Studie av gamle "Elephant Bird" Brain avslører spor om gammel Madagaskar

Hva mennesker ikke vet om den massive elefantfuglen kan fylle en bok. Og selv det vi vet kan trenge litt seriøs revisjon.

Ny informasjon publisert i Det kongelige samfunns handlinger B tar det lille vi vet og setter det på hodet. Den fossile posten har allerede fastslått at disse utdødde skapningene var 10 meter høye og levde sammen med mennesker. Nå vet vi at de gjorde alt det mens de var nesten blinde og lever i mørket.

Ifølge en hjernekonstruksjonsundersøkelse publisert på tirsdag, er det rettferdig å si at den gigantiske elefantfuglen ikke var så forskjellig fra den levende levende 18-tommers kiwifuglen. Kiwi er elefantfuglens nærmeste levende slektning, og den er også flyfri, nesten blind og nattlig. Det handler om hvor likheten slutter - men bare å vite likheten fyller et viktig gap i kunnskap.

"De er virkelig gal skapninger"

Chris Torres, en Ph.D. kandidat ved University of Texas i Austin og hovedforfatter av denne studien, forteller Omvendt at mens disse fuglene bare gikk ut i det siste årtusen og sameksisterte med mennesker på Madagaskar i over 9000 år, har deres biologi blitt dårlig forstått.

"De er virkelig gal skapninger," sier Torres. "Å studere elefantfuglbiologi er avgjørende for å hjelpe oss med å forstå ting som livet var for gigantiske fugler som ikke er i nærheten lenger, hva det gamle malagasiske økosystemet var, og utviklingen av den større gruppen som inkluderer elefantfugler og strudsefugler, kiwi og slektninger."

Selv innenfor familien kjent som elefantfugler, var det betydelig mangfold: tre slektninger av elefantfugl, som består av fire forskjellige arter av gigantiske fuglearter. Gjennom bruk av CT-imaging data av elefantfuglhodeskaller, rekonstruerte forskerne digitalt hjernen til to av disse artene, Aepryonis maximus og Aepryonis hildebrandti. Da sammenlignet de disse rekonstruksjonene, kalt endokaster, til annen endocaster basert på skallene av nære slektninger til elefantfuglen, som kiwifuglen.

Fuglhodeskaller er litt annerledes enn mennesker - deres bony struktur er innpakket tett rundt hjernen, og hver kurve og sving tilsvarer en annen hjernestruktur. På grunn av denne naturens natur kunne Torres og hans kollegaer bestemme at elefantfuglens optikklap var ganske liten.

Dette var forbausende for forskerne fordi optikkloben er en av de viktigste områdene av en fugls hjerne for behandling av visuell inngang. Ingen hadde noen gang mistanke om at elefantfuglene var nattlige, men her var en liten optisk lap; en indikator på at denne 1000-pund skapningen var noe som gamle mennesker ville ha møtt i mørke av urskogene.

"Vi la merke til at blant levende fugler var optiske lobber bare små i arter som både er flygeløse og nattlige, som kiwi og kakapo," sier Torres. "Vi forutser derfor at elefantfugler, som var veldig åpenbart fluktløse, også var nattlige."

Men en liten optisk lobe foreslår ikke bare at disse fuglene var nattlige - det indikerer også at de kan ha vært blinde. Den optiske loben er en ekstern funksjon i hjernen som spiller en viktig rolle i den tektofugale visuelle banen, den dominerende av de to store synsveiene i fugler. Som Torres bemerket, er den ekstreme reduksjonen av optiske lobber noe som bare er sett i nattlige, flygeløse fugler som kiwi og kakapo. Nattlige fugler som flyr, har i mellomtiden et veldig følsomt visuelt system som lar dem navigere i svake lysforhold.

Det er fornuftig - hvis du er en ugle som flyr gjennom skogen, må du kunne se. Flightless fugler på øyer trenger imidlertid ikke nødvendigvis å se fordi miljøelementer har drevet en alternativ evolusjon der andre sanser har blitt prioritert. I 2017 fant forskerne at noen kiwifugler ikke bare er delvis blinde, de er fullstendig blind, og de synes å være helt fine. De overlever ved å bruke sansene av berøring, lukt og hørsel - noe elefantfuglen kan ha gjort også.

Spørsmålet som gjenstår er dette: Hvilke miljøelementer kjørte elefantfuglen til å være blind og nattlig? En nattlig livsstil er normalt et evolusjonært svar som skjer når det er for farlig å komme ut om dagen eller når det du vil spise bare kommer ut om natten. Men underlig nok var elefantfuglene herbivorer uten naturlige rovdyr. Torres sier at forskere ikke har fastslått svaret ennå, men han spekulerer på at minst to faktorer kan være til spill.

"For det første arv elefantfugler sannsynligvis en grad av nocturnality fra forfederen de delte med kiwi," forklarer han. "For det andre kan konkurransen mellom arter ha forårsaket at noen arter fortsetter videre nedover den nattlige evolusjonære banen enn andre."

Elefantfugler kan også ha stolt på sine nattlige liv for å unngå det irriterende problemet med mennesker. Torres sier at mens denne forklaringen er mindre sannsynlig at de andre, er det fortsatt mulig at det er nattlig, i det minste hjulpet dem med å unngå jegerne for en livreddende spell.

Abstrakt:

De nylig utdøde malagasiske elefantfuglene (Palaeognathae, Aepyornithiformes) omfattet de største fuglene som noen gang har bodd. Elephant bird neuroanatomy er understudied, men kan kaste lys på livsstilen til disse gåtefulle fuglene. Paleoneurologiske studier kan gi ledetråder til økologier og oppførsel av utdøde fugler fordi aviær hjerneform er korrelert med nevrologisk funksjon. Vi rekonstruerer digitalt endocaster av to elefantfuglearter, Aepyornis maximus og * A. hildebrandti, og sammenligne dem med representanter for alle større eksisterende og nylig utdøde palaeognath linjer. Blant palaeognater finner vi store olfaktoriske pærer i taxa som vanligvis opptar skogkledde miljøer hvor visuelle tegn som brukes i fôring, sannsynligvis vil bli begrenset. Vi oppdaget variasjon i olfaktorisk pære størrelse blant elefantfuglarter, muligens indikerer interspesifikk variasjon i habitat. Elefantfugler viste ekstremt reduserte optiske lobber, en tilstand som også ble observert i nattlig kiwi. Kiwi, søster taxon av elefantfugler, har effektivt erstattet deres visuelle systemer med hyperutviklede olfaktoriske, somatosensoriske og auditive systemer som er nyttige for fôring. Vi tolker disse resultatene som bevis for nakenhet blant elefantfugler. Visjonen var sannsynligvis deemphasized i forfedre av elefantfugler og kiwi. Disse resultatene viser en tidligere urapportert trend mot redusert visuell kapasitet som tilsynelatende er eksklusiv for flyseløs, nattlig taxa endemisk til rovdyr-depauperate øyene.