ИСТИНА

Мы показали, что в шести разных таксонах эндотермных животных, Monotremata, Marsupialia, Eutheria, Paleognathae, Neognathae-Non-Passeriformes и Neognathae-Passeriformes, скорость основного обмена (BMR) изменяется в зависимости от размера тела с одним и тем же экспоненциальным коэффициентом, который статистически неотличим от 3/4, но имеет разные значения интерсепт. Если BMR Passeriformes, который является самым высоким среди рассматриваемых групп, принимается в качестве эталона (1.00), BMR Neognatae-Non-Passeriformes будет равен 0.71, Paleognathae – 0.51, Eutheria – 0.52, Marsupialia – 0.38 и Monotremata – 0.21. Несмотря на некоторые несоответствия между палеонтологическими и молекулярно-генетическими данными, последовательность появления существующих групп эндотермов может быть представлена следующим образом: Monotremata 217 MYA, сумчатые 193 MYA, Eutheria из млекопитающих и Paleognathae из птиц 115 MYA, затем все Neognathae-Non-Passeriformes 80-100 MYA и, наконец, Neognathae-Passeriformes 50 MYA. BMR таксона коррелирует с его эволюционным возрастом: группы, которые произошли позже, имеют более высокий BMR. BMR плацентарных млекопитающих и нелетающих птиц (Paleognathae) одинаков. Eutheria и Paleognathae произошли одновременно. Продолжительность активности, рассчитанная как разность между 24 часами и продолжительностью сна (проанализированы данные литературы, касающиеся более 300 видов птиц и млекопитающих), растет от Monotremata к Eutheria и Passeriformes и коррелирует с относительным уровнем BMR. Предлагается следующий сценарий развития BMR и продолжительности активности. Каждый таксон формировал свой специфический BMR в зависимости от способности поддерживать температурный гомеостаз в условиях окружающей среды, преобладавших во время происхождения таксона. BMR таксона обеспечивался соответствующим для этого времени уровнем развития систем циркуляции крови и дыхания. Первый уровень типичен для Monotremata, которые первыми отделились от базальной клады млекопитающих. Этот уровень минимально достаточен для поддержания температурного гомеостаза в очень ограниченном диапазоне условий. Следующего уровня BMR достигли сумчатые, это позволяет им поддерживать температурный гомеостаз в более широком, но все же ограниченном диапазоне условий окружающей среды и иметь немного более длительный период активности. BMR, характерный для плацентарных, был сформирован в середине мелового периода. Этот BMR позволил Eutheria поддерживать температурный гомеостаз практически в любой точке Земли и быть активными в течение длительного времени. Птицы формировали эндотермию на иной морфофизиологической основе, чем млекопитающие. Они сохранили ядра в эритроцитах в отличие от млекопитающих, избавившихся от ядер в эритроцитах. У птиц редуцирована левая дуга аорты, у млекопитающих - правая дуга. Венозная система птиц больше похожа на венозную систему рептилий, чем на таковую млекопитающих. У птиц дыхательная система значительно отличается от дыхательной системы млекопитающих. Самые ранние эндотермные птицы (Paleognathae) были в состоянии сформировать уровень BMR, который позволил им вести образ жизни в широком диапазоне условий окружающей среды, а их BMR равен таковому типичных Eutheria. Развитие полета потребовало еще большего увеличения BMR. Этого увеличения BMR достигли Neognathae-Non-Passeriformes, и это позволило им увеличить период своей активности и распространиться почти на всю биосферу. Наконец, Passeriformes с активным и маневренным полетом освоили лесные биоценозы, еще больше увеличив свой BMR. В результате им пришлось ограничить диапазон размеров, что, вероятно, было связано с аэродинамическими требованиями. Увеличение BMR неизбежно приводило к увеличению периода активности и уменьшению продолжительности сна. Большая продолжительность активности связана с необходимостью потребления пищи для поддержания повышенного уровня обмена веществ. В то же время более длительные периоды активности в сочетании с повышенной скоростью метаболизма расширяют экологический потенциал видов. Можно предположить, что триасовые и юрские млекопитающие и птицы, известные по фрагментарным остаткам, не были настоящими эндотермными животными. Морфологические характеристики этих животных достаточны для того, чтобы классифицировать их как млекопитающих, но не указывают на истинную эндотермию. Их можно рассматривать как предварительные попытки биосферы создать животных с развитым аэробным метаболизмом. Животные с истинной эндотермией возникли только в середине мелового периода. Это подтверждается молекулярно-генетическими данными. Однако более ранние млекопитающие и птицы начали улучшать аэробное окисление и нуждались в большем количестве пищи. Только с появлением покрытосеменных и связанной с ними фауны насекомых в середине мелового периода образовалась необходимая кормовая база и началась взрывная радиация птиц и млекопитающих. В середине и конце мела птицы и млекопитающие начали занимать доминирующее положение в биоценозах. Экологическая экспансия птиц и млекопитающих привела их к всесветному распространению. Энергетический аналог воробьиных птиц у млекопитающих - вид Homo sapiens, который имеет BMR приблизительно на 35% выше, чем это следует из метаболического скейлинга для млекопитающих. H. sapiens демонстрирует удивительную репродуктивную способность, имеет самый большой мозг и достигает более длительных сроков жизни. Продолжительность сна у H. sapiens на 30% меньше, чем средняя в классе, а по времени происхождения это один из самых молодых видов. В настоящее время мировое население Homo sapiens выросло до 7 миллиардов.