โดย Laura Geggel เผยแพร่เมื่อ 04 พฤศจิกายน 2021เชื้อสายนกจํานวนมากสูญพันธุ์ไป แต่บางคนรอดชีวิตภาพถ่ายของฟอสซิล (ด้านบน) และการฟื้นฟูสมองแบบดิจิตอล (ด้านล่าง) ของนกครีเทเชียสฟัน Ichthyornis (เครดิตภาพ: ตอร์เรส et al; ซีซี ไบต์ 4.0)
เมื่อดาวเคราะห์น้อยฆ่าไดโนเสาร์ชนกับโลกเมื่อประมาณ 66 ล้านปีก่อนมันทําให้เกิดเหตุการณ์ที่น่าสยดสยอง – คลื่นกระแทกไฟป่าฝนกรดสึนามิการปะทุของภูเขาไฟและสภาพเหมือนฤดูหนาวนิวเคลียร์
ซึ่งฆ่าสัตว์ประมาณ 80% ของสัตว์ทุกชนิด แต่อย่างลึกลับไดโนเสาร์บางตัวรอดชีวิต: นก
แต่ ทําไม บาง เชื้อ สาย ของ นก จึง ทน ได้ ขณะ ที่ บาง คน พินาศ? การวิจัยใหม่เกี่ยวกับกะโหลกศีรษะนกโบราณที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีชี้ให้เห็นว่าสายพันธุ์นกที่รอดชีวิตจากหายนะมีสมองที่ใหญ่กว่าหรือ forebrains – บริเวณด้านหน้าของสมอง แม้ว่าจะยังไม่ชัดเจนว่า forebrains ขนาดใหญ่ช่วยให้นกอยู่รอดได้อย่างไรเนื่องจาก forebrain มีหน้าที่รับผิดชอบต่อกระบวนการหลายอย่าง “มันน่าจะ
เกี่ยวข้องกับความเป็นพลาสติกเชิงพฤติกรรม – นกที่มีหน้าผากใหญ่กว่าอาจปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของตัวเองได้อย่างรวดเร็วพอที่จะติดตามว่าสภาพแวดล้อมของพวกเขาเปลี่ยนแปลงไปเร็วเพียงใด” นักวิจัยนําการศึกษา Chris Torres นักวิจัยหลังปริญญาเอกของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติในวิทยาลัยเฮอริเทจแพทยศาสตร์โรคกระดูกที่โอไฮโอที่โอไฮโอ มหาวิทยาลัยบอกกับ Live Science ในอีเมล
ที่เกี่ยวข้อง: ในภาพ: ฟอสซิลเนื้อเยื่อสมองไดโนเสาร์
การศึกษาได้รับการตีพิมพ์ออนไลน์เมื่อวันที่ 30 กรกฎาคมในวารสาร Science Advances และนําเสนอทางออนไลน์เมื่อวันที่ 2 พฤศจิกายนในการประชุมประจําปีของสมาคมบรรพชีวินวิทยาสัตว์มีกระดูกสันหลังซึ่งเป็นเสมือนในปีนี้เนื่องจากการแพร่ระบาดของ COVID-19
สมองนก
กระดูกนกมีความละเอียดอ่อนและไม่ค่อยฟอสซิลดีหรือในสามมิติซึ่งหมายความว่านักวิทยาศาสตร์แทบจะไม่เคยได้เห็นสมองนกโบราณส่วนภายในของกะโหลกศีรษะที่สมองนั่ง แต่ไม่กี่ปีที่ผ่านมานักวิจัยพบฟอสซิล 3 มิติที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีและบางส่วนของ Ichthyornis นกฟันโบราณที่อาศัยอยู่ในยุคครีเทเชียสในการก่อตัวของหินที่มีอายุ 87 ล้านถึง 82 ล้านปีก่อนในแคนซัส
”มันมีกะโหลกศีรษะเกือบสมบูรณ์ซึ่งหายากอย่างไม่น่าเชื่อทั้งสําหรับสายพันธุ์นี้ (Ichthyornis)
เช่นเดียวกับนกฟอสซิลโดยทั่วไป” Torres กล่าว “ฟอสซิลใหม่นี้ช่วยรักษากระดูกส่วนใหญ่ที่ประกอบขึ้นเป็นกะโหลกศีรษะทําให้เราได้เห็นกระดูกเหล่านั้นอย่างสมบูรณ์เป็นครั้งแรก”ดังนั้นตอร์เรสและเพื่อนร่วมงานของเขาจึงใช้การสแกนเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) เพื่อสร้างโครงกระดูกใบหน้าและโครงสร้างสมองของ Ichthyornis แบบดิจิทัล การวิเคราะห์รูปร่างสมองเผยให้เห็นว่านกโบราณเช่น Ichthyornis มีสมอง “หัวโบราณ” สมองของมันเหมือนสมองของไดโนเสาร์มากกว่าสมองของนกที่มีชีวิต
นกยุคไดโนเสาร์ Archeopteryx และ Ichthyornis มีรูปร่างสมองคล้ายกับไดโนเสาร์โบราณมากกว่านกที่มีชีวิต นกที่มีชีวิตมีโครงสร้างสมองที่เป็นเอกลักษณ์รวมถึงสมองขนาดใหญ่ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่น่าจะช่วยให้บรรพบุรุษของพวกเขารอดชีวิตจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ (เครดิตภาพ: คริส ตอร์เรส)
นกที่มีชีวิตมี “โฟร์เบรนขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับสมองที่เหลือของพวกเขา” ตอร์เรสกล่าว หน้าผากของนกในปัจจุบันมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับ forebrains ของนกโบราณและไดโนเสาร์ที่อาศัยอยู่ก่อนการสูญพันธุ์ของมวลครีเทเชียส ระบุว่า Ichthyornis ซึ่งเป็นญาติสนิทของนกที่มีชีวิตยังคงไม่มี forebrain ขนาดใหญ่เหมือนนกที่มีชีวิตทํา “เราสามารถอนุมานได้ว่าสมองขนาดใหญ่เหล่านั้นวิวัฒนาการในบรรพบุรุษของนกที่มีชีวิต” Torres เขียนไว้ในอีเมล
บางที forebrain ขนาดใหญ่นี้ทําให้บรรพบุรุษของนกที่มีชีวิตได้เปรียบทางวิวัฒนาการที่ช่วยให้พวกเขาอยู่รอด “การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกภัยพิบัติที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่นั้นซึ่งช่วยอธิบายว่าทําไมนกที่สูญพันธุ์ [มีชีวิต] เท่านั้นและไม่ใช่ไดโนเสาร์ชนิดอื่น ๆ ที่สามารถอยู่รอดได้” ตอร์เรสกล่าวอย่างไรก็ตามสมองของ Ichthyornis มีคุณสมบัติที่น่าแปลกใจ: wulst โครงสร้างนี้ซึ่งก่อนหน้านี้รู้จักกันเฉพาะจากนกที่อาศัยอยู่หลังจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่คิดว่าเป็นศูนย์ประมวลผลภาพและประสาทสัมผัสที่มีบทบาทในการบิน การค้นพบความวุ่นมัวใน Mesozoic หรือยุคไดโนเสาร์นกเผยให้เห็นว่าสมองนกโบราณมีความซับซ้อนมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้
การวิเคราะห์โครงสร้างสมองแสดงให้เห็นว่าสมองนกไม่ได้พัฒนาในความก้าวหน้าอย่างเรียบร้อยเมื่อเวลาผ่านไป, แต่พัฒนาเป็นโมเสคที่ซับซ้อนของโครงสร้างสมอง. “มันไม่ใช่ความก้าวหน้าเชิงเส้นที่ชัดเจนของทุกอย่างที่ซับซ้อนมากขึ้นหรือปรับตัวได้ดีขึ้น” Jack Tseng ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านบรรพชีวินวิทยาสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์และผู้ช่วยภัณฑารักษ์ที่พิพิธภัณฑ์บรรพชีวินวิทยาซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษา “จริงๆแล้วมีบิตและชิ้นส่วนที่เพิ่มเข้ามาเมื่อเวลาผ่านไป [ใน] ชุดค่าผสมที่แตกต่างกัน”
