• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.12.2021
Александр Березин
6
6 347

Теплокровность оказалась издревле присущей крокодилам, птицам и млекопитающим

5.7

Когда-то ее считали чертой млекопитающих, потом — и динозавров. Теперь оказывается, что она может быть на 100 миллионов лет старше самых ранних из динозавров.

Уже 250-300 миллионов лет назад на Земле могли господствовать теплокровные наземные животные / ©Wikimedia Commons / Автор: Дмитрий Жуков

Международная группа ученых подвергла пересмотру более ранние идеи о том, что теплокровность — частичная или полная — возникла независимо у разных групп животных. Исследователи показали, что с куда большей вероятностью эта черта присуща предкам всех амниотов — группы, к которой принадлежат пресмыкающиеся, птицы и мы, млекопитающие. Это достаточно необычный вывод, означающий, что теплокровность могла возникнуть более 300 миллионов лет назад — намного раньше, чем считалось. Соответствующая работа опубликована в Biological Reviews.

Еще относительно недавно, в конце прошлого века, считалось, что теплокровными (в научной среде это называют эндотермией) могут быть только птицы и млекопитающие. Плюсы такого устройства организма очевидны: поддержание внутренней температуры стабильно высокой означало упростить себе борьбу за выживание.
Минусы тоже понятны: нетеплокровные в состоянии покоя потребляют в несколько раз меньше энергии, чем теплокровные. В итоге последним нужно больше пищи. Им трудно пережить периоды, когда еды нет месяцами, в то время как неэндотермные черепахи способны не есть без летальных последствий по нескольку месяцев.

Небольшой экземпляр красноперого опаха. Они достигают размеров до двух метров в длину. Вид известен с XVIII века, однако точно понять, что у него с поддержанием внутренней температуры, удалось только в XXI веке / ©Wikimedia Commons

В начале XXI века стало ясно, что останки динозавров указывают на их эндотермность. И как минимум некоторые из них показали остатки перьевого покрова, помогающего сохранить тепло. В 2015 году внезапно выяснилось, что давно известный вид хищных рыб (красноперый опах) весом до 270 килограммов тоже эндотермен и поддерживает постоянную температуру всего тела. Однако ученые продолжали считать, что эндотермия динозаров и остальных группы живых существ — просто конвергентная эволюцию, то есть эволюция организмов к сходным системам поддержания постоянной температуры тела. В подтверждение независимого возникновения эндотермии приводили и такой довод: у птиц температура тела поддерживается за счет скелетных мышц, а у млекопитающих — за счет бурого жира, который есть только у них.

Авторы новой работы в Biological Reviews обобщили современные биологические знания по этому вопросу и выступили с иной точкой зрения. Они обратили внимание на то, что у однопроходных млекопитающих (утконос, ехидна), сумчатых и даже некоторых плацентарных (наиболее распространенных млекопитающих, таких, как мы сами) бурой жировой ткани тоже нет. Как отметили ученые, биохимические процессы, стоящие за поддержанием стабильной внутренней температуры, довольно похожи и у млекопитающих, и у птиц, и даже у некоторых рыб (кроме красноперого опаха некоторые рыбы имеют эндотермию некоторых частей тела). Это ставит под сомнение, насколько независимо возникла эндотермия у разных групп животных.

Слева завропсиды (ныне это птицы, пресмыкающиеся), справа синапсиды, посередине человек (тоже из синапсид). Красным показано расстояние (в высоту) от сердца до самой дальней точки центральной части тела. Такие высоты постоянного подъема крови, по мысли авторов, требуют развитого сердца и высокоскоростного метаболизма, типичного для теплокровных / ©Roger S. Seymour et al.

В связи с этим возникает вопрос о том, что эндотермия всего тела могла появиться еще до разделения амниотов на синапсид и завропсид. Амниоты — группа, включающая как завропсид (пресмыкающиеся и птицы), так и синапсид (млекопитающие и их вымершие древние родственники). Иными словами, авторы новой работы предполагают, что эндотермия древнее 300 миллионов лет назад и уходит корнями в каменноугольный период. Возникновение первых синапсид и завропсид относят к моменту не позднее 306-312 миллионов лет назад. Ясно, что если теплокровность возникла до разделения, то она явно древнее этой даты.

Животный мир пермского периода в представлении художника / ©Davide Bonadonna

Исследователи также отмечают, что костные останки многих древних видов, ранее считавшихся неэндотермными, несут явные следы большой скорости прижизненного метаболизма, типичной для высокой и стабильной температуры тела. В целом большой размер тела наземного существа, равно как и способность подолгу передвигаться на двух ногах, действительно невозможны без стабильно высокого артериального давления. А то, в свою очередь, малореально без высокоскоростного метаболизма, типичного для теплокровных с четырехкамерным сердцем (у нетеплокровных четырехкамерных сердец нет). Изотопный состав костей множества древних видов также указывает на постоянную и высокую температуру тела.
Вопрос о том, насколько эндотермными были древние сухопутные существа, имеет не только теоретическое значение. На сегодня ясно, что уже к моменту великого пермского вымирания, четверть миллиарда лет назад, многие примитивные млекопитающие были эндотермными. После их гибели на планете расцвели динозавры и некоторые другие пресмыкающиеся.


Если исходить из идей о том, что они были нетеплокровными, трудно объяснить их крупный и продолжительный эволюционный успех. Напротив, если теплокровность возникла более 300 миллионов лет назад, еще в каменноугольный период, получается, речь шла о смене одних теплокровных зверей на других, что в целом нормально для биологической эволюции.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 13:00
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

Вчера, 20:03
Юлия Трепалина

Хотя полезным свойствам кофе посвящено много исследований, ученые продолжают делать открытия по этой теме. Недавняя работа китайских медиков показала, что регулярное употребление бодрящего напитка способно в некоторой мере снизить вероятность смерти при малоподвижном образе жизни.

9 часов назад
Александр Березин

Популярная гипотеза о доставке большого объема легких элементов на древнюю Землю с кометами и астероидами получила существенный удар: «импорт» был весьма невелик. Значит, вода и многие другие элементы для возникновения жизни никогда не исчезали с лица нашей планеты.

Позавчера, 11:21
Игорь Байдов

Американские военные планируют разработать психостимулятор, действие которого можно активировать в мозге с помощью ближнего ИК-излучения. Такая технология поможет пилотам ВВС США сохранять бдительность во время длительных боевых вылетов. Привыкания или побочных эффектов препарат вызывать не будет.

16 июня
Александр Березин

Пока премьер-министр Армении Никол Пашинян считает, что гражданам его страны надо отказаться от претензий на ранее населенные ими земли в современной Турции, Азербайджан на государственном уровне действует «исторически проактивно» — противоположным образом. Там есть и «Общество Западного Азербайджана», и даже канал «Западный Азербайджан ТВ». Находятся желающие назвать азербайджанцев преемниками кавказских албанов и даже заявить претензии на земли к западу от Азербайджана, где находится современная Армения. Разбираемся, насколько все это правда и есть ли этому научные обоснования?

14 июня
Алиса Гаджиева

Авторы нового междисциплинарного исследования выяснили, как распределялись ресурсы в сообществе земледельцев и скотоводов одной из альпийских долин семь тысяч лет назад.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

6 Комментариев
Eduard V. Melnikov
14.12.2021
-
0
+
Спасибо! Репост!
-
0
+
Всё ждал, когда же в тексте появятся анонсированные в названии теплокровные крокодилы... Известно ли, что это за крокодилы такие? Какие-то вымершие, проигравшие эволюционную борьбу своим хладнокровным родичам?
Asmite Qielee
13.12.2021
-
0
+
Видимо у меня бурых жиров в явном недостатке... Не подскажет кто, где взять?
амниотов ~ рыбов
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно