Evolución de la endotermia: la anatomía del oído muestra que los animales de sangre caliente evolucionaron hace 233 millones de años



El análisis de los canales del oído interno de cientos de animales modernos y fósiles muestra que la sangre caliente apareció abruptamente a finales del Triásico.


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20 julio 2022

La sangre caliente pudo haber permitido a los ancestros de los mamíferos expandirse a áreas más frías

luzia soares

Los primeros animales de sangre caliente aparecieron abruptamente hace 233 millones de años, según pistas ocultas en lo profundo de sus oídos.

Hasta ahora, los científicos estimaban que la sangre caliente, o endotermia, evolucionó gradualmente durante un período de unos 120 millones de años basándose en vagas pistas de los esqueletos de los animales y sus entornos. Pero Ricardo Araújo en la Universidad de Lisboa en Portugal y sus colegas sospecharon que los laberintos óseos que contienen los canales semicirculares en el oído interno podrían proporcionar un registro más preciso.

Estos canales llenos de líquido en el oído interno ayudan a los animales a mantener el equilibrio y su sentido de orientación. Pero debido a que la temperatura afecta la forma en que se comportan los fluidos, los animales de sangre caliente, en teoría, habrían tenido que desarrollar una forma de oído interno diferente a la de sus ancestros de sangre fría para mantener su sistema de orientación funcionando correctamente.

Araújo y sus colegas utilizaron una técnica de escaneo de rayos X llamada microtomografía para examinar el oído interno de cientos de animales modernos, incluidos mamíferos, reptiles, aves, anfibios y peces, y 64 especies extintas de mamíferos predecesores.

Descubrieron que en los mamíferos, que son de sangre caliente, los canales del oído interno eran más circulares, más pequeños y más delgados en relación con el tamaño de su cuerpo, en comparación con los de los reptiles, anfibios y peces de sangre fría.

Los peces que viven en agua fría, por ejemplo, tienen canales “enormes” para el tamaño de su cuerpo, cube el colega de Araújo Romain David en el Museo de Historia Pure de Londres. “Así que realmente tienes algún tipo de gradiente, desde la temperatura corporal muy baja de los peces hasta las temperaturas muy altas de los mamíferos, en el tamaño del canal semicircular”, cube.

Ese gradiente fue tan confiable que los investigadores pronto se dieron cuenta de que podían identificar si los animales eran de sangre caliente o de sangre fría “con mucha confianza” simplemente mirando sus oídos internos, cube Araújo.

Armado con ese conocimiento, el equipo observó los canales del oído interno en sus especímenes antiguos que abarcan varios cientos de millones de años. Determinaron que los ancestros de los mamíferos se volvieron de sangre caliente por primera vez durante un período de aproximadamente 1 millón de años durante el Triásico tardío, hace 233 millones de años.

“En realidad fue algo muy abrupto, no gradual como se pensó durante mucho tiempo”, cube David.

La estimación de tiempo del equipo se corresponde con la primera aparición conocida de los mamíferos, ancestros de los mamíferos que pueden haber tenido los primeros pelos y bigotes.

La sangre caliente habría permitido a estos animales aventurarse en territorios más frescos y permanecer activos por más tiempo, cube Araújo.

Sin embargo, ser de sangre caliente tiene el costo de necesitar más alimentos para satisfacer las demandas de producción de calor interno, cube David. Eso podría explicar por qué muchas especies tienen permaneció a sangre fríaespecialmente cuando la disponibilidad de alimentos es baja y las temperaturas exteriores son altas.

Las aves, que son descendientes de reptiles de sangre caliente, desarrollaron la endotermia por separado de los mamíferos, con un efecto diferente en las formas del oído interno, encontraron los investigadores. Si bien tienen algunas tendencias que son similares a las de los canales del oído interno de los mamíferos, no necesariamente siguen los mismos gradientes porque la composición química de los fluidos del oído interno es diferente.

Referencia de la revista: naturaleza, DOI: 10.1038/s41586-022-04963-z

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