Теплокровность у наземных животных могла развиться в эволюции гораздо раньше, чем считалось ранее. Об этом свидетельствует недавнее исследование Боннского университета, опубликованное в журнале Comptes Rendus Palevol.
Люди, которые любят наблюдать за ящерицами, часто получают наилучшую возможность сделать это утром, так как в это время дня их обычно можно увидеть загорающими. Это связано с тем, что они полагаются на внешний источник энергии для достижения своей рабочей температуры. Однако мыши и другие млекопитающие делают себя милыми и уютными по-другому: они сжигают калории и могут даже согреться в лютые зимние ночи.
Млекопитающие, таким образом, называются теплокровными. До сих пор считалось, что «обогреватель тела» был изобретен у четвероногих наземных животных около 270 миллионов лет назад. «Однако наши результаты показывают, что теплокровность могла появиться на 20-30 миллионов лет раньше», - объясняет профессор Мартин Сандер из Института геологии, минералогии и палеонтологии Штейнмана при Боннском университете.
Кости как термометр
Для давно вымерших животных, естественно, невозможно просто определить температуру тела с помощью термометра. Однако теплокровность оставляет характерные признаки в окаменелостях. Это не только означает, что животное не зависит от температуры окружающей среды, но и обеспечивает более быстрый рост. «И это видно по строению костей», - объясняет Сандер.
Кости состоят из белковых волокон, коллагена и биоматериала гидроксиапатита. Чем упорядоченнее расположение коллагеновых волокон, тем стабильнее кость, но тем медленнее она обычно растет. Таким образом, кости млекопитающих имеют особое строение. Это позволяет им быстро расти и при этом оставаться стабильными. «Мы называем эту форму кости фиброламеллярной», - говорит палеонтолог.
Вместе со своим аспирантом Кристеном Д. Шелтоном (сейчас работает в Кейптаунском университете) ученый изучил плечевые и бедренные кости давно вымершего наземного животного: предшественника млекопитающего офиакодона. Это жило 300 миллионов лет назад. «Даже у офиакодона кости росли как фиброламеллярные кости», - говорит Сандер, резюмируя результаты анализа. «Это указывает на то, что животное уже могло быть теплокровным».
Ophiacodon был до двух метров в длину, но в остальном напоминал сегодняшних ящериц - и не без оснований: млекопитающие и рептилии родственны; таким образом, у них есть общий предшественник. В генеалогическом древе офиакодон очень близок к тому месту, где эти две ветви расходятся.
Были ли первые рептилии теплокровными?
Однако ящерицы, черепахи и другие живущие сегодня рептилии хладнокровны. До сих пор предполагалось, что это была первоначальная форма обмена веществ, т. е. что общий предок обеих групп животных был хладнокровным. Таким образом, теплокровность была бы дальнейшим развитием, возникшим в ходе эволюции млекопитающих.
Однако офиакодон появляется очень скоро после разделения млекопитающих и рептилий. «Это поднимает вопрос о том, была ли его теплокровность на самом деле совершенно новым явлением или даже самые первые наземные животные до разделения обеих ветвей были теплокровными», - говорит Сандер. Это всего лишь предположение. Однако, если эта теория верна, нам пришлось бы резко скорректировать наш образ: первые рептилии тогда тоже были бы теплокровными, а от этого типа обмена веществ только позже отказались.