Evoluce velkých mozků u ptáků

Mezinárodní tým evolučních biologů a paleontologů rekonstruoval evoluci ptačího mozku pomocí obrovského datového souboru objemů mozku od dinosaurů, vyhynulých ptáků jako byl Archeopteryx či alka velká a moderních ptáků. Studie, která byla v dubnu tohoto roku zveřejněna v časopise Current Biology, odhaluje, že před hromadným vyhynutím na konci křídového období měli ptáci a neptačí dinosauři podobné relativní velikosti mozku. Po vyhynutí se vztah změny velikosti mozku vůči tělu dramaticky posunul, protože některé druhy ptáků podstoupily explozivní radiaci, aby znovu obsadily ekologický prostor uvolněný vyhynulými skupinami. „Jedním z velkých překvapení bylo, že selekce pro malou velikost těla se ukázal být hlavním faktorem v evoluci ptáků s velkým mozkem,“ říká Dr. Daniel Ksepka, vědecký kurátor v Bruceově muzeu a hlavní autor studie. „Mnoho úspěšných čeledí ptáků si vyvinulo úměrně velký mozek zmenšením tělesné velikosti, zatímco velikosti jejich mozků zůstaly blízké těm, které měli jejich předci s větším tělem.“
Aby bylo možné pochopit, jak se změnil mozek ptáků, tým 37 vědců použil data z CT skenů k vytvoření tzv. endocastů (modely mozku založené na tvaru dutiny lebky) stovek ptáků a dinosaurů, které zkombinovali s rozsáhlou existující databází měření mozku moderních ptáků. Poté analyzovali allometrii mozku a těla: způsob, jakým se velikost mozku mění s velikostí těla.
„Mezi mozky pokročilých dinosaurů a primitivních ptáků není jasná hranice,“ poznamenává spoluautorka Dr. Amy Balanoff z Johns Hopkins University. „Ptáci jako emu a holubi mají stejné velikosti mozku, jaké byste očekávali u teropodního dinosaura stejné velikosti těla, a ve skutečnosti některé druhy, jako je moa, mají mozek menší, než se očekávalo.“
Dvě skupiny ptáků se skutečně výjimečnou velikostí mozku se vyvinuly relativně nedávno: papoušci a corvidi (vrány, havrani a jejich příbuzní). Tito ptáci vykazují ohromnou kognitivní kapacitu, včetně schopnosti používat nástroje a jazyk a zapamatovat si lidské tváře. Nová studie zjistila, že papoušci a vrány vykazovali velmi vysokou míru vývoje mozku, která jim mohla pomoci dosáhnout takové vysoké proporční velikosti mozku.
„Několik skupin ptáků vykazuje nadprůměrné rychlosti vývoje mozku a velikosti těla,“ poznamenává spoluautor Dr. N. Adam Smith z Geologického muzea Campbell na Clemson University. „Ale vrány jsou opravdu mimo grafy – předstihly všechny ostatní ptáky. Naše výsledky naznačují, že nazvat někoho, že má „ptačí mozeček“ je ve skutečnosti docela kompliment!“
„Vrány jsou jako lidoopi ptačí říše,“ dodává spoluautor Dr. Jeroen Smaers ze Stony Brook University. „Stejně jako u našich vlastních předků se u nich vyvinuli úměrně masivní mozky zvýšením jejich tělesné velikosti a velikosti mozku současně, přičemž nárůst mozku se děje ještě rychleji.“
Text a překlad: Tereza Kejzlarová
Zdroj: Daniel T. Ksepka, Amy M. Balanoff, N. Adam Smith, Gabriel S. Bever, Bhart-Anjan S. Bhullar, Estelle Bourdon, Edward L. Braun, J. Gordon Burleigh, Julia A. Clarke, Matthew W. Colbert, Jeremy R. Corfield, Federico J. Degrange, Vanesa L. De Pietri, Catherine M. Early, Daniel J. Field, Paul M. Gignac, Maria Eugenia Leone Gold, Rebecca T. Kimball, Soichiro Kawabe, Louis Lefebvre, Jesús Marugán-Lobón, Carrie S. Mongle, Ashley Morhardt, Mark A. Norell, Ryan C. Ridgely, Ryan S. Rothman, R. Paul Scofield, Claudia P. Tambussi, Christopher R. Torres, Marcel van Tuinen, Stig A. Walsh, Akinobu Watanabe, Lawrence M. Witmer, Alexandra K. Wright, Lindsay E. Zanno, Erich D. Jarvis, Jeroen B. Smaers. Tempo and Pattern of Avian Brain Size Evolution. Current Biology, 2020; DOI: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960982220304309