» » Вымершая птица ихтиорнис не отличалась умом и сообразительностью

Вымершая птица ихтиорнис не отличалась умом и сообразительностью


Вымершая птица ихтиорнис не отличалась умом и сообразительностью

Рис. 1. Пара ихтиорнисов на берегу Волжского моря, занимавшего в середине мелового периода территорию современного Поволжья. Рисунок © Андрей Атучин с сайта deviantart.com


 

Долгое время ученым не давал покоя вопрос: почему во время мел-палеогенового массового вымирания 66 миллионов лет назад одни эволюционные линии птиц благополучно выжили, а другие навсегда остались в мезозое вместе с динозаврами? Недавнее исследование, проведенное коллективом американских ученых, называет по меньшей мере одну причину: более развитый мозг. Построив компьютерную модель окаменелого черепа ихтиорниса — зубастой морской птицы конца мелового периода, — ученые смогли восстановить форму его мозга. Оказалось, что строением мозга примитивные птицы мезозойской эры (не относящиеся к группе веерохвостых, в которую входят и современные птицы) недалеко ушли от своих ближайших родственников — хищных динозавров, и, возможно, именно поэтому вымерли вместе с ними.

Эволюционная история птиц началась еще в юрском периоде, когда из манирапторов (это инфраотряд в составе группы хищных динозавров — теропод) выделились паравесы — оперенные динозавры относительно небольших размеров, обладавшие многими «птичьими» чертами строения (например, ассиметричными запястьями и сильно выгнутыми локтевыми костями). При этом процесс «орнитизации» (приобретения рептилиями птичьих черт) проходил параллельно в нескольких эволюционных линиях динозавров, что, например, привело к появлению энанциорнисовых птиц и многих других «тупиковых» ветвей птичьей эволюции, которые не дошли до современности.

Ихтиорнис является одним из таких «тупиков». Но при этом он является одним из наиболее известных и ценных для науки представителей мезозойских пернатых. Впервые остатки этой птицы размером с мелкую чайку были найдены в 1870 году, благодаря чему ихтиорнис стал одним из наиболее весомых доказательств в копилке эволюционного учения (первое издание «Происхождения видов» вышло только в 1859 году): в 1880 году Чарльз Дарвин написал письмо первоописателю ихтиорниса Отниелу Чарльзу Маршу, в котором отметил, что две зубастые птицы, обнаруженные в США, — ихтиорнис и гесперорнис, — «оказали лучшую поддержку теории эволюции», продемонстрировав неоспоримую связь между беззубыми современными птицами и их зубастыми рептильными предками.

Также ихтиорнис — одна из немногих мезозойских птиц, известных по более чем одному набору окаменелостей: в настоящее время в руках ученых находятся несколько скелетов этого животного различной степени полноты. Некогда выделялось даже несколько видов ихтиорнисов, различающихся размерами и мелкими анатомическими особенностями, однако в настоящее время все они объединены в один вид — Ichthyornis dispar. В конце мелового периода эти птицы были распространены по всей западной части Северной Америки, от Техаса до южной Канады. Около 90 миллионов лет назад эти территории составляли материк Ларамидию и являлись побережьем Западного внутреннего моря.

Несмотря на внешнее сходство с нынешними морскими птицами — например, чайками, — ихтиорнис не является прямым предком современных птиц: согласно результатам проведенного в 2014 году филогенетического анализа, он, если можно так выразиться, их эволюционный «дядюшка», близкий к общему предку всех нынешних пернатых, но обладающий рядом уникальных особенностей строения, не присущими ни нынешним птицам, ни их ископаемым предкам (M. Lee et al., 2014. Morphological Clocks in Paleontology, and a Mid-Cretaceous Origin of Crown Aves). В число таких особенностей входят, к примеру, двояковыгнутые, как у рыб, позвонки (именно поэтому ихтиорниса так назвали: в буквальном переводе его имя означает «рыбоптица») и уже упомянутые многочисленные зубы. Тем не менее, изучение ихтиорниса позволяет ученым лучше понять древних «недоптиц», а также ответить на вопрос, почему из всего птичьего разнообразия мезозойской эры — всех этих энанциорнисовых, ихтиорнисовых, гесперорнисовых — уцелели только веерохвостые птицы, которые и дали начало великому разнообразию современных пернатых.


Вымершая птица ихтиорнис не отличалась умом и сообразительностью

Рис. 2. Фотография исследованного черепа ихтиорниса (сверху) и его компьютерная модель (снизу, мозг выделен розовым). Изображение из обсуждаемой статьи в Science Advances


Основой для исследования послужил череп ихтиорниса AMNH FARB 32773 возрастом около 70 миллионов лет (рис. 2): с помощью методов компьютерной томографии ученым удалось получить 3D-модель мозговой полости (рис. 3) и сравнить мозг ихтиорниса с мозгами современных птиц и некоторых нептичьих динозавров — например, алиорама из семейства тираннозаврид. Во-первых, выяснилось, что у ихтиорниса мозг гораздо больше похож на мозги нептичьих динозавров, чем на мозги нынешних птиц: различные отделы мозга — мозжечок, оптические доли и конечный мозг — расположены на одной линии, друг за другом, тогда как у современных птиц эти отделы располагаются более компактно, а оптические доли смещены относительно «оси» мозга вбок и вниз.


Вымершая птица ихтиорнис не отличалась умом и сообразительностью

Рис. 3. Компьютерная модель мозга ихтиорниса в боковой проекции. Отделы мозга выделены по аналогии с современными рептилиями и птицами. Синим цветом выделен мозжечок, красным — оптические доли мозга, желтым — конечный мозг, белой стрелкой отмечено расположение гиперстриатума — функционального аналога неокортекса млекопитающих, отвечающего за высшие нервные функции — например, визуальную ориентацию в полете. Рисунок из обсуждаемой статьи в Science Advances


Во-вторых, относительный размер конечного мозга, ответственного за высшие нервные функции — например, когнитивные способности, — у современных птиц намного больше, чем у ихтиорниса, археоптерикса или церебависа (Cerebavis) — тех трех видов мезозойских пернатых, для которых известно хоть что-то про строение мозга. Поскольку строение мозга веерохвостых птиц, современных ихтиорнису, нам пока неизвестно, авторы сравнивают мозг ихтиорниса с мозгами нынешних птиц (рис. 4), предполагая, что именно более примитивный мозг и, как следствие, менее гибкое поведение привело ихтиорнисов и других примитивных птиц к гибели во время массового вымирания.


Вымершая птица ихтиорнис не отличалась умом и сообразительностью

Вымершая птица ихтиорнис не отличалась умом и сообразительностью

Рис. 4. Сравнение строения мозга археоптерикса (вверху), ихтиорниса (в середине) и современных птиц на примере снегиря (внизу). У древних мезозойских птиц форма мозга примитивная и приближена к мозгам нептичьих динозавров (например, у них очень маленький конечный мозг, а зрительные доли не смещены вбок), тогда как у современных птиц конечный мозг намного больше. Рисунок с сайта news.utexas.edu


Авторы исследования предположили, что формирование птичьего мозга современного типа происходило в несколько этапов: у теропод, не принадлежащих к эволюционной линии птиц (например, у алиорама), мозг сохранял «классическую» для динозавров линейную структуру (рис. 5). У примитивных манирапторов, не относящихся к паравесам (например, занабазара), мозжечок и конечный мозг начинают расширяться, а сама ориентация отделов мозга относительно друг друга начинает приближаться к птичьей. Более «продвинутое» расширение мозжечка наблюдается уже у паравесов, таких как живший в конце юрского периода археоптерикс, при этом зрительные доли смещаются вниз и вбок и формируется прямой контакт между мозжечком и конечным мозгом. Наконец, дальнейшее расширение конечного мозга (и сопутствующее ему развитие умственных способностей) произошло только после окончательного формирования птиц современного типа, вероятно — уже в начале кайнозойской эры.


Вымершая птица ихтиорнис не отличалась умом и сообразительностью

Вымершая птица ихтиорнис не отличалась умом и сообразительностью

Рис. 5. 3D-реконструкции мозга алиорама, занабазара, археоптерикса и обыкновенного нанду в боковой (верхний ряд) и дорсальной (нижний ряд) проекциях. Рисунок из обсуждаемой статьи в Science Advances


Авторы обсуждаемой статьи предполагают, что продвинутое строение мозга является общим признаком для всех птиц, переживших массовое вымирание, тогда как динозавры и другие древние птицы, разделившие с ними примитивное строение мозга, не сумели адаптироваться к быстро изменяющимся условиям начала кайнозоя.

Источник: Christopher R.Torres, Mark A. Norell, Julia A. Clarke. Bird neurocranial and body mass evolution across the end-Cretaceous mass extinction: The avian brain shape left other dinosaurs behind // Science Advances. 2021. DOI: 10.1126/sciadv.abg7099.

Анна Новиковская


25 август 2021 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Российские ученые реконструировали мозг динозавра

Палеонтологи из Санкт-Петербурга создали первую подробную виртуальную 3D-модель мозга и кровеносных сосудов головы анкилозавра — травоядного динозавра, фрагменты черепа которого были найдены в

Птицы — недоразвитые детеныши динозавров?

По строению черепа птицы больше похожи на детенышей своих предков — динозавров, чем на взрослых ящеров. Анализ возрастных изменений формы черепа птиц, динозавров и крокодилов подтвердил, что в

Найдена одна из древнейших птиц современного типа

Окаменевшие кости птицы были найдены в Японии, в префектуре Фукуи, неподалеку от города Кацуяма. Она жила на Земле в первой половине мелового периода, примерно 120 миллионов лет назад....

«Странное крыло» динозавра

Птицы — это динозавры. По крайней мере, так говорит современная биологическая систематика...

Поволжский ихтиорнис

На этой иллюстрации художник Андрей Атучин изобразил пару ихтиорнисов — примитивных зубастых птиц, сидящих на берегу моря, занимавшего в сеноманском веке мелового периода (100–94 млн лет назад)

Мозг А. Эйнштейна был украден после его смерти

То, что осталось от мозга, в настоящее время находится в Принстоне, откуда и был украден.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Удивительные животные из воздушных шаров японского художника Масаеси МацумотоУченый Роберт Ланца объяснил, почему смерти не существуетИстория эволюции электромобилейКак Репин Айвазовскому Пушкина нарисовать помогНевероятно реалистичная скульптура «Путешественник»Это самые быстрые серийные мотоциклы в миреНа севере Аравийского полуострова найдены пять сменяющих друг друга палеолитических культурСейсмологические данные миссии InSight позволили уточнить размеры геологических оболочек Марса