Ciència en societat: anàlisi

Innovacions en la història de la vida

Ocells i mamífers regulem la temperatura interna independentment de l'entorn. Quan va aparèixer aquest canvi evolutiu?

per Cristina Junyent, 26 de juliol de 2017 a les 11:40 |
Sinàpsids, abans que els dinosaures dominessin la terra | Wikimedia Commons
Aquesta informació es va publicar originalment el 26 de juliol de 2017 i, per tant, la informació que hi apareix fa referència a la data especificada.
En la història de la vida, canvis en la forma o en el funcionament dels vertebrats han permès la colonització de nous espais. L’aparició de mandíbules en peixos va permetre passar d’obtenir aliment filtrant a poder mossegar; és a dir, diversificar la dieta. L’aïllament de l’embrió en un ou ple d’aigua i aliment, va deslliurar els rèptils de l’ambient aquàtic, i en va ampliar la distribució geogràfica fins als deserts.

Conquerir els pols va ser possible quan vam ser capaços de regular la temperatura del cos. D’aquesta capacitat de generar calor i mantenir la temperatura a través de l’activitat metabòlica se’n diu endotèrmia. Produir energia interna va permetre una digestió més fàcil i eficient i suportar temperatures baixes i no dependre del Sol; és a dir, ser actius amb fred i a la nit. 


Per contra, la capacitat de regular la temperatura té un cost d’energia i d’aigua. Per mantenir una despesa metabòlica elevada, els animals endoterms hem de menjar més. I beure més; i la necessitat d’aigua ens col·loca en risc de deshidratació. Ara bé, com generalment som més grans, una superfície menor en relació al volum disminueix l’evaporació. A més, el cost energètic fa que tinguem menys descendents que els animals que no regulen la temperatura. 

El pèl i el paladar ajuden en l’eficiència. El pèl dels mamífers reté l’escalfor. I el paladar que separa la boca del nas, permet seguir respirant, fins i tot, mentre mengem; obtenim doncs l’oxigen que exigeix la nostra respiració accelerada continuadament. La troballa d’aquestes característiques en el registre fòssil revelaria l’aparició de mamífers endoterms, però no sempre es troben els fòssils que es desitgen. Per això s’han buscat altres indicadors.

La respiració més ràpida provoca una incorporació superior d’oxigen. Així doncs, els animals de "sang calenta" tenen una composició química diferent que els "sang freda" que comparteixen el mateix ambient. I en l’entorn hi ha dues menes d’oxigen: l’oxigen-16, molt més freqüent i abundós, el més pesat i rar oxigen-18. Les formes diferents d’un mateix element químic se’n diuen isòtops.

En incorporar més oxigen a l’organisme la relació d’aquests isòtops en un fòssil indica el metabolisme de l’animal, i esdevé distintiu. Així es pot buscar la relació O16/O18 en les restes que més comunament es troben: dents i ossos. Comparant la relació en diferents animals que van viure en un mateix entorn en una època concreta, s’ha pogut afinar quan va aparèixer la capacitat de regular la temperatura.


Es va estudiar la composició de dents i ossos de noranta rèptils fòssils de llocs del món tan diversos com Sud-Àfrica, Lesotho, Marroc i la Xina. Seixanta tres dels fòssils es consideraven avantpassats dels mamífers. Els resultats de l’estudi han posat de relleu la diferència en la composició química en les dents dels animals i s’ha establert així un arbre precís de l’origen de l’endotèrmia. 
 

Els teriodonts són un classe de teràpsids Foto: Wikimedia Commons


Els primers animals en ser capaços de regular la temperatura interna eren contemporanis dels dinosaures. Van ser els anomenats "eucinodonts" (terme que significa "veritables dents de gos"). Van viure fa uns dos-cents cinquanta-dos milions d’anys; és a dir, entre la fi del Permià i l’inici del Triàsic, quan també van aparèixer les primeres plantes amb flors. 

La versatilitat que va comportar aquesta innovació en els antics mamífers els va permetre de sobreviure als grans canvis climàtics que van provocar algunes de les extincions massives més grans de la història. Com la transició Triàsic-Juràssic (fa poc menys de dos-cents milions d’anys), quan van desaparèixer la meitat de les espècies vivents. O la del Cretaci-Terciari, fa seixanta-cinc milions d’anys, quan es van extingir els dinosaures a més de tres quartes parts de les espècies terrestres. Així que, en obrir els ulls, el dinosaure ja no hi és, però els mamífers encara hi som.

 

(Mostra el teu compromís amb el model de periodisme independent, honest i de país de NacióDigital, i fes-te subscriptor per una petita aportació mensual. Fes clic aquí per conèixer tots els avantatges i beneficis. Apunta’t a la comunitat de NacióDigital, perquè la informació de qualitat té un valor.)

 

Participació