Nature：哺乳動(dòng)物并不是第一種溫血?jiǎng)游?/h1> 2022-07-23

這種與冷血爬行動(dòng)物的主要區(qū)別支撐了哺乳動(dòng)物在全球幾乎所有生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)優(yōu)勢(shì)。直到現(xiàn)在，人們還不知道恒溫動(dòng)物是何時(shí)起源于哺乳動(dòng)物祖先的。包括來(lái)自南非約翰內(nèi)斯堡金山大學(xué)(Wits University)的研究人員在內(nèi)的一組國(guó)際科學(xué)家，在來(lái)自南非和全球各地的化石的內(nèi)耳中發(fā)現(xiàn)了這一關(guān)鍵進(jìn)化事件的確鑿證據(jù)。

一項(xiàng)新的研究表明，恒溫動(dòng)物在大約2.33億年前出現(xiàn)在哺乳動(dòng)物的祖先身上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于哺乳動(dòng)物的起源，后者發(fā)生在大約2億年前。

威茨大學(xué)進(jìn)化研究所古生物學(xué)高級(jí)研究員Julien Benoit博士說(shuō):“這是第一次，我們能夠通過(guò)進(jìn)化來(lái)追溯恒溫動(dòng)物起源對(duì)我們前哺乳動(dòng)物祖先骨骼解剖的直接影響?！薄皩?duì)于我們的研究領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻。”

內(nèi)耳

內(nèi)耳不僅是聽(tīng)覺(jué)器官，也是平衡器官半規(guī)管的所在地。內(nèi)耳的三個(gè)半規(guī)管在三維空間中定向，并充滿了隨著頭部移動(dòng)而在管中流動(dòng)的液體，并激活感受器，告訴大腦頭部和身體的確切三維位置。這種液體(稱為內(nèi)淋巴)的黏度或流動(dòng)性對(duì)平衡器官有效地檢測(cè)頭部旋轉(zhuǎn)和幫助平衡至關(guān)重要。

就像其他液體一樣，內(nèi)淋巴的黏度會(huì)隨著體溫的變化而變化，就像一塊黃油在溫暖的鍋里從固體變成液體一樣。由于這種物理特性，內(nèi)淋巴的黏度會(huì)隨著體溫的升高而改變。然而，這種粘度的變化不能任其發(fā)展，因?yàn)槠胶馄鞴贂?huì)停止正常工作。內(nèi)耳的半規(guī)管必須適應(yīng)更高體溫帶來(lái)的新的黏性:它們必須改變幾何形狀。

這一發(fā)現(xiàn)的兩位主要作者——里卡多博士Araújo(里斯本大學(xué))和羅曼·大衛(wèi)博士(巴黎自然歷史博物館)——的關(guān)鍵直覺(jué)是，他們意識(shí)到這種半規(guī)管形狀的變化很容易通過(guò)化石來(lái)追溯地質(zhì)時(shí)代。確定發(fā)生這種幾何變化的物種，將作為恒溫動(dòng)物何時(shí)進(jìn)化的準(zhǔn)確指南:這是確定哺乳動(dòng)物祖先何時(shí)從冷血?jiǎng)游镞^(guò)渡到溫血?jiǎng)游锏拇_鑿證據(jù)。

“到目前為止，半規(guī)管通常被用來(lái)預(yù)測(cè)化石生物的運(yùn)動(dòng)。然而，通過(guò)仔細(xì)觀察它們的生物力學(xué)，我們發(fā)現(xiàn)我們也可以用它們來(lái)推斷體溫。這是因?yàn)?，就像蜂蜜一樣，?dāng)溫度升高時(shí)，半規(guī)管內(nèi)的液體會(huì)變得不那么粘稠，從而影響功能。因此，在向恒溫動(dòng)物過(guò)渡的過(guò)程中，需要形態(tài)上的適應(yīng)來(lái)保持最佳表現(xiàn)，我們可以在哺乳動(dòng)物祖先中跟蹤它們，”自然歷史博物館博士后研究員、該論文的主要作者羅曼·大衛(wèi)博士說(shuō)。

 

 

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