Чтобы определить, откуда исходит звук, мозг животных анализирует разницу во времени, которая требуется звуку для достижения каждого уха, — сигнал, известный как межвузовая разница во времени. Что происходит с сигналом, когда сигналы попадают в мозг, зависит от того, какое животное делает слух.

Ученые знают, что птицы исключительно хороши в создании нейронных карт для определения местоположения звуков, и что стратегия у млекопитающих отличается. Однако мало что было известно о том, как аллигаторы обрабатывают разницу во времени.

Новое исследование американских аллигаторов показало, что рептилии формируют нейронные карты звука точно так же, как птицы. Исследование Кэтрин Карр, выдающегося профессора биологии в Университете Мэриленда, и ее коллеги Лутца Кеттлера из Technische Universität München, было опубликовано в журнале Neuroscience 18 марта 2019 года.

Большинство исследований того, как животные анализируют разницу во времени между людьми, фокусировалось на физических характеристиках, таких как размер и форма черепа, но Карр и Кеттлер считали, что важно взглянуть на эволюционные взаимоотношения .

Птицы имеют очень маленький размер головы по сравнению с аллигаторами, но две группы имеют общего предка — архозавра, который предшествовал динозаврам. Архозавры начали появляться около 246 миллионов лет назад и разделились на две линии; тот, который привел к аллигаторам, и тот, который привел к динозаврам. Хотя большинство динозавров вымерло во время массового вымирания 66 миллионов лет назад, некоторые выжили и превратились в современных птиц .

Результаты исследований Карра и Кеттлера указывают на то, что общие для птиц и аллигаторов стратегии слуха могут иметь меньшее отношение к размеру головы и больше связаны с общим происхождением .

«Наше исследование убедительно показывает, что именно эта стратегия слуха впервые возникла у их общего предка» , — сказал Карр. «Другой вариант, что они независимо разработали одну и ту же сложную стратегию, кажется очень маловероятным».

Чтобы изучить, как аллигаторы определяют, откуда исходит звук, исследователи анестезировали 40 американских аллигаторов и наделили их наушниками. Они играли тоны для сонных рептилий и измерили реакцию структуры в их стволах мозга, называемой ядром ламинарисом. Эта структура является местом обработки слухового сигнала. Их результаты показали, что аллигаторы создают нейронные карты, очень похожие на те, которые ранее измерялись у сычей и цыплят. Эти же карты не были зарегистрированы в эквивалентной структуре в мозге млекопитающих.

«Мы так мало знаем о динозаврах», — сказал Карр. «Сравнительные исследования, подобные этому, которые выявляют общие черты, уходящие в эволюционное время, увеличивают наше понимание их биологии».

18 марта 2019 года в журнале Neuroscience была опубликована исследовательская работа «Нейронные карты различий во времени между американскими аллигаторами : устойчивая особенность современных архозавров» Лутца Кеттлера и Кэтрин Карр.