Come gli uccelli hanno evoluto grandi cervelli

Lo studio, pubblicato online oggi sulla rivista Current Biology , rivela che prima dell'estinzione di massa alla fine del periodo cretaceo, uccelli e dinosauri non aviari avevano dimensioni cerebrali relative simili. Dopo l'estinzione, la relazione di ridimensionamento cervello-corpo cambiò radicalmente quando alcuni tipi di uccelli subirono una radiazione esplosiva per ri-occupare lo spazio ecologico lasciato libero da gruppi estinti.

Come gli uccelli hanno evoluto grandi cervelli

Come gli uccelli hanno evoluto grandi cervelli

Un team internazionale di biologi evoluzionisti e paleontologi ha ricostruito l'evoluzione del cervello aviario usando un enorme set di dati di volumi cerebrali di dinosauri, uccelli estinti come l' Archaeopteryx e il Grande Auk e uccelli moderni.

Lo studio, pubblicato online oggi sulla rivista Current Biology , rivela che prima dell'estinzione di massa alla fine del periodo cretaceo, uccelli e dinosauri non aviari avevano dimensioni cerebrali relative simili. Dopo l'estinzione, la relazione di ridimensionamento cervello-corpo cambiò radicalmente quando alcuni tipi di uccelli subirono una radiazione esplosiva per ri-occupare lo spazio ecologico lasciato libero da gruppi estinti.

"Una delle grandi sorprese è stata che la selezione per le piccole dimensioni corporee si rivela un fattore importante nell'evoluzione degli uccelli dal cervello grande", afferma il dott. Daniel Ksepka, curatore della scienza al Museo Bruce e autore principale dello studio. "Molte famiglie di uccelli di successo si sono evolute in cervelli proporzionalmente grandi riducendo le dimensioni del corpo più piccolo mentre le loro dimensioni del cervello sono rimaste vicine a quelle dei loro antenati di corporatura più grande."

Per capire come sono cambiati i cervelli degli uccelli, un team di 37 scienziati ha usato i dati della TAC per creare endocast (modelli del cervello basati sulla forma della cavità del cranio) di centinaia di uccelli e dinosauri, che hanno combinato con un ampio database esistente di misurazioni cerebrali da uccelli moderni. Hanno quindi analizzato l'allometria cervello-corpo: il modo in cui le dimensioni del cervello si adattano alle dimensioni del corpo.

"Non esiste una linea chiara tra il cervello dei dinosauri avanzati e gli uccelli primitivi", osserva il co-autore Dr. Amy Balanoff della Johns Hopkins University. "Uccelli come emù e piccioni hanno le stesse dimensioni del cervello che ci si aspetterebbe da un dinosauro teropode della stessa dimensione corporea, e in effetti alcune specie come il moa hanno cervelli più piccoli del previsto."

I due gruppi di uccelli con dimensioni del cervello davvero eccezionali si sono evoluti relativamente di recente: pappagalli e corvidi (corvi, corvi e parenti). Questi uccelli mostrano un'enorme capacità cognitiva, inclusa la capacità di usare strumenti e linguaggio e di ricordare i volti umani. Il nuovo studio rileva che i pappagalli e i corvi hanno mostrato tassi molto elevati di evoluzione del cervello che potrebbero averli aiutati a raggiungere dimensioni cerebrali così elevate.

"Diversi gruppi di uccelli mostrano tassi sopra la media di evoluzione delle dimensioni del cervello e del corpo", osserva il co-autore Dr. N. Adam Smith del Campbell Geology Museum della Clemson University. "Ma i corvi sono davvero fuori dalle classifiche: hanno superato tutti gli altri uccelli. I nostri risultati suggeriscono che chiamare qualcuno" cervello "è in realtà un bel complimento!"

"I corvi sono gli ominidi del regno degli uccelli", afferma il co-autore Dr. Jeroen Smaers della Stony Brook University. "Come i nostri stessi antenati, si sono evoluti cervelli proporzionalmente massicci aumentando sia la loro dimensione corporea che le dimensioni del cervello allo stesso tempo, con l'aumento delle dimensioni del cervello che si verifica ancora più rapidamente.


Fonte:

Museo Bruce


Multimedia correlati:


Riferimenti:

  1. 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 e modello di evoluzione delle dimensioni del cervello aviario . Current Biology , 2020; DOI:10.1016 / j.cub.2020.03.060