Джехолорнис был птицей размером с ворона, которая жила 120 миллионов лет назад и была одним из самых ранних примеров превращения динозавров в птиц на территории современного Китая. Найденные окаменелости прекрасно сохранились, но были разрушены в результате многолетнего отложения слоев осадка. Это означает, что никто не смог хорошенько рассмотреть голову Джехолорниса. Но в новом исследовании исследователи реконструировали череп Джехолорниса в цифровом виде, раскрывая детали его глаз и мозга, которые проливают свет на его зрение и обоняние.
«Джехолорнис — моя любимая птица мелового периода, у него много необычных, примитивных черт, и он помогает пролить свет на более широкую историю эволюции разных птиц», — говорит Цзинмай О’Коннор, помощник куратора ископаемых рептилий в Полевом музее и один из авторов статьи с описанием открытия в Зоологическом журнале Линнеевского общества . «Это исследование — первый раз, когда мы действительно получаем представление о том, как выглядел череп этой птицы, каким должен быть ее мозг, и это действительно захватывающе».
Первый автор исследования, Хань Ху, просмотрел около 100 окаменелостей в Шаньдунском музее природы Тяньюй в Китае и выбрал ту, у которой череп лучше всего сохранился — все еще немного сплющенный, но неповрежденный. «Очень сложно найти нужный череп среди примерно 100 окаменелостей, так как мы не знаем, предоставит ли один череп нам нужную информацию до сканирования, а из-за затрат на высококачественное сканирование мы не могли сканировать. все эти образцы, чтобы выбрать лучший. Тем не менее, я выбрал этот, потому что, по крайней мере, с открытой поверхности, он относительно полный, и что также важно, этот череп сохранился, чтобы быть изолированным от других частей его тела», — говорит Ху, научный сотрудник факультета наук о Земле Оксфордского университета, Великобритания.
«Это очень полезно, поскольку мы обычно не будем отрубать череп от скелета, если они сочленены — никто не хочет причинять вред этим предыдущим окаменелостям, но изолированный череп уменьшит размер области сканирования, что увеличит сканирование. качество очень много. К счастью, образец, который мы выбрали для этого проекта, почти идеален — он предоставил нам так много неизвестной информации после цифровой реконструкции».
«Эти кости были чем-то вроде дна пакета с картофельными чипсами — они не были полностью раздавлены, но кусочки были спрессованы», — говорит О’Коннор. «Поэтому мы смогли отсканировать их с помощью компьютерной томографии — по сути, сделав несколько рентгеновских снимков и сложив их вместе, чтобы сформировать 3D-изображение, — а затем заново сформулировать их в цифровом виде и реконструировать череп из всех этих костей».
«Мы смогли увидеть различные особенности черепа, которых никогда раньше не видели у Джехолорниса, и мы даже смогли экстраполировать, как выглядел его мозг», — говорит соавтор и постдокторский исследователь Полевого музея Маттео Фаббри.
Сам мозг не сохранился — мягкие ткани сохраняются редко, — но мозг птиц и динозавров имеет тенденцию аккуратно располагаться внутри их черепов. Таким образом, знание формы и размеров черепа ископаемой птицы многое говорит нам о ее мозге, подобно тому, как перчатка дает приличное представление о форме руки. Более того, структуры мозга сохраняются у разных видов и с течением времени — такие вещи, как обонятельные луковицы и мозжечок, в одних и тех же местах, независимо от того, смотрите ли вы на мозг лягушки, человека или ископаемой птицы.
Благодаря давнему расположению этих структур исследователи смогли определить, насколько мозг Джехолорниса соотносится с современными птицами и динозаврами (или, строго говоря, нептичьими динозаврами ; все птицы, включая Джехолорниса, являются динозаврами, но не все динозавры). это птицы).
«Морфология мозга Джехолорниса является переходной, между тем, что мы видим у нептичьих динозавров, и тем, что мы видим у современных птиц», — говорит Фаббри. «Если вы посмотрите на черепа динозавров, вы увидите место для очень похожего на рептилию мозга, а это означает, что у них очень большие обонятельные луковицы, а оптические доли, находящиеся в среднем мозге, уменьшены. хорошее обоняние и плохое зрение, что очень похоже на рептилий. А с другой стороны, если вы посмотрите на современных птиц, то у них все наоборот. У них маленькие обонятельные луковицы и очень большие оптические доли. Jeholornis попадает в середину. »
У Джехолорниса были более крупные обонятельные луковицы , чем у большинства современных птиц, а это означает, что он, вероятно, больше полагался на свое обоняние, чем современные птицы (за исключением нескольких обонятелей, таких как грифы). Сильное обоняние Джехолорниса имеет смысл в контексте другого недавнего исследования, проведенного командой, показывающего, что Джехолорнис является самым ранним известным животным, питающимся фруктами. «Когда плоды созревают, они выделяют много химических веществ», — говорит О’Коннор. «Мы пока не можем это доказать, но лучшее обоняние могло помочь Джехолорнису найти фрукты».
В дополнение к мозгу , приспособленному для обоняния, исследователи обнаружили, что Джехолорнис, вероятно, лучше видел днем, чем ночью. У птиц есть кости, называемые склеральными кольцами, которые помогают определить, сколько света попадает в их глаза. Виды, которым нужно видеть ночью, например совы, имеют более широкие отверстия склерального кольца по сравнению с их глазницами, чтобы пропускать больше света; птицы, которые активны в течение дня, имеют более узкие отверстия для прохождения света, как апертура на фотоаппарате. Склеральные кольца Джехолорниса, по-видимому, указывают на то, что он был наиболее активен в течение дня.
Все эти особенности черепа позволяют лучше понять образ жизни этой ранней пташки и ту роль, которую она играла в своей экосистеме. «Реконструкция черепа — кропотливая работа, и по мере того, как люди начинают тратить время на ее выполнение, становится все более и более очевидным, что эволюция птиц была более сложной, чем мы ожидали», — говорит Фаббри. «Он отличается не только от динозавров и современных птиц, но и от других ранних птиц. Это не простая эволюционная история».
«Так же, как Цзинмай, Джехолорнис также является одной из моих любимых птиц. Его особое положение как одной из самых примитивных птиц во время перехода от динозавра к птице определяет, что завершение его истории раскроет истинные декорации этого критического эволюционного периода, а также, расскажите нам, почему и как современные птицы — единственные живые динозавры — превратились в то, что мы видим сейчас», — говорит Ху.
