Yüzlerce modern ve fosil hayvanın iç kulak kanallarının analizi, sıcakkanlılığın Triyas’ın sonlarında aniden ortaya çıktığını gösteriyor.
Kulaklarının derinliklerinde saklı ipuçlarına göre, ilk sıcakkanlı hayvanlar 233 milyon yıl önce aniden ortaya çıktı.
Şimdiye kadar bilim insanları, sıcakkanlılığın veya endoterminin, hayvanların iskeletlerinden ve çevrelerinden elde edilen belirsiz ipuçlarına dayanarak yaklaşık 120 milyon yıllık bir süre içinde yavaş yavaş evrimleştiğini tahmin ediyorlardı. Ancak Lizbon Üniversitesi’nden Ricardo Araújo ve meslektaşları, iç kulaktaki yarım daire biçimli kanalları içeren kemikli labirentlerin daha kesin bir tarih sağlayabileceğinden şüpheleniyorlardı.
İç kulaktaki bu sıvı dolu kanallar, hayvanların dengeyi korumalarına ve oryantasyon duygularını korumalarına yardımcı olur. Ancak sıcaklık, sıvıların davranış şeklini etkilediğinden, teorik olarak, sıcakkanlı hayvanlar, oryantasyon sistemlerinin düzgün çalışmasını sağlamak için soğukkanlı atalarından farklı bir iç kulak şekli evrimleştirmek zorunda kalacaktı.
Araújo ve meslektaşları, memeliler, sürüngenler, kuşlar, amfibiler ve balıklar da dahil olmak üzere yüzlerce modern hayvanın ve 64 soyu tükenmiş memeli atalarının iç kulaklarını incelemek için mikrotomografi adı verilen bir X-ışını tarama tekniği kullandılar.
Araştırmacılar, sıcakkanlı olan memelilerde, soğukkanlı sürüngenler, amfibiler ve balıklarla karşılaştırıldığında, iç kulak kanallarının vücut boyutlarına göre daha dairesel ve daha küçük ve daha ince olduğunu buldular.
Araújo’nun Londra’daki Doğa Tarihi Müzesi’ndeki meslektaşı Romain David, örneğin soğuk suda yaşayan balıkların vücut boyutlarına göre “muazzam” kanallara sahip olduğunu söylüyor. “Yani gerçekten çok düşük vücut ısısına sahip balıklardan, memelilerin çok yüksek sıcaklıklarına kadar, yarım daire şeklindeki kanal boyutunda bir çeşit gradyan var.”
Bu gradyan o kadar güvenilirdi ki, araştırmacılar hayvanların sıcakkanlı mı yoksa soğukkanlı mı olduklarını yalnızca iç kulaklarına bakarak “çok güvenle” belirleyebildiklerini kısa sürede anladılar.
Bu bilgiye sahip olan ekip, birkaç yüz milyonlarca yıllık eski örneklerinde iç kulak kanallarına baktı. Memeli atalarının ilk olarak 233 milyon yıl önce, Triyas’ın sonlarında, kabaca 1 milyon yıllık bir süre boyunca sıcakkanlı hale geldiklerini belirlediler.
David, “Aslında çok ani bir şeydi, uzun süredir düşünüldüğü gibi kademeli değil.” diyor.
Ekibin zaman tahmini, ilk kıllara ve bıyıklara sahip olabilecek memelilerin ataları olan mammaliamorph’ların bilinen ilk ortaya çıkışına karşılık geliyor.
Araújo, sıcakkanlılığın bu hayvanların daha soğuk bölgelere girmesine ve daha uzun süre aktif kalmasına izin vereceğini söylüyor.
Ancak sıcakkanlı olmak, iç ısı üretiminin taleplerine ayak uydurmak için daha fazla yiyeceğe ihtiyaç duymak anlamına geliyor. Bu durum, özellikle gıda mevcudiyeti düşük ve dış ortam sıcaklıkları yüksek olduğunda, birçok türün neden soğukkanlı kaldığını açıklayabilir.
Araştırmacılar, sürüngenlerin sıcakkanlı torunları olan kuşların, memelilerden ayrı olarak endotermiyi evrimleştirdiğini ve iç kulak şekilleri üzerinde farklı bir etkiye sahip olduğunu buldu. Memelilerin iç kulak kanallarına benzer bazı eğilimleri olsa da, iç kulak sıvılarının kimyasal bileşimi farklı olduğu için mutlaka aynı gradyanları izlemezler.
New Scientist. 20 Temmuz 2022.
Makale: Araújo, R., David, R., Benoit, J. et al. (2022). Inner ear biomechanics reveals a Late Triassic origin for mammalian endothermy. Nature.