https://frosthead.com

Как ученые восстановили мозг давно вымершего зверя

Связанный контент

  • Вспоминая тасманского тигра, спустя 80 лет после его исчезновения

В 1936 году животное, которого звали Бенджамин, умерло в одиночестве в австралийском зоопарке, и одурманивающий вид встретил его конец.

Помимо длинного хвоста и полос на его пушистом теле, Бенджамин во многом напоминал собаку. Но он не был собакой. Он был сумчатым, названным тилацином, последним известным представителем его вида на Земле. Хотя тилацин исчез уже 80 лет, это не остановило энтузиастов от поисков; Тед Тернер однажды предложил вознаграждение в размере 100 000 долларов за любое доказательство существования тилацина.

«Многие люди просто очарованы этим существом, - говорит Грег Бернс, невролог из Университета Эмори. - Это было знаковым».

Но даже если люди никогда не увидят другого живого тилацина, это не значит, что мы не сможем проникнуть в их головы. Благодаря продолжающемуся увлечению этими существами и новым методам визуализации мозга, Бернс теперь реконструировал то, как, вероятно, думал это животное.

Бернс провел большую часть своей карьеры, изучая познание собак - он обучал собак сидеть без сна и безудержно в машинах МРТ, чтобы изучать их нервные паттерны при реагировании на команды или еду. Около трех лет назад он столкнулся с тилацином и был очарован тем, как выглядели собачьи животные, несмотря на то, что у них был совершенно иной эволюционный фон. Его внешность, похожая на других млекопитающих, вдохновила его на два основных прозвища: тасманский тигр и тасманский волк.

Бернас говорит, что тилацин является вероятным примером конвергентной эволюции, природной версии независимого изобретения. На австралийском материке, а затем и на соседнем острове Тасмания, тилацин был хищником высшего уровня и, таким образом, развивал признаки, помогающие ему охотиться. Эти черты, в том числе длинная морда, большие уши, острые зубы и гладкое тело. Волки, другой хищник вершины, позже развили бы те же самые черты отдельно.

Примерно 2000 лет назад тилацин, вероятно, был вымер на австралийском материке из-за местной охоты на людей и конкуренции с динго (дикими собаками). К тому времени, когда европейцы прибыли в Австралию, сумчатый был найден только в Тасмании, а не в большом количестве. Тилацин рассматривался как такая неприятность и риск для животноводов, что правительство даже платило дотации охотникам за их выбраковку. Конкуренция с неместными дикими собаками и их болезнями, а также разрушение среды обитания также, вероятно, способствовали их гибели.

По мере того как наблюдения за тилацином становились все реже, власти начали рассматривать вопрос об охране видов. В июле 1936 года правительство Тасмании объявило тилацин охраняемым видом, но было уже слишком поздно: через два месяца этот вид исчез.

Как и многие другие, Бернса привлекали тилацин и его странные собачьи черты. Чтобы заглянуть в его сознание, он сначала выследил тилациновый мозг, сохраненный в формальдегиде в Смитсоновском институте. Этот мозг, принадлежавший самцу тасманского тигра, который жил в Национальном зоопарке до своей смерти в 1905 году, был включен в исследование другим из австралийского музея в Сиднее, согласно исследованию, опубликованному вчера в журнале PLOS One .

Бернс использовал МРТ-сканирование и относительно новую технику, называемую диффузионно-тензорной визуализацией, которая отображает области мозга "белого вещества" - ткани, которая передает нервные сигналы к нейронам и от них в различных частях мозга. Для сравнения он сделал те же сканы на двух сохранившихся мозгах тасманских дьяволов, ближайшего живого родственника тилацина.

Тасманский дьявол Тасманский дьявол является самым близким живущим по отношению к тилацину, но он стоит на грани исчезновения из-за потери среды обитания и болезней. (Уэйн Маклин / Викимедиа)

По словам Бернса, по сравнению с кузенами-дьяволами у тилацина была более крупная и более сложная на вид лобная доля. Это позволило бы животным понять сложное планирование, которое было бы необходимо для хищника вершины, который должен постоянно охотиться за своей пищей. По словам Бернса, это противоречит тасманскому дьяволу, который обычно собирает пищу и не обязательно нуждается в тех же навыках планирования и охоты.

«Когда тилацины были живы, их считали глупыми животными», - говорит Бернс. «[Эти результаты] предположили бы иначе».

Бернс говорит, что, как и все остальное тело животного, мозг развивается по мере необходимости, чтобы заполнить определенную экологическую нишу. Тем не менее, как именно этот процесс работает вне приматов и лабораторных животных, остается в основном неизученным. «Одна из вещей, которые я надеюсь получить из этого, - лучшее понимание отношений животного между его средой и его мозгом», говорит он. «Мало кто изучает мозг диких животных».

Чтобы исправить это, Бернс начал проект под названием «Мозговой ковчег» два месяца назад в сотрудничестве с Кеннетом Эшвеллом, нейробиологом из Университета Нового Южного Уэльса. В конечном счете, Ковчег стремится создать цифровой архив сканирований головного мозга животных, который ученые могут изучать из любой точки мира. Пока он сканирует около дюжины мозгов, говорит он.

Эшвелл особенно заинтересован в том, чтобы увидеть, как нейронное эволюционное дерево может быть сопоставлено с большим количеством данных других видов, живых и вымерших. Сканирование, проведенное его командой относительно коротко-клювовой австралийской ехидны, показывает, что нейронная архитектура подобна тилацину, а это означает, что мозговые цепи этих двух животных могли эволюционировать у общего предка более 200 миллионов лет назад. Он также надеется, что дальнейшие исследования могут помочь ученым узнать больше о плохо изученном социальном поведении тилацина и его сравнении с живыми сумчатыми.

Но понимание этих сканов может выйти за рамки редких и увлекательных животных, давно умерших. Леа Крубицер, эволюционный нейробиолог из Калифорнийского университета в Дэвисе, которая не участвовала в исследовании, говорит, что подобные исследования живых и вымерших видов и видов позволят ученым не только помочь составить карту эволюции мозга животных, но и пролить новое понимание о том, как развивался человеческий мозг, и что именно делает его таким уникальным.

«Я не могу придумать лучшей вещи, которую можно было бы финансировать», - говорит Крубицер. «Это часть нашей собственной истории».

Исправление, 23 января 2017 года. В этой статье изначально говорилось, что Бенджамин был сумчатым, но не млекопитающим. Сумчатые млекопитающие - это млекопитающие, которые обычно рождаются до того, как они полностью развились и продолжают развиваться в сумке своей матери.

Как ученые восстановили мозг давно вымершего зверя