Awọn onimọ-jinlẹ ti itankalẹ ṣe ijabọ pe wọn ti papọ awọn iwoye PET ti awọn ẹiyẹle ode oni pẹlu awọn iwadii ti awọn fossils dinosaur lati ṣe iranlọwọ dahun ibeere ti o duro pẹ ninu isedale: Bawo ni ọpọlọ awọn ẹiyẹ ṣe dagbasoke lati jẹ ki wọn fò?
A eye – aworan apejuwe. Kirẹditi aworan: Pixabay (aṣẹ Pixabay Ọfẹ)
Idahun naa dabi pe o jẹ ilosoke adaṣe ni iwọn cerebellum ni diẹ ninu awọn vertebrates fosaili. Cerebellum jẹ agbegbe ti o wa ni ẹhin ọpọlọ ẹiyẹ ti o ni iduro fun gbigbe ati iṣakoso mọto.
Awọn abajade iwadi ni a tẹjade ninu iwe akọọlẹ Awọn ilana ti Royal Society B.
“A rii pe nigbati awọn ẹiyẹ ba yipada lati isinmi si ọkọ ofurufu, awọn iyika ni cerebellum ti mu ṣiṣẹ diẹ sii ju apakan miiran ti ọpọlọ lọ,” ni onkọwe-iwe iwadi sọ. Paul Gignac, Olukọni ẹlẹgbẹ ni Yunifasiti ti Arizona College of Medicine - Tucson, keko neuroanatomy ati itankalẹ. O tun jẹ ẹlẹgbẹ iwadii fun Ile ọnọ ti Amẹrika ti Itan Adayeba.
"Lẹhinna a wo timole ti o baamu si agbegbe yii ni dinosaur ati awọn fossils eye lati tọpa nigbati cerebellum ti pọ si," Gignac sọ. “Pọlu akọkọ ti iṣagbega waye ṣaaju ki awọn dinosaurs to mu apakan, eyiti o fihan pe ọkọ ofurufu avian nlo awọn isunmọ iṣan ti atijọ ati ti o ni aabo daradara, ṣugbọn pẹlu awọn ipele iṣẹ ṣiṣe giga ti adani.”
Awọn onimo ijinlẹ sayensi ti pẹ ti ronu pe cerebellum yẹ ki o ṣe pataki ninu ọkọ ofurufu eye, ṣugbọn wọn ko ni ẹri taara. Lati ṣe afihan iye rẹ, iwadii tuntun ni idapo data aworan ọlọjẹ PET ode oni ti awọn ẹiyẹle lasan pẹlu igbasilẹ fosaili, ṣe ayẹwo awọn agbegbe ọpọlọ ti awọn ẹiyẹ lakoko ọkọ ofurufu ati awọn apoti ọpọlọ ti awọn dinosaurs atijọ. Awọn ọlọjẹ PET fihan bi awọn ara ati awọn tisọ ṣe n ṣiṣẹ.
“Ọkọ ofurufu ti o ni agbara laarin awọn vertebrates jẹ iṣẹlẹ to ṣọwọn ninu itan-akọọlẹ itankalẹ,” onkọwe adari Amy Balanoff sọ, lati Ile-iwe Oogun ti Ile-ẹkọ giga ti Johns Hopkins.
Ni otitọ, awọn ẹgbẹ mẹta ti awọn vertebrates, tabi awọn ẹranko ti o ni ẹhin, ti wa lati fo: awọn pterosaurs ti o ti parun - awọn ẹru ti ọrun ni akoko Mesozoic, eyiti o pari ni 65 milionu ọdun sẹyin - awọn adan ati awọn ẹiyẹ, Balanoff sọ. Awọn ẹgbẹ mẹta ti n fo ni ko ni ibatan pẹkipẹki lori igi itankalẹ, ati awọn ifosiwewe bọtini ti o jẹ ki ọkọ ofurufu ṣiṣẹ ni gbogbo awọn mẹtẹẹta ti ko ṣe akiyesi.
Yato si awọn isọdi ti ara ita fun ọkọ ofurufu, gẹgẹbi awọn ẹsẹ oke gigun, awọn iru awọn iyẹ ẹyẹ kan, ara ṣiṣan ati awọn ẹya miiran, ẹgbẹ naa ṣe apẹrẹ iwadii lati wa awọn ẹya ti o ṣẹda ọpọlọ ti o ṣetan.
Lati ṣe bẹ, ẹgbẹ naa pẹlu awọn onimọ-ẹrọ biomedical ni Ile-ẹkọ giga Stony Brook ni New York lati ṣe afiwe iṣẹ-ṣiṣe ọpọlọ ti awọn ẹiyẹle ode oni ṣaaju ati lẹhin ọkọ ofurufu.
Awọn oniwadi ṣe awọn ọlọjẹ PET lati ṣe afiwe iṣẹ ṣiṣe ni awọn agbegbe 26 ti ọpọlọ nigbati ẹiyẹ naa wa ni isinmi ati lẹsẹkẹsẹ lẹhin ti o fò fun iṣẹju mẹwa 10 lati perch kan si ekeji. Wọn ti ṣayẹwo awọn ẹiyẹ mẹjọ ni awọn ọjọ oriṣiriṣi. Awọn ọlọjẹ PET lo agbo kan ti o jọra si glukosi ti o le tọpinpin si ibiti o ti gba pupọ julọ nipasẹ awọn sẹẹli ọpọlọ, nfihan lilo agbara ati nitorinaa iṣẹ ṣiṣe. Olutọpa naa dinku ati yọ kuro ninu ara laarin ọjọ kan tabi meji.
Ninu awọn agbegbe 26, agbegbe kan - cerebellum - ni awọn ilọsiwaju iṣiro ni awọn ipele iṣẹ-ṣiṣe laarin isinmi ati fifọ ni gbogbo awọn ẹiyẹ mẹjọ. Lapapọ, ipele iṣẹ ṣiṣe pọ si ni cerebellum yatọ si pataki, ni akawe pẹlu awọn agbegbe miiran ti ọpọlọ.
Awọn oniwadi naa tun rii iṣẹ ṣiṣe ọpọlọ ti o pọ si ni awọn ọna ti a pe ni awọn ipa ọna ṣiṣan opiki, nẹtiwọọki ti awọn sẹẹli ọpọlọ ti o so retina ni oju si cerebellum. Awọn ipa ọna wọnyi ṣe ilana gbigbe kọja aaye wiwo.
Balanoff sọ pe awọn awari ẹgbẹ ti iṣẹ ṣiṣe pọ si ni cerebellum ati awọn ipa ọna ṣiṣan opiki kii ṣe iyalẹnu dandan, niwọn igba ti awọn agbegbe ti ni idaniloju lati ṣe ipa ninu ọkọ ofurufu.
Ohun ti o jẹ tuntun ninu iwadi wọn ni sisopọ awọn awari cerebellum ti awọn opolo ti o ni agbara-ofurufu ni awọn ẹiyẹ ode oni si igbasilẹ fosaili ti o fihan bi awọn opolo ti dinosaurs bi ẹiyẹ ṣe bẹrẹ si ni idagbasoke awọn ipo ọpọlọ fun ọkọ ofurufu ti o ni agbara.
Lati ṣe bẹ, ẹgbẹ naa lo ibi ipamọ data digitized ti endocasts, tabi awọn apẹrẹ ti aaye inu ti awọn agbọn dinosaur, eyiti, nigbati o kun, dabi ọpọlọ.
Wọn ṣe idanimọ ati ṣe itopase ilosoke nla ni iwọn cerebellum si diẹ ninu awọn eya akọkọ ti awọn dinosaurs maniraptoran, eyiti o ṣaju awọn ifarahan akọkọ ti ọkọ ofurufu ti o ni agbara laarin awọn ibatan ẹiyẹ atijọ, pẹlu Archeopteryx, dinosaur abiyẹ.
Awọn oniwadi nipasẹ Balanoff tun rii ẹri ninu awọn endocasts ti ilosoke ninu kika tissu ni cerebellum ti tete maniraptorans, itọkasi ti alekun eka ọpọlọ.
Awọn oniwadi naa kilọ pe iwọnyi jẹ awọn awari ni kutukutu, ati pe iṣẹ ṣiṣe ọpọlọ yipada lakoko ọkọ ofurufu ti o ni agbara tun le waye lakoko awọn ihuwasi miiran, bii didan. Wọn tun ṣe akiyesi pe awọn idanwo wọn kan fifo taara taara, laisi awọn idiwọ ati pẹlu ọna ọkọ ofurufu ti o rọrun, ati awọn agbegbe ọpọlọ miiran le ni agbara diẹ sii lakoko awọn idari ọkọ ofurufu eka.
Ẹgbẹ iwadii naa ngbero lẹgbẹẹ awọn agbegbe kongẹ ni cerebellum ti o jẹki ọpọlọ ti o ṣetan ọkọ ofurufu ati awọn asopọ ti iṣan laarin awọn ẹya wọnyi.
Awọn imọ-ẹrọ imọ-jinlẹ fun idi ti ọpọlọ ṣe n pọ si jakejado itan-akọọlẹ itankalẹ pẹlu iwulo lati kọja awọn oju-aye tuntun ati ti o yatọ, ṣeto ipele fun ọkọ ofurufu ati awọn aṣa locomotive miiran, onkọwe-alakowe Gabriel Bever ti Ile-iwe Oogun ti Ile-ẹkọ giga ti Johns Hopkins.
Awọn onkọwe iwadi miiran pẹlu Elizabeth Ferrer ti Ile ọnọ ti Amẹrika ti Itan Adayeba ati Ile-ẹkọ giga Samuel Merritt; Lemise Saleh ati Paul Vaska ti Ile-ẹkọ giga Stony Brook; M. Eugenia Gold ti Ile ọnọ ti Amẹrika ti Itan Adayeba ati Ile-ẹkọ giga Suffolk; Jesus Marugán-Lobón ti Ile-ẹkọ giga Adase ti Madrid; Mark Norell ti Ile ọnọ ti Amẹrika ti Itan Adayeba; David Ouellette ti Weill Cornell Medical College; Michael Salerno ti Yunifasiti ti Pennsylvania; Akinobu Watanabe ti Ile ọnọ ti Ilu Amẹrika ti Itan Adayeba, Ile-ẹkọ Imọ-ẹrọ ti New York Ile-ẹkọ giga ti Oogun Osteopathic ati Ile ọnọ Itan Adayeba ti Ilu Lọndọnu; ati Shouyi Wei ti Ile-iṣẹ Proton New York.
Iwadi yii jẹ agbateru nipasẹ National Science Foundation.
Orisun: University of Arizona
