การศึกษาสมองช้างนกโบราณเผยเบาะแสเกี่ยวกับมาดากัสการ์เก่า

สิ่งที่มนุษย์ไม่รู้เกี่ยวกับนกช้างตัวใหญ่สามารถเติมหนังสือได้ และแม้แต่สิ่งที่เรารู้อาจต้องมีการแก้ไขอย่างจริงจัง

ข้อมูลใหม่ที่เผยแพร่ใน การดำเนินการของ Royal Society B นำสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่เรารู้และเปลี่ยนมันบนหัวของมัน บันทึกซากดึกดำบรรพ์ได้พิสูจน์แล้วว่าสัตว์สูญพันธุ์เหล่านี้มีความสูง 10 ฟุตและอาศัยอยู่เคียงข้างมนุษย์ ตอนนี้เรารู้ว่าพวกเขากำลังทำทุกอย่างในขณะที่ตาบอดและอยู่ในความมืด

จากการศึกษาเกี่ยวกับการฟื้นฟูสมองที่ตีพิมพ์เมื่อวันอังคารที่ผ่านมามีความเป็นธรรมที่จะกล่าวว่านกช้างตัวยักษ์นั้นไม่ได้แตกต่างจากนกกีวีที่มีความสูง 18 นิ้วที่ยังมีชีวิตอยู่ กีวีเป็นญาติที่ใกล้ชิดที่สุดของนกช้างและมันก็ไร้ซึ่งบินได้เกือบตาบอดและออกหากินเวลากลางคืน นั่นเป็นเรื่องเกี่ยวกับที่ความคล้ายคลึงสิ้นสุดลง - แต่เพียงแค่รู้ว่าความคล้ายคลึงกันเติมเต็มในช่องว่างที่สำคัญในความรู้

“ พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตที่บ้าจริงๆ”

Chris Torres ปริญญาเอก ผู้สมัครที่มหาวิทยาลัยเท็กซัสที่ออสตินและเป็นผู้เขียนนำการศึกษานี้บอก ผกผัน ในขณะที่นกเหล่านี้สูญพันธุ์ไปแล้วในสหัสวรรษที่ผ่านมาและอยู่ร่วมกับมนุษย์ในมาดากัสการ์มานานกว่า 9,000 ปีชีววิทยาของพวกเขาได้รับการเข้าใจที่ไม่ดี

“ พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตที่บ้าคลั่งจริงๆ” Torres กล่าว “ การศึกษาชีววิทยาของนกช้างเป็นสิ่งสำคัญที่จะช่วยให้เราเข้าใจสิ่งต่าง ๆ เช่นชีวิตที่เป็นเหมือนนกขนาดยักษ์ที่ไม่ได้อยู่อีกต่อไปสิ่งที่ระบบนิเวศของมาลากาซีโบราณเป็นเช่นนั้นและวิวัฒนาการของกลุ่มใหญ่ที่รวมถึงช้างช้างและนกกระจอกเทศ กีวีและญาติ ๆ ”

แม้แต่ในครอบครัวที่รู้จักกันในชื่อนกช้างก็มีความหลากหลายที่สำคัญ ได้แก่ นกช้างสามสกุลซึ่งประกอบด้วยนกยักษ์สี่สายพันธุ์ ด้วยการใช้ข้อมูลการถ่ายภาพ CT ของกะโหลกศีรษะนกช้างนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการสร้างสมองของสองสายพันธุ์เหล่านี้ในรูปแบบดิจิทัล Aepryonis สังฆราชา และ Aepryonis hildebrandti. จากนั้นพวกเขาเปรียบเทียบไทปันที่เรียกว่าเอ็นโดสต์กับ อื่น ๆ เอ็นโดสแคสต์อิงตามกะโหลกศีรษะของญาติสนิทกับนกช้างเช่นนกกีวี

กะโหลกศีรษะของนกนั้นแตกต่างจากมนุษย์เล็กน้อย - โครงสร้างกระดูกของพวกมันถูกห่อหุ้มไว้อย่างแน่นหนารอบ ๆ สมองและแต่ละโค้งและรอบนั้นสอดคล้องกับโครงสร้างสมองที่แตกต่างกัน เนื่องจากธรรมชาติที่แปลกประหลาดนี้ตอร์เรสและเพื่อนร่วมงานของเขาจึงสามารถระบุได้ว่ากลีบติ่งของนกช้างนั้นค่อนข้างเล็ก

สิ่งนี้น่าประหลาดใจสำหรับนักวิจัยเพราะกลีบสมองเป็นหนึ่งในภูมิภาคที่สำคัญที่สุดของสมองของนกในการประมวลผลข้อมูลภาพ ไม่มีใครเคยสงสัยว่านกช้างออกหากินเวลากลางคืน แต่ที่นี่มีกลีบตาเล็ก ๆ ตัวบ่งชี้ว่าสิ่งมีชีวิต 1,000 ปอนด์นี้เป็นสิ่งที่มนุษย์โบราณจะต้องพบเจอในความมืดมิดของป่าดึกดำบรรพ์

“ เราสังเกตเห็นว่าในบรรดานกที่มีชีวิตนั้นจักษุมีขนาดเล็กในสปีชีส์ที่มีทั้งขมุกขมัวและไม่ออกหากินเวลากลางคืนเช่นกีวีและคาคาโป” Torres กล่าว “ ดังนั้นเราตั้งสมมติฐานว่านกช้างที่ไม่เห็นได้ชัดเจนมากก็ออกหากินเวลากลางคืน”

แต่พูแก้วนำแสงขนาดเล็กไม่ได้บอกว่านกพวกนี้ออกหากินเวลากลางคืน - มันยังบ่งบอกว่าพวกมันอาจตาบอด ติ่งหูเป็นคุณสมบัติภายนอกของสมองที่มีบทบาทสำคัญในเส้นทางการมองเห็น tectofugal ซึ่งเป็นเส้นทางสำคัญของเส้นทางการมองเห็นทั้งสองที่สำคัญในนก ดังที่ทอร์เรสกล่าวการลดลงของติ่งหูใยแก้วนำแสงเป็นสิ่งที่เห็นได้ในนกกลางคืนที่ไร้นกบินเช่นกีวีและคาคาโป นกกลางคืนที่บินในเวลากลางคืนมีระบบการมองเห็นที่ละเอียดอ่อนมากซึ่งช่วยให้พวกมันนำทางในสภาพแสงน้อย

ซึ่งสมเหตุสมผล - ถ้าคุณเป็นนกฮูกที่บินผ่านป่าคุณจะต้องสามารถมองเห็นได้ อย่างไรก็ตามนกที่บินไม่ได้บนเกาะไม่จำเป็นต้องดูเพราะองค์ประกอบด้านสิ่งแวดล้อมได้ผลักดันการวิวัฒนาการทางเลือกที่มีการจัดลำดับความรู้สึกอื่น ๆ ในปี 2560 นักวิทยาศาสตร์พบว่านกกีวีบางชนิดไม่ได้ตาบอดเพียงอย่างเดียว อย่างสิ้นเชิง คนตาบอดและพวกเขาดูเหมือนจะทำได้ดีมาก พวกเขามีชีวิตรอดโดยใช้ประสาทสัมผัสกลิ่นและการได้ยินบางสิ่งที่นกช้างอาจทำได้เช่นกัน

คำถามที่ยังคงเป็นเช่นนี้: องค์ประกอบด้านสิ่งแวดล้อมอะไรที่ทำให้นกช้างตาบอดและออกหากินเวลากลางคืน? วิถีชีวิตกลางคืนโดยปกติแล้วเป็นการตอบสนองเชิงวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นเมื่อมันอันตรายเกินกว่าที่จะออกมาในตอนกลางวันหรือเมื่อสิ่งที่คุณต้องการกินนั้นจะออกมาในเวลากลางคืนเท่านั้น แต่ที่แปลกพอตัวช้างเป็นสัตว์กินพืชที่ไม่มีผู้ล่าตามธรรมชาติ Torres กล่าวว่านักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ระบุคำตอบ แต่เขาคาดการณ์ว่าอย่างน้อยสองปัจจัยสามารถเล่นได้

“ ก่อนอื่นช้างนกอาจได้รับมรดกในระดับหนึ่งของความเงียบจากบรรพบุรุษที่พวกเขาแบ่งปันกับกีวี่” เขาอธิบาย “ ประการที่สองการแข่งขันระหว่างเผ่าพันธุ์อาจทำให้บางเผ่าพันธุ์ยังคงเดินต่อไปตามเส้นทางวิวัฒนาการในเวลากลางคืนมากกว่าสัตว์อื่น ๆ ”

นกช้างอาจต้องพึ่งพาชีวิตกลางคืนเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่น่ารำคาญของมนุษย์ Torres กล่าวว่าในขณะที่คำอธิบายนี้มีความเป็นไปได้น้อยกว่าคนอื่น ๆ แต่ก็ยังเป็นไปได้ที่การออกหากินเวลากลางคืนอย่างน้อยช่วยให้พวกเขาหลีกเลี่ยงนักล่าเพื่อสะกดคาถาช่วยชีวิต

บทคัดย่อ:

นกช้างมาลากาซี่ที่สูญพันธุ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ (Palaeognathae, Aepyornithiformes) รวมถึงนกที่ใหญ่ที่สุดที่เคยอาศัยอยู่ neuroanatomy ช้างช้างเป็น understudied แต่สามารถหลั่งน้ำตาแสงในการดำเนินชีวิตของนกลึกลับเหล่านี้ การศึกษา Paleoneurological สามารถให้เบาะแสต่อนิเวศวิทยาและพฤติกรรมของนกที่สูญพันธุ์เพราะรูปร่างของนกในสมองนั้นมีความสัมพันธ์กับการทำงานของระบบประสาท เราสร้าง endocasts แบบดิจิทัลของนกสองสายพันธุ์ Aepyornis สังฆราชา และ * A hildebrandti และเปรียบเทียบพวกเขากับผู้แทนของสายหลัก palaeognath ที่ยังหลงเหลืออยู่และเมื่อไม่นานมานี้ ในบรรดา palaeognaths เราพบว่ามีการใช้จมูกหลอดขนาดใหญ่ในแท็กซ่าโดยทั่วไปจะอยู่ในสภาพแวดล้อมของป่าซึ่งมีการมองเห็นที่ใช้ในการหาเหยื่อในพื้นที่ จำกัด เราตรวจพบความแปรปรวนของขนาดจมูกหลอดในนกชนิดช้างซึ่งอาจบ่งบอกถึงความแปรปรวนเชิงซ้อนในที่อยู่อาศัย นกช้างแสดงติ่งหูลดลงอย่างมากเงื่อนไขยังพบในกีวีออกหากินเวลากลางคืน กีวี่ซึ่งเป็นแท็กซอนของนกช้างได้เข้ามาแทนที่ระบบการมองเห็นของพวกเขาอย่างมีประสิทธิภาพด้วยระบบดมกลิ่นที่พัฒนาขึ้นอย่างมากระบบ somatosensory และระบบโสตประสาทที่มีประโยชน์สำหรับการหาอาหาร เราตีความผลลัพธ์เหล่านี้เป็นหลักฐานสำหรับการออกหากินเวลากลางคืนในนกช้าง การมองเห็นน่าจะถูกมองว่าเป็นบรรพบุรุษของนกช้างและกีวี ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงถึงแนวโน้มที่ไม่ได้รับการรายงานก่อนหน้านี้ต่อความสามารถในการมองเห็นที่ลดลงซึ่งเห็นได้ชัดว่าเกิดจากถิ่น taxa ที่ออกหากินเวลากลางคืน