Amikor az első dinoszauruszok nagyjából 230 millió évvel ezelőtt megjelentek, a modern emlősök ősei is kialakulóban voltak. Útközben pedig egy figyelemre méltó képességet fejlesztettek ki: saját maguknak termelték a meleget. De mikor?
A fent írt jelenség döntő evolúciós lépés az úgynevezett endotermia felé: a belső hőtermelés és a testhőmérséklet állandó szinten tartása a környezeti hőmérséklet ingadozása esetén is, ami lehetővé tette, hogy azóta az emlősök világszerte a legkülönfélébb környezetekben boldoguljanak.
De hogy pontosan mikor alakult ki először a melegvérűség – vagyis az endotermia – az állatokban, az evolúcióbiológusok számára hatalmas rejtély maradt – egészen mostanáig.
A Lisszaboni Egyetem paleontológusa, Ricardo Araújo által vezetett nemzetközi tudóscsoport új tanulmánya bizonyítékot talált arra, hogy az endotermia körülbelül 233 millió évvel ezelőtt, a késő triászban, a dinoszauruszok korát megelőző földtörténeti korszakban alakult ki.
A bizonyítékokat nem a vérben, hanem meglepő módon az ősi emlősök megkövesedett belső fülében találták – mutatta be a tanulmányt a ScienceAlert.
Bár a belső fülrész valószínűtlennek tűnhet, hogy a testhőmérsékletre utaló nyomokat találjanak benne, valójában logikus lépés volt: a kutatók rájöttek, hogy a testhőmérséklet befolyásolja a belső fül apró félkörös csatornái körül áramló folyadék folyékonyságát is
A belső fül hurkolt, folyadékkal teli struktúráinak fő feladata, hogy segítsenek érzékelni a fej mozgását, ami elengedhetetlen az egyensúly, a látás és az összehangolt mozgás szempontjából.
A múltban számos különböző megközelítést alkalmaztak arra, hogy meghatározzák, mikor alakulhatott ki az endotermia az ősi emlősöknél és madaraknál; de ezek a tanulmányok, amelyek megpróbálták összekapcsolni az anyagcsererátát, az oxigénfelhasználást és a testszőrzet nyomait az átlagos testhőmérséklettel, homályos vagy ellentmondásos eredményeket hoztak – állítják a kutatók.
Az előzetes elemzések azt mutatták, hogy a tartósan magas testhőmérsékletű állatok – például az emlősök – belső fülcsatornáinak alakja megváltozott, hogy a futó folyadékok mellett is megfelelően működjenek.
Ez azt is jelenti, hogy a belső fül szerkezete pontos útmutatásként szolgálhat arra vonatkozóan, hogy mikor alakult ki az endotermia.
Amikor a kutatók 56 kihalt fajból álló csoport fosszíliáit elemezték – amelyekből az emlősök alakultak ki – észrevették, hogy az ősi állatoknak kisebb csatornáik és keskenyebb járataik voltak, mint a hasonló méretű, hidegvérű élőlényeknek.
A kutatók megállapították, hogy a belső fül struktúráinak ilyen fajta változásai hirtelen következtek be, és a testhőmérséklet hirtelen mintegy 5-9 Celsius-fokkal emelkedett.
A megkövesedett fülek időbeli változásainak nyomon követésére szolgáló szimulációk arra utalnak, hogy az endotermia sokkal később, és ezért gyorsabban fejlődött ki, mint azt a paleontológusok eddig gondolták – kevesebb mint egymillió év alatt.
A kutatók szerint az ősök valószínűleg akkor növesztettek szőrzetet, amikor anyagcseréjük átállt a magasabb testhőmérséklet fenntartására, amikor a triász kori éghajlat gyorsan hűlt.
Ez nem egy fokozatos, lassú, több tízmillió éven át tartó folyamat volt, ahogyan azt korábban gondolták, hanem talán gyorsan, az emlősökhöz hasonló új anyagcsere-útvonalak és a szőrzet eredete által kiváltva valósult meg
– írják a kutatók.
Bár a Földön ma látható élet azt mutatja, hogy a melegvérűség fejlődése kifejezetten előnyös volt a madarak és az emlősök számára, nem valószínű, hogy ez volt az egyedüli oka annak, hogy az melegvérűek ökológiai dominanciára emelkedtek.
A mostani kutatás egy másik, idén megjelent tanulmányt idéz, amely hasonlóan ötletes módszerekkel arra a következtetésre jutott, hogy a legtöbb dinoszaurusz nem ektotermikus volt, mint a mai hüllők, amelyekre hasonlítanak, hanem melegvérű állatok, ahogyan a madarak és az emlősök is.
A Yale Egyetem molekuláris paleobiológusa, Jasmina Wiemann és munkatársai által tett megállapítás érdekessége, hogy úgy tűnik, kizár egy másik, régóta fennálló hipotézist, miszerint a madarak és emlősök melegvérűsége valahogy segített az őseiknek túlélni a késő kréta kori tömeges kihalási eseményt, amely a dinoszauruszok nagy részét elpusztította.
Ez pedig újabb kérdéseket vet majd fel a kutatók számára a jövőben.