Undersøgelse af gammel "Elephant Bird" -hjerne afslører spor om gammel Madagaskar

Hvad mennesker ikke ved om den massive elefantfugl kunne udfylde en bog. Og selv det, vi ved, kan have brug for en seriøs revision.

Ny information offentliggjort i Det kongelige selskabs forfølgelser B tager det lille, vi kender og gør det på hovedet. Den fossile rekord har allerede fastslået, at disse uddøde væsener var 10 meter lange og levede sammen med mennesker. Nu ved vi, at de gjorde alt det, mens de næsten var blinde og lever i mørket.

Ifølge en genopbygningsundersøgelse fra hjernen, der blev offentliggjort tirsdag, er det rimeligt at sige, at den kæmpe elefantfugl ikke var så forskellig fra den stadig levende, 18-tommer høj kiwifugl. Kiwi er elefantfuglens nærmeste levende slægtning, og det er også flygtigt, næsten blindt og natligt. Det handler om hvor lighedens ender - men bare ved at ligheden ligner et afgørende hul i viden.

"De er virkelig skøre skabninger"

Chris Torres, en ph.d. kandidat ved University of Texas i Austin og hovedforfatter af denne undersøgelse, fortæller Inverse at mens disse fugle kun uddøde sig i det sidste årtusind og sameksisterede med mennesker på Madagaskar i over 9.000 år, har deres biologi været dårligt forstået.

"De er virkelig vanvittige væsner," siger Torres. "At studere elefantfuglebiologi er afgørende for at hjælpe os med at forstå ting som hvordan livet var for gigantiske fugle, der ikke længere er omkring, hvad det gamle malagasiske økosystem var, og udviklingen af ​​den større gruppe, der omfatter elefantfugle såvel som struds, kiwi og slægtninge."

Selv inden for familien kendt som elefantfugle var der betydelig mangfoldighed: tre slægter af elefantfugle, der består af fire forskellige arter af den gigantiske fugl. Gennem brug af CT-billeddata fra elefantfuglskuller rekonstruerede forskerne digitalt hjernen hos to af disse arter, Aepryonis maximus og Aepryonis hildebrandti. Derefter sammenlignede de disse rekonstruktioner, kaldet endokaster, til Andet endocaster baseret på kranier af nære slægtninge til elefantfuglen, som kiwifuglen.

Fuglehodeskaller er lidt forskellige fra mennesker - deres benformede struktur er indpakket tæt omkring hjernen, og hver kurve og sving svarer til en anden hjernestruktur. På grund af denne naturskønhed kunne Torres og hans kolleger fastslå, at elefantfuglens optiske lobe var ret lille.

Dette var forbløffende forskerne, fordi optikloben er en af ​​de vigtigste områder af en fugls hjerne til behandling af visuel indgang. Ingen havde nogensinde mistanke om, at elefantfugle var natlige, men her var en lille optisk lap; en indikator på, at denne 1000-pund skabning var noget, som gamle mennesker ville have ramt i mørke af urskovene.

"Vi bemærkede, at blandt levende fugle var optiske lobber kun små i arter, der både er flyvefri og natlige, ligesom kiwi og kakapo," siger Torres. "Således forutser vi, at elefantfugle, som var meget åbenlyst flygtige, også var natlige."

Men en lille optisk lap tyder ikke blot på, at disse fugle var natlige - det indikerer også, at de måske har været blinde. Den optiske lob er et eksternt træk ved hjernen, der spiller en stor rolle i den tektofugale synsvej, den dominerende af de to store synsveje i fugle. Som Torres bemærkede, er den ekstreme reduktion af optiske lobber noget, der kun er set i nattlige, flyvende fugle som kiwi og kakapo. Nattefugle, der flyver i mellemtiden, har et meget følsomt visuelt system, der gør det muligt for dem at navigere i svagt lysforhold.

Det giver mening - hvis du er en ugle, der flyver gennem skoven, skal du kunne se. Flightless fugle på øerne behøver dog ikke nødvendigvis at se, fordi miljøelementer har drevet en alternativ udvikling, hvor andre sanser er prioriteret. I 2017 fandt forskerne, at nogle kiwifugle ikke blot er delvis blinde, de er helt blind, og de synes at være helt fine. De overlever ved at bruge deres sanser af berøring, lugt og hørelse - noget elefantfuglen kan have gjort også.

Det spørgsmål, der er tilbage, er dette: Hvilke miljøelementer kørte elefantfuglen til at være blinde og nattlige? En natlig livsstil er normalt et evolutionært svar, der sker, når det er for farligt at komme ud om dagen eller når det, du vil spise, kun kommer ud om natten. Men underligt nok var elefantfuglene herbivorer uden naturlige rovdyr. Torres siger, at forskere ikke har fundet svaret endnu, men han spekulerer på, at mindst to faktorer kunne være til spil.

"For det første arvede elefantfugle sandsynligvis en grad af nocturnality fra forfaden, de delte med kiwi," forklarer han. "For det andet kan konkurrencen mellem arter have forårsaget, at nogle arter fortsætter længere nede på den natlige evolutionære vej end andre."

Elefantfugle kunne også have stolet på deres natlige liv for at undgå det besværlige spørgsmål af mennesker. Torres siger, mens denne forklaring er mindre tilbøjelig til at de andre, er det stadig muligt, at det er natlige, i det mindste hjulpet dem med at undgå jægerne for en livreddende magi.

Abstrakt:

De nyligt uddøde madagaskiske elefantfugle (Palaeognathae, Aepyornithiformes) omfattede de største fugle, der nogensinde har levet. Elephant bird neuroanatomy er understudied, men kan kaste lys på livsstilen af ​​disse gådefulde fugle. Paleoneurologiske undersøgelser kan give spor til økologier og adfærd hos uddøde fugle, fordi aviær hjerneform er korreleret med neurologisk funktion. Vi rekonstruerer digitalt endocaster af to elefantfuglearter, Aepyornis maximus og * A. hildebrandti, og sammenligner dem med repræsentanter for alle større eksisterende og nyligt uddøde palaeognath linjer. Blandt palaeognater finder vi store olfaktoriske pærer i taxa, der normalt optager skovbevoksede miljøer, hvor visuelle signaler, der anvendes til foraging, sandsynligvis vil være begrænsede. Vi opdagede variation i olfaktorisk pærestørrelse blandt elefantfuglearter, hvilket muligvis indikerer interspecifik variation i habitat. Elefantfugle udstillede ekstremt reducerede optiske lobber, en tilstand der også blev observeret i den natlige kiwi. Kiwi, søster taxon af elefantfugle, har effektivt erstattet deres visuelle systemer med hyperudviklede olfaktoriske, somatosensoriske og auditive systemer, der er nyttige til foraging. Vi fortolker disse resultater som bevis for nocturnality blandt elefantfugle. Vision blev sandsynligvis dephasized i forfædrene af elefantfugle og kiwi. Disse resultater viser en tidligere urapporteret tendens til nedsat visuel kapacitet, der tilsyneladende er eksklusiv til flyvningsløs, natlig taxa endemisk til rovdyr-depauperate øer.