Как птицы развивали большие мозги
Международная команда эволюционных биологов и палеонтологов воссоздала эволюцию птичьего мозга, используя массивный набор данных об объемах мозга динозавров, вымерших птиц, таких как археоптерикс и великий аук, и современных птиц.
Исследование, опубликованное сегодня в журнале Current Biology , показывает, что до массового вымирания в конце мелового периода птицы и не-птичьи динозавры имели одинаковые относительные размеры мозга. После вымирания отношения масштабирования мозга и тела резко изменились, поскольку некоторые виды птиц подверглись взрывному излучению, чтобы вновь занять экологическое пространство, оставленное вымершими группами.
«Одним из больших сюрпризов стало то, что отбор по маленькому размеру тела оказывается основным фактором эволюции птиц с большим мозгом», — говорит доктор Дэниел Ксепка, куратор науки в музее Брюса и ведущий автор исследования. «Многие успешные семейства птиц развивали пропорционально большие мозги, сжимаясь до меньших размеров тела, в то время как их размеры мозга оставались близкими к таковым у их более крупных тел».
Чтобы понять, как изменился мозг птицы, команда из 37 ученых использовала данные компьютерной томографии для создания эндокастов (моделей мозга, основанных на форме полости черепа) сотен птиц и динозавров, которые они объединили с большой существующей базой данных. измерений мозга у современных птиц. Затем они проанализировали аллометрию мозга и тела: как размер мозга зависит от размера тела.
«Между мозгом продвинутых динозавров и примитивных птиц нет четкой грани», — отмечает соавтор доктор Эми Баланофф из Университета Джонса Хопкинса. «Птицы, такие как эму и голуби, имеют такой же размер мозга, какой можно ожидать от динозавра теропод с таким же размером тела, и на самом деле у некоторых видов, таких как моа, мозг меньше ожидаемого».
Две группы птиц с действительно исключительными размерами мозга эволюционировали относительно недавно: попугаи и воронки (вороны, вороны и родственники). Эти птицы демонстрируют огромные познавательные способности, в том числе способность использовать инструменты и язык, а также помнить человеческие лица. Новое исследование показало, что попугаи и вороны демонстрировали очень высокие темпы развития мозга, что, возможно, помогло им достичь таких высоких размеров мозга.
«Несколько групп птиц демонстрируют выше среднего уровня развития мозга и размеров тела», — отмечает соавтор доктор Н. Адам Смит из Музея геологии Кэмпбелла в Университете Клемсона. «Но вороны действительно зашкаливают — они опередили всех других птиц. Наши результаты показывают, что называть кого-то« сумасшедшим »действительно комплимент!»
«Вороны — это гоминины птичьего царства», — говорит соавтор доктор Йерун Смэрс из университета Стони Брук. «Как и наши собственные предки, они развивали пропорционально массивные мозги, увеличивая одновременно размер своего тела и размер мозга, причем увеличение размера мозга происходило еще быстрее».
Источник истории:
Материалы предоставлены музеем Брюса . Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине.
Связанные мультимедиа :
Ссылка на журнал :
- Даниэль Т. Ксепка, Эми М. Баланов, Н. Адам Смит, Габриэль С. Бевер, Бхарт-Анжан С. Буллар, Эстель Бурдон, Эдвард Л. Браун, Дж. Гордон Берли, Джулия А. Кларк, Мэттью В. Колбер, Джереми Р. Корфилд, Федерико Дж. Деграндж, Ванеса Л. Де Пьетри, Кэтрин М. Ран, Даниэль Дж. Филд, Пол М. Джиньяк, Мария Евгения Леоне Голд, Ребекка Т. Кимбалл, Соитиро Кавабе, Луи Лефевр, Хесус Маруган- Лобон, Кэрри С. Монгл, Эшли Морхардт, Марк А. Норелл, Райан С. Риджли, Райан С. Ротман, Р. Пол Скофилд, Клаудия П. Тамбусси, Кристофер Р. Торрес, Марсель ван Туйнен, Стиг А. Уолш, Акинобу Ватанабе, Лоуренс М. Витмер, Александра К. Райт, Линдсей Э. Занно, Эрих Д. Джарвис, Йерун Б. Смерс. Темп и паттерн эволюции птичьего мозга . Современная биология , 2020; DOI:10.1016 / j.cub.2020.03.060
