Umjetnička rekonstrukcija pretka sisara Kayentatheriuma, člana evolucijske loze sisavaca koji je živio na području današnje Arizone tijekom ranog jurskog razdoblja. Vidi se kako izdiše vruć zrak u hladnoj noći, nagovještavajući endotermiju, Luzia Soares/Handout

 

 

Naučnici su sada izgleda tačno odredili momenat kada su naši najraniji preci evoluirali u toplokrvne životinje, a to se dogodilo mnogo kasnije i daleko brže nego što su istraživači očekivali. I otkriveno je posve neobično – zahvaljujući proučavanju građe unutrašnjeg uha nekih fosila. 

Ovo otkriće smješta evoluciju toplokrvnosti sisara prije otprilike 233 miliona godina, što je 19 miliona godina ranije u prošlost nego što su naučnici prije mislili.

Minijaturni kanali u unutrašnjem uhu sadrže gusti, viskozni fluid, koji se naziva endolimfa, a koji dodiruje i nadražuju sitne dlačice u uhu kako se kreće. Dlačice su inervirane i prenose signal o kretanju endolimfe u mozak. To je zapravo čulo ravnoteže koje nama i drugim životinjama pomaže da održavamo balans. 

Kakve veze ima tekućina u unutrašnjem uhu i toplokrvnost, osobina stalnog održavanja tjelesne temperature, karaktteristična za ptice i sisare? Kako se proučavanjem građe unutrašnjeg uha može išta saznati o tome da li je to biće toplokrvno ili hladnokrvno kao današnji reptili, vodozemci i ribe?

Vratimo se na osnove fizike. 

Poput drugih tekućina, endolimfa nalik medu postaje sve tečnija, odnosno manje viskozna što je toplija, što traži da polukružni kanali promijene svoj oblik kako bi tekućina i dalje mogla obavljati svoj posao. Kod ektotermnih (hladnokrvnih) životinja ova tekućina iz uha je hladnija i stoga se više ponaša kao melasa te joj je potreban širi prostor za protok. Ali za endotermne ili toplokrvne životinje tekućina je manje viskozna i dovoljni su mali prostori, uže cijevi.

U studiji objavljenoj u časopisu Nature 20. jula 2022. Ricardo Araújo, paleontolog sa Univerziteta u Lisabonu, i njegovi kolege predlažu da bi se oblik i veličina koštanih kanala unutarnjeg uha mogli koristiti kao zamjena za tjelesnu temperaturu. Studija je objavljena pod naslovom “Inner ear biomechanics reveals a Late Triassic origin for mammalian endothermy“. 

Kako bi pratili ovu adaptaciju, tim naučnika je uporedio strukture unutrašnjeg uha i fiziologiju 50 živućih kičmenjaka, uključujući reptile, ribe, ptice i sisare. Razvili su indeks termomotiliteta temeljen na obliku unutarnjeg uha, koji im je, kada je prilagođen veličini tijela, omogućio predviđanje tjelesne temperature životinje.

Kad su analizirali unutraše ušne kanale 56 izumrlih sinapsida — reptilskih predaka sisavaca — i uklopili ih u ovaj indeks, autori su otkrili da se oblik kanala naglo promijenio u kasnom trijasu, koji je trajao od 237 miliona do prije 201 milion godina. Autori sugerišu da su tada sinapsidi postali toplokrvni. Međutim, vjerovatno je njihova tjelesna temperatura i dalje bila niska, ne kao naša, i naučnici su mišljenja da je iznosila oko 34 °C.

Ovo je prilično inovativan način pretpostavljanja temperature tijela i daje novi pogled na proučavanje evolucije toplokrvnosti.