恒定的核心體溫怎么來?哺乳動物“變”溫血動物之謎揭開
科技日報記者 張夢然
英國《自然》雜志近日發(fā)表的一項研究指出,哺乳動物的溫血性可能起源于約2.33億年前的晚三疊世。這項基于哺乳動物祖先內(nèi)耳化石的研究結(jié)果增進了人們對哺乳動物演化史的理解。
骨質(zhì)內(nèi)耳(藍色)和其中的軟組織(紅色),軟組織無法在化石中保存,但對內(nèi)耳的生物力學非常重要。作者分析了大量現(xiàn)存生物骨質(zhì)組織和軟組織之間的關系才得到了關于化石標本的結(jié)論。
圖片來源:《自然》網(wǎng)站
溫血性(或稱內(nèi)溫性)是哺乳動物和鳥類的一個關鍵特征,能讓它們保持幾乎恒定的核心體溫,從而生活在各種不同的環(huán)境中。內(nèi)溫動物在行為上比冷血外溫動物更活躍,能遷徙的距離更遠,行動速度也更快;而冷血外溫動物普遍速度更慢,較不活躍,有氧能力偏弱。不過,內(nèi)溫性在哺乳動物演化史上最早出現(xiàn)的時間一直難以確定,因為大部分化石證據(jù)都不夠完備。
該藝術概念圖描繪了哺乳動物在寒夜中呼出熱氣,表明其具備了內(nèi)溫性。
圖片來源:《自然》網(wǎng)站
一個由葡萄牙里斯本大學、英國自然歷史博物館、美國菲爾德自然史博物館的科學家組成的聯(lián)合團隊研究認為,哺乳動物祖先的內(nèi)耳半規(guī)管結(jié)構(gòu),或有助于了解哺乳動物向內(nèi)溫性的過渡是何時開始的。這些內(nèi)耳半規(guī)管含有名為內(nèi)淋巴液的液體,而內(nèi)淋巴液的黏度會隨動物體溫而變化。
溫血的哺乳動物(左)和早期冷血動物(右)之間的差異。在體型接近的動物中,內(nèi)耳的大小差異明顯。
圖片來源:《自然》網(wǎng)站
團隊研究了作為哺乳動物祖先的56種已滅絕物種的半規(guī)管結(jié)構(gòu)變化,進而發(fā)現(xiàn)了與內(nèi)溫性相關的改變,如半規(guī)管變窄。他們發(fā)現(xiàn),在晚三疊世一段氣候不穩(wěn)定時期,半規(guī)管結(jié)構(gòu)在哺乳動物祖先中突然發(fā)生了演化,說明內(nèi)溫性大致是在這段時期演化而來的。這些發(fā)現(xiàn)與體溫上升5℃—9℃以及有氧能力、無氧能力的增強相關。
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