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

Гидравлический штатив на глубине 4 000 м: как ходульный бентозавр обманывает физику придонного слоя

Глубоководный аппарат, опустившийся на абиссальную равнину Тихого океана на отметку 4 200 м, фиксирует внешнее статическое давление в 42 МПа. При таком сжатии любая тонкостенная жесткая опора...

2,3 миллиарда лет назад Земля едва не потеряла весь кислород: ученые выяснили, как планета сохранила обитаемость

Около двух с половиной миллиардов лет назад состав атмосферы Земли начал необратимо меняться. В воздухе впервые появился свободный кислород — газ, без которого невозможно существование...

Эйнштейн оказался квантовым: физики вывели уравнения гравитации из квантовой информации

Современная фундаментальная физика держится на двух теориях, которые до сих пор не удается свести к единому знаменателю.Первая — общая теория относительности. Она описывает...

Как на самом деле погибнет Солнечная система: новое исследование опровергло вечную стабильность орбит

Вопрос о том, способна ли планетная система существовать вечно, определил само зарождение теоретической астрономии. Размышляя о законе всемирного тяготения и наблюдая за орбитами Юпитера и...

Поставил проектор на шкаф под углом, а он сам всё настроил на экран 130": обзор TrendVision Luma Arc

Когда хочется смотреть фильмы на большой диагонали, обычный телевизор уже не всегда кажется подходящим решением. Но с проекторами есть другая проблема: нужно найти место для установки, выставить...

Как буква «Ё» появилась в русском языке и почему её часто не используют

В книге можно встретить «елку», «ежика» и «теплый вечер» — и без труда понять, какие слова имелись в виду. Но с выражениями «все готово» или «мы узнаем» такой уверенности уже нет:...