Мозг птерозавров и птиц адаптировался к полету двумя совершенно разными путями
Эволюция нервной системы птерозавров шла по уникальному пути и кардинально отличалась от «пошагового» сценария развития птиц. Летающие ящеры обрели необходимые для навигации в воздухе отделы мозга одновременно с появлением крыльев, а не получили их в наследство от предков.
Птерозавры стали первыми позвоночными животными на земле, которые освоили активный машущий полет. Они поднялись в небо примерно 220 миллионов лет назад.
Полет — сложный способ передвижения. Он требует не только крыльев и мощных мышц, но и особого строения нервной системы для равновесия и обработки зрительной информации. Долгое время палеонтологи не могли понять, как сформировался мозг этих летающих ящеров, поскольку черепа ранних птерозавров слишком хрупкие и плохо сохранились в летописи окаменелостей.
Ученые часто сравнивают птерозавров с птицами. Предки птиц — хищные динозавры-манирапторы — развивали мозг и хорошее зрение постепенно, задолго до первых попыток взлететь. Когда появились птицы, они использовали для полета уже подготовленный мозговой аппарат. Это явление в биологии называют экзаптацией.
Выяснить, сработал ли такой же механизм у птерозавров, не удавалось из-за отсутствия данных о строении черепа их ближайших наземных родственников — лагерпетидов. Ситуацию изменили недавние находки хорошо сохранившихся останков лагерпетидов в Бразилии и Аргентине. Это позволило исследователям заглянуть внутрь черепной коробки предков птерозавров и восстановить ход эволюционных событий.
Группа палеонтологов изучила внутреннее строение черепа лагерпетида вида Ixalerpeton polesinensis. Оказалось, путь крылатых ящеров к небу был совершенно иным, чем у динозавров и птиц. Результаты опубликованы в журнале Current Biology.
Авторы статьи применили компьютерную томографию и создали трехмерную модель эндокаста — цифрового слепка внутренней полости черепа, который повторяет форму мозга. Полученную модель сравнили с мозгом птерозавров, ранних динозавров и современных птиц.
Анализ показал, что мозг наземного предка Ixalerpeton имел примитивное вытянутое строение. Полушария оставались небольшими и узкими: их ширина превышала ширину заднего мозга менее чем в полтора раза. У птерозавров и птиц это соотношение всегда больше двух.
Однако у лагерпетида уже заметна одна важная особенность: зрительные доли сместились вниз и вбок. Такое положение характерно для летающих животных, хотя предок птерозавров жил на земле. Вероятно, улучшенное зрение помогало ему охотиться или лазать по деревьям.
С появлением первых птерозавров форма мозга изменилась резко и радикально. Обонятельные луковицы уменьшились, а сам мозг стал коротким и округлым из-за сильного разрастания больших полушарий. Главным новшеством было гигантское увеличение клочка — отдела мозжечка, который отвечает за стабилизацию взгляда при движении головы. У птерозавров клочок по размеру превосходил зрительные доли, чего не встречается ни у одного другого позвоночного.
Ученые связали аномальный размер мозжечка со строением крыла птерозавра. Оно представляло собой натянутую кожную мембрану, пронизанную мышцами и чувствительными волокнами. В отличие от перьев птиц, такое крыло служило огромным органом осязания и передавало в мозг массу сигналов о потоках воздуха и положении тела. Мозжечок обрабатывал эту информацию, чтобы ящер мог быстро корректировать полет и удерживать фокус зрения на добыче.
Птицы унаследовали структуру мозга от наземных динозавров и лишь немного доработали ее. Птерозавры же создали нейроанатомическую инновацию. Их мозг трансформировался под задачи полета стремительно, без долгой предварительной подготовки. Развитие нервной системы этих рептилий шло рука об руку с эволюцией скелета и крыльев, превратив их в идеальных воздушных хищников своего времени.
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
В эпоху искусственного интеллекта и стремительного развития технологий знание языка становится инструментальной компетенцией, а умение работать с учетом культурного контекста — стратегической. В День филолога, кандидат педагогических наук Екатерина Щавелева, заведующая кафедрой иностранных языков и коммуникативных технологий НИТУ МИСИС рассказывает, как гуманитарное образование приобретает новую ответственность и какое будущее у межкультурной коммуникации.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии