• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Ptasie mózgi pod lupą ultranowoczesnej technologii

    05.01.2011. 17:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy korzystają z najnowszych technologii skanowania w celu prześledzenia ewolucji lotu na podstawie analizy rozmiarów i kształtów mózgów ptaków - zarówno tych pradawnych, jak i współczesnych. W ramach projektu współpracują ze sobą specjaliści ze Szkockiego Muzeum Narodowego, Uniwersytetu Abertay Dundee w Wlk. Brytanii oraz Uniwersytetu Lethbridge w Kanadzie.

    Ponieważ ptasi mózg wypełnia niemal całkowicie czaszkę, można ją wykorzystać do analizy rozmiaru i kształtu mózgu. Naukowców interesuje szczególnie struktura zwana kłaczkiem móżdżku. Stanowiący część móżdżka kłaczek integruje sygnały wzrokowe oraz te dotyczące równowagi w trakcie lotu, umożliwiając ptakom koncentrowanie się na obiektach w trakcie poruszania się w trzech wymiarach.

    Podstawowe pytanie, jakie postawił sobie zespół dotyczy tego, czy gatunki posiadające większy kłaczek lepiej radzą sobie z przetwarzaniem sygnałów wzrokowych i równowagi podczas lotu. Naukowcy chcą także sprawdzić, czy ptaki, które utraciły zdolność latania, jak miało to miejsce w przypadku dronta dodo, posiadają mniejszy kłaczek. Oprócz rzucenia nieco światła na ewolucję umiejętności latania naukowcy mają także nadzieję, iż wyniki ich prac pozwolą określić, czy niektóre z ptakopodobnych dinozaurów były rzeczywiście dinozaurami, czy też ptakami, które stały się nielotne.

    Do analizy czaszek około 100 współczesnych gatunków oraz skamielin fragmentów i całych czaszek ptaków zespół wykorzystuje super czuły tomograf komputerowy w laboratorium Uniwersytetu Abertay Dundee. Wśród próbek znalazły się dwie spośród najrzadszych ptasich skamielin na świecie. Pochodzą one od nielotnego ptaka morskiego, który żył około 100 mln lat temu. Cechą szczególną owych skamielin jest fakt, iż zachowały się w trzech wymiarach (3D). Większość skamielin przetrwała tylko w dwóch wymiarach, ponieważ zostały one przygniecione warstwami ziemi, które je przykryły.

    "Opisując relatywne rozmiary części ptasich mózgów mamy nadzieję odkryć, w jaki sposób kłaczek ewoluował, zapewniając różne poziomy zdolności latania, co da nam informacje o czasie, w którym ptaki wykształciły tę umiejętność" - wyjaśnia dr Stig Walsh, starszy kustosz działu paleontologii kręgowców w Szkockim Muzeum Narodowym.

    "Badania te stały się możliwe dopiero niedawno dzięki postępom w rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej" - dodaje. "W odróżnieniu od skanerów medycznych, które tworzą serię przekrojowych obrazów przecinających obiekt w odległości do 1,5 mm od siebie, skaner 3D na Uniwersytecie Abertay może pracować z dokładnością do 6 mikronów."

    Dr Wilfred Otten, kierownik laboratorium rentgenowskiego tomografu komputerowego na Uniwersytecie Abertay Dundee, stwierdza: "Bazując na naszej specjalistycznej wiedzy w dziedzinie nauk o środowisku i glebie, jesteśmy w stanie zaoferować niedoścignione kompetencje w obrazowaniu i ilościowym ujmowaniu wewnętrznych struktur szerokiej gamy materiałów."

    "Ufamy, że ten wspólny projekt przyniesie nie tylko wspaniałe obrazy, ale pomoże także odpowiedzieć na tych kilka ważnych i nierozwiązanych pytań o ewolucję zdolności latania" - dodaje naukowiec z Abertay, Patsy Dello Sterpaio.

    Projekt zakończy się na początku 2012 r.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Nielot – ptak, który wtórnie w wyniku ewolucji utracił zdolność lotu (z powodu braku zagrożeń ze strony drapieżników lub obrania innej strategii przetrwania). Obecnie istnieje około czterdziestu gatunków nielotnych ptaków. W trakcie ewolucji niezdolność do lotu pojawiała się u ptaków wielokrotnie i dotyczyła zarówno gatunków wodnych jak i lądowych. Jest to więc sztuczna, polifiletyczna grupa ptaków.

    Nielot – ptak, który wtórnie w wyniku ewolucji utracił zdolność lotu (z powodu braku zagrożeń ze strony drapieżników lub obrania innej strategii przetrwania). Obecnie istnieje około czterdziestu gatunków nielotnych ptaków. W trakcie ewolucji niezdolność do lotu pojawiała się u ptaków wielokrotnie i dotyczyła zarówno gatunków wodnych jak i lądowych. Jest to więc sztuczna, polifiletyczna grupa ptaków.

    Przystosowania ptaków do lotu - szereg cech anatomicznych, morfologicznych i fizjologicznych umożliwiających ptakom lot.
    Ptaki w toku ewolucji wykształciły wiele przystosowań do lotu. Najważniejsze spośród nich to:

    Xu Xing (chiń.: 徐星; pinyin: Xú Xīng; ur. w lipcu 1969 w Xinjiangu w Chinach) – chiński paleontolog specjalizujący się w badaniu dinozaurów, zajmujący się również pochodzeniem i ewolucją ptaków. Od 1999 do 2006 opisał 24 nowe gatunki, co sytuuje go na pierwszym miejscu spośród wszystkich paleontologów pod względem ilości nazwanych gatunków w przeliczeniu na rok. Według Petera Dodsona Xu, dzięki pracom na najbogatszym złożu skamielin dinozaurów na świecie w okolicach miasta Zhucheng, znalazł więcej szczątków tych gadów, niż ktokolwiek inny w całej historii paleontologii. Uzyskał tytuł doktora nauk oraz wiele chińskich nagród i odznaczeń. Pracuje w Instytucie Paleontologii Kręgowców i Paleoantropologii w Pekinie.

    Układ kostny ptaków – rusztowanie ciała ptaka zbudowane z tkanki kostnej i chrzęstnej. Stanowi ochronę dla narządów wewnętrznych, jest przyczepem dla mięśni, nadaje ciału kształt i postawę. Odgrywa ważną rolę w lokomocji. Szkielet ptaków wykazuje wiele cech, które umożliwiają ptakom lot. Podobnie jak u innych kręgowców wyróżniamy szkielet osiowy (czaszka, kręgosłup, żebra oraz mostek) oraz szkielet kończyn (obręcze oraz kończyny wolne).

    Brakujące ogniwo – określenie pochodzące od samego Charlesa Darwina, twórcy teorii ewolucji, używane jako nazwa hipotetycznych form o cechach pośrednich pomiędzy współczesnymi organizmami, które powinny występować wśród skamielin, jeśli proces ewolucji zachodził w rzeczywistości. Konieczność istnienia brakujących ogniw niepokoiła Darwina i wynikała z niekompletności zapisu kopalnego. Ślady wielu prehistorycznych organizmów nie dotrwały do czasów współczesnych albo jeszcze nikt ich nie odszukał. Proces fosylizacji jest zjawiskiem przypadkowym i niektóre istoty żywe niezwykle rzadko mu ulegają, co powoduje, że znana nauce historia procesu ewolucji na Ziemi jest niepełna.

    Brakujące ogniwo – określenie pochodzące od samego Charlesa Darwina, twórcy teorii ewolucji, używane jako nazwa hipotetycznych form o cechach pośrednich pomiędzy współczesnymi organizmami, które powinny występować wśród skamielin, jeśli proces ewolucji zachodził w rzeczywistości. Konieczność istnienia brakujących ogniw niepokoiła Darwina i wynikała z niekompletności zapisu kopalnego. Ślady wielu prehistorycznych organizmów nie dotrwały do czasów współczesnych albo jeszcze nikt ich nie odszukał. Proces fosylizacji jest zjawiskiem przypadkowym i niektóre istoty żywe niezwykle rzadko mu ulegają, co powoduje, że znana nauce historia procesu ewolucji na Ziemi jest niepełna.

    Dodano: 05.01.2011. 17:26  


    Najnowsze