https://frosthead.com

Jak vědci rekonstruovali mozek dlouho vyhynulé bestie

Související obsah

  • Vzpomínáme na tasmánského tygra, 80 let poté, co se stal zaniklým

V roce 1936 zemřelo zvíře australské zoo zvíře Benjamin zanedbané a osamocené a jeho konec se setkal s matoucím druhem.

Kromě delšího ocasu a pruhů přes jeho chlupaté tělo se Benjamin v mnoha ohledech podobal psovi. Ale nebyl to pes. Byl to vačnatec nazývaný tylacin, poslední známý člen svého druhu na Zemi. Ačkoli thylacin již zanikl již 80 let, to nezastavilo nadšence v hledání; Ted Turner jednou nabídl odměnu 100 000 dolarů za jakýkoli důkaz o živé thylacine.

„Mnoho lidí je touto bytostí fascinováno, “ říká Greg Berns, neurovědec na Emory University. „Bylo to ikonické.“

Ale i když lidé nikdy neuvidí jiného žijícího thylacinu, neznamená to, že se nemůžeme dostat do jejich hlav. Díky neustálé fascinaci těmito tvory a novými technikami při zobrazování mozku Berns nyní rekonstruoval, jak si toto zvíře pravděpodobně myslelo.

Berns strávil většinu své kariéry studiem psího poznání - cvičil psy, aby seděli vzhůru a neomezeně v MRI strojích, aby studovali jejich nervové vzorce, když reagovali na příkazy nebo jídlo. Asi před třemi lety narazil na tylacin a byl fascinován tím, jak se zvířata podobná psům objevila, přestože měla úplně jiné evoluční pozadí. Jeho podobný vzhled jako ostatní savci inspiroval jeho dvě hlavní přezdívky: tasmánský tygr a tasmánský vlk.

Thylacine je pravděpodobným příkladem konvergentní evoluce, přírodní verze nezávislého vynálezu, říká Berns. Na australské pevnině a později na nedalekém ostrově Tasmánie byl thylacin predátorem na nejvyšší úrovni, a tak se vyvinuly vlastnosti, které mu pomohly lovit. Tyto rysy, včetně dlouhého čenichu, velkých uší, ostrých zubů a elegantního těla. Vlci, další dravci vrcholu, by později tyto stejné rysy vyvinuli samostatně.

Zhruba před 2 000 lety byl thylacin pravděpodobně vyhnán na australské pevnině domorodým lidským lovem a konkurencí dingoů (divokých psů). Než Evropané dorazili do Austrálie, byl marsupiál nalezen pouze v Tasmánii a ne ve velkém počtu. Thylacin byl vnímán jako taková nepříjemnost a riziko pro chovatele hospodářských zvířat, že vláda dokonce zaplatila odměnu lovcům, aby je utratili. K jejich zániku pravděpodobně také přispěla konkurence nepůvodních divokých psů a nemoci, které přinesli, stejně jako ničení stanovišť.

Jak se pozorování thylacinu rozšířila, úřady začaly uvažovat o ochraně druhu. V červenci 1936 tasmánská vláda prohlásila tylacin za chráněný druh, ale bylo příliš pozdě: o dva měsíce později tento druh zanikl.

Stejně jako mnoho jiných byl i Berns přitahován k tyreinu a jeho podivně psím rysům. Aby nahlédl do své mysli, nejprve vystopoval mozek thylacinu uchovaný ve formaldehydu v Smithsonian Institution. Podle studie zveřejněné včera v časopise PLOS One k tomuto mozku, který patřil samci tasmánského tygra, který žil v Národní zoo až do jeho smrti v roce 1905, se připojil ke studii další z australského muzea v Sydney.

Berns použil MRI skenování a relativně novou techniku ​​zvanou difuzní tenzorové zobrazování, která mapuje mozkové oblasti „bílé hmoty“ - tkáně, která přenáší nervové signály do a z neuronů v různých částech mozku. Pro srovnání provedl stejné skenování na dvou zachovaných mozcích tasmánských ďáblů, nejbližšího žijícího příbuzného thylacinu.

tasmánský čert Tasmánský ďábel je nejblíže žijícím příbuzným s tylacinem, ale stojí na pokraji vyhynutí ze ztráty a nemoci stanovišť. (Wayne McLean / Wikimedia)

Berns říká, že ve srovnání s ďáblovými bratranci měl tylacin větší a komplexnější čelní lalok. To by zvířatům umožnilo pochopit složité plánování, což by bylo nezbytné pro dravce s vrcholem, který musí neustále lovit své jídlo. To je v rozporu s tasmánským ďábelem, říká Berns, který obvykle uklízí jídlo a nemusí nutně potřebovat stejné plánovací a lovecké schopnosti.

„Když byly tyylainy naživu, byly propuštěny jako hloupá zvířata, “ říká Berns. "[Tyto výsledky] by naznačovaly jinak."

Stejně jako zbytek těla zvířete se mozek vyvíjí podle potřeby, aby zaplnil určitou mezeru v životním prostředí, říká Berns. Nicméně, jak přesně tento proces funguje mimo primáty a laboratorní zvířata, zůstalo do značné míry nepředloženo. „Jednou z věcí, z nichž doufám, že z toho vychází, je lepší porozumění vztahu zvířete mezi jeho prostředím a jeho mozkem, “ říká. "Málokdo studuje mozek divokých zvířat."

Abychom to napravili, zahájil Berns před dvěma měsíci projekt nazvaný „Brain Arch“ ve spolupráci s Kennethem Ashwellem, neurovědcem na University of New South Wales. Archa se nakonec snaží vytvořit digitální archiv skenů mozku zvířat, který vědci mohou studovat odkudkoli na světě. Zatím prozkoumal asi tucet mozků, říká.

Ashwell se zvláště zajímá o to, jak lze nervový evoluční strom zmapovat pomocí více dat od jiných druhů, živých a zaniklých. Snímky, které jeho tým provedl z australské echidny s krátkým zobákem, ukazují podobnou nervovou architekturu jako tylacin, což znamená, že mozkové obvody těchto dvou zvířat se mohly vyvinout ve společného předka před více než 200 miliony let. Doufá také, že další vyšetření mohou vědcům pomoci dozvědět se více o špatně chápaném společenském chování thylacinu ao tom, jak se srovnává s žijícími vačnatci.

Avšak poznatky, které tyto skenování mohou poskytnout, přesahují vzácná a fascinující zvířata dávno mrtvá. Leah Krubitzer, evoluční neurobiolog na Kalifornské univerzitě v Davisu, který se studie nezúčastnil, říká, že podobné studie živých, zaniklých a druhů umožní vědcům nejen pomoci zmapovat vývoj zvířecích mozků, ale také vrhnout nové poznatky o tom, jak se lidský mozek vyvinul a co přesně ho činí tak jedinečným.

„Nedokážu vymyslet lepší věc, která by mohla být financována, “ říká Krubitzer. "To je součást naší vlastní historie."

Oprava, 23. ledna 2017: Tento článek zpočátku uvedl, že Benjamin byl vačnatcem, ale nikoli savcem. Marsupials jsou savci, kteří se obvykle rodí dříve, než jsou plně vyvinutí, a dále se vyvíjejí v pouzdře své matky.

Jak vědci rekonstruovali mozek dlouho vyhynulé bestie