温血动物起源之谜，藏在耳朵里

原文作者：Bianca Nogrady

一项分析表明，哺乳类的冷血祖先在大约 2.3-2 亿年前的晚三叠世演化出了更快的代谢能力。

长得像爬行动物的哺乳类祖先演化成了温血动物，但围绕该转变发生时间的争辩十分激烈。如今通过研究内耳道化石，有科学家表示，这种演化适应出现在大约 2.3-2 亿年前 [ 1 ] 。不过，其他研究人员认为，该证据不太可能平息争论。

因为新陈代谢的速度快，温血动物（或称内温动物）能够维持恒定的高体温，而代谢率较低的冷血动物（外温动物）则需要依靠环境来保暖。然而，在化石上很难测量到这些性状，因此研究者利用诸如身长和骨结构这样的骨骼特征来推断代谢率。过去的一些研究表明，内温性的出现时间近至 1.45 亿到 6600 万年前 [ 2 ] ；另一些研究则显示，它早在 3-2.5 亿年前就已经演化出来了 [ 3 ] 。

现代哺乳类的祖先演化出了调节自身体温的能力，这在凉爽气候下可能很有用。图片来源：Luzia Soares

7 月 20 日发表于《自然》上的一项研究 [ 1 ] 中，葡萄牙里斯本大学的古生物学家 Ricardo Araújo 及其合作者提出，内耳的骨质管道的形状和大小可以用作体温的近似指标。耳道里液体的流动协助身体监控头部的位置与动作，这对视觉和平衡至关重要，而且这些液体的黏度会随体温变化。研究团队假设，随着体温升高、动物变得更加活跃，耳道形状将演化为适应黏度更低的液体，以保持平衡和运动能力。

为追踪这一演化适应，团队比较了包括爬行类、鱼类、鸟类及哺乳类在内的 50 种现生脊椎动物的内耳结构和生理机能。根据内耳的形状，他们开发出一个热 - 运动指数。在控制身体大小的情况下，该指数能让他们预测动物的体温。

气温下降

Araújo 团队用热 - 运动指数分析了 56 种已经灭绝的下孔类动物（形似爬行动物的哺乳类祖先）的内耳道。他们发现，耳道形状在晚三叠世（2.37-2.01 亿年前）发生了急剧的变化。研究团队认为，下孔类就是在这段时间里演化成温血动物的。根据他们的指数，此次转变意味着体温升高了 5-9°C，以及代谢能力的增强。

团队得出的结论是，这种演化适应让早期内温动物在应对三叠纪的气候（气温低于之前的二叠纪）时拥有竞争优势。

巴西圣保罗大学的比较生理学家 José Eduardo Bicudo 认为，团队采用了新颖的研究方法，并为探索内温性的出现提供了新的视角。

澳大利亚阿德莱德大学的生物学家 Roger Seymour 说，在过去的 60 年里，人们对内温性起源问题一直争议不休——多种相关理论都有证据支持。Bicudo 和他自己的研究结果显示，内温性是在 3-2.5 亿年前的二叠纪演化出来的 [ 3 ] 。

但 Seymour 也质疑了内温性在晚三叠世期间出现的可能性。他指出，Araújo 团队提出的早期内温下孔类动物约 34°C 的体温仍然相对较低——该数值接近于鸭嘴兽和针鼹这些现生单孔哺乳类的体温。

相较于其它哺乳动物，鸭嘴兽和针鼹行动迟缓。Seymour 怀疑，拥有类似体温的动物面对同时期其它爬行类之时可能难以幸存。当时的爬行动物包括了双足行走、快速移动的现代鸟类的祖先——初龙类。" 如果有只初龙用两条腿跑来跑去，而你的生理机能和现在的针鼹或者鸭嘴兽一样，那你可就要变成盘中餐了。"