哺乳动物体温很高。维持较高的恒定体温的能力——科学上称为内温性，俗称温血性——是使这些动物能够适应从极地海洋到酷热沙漠等多种不同栖息地的关键因素。然而，哺乳动物究竟何时进化出这种能力，长期以来一直是个谜。
寻找古代生物生理机能如何运作的直接证据是一项具有挑战性的任务。关于温血或冷血的最有用的软组织很少保存在化石中，古生物学家显然无法直接测量已灭绝动物的体温。但是，通过观察化石哺乳动物及其近亲的内耳，古生物学家发现，哺乳动物在爬行动物时代全面展开时开始变暖。
伦敦自然历史博物馆的古生物学家罗曼·大卫及其同事的新研究侧重于哺乳动物内耳中的半规管系统（SDS）。正如研究人员周三在《自然》杂志上报道的那样，这些位于脊椎动物耳朵内的小环调节着平衡、视觉和运动控制等关键功能。这些结构的进化受到体温的影响：相对较高的温度会导致环内液体粘度降低，因此温血物种的内耳导管和管道的形状不同，并且通常比冷血物种的更小。大卫和他的同事使用内耳的形状和大小作为动物体温和行为的替代指标，以确定哺乳动物何时开始变成内温动物。
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“我很惊讶内耳可以如此出色地帮助我们评估体温和温血性，”大卫说。整个项目始于他和里斯本大学的古生物学家里卡多·阿劳约在一次会后讨论，讨论为什么鱼类的内耳相对于其体型而言比陆地动物大得多。研究人员推测，体温可以解释这种差异——而且这种差异也可能出现在化石中。研究人员着手收集了 56 个化石合弓纲动物（包含哺乳动物及其近亲的类群）的数据集，以确定哺乳动物祖先何时跨越了这个关键的生理阈值。
温血哺乳动物形态类（左图）和冷血早期合弓纲动物（右图）的内耳（红色）之间的尺寸差异。内耳是针对体型相似的动物进行比较的。图片来源：罗曼·大卫和里卡多·阿劳约
研究人员提出，哺乳动物的先驱在大约 2.33 亿年前的三叠纪时期开始变暖。那时，恐龙刚刚开始大量繁殖，爬行动物是陆地上最突出和最多样化的生物，而哺乳动物的前身是相对较小的、有点像鼬鼠的生物。后者在技术上被称为哺乳动物形态类，在此期间体温经历了相当大的跃升——在摄氏五到九度之间。这个时间意味着温血性是一种非常古老的遗传特征，它在第一批真正的哺乳动物出现之前就已经进化出来。
“研究人员几十年来一直试图解开哺乳动物特征（如内温性）的轨迹，”牛津大学古生物学家艾尔莎·潘西罗利说，她没有参与这项新研究。过去每种方法都对时间和哪些类型的哺乳动物近亲是温血动物提出了不同的答案。但是，潘西罗利说，基于内耳解剖学的新结果似乎“可靠”——特别是因为在现存物种中也可以观察到 SDS 和体温之间的相同关系。
这些结果重新校准了之前一些关于哺乳动物内温性起源的研究提出的观点。使用包括骨骼化学和细胞结构在内的其他证据线索，他们暗示内温性甚至在更早的原始哺乳动物中就已进化出来，这些原始哺乳动物生活在超过 2.52 亿年前，例如被称为 Gorgonopsids 的剑齿食肉动物和被称为 Dicynodonts 的喙状、长牙草食动物。然而，尽管有之前的研究，但新的证据表明，温血性在数百万年后才成为哺乳动物历史上的一个主要特征。这项新研究的日期约为 2.33 亿年前，更接近于小型、毛茸茸的生物（更类似于我们认为的真正哺乳动物）开始进化的时间。研究合著者、菲尔德博物馆古生物学家肯尼斯·安吉尔奇克指出，考虑到诸如敏感的胡须和声音传导内耳骨骼的变化等特征起源于三叠纪，“最终，内温性与其他一切一起出现也就不足为奇了。”
这项新研究的结论存在一些注意事项。与之前的研究一样，研究人员检查的一些原始哺乳动物似乎更接近温血动物，而一些早期哺乳动物似乎更接近冷血动物。“研究人员长期以来已经认识到，区分哺乳动物的特征——例如温血、毛皮、产奶量和活动增加——可能都是在不同时间和不同群体中零星进化的，”潘西罗利说。这项新研究确定了哺乳动物形态类体温的总体变化，但总有一些个体物种打破了规则。
在爬行动物时代，进化出温暖的体温并变得更加活跃，这有助于哺乳动物的传播和成功。在过去的二十年中，古生物学家推翻了旧的观念，即三叠纪、侏罗纪和白垩纪时期的哺乳动物都是在黑暗中四处奔跑的小型食虫动物。最近的发现也证实，早期哺乳动物及其近亲会游泳、挖掘、从树上滑翔，甚至还吃幼年恐龙。即使恐龙高耸于它们之上，温暖的身体和驱动更活跃和复杂行为的燃料也为哺乳动物的成功奠定了基础——这是我们自身以及我们今天看到的壮丽野兽的深刻背景故事的关键部分。