Эксперты презентуют новые данные о плотности нейронов, однако сообщают, что делать какие-либо окончательные выводы по результатам преждевременно.
Был ли тираннозавр рекс таким же умным, как бабуин? Учёные не любят сравнивать интеллект разных видов (в конце концов, у каждого есть свои таланты), но спорное новое исследование предполагает, что мозг некоторых динозавров был так же плотно набит нейронами, как мозг современных приматов. Если это так, это будет означать, что они были очень умны — больше, чем считали исследователи ранее, — и могли достичь подвигов, которые имеются на счету только у людей и других очень умных животных, таких как использование инструментов.
Результаты, опубликованные на прошлой неделе в начале нового года в Журнале сравнительной неврологии, вызвали волну эмоций среди палеонтологов в социальных сетях и за их пределами.
Некоторые приветствуют статью как хороший первый шаг к лучшему пониманию интеллекта динозавров, в то время как другие утверждают, что оценки нейронов ошибочны, что дискредитирует выводы исследования.
Измерение интеллекта динозавров никогда не было лёгким процессом. Исторически исследователи использовали так называемый коэффициент энцефализации (EQ), который измеряет относительный размер мозга животного по отношению к размеру его тела. Т. рекс, например, имел EQ около 2,4, по сравнению с 3,1 для немецкой овчарки и 7,8 для человека, что заставляет некоторых предположить, что он был, по крайней мере, несколько умным. Однако EQ вряд ли надёжен. У многих животных размер тела меняется независимо от размера мозга, говорит Эшли Морхардт, палеоневропатолог из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, не участвовавшая в исследовании. «EQ — сложный и ненадёжный показатель, особенно при изучении вымерших видов».
В поисках более надёжной альтернативы Сюзана Herculano-Houzel (Херкулано-Хаузель), нейроанатом из Университета Вандербильта, обратилась к другому показателю: плотности нейронов в коре, морщинистой внешней коре мозга, важной для большинства задач, связанных с интеллектом. Ранее она оценила количество нейронов у многих видов животных, включая человека, приготовив «мозговой суп» — растворив мозг в растворе моющего средства — и подсчитав нейроны в разных частях мозга. Это невозможно с мозгами динозавров. Но Херкулано-Хаузель в прошлом году увидела возможность, когда исследователи опубликовали большую базу данных, показывающую, что по сравнению с рептилиями у птиц (и млекопитающих) плотность нейронов в коре гораздо выше.
Современные птицы связаны с вымершими тероподами — группой плотоядных динозавров, в которую входил тираннозавр, — поэтому Херкулано-Хаузель хотела посмотреть, сможет ли она использовать некоторые приёмы сравнительной анатомии для оценки плотности нейронов динозавров. Основываясь на оценках массы мозга, полученных с помощью компьютерной томографии черепов динозавров, и большой базе данных масс мозга птиц и рептилий за прошлый год, она разработала уравнение, связывающее массу мозга животного с приблизительным количеством нейронов в головном мозге, включая кору. Она обнаружила, что мозг теропод примерно подчиняется тем же правилам, что и у теплокровных современных птиц, таких как страусы, тогда как мозг динозавров-зауроподов, таких как брахиозавр, больше похож на мозг современных холоднокровных рептилий.
Ornithischians, другая группа динозавров, в которую входят трицератопсы, а также некоторые птерозавры, следовали тому или иному уравнению мозга, в зависимости от вида. Затем она провела расчёты и получила серию оценочных нейронных плотностей для различных видов динозавров. «Откровенно говоря, это потрясающе — иметь возможность получить эти цифры для таких удивительных существ, которых больше не существует, и иметь возможность добавить что-то к загадке того, какой была их жизнь… до астероида», — говорит Херкулано-Хаузель.
Alioramus, 6-метровый теропод, живший около 70 миллионов лет назад на территории современной Монголии, имел чуть более 1 миллиарда нейронов в коре головного мозга, как и у обезьян-капуцинов. А тираннозавр рекс, с мозгом, весящим одну треть от 1 килограмма, имел приблизительно 3,3 миллиарда корковых нейронов — более высокую плотность, чем у павианов, сообщает Herculano-Houzel.
«У меня появилось новое отношение к тираннозавру», — говорит она. «Что-то такое большое с такими ужасными зубами, обладающее когнитивными способностями, как у бабуина… это действительно страшно».
Эксперты говорят, что документ представляет убедительную предпосылку. «До сих пор у нас не было никакого представления о возможном количестве нейронов, которые могли быть у динозавров», — говорит Фабьен Нолл, палеонтолог из Арагонского фонда исследований и разработок в Динополисе, палеонтологическом музее в Теруэле, Испании. «Очень приятно, что невролог изучает палеонтологические данные», — добавляет Стиг Уолш, старший куратор отдела палеобиологии позвоночных в Национальных музеях Шотландии, также не участвовавший в этой работе. Тем не менее, по его словам, это «ужасно много выводов или предложений, основанных на том, что по сути является одной единственной экстраполяцией».
Эми Баланофф, биолог-эволюционист из Университета Джона Хопкинса, также неоднозначно относится к результатам. «Т. рекс, вероятно, был довольно проворным и довольно умным хищником, поэтому приятно иметь такие данные, подтверждающие это. Однако большая часть данных, лежащих в основе оценки массы мозга по Herculano-Houzel, устарела на несколько лет», отмечает она.
Фото: naked-science.ru
Баланофф и её коллеги опубликовали большой набор данных в 2020 году с несколькими оценками массы мозга для птиц и динозавров, но данные, которые использовала Herculano-Houzel, взяты из наборов данных, опубликованных в 2013 году или ранее. Исследование, вероятно, переоценивает массу мозга динозавров, считают многие исследователи.
Объединив предыдущее исследование с новыми оценками плотности нейронов, Херкулано-Хаузель также предсказала, что T. rex потребуется от 4 до 5 лет, чтобы достичь половой зрелости, и что он может прожить максимум 49 лет, что также похоже на павианов. Если это так, это может означать, что некоторые динозавры могли использовать инструменты — подобно тому, как вороны используют палки для ловли насекомых — и передавали знания из поколения в поколение, как некоторые современные приматы.
Тем не менее, такие экстраординарные заявления требуют гораздо больше доказательств, чтобы их поддержать, говорит Морхардт. «Нам нужно больше данных из летописи окаменелостей». Использование инструментов, в частности, «неправдоподобно», соглашается Нолл. Даже если с оценками нейронной плотности разберутся, они не расскажут всей истории интеллекта динозавров. Есть и другие аспекты физиологии мозга, такие как способ соединения нейронов, которые играют роль. Но исследователи взволнованы тем, что эта работа может открыть дверь к лучшему пониманию остроты ума динозавров. «Исследования, подобные этому, — говорит Морхардт, — только продолжат оттачивать наше понимание того, что было возможным для удивительных существ, таких как тираннозавры».