Nueva evidencia surge en el misterio de cuándo los mamíferos se convirtieron en animales de sangre caliente



Los mamíferos se calientan. La capacidad de mantener una temperatura corporal elevada y constante, conocida científicamente como endotermia y coloquialmente como sangre caliente— es una parte crítica de lo que ha permitido que estas bestias se adapten a muchos hábitats diferentes, desde mares polares hasta desiertos abrasadores. Sin embargo, exactamente cuándo los mamíferos desarrollaron esta habilidad ha sido un misterio durante mucho tiempo.

Encontrar evidencia directa de cómo funcionaba la fisiología de los organismos antiguos es una tarea desafiante. Los tejidos blandos que serían los más informativos sobre la sangre fría o caliente rara vez se conservan en los fósiles, y los paleontólogos obviamente no pueden medir directamente la temperatura corporal de un animal extinto. Pero al observar los oídos internos de los mamíferos fósiles y sus parientes, los paleontólogos han descubierto que los mamíferos comenzaron a calentarse justo cuando la Period de los Reptiles entró en pleno apogeo.

El nuevo estudio realizado por el paleontólogo Romain David del Museo de Historia Pure de Londres y sus colegas se centra en el sistema de conductos semicirculares, o SDS, en el oído interno de los mamíferos. Como informan los investigadores el miércoles en naturaleza, estos pequeños bucles dentro de los oídos de los vertebrados regulan funciones críticas como el equilibrio, la visión y el management motor. La evolución de estas estructuras estuvo influenciada por la temperatura corporal: una temperatura relativamente alta hace que el fluido dentro de las asas se vuelva menos viscoso, por lo que los conductos y canales del oído interno tienen formas diferentes y, a menudo, son más pequeños en las especies de sangre caliente que en las frías. -los de sangre. David y sus colegas utilizaron la forma y el tamaño del oído interno como indicador de la temperatura corporal y el comportamiento de un animal para determinar cuándo los mamíferos comenzaron a convertirse en endotermos.

“Me sorprendió que el oído interno pudiera ayudarnos a evaluar tan bien la temperatura corporal y la sangre caliente”, cube David. Todo el proyecto comenzó con una discusión posterior a la conferencia entre él y su coautor Ricardo Araújo, paleontólogo de la Universidad de Lisboa, sobre por qué los peces tienen oídos internos mucho más grandes para su tamaño que los animales terrestres. Los investigadores pensaron que la temperatura corporal podría explicar la diferencia, y que esta diferencia también podría aparecer en los fósiles. Los investigadores se propusieron recopilar un conjunto de datos de 56 sinápsidos fósiles, el grupo que contiene a los mamíferos y sus parientes, para identificar cuándo los ancestros de los mamíferos cruzaron este umbral fisiológico crítico.

Diferencias de tamaño entre los oídos internos (en rojo) de mamíferos de sangre caliente (a la izquierda) y sinápsidos anteriores de sangre fría (a la derecha). Los oídos internos se comparan para animales de tamaños corporales similares. Crédito: Romain David y Ricardo Araújo

Los precursores de los mamíferos comenzaron a calentarse hace unos 233 millones de años, durante el período Triásico, proponen los investigadores. En ese momento, los dinosaurios apenas comenzaban a proliferar, los reptiles eran las criaturas terrestres más prominentes y diversas, y los predecesores de los mamíferos eran criaturas relativamente pequeñas, algo parecidas a comadrejas. Técnicamente conocido, los últimos cinco mamíferos experimentan un gran salto en la temperatura corporal, entre y nueve grados centígrados, durante este período. Ese momento significa que la sangre caliente es una herencia muy antigua que evolucionó antes que los primeros mamíferos verdaderos.

“Los investigadores han estado tratando de descifrar la trayectoria de las características de los mamíferos como la endotermia durante décadas”, cube la paleontóloga de la Universidad de Oxford, Elsa Panciroli, que no participó en el nuevo estudio. Cada método anterior arrojó diferentes respuestas sobre el momento y qué tipo de parientes mamíferos se calentaron. Pero los nuevos resultados basados ​​en la anatomía del oído interno parecen ser «sólidos», cube Panciroli, especialmente porque se puede observar la misma relación entre SDS y la temperatura corporal en especies vivas.

Los resultados recalibran lo que algunos estudios previos habían propuesto sobre los orígenes de la endotermia en los mamíferos. Utilizando otras líneas de evidencia, incluida la química ósea y la estructura celular, habían insinuado que la endotermia evolucionó incluso antes entre los protomamíferos que vivieron hace más de 252 millones de años, como los carnívoros con dientes de sable llamados gorgonópsidos y los herbívoros con pico y colmillos llamados dicinodontes. Sin embargo, a pesar de tales investigaciones previas, la nueva evidencia indica que la sangre caliente se convirtió en una característica importante de la historia de los mamíferos millones de años después. La fecha del nuevo estudio de hace unos 233 millones de años estaba más cerca de cuando las criaturas pequeñas y peludas (más parecidas a lo que consideramos mamíferos verdaderos) comenzaron a evolucionar. Dado que los orígenes de rasgos como los bigotes sensibles y los cambios en los huesos del oído interno que conducen el sonido ocurrieron durante el Triásico, el coautor del estudio y paleontólogo del Discipline Museum, Kenneth Angielczyk, señala que «termina no siendo tan sorprendente que la endotermia estuviera surgiendo a lo largo de con todo lo demás.”

Hay algunas advertencias a las conclusiones del nuevo estudio. Al igual que en investigaciones anteriores, algunos de los protomamíferos que los investigadores parecían estar más cerca de ser de sangre caliente, algunos de los primeros mamíferos parecen haber sido más de sangre fría. «Los investigadores han reconocido durante mucho tiempo que las características que distinguen a los mamíferos, como la sangre caliente, el pelaje, la producción de leche y el aumento de la actividad, probablemente evolucionaron de forma dispersa en diferentes grupos en diferentes momentos», cube Panciroli. El nuevo estudio identifica el cambio basic en la temperatura corporal de los mamíferos, pero siempre hubo algunas especies individuales que rompieron las reglas.

La evolución de temperaturas corporales cálidas y volverse mucho más activos contribuyeron a la expansión y el éxito de los mamíferos durante la Period de los Reptiles. En las últimas dos décadas, los paleontólogos han anulado la vieja noción de que los mamíferos durante el Triásico, el Jurásico y el Cretácico eran criaturas diminutas que comen insectos y corretean en la oscuridad. Hallazgos recientes también han establecido que Los primeros mamíferos y sus parientes nadaban, cavaban, planeaban de árbol en árbol e incluso incluso dinosaurios bebés. Los cuerpos que se calentaron y alimentaron comportamientos mucho más activos y complejos respaldaron el éxito de los mamíferos, incluso cuando los dinosaurios se alzaban sobre ellos, una parte basic de la profunda historia de fondo de nosotros mismos y de las magníficas bestias que vemos a nuestro alrededor hoy.