Kdy se vyvinuli teplokrevní savci? Vědci zřejmě rozluštili velkou záhadu evoluce

Kdy přesně se však teplokrevnost neboli endotermie u zvířat poprvé vyvinula? To byla otázka, na kterou evoluční biologové neznali dlouhá léta odpověď – až dosud.

Vědci jsou na stopě největší záhadě dinosaurů. Zkoumají proto jejich genitálie

Nová studie mezinárodního týmu vědců vedeného paleontologem Ricardem Araújoem z Lisabonské univerzity popisuje indicie, které naznačují, že endotermie vznikla asi před 233 miliony let, během pozdního triasu, tedy geologické epochy, která předznamenala věk dinosaurů.

Tento důkaz vědci objevili ve zkamenělých vnitřních uších pravěkých předků dnešních savců. 

Teplota ovlivňuje tekutinu ve vnitřním uchu

I když vnitřní ucho nevypadá právě jako to nejlepší místo, kde by se měly hledat informace o tělesné teplotě, vědci si uvědomili, že je to naopak logické, protože tělesná teplota ovlivňuje viskozitu tekutiny, která tryská kolem malých polokruhových kanálků, nacházejících se právě ve vnitřním uchu.

Hlavním úkolem těchto tekutinou naplněných struktur vnitřního ucha je pomoci detekovat pohyb hlavy, který je nezbytný pro rovnováhu, vidění a koordinované pohyby.

Vymírání dinosaurů. Ilustrace. Podle nových studií nyní čeká vymírání současné rostliny a zvířata,  po nich také lidstvo

Další masové vymírání začalo, tvrdí vědci. To poslední ukončilo vládu dinosaurů

„Tyto polokruhové kanály se v paleontologii až dosud používaly k tomu, že se podle nich odhadoval způsob pohybu fosilních organismů. My jsme však při pečlivém prostudování jejich bimechaniky přišli na to, že by se daly použít i k odvození tělesné teploty,” vysvětluje Romain David, autor studie a paleontolog specializující se na biomechaniku ušních kanálků v Přírodovědném muzeu Spojeného království v Londýně. 

Studii zveřejnil odborný titul Nature a informoval o ní Science Alert.

U teplokrevných vypadá vnitřní ucho jinak

K určení okamžiku, kdy se u pravěkých savců a ptáků vyvinula endotermie, dřív vědci používali různé cesty, například se to snažili odvodit z rychlosti metabolismu, spotřeby kyslíku nebo stop tělesného ochlupení. Tyto výzkumy však podle autorů nové studie přinesly jen vágní nebo dokonce protichůdné výsledky.

Nová metoda analýzy velikosti a tvaru struktur kostí a měkkých tkání vnitřního ucha je podle nich naproti tomu velmi jistou pomůckou ke zjištění, zda zvířata byla teplokrevná nebo studenokrevná. Vědci si její fungování ještě předtím, než s její pomocí začali zkoumat fosilie, ověřili na více než 360 žijících a vyhynulých obratlovcích.

Možný vzhled ptakoještěra druhu Tapejara wellnhoferi.

Tajemství ptakoještěrů konečně odhaleno. Pyšnili se barevnou korunou krásy

Tyto předběžné analýzy ukázaly, že vnitřní ušní kanálky zvířat s trvale vysokou tělesnou teplotou, jako jsou savci, musely změnit tvar, aby s viskóznějšími tekutinami správně fungovaly. To znamená, že struktura vnitřního ucha by mohla sloužit jako přesný průvodce při stanovování data, kdy se vyvinula endotermie.

Když vědci analyzovali fosilie ze skupiny 56 vyhynulých druhů, z nichž se vyvinuli savci, všimli si, že tato pravěká zvířata měla oproti srovnatelně velkým studenokrevným tvorům menší a užší kanálky vnitřního ucha. Dále zjistili, že tyto změny ve strukturách vnitřního ucha byly náhlé a korelovaly s prudkým zvýšením tělesné teploty o přibližně pět až devět stupňů Celsia.

Simulace ke sledování změn ve zkamenělých uších v průběhu času pak naznačují, že endotermie se vyvinula mnohem později, a tedy rychleji, než si paleontologové mysleli – asi za méně než milion let.

Proč dinosauři nepřežili, a ptáci i savci ano?

Ve stejnou dobu, kdy metabolismus těchto předchůdců savců přepínal na to, aby kvůli ochlazování tehdejšího klimatu udržel jejich vyšší tělesnou teplotu, jim možná začala rašit srst.

„Endoterapie jako klíčová fyziologická vlastnost spojuje další charakteristické rysy savců, které vznikly během tohoto období klimatické nestability,” píší Araújo a kolegové ve svém článku.

Pozůstatky mláděte mamuta srstnatého v téměř dokonalém stavu byly nalezeny v Kanadě.

Paleontologický poklad: V Kanadě objevili mládě mamuta, stav mumie šokoval vědce

Podle nich tedy nešlo o postupný, pomalý proces probíhající desítky milionů let, jak se předpokládalo dříve. Změna možná proběha v geologických měřítcích poměrně rychle a spustily ji nové metabolické procesy u zvířat podobným savcům, zřejmě spolu se vznikem osrstění.

I když se z pohledu dnešního života na Zemi jeví teplokrevnost pro ptáky a savce velmi výhodná, je nepravděpodobné, že by to byl jediný důvod, proč právě endotermní živočichové začali v přírodním prostředí dominovat.

Vyhynutí dinosaurů. Ilustrace.

Ohromující objev. Vědci zřejmě našli část asteroidu, který vyhubil dinosaury

Poznatky Araújaova týmu v tomto směru doplňuje další studie, zveřejněná v časopise Nature začátkem tohoto roku. Ta došla na základě podobně důmyslných metod k závěru, že většina dinosaurů nebyla ektotermní jako moderní plazi, jimž se zdánlivě nejvíce podobají, ale že šlo o teplokrevná zvířata, jako jsou ptáci a savci.

„Na tomto zjištění molekulární paleobioložky Jasminy Wiemannové a jejích kolegů z Yaleovy univerzity je zajímavé to, že podle všeho vylučuje další dlouhotrvající hypotézu, podle níž pomohla teplokrevnost předchůdcům ptáků a savců přežít masové vymírání na konci křídy, které se stalo dinosaurům osudným. Takže, jak už to v paleontologii bývá, máme pravděpodobným vyřešením jedné záhady hned zaděláno na záhadu jinou,” uzavírá Science Alert.

Latest news
Related news

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here