Птица эпохи динозавров заполняет 70-миллионный пробел в эволюции
Уникальная находка окаменелостей может изменить наше понимание того, как развивался мозг и интеллект современных птиц, что является одной из самых неразрешимых загадок эволюции позвоночных.
Исследователи обнаружили удивительно хорошо сохранившуюся ископаемую птицу, размером примерно со скворца, из мезозойской эры. Полный череп сохранился почти нетронутым: редкость для любой ископаемой птицы, но особенно для такой древней, что делает эту находку одной из самых значительных в своем роде.
Необычайная сохранность черепа позволила исследователям провести цифровую реконструкцию мозга птицы, которую они назвали Navaornis hestiae.
Наваорнис жил примерно 80 миллионов лет назад на территории современной Бразилии, до массового вымирания, в результате которого погибли все нептичьи динозавры.
Исследователи говорят, что их открытие может стать своего рода «Розеттским камнем» для определения эволюционного происхождения современного птичьего мозга. Ископаемое заполняет 70-миллионный пробел в нашем понимании того, как развивался мозг птиц: между археоптериксом возрастом 150 миллионов лет, самым ранним известным птицеподобным динозавром, и птицами, живущими сегодня.
У наваорниса головной мозг был больше, чем у археоптерикса, что говорит о том, что у него были более развитые когнитивные способности, чем у самых ранних птицеподобных динозавров. Однако большинство областей его мозга, таких как мозжечок, были менее развиты, что говорит о том, что у него еще не развились сложные механизмы управления полетом, как у современных птиц.
«Структура мозга наваорниса практически полностью соответствует структуре мозга археоптерикса и современных птиц. Это был один из тех моментов, когда недостающая часть подошла идеально», — сказал соавтор исследования доктор Гильермо Навалон с кафедры наук о Земле Кембриджского университета.
«Эта окаменелость действительно настолько уникальна, что я был поражен с того момента, как впервые ее увидел, и до того момента, как закончил собирать все кости черепа и мозг, что позволило нам в полной мере оценить анатомию этой ранней пташки», — сказал Гильермо Навалон.
«Современные птицы обладают одними из самых развитых когнитивных способностей в животном мире, сравнимыми только с млекопитающими», — говорит профессор Дэниел Филд, старший автор исследования. «Но ученые изо всех сил пытались понять, как и когда развился уникальный мозг и выдающийся интеллект птиц — область ждала открытия ископаемого, точно такого же, как это».
До этого открытия знания об эволюционном переходе между мозгом археоптерикса и современных птиц практически отсутствовали. «Находка представляет собой почти 70 миллионов лет эволюции птиц, в ходе которой возникли все основные линии мезозойских птиц, включая первых представителей птиц, живущих сегодня», — сказал Гильермо Навалон. «Наваорнис находится прямо посередине этого 70-миллионного промежутка и информирует нас о том, что произошло между этими двумя эволюционными точками».
Хотя на первый взгляд череп наваорниса несколько напоминает череп небольшого голубя, при более внимательном рассмотрении становится ясно, что это вовсе не современная птица, а представитель группы ранних птиц, называемых энанциорнисами (Enantiornis).
Энанциорнисовые птицы отделились от современных птиц более 130 миллионов лет назад, но имели сложные перья и, вероятно, были хорошими летунами, как современные птицы. Однако анатомия мозга Navaornis ставит новый вопрос: как энанциорнисовые птицы управляли своим полетом без полного набора функций мозга, наблюдаемых у современных птиц, включая расширенный мозжечок, который является пространственным центром управления у современных птиц?
«Эта окаменелость представляет собой вид, находящийся в середине эволюционного пути познания птиц», — говорят ученые. «Его когнитивные способности могли дать наваорнису преимущество, когда дело касалось поиска пищи или убежища, и он мог быть способен на сложные брачные демонстрации или другое сложное социальное поведение».
«Это открытие показывает, что некоторые птицы, летавшие над головами динозавров, уже имели полностью современную геометрию черепа более 80 миллионов лет назад».
Хотя наваорнис является одной из наиболее хорошо сохранившихся окаменелостей птиц, когда-либо найденных в мезозойскую эру, исследователи полагают, что многие другие находки с бразильского участка, где он был найден, могут пролить свет на эволюцию птиц.
Хотя это открытие является значительным прорывом, исследователи говорят, что это только первый шаг в понимании эволюции интеллекта птиц. Будущие исследования могут раскрыть, как наваорнис взаимодействовал со своей средой, помогая ответить на более широкие вопросы об эволюции птиц с течением времени.
Исследование опубликовано в журнале Nature.