infos.ro

Evoluția endotermiei: anatomia urechii arată că animalele cu sânge cald au evoluat acum 233 de milioane de ani

Autor:, www.newscientist.com

Analiza canalelor urechii interne de la sute de animale moderne și fosile arată că sângele cald a apărut brusc la sfârșitul Triasicului.


Viaţă


20 iulie 2022

Ilustrație a unui strămoș cu sânge cald al mamiferelor

Sângele cald ar fi permis strămoșilor mamiferelor să se extindă în zone mai reci

Luzia Soares

Primele animale cu sânge cald au apărut brusc în urmă cu 233 de milioane de ani, conform unor indicii ascunse adânc în urechile lor.

Până acum, oamenii de știință estimau că sângele cald, sau endotermie, a evoluat treptat pe o perioadă de aproximativ 120 de milioane de ani pe baza unor indicii vagi din scheletele animalelor și mediile lor. Dar Ricardo Araújo de la Universitatea din Lisabona din Portugalia și colegii săi au bănuit că labirinturile osoase care conțin canalele semicirculare din urechea internă ar putea oferi o înregistrare mai precisă.

Aceste canale umplute cu lichid din urechea internă ajută animalele să mențină echilibrul și să-și păstreze simțul orientării. Dar, deoarece temperatura afectează modul în care se comportă fluidele, animalele cu sânge cald ar fi trebuit, teoretic, să evolueze într-o formă diferită a urechii interne față de strămoșii lor cu sânge rece pentru a-și menține sistemul de orientare să funcționeze corect.

Araújo și colegii săi au folosit o tehnică de scanare cu raze X numită microtomografie pentru a examina urechile interne a sute de animale moderne, inclusiv mamifere, reptile, păsări, amfibieni și pești și 64 de specii dispărute de predecesori de mamifere.

Ei au descoperit că la mamiferele, care au sânge cald, canalele urechii interne erau mai circulare și mai mici și mai subțiri în raport cu dimensiunea corpului lor, în comparație cu cele la reptilele, amfibienii și peștii cu sânge rece.

Peștii care trăiesc în apă rece, de exemplu, au canale „enorme” pentru dimensiunea corpului lor, spune colegul lui Araújo Romain David la Muzeul de Istorie Naturală din Londra. „Așadar, aveți într-adevăr un fel de gradient, de la pești cu temperatură corporală foarte scăzută până la temperaturi foarte ridicate ale mamiferelor, în dimensiunea canalului semicircular”, spune el.

Acest gradient a fost atât de fiabil încât cercetătorii și-au dat seama curând că ar putea identifica dacă animalele au sânge cald sau rece „cu multă încredere” doar privindu-le urechile interioare, spune Araújo.

Înarmată cu aceste cunoștințe, echipa s-a uitat la canalele urechii interne din specimenele lor antice care se întind pe câteva sute de milioane de ani. Ei au stabilit că strămoșii mamiferelor au devenit pentru prima dată cu sânge cald pe o perioadă de aproximativ 1 milion de ani în timpul Triasicului târziu, acum 233 de milioane de ani.

„De fapt, a fost un lucru foarte abrupt, nu treptat, așa cum s-a crezut a fi de mult timp”, spune David.

Timpul estimat al echipei corespunde cu prima apariție cunoscută a mamiferelor, strămoși ai mamiferelor care ar fi putut avea primele fire de păr și mustăți.

Sângele cald le-ar fi permis acestor animale să se aventureze în teritorii mai reci și să rămână active mai mult timp, spune Araújo.

Cu toate acestea, a fi cu sânge cald vine cu prețul necesității mai multor alimente pentru a ține pasul cu cerințele producției interne de căldură, spune David. Asta ar putea explica de ce multe specii au a rămas cu sânge recemai ales când disponibilitatea alimentelor este scăzută și temperaturile exterioare sunt ridicate.

Păsările, care sunt descendenți cu sânge cald ai reptilelor, au evoluat endotermia separat de mamifere, cu un efect diferit asupra formelor urechii interne, au descoperit cercetătorii. Deși au unele tendințe care sunt similare cu cele pentru canalele urechii interne ale mamiferelor, ele nu urmează neapărat aceleași gradienți, deoarece compoziția chimică a fluidelor urechii lor interne este diferită.

Referința jurnalului: Natură, DOI: 10.1038/s41586-022-04963-z

Mai multe despre aceste subiecte:

You might also like