Nature: теплокровность у предков млекопитающих возникла в позднем триасовом периоде
Международная группа ученых раскрыла точное время появления теплокровных предков млекопитающих, изучив анатомию внутреннего уха у вымерших животных. Согласно выводам специалистов, эндотермия у синапсид впервые возникла в позднем триасовом периоде, что гораздо позже, чем считали палеонтологи. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Специалисты из Лиссабонского университета (Португалия), Музея естествознания в Лондоне (Великобритания), Филдовского музея естественной истории в США и Бранденбургского технического университета Котбуса в Германии проанализировали эволюционные изменения структуры полукружных каналов во внутреннем ухе 56 видов вымерших предков млекопитающих.
Эти полости, являющиеся частью вестибулярного аппарата, заполнены эндолимфой — жидкостью, которая помогает удерживать равновесие, и чья вязкость зависит от температуры тела: чем температуры выше, тем меньше вязкость. Таким образом, чтобы обеспечивать правильную работу вестибулярного аппарата при повышенной температуре тела, размеры каналов у теплокровных должны были уменьшиться.
Вздулось и забурлилоДоказано спонтанное возникновение всего живого 7 марта 2017
Для каждого ископаемого образца ученые высчитывали индекс термо-мотильности (англ. thermo-motility index), который учитывает как форму полукружных каналов, так и размеры животного. Хотя полукружные каналы не оставляют окаменелостей, их форму можно определить по костному лабиринта внутреннего уха в черепе, при этом корреляции предварительно высчитывались на выборке из 50 костных лабиринтов современных животных. Затем палеонтологи провели микротомографию костей внутреннего уха 362 образцов, включая 68 вымерших синапсид.
До сих пор считалось, что теплокровность возникла около 252 миллионов лет назад в группе предков млекопитающих, называемых цинодонтами. Традиционно цинодонты изображаются как пушистые зверьки, похожие на современных мелких млекопитающих, однако в новой работе ученые выяснили, что существенные изменения в форме каналов, связанные с развитием эндотермии, произошли гораздо позже, 233 миллиона лет назад. Именно в это время климат стал неустойчивым, а у синапсид появились такие характерные черты млекопитающих, как усы и мех, что сопровождалось повышением температуры тела на 5-9 градусов Цельсия.
До появления теплокровности синапсиды регулировали температуру тела, выработав широкий круг поведенческих стратегий, характерных для современных экзотермических животных. Образ жизни синапсид, которые обитали в экваториальных областях, мог напоминать активных в ночное время геконов. В более высоких широтах при неблагоприятных условиях предки млекопитающих замедляли метаболизм и впадали в оцепенение. Теплокровность снизила зависимость животных от внешней среды и дала им возможность сохранять высокую активность в течение долгого времени.