Félkörös ívjáratok árulkodnak a melegvérűségről

A johannesburgi Witwatersrand Egyetem ismertette azt az új kutatási eredményt, amelyet egy dél-afrikai fosszília alapján tettek közzé a Nature hasábjain egy nemzetközi kutatócsoport. Az ősmaradvány azt mutatja, hogy a melegvérűség már az emlősök elődjében kialakult, mintegy 233 millió éve (az emlősöket 200 millió évvel ezelőttről datáljuk).

A belső fülben az egyensúlyozást biztosító szervet találjuk, amelynek részei a félkörös ívjáratok: e három járat folyadékot tartalmaz, amelynek mozgása segít meghatározni a fej és a test állását. A folyadék sűrűsége pedig meghatározó abból a szempontból, hogy mennyire vagyunk képesek észlelni a fejünk mozgását és egyensúlyunkat megtartani.

Minden más folyadékhoz hasonlóan a hőmérséklettel együtt változik az, hogy mennyire híg vagy sűrűn folyós, ezért a félkörös ívjáratokat kitöltő folyadék sűrűsége arról árulkodhat, milyen testhőmérséklettel élt az adott lény, s e tulajdonságnak meg kellett változnia a melegvérűség kialakulásával. E változás pedig a félkörös ívjáratokon, azok geometriai felépítésében is megmutatkozott. A kutatás vezetői pont erre az elképzelésre alapozták az ötletet és a munkájukat: ha ez így van, akkor a változást a kövületekben is lehet követni, s kideríteni a melegvérű eredetét.

„A félkörös ívjáratokat eddig a megkövült állatok mozgásának meghatározásában használtuk. Azonban, ha alaposabban megvizsgáljuk a biomechanikai tulajdonságaikat, kiderül, hogy a testhőmérséklet meghatározására is alkalmasak. Ez annak köszönhető, hogy a járatokban lévő folyadék, ahogy a méz is, a magasabb hőmérsékleten hígabban folyóssá válik, ez pedig a funkciót is befolyásolja. Emiatt pedig a melegvérűséghez vezető úton a félkörös ívjáratok alakjának is meg kellett változniuk ahhoz, hogy a feladatukat jól el tudják látni, ezt pedig követni lehet az ősmaradványokban” – magyarázta Dr. Romain David, a kutatás vezetője.

A felfedezéshez a Karoo területén feltárt gazdag leletanyag járult hozzá. A dél-afrikai helyszínen mintegy száz éve kerülnek elő az emlősök elődeit képviselő ősmaradványok, s folyamatosságukban mutatják be ezen ősállatok evolúcióját mintegy 100 millió éves időtartamból. Jól követhető benne a hüllőszerű therapszidák emlősszerűvé alakulása. S mivel ekkor a Karoo még jóval közelebb volt a déli sarkvidékhez, a félkörös ívjáratok eltérő alakja nem a külső, magasabb környezeti hőmérséklettel függhetett össze. Emiatt a hígabb folyadék az állatok testhőmérsékletével kellett, hogy összefüggjön.

A kutatók csúcsteljesítményű CT-felvételek és számítógépes modellezés segítségével több tucatnyi emlőselőd esetében ki tudták deríteni, hogy mely állatok félkörös ívjáratai jeleztek meleg testhőmérsékletet, melyekéi nem.

Az eddigi elképzelések szerint a melegvérűség kialakulása vagy a perm végi kihalást követően (252 millió éve) vagy az emlősök kialakulásakor (200 millió éve) történt meg. A mostani eredmények nagyban pontosították ezt: 233 millió éves lehet a belső termosztátunk, s ez az adat egybecseng más, az emlősökre jellemző tulajdonságok, mint a bajusz, vagy a szőrzet korai megjelenésével. Az eredmények azt is sugallják, hogy az átállás a melegvérűségre meglehetősen gyorsan zajlott, kevesebb mint egymillió év alatt.

Az emlősök melegvérűségének kérdése igen régi probléma, és az eddigi vizsgálatok rendre ellentmondásos eredményeket adtak. Most azonban, úgy tűnik, a rengeteg adattal és összehasonlítással sikerült megfelelő irányba terelni a kutatásokat, s ezek azt jelezték, hogy más, szintén az emlősökre jellemző tulajdonságokkal egy időben jött létre a melegvérűség is.