您的位置:首页 >知识百科 >

哺乳动物祖先缩小的内耳可能揭示温血动物何时出现

热不热?窥视动物的耳朵——即使是化石耳朵——可能会告诉你它是温血动物还是冷血动物。研究小组在7月20日的《自然》杂志上报告说,研究人员使用一种分析内耳道大小和形状的新方法表明,哺乳动物祖先在大约2.33亿年前突然变成了温血动物。

恒温动物或恒温动物并不是哺乳动物独有的——鸟类是唯一现存的恐龙,也是恒温动物。但吸热是哺乳动物的主要特征之一,允许动物通过控制新陈代谢率来调节体内温度。这一特征使哺乳动物能够占据从极地到赤道的环境生态位,并经受住古代气候的不稳定(SN:6/7/22)。

然而,当吸热进化时,一直是个谜。根据对骨骼生长速度和氧同位素的化石分析,研究人员提出其出现的日期可追溯到3亿年前。

里斯本大学的脊椎动物古生物学家RicardoAraújo说,哺乳动物及其祖先的内耳结构是解开这个谜团的关键。在所有脊椎动物中,内耳的半规管迷宫中都含有一种液体,可以对头部运动做出反应,刷过耳朵中的微小毛细胞并帮助保持平衡感。根据体温,该液体会变稠或变稀。

“哺乳动物有非常独特的内耳,”Araújo说。他说,与大小相似的冷血脊椎动物相比,哺乳动物半规管的尺寸——例如厚度、长度和曲率半径——特别小。“与其他动物相比,这些导管非常细,而且往往呈圆形。”相比之下,鱼的体型最大。

如果Araújo和他的同事假设耳道的大小和形状与动物的体温有关怎么办?在温血动物中,液体变得不那么粘稠,并且运河可能已经收缩以补偿。如果是这样,就有可能追踪化石内耳道的形状如何随时间变化,以发现哺乳动物谱系中何时出现温血。

为了检验这一假设,研究人员创建了一种他们称之为“热动力指数”的工具,将341种不同脊椎动物的温血与内耳尺寸联系起来。考虑到大小差异,该指数的值被证明与动物的体温密切相关,从鱼类到爬行动物再到哺乳动物。爬行动物的指数值较低;哺乳动物高。

该团队随后将该指数应用于56种已灭绝哺乳动物祖先物种的耳道化石。令他们惊讶的是,数据显示内耳形态在大约2.33亿年前发生了急剧变化。这相当于体温升高5到9摄氏度——这表明吸热现象在那个时候突然进化,该团队得出结论。

免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!