Переходный момент: как ученые определили, когда млекопитающие стали теплокровными
Ученые смогли определить, когда млекопитающие стали теплокровными по строению их ушей
Международный коллектив ученых-палеонтологов выяснил, что предки млекопитающих стали теплокровными около 233 млн лет назад, через несколько десятков миллионов лет после их появления в середине Триасового периода.
Как проводилось исследование
До недавнего времени ученые не могли сказать, когда первые млекопитающие стали теплокровными, и обладали ли этой способностью их предки из числа звероящеров-цинодонтов (древнейших млекопитающих). Однако результаты исследования, опубликованного в журнале Nature, позволили предположить, что древние млекопитающие обрели теплокровность около 233 млн лет назад.
Чтобы получить эти результаты, ученые изучили структуру ушных костей предполагаемых предков млекопитающих у 341 животного, жившего на Земле примерно 235-220 млн лет назад, в середине Триасового периода, а также у 243 видов современных животных и 64 вымерших.
Как объясняют ученые, кости внутреннего уха содержат набор полукружных каналов, которые необходимы для работы вестибулярного аппарата. Полукружные каналы заполнены жидкостью — эндолимфой. Рецепторы полукружных каналов реагируют на колебания эндолимфы, вызванные поворотами головы. Это необходимо для поддержания баланса, восприятия пространства и координации движений.
Благодаря свойствам эндолимфы ученые и смогли определить возникновение теплокровности. Все дело в том, что вязкость эндолимфы зависит от температуры тела животного. Переход к теплокровности снизил бы вязкость эндолимфы, что негативно отразилось бы на работоспособности полукружных каналов. Поэтому полукружные каналы теплокровных животных должны были претерпеть некоторые изменения, чтобы эффективно выполнять свои функции.
Руководствуясь этой идеей, специалисты изучили ушные кости 56 видов древних звероящеров, которые были, предположительно, связаны с нашими непосредственными предками. Анализ их анатомии указал на то, что предки млекопитающих стали теплокровными около 230-233 млн лет назад, но при этом они приобрели эту способность меньше чем за миллион лет.
Быстрое развитие теплокровности в эту эпоху, как предполагают ученые, было связано с тем, что примерно в это же время у предков млекопитающих появились шерсть, усы и особая анатомия позвоночника, позволявшая им активно двигаться. Последующие поиски останков последних цинодонтов и первых млекопитающих, как надеются ученые, дадут более точный ответ на вопрос о том, что послужило причиной развития теплокровности.