Как е еволюирал мозъкът на птиците, най-развитият след бозайниците

Как е еволюирал мозъкът на птиците, най-развитият след бозайниците

Илюстрация, показваща сравнения между главата на птицата Navaornis hestiae, открита в днешна Бразилия, с три съвременни птици
Reuters
Илюстрация, показваща сравнения между главата на птицата Navaornis hestiae, открита в днешна Бразилия, с три съвременни птици
Мозъкът на днешните птици улеснява ниво на когнитивна мощ и поведенческа сложност, сравнимо само с това при бозайниците. Но как птичият мозък е еволюирал в продължение на милиони години от прародителска форма на динозавър отдавна озадачава учените. Откритие на вкаменелости в Бразилия хвърля повече светлина върху развитието.
Изследователите откриха черепа на неизвестен досега вид птица с размерите на скорец, наречен Navaornis hestiae, който е толкова добре запазен, че беше възможно да се възстанови цифрово анатомията на мозъка и вътрешното й ухо въз основа на формата на мозъчната кутия. Navaornis hestiae е обитавала суха среда преди около 80 милиона години по време на периода Креда, последната глава от ерата на динозаврите.
Триизмерно изображение на главата на Navaornis hestiae, живяла преди 80 милиона години по време на периода Креда в днешна Бразилия
Триизмерно изображение на главата на Navaornis hestiae, живяла преди 80 милиона години по време на периода Креда в днешна Бразилия
"Това откритие е единствено по рода си", обяснява палеонтологът от университета в Кеймбридж Гийермо Навалон, съавтор на изследването, публикувано в сряда в списание "Нейчър".

Динозаври с пера

Птиците са еволюирали от малки пернати динозаври през юрския период. Откритието на Navaornis запълни празнина от 70 милиона години в разбирането на еволюцията на невроанатомията на птиците, датираща от най-ранната известна птица археоптерикс, която е живяла в Европа преди около 150 милиона години.
Черепът на Navaornis, с модерна геометрия по отношение на формата на клюна и големи очни кухини, изглежда външно като този на малък гълъб. Мозъкът му е мозайка от модерни и архаични черти и някои, които са междинни между тях.
"Това е дълго търсено доказателство, защото добре запазени 3D черепи на ранни птици - тези, които са летели над главите на динозаврите, са изключително редки, а този е най-добре запазеният досега", каза палеонтологът от Природонаучния музей на окръг Лос Анджелис съавтор на изследването Луис Киапе.
Според палеотолога Даниел Фийлд от университета в Кеймбридж учените дълго са чакали вкаменелост, която да ги насочи към отговори за развитието на уникалните мозъци и забележителната интелигентност на птиците.

По-малък и по-сложен

Мозъкът на Navaornis - с размери около 10 милиметра, е по-малък спрямо размера на черепа, в сравнение със съотношението, наблюдавано при съвременните птици, но по-голям и по-сложен от този при археоптерикса.
Скелетните останки на птицата с размерите на скорец Navaornis hestiae,
Reuters
Скелетните останки на птицата с размерите на скорец Navaornis hestiae,
Мозъчната структура, която при живите птици помага за координирането на двигателния контрол по време на полет, е бил по-малък, отколкото при днешните птичи видове и е по-скоро като този на археоптерикса. Но мозъкът му е бил свързан с гръбначния мозък по начин, подобен на съвременните птици, за разлика от археоптерикса и динозаврите, от които птиците са еволюирали.
Имаше някои черти, междинни между археоптерикса и съвременните птици. Междинният размер и форма на главния му мозък, структура, която при съществуващите птици съдържа областите, участващи в комплексното познание, предполага, че е бил по-напреднал когнитивно от най-ранните птици, но по-малко от днешните птици.

Неочаквани специализации

Navaornis проявява някои уникални характеристики като вестибуларен апарат, органът за равновесие във вътрешното ухо, е по-голям от всяка друга известна птица.
Navaornis hestiae е обитавала едни и същи райони с тревопасните и месоядните динозаври и вероятно е загинала при астероидния удар, който обрича и тях на изчезване
Reuters
Navaornis hestiae е обитавала едни и същи райони с тревопасните и месоядните динозаври и вероятно е загинала при астероидния удар, който обрича и тях на изчезване
"Имаше значителна празнина (във вкаменелостите) между птици като археоптерикс, които са имали по-подобен на динозаври тип мозък, и тези, които са много тясно свързани със съвременните птици. Новите доказателства документират междинна фаза в еволюцията на мозъка но с някои неочаквани специализации, които може да са били свързани с функционални черти като полет", казва Киапе.
Запазените вкаменелости от ранните етапи на еволюцията на птиците са малко, заради крехкостта на костите на птиците. Уникалността на бразилското откритие е, че този череп е триизмерно запазен, а не смачкан. Фосилът, който включва 80% от скелета на птицата, показва, че тя е била умел летец.

Убита от астероид

Даденото име на останките "птицата на Нава" е в чест на Уилям Нава, ученият, открил вкаменелостта през 2016 г. в щата Сао Пауло в югоизточна Бразилия.
Navaornis е принадлежала към птичата група enantiornithines, която била във възход през периода Креда, но е унищожена при астероидния удар преди 66 милиона години, който обрича динозаврите, но пощадява птичия род. Това означава, че Navaornis не е прародител на днешните птици, чиито съвременни черти са се развили отделно от тези на предшествениците им.
Клюнът на Navaornis е тънък и деликатен, което предполага, че тя се е хранела с насекоми и семена, които е можела да поглъща цели. Живяла е редом с огромните растителноядни динозаври с дълги вратове и големите месоядни динозаври.
"На пръв поглед вероятно е изглеждала като съвременните птици, но по-внимателното вглеждане би разкрило редица архаични характеристики, които липсват при тях, като нокти, стърчащи от крилата", разказва Фийлд.