Мозги птиц оставили позади других динозавров

Прозрачная 3D-модель черепа и мозга ископаемой птицы (розовая). Предоставлено: Кристофер Торрес / Техасский университет в Остине.

Сегодня быть «тщеславным» означает забыть, где вы оставили ключи или бумажник. Но 66 миллионов лет назад это могло означать разницу между жизнью и смертью — и это может помочь объяснить, почему птицы были единственными динозаврами, оставшимися на Земле.

Исследование недавно обнаруженной окаменелости птицы, проведенное Техасским университетом в Остине, показало, что уникальная форма мозга может быть причиной того, что предки живых птиц пережили массовое вымирание, убившее всех других известных динозавров.

«У живых птиц более сложный мозг, чем у любых известных животных, за исключением млекопитающих», — сказал ведущий исследователь Кристофер Торрес, проводивший исследование, когда он получил степень доктора философии. Он получил докторскую степень в Колледже естественных наук Техасского университета, сейчас является научным сотрудником Национального научного фонда Университета Огайо и научным сотрудником Школы наук о Земле Университета Джексона. «Эта новая окаменелость наконец позволяет нам проверить идею о том, что эти мозги сыграли ключевую роль в их выживании».

Окаменелости около 70 миллионов лет, и у нее почти полный череп — редкое событие в летописи окаменелостей, которое позволило ученым сравнить древних птиц с современными.

Результаты опубликованы 30 июля 2021 года в журнале. научный прогресс.

Ископаемый череп Ихтиорниса, птицы, которая жила 70 миллионов лет назад в конце мелового периода. Предоставлено: Кристофер Торрес / Техасский университет в Остине.

Ископаемое — новый образец птицы по имени Актерство, который вымер одновременно с другими неморскими динозаврами и жил на территории нынешнего Канзаса в течение позднего периода. меловой интервал. Актерство В нем сочетаются черты динозавра и птицы, в том числе челюсти, полные зубов, но клюв. Неповрежденный череп позволил Торресу и его сотрудникам ближе познакомиться с мозгом.

Черепа птиц плотно обвивают их мозг. Используя данные компьютерной томографии, исследователи использовали череп. Актерство Как шаблон для создания трехмерной копии его мозга, называемой эндокастом. Они сравнили эту комнатную трансляцию с трансляцией для живых птиц и дальних родственников динозавров.

У предков живых птиц форма мозга сильно отличалась от формы мозга других динозавров (включая других ранних птиц). Это говорит о том, что различия в мозге могли повлиять на выживаемость во время массового вымирания, которое уничтожило всех неплавающих динозавров. Предоставлено: Кристофер Торрес / Техасский университет в Остине.

Исследователи обнаружили, что мозг Актерство У него было больше общего с неплавающими динозаврами, чем с живыми птицами. В частности, полушария головного мозга, где у людей проявляются более высокие когнитивные функции, такие как речь, мышление и эмоции, у живых птиц намного больше, чем у живых птиц. Актерство. Эта закономерность предполагает, что эти функции могут быть связаны с выживанием массовых вымираний.

«Если какая-то черта мозга влияет на выживаемость, мы ожидаем, что она будет присутствовать у выживших, но отсутствовать при травмах, таких как Актерство— сказал Торрес. «Это именно то, что мы видим здесь».

Поиск черепов ранних птиц и близкородственных динозавров был проблемой для палеонтологов на протяжении веков. Скелеты птиц очень хрупкие и редко сохраняются в летописи окаменелостей в трех измерениях. Хорошо сохранившиеся черепа встречаются особенно редко — но это именно то, что нужно ученым, чтобы понять, как выглядит их мозг при жизни.

«Актерство «Это ключ к решению этой головоломки», — сказала Джулия Кларк, профессор Школы наук о Земле Университета Джексона и соавтор исследования. «Эта окаменелость приближает нас к ответам на некоторые насущные вопросы о живых птицах и их выживании среди динозавров».

Источник: Кристофер Р. Торрес, Марк А. Норелл и Джулия А. Кларк, «Эволюция массы нервов и массы тела птиц через массовые вымирания в конце мелового периода: форма мозга птиц за другими динозаврами», 2021 Доступно здесь. научный прогресс.
DOI: 10.1126 / sciadv.abg7099

Марк Норелл, куратор и заведующий отделом палеонтологии Американского музея естественной истории, стал соавтором исследования. Эта работа финансировалась Программой научного образования Медицинского института Говарда Хьюза, Школы наук о Земле Джексона и Американского музея естественной истории.