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快速的新陈代谢变化帮助哺乳动物在寒冷的气候

更新时间:2019-08-24 18:00

一项最新研究表明,刺猬、兔子、灵长类动物甚至长颈鹿都在进化竞赛中受益,因为它们能够调整新陈代谢,以适应不断变化的气候。

发表在《Nature》杂志上的一项新研究显示,哺乳动物的祖先之所以能在这场进化竞赛中受益,是因为它们能够超越体温的限制,调整新陈代谢。它们能够在更冷的环境或高纬度地区繁衍生息,从而使它们能在地球气候变冷时繁衍生息。

以前认为动物的基本代谢率(能量用来维持身体的速度)与动物的体温密切相关。然而,这项研究表明,哺乳动物能够拆分这种关系,使它们的新陈代谢能够快速进化,并在1.65亿年的时间里适应环境。

雷丁大学(University of Reading)进化生物学家、该研究的第一作者Jorge Avaria-Llautureo博士说:"这项研究把重点转向了理解哺乳动物新陈代谢多样性的起源,这是对它们向环境流失热量的速度的反应。更冷的环境会增加哺乳动物的热量散失率,为了保持体温恒定,动物随后会通过增加代谢率来补偿--只要有资源可以促进代谢的提高。"

以往的研究都是基于体温与代谢密切相关的原理,因为代谢是热量的主要来源,而体温本身会影响代谢率。

然而,这项新的研究发现,自然选择能够快速适应动物的新陈代谢,而不受身体温度的影响--超过90%的原始哺乳动物都是如此,包括蝙蝠、食肉动物、刺猬、有袋动物、灵长类动物、兔子、啮齿动物,甚至还有蟾蜍有蹄类动物。

雷丁大学(University of Reading)进化生物学家、论文作者之一Chris Venditti博士表示:"这篇论文挑战了生态学和进化理论的假设,即基础代谢与体温同步进化。这些生理特征是在不同的选择压力下进化而来的,导致了它们向现代多样性进化的不同路径。这也帮助我们理解进化优势导致哺乳动物能量消耗的多样性。"

本文还研究了鸟类新陈代谢的进化轨迹。他们发现,在至少36%的情况下,基础代谢率和体温是不相关的,然而,鸟类的新陈代谢并不受环境温度变化的影响。

Avaria-Llautureo博士说:"我们在鸟类身上发现的这种差异很可能是因为羽毛比皮毛更能保温。它们的羽毛帮助它们隔离了内部环境,使它们的生理机能比在更冷的历史环境中生存的哺乳动物更稳定。"

【关键词】动物 热量