Мозжечок — ключ к полету: как птицы и их предки адаптировались к воздуху

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Птицы — удивительные существа, которые могут летать в воздухе, как будто это самое естественное дело в мире. Но полет — это не просто размахивать крыльями. Это целый комплекс навыков, которые требуют от птиц высокого уровня координации, баланса, ориентации и реакции на окружающую среду. Как птицы справляются с этими задачами? Какие мозговые механизмы позволяют им летать? И как эти механизмы появились в ходе эволюции?

На эти вопросы пытаются ответить эволюционные биологи из медицинского центра Джонса Хопкинса, которые провели уникальное исследование, сочетающее современные технологии анализа изображения мозга и сравнения с ископаемыми данными. Их результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Исследователи использовали ПЭТ-сканирование, для измерения активности мозга у голубей до и после полета. Они обнаружили, что одна область мозга — мозжечок — значительно увеличивала свою активность во время полета. Мозжечок — это часть мозга, которая отвечает за движение и моторный контроль. Он помогает птицам синхронизировать свои крылья, поддерживать равновесие и регулировать скорость.



Цифровая реконструкция эндокастов дятла Melanerpes aurifrons (вверху) и троодонтидного динозавра Zanabazar junior (внизу). Синяя область – это мозжечок
Цифровая реконструкция эндокастов дятла Melanerpes aurifrons (вверху) и троодонтидного динозавра Zanabazar junior (внизу). Синяя область — это мозжечок
Автор: Amy Balanoff Источник: phys.org

Кроме того, ученые заметили повышенную активность в оптических потоках — сети нервных клеток, которые соединяют глаза с мозжечком. По этим путям обрабатывается информацию о движении объектов в поле зрения. Они помогают птицам ориентироваться в пространстве, избегать столкновений и находить пищу.

Эти результаты подтверждают гипотезу, что мозжечок и оптические потоки играют важную роль в полете птиц. Но как эти мозговые структуры эволюционировали? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи сравнили размеры мозжечка и черепных коробок у разных видов птиц и динозавров, используя ископаемые данные.

Оказалось, что мозжечок увеличивался по мере того, как птицы становились более способными к полету. У самых древних птиц, таких как Археоптерикс, мозжечок был маленьким и похож на мозжечок нелетающих динозавров. У более современных птиц, таких как голуби, мозжечок был большим и занимал большую часть черепной коробки. У самых продвинутых птиц мозжечок был еще больше и имел сложную структуру.

Исследователи предполагают, что увеличение мозжечка было адаптивным ответом на потребность в более сложном моторном контроле для полета. Они также считают, что увеличение мозжечка способствовало развитию других когнитивных функций, таких как обучение, память и социальное поведение.

Это исследование демонстрирует, как современные технологии и ископаемые данные могут совмещаться, чтобы раскрыть тайны эволюции мозга. Оно также показывает, как полет стал одним из самых важных факторов, формирующих мозг птиц и их первобытных предков.

1 комментарий

b
Ну и, раз не здесь не написали, птицы — не просто потомки динозавров, а являются ныне живущими оперёнными динозаврами тероподами.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Кракатау почти стёр жизнь с нескольких островов — биологи больше века наблюдали, кто вернётся первым

После извержения Кракатау в августе 1883 года несколько островов в Зондском проливе выглядели так, словно их начали создавать заново. Большая часть самого Кракатау исчезла в море, а уцелевшая...

Чем отличается речная креветка от морской с точки зрения вкуса: биология и кулинария

Клетки морских креветок накапливают свободные аминокислоты для осмотической защиты в соленой воде плотностью около 35 г/л. Суммарная концентрация этих веществ в мышечной ткани морских видов...

Зачем в России разрабатывают новые дирижабли и где их собираются использовать

Доставить оборудование в посёлок, к которому нет постоянной дороги, бывает сложнее, чем изготовить его на заводе. Зимой можно дождаться зимника, летом — навигации по реке, а срочный груз...

Обзор игровой механической клавиатуры на магнитных переключателях Epomaker HE60 V2

Игровые клавиатуры с магнитными переключателями постепенно становятся популярнее благодаря возможности регулировать точку срабатывания клавиш, использовать аналоговый ввод и настраивать...

Зачем ресиверу Marantz 2252B два входа для винила: инженерный расчет 1977 года против аудиомифов

В 1977 году компания Marantz выпустила интегральный стереоресивер Model 2252B массой 14,2 кг, выдававший 52 Вт на канал при нагрузке 8 Ом с коэффициентом гармонических искажений менее 0,05%....

Обзор портативного паяльника Alientek T80P: подробный тест точности нагрева и поддержания температуры

Развитие микроэлектроники и импульсных силовых устройств привело к постепенному вытеснению классических громоздких сетевых паяльных станций высокоэффективными портативными решениями. Появление...