Studi Otak "Burung Gajah" Kuno Mengungkap Petunjuk Tentang Madagaskar Tua

Apa yang tidak diketahui manusia tentang burung gajah besar bisa mengisi buku. Dan bahkan apa yang kita ketahui mungkin memerlukan beberapa revisi serius.

Informasi baru dipublikasikan di Prosiding Masyarakat Kerajaan B mengambil sedikit yang kita ketahui dan mengubahnya. Catatan fosil telah membuktikan bahwa makhluk-makhluk yang punah ini tingginya 10 kaki dan hidup bersama manusia. Sekarang kita tahu mereka melakukan semua itu sementara secara praktis buta dan hidup dalam kegelapan.

Menurut sebuah studi rekonstruksi otak yang diterbitkan Selasa, wajar untuk mengatakan bahwa burung gajah raksasa tidak begitu berbeda dengan burung kiwi setinggi 18 inci yang masih hidup. Kiwi adalah kerabat terdekat burung gajah, dan juga tidak dapat terbang, hampir buta, dan nokturnal. Itu adalah tentang di mana kemiripan berakhir - tetapi hanya mengetahui kesamaan mengisi celah penting dalam pengetahuan.

"Mereka benar-benar makhluk gila"

Chris Torres, Ph.D. kandidat di University of Texas di Austin dan penulis utama penelitian ini, mengatakan Terbalik bahwa walaupun burung-burung ini hanya punah dalam milenium terakhir dan hidup berdampingan dengan manusia di Madagaskar selama lebih dari 9.000 tahun, biologinya kurang dipahami.

"Mereka benar-benar makhluk gila," kata Torres. “Mempelajari biologi burung gajah sangat penting untuk membantu kita memahami hal-hal seperti apa kehidupan bagi burung raksasa yang tidak ada lagi, seperti apa ekosistem Malagasi kuno itu, dan evolusi kelompok yang lebih besar yang mencakup burung-burung gajah serta burung unta., kiwi, dan kerabat."

Bahkan di dalam keluarga yang dikenal sebagai burung gajah, ada keragaman yang signifikan: tiga genus burung gajah, yang terdiri dari empat spesies burung raksasa. Melalui penggunaan data pencitraan-CT tengkorak burung gajah, para ilmuwan merekonstruksi otak dua spesies ini secara digital, Aepryonis maximus dan Aepryonis hildebrandti. Kemudian mereka membandingkan rekonstruksi ini, yang disebut endocast lain endocast berasal dari tengkorak kerabat dekat dengan burung gajah, seperti burung kiwi.

Tengkorak burung sedikit berbeda dengan manusia - struktur tulangnya dililitkan erat di sekitar otak, dan setiap kurva dan belokan berhubungan dengan struktur otak yang berbeda. Karena kekhasan alam ini, Torres dan rekan-rekannya dapat menentukan bahwa lobus optik burung gajah itu cukup kecil.

Ini mengejutkan bagi para peneliti karena lobus optik adalah salah satu daerah paling penting dari otak burung untuk memproses input visual. Tidak ada yang pernah curiga bahwa burung gajah aktif di malam hari, namun di sini ada lobus optik kecil; sebuah indikator bahwa makhluk seberat 1.000 pon ini adalah sesuatu yang akan ditemui manusia purba di kegelapan hutan purba.

“Kami memperhatikan bahwa, di antara burung-burung yang hidup, lobus optik hanya kecil pada spesies yang tidak bisa terbang dan aktif di malam hari, seperti kiwi dan kakapo,” kata Torres. "Jadi, kami berhipotesis bahwa burung gajah, yang jelas-jelas tidak bisa terbang, juga aktif di malam hari."

Tetapi lobus optik kecil tidak hanya menunjukkan bahwa burung-burung ini aktif di malam hari - itu juga menunjukkan bahwa mereka mungkin buta. Lobus optik adalah fitur eksternal dari otak yang memainkan peran utama dalam jalur visual tectofugal, yang dominan dari dua jalur visual utama pada burung. Seperti yang dicatat Torres, reduksi ekstrim dari lobus optik adalah sesuatu yang hanya terlihat pada burung nokturnal, yang tidak dapat terbang seperti kiwi dan kakapo. Burung-burung nokturnal yang terbang, sementara itu, memiliki sistem visual yang sangat sensitif yang memungkinkan mereka menavigasi dalam kondisi cahaya rendah.

Itu masuk akal - jika Anda seekor burung hantu terbang melintasi hutan, Anda harus dapat melihatnya. Burung-burung yang tidak bisa terbang di pulau-pulau, bagaimanapun, tidak perlu melihat karena unsur-unsur lingkungan telah mendorong evolusi alternatif di mana indra lain diprioritaskan. Pada 2017, para ilmuwan menemukan bahwa beberapa burung kiwi tidak hanya buta sebagian, mereka memang buta sepenuhnya buta, dan mereka tampaknya baik-baik saja. Mereka bertahan hidup dengan menggunakan indera peraba, penciuman, dan pendengaran mereka - sesuatu yang mungkin dilakukan burung gajah juga.

Pertanyaan yang tersisa adalah ini: Elemen lingkungan apa yang mendorong burung gajah menjadi buta dan nokturnal? Gaya hidup nokturnal biasanya merupakan respons evolusioner yang terjadi ketika terlalu berbahaya untuk keluar di siang hari atau ketika apa yang ingin Anda makan hanya keluar di malam hari. Namun anehnya, burung-burung gajah adalah herbivora tanpa predator alami. Torres mengatakan para ilmuwan belum menentukan jawabannya, tetapi dia berspekulasi bahwa setidaknya ada dua faktor yang berperan.

"Pertama, burung gajah mungkin mewarisi beberapa tingkat nokturnalitas dari nenek moyang yang mereka bagi dengan kiwi," jelasnya. "Kedua, persaingan antara spesies mungkin telah menyebabkan beberapa spesies melanjutkan lebih jauh ke jalur evolusi nokturnal daripada yang lain."

Burung-burung gajah mungkin juga mengandalkan kehidupan malam mereka untuk menghindari masalah manusia yang sial. Torres mengatakan sementara penjelasan ini tidak seperti yang lain, masih mungkin bahwa menjadi nokturnal setidaknya membantu mereka menghindari pemburu demi mantra penyelamat jiwa.

Abstrak:

Burung gajah Malagasi yang baru punah (Palaeognathae, Aepyornithiformes) termasuk burung terbesar yang pernah hidup. Neuroanatomi burung gajah tidak diketahui tetapi dapat menjelaskan gaya hidup burung-burung yang penuh teka-teki ini. Studi paleoneurologis dapat memberikan petunjuk tentang ekologi dan perilaku burung yang punah karena bentuk otak burung berkorelasi dengan fungsi neurologis. Kami merekonstruksi secara digital endocast dari dua spesies burung gajah, Aepyornis maximus dan * A. hildebrandti, dan membandingkannya dengan perwakilan dari semua garis keturunan palaeognath yang masih ada dan yang baru punah. Di antara palaeognaths, kami menemukan umbi olfaktori besar di taksa yang umumnya menempati lingkungan hutan di mana isyarat visual yang digunakan dalam mencari makan cenderung terbatas. Kami mendeteksi variasi dalam ukuran umbi olfaktori di antara spesies burung gajah, kemungkinan mengindikasikan variasi interspesifik dalam habitat. Burung gajah memperlihatkan lobus optik yang sangat berkurang, suatu kondisi yang juga diamati pada kiwi nokturnal. Kiwi, saudara takson dari burung gajah, telah secara efektif mengganti sistem visual mereka dengan sistem penciuman, somatosensori dan pendengaran yang sangat berguna untuk mencari makan. Kami menafsirkan hasil ini sebagai bukti nocturnality di antara burung gajah. Visi kemungkinan besar ditekankan pada leluhur burung gajah dan kiwi. Hasil ini menunjukkan tren yang sebelumnya tidak dilaporkan terhadap penurunan kapasitas visual yang tampaknya eksklusif untuk taksa terbang, nokturnal endemik ke pulau predator-depauperate.