Τα σώματα των θηλαστικών ξεπέρασαν τον εγκέφαλό τους αμέσως μετά τον θάνατο των δεινοσαύρων

0
Τα σώματα των θηλαστικών ξεπέρασαν τον εγκέφαλό τους αμέσως μετά τον θάνατο των δεινοσαύρων

Τα σύγχρονα θηλαστικά είναι γνωστά για τους μεγάλους εγκεφάλους τους. Ωστόσο, νέες αναλύσεις κρανίων θηλαστικών από πλάσματα που έζησαν λίγο μετά τη μαζική εξαφάνιση των δεινοσαύρων δείχνουν ότι αυτοί οι εγκέφαλοι δεν ήταν πάντα προφανές. Για τουλάχιστον 10 εκατομμύρια χρόνια μετά την εξαφάνιση των δεινοσαύρων, Τα θηλαστικά έγιναν πολύ πιο στραβά αλλά όχι πιο έξυπνααναφέρουν οι ερευνητές την 1η Απριλίου Επιστήμη.

Αυτό κοστίζει τη συμβατική σοφία, για να το θέσω ήπια. «Σκέφτηκα, δεν είναι δυνατόν, πρέπει να υπάρχει κάτι που έκανα λάθος», λέει η Ornella Bertrand, παλαιοντολόγος θηλαστικών στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου. «Πραγματικά με πέταξε. Πώς θα εξηγήσω ότι δεν ήταν έξυπνοι;»

Τα σύγχρονα θηλαστικά έχουν τον μεγαλύτερο εγκέφαλο στο ζωικό βασίλειο σε σχέση με το μέγεθος του σώματός τους. Το πώς και πότε συνέβη αυτή η εξέλιξη του εγκεφάλου είναι ένα μυστήριο. Μια ιδέα ήταν ότι η εξαφάνιση όλων των δεινοσαύρων χωρίς πτηνά μετά από μια πρόσκρουση αστεροειδών στο τέλος της Μεσοζωικής Εποχής πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια άφησε ένα κενό για να γεμίσουν τα θηλαστικά (SN: 25/1/17). Οι πρόσφατες ανακαλύψεις απολιθωμάτων που χρονολογούνται από το Παλαιόκαινο – την αμέσως μετά την εξαφάνιση εποχή που εκτείνεται πριν από 66 εκατομμύρια έως 56 εκατομμύρια χρόνια – αποκαλύπτουν ένα ακμάζον θηριοτροφείο από παράξενα και υπέροχα είδη θηλαστικών, πολλά πολύ μεγαλύτερα από τους προκατόχους τους του Μεσοζωικού.SN: 24/10/19). Ήταν η αυγή της Εποχής των Θηλαστικών.

εικονογράφηση Arctocyon primaevus και Hyrachyus modestus
Η εξαφάνιση των δεινοσαύρων άνοιξε μια πόρτα που σύντομα γέμισε από ένα παράξενο θηριοτροφείο νέων ειδών θηλαστικών, πολλά πολύ μεγαλύτερα από τους προηγούμενους προγόνους τους. Μεταξύ αυτών ήταν Arctocyon πρωτόγονος (δεξιά στην εικονογράφηση αυτού του καλλιτέχνη), ένα σαρκοφάγο που σχετίζεται στενά με τους σύγχρονους χοίρους και τα πρόβατα. Αν και αυτά τα θηλαστικά του Παλαιόκαινου είχαν σχετικά μικρό εγκέφαλο, το μέγεθος του εγκεφάλου αυξήθηκε κατά την επόμενη εποχή, το Ηώκαινο. Εκείνη την εποχή είδε την άνοδο των θηλαστικών όπως π.χ Ο Υραχεύς σεμνός (στα αριστερά), πρόγονος ρινόκερων και τάπιρων.Sarah Shelley

Πριν από αυτά τα ευρήματα απολιθωμάτων, η επικρατούσα σοφία ήταν ότι στον απόηχο της μαζικής εξαφάνισης των Dino, ο εγκέφαλος των θηλαστικών πιθανότατα αναπτύχθηκε ταχύτατος με το σώμα τους, τα πάντα αυξάνονταν μαζί σαν ένα διαστελλόμενο μπαλόνι, λέει ο Bertrand. Αλλά αυτές οι ανακαλύψεις των απολιθωμάτων του Παλαιόκαινου στο Κολοράντο και το Νέο Μεξικό, καθώς και οι επανεξετάσεις απολιθωμάτων που είχαν βρεθεί προηγουμένως στη Γαλλία, ξετυλίγουν τώρα αυτήν την ιστορία, προσφέροντας στους επιστήμονες την ευκαιρία να μετρήσουν πραγματικά το μέγεθος του εγκεφάλου των θηλαστικών με την πάροδο του χρόνου.

Η Bertrand και οι συνεργάτες της χρησιμοποίησαν αξονική τομογραφία για να δημιουργήσουν τρισδιάστατες εικόνες των κρανίων διαφορετικών τύπων αρχαίων θηλαστικών τόσο πριν όσο και μετά το γεγονός της εξαφάνισης. Αυτά τα δείγματα περιλάμβαναν θηλαστικά από 17 ομάδες που χρονολογούνται στο Παλαιόκαινο και 17 στο Ηώκαινο, την εποχή που εκτείνεται από 56 εκατομμύρια έως 34 εκατομμύρια χρόνια πριν.

Αυτό που βρήκε η ομάδα ήταν ένα σοκ: Σε σχέση με τα μεγέθη του σώματός τους, οι εγκέφαλοι των θηλαστικών του Παλαιόκαινου ήταν σχετικά μικρότερος από εκείνα των μεσοζωικών θηλαστικών. Μόλις το Ηώκαινο άρχισαν να αναπτύσσονται εγκέφαλοι θηλαστικών, ιδιαίτερα σε ορισμένες αισθητήριες περιοχές, αναφέρει η ομάδα.

Για να εκτιμήσει πώς άλλαξαν τα μεγέθη και τα σχήματα αυτών των αισθητηριακών περιοχών με την πάροδο του χρόνου, ο Bertrand αναζήτησε τις άκρες διαφορετικών τμημάτων του εγκεφάλου στα τρισδιάστατα μοντέλα κρανίου, εντοπίζοντάς τα σαν γλύπτης που δουλεύει με πηλό. Το μέγεθος των οσφρητικών βολβών των θηλαστικών, που είναι υπεύθυνοι για την αίσθηση της όσφρησης, δεν άλλαξε με την πάροδο του χρόνου, διαπίστωσαν οι ερευνητές – και αυτό είναι λογικό, επειδή ακόμη και τα μεσοζωικά θηλαστικά ήταν καλοί οσφρητές, λέει.

Οι πραγματικά μεγάλες εγκεφαλικές αλλαγές επρόκειτο να έρθουν στον νεοφλοιό, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την οπτική επεξεργασία, τη μνήμη και τον κινητικό έλεγχο, μεταξύ άλλων δεξιοτήτων. Αλλά αυτού του είδους οι αλλαγές είναι μεταβολικά δαπανηρές, λέει ο Bertrand. «Για να έχεις μεγάλο εγκέφαλο, πρέπει να κοιμάσαι και να τρως, και αν δεν το κάνεις αυτό γίνεσαι εκκεντρικός και ο εγκέφαλός σου απλά δεν λειτουργεί».

διαγράμματα κρανίων που δείχνουν νεοφλοιό με μωβ, όπου ο Arctocyon primaevus φαίνεται να έχει μεγαλύτερο νεοφλοιό από τον Hyrachyus modestus
Για να παρακολουθήσουν τις αλλαγές στο μέγεθος του εγκεφάλου των θηλαστικών με την πάροδο του χρόνου, οι ερευνητές δημιούργησαν ίχνη των περιπτώσεων του εγκεφάλου μέσα σε κρανία θηλαστικών χρησιμοποιώντας αξονική τομογραφία. Αριστερά είναι το κρανίο του θηλαστικού του Παλαιόκαινου Arctocyon πρωτόγονος, με τις αισθητήριες περιοχές που περιλαμβάνουν τους οσφρητικούς βολβούς και τον νεοφλοιό τονισμένα με μωβ. Δεξιά είναι το κρανίο του θηλαστικού του Ηώκαινου Ο Υραχεύς σεμνός.Ornella Bertrand και Sarah Shelley

Έτσι, η ομάδα προτείνει, καθώς ο κόσμος τίναξε τη σκόνη της μαζικής εξαφάνισης, το brawn ήταν η προτεραιότητα για τα θηλαστικά, βοηθώντας τα να εξαπλωθούν γρήγορα σε πρόσφατα διαθέσιμες οικολογικές θέσεις. Αλλά μετά από 10 εκατομμύρια χρόνια περίπου, οι μεταβολικοί υπολογισμοί είχαν αλλάξει και ο ανταγωνισμός μέσα σε αυτές τις θέσεις αυξανόταν. Ως αποτέλεσμα, τα θηλαστικά άρχισαν να αναπτύσσουν νέα σετ δεξιοτήτων που θα μπορούσαν να τα βοηθήσουν να αρπάξουν δυσπρόσιτα φρούτα από ένα κλαδί, να ξεφύγουν από ένα αρπακτικό ή να πιάσουν θήραμα.

Άλλοι παράγοντες – όπως η κοινωνική συμπεριφορά ή η γονική φροντίδα – ήταν σημαντικοί για τη συνολική εξέλιξη του μεγάλου εγκεφάλου των θηλαστικών. Αλλά αυτά τα νέα ευρήματα υποδηλώνουν ότι, τουλάχιστον στην αυγή της Εποχής των Θηλαστικών, η οικολογία – και ο ανταγωνισμός μεταξύ των ειδών – έδωσε μεγάλη ώθηση στην εξέλιξη του εγκεφάλουέγραψε η βιολόγος Felisa Smith από το Πανεπιστήμιο του Νέου Μεξικού στο Αλμπουκέρκη σε ένα σχόλιο στο ίδιο τεύχος του Επιστήμη.

«Μια συναρπαστική πτυχή αυτών των ευρημάτων είναι ότι εγείρουν ένα νέο ερώτημα: Γιατί οι μεγάλοι εγκέφαλοι εξελίχθηκαν ανεξάρτητα και ταυτόχρονα σε πολλές ομάδες θηλαστικών;» λέει ο εξελικτικός βιολόγος David Grossnickle του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ.

Τα περισσότερα σύγχρονα θηλαστικά έχουν σχετικά μεγάλο εγκέφαλο, επομένως οι μελέτες που εξετάζουν μόνο σύγχρονα είδη μπορεί να καταλήξουν στο συμπέρασμα ότι οι μεγάλοι εγκέφαλοι εξελίχθηκαν μια φορά στους προγόνους των θηλαστικών, λέει ο Grossnickle. Αλλά αυτό που αποκάλυψε αυτή η μελέτη είναι μια «πολύ πιο ενδιαφέρουσα και πιο λεπτή ιστορία», ότι αυτοί οι εγκέφαλοι εξελίχθηκαν χωριστά σε πολλές διαφορετικές ομάδες, λέει. Και αυτό δείχνει πόσο σημαντικά μπορούν να είναι τα απολιθώματα για τη συρραφή μιας ακριβούς ταπετσαρίας της εξελικτικής ιστορίας.

Schreibe einen Kommentar