https://frosthead.com

Kuidas teadlased rekonstrueerisid ammu väljasurnud metsalise aju

Seotud sisu

  • Tasmaania tiigri meenutamine, 80 aastat pärast selle väljasuremist

1936. aastal suri üks Benjamini nimeline loom tähelepanuta ja üksi Austraalia loomaaias ning hämmingus liik täitis oma lõppu.

Lisaks pikemale sabale ja triipudele üle kogu tema karvase keha meenutas Benjamin paljuski koera. Kuid ta polnud koer. Ta oli tülakiiniks kutsutud marsupiaal, viimane teadaolev omataoline liige Maa peal. Kuigi tülatsiin on nüüdseks kustunud juba 80 aastat, pole see entusiaste otsimast peatanud; Ted Turner pakkus kunagi 100 000 dollari suurust tasu elava tülatsiini tõendite eest.

"Paljud inimesed on sellest olendist lihtsalt lummatud, " ütleb Emory ülikooli neuroteadlane Greg Berns. "See oli ikooniline."

Kuid isegi kui inimesed ei näe kunagi teist elavat tülatsiini, ei tähenda see, et me ei saaks neile pähe. Tänu nende olendite jätkuvale lummusele ja uutele ajude kuvamise tehnikatele on Berns nüüd rekonstrueerinud, kuidas see loom arvata võis.

Berns on suurema osa oma karjäärist veetnud koerte tunnetuse õppimisel - ta on koolitanud koeri istuma ärkvel ja piiramatult MRT-aparaatides, et uurida nende närvimustrit käskudele või toidule vastamisel. Umbes kolm aastat tagasi sattus ta kokku tülatsiiniga ja oli vaimustatud sellest, kuidas koerasarnased loomad välja nägid, vaatamata sellele, et neil oli täiesti erinev evolutsiooniline taust. Selle sarnane välimus teiste imetajatega inspireeris tema kahte peamist hüüdnime: Tasmaania tiiger ja Tasmaania hunt.

Tülatsiin on tõenäoline näide ühtlasest evolutsioonist, mis on looduse sõltumatu leiutise versioon, ütles Berns. Mandri-Austraalia ja hiljem lähedalasuval Tasmaania saarel oli tülakiin tipptasemel röövloom ja arenes seega jooni jahipidamiseks. Need omadused, sealhulgas pikk kärss, suured kõrvad, teravad hambad ja klanitud keha. Hunt, teine ​​tipukiskja, areneb hiljem need samad tunnused eraldi.

Ligikaudu 2000 aastat tagasi ajendas tülatsiin Austraalia mandrile väljasuremist põlisrahvaste jahipidamise ja dingoide (metsikute koerte) konkurentsis. Selleks ajaks, kui eurooplased Austraaliasse jõudsid, leiti marsupiaal ainult Tasmaaniast ja mitte paljudest. Tülatsiini peeti loomakasvatajatele sellise ebameeldivuse ja ohuna, et valitsus maksis jahimeestele nende tapmise eest isegi arveid. Võõrkeelsete looduslike koerte konkureerimine nende poolt põhjustatud haigustega ning elupaikade hävitamine aitasid tõenäoliselt kaasa ka nende surma.

Kuna tülatsiini märkamised muutusid harvemaks, asusid võimud kaaluma liikide kaitset. Tasmaania valitsus kuulutas 1936. aasta juulis tülakiini kaitsealuseks liigiks, kuid oli juba liiga hilja: kaks kuud hiljem läks liik väljasuremiseks.

Nagu paljud teised, tõmbas Berns ka tülatsiini ja selle kummaliselt koerasarnaseid jooni. Mõtete uurimiseks jälitas ta Smithsoniani asutuses kõigepealt formaldehüüdis konserveeritud tülatsiini aju. See aju, mis oli kuulunud meessoost Tasmaania tiigrile, kes elas oma rahvuslikus loomaaias kuni surmani 1905. aastal, liideti uuringus veel ühega Sydney Austraalia muuseumist, selgus eile ajakirjas PLOS One avaldatud uuringust.

Berns kasutas MRT-skaneeringuid ja suhteliselt uut tehnikat, mida nimetatakse difusioontensoride kuvamiseks, mis kaardistab aju "valgeaine" piirkonnad - kude, mis kannab närvisignaale aju eri osades olevatesse neuronitesse ja neuronitest. Võrdluseks tegi ta samu skaneeringuid ka kahe säilinud ajuga Tasmaania kuraditest, mis on tülatsiini lähim sugulane.

Tasmaania kurat Tasmaania kurat on tülatsiinile lähim sugulane, kuid see seisab elupaikade kadumise ja haiguste väljasuremise äärel. (Wayne McLean / Wikimedia)

Võrreldes oma kuradi nõbudega, oli Berni sõnul tülatsiinil suurem ja keerukama väljanägemisega esiosa. See võimaldaks loomadel aru saada keerulisest planeerimisest, mis oleks vajalik tipu kiskjale, kes peab pidevalt oma toitu jahtima. See on vastupidiselt Tasmaania kuradile, väidab Berns, kes tavaliselt sööki sööb ja ei vajaks tingimata samu planeerimis- ja jahioskusi.

"Kui tülatiinid olid elus, vabastati nad rumalate loomadena, " räägib Berns. "[Need tulemused] viitavad teisiti."

Nagu ka ülejäänud looma keha, areneb aju vastavalt vajadusele teatud keskkonnamõju täitmiseks, väidab Berns. Kuid kuidas see protsess primaatide ja laboriloomade vahel täpselt töötab, on jäänud suuresti uurimata. "Üks asi, millest ma loodan, et see välja tuleb, on looma keskkonna ja aju suhete parem mõistmine, " ütleb ta. "Mitte paljud inimesed ei uuri metsloomade ajusid."

Selle parandamiseks käivitas Berns kaks kuud tagasi projekti "Ajukaar" koostöös New South Walesi ülikooli neuroteadlase Kenneth Ashwelliga. Lõppkokkuvõttes soovib Ark luua loomade aju skaneeringute digitaalse arhiivi, mida teadlased saavad uurida kõikjal maailmas. Siiani on ta skanninud kümmekond aju, väidab ta.

Ashwellil on eriti hea meel näha, kuidas neuraalset evolutsioonipuu saab kaardistada rohkem andmetega teistest liikidest, nii elavatest kui ka väljasurnud liikidest. Tema meeskonna tehtud skaneeringud Austraalia lühikese nokaga ehhidna kohta näitavad sarnast närviarhitektuuri nagu tülatsiin, mis tähendab, et nende kahe looma ajuahelad võisid areneda ühises esivanemas enam kui 200 miljonit aastat tagasi. Samuti loodab ta, et edasised skaneeringud võivad aidata teadlastel õppida tundma tülatsiini halvasti mõistetavat sotsiaalset käitumist ja seda, kuidas see on võrreldav elusolenditega.

Kuid need skaneeringud võivad anda kaugemale haruldastest ja põnevatest pikka aega surnud loomadest. California Davise ülikooli evolutsiooniline neurobioloog Leah Krubitzer, kes uuringusse ei kaasatud, ütleb, et sarnased elusolevate ja väljasurnud liikide ning liikide uuringud võimaldavad teadlastel mitte ainult aidata kaardistada, kuidas loomade ajud on kujunenud, vaid ka uusi teadmisi. kuidas inimese aju arenes ja mis täpselt muudab selle nii ainulaadseks.

"Ma ei suuda mõelda paremale asjale, mida saaks rahastada, " ütleb Krubitzer. "See on osa meie endi ajaloost."

Parandus, 23. jaanuar 2017: selles artiklis väideti algselt, et Benjamin oli marsupiaalne, kuid mitte imetaja. Marsupiaalid on imetajad, kes tavaliselt sünnivad enne täielikku väljaarenemist ja jätkavad arengut emakotis.

Kuidas teadlased rekonstrueerisid ammu väljasurnud metsalise aju