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 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.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
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.
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.
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.
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.
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