Изучение древнего мозга «Слоновья птица» раскрывает подсказки о старом Мадагаскаре

То, что люди не знают о массивной птице-слоне, может заполнить книгу. И даже то, что мы знаем, может нуждаться в серьезном пересмотре.

Новая информация, опубликованная в Труды Королевского общества B берет то немногое, что мы знаем, и переворачивает это с ног на голову. Рекорд окаменелости уже установил, что эти вымершие существа были 10 футов ростом и жили рядом с людьми. Теперь мы знаем, что они все это делали, практически слепые и живущие в темноте.

Согласно исследованию по реконструкции мозга, опубликованному во вторник, можно сказать, что гигантская птица-слон ничем не отличалась от все еще живущей птицы-киви высотой 18 дюймов. Киви - ближайший родственник птицы-слона, и он также нелетающий, почти слепой и ночной. На этом сходство заканчивается, но просто знание сходства заполняет решающий пробел в знаниях.

«Они действительно сумасшедшие существа»

Крис Торрес, доктор философии Кандидат в Техасский университет в Остине и ведущий автор этого исследования, рассказывает обратный что хотя эти птицы вымерли только в прошлом тысячелетии и сосуществовали с людьми на Мадагаскаре более 9000 лет, их биология была плохо изучена.

«Они действительно сумасшедшие существа», - говорит Торрес. «Изучение биологии птиц-слонов имеет решающее значение для того, чтобы помочь нам понять такие вещи, как жизнь гигантских птиц, которых больше нет, на что похожа древняя малагасийская экосистема, и эволюция большей группы, которая включает в себя как птиц-слонов, так и страусов., киви и родственники ».

Даже в семье, известной как птицы-слоны, было значительное разнообразие: три рода птиц-слонов, которые включают четыре различных вида гигантских птиц. Используя данные компьютерной томографии черепов птиц-слонов, ученые провели цифровую реконструкцию мозга двух из этих видов, Aepryonis Maximus а также Aepryonis Hildebrandti, Затем они сравнили эти реконструкции, называемые эндокастами, с Другой Эндокасты основаны на черепах близких родственников птицы-слона, как птица киви.

Черепа птиц немного отличаются от черепов людей - их костная структура плотно обернута вокруг мозга, и каждый изгиб и поворот соответствуют разной структуре мозга. Из-за этого причуды природы Торрес и его коллеги смогли определить, что оптическая доля птицы-слона была довольно маленькой.

Это было удивительно для исследователей, потому что зрительная доля является одной из наиболее важных областей мозга птицы для обработки визуального ввода. Никто никогда не подозревал, что птицы-слоны ведут ночной образ жизни, но здесь была небольшая оптическая доля; показатель того, что это существо весом в 1000 фунтов было чем-то, что древние люди могли встретить в темноте первобытных лесов.

«Мы заметили, что среди живых птиц зрительные доли были лишь крошечными у видов, которые бывают как нелетающими, так и ночными, такими как киви и какапо», - говорит Торрес. «Таким образом, мы предполагаем, что птицы-слоны, которые, очевидно, были нелетающими, также были ночными».

Но небольшая оптическая доля не просто говорит о том, что эти птицы были ночными - это также указывает на то, что они могли быть слепыми. Оптическая доля - это внешняя особенность головного мозга, которая играет главную роль в тектофугальном зрительном пути, доминирующем из двух основных зрительных путей у птиц. Как отметил Торрес, экстремальное уменьшение доли зрительного нерва наблюдается только у ночных нелетающих птиц, таких как киви и какапо. Между тем ночные птицы, которые летают, имеют очень чувствительную зрительную систему, которая позволяет им ориентироваться в условиях низкой освещенности.

Что имеет смысл - если вы летите по лесу совой, вам нужно уметь видеть. Однако нелетающим птицам на островах не обязательно видеть, потому что элементы окружающей среды стимулировали альтернативную эволюцию, где другие чувства были приоритетными. В 2017 году ученые обнаружили, что некоторые птицы киви не просто слепы, они полностью слепые, и у них, кажется, все отлично. Они выживают, используя свои чувства осязания, обоняния и слуха - то, что могла бы сделать и птица-слон.

Вопрос, который остается, состоит в следующем: какие элементы окружающей среды заставили птицу-слона быть слепой и вести ночной образ жизни? Ночной образ жизни - это обычно эволюционный ответ, который происходит, когда слишком опасно выходить днем ​​или когда то, что вы хотите съесть, выходит только ночью. Но как ни странно, птицы-слоны были травоядными без каких-либо естественных хищников. Торрес говорит, что ученые еще не определили ответ, но он полагает, что по крайней мере два фактора могут быть в игре.

«Во-первых, птицы-слоны, вероятно, унаследовали некоторую степень ночной жизни от предка, которого они разделяли с киви», - объясняет он. «Во-вторых, конкуренция между видами могла привести к тому, что некоторые виды продолжат двигаться дальше по ночному пути эволюции, чем другие».

Птицы-слоны, возможно, также полагались на свою ночную жизнь, чтобы избежать неприятной проблемы людей. Торрес говорит, что хотя это объяснение менее вероятно, чем другие, все же возможно, что ночные образы хотя бы помогли им избежать охотников за спасительным заклинанием.

Аннотация:

Недавно вымершие малагасийские птицы-слоны (Palaeognathae, Aepyornithiformes) включали в себя самых больших птиц, которые когда-либо жили. Нейроанатомия птиц-слонов изучена недостаточно, но может пролить свет на образ жизни этих загадочных птиц. Палеоневрологические исследования могут дать представление об экологии и поведении вымерших птиц, поскольку форма мозга птиц связана с неврологической функцией. Мы цифровым образом реконструируем эндокасты двух видов птиц-слонов, Aepyornis Maximus и * A. Hildebrandti, и сравнить их с представителями всех основных существующих и недавно вымерших линий палеогната. Среди палеогнатов мы видим большие обонятельные луковицы в таксонах, которые обычно занимают лесную среду, где визуальные сигналы, используемые при поиске пищи, вероятно, будут ограничены. Мы обнаружили изменение размера обонятельных луковиц среди видов птиц-слонов, что, возможно, указывает на межвидовое изменение среды обитания. Птицы-слоны демонстрировали чрезвычайно уменьшенные доли зрительного нерва, состояние, также наблюдаемое у ночных киви. Киви, родственный таксон птиц-слонов, эффективно заменил свои зрительные системы гиперразвитыми обонятельными, соматосенсорными и слуховыми системами, полезными для кормления. Мы интерпретируем эти результаты как свидетельство ночной жизни среди птиц-слонов. Видение, вероятно, было преуменьшено в предке птиц-слонов и киви. Эти результаты показывают ранее не сообщавшуюся тенденцию к снижению зрительной способности, по-видимому, исключительно для нелетающих ночных таксонов, эндемичных для островов, лишенных хищников.