Шестьсот миллионов лет назад лихорадка появилась у животных в ответ на инфекции: более высокая температура тела оптимизировала их иммунную систему. В то время практически все виды животных были хладнокровными. Им приходилось сидеть в теплых местах обитания в течение длительных периодов времени, чтобы достичь лихорадочной температуры тела. По мнению Майкла Логана, научного сотрудника Смитсоновского института тропических исследований в Панаме (STRI), патогены могут быть причиной появления теплокровных существ.
На первый взгляд, хладнокровным существам или «эктотермам» кажется, что это легко. Поскольку они не могут регулировать температуру своего тела внутренне, они тратят в 30 раз меньше энергии, чем теплокровные существа или «эндотермы» того же размера. Таким образом, в то время как млекопитающие и птицы постоянно тратят свои калории на поддержание высокой и стабильной температуры тела, рептилии и амфибии могут просто искать теплое место в окружающей среде, если они хотят устроиться поудобнее. Но если экзотермия так хороша, почему млекопитающие и птицы разработали другую стратегию, которая так дорого обходится?
На протяжении многих лет ученые предложили три разные модели того, почему у эндотермов развилась высокая и стабильная температура тела. Одни утверждают, что это помогает физиологическим процессам; во-вторых, это помогает животным поддерживать активность в течение более длительных периодов времени; и в-третьих, что это позволяет родителям заботиться о раннем потомстве. Однако ни одна из этих моделей не нашла сильной поддержки, и эволюционная история эндотермии остается загадкой.
Хотя в этих различных гипотезах может быть доля правды, для Логана триггером должно быть что-то, что сильно повлияло на способность животных выживать и размножаться, иначе эндотермия была бы слишком дорогостоящей стратегией и не была бы одобрена. путем естественного отбора. В недавней статье, опубликованной в журнале Ideas in Ecology and Evolution, он объясняет эту теорию.
Моя гипотеза состоит в том, что млекопитающие и птицы, сохраняя свое тело в тепле почти все время, эффективно настраивают свою иммунную систему на противостояние вирулентным патогенам, и что это может быть одной из причин, по которой чрезвычайно дорогостоящая стратегия эндотермии развилась в первое место, - сказал Логан.
В этом контексте эндотермия может иметь важные преимущества перед экзотермией. Способность вызывать быструю лихорадочную реакцию на патоген означает, что эндотермы не ограничены температурными колебаниями среды их обитания. Между тем, хладнокровные существа зависят от внешних источников тепла, чтобы достичь температуры, подобной лихорадке. Они подвержены колебаниям условий окружающей среды, и в поисках идеального микроклимата, необходимого для возникновения лихорадки, они могут бороться за корм или спаривание и могут подвергаться нападению хищников.
«Эта гипотеза возникла в результате недавних открытий в области иммунологии и физиологии животных, но нам все еще нужно тщательно проверить ее с помощью данных и экспериментов», - сказал Логан. «Например, моя модель предсказывает, что виды, у которых поддерживается самая теплая и стабильная температура тела (при прочих равных условиях), также должны страдать от наибольшей частоты вспышек болезней или наиболее опасных патогенов».