Rekonstrukcja czaszki skamieniałego ptaka ujawnia mózg stworzony do wąchania i oczy stworzone do światła dziennego

Rekonstrukcja czaszki skamieniałego ptaka ujawnia mózg stworzony do wąchania i oczy stworzone do światła dziennego

Jeholornis był ptakiem wielkości kruka, który żył 120 milionów lat temu i był jednym z najwcześniejszych przykładów ewolucji dinozaurów w ptaki na terenie dzisiejszych Chin. Znalezione skamieniałości są doskonale zachowane, ale rozbite na płasko, w wyniku nawarstwiania się osadów przez lata. Oznacza to, że nikt nie był w stanie dobrze przyjrzeć się głowie Jeholornisa. Ale w nowym badaniu naukowcy cyfrowo zrekonstruowali czaszkę Jeholornis, ujawniając szczegóły dotyczące jej oczu i mózgu, które rzucają światło na jej wzrok i węch.

„Jeholornis jest moim ulubionym ptakiem z okresu kredy, ma wiele niezwykłych, prymitywnych cech i pomaga rzucić światło na większą historię ewolucji różnych ptaków” – mówi Jingmai O’Connor, zastępca kustosza skamieniałych gadów w Field Museum i jeden z autorów artykułu opisującego odkrycie w Zoological Journal of the Linnean Society. „To badanie jest pierwszym, kiedy naprawdę dowiadujemy się, jak wyglądała czaszka tego ptaka, jak musiał wyglądać jego mózg, co jest naprawdę ekscytujące”.

Pierwszy autor badania, Han Hu, przejrzał około 100 skamielin w chińskim Muzeum Przyrody Shandong Tianyu i wybrał tę z najlepiej zachowaną czaszką – wciąż nieco spłaszczoną, ale nienaruszoną. „Bardzo trudno jest znaleźć odpowiednią czaszkę wśród około 100 skamieniałości, ponieważ nie będziemy wiedzieć, czy jedna czaszka dostarczy nam informacji, których potrzebujemy przed skanowaniem, a ze względu na koszty wysokiej jakości skanowania nie mogliśmy zeskanować wszystkie te okazy, aby wybrać najlepszy. Wybrałem jednak ten, ponieważ przynajmniej z odsłoniętej powierzchni jest stosunkowo kompletny, a co również ważne, ta czaszka jest zachowana do izolacji od innych części jej ciała.” mówi Hu, naukowiec z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Oksfordzkiego w Wielkiej Brytanii. „Jest to bardzo pomocne, ponieważ zwykle nie odcinamy czaszki od szkieletu, jeśli są połączone przegubowo – nikt nie chce zranić tych poprzednich skamieniałości, ale izolowana czaszka zmniejszy rozmiar obszaru skanowania, co zwiększy jakość skanowania bardzo wysoka. Na szczęście okaz, który tutaj wybraliśmy do tego projektu, jest prawie idealny – dostarczył nam tak wielu nieznanych informacji po rekonstrukcji cyfrowej”.

„Te kości były trochę jak dno torby chipsów ziemniaczanych – nie zostały całkowicie zmiażdżone, ale kawałki zostały ubite” – mówi O’Connor. „Więc byliśmy w stanie je zeskanować tomografią komputerową – zasadniczo biorąc kilka promieni rentgenowskich i układając je razem, aby utworzyć obraz 3D – a następnie cyfrowo je ponownie artykulować i zrekonstruować czaszkę ze wszystkich tych kości”.

„Byliśmy w stanie zobaczyć różne cechy czaszki, których nigdy wcześniej nie widziano w Jeholornis, a nawet byliśmy w stanie ekstrapolować, jak wyglądał jej mózg” – mówi współautor i badacz z Field Museum, Matteo Fabbri.

Mózg sam w sobie nie jest zachowany – rzadko są to tkanki miękkie – ale mózgi ptaków i dinozaurów mają tendencję do porządnego zagnieżdżania się w ich czaszkach. Znajomość kształtu i wymiarów czaszki skamieniałego ptaka mówi nam więc wiele o jego mózgu, podobnie jak rękawiczka daje przyzwoite przybliżenie kształtu dłoni. Co więcej, struktury mózgu są zachowane u różnych gatunków i z biegiem czasu — rzeczy takie jak opuszki węchowe i móżdżek w tych samych miejscach, niezależnie od tego, czy patrzysz na mózg żaby, człowieka czy skamieniałego ptaka.

Dzięki wieloletniemu rozmieszczeniu tych struktur naukowcy byli w stanie określić, jak mózg Jeholornisa wypada w porównaniu ze współczesnymi ptakami i dinozaurami (a ściślej mówiąc, nieptasimi dinozaurami – wszystkie ptaki, w tym Jeholornis, są dinozaurami, ale nie wszystkie). dinozaury to ptaki).

„Morfologia mózgu Jeholornisa jest przejściowa, pomiędzy tym, co widzimy u nieptasich dinozaurów, a tym, co widzimy u współczesnych ptaków”, mówi Fabbri. „Jeśli spojrzysz na czaszki dinozaurów, zobaczysz miejsce dla mózgu bardzo podobnego do gada, co oznacza, że ​​mają bardzo duże opuszki węchowe, a płaty wzrokowe w śródmózgowiu są zmniejszone. dobry węch i niezbyt dobry wzrok, co jest bardzo gadzie. Z drugiej strony, jeśli spojrzysz na współczesne ptaki, robią odwrotnie. Mają małe opuszki węchowe i bardzo duże płaty wzrokowe. Jeholornis spada pośrodku. “

Jeholornis miał większe opuszki węchowe niż większość współczesnych ptaków, co oznacza, że ​​prawdopodobnie bardziej polegał na swoim węchu niż dzisiejsze ptaki (z wyjątkiem kilku bystrych zapachów, takich jak sępy). Silny zmysł węchu Jeholornisa ma sens w kontekście innego niedawnego badania przeprowadzonego przez zespół, pokazującego, że Jeholornis jest najwcześniej znanym zwierzęciem owocożernym. „Gdy dojrzewają owoce, uwalniają wiele chemikaliów” – mówi O’Connor. – Nie możemy jeszcze tego udowodnić, ale lepszy węch mógł pomóc Jeholornisowi znaleźć owoce.

Oprócz mózgu przystosowanego do węchu naukowcy odkryli, że Jeholornis prawdopodobnie lepiej widział w dzień niż w nocy. Ptaki mają kości zwane pierścieniami twardówki, które pomagają określić, ile światła dociera do ich oczu. Gatunki, które muszą widzieć w nocy, jak sowy, mają szersze otwory pierścienia twardówki w stosunku do oczodołów, aby przepuszczać więcej światła; ptaki, które są aktywne w ciągu dnia, mają węższe otwory, przez które przechodzi światło, jak przysłona w aparacie. Pierścienie na twardówce Jeholornisa zdają się wskazywać, że był on najbardziej aktywny w ciągu dnia.

Wszystkie te cechy czaszki prowadzą do lepszego zrozumienia stylu życia tego wczesnego ptaka i roli, jaką odgrywał w swoim ekosystemie. „Rekonstrukcja czaszki to żmudna praca, a ponieważ ludzie zaczynają poświęcać na to czas, coraz wyraźniej widać, że ewolucja ptaków była bardziej skomplikowana, niż się spodziewaliśmy” – mówi Fabbri. „Różni się nie tylko od dinozaurów i współczesnych ptaków, ale także od innych wczesnych ptaków. To nie jest prosta historia ewolucyjna”.

„Podobnie jak Jingmai, Jeholornis jest również jednym z moich ulubionych ptaków. Jego szczególna pozycja jako jednego z najbardziej prymitywnych ptaków podczas przejścia od dinozaura do ptaka decyduje o tym, że ukończenie jego historii ujawni prawdziwą scenerię tego krytycznego okresu ewolucyjnego, a także: powiedz nam, dlaczego i jak współczesne ptaki – jedyne żyjące dinozaury – ewoluowały, by stać się tym, co widzimy teraz”. mówi Hu.

Click to rate this post!
[Total: 0 Average: 0]
science