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动物耳朵揭示了温血演化的奥秘

一项研究表明,古代动物耳道的大小可以破解“古生物学中最伟大的未解之谜”之一。

作者:Sam Walters
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一只哺乳动物在寒冷的夜晚呼出热气,暗示着内温性(恒温)。图片来源:Luzia Soares

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所有哺乳动物都是恒温的,这意味着它们的身体能够根据内部温度自我调节,而与周围环境温度无关。这种生理特征对于哺乳动物在最寒冷的环境中生存和保持体温至关重要。但是,尽管它如此重要,要确定恒温性最初发展的时间仍然是一个谜。

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《自然》杂志上的一项最新研究提出了一种解决这个谜团的新方法,声称动物耳朵中微小耳道的大小可以帮助科学家确定恒温性的起源。此外,除了为长期困扰的方法论问题提供了解决方案外,该研究还揭示,向恒温性的转变可能发生在约 2.33 亿年前,比之前认为的要晚得多,也快得多。

方法论之谜

对科学家来说,确定现代哺乳动物的祖先何时发展出内温性(正式称为内温性)似乎几乎是不可能的。部分原因在于他们无法测量生活在数百万年前化石的温度。

现在,一支古生物学家团队提出他们找到了绕过这个问题的方法。动物耳朵中的微小耳道包含液体,这些液体的稠度会受到体温的影响。该团队表示,动物内部温度的升高需要耳道缩小,以确保现在更稀薄、更流动的液体能正常通过耳朵。

“在向内温性转变的过程中,需要形态上的适应来保持最佳性能,我们可以在哺乳动物祖先身上追踪它们,”研究作者、伦敦自然历史博物馆研究员 Romain David 在一份新闻稿中说。

该团队对确定形态适应以及向恒温性转变的确切时间表示乐观。

“哺乳动物内温性的起源是古生物学中最伟大的未解之谜之一。许多不同的方法都被用来预测它何时首次进化,但它们往往给出模糊或矛盾的结果,”芝加哥菲尔德博物馆古哺乳动物学馆长、资深研究作者 Ken Angielczyk 在新闻稿中说。“我们认为我们的方法显示出真正的潜力。”此外,该方法似乎提供了实际结果。

哺乳动物升温

为了测试他们的方法,古生物学家分析了 341 个不同物种的耳朵,其中 64 个已灭绝。他们确定,向更小耳道(对应于恒温性)的转变大约发生在 2.33 亿年前——比之前的预测晚了约 2000 万年——而且速度要快得多,几乎与哺乳动物祖先获得第一撮毛发的时间大致相同。

“与目前的科学观点相反,我们的论文出人意料地证明,在地质学意义上,内温性的获得似乎发生得非常迅速,在一百万年以内,”里斯本大学等离子体与核聚变研究所的研究员、另一位研究作者 Ricardo Araújo 在新闻稿中说。“它不像之前认为的那样,是数千万年缓慢渐进的过程。”

恒温性与毛发的同步出现似乎进一步支持了该团队的方法论,因为这两种特征可以协同工作来保持动物的温暖。古生物学家表示,内温性产生热量,而毛发则将热量困在体内,确保动物在任何条件下都能保持舒适。

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  • Sam Walters

    Sam Walters 是《发现》杂志的副编辑,负责撰写和编辑关于考古学、古生物学、生态学和进化论等主题的文章,并管理几个印刷杂志版块。

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