Hogyan lett nagy a madarak agya?

Egy igen nagy nemzetközi, evolúcióbiológusokból és őslénykutatókból álló csapat a dinoszauruszoktól kezdve a ma élő különféle madarakig megvizsgálta a koponya arányainak alakulását, azzal a céllal, hogy megkeresse ezeket a folyamatokat. Vajon milyen szelekciós hatás érvényesült a nagy agyméret kialakulásában?

Az összehasonlításokhoz a kihalt dinoszaurusz- és madárkoponyák CT-felvételeit használták, a CT-k alapján térbeli modellt készítettek az adott lény agyáról, s ezt a modern kori madarakéval hasonlították össze. Az agyméreteket azután a teljes testek méreteivel arányosították minden egyes vizsgált állat esetében, ebből 2000 különböző fajba tartozó (kihalt és ma élő) egyedről készült adatbázis jött létre.

A kép felső részén egy (nem madár) dinoszaurusz, az alsó részén egy új-kaledóniai varjú (a híres eszközhasználó) koponya modellje látható, lilával kiemelve az agy.

Forrás: Bruce Museum

A vizsgálatok alapján egészen a nem madár dinoszauruszok végzetét jelentő kréta végi kihalásig azonos volt a madár és a nem madár dinoszauruszok test-agy aránya. A kihalást túlélő madarakban elkezdett eltolódni az arány azzal egyidejűleg, hogy egyes madarak rendkívüli módon elterjedtek a bolygón, és robbanásszerűen megnőtt a sokszínűségük. A madaraknak rengeteg lehetőségük nyílt betölteni azokat az ökológiai fülkéket, amelyeket a kihalt dinók örökül hagytak.

„Az egyik legnagyobb meglepetés az volt, hogy a kis testméret szelekciója volt a nagy madáragy létrejöttének egyik fő oka” – magyarázta Dr. Daniel Ksepka, a kutatásról beszámoló Bruce Museum kurátora, és a Current Biology szakfolyóiratban megjelent tanulmány vezető szerzője. „Sok madár úgy jutott el a relatíve nagy agyméretig, hogy a testét zsugorította össze, miközben az agyuk kb. ugyanakkora maradt, mint a nagytestű ősöké.”

A madarak családfáján, színekkel jelölték az agy arányát. A kékes árnyalat a testhez képest kicsi, a vörösbe hajó a testhez képest nagy agyat jelenti. Ez alapján a „tyúkeszű” tényleg szitokszó…

Forrás: Bruce Museum

Dr. Amy Balanoff, a kutatás társszerzője, a Johns Hopkins Egyetem agykutatással foglalkozó szakembere hozzátette: „A fejlettebb dinoszauruszokat a primitív madaraktól nem lehet éles határvonallal elválasztani. Az olyan madarak, mint az emu, vagy a galamb pont akkora aggyal rendelkeznek, mint egy hasonló testméretű theropoda dinoszaurusz, sőt, néhány madárnak, mint pl. a moának még kisebb agya is volt, mint a vele azonos méretű theropodának.”

Két csoport emelkedett ki különösen a madarak között: a varjúfélék (Corvidae) és a papagájalakúak (Psittaciformes), ráadásul evolúciós szempontból a viszonylag közeli múltban. E két csoportról ma már közismert, hogy elképesztő kognitív képességekkel rendelkeznek, az eszközhasználat, a problémamegoldás, vagy a nyelvi készségek is az erősségük. Ez annak köszönhető, hogy e madarak igen gyors agyi evolúción estek át, ez a méretarány növekedéséhez is hozzájárulhatott az esetükben. A méret persze nem minden, e két csoport esetében az egyes agyterületek kiemelkedő fejlődése is fontos tényező a képességeikben.

„A varjúfélék a madárvilág emberszabásúi” – tette hozzá Dr. Jeroen Smaers, a Stony Brook Egyetem kutatója, a tanulmány egyik szerzője. „Pont úgy, ahogyan a mi emberelődeink is, egyszerre növelték a test- és agyméretüket, azonban az agy kissé gyorsabban tudott fejlődni.”

A testmérethez képest nagy agyú madarak körébe tartoznak még a baglyok, a szövőmadarak, a harkályok, a szalakótafélék, és az énekesmadarak közt is akad néhány ilyen adottságú faj.