ブラジルの「ユニーク」頭蓋骨化石が鳥の脳の進化を明らかに

鳥のイラスト。(アンスプラッシュ/マーク・オルセン)

ジャカルタ - 今日の鳥の脳は、哺乳類に匹敵する認知能力のレベルと行動の複雑さを促進します。

しかし、鳥の脳が何百万年もの間、先祖伝来の恐竜の形からどのように進化したかは、長い間科学者を混乱させてきました。今、それはブラジルでの壮大な化石の発見のおかげで変わりました。

研究者らは、これまで知られていなかったモンキーの大きさの鳥種の頭蓋骨を掘り起こし、それは脳の戦闘形状に基づいて脳と内耳の解剖学をデジタルで再構築できるほどよく保存されています。

鳥は約8000万年前、恐竜の時代の最後の時代である白亜紀の間に乾燥した環境に住んでいました。

「この発見はユニークです」と、ケンブリッジ大学の古生物学者ギレルモ・ナバロンは、今月中旬にジャーナル「ネイチャー」に掲載された研究の筆頭著者の1人であり、11月25日にロイターが引用したと述べた。

鳥はジュラシック時代に小さな毛皮のような恐竜から進化しました。ナヴァオルニスの発見は、約1億5000万年前にヨーロッパに住んでいた最も初期の既知の鳥Archaeopteryxに由来する鳥の神経解剖学的進化を理解する上で、7000万年の空白を埋めるものです。

ナヴァオルニス頭蓋骨は、中空の形状と大きな目の空洞の点で近代的な幾何学で、小さなハトのように見えます。彼の脳は、現代、古代の特徴とそれらのいくつかの組み合わせを示しています。

「これは、よく保存された古代の鳥の3D頭蓋骨(恐竜の頭の上を飛ぶ頭蓋骨)が非常にまれであり、これはよく保存されているため、長い間求められてきた証拠です」と、ロサンゼルス郡自然史博物館の古生物学者であり、この研究の筆頭著者であるルイス・チアッペは述べています。

ケンブリッジ大学の古生物学者で研究の上級著者であるダニエル・フィールドは、「科学者たちは、ユニークな脳と優れた鳥類知能がどのように、いつ進化したかを理解するのに苦労してきました。この分野は、このような正確な化石の発見を待っていました。

彼の名前は「ナバ鳥」を意味し、ブラジル南東部のサンパウロ州で2016年に化石を発見した科学者のウィリアム・ナバ(William Nava)から取られました。

ナボルニスは、白亜紀に急速に発達したエナンティオルニシンズと呼ばれる鳥のグループに属していましたが、恐竜を破壊した6600万年前の小惑星の衝突で絶滅しましたが、今日でも急速に成長している鳥の血統を救いました。つまり、ナボルニスは今日の鳥の祖先ではなく、その現代的な特徴は今日の鳥の特徴とは別に進化しています。

部分はなめらかで滑らかで、虫を食べ、肉食できる穀物を食べていることを示しています。彼は長い首の植物を食べる恐竜と大きな肉を食べる恐竜と共存しています。

「一見すると、生きた鳥のように見えるかもしれません。しかし、より綿密な検査は、翼から突き出た爪など、生きた鳥には存在しない多くの古代の特徴を明らかにする可能性があります」とフィールドは言いました。

Navaornisの脳は約40分の1インチ(10 mm)の大きさで、現代の鳥と比較して頭蓋骨の大きさに対して比較的小さいですが、Archaeopteryxよりも大きく複雑です。

その小さな脳、生きている鳥の脳構造は、現在の鳥種よりも小さく、Archaeopteryxに似ています。

しかし、その脳は現代の鳥に似た方法で脊髄に接続されており、この場合、人間は鳥の起源であるArchaeopteryxや恐竜とは異なります。

彼の脳には、Archaeopteryxと現代の鳥の間の切り替えであるいくつかの特徴があります。両者の間にある脳の大きさと形状、まだ存在する鳥の構造には複雑な認知に関与する領域が含まれており、脳が最も初期の鳥よりも認知的に進歩していることを示していますが、今日の鳥よりも進歩していません。

Navaornisは、先天性装置、内耳のバランスのとれた器官など、他の既知の鳥よりも大きいといういくつかのユニークな特徴を示しています。

「恐竜のような種類の脳を持つArchaeopteryxのような鳥と、現代の鳥と関係が非常に近い鳥との間には、(化石記録には)大きなギャップがあります」とChiappe氏は述べた。

「新しい証拠は、脳の進化における移行段階を記録しますが、飛行などの機能的特性に関連する可能性のある予期しない専門分がいくつかあります」と彼は付け加えました。

鳥の進化の初期段階からよく保存された化石はかなりまれであることが知られています。鳥の骨の脆弱性は、化石を見つけることをめったにしません。これらの頭蓋骨は3次元で保存されており、他の多くの化石のように均等に破壊されていません。鳥の骨格の80%を含むこの化石は、彼が有能な飛行士であることを示唆しています。