類(lèi)似爬行動(dòng)物的哺乳動(dòng)物祖先進(jìn)化為恒溫動(dòng)物的時(shí)間一直備受爭(zhēng)議。近日，科學(xué)家通過(guò)研究?jī)?nèi)耳道化石，提出這種適應(yīng)變化大約發(fā)生在2.3億至2億年前。但其他研究人員認(rèn)為，這一證據(jù)不太可能結(jié)束這場(chǎng)爭(zhēng)論。
恒溫動(dòng)物(溫血?jiǎng)游?可以保持恒定的高體溫，因?yàn)樗鼈冃玛惔x快，能通過(guò)內(nèi)部產(chǎn)熱的方式維持體溫，而冷血的變溫動(dòng)物代謝率低，靠環(huán)境來(lái)保暖。但在化石中很難測(cè)量這些特征，所以研究人員使用骨骼特征，如身高和骨骼結(jié)構(gòu)來(lái)推斷代謝率。
過(guò)去的一些研究表明，恒溫動(dòng)物是在1.45億年至6600萬(wàn)年前才出現(xiàn)的，其他的研究則認(rèn)為它早在3億年到2.5億年前就出現(xiàn)了。
在7月20日發(fā)表于《自然》的一項(xiàng)研究中，葡萄牙里斯本大學(xué)古生物學(xué)家Ricardo Araújo團(tuán)隊(duì)提出，內(nèi)耳骨管的形狀和大小可以作為體溫特征的代表。液體通過(guò)耳內(nèi)管道的運(yùn)動(dòng)有助于身體監(jiān)測(cè)頭部位置和運(yùn)動(dòng)，這對(duì)視覺(jué)和平衡至關(guān)重要。由于液體的黏度會(huì)隨著體溫的變化而變化，因此，研究小組假設(shè)，隨著體溫的升高和動(dòng)物變得更加活躍，耳道可能會(huì)進(jìn)化成保留更少黏性液體的形狀，以保持平衡和運(yùn)動(dòng)。
為了追蹤這種適應(yīng)性，研究小組比較了50種現(xiàn)存脊椎動(dòng)物的內(nèi)耳結(jié)構(gòu)和生理機(jī)能，包括爬行動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物。他們開(kāi)發(fā)了一種基于內(nèi)耳形狀的熱運(yùn)動(dòng)指數(shù)，在根據(jù)體形進(jìn)行調(diào)整后，能夠預(yù)測(cè)動(dòng)物的體溫。
研究人員分析了56種滅絕的下孔類(lèi)動(dòng)物(哺乳動(dòng)物的祖先)的內(nèi)耳道，發(fā)現(xiàn)在三疊紀(jì)晚期，即2.37億年到2.01億年前，內(nèi)耳道形狀發(fā)生了突然的變化。研究人員認(rèn)為，這是下孔類(lèi)動(dòng)物變成恒溫動(dòng)物的時(shí)間。這一轉(zhuǎn)變意味著它們的體溫升高5℃~9℃，新陳代謝也加快了。
因三疊紀(jì)氣候比之前的二疊紀(jì)氣候更冷，研究人員認(rèn)為，這種適應(yīng)使早期恒溫動(dòng)物在應(yīng)對(duì)三疊紀(jì)氣候方面更具有優(yōu)勢(shì)。
巴西圣保羅大學(xué)比較生理學(xué)家José Eduardo Bicudo認(rèn)為，該團(tuán)隊(duì)的方法非常新穎，為研究恒溫動(dòng)物的出現(xiàn)提供了一種新方法。
恒溫動(dòng)物的起源在過(guò)去60年里一直爭(zhēng)論不休，有多種理論存在且都有證據(jù)支持。澳大利亞阿德萊德大學(xué)生物學(xué)家Roger Seymour和Bicudo的研究表明，恒溫動(dòng)物在3億年到2.5億年前的二疊紀(jì)時(shí)期發(fā)生了進(jìn)化。
但Seymour質(zhì)疑恒溫動(dòng)物出現(xiàn)于晚三疊世是否可行。他指出，早期下孔類(lèi)動(dòng)物的體溫(大約34℃)仍然相對(duì)較低，與現(xiàn)存的單孔類(lèi)哺乳動(dòng)物如鴨嘴獸和針鼴的體溫相似。
鴨嘴獸、針鼴與其他哺乳動(dòng)物相比行動(dòng)遲緩。Seymour猜測(cè)，具有相似體溫的動(dòng)物可能很難與當(dāng)時(shí)其他爬行動(dòng)物共存，包括用兩條腿行走、行動(dòng)迅速的祖龍(現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)的祖先)。(辛雨)
