Самый маленький мозг птицы

У крупнейшей доисторической птицы Австралии был большой череп, но маленький мозг

СИДНЕЙ, 25 марта. /ТАСС/. Череп самой крупной из нелетающих птиц – обитавшей в Австралии Dromornis stirtoni – мог достигать в длину около метра, и места для мозга в нем почти не оставалось. Ученые считают, что по размерам он был сопоставим с мозгом современного цыпленка. Результаты их исследования опубликовал научный журнал Diversity, кратко об этом пишет Daily Mail.

Дроморнисы – род вымерших нелетающих птиц отряда гусеобразных, которые обитали в позднем миоцене (эта эпоха закончилась 5,3 млн лет назад). Их отличали мощные ноги и клюв. Последняя черта заставляет палеонтологов подозревать, что дроморнисы были не травоядными, а хищниками. Крупнейшие из этих птиц достигали трех метров в высоту и 600 кг по массе.

В ходе новой работы австралийские палеонтологи из Университета им. Флиндерса решили выяснить размер мозга разных представителей этого рода. Для этого они сравнили черепа Dromornis murrayi возрастом около 24 млн лет, Dromornis planei, Ilbandornis woodburnei (возраст обеих – около 12 млн лет) с Dromornis stirtoni​​​​ (7 млн лет). С помощью нейтронной томографии ученые смоделировали череп последней и рассчитали объем ее мозга.

«Форма черепа свидетельствует, что они, вероятно, обладали хорошо развитым стереоскопическим зрением и восприятием глубины пространства. У них были большие, фронтальной ориентации глаза и необычайно массивный клюв», – рассказал один из авторов исследования Уоррен Хэндли.

По словам исследователей, мозг дроморнисов сильно отличался от мозга современных птиц. По словам еще одного автора работы Тревора Уорти, они полагались на хорошее зрение, но едва ли были очень сообразительными созданиями.

«Dromornis stirtoni​​​​ был своего рода экстремальным эволюционным экспериментом. У него был массивный клюв и большой необычный череп. Чтобы вместить мышцы, с помощью которых его клюв мог двигаться и функционировать, череп вытянулся вверх и стал более плоским, а мозг оказался сплющен и сжат в весьма небольшом пространстве», – пояснил ученый.

Австралийские исследователи отмечают, что размеры дроморнисов за время существования вида то уменьшались, то увеличивались, в зависимости от изменений климата и обилия кормовой базы. Внешне же гигантские птицы больше всего походили на современных кур. «Нам не удалось пока найти родственников дроморнисов [среди современных птиц], и большая часть их биологии остается загадкой», – заключил Уорти.

Источник

Самые маленькие мозги у животных

Животные

Маленький мозг животных свидетельствует о примитивной нервной деятельности организма. Однако в природе для выживания развитый интеллект не обязателен. Многие виды стали вполне успешными в эволюционной гонке, не обладая даже зачатками ума.

Список самых маленьких мозгов у животных

ТОП 10 самых

#10 Стегозавр

Рост:	3,5-4 м
Масса:	2000-4000 кг
Количество нейронов в мозгу/нервной системе:	70 г
Продолжительность жизни:	лет

Среди всех живых существ, обитавших на планете, самый крошечный мозг по отношению к длине и массе тела был у травоядного динозавра с шипастым хвостом – стегозавра, жившего 150 миллионов лет назад.

При длине 6-9 м, высоте 3,5-4 м и массе 2-4 т, мыслительный орган размером с грецкий орех весил 70 г.

Впрочем, у динозавров было 2 мозга. Второй располагался в крестце и в 20 раз превышал головной.

#9 Страус

Рост:	до 2,8 м
Масса:	до 150 кг
Количество нейронов в мозгу/нервной системе:	26-42 г
Продолжительность жизни:	75 лет

Страусы – крупнейшие птицы Земли. И по размерам (до 2,8 м), и по массе (до 150 кг). Однако мозг у страусов непропорционально мал, не больше ореха. Весит от 26 до 42 г.

Не случайно их называют потомками динозавров, эволюционировавших после массового вымирания, произошедшего 65 миллионов лет назад.

#8 Гигантский кальмар

Длина:	10-13 м
Масса:	150 кг
Количество нейронов в мозгу/нервной системе:	15 г
Продолжительность жизни:	1-3 года

Головоногих считают умными созданиями с зачатком разума. В истории много примеров осознанных действий осьминогов и каракатиц. Они решают сложные головоломки, приспосабливают предметы для своих нужд, отличают одних особей от других, проявляют привязанность и симпатию.

Но среди моллюсков есть и «глупые» особи. Гигантский кальмар рода Архитеутис – большое животное с маленьким мозгом. Наукой доказано, что эти глубоководные обитатели вырастают до 10-13 м. При этом их мозг весит 15 г при массе тела 150 кг. Удивительно, как он умудряется координировать работу 10 щупалец по 5-8 м каждое.

#7 Голый землекоп

Рост:	0,08-0,1 м
Масса:	0,03-0,035 г
Количество нейронов в мозгу/нервной системе:	26880000
Продолжительность жизни:	28 лет

Самые маленькие мозги у животного класса млекопитающих зафиксированы у голого землекопа. Центральная нервная система (ЦНС) содержит 26 880 000 нейронов. Для сравнения – у домовой мыши 71 миллион нейронов.

Удивляться нечему. Представители древнего вида живут сообществом, напоминающим муравьиное. Есть «безмозглые» рабочие землекопы с примитивным кругом задач. Колонией в 70-80 животных управляет главная самка-матка – королева, на которую возложена функция думать.

#6 Омар

Длина:	1,7 м
Масса:	до 20 кг
Количество нейронов в мозгу/нервной системе:	100000
Продолжительность жизни:	31-54 года

Омары, они же лангусты – самые крупные членистоногие на планете. Внесенный в Книгу рекордов Гиннеса американский омар-рекордсмен весил 20 кг и в длину достигал 107 см.

Тем не менее, это очень примитивные создания. В ЦНС насчитывается 100000 нейронов, что вдвое меньше, чем у среднестатистического муравья. На их фоне таракан с миллионом нейронов выглядит интеллектуалом.

#5 Прудовик

Длина:	до 8 см
Масса:	н/д
Количество нейронов в мозгу/нервной системе:	11000
Продолжительность жизни:	3-4 года

Относятся к классу брюхоногих, подклассу настоящих улиток и отряду легочных моллюсков (Pulmonata). Широко распространенные обитатели пресных водоемов.

Нервная система прудовика включает в себя гигантские нейроны, использующиеся в нейрофизиологии как модельный объект для изучения функционирования нервной системы животных.

#4 Медицинская пиявка

Длина:	0,05-0,08 м
Масса:	0,002 кг
Количество нейронов в мозгу/нервной системе:	10000
Продолжительность жизни:	2-2,5 лет

Представитель кольчатых червей входит в ТОП-5 существ с самой примитивной нервной системой среди изученных наукой. Так как пиявка является паразитом, ей не требуется сложная модель поведения.

Достаточно обнаружить жертву и напиться крови. А дальше природа сделает все сама. Ганглионарная нервная система насчитывает 10000 нейронов.

#3 Оса (Megaphragma mymaripenne)

Длина:	200 микрометров
Масса:	н/д
Количество нейронов в мозгу/нервной системе:	7400
Продолжительность жизни:	5 дней

Осы считаются одними из самых «безмозглых» живых существ среди многоклеточных. Но оса вида Megaphragma mymaripenne превзошла всех.

Несмотря на наличие тела с глазами, крыльями, мышцами, кишечником и гениталиями, насекомое по размерам сравнимо с амебой и инфузорией-туфелькой. При длине тела 200 микрометров относится к числу самых крошечных на Земле.

Биологи выяснили, что у этой осы одна из самых маленьких нервных систем. Из 7400 нейронов в мозге локализовано около 4600. Небольшое количество нейронов, которые существуют внутри головы личинок, исчезают почти полностью, когда она вырастает. В голове недостаточно места для мозга! Megaphragma mymaripenne обычно живут всего 5 дней.

#2 Гидра обыкновенная

Длина:	0,001-0,02 м
Масса:	н/д
Количество нейронов в мозгу/нервной системе:	5600
Продолжительность жизни:	до 100 лет

До боли знакомая гидра из школьных учебников по биологии занимает 2-ю строчку в рейтинге «Самый маленький мозг у животного». Представители вида Hydra vulgaris насчитывают 5600 нейронов.

Имея самую простую и хорошо изученную нервную систему среди всех известных организмов, неврология гидры представляет интерес для нейробиологов.

#1 Нематода (Caenorhabditis elegans)

Длина:	0,001 м
Масса:	н/д
Количество нейронов в мозгу/нервной системе:	302
Продолжительность жизни:	20 дней

Самый маленький мозг в мире у животных выявлен у почвенной нематоды Ценорхабдитис элеганс. В нем содержится всего 302 нейрона. Тем не менее, плоский червь способен выполнять те же биологические функции, что и гораздо более совершенные организмы.

Биологи изучают этот удивительный орган, чтобы лучше понять основные механизмы, позволяющие нематоде выполнять сложные действия. Некоторые ученые даже считают, что понимание нервной системы Caenorhabditis elegans является ключом к тайнам человеческого мозга.

Животные без мозга

Мозг в основном создается, когда большая группа нервных клеток, называемых нейронами, образует один большой кластер. Однако многие виды животных прекрасно выживают без «серого вещества». В перечень входят:

• морские звезды;
• морские губки;
• морские огурцы;
• морские лилии;
• морские ежи;
• кораллы;
• актинии, асцидии.

Речь идет о примитивных многоклеточных, появившихся на заре зарождения жизни.

Источник

masterok

Несмотря на то, что относительно массы тела мозг птиц намного меньше мозга млекопитающих, он содержит огромное количество нервных клеток. Ученые показали, как птицы могут поддерживать такое большое количество клеток мозга, обеспечивающих некоторым птицам впечатляющие когнитивные способности.

Оказалось, что нейроны птиц потребляют в три раза меньше энергии, чем нейроны млекопитающих.

Масса нашего мозга составляет всего около 2% от массы нашего тела, но при этом он потребляет 20–25% всей энергии, которую вырабатывает наш организм. Это делает мозг самым энергозатратным органом нашего тела. Мы и другие млекопитающие смогли позволить себе такой крупный мозг, лишь получив в процессе эволюции средства для снабжения нервных клеток большим количеством глюкозы — одним из самых распространенных источников энергии в живых организмах. У всех млекопитающих энергетический баланс нейронов, вероятно, налагает эволюционные ограничения на размеры мозга.

При этом некоторые птицы ничуть не уступают млекопитающим в когнитивных способностях, хотя их мозг гораздо меньше. Например, мозг умнейших птиц, таких как попугаи и вороны, весит всего 10–20 граммов, в то время как мозг шимпанзе весит около 400 граммов. Исследования 2016 года показали, что интеллект птиц связан с тем, что у них в два-три раза больше нервных клеток на объем мозга, чем у млекопитающих. Их нейроны меньше по размеру и упакованы очень компактно.

Однако оставался открытым вопрос, как столь маленькое животное может позволить себе такое невероятное количество нейронов. Ученые из Рурского университета в Бохуме (Германия) смогли ответить на этот вопрос в статье, опубликованной в журнале Current Biology. Оказалось, что многочисленные нейроны мозга птиц потребляют очень мало энергии.

В ходе исследований ученые анализировали мозг голубей с помощью метода позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Добавляя специальный контрастный радиофармпрепарат, они смогли оценить, сколько глюкозы потребляют нервные клетки мозга голубей в состоянии бодрствования и во время медикаментозного сна. После этого они провели моделирование, чтобы количественно оценить скорость церебрального потребления глюкозы.

К удивлению ученых относительное потребление энергии нейронами птиц оказалось в три раза меньшим, чем у млекопитающих. Таким образом, у птиц есть дополнительные механизмы, которые позволяют им тратить меньше энергии на работу мозга. Частично это может быть связано с более высокой температурой их тела, однако ученые полагают, что существуют и другие, на данный момент неизвестные факторы. Возможно, эволюционная стратегия, позволившая птицам достичь высокого интеллекта, была более оптимальной, чем у млекопитающих.

Вороны способны вспомнить, как выглядит ранее увиденный предмет, а затем по памяти воссоздать новый экземпляр. Умение создать мысленные образы какого-то предмета, а затем изготовить инструмент по образу и подобию реального ранее считалось лишь прерогативой людей.

Профессор Рассел Грей (Russell Grey) из Университета Окленда и доктор Сара Джелберт (Sarah Jelbert) из Кембриджского университета совместно с другими учёными захотели выяснить, смогут ли вороны вспомнить предметы и воссоздать их по памяти.

Специалисты обучали восемь диких ворон бросать бумажные кусочки в устройство по типу торгового автомата с газетами или водой: бросая предмет, птицы получали угощение. Позже пернатые выяснили, что лакомство помогают получить не все бумажки, а лишь образцы определённого размера (большие 40×60 миллиметров или маленькие 15×25 миллиметров).

Важно отметить, что у птиц не было перед глазами необходимого образца, следовательно, нужные куски бумаги они создавали по памяти.

Результаты эксперимента предполагают, что вороны держали в уме мысленный образ желаемого предмета для создания нового экземпляра. По предположению учёных, также можно говорить о том, что некоторые виды птиц способны со временем улучшать инструменты (что, впрочем, не доказано в исследовании и уминается как возможный факт).

Источник