Международная группа исследователей пересмотрела происхождение теплокровности, проанализировав вымерших предков амниот. Авторы изучили ранее не рассматривавшийся признак эндотермных организмов — маленькие эритроциты.
Способность живых существ вырабатывать внутреннее тепло для всего организма называют эндотермией, а в быту — теплокровностью (хотя, строго говоря, это не одно и то же). Она присуща всем млекопитающим и птицам, а также одному виду рыб, красноперому опаху (Lampris guttatus). Той же способностью обладали динозавры (но не все) и их предки.
Десятилетия научное сообщество пытается разобраться, откуда у амниот (клады четвероногих с зародышевой оболочкой) взялась теплокровность: приобретенная это особенность или унаследованная. В 2021 году группа биологов под руководством Гордона Григга (Gordon Grigg) пересмотрела ранние версии происхождения теплокровности и заявила, что эндотермия возникла у амниот еще раньше разделения на синапсид (предки млекопитающих) и завропсид (предки пресмыкающихся, динозавров и входящих в последних птиц). Иными словами, теплокровность, по мнению авторов, древнее 300 миллионов лет.
Однако другой международный коллектив недавно вновь обратился к этому вопросу. Авторы пересмотрели версию группы Гордона Григга и заметили, что прошлые данные не рассматривали ранних амниот — ныне вымершие виды. На основе дополнительного анализа термофизиологии этих животных исследователи предположили, что эндотермия, возможно, была приобретенным качеством амниот. Предварительная версия их статьи опубликована на сайте журнала iScience.
Один из признаков, по которому можно определить, способен организм поддерживать температуру своего тела высокой или нет, — размер эритроцитов. Развитие более мелких клеток крови с большей удельной площадью поверхности вместе с другими изменениями в кровеносной системе, согласно одному обзору, было критически важным фактором эндотермии, поскольку маленькие эритроциты ускоряют доставку кислорода к клеткам. Вместе с уменьшением эритроцитов уменьшались и сосуды. Именно по диаметру кровеносных сосудов в костях — косвенному свидетельству размера клеток крови — исследователи изучили аэробные возможности и термофизиологию вымерших амниот.
Система теплокровности сложная и включает в себя множество признаков. Этот механизм, отмечают авторы, не будет эффективно работать, если в нем нет некоторых ключевых частей. Согласно исследованию, именно маленькие эритроциты как важная составляющая эндотермной системы отсутствует у ранних амниот.
В числе прочих ученые рассмотрели вымерший вид тетраподоморфа Whatcheeria, который был признан теплокровным хищником. Анализ диаметра его сосудов показал, что он принадлежал к эктотермическим организмам. Авторы сделали вывод, что сердечно-сосудистая система Whatcheeria и других предков амниот не развилась до эффективного тахиметаболизма, присущего теплокровным организмам.
Тем не менее исследователи подчеркивают, что анализ размера эритроцитов не самый точный метод оценки. Поэтому с таким подходом к изучению происхождения эндотермии нужно обращаться осторожно и брать во внимание все предковые формы амниот.
Автор: Андрей Папиш