Stałocieplność przyszła później, ale za to szybciej
Klucza do rozwiązania zagadki stałocieplności ssaków szukano już niemal wszędzie. Paleontolodzy analizowali budowę szkieletu naszych pradawnych przodków, skład izotopowy kości czy pokrycie ciała futrem. Ale na to, że można w tym celu wykorzystać szczątki ucha wewnętrznego wpadł dopiero międzynarodowy zespół badawczy kierowany przez Ricardo Araújo z Universidade de Lisboa w Lizbonie w Portugalii.
W pracy, która ukazała się dziś w magazynie „Nature”, uczeni skupili się na kanałach półkolistych. To trzy elementy, które mają postać rurek wygiętych w kształt półkoli i są ułożone w prostopadłych do siebie płaszczyznach w głębi ucha. Z zewnątrz okrywa je tkanka kostna, a w środku wypełnia gęsty płyn, przemieszczający się, gdy poruszamy głową. Wówczas zostają pobudzone komórki zmysłowe, które informacje przekazują do mózgu, a on na ich podstawie określa bieżące położenie głowy oraz jej ruchy kątowe. To zaś pomaga nam utrzymywać równowagę oraz pozwala na sprawną orientację w przestrzeni. Autorzy dzisiejszej pracy twierdzą, że kanały półkoliste wyglądają inaczej u zwierząt zmienno- i stałocieplnych.
Wśród dziś żyjących zwierząt stałocieplność osiągnęły tylko dwie grupy: ptaki i ssaki. U obu ta cecha składa się z dwóch umiejętności. Pierwsza polega na samodzielnym wytwarzaniu ciepła do ogrzewania ciała i naukowo nosi miano endotermii. Druga to zdolność do utrzymania stałej temperatury wewnętrznej, niezależnej od warunków środowiska, i fachowo nazywa się homeotermią. Wspólnie pozwalają one radzić sobie w wysokich i niskich temperaturach, czyli zarówno w tropikach, jak i w regionach polarnych.
Zwierzęta stałocieplne są aktywniejsze od zmiennocieplnych, sprawniej łapią ofiary i szybciej uciekają. Potrafią także ogrzać swoim ciałem potomstwo oraz lepiej je wykarmić. W zamian muszą jednak jeść dużo więcej pokarmu. Potrzebują też lepszego natleniania organizmu i rozbudowanego systemu odzyskiwania wody z wydychanego powietrza. Tak aktywny tryb życia wymaga też sprawniejszego zmysłu równowagi i lepszej orientacji w przestrzeni. Tymczasem wysoka temperatura ciała obniża gęstość i lepkość płynu w kanałach półkolistych, a to wpływa na ich budowę. Dlatego Araújo i jego współpracownicy na podstawie wyglądu kanałów półkolistych określili, czy zwierzę za życia było stałocieplne czy nie.
Badając skamieniałości doszli więc do wniosku, że praprzodkowie ssaków uzyskali tę umiejętność ok. 233 mln lat temu (późny trias). Dotychczas uważano, że stało się to 20 mln lat wcześniej. I powoli – czemu praca w „Nature” także przeczy. „W zaskakujący sposób pokazuje, że uzyskanie endotermii wystąpiło bardzo szybko w geologicznej skali czasu – mówi dr Ricardo Araújo. – Nie był to stopniowy, powolny proces trwający dziesiątki milionów lat, jak to dotychczas sobie wyobrażano, a raczej milion. Być może został osiągnięty szybko pod wpływem nowatorskich ssaczych ścieżek metabolicznych i pojawienia się futra”.