Mysteriet om, hvornår varmblodede pattedyr udviklede sig, kan endelig blive løst

En pattedyrs forfader holder varmen. (Luzia Soares)

Som den første dinosaurer fandt deres fødder for omkring 230 millioner år siden, var forfædrene til moderne pattedyr også dukket op. Et eller andet sted på vejen udviklede de en bemærkelsesværdig evne: at skabe deres egen varme.

Dette afgørende evolutionære skridt hen imod endotermi evnen til at generere varme indefra og holde en næsten konstant kernetemperatur, selv når de omgivende temperaturer svingerhar siden gjort det muligt for denne mangfoldige klasse af dyr at trives i et væld af miljøer verden over.

Men præcis hvornår varmblodighed eller endotermi først udviklede sig i dyr er forblevet et massivt mysterium for evolutionsbiologerindtil nu.



En ny undersøgelse fra et internationalt hold af forskere ledet af universitetet i Lissabon palæontolog Ricardo Araújo har fundet beviser, der tyder på, at endotermi opstod for omkring 233 millioner år siden, under Sen trias , den geologiske epoke, der indvarslede dinosaurernes tidsalder.

Dette bevis blev ikke fundet i blod, men i de forstenede indre ører hos gamle pattedyrs forfædre.

Selvom det indre øre kan virke som et usandsynligt sted at lede efter ledetråde om kropstemperaturer, var det faktisk et logisk skridt, efter at forskerne indså, at kropstemperaturen påvirker viskositeten, eller flydende, af væsken, der fosser rundt i de små halvcirkelformede kanaler. indre øre.

Hovedopgaven for disse sløjfer, væskefyldte strukturer i det indre øre er at hjælpe med at detektere hovedbevægelser, som er afgørende for balance, syn og koordinerede bevægelser.

'Indtil nu blev halvcirkelformede kanaler generelt brugt til at forudsige bevægelse af fossile organismer,' forklarer Romain David, en undersøgelsesforfatter og palæontolog med speciale i biomekanik af ørekanaler ved UK Natural History Museum i London.

'Men ved omhyggeligt at se på deres biomekanik regnede vi med, at vi også kunne bruge dem til at udlede kropstemperaturer.'

En række forskellige tilgange er tidligere blevet brugt til at lokalisere, hvornår endotermi sandsynligvis udviklede sig i gamle pattedyr og fugle. Men disse undersøgelser, som forsøgte at forbinde stofskifte, iltforbrug og spor af kropshår til gennemsnitlige kropstemperaturer, har givet vage eller modstridende resultater, siger forskerne.

De er ret sikre på deres nye metode til at analysere størrelsen og formen af ​​knogle- og blødvævsstrukturer i det indre øre for at udlede, om dyrene løb varme eller kolde, efter at have valideret det i mere end 360 levende og uddøde hvirveldyr, før de vendte tilbage til fossilregistrene .

Disse foreløbige analyser viste, at de indre øregange hos dyr med vedvarende høje kropstemperaturer, såsom pattedyr, har været nødt til at ændre form for at blive ved med at fungere korrekt med løbende væsker.

Dette betyder, at strukturen af ​​det indre øre kunne bruges som en præcis guide til, hvornår endotermi udviklede sig.

Faktisk, da forskerne analyserede fossiler fra en gruppe af 56 uddøde arter, hvorfra pattedyr dukkede op, bemærkede de, at disse gamle dyr havde mindre kanaler og smallere kanaler end koldblodede skabninger af samme størrelse.

De indre øregange hos gamle varmblodede (venstre) og koldblodede (højre) dyr. (David og Araújo)

Disse ændringer i det indre øres strukturer var pludselige, fandt forskerne, og korrelerede med en kraftig stigning i kropstemperaturen på omkring 5 til 9 grader Celsius (9 til 16 grader Fahrenheit).

Simuleringer for at spore ændringerne i fossiliserede ører over tid tyder på, at endotermi udviklede sig meget senere, og derfor hurtigere, end palæontologer havde troet - på omkring mindre end en million år.

Disse forfædre spirede muligvis pels samtidig med, at deres stofskifte skiftede gear for at opretholde højere kropstemperaturer på et tidspunkt, hvor triasklimaet afkølede hurtigt.

'Endoterapi, som en afgørende fysiologisk egenskab, slutter sig til andre karakteristiske pattedyrstræk, der opstod i denne periode med klimatisk ustabilitet,'Araújo og kolleger skrive i deres papir.

'Det var ikke en gradvis, langsom proces over titusinder af år, som tidligere antaget, men blev måske opnået hurtigt, når det blev udløst af nye pattedyrlignende metaboliske veje og oprindelsen af ​​pels,' tilføjer Araújo i pressemeddelelsen.

Mens det liv, vi ser på Jorden i dag, viser, hvor fordelagtigt at udvikle varmblodighed uvægerligt har været for fugle og pattedyr, er det usandsynligt, at det er den eneste grund til, at endotermer steg til økologisk dominans.

Forskningen fra Araújo, Angielczyk og kolleger gentager en anden undersøgelse offentliggjort i Natur tidligere i år, som brugte nogle lignende geniale metoder til at udlede, at de fleste dinosaurer ikke var ektotermer som de moderne krybdyr, de ligner, menvarmblodede dyrsom fugle og pattedyr.

Det interessante ved dette fund fra Yale Universitys molekylære palæobiolog Jasmina Wiemann og kolleger er, at det ser ud til at udelukke en anden langvarig hypotese om, at varmblodet hos fugle og pattedyr på en eller anden måde hjalp deres forfædre med at overleve den sene kridt-masseudryddelse, som knuste det meste af dinosaurerne.

Så, som det ofte går i palæontologi, når potentielle svar på et mysterium afsløres, bliver et andet plot tykkere.

Den nye undersøgelse blev offentliggjort i Natur .

Populære Kategorier: Miljø , Sundhed , Ukategoriseret , Mennesker , Plads , Forklarer , Fysik , Mening , Tech , Natur ,

Om Os

Offentliggørelse Af Uafhængige, Beviste Fakta Om Rapporter Om Sundhed, Rum, Natur, Teknologi Og Miljøet.