Мозг древней птицы дает ключ к выживанию ее современных родственников.
Ключевые выводы
- В новом исследовании изучалась хорошо сохранившаяся окаменелость ихтиорниса, который жил около 70 миллионов лет назад.
- Ученые сравнили мозг древней птицы с мозгом современных птиц.
- Мозг современных птиц имеет другую структуру, что, возможно, позволило им пережить массовое вымирание, погубившее динозавров.
Эта красивая поющая птица на вашем заборе - потомок динозавров. Поскольку все динозавры вымерли, что позволило птицам адаптироваться и выжить? Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, указывает на особую особенность мозга птиц, которая может объяснить, почему они до сих пор с нами.
Являются ли птицы динозаврами?
Происхождение птиц было прослежено до преимущественно плотоядной группы двуногих динозавров, известных как тероподы («звероногие»), которые жили около 231 миллиона лет назад в триасовый период. К этой группе принадлежал и могучий тираннозавр рекс. Тероподы и современные птицы имеют несколько общих черт, таких как перья и способность откладывать яйца. Конечно, есть одно большое отличие - полет, который является определяющей характеристикой птиц.
И точно так же, как люди являются частью более крупной группы (млекопитающих), с которой у нас есть общие ключевые характеристики, птицы тоже являются частью более крупной группы, в которую входят динозавры.
«Птицы - это живые динозавры, точно так же, как мы - млекопитающие», - объяснила соавтор исследования палеонтолог Джулия Кларк из Техасского университета в Остине в интервью 2020 года. «Они прочно укоренились в этой части дерева динозавров», - заявила она. «Все виды птиц, которые у нас есть сегодня, являются потомками одной линии динозавров: динозавров-тероподов.”
Большинство птиц намного меньше динозавров, поэтому исследователи считают, что процесс миниатюризации начался около 200 миллионов лет назад. Как обсуждалось в журнале Scientific American, целурозавры - подгруппа теропод, которая привела к появлению современных птиц, - стали становиться все меньше и меньше из-за интенсивного эволюционного процесса, который отдавал предпочтение более мелким животным, чем более крупным.
Находка окаменелостей
В текущем исследовании окаменелость около 70 миллионов лет назад может помочь объяснить выживание птиц. Окаменелость представляет собой почти полный череп, принадлежащий птице по имени Ихтиорнис, которая жила в позднем меловом периоде на территории современного Канзаса. Ихтиорнис имел характеристики, напоминающие как птиц, так и динозавров. Например, его челюсти были полны зубов, но у него был клюв. Хорошо сохранившийся череп позволил ученым сравнить мозг доисторической птицы с мозгом современных птиц.
«У живых птиц мозг сложнее, чем у любых известных животных, за исключением млекопитающих», - сказал ведущий исследователь Кристофер Торрес. «Эта новая окаменелость, наконец, позволяет нам проверить идею о том, что эти мозги сыграли важную роль в их выживании».
Адаптивные мозги
Исследователи использовали данные компьютерной томографии, чтобы создать трехмерную копию мозга птицы, известную как эндокаст. Это позволило им провести сравнение с эндокастами различных живых птиц и их предков-динозавров.
Их исследования показали, что мозг ихтиорниса больше похож на мозг динозавров, чем на мозг современных птиц. В частности, полушария головного мозга - область мозга, отвечающая за высшие когнитивные функции, такие как мышление и эмоции у людей, - у ихтиорниса были намного меньше, чем у современных птиц.
Разный мозг, возможно, помог птицам пережить массовое вымирание, уничтожившее динозавров.«Если бы какая-то особенность мозга влияла на выживаемость, мы бы ожидали, что она будет присутствовать у выживших, но отсутствовать у пострадавших, таких как ихтиорнис», - сказал Торрес. «Это именно то, что мы видим здесь.