Štúdium starovekého "Elephant Bird" Brain odhaľuje stopy o starom Madagaskare

To, čo ľudia nevedia o mohutnom slonovom vtákovi, môže zaplniť knihu. A dokonca aj to, čo vieme, môže potrebovať vážnu revíziu.

Nové informácie uverejnené v Konanie kráľovskej spoločnosti B berie to, čo málo vieme, a otočí ho na hlavu. Fosílne záznamy už zistili, že tieto vyhynuté tvory boli vysoké 10 stôp a žili spolu s ľuďmi. Teraz vieme, že robia všetko, čo je v tom čase, keď sú prakticky slepí a žijú v tme.

Podľa štúdie o rekonštrukcii mozgu, ktorá bola zverejnená v utorok, je fér povedať, že obrovský vták slonov nebol taký odlišný od stále žijúceho vtáka s 18-palcovým kivi. Kiwi je najbližším žijúcim príbuzným slona vtáka a je tiež bez letu, takmer slepý a nočný. To je o tom, kde končí podobnosť - ale len poznanie podobnosti zapĺňa zásadnú medzeru v vedomostiach.

"Sú to skutočne šialené tvory"

Chris Torres, Ph.D. kandidát na University of Texas v Austine a vedúci autor tejto štúdie, hovorí obrátený že zatiaľ čo tieto vtáky v minulom tisícročí zanikli a koexistovali s ľuďmi na Madagaskare viac ako 9 000 rokov, ich biológia bola nedostatočne pochopená.

"Sú to naozaj šialené tvory," hovorí Torres. „Štúdium biológie slonových vtákov je veľmi dôležité pre to, aby sme nám pomohli porozumieť veciam, ako je to, aký bol život pre gigantické vtáky, ktoré už nie sú, čo bol staroveký madagaskarský ekosystém a vývoj väčšej skupiny, ktorá zahŕňa slony vtákov, ako aj pštrosov., kivi a príbuzní. “

Dokonca aj v rámci rodiny známej ako vtáky slona, ​​bola značná rôznorodosť: tri rody slona vtáka, ktoré pozostávajú zo štyroch rôznych druhov obrovského vtáka. Pomocou údajov zobrazujúcich CT z lebiek vtákov slona vedci digitálne zrekonštruovali mozgy dvoch z týchto druhov, Aepryonis maximus a Aepryonis hildebrandti, Potom tieto rekonštrukcie, tzv ostatné endocasts založené na lebky blízkych príbuzných slon vtákov, rovnako ako kivi vták.

Vtáčie lebky sú trochu iné ako ľudské - ich kostná štruktúra je pevne ovinutá okolo mozgu a každá krivka a otočenie zodpovedá inej štruktúre mozgu. Kvôli tomuto vtipu prírody, Torres a jeho kolegovia dokázali určiť, že optický lalok slona bol dosť malý.

Bolo to prekvapujúce pre výskumníkov, pretože optický lalok je jednou z najdôležitejších oblastí vtáčieho mozgu na spracovanie vizuálneho vstupu. Nikto nikdy netušil, že vtáky slona sú nočné, ale tu bol malý optický lalok; Ukazovateľ, že tento 1 000 libier tvor bol niečo, čo by sa starí ľudia stretli v temnote pralesov.

"Všimli sme si, že medzi živými vtákmi boli optické laloky len malé u druhov, ktoré sú nelétavé aj nočné, ako kivi a kakapo," hovorí Torres. „Preto sa domnievame, že vtáky slonov, ktoré boli zjavne bezmocné, boli aj nočné.“

Malý očný lalok však neznamená len to, že títo vtáci boli nočné - to tiež naznačuje, že mohli byť slepí. Optický lalok je vonkajším znakom mozgu, ktorý hrá hlavnú úlohu v tektofugálnej vizuálnej dráhe, ktorá je dominantou dvoch hlavných vizuálnych ciest u vtákov. Ako poznamenal Torres, extrémne zníženie optických lalokov je niečo, čo sa pozorovalo len v nočných, nelietajúcich vtákoch, ako sú kivi a kakapo. Nočné vtáky, ktoré lietajú, majú zatiaľ veľmi citlivý vizuálny systém, ktorý im umožňuje navigáciu v podmienkach slabého osvetlenia.

Čo dáva zmysel - ak ste sova letiaca lesom, musíte byť schopní vidieť. Bezmocné vtáky na ostrovoch však nemusia nevyhnutne vidieť, pretože environmentálne prvky viedli k alternatívnemu vývoju tam, kde boli uprednostňované iné zmysly. V roku 2017 vedci zistili, že niektoré kivi nie sú len čiastočne slepí, sú úplne slepý, a zdá sa, že robia úplne v poriadku. Oni prežijú pomocou svojich zmyslov dotyku, čuchu a sluchu - niečo, čo mohol urobiť aj slon vták.

Otázkou zostáva: Aké environmentálne prvky viedli vtáka slona k tomu, aby bol slepý a nočný? Nočný životný štýl je zvyčajne evolučná reakcia, ktorá sa stane, keď je príliš nebezpečné vyjsť počas dňa alebo keď to, čo chcete jesť, vychádza len v noci. Napodiv, vtáky slona boli bylinožravce bez prirodzených predátorov. Torres hovorí, že vedci ešte neodpovedali na odpoveď, ale špekuluje, že v hre by mohli byť aspoň dva faktory.

„Po prvé, slon vtákov pravdepodobne zdedil určitý stupeň noktivity od predka, ktorý zdieľali s kivi,“ vysvetľuje. „Po druhé, konkurencia medzi druhmi mohla spôsobiť, že niektoré druhy pokračovali ďalej v nočnej evolučnej ceste než iné.“

Slon vtákov mohol tiež spoliehať na ich nočné životy, aby sa zabránilo otravné problém ľudí. Torres hovorí, že zatiaľ čo toto vysvetlenie je menej pravdepodobné, že ostatní, je stále možné, že nočné prinajmenšom im pomohlo vyhnúť sa lovcom kvôli život zachraňujúcemu kúzlu.

abstrakt:

Nedávno vyhynutí madagaskarskí sloni (Palaeognathae, Aepyornithiformes) zahrnovali najväčšie vtáky, ktoré kedy žili. Slon vták neuroanatómia je podceňovaný, ale môže vrhnúť svetlo na životný štýl týchto záhadných vtákov. Paleoneurologické štúdie môžu poskytnúť vodítka pre ekológiu a správanie vyhynutých vtákov, pretože tvar vtáčieho mozgu koreluje s neurologickou funkciou. Digitálne rekonštruujeme endocasty dvoch druhov slonových vtákov, Aepyornis maximus a * A. hildebrandti, a porovnať ich so zástupcami všetkých významných existujúcich a nedávno zaniknutých rodov palaeognathov. Medzi palaeognaths, nájdeme veľké olfaktorické žiarovky v taxónoch všeobecne zaberajú zalesnené prostredie, kde vizuálne podnety používané pri pastierovaní budú pravdepodobne obmedzené. Zistili sme rozdiely vo veľkosti črevnej žiarovky medzi druhmi vtákov slona, ​​čo pravdepodobne indikuje medzidruhové variácie v biotopu. Slon vtákov vykazoval extrémne znížené optické laloky, stav tiež pozorovaný v nočnom kivi. Kiwi, sesterský taxón slonových vtákov, účinne nahradili svoje vizuálne systémy hyperrozvinutými čuchovými, somatosenzorickými a sluchovými systémami, ktoré sú užitočné pri hľadaní potravy. Tieto výsledky interpretujeme ako dôkaz nočnej aktivity u vtákov slona. Vízia bola pravdepodobne deemphasizovaná v predkovi slonových vtákov a kivi. Tieto výsledky ukazujú skôr neohlásený trend smerom k zníženej vizuálnej kapacite, ktorá je zrejme exkluzívna pre bezmocné, nočné taxóny endemické pre ostrovy predátor-depauperát.