Ученые выяснили, как носовая система охлаждения мозга определила его размеры
Исследовательская группа из Японии выяснила, как ныне живущие теплокровные потомки тероподовых динозавров развили более совершенную, чем у их далеких хладнокровных предков, систему охлаждения мозга при помощи эволюционного изменения носовых полостей. Ученые уверены, что в том числе благодаря этому приспособлению теплокровным животным, в частности птицам и млекопитающим, со временем удалось увеличить размеры своего мозга.
Одним из наиболее интересных и интригующих вопросов в палеонтологии динозавров стала их физиология, особенно в отношении вопроса об эндо- или эктотермичности. Теплокровные, или эндотермические, животные — например, птицы, люди и другие млекопитающие — способны поддерживать высокую температуру своего тела за счет внутренних источников тепла. В то же время хладнокровные, или эктотермические, животные — рептилии и амфибии — для поддержания температуры тела полностью полагаются на внешние источники тепла, в первую очередь на солнечное излучение.
Вопрос о теплокровности динозавров возник вследствие сложности определения их точной физиологии по окаменелостям. Зачастую предполагается, что теплокровность у динозавров возникла во время отделения класса Aves, то есть появления первых предков современных птиц. Тем не менее в научном сообществе не было достигнуто консенсуса о том, могли ли нептичьи динозавры также приобрести теплокровность, или же они так и не смогли научиться самостоятельно поддерживать температуру тела.
Чтобы разобраться в этом вопросе, группа японских исследователей во главе с сотрудниками Токийского университета разработала свой подход к определению теплокровности животных по анализу их носовых полостей. Так, носовые полости птиц и млекопитающих содержат уникальные структуры, называемые дыхательными раковинами и состоящие из костной и хрящевой тканей. Поскольку раковины увеличивают площадь поверхности носовой полости, считается, что они обеспечивают эффективный обмен тепла и влаги между слизистой оболочкой и вдыхаемым и выдыхаемым воздухом.
Тем самым эти структуры могут увлажнять вдыхаемый воздух и помогать в обмене теплом с циркулирующей кровью, что вносит определенный вклад в охлаждение мозга. Однако это лишь предполагаемая физиологическая роль дыхательных раковин, которая вызывает бурные споры. С другой стороны, птицы и млекопитающие, достигшие эндотермии независимо друг от друга, так же независимо развили свои системы дыхательных раковин, что говорит о значительной связи этих свойств.
В новом исследовании ученые изучили сканы компьютерной томографии голов 51 современного вида эндо- и эктотермов, а также череп динозавра-теропода Velociraptor mongoliensis, для воссоздания их носовых структур. Выяснилось, что по сравнению с эктотермами эндотермы имеют хорошо развитые дыхательные раковины и довольно большую носовую полость относительно размеров их головы и черепа, а не размера тела, как считалось ранее. По словам авторов работы, этот результат означает, что большая носовая полость все же необходима для более интенсивного теплообмена для охлаждения мозга у птиц и млекопитающих.
Кроме того, реконструкция носовой полости велоцираптора, созданная на основе внутренних черт хорошо сохранившегося черепа, позволила определить ее приблизительный максимальный размер. Тот оказался ниже уровня, определенного для современных эндотермов.
Значит, большинство нептичьих динозавров-тероподов, вероятно, не обладали полностью развитым носовым аппаратом терморегуляции, как современные птицы, что намекает на относительно менее развитый мозг. Хотя все же остается вероятность того, что тероподы задействовали другие способы охлаждения своего мозга.
Подробное описание своего исследования авторы приводят в статье, опубликованной в журнале Royal Society Open Science.
Telegram 
Дзен 
VK Физтехи разработали стохастический вариант метода Франк—Вульфа для моделирования равновесного распределения транспортных потоков. Особенность нового подхода — использование случайных фрагментов из большого массива данных — ускоряет вычисления, при этом в экспериментах метод показывает качество решения, сопоставимое с классическими алгоритмами.
Исследователи впервые подробно описали молекулярный «якорь», с помощью которого малярийный паразит проникает в клетки крови, и создали белок, блокирующий заражение. Оказалось, структура паразита сложнее и он активно перестраивает мембрану хозяина, чтобы проникнуть внутрь.
Наша планета имеет шансы уцелеть во время превращения Солнца в красного гиганта и избежать полного уничтожения в термоядерном пекле. Финальная судьба Земли определится хрупким балансом между гравитационным притяжением раздувающегося светила и потерей им своей массы, из-за которой хватка звезды ослабнет и позволит планете отодвинуться на более безопасную орбиту.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии