3D-рентген воссоздает эволюцию полета по окаменелостям

Исследователи из Национальных музеев Шотландии и Университета Абертей Данди используют сверхчувствительный КТ-сканер для анализа целых черепов и окаменелых фрагментов, чтобы создать точные 3D-модели мозга вымерших птиц.

Черепа птиц достигают фиксированного размера до вылета из гнезда, а мозг затем вырастает, почти полностью заполняя полость. Это позволяет по черепу точно рассчитать размер и форму мозга.

Таким образом можно установить размер части мозга под названием флоккулус. Этот небольшой отдел мозжечка отвечает за интеграцию зрительных и вестибулярных сигналов во время полета, позволяя птицам фокусироваться на объектах, движущихся в трех измерениях.

«Мы полагаем, что, отслеживая относительный размер частей птичьего мозга, мы сможем понять, как флоккулус эволюционировал для разных летных способностей. Это даст новую информацию о том, когда птицы впервые развили способность к полету», — говорит доктор Стиг Уолш, руководитель проекта.

Ключевой вопрос: напрямую ли связан более крупный флоккулус с лучшей способностью обрабатывать сигналы во время полета? Если это подтвердится, это станет крупным шагом в понимании эволюции птиц и может пролить свет на то, были ли некоторые похожие на птиц динозавры настоящими динозаврами или вторично нелетающими птицами.

Технология: Исследование стало возможным благодаря прогрессу в микро-КТ-сканировании. В отличие от медицинских сканеров, делающих срезы на расстоянии до 1.5 мм, 3D-сканер в Университете Абертей точен до 6 микрон.

Проект также изучает одни из самых редких окаменелостей в мире, включая единственные два черепа нелетающей морской птицы из мелового периода (около 100 млн лет назад). Их уникальность в том, что они сохранились в трех измерениях в мягкой глине, а не были сплющены, как большинство птичьих окаменелостей.

Метод: Компьютерный анализ цифрово реконструирует форму и размер черепа и создает 3D-«виртуальную» модель мозга на основе полости, которую он занимал при жизни.

Проект также изучает нелетающих птиц, таких как додо, чтобы выяснить, уменьшился ли у них флоккулус с утратой полета. Исследователи полагают, что вычислительная мощность мозга, необходимая для полета, у таких видов могла сократиться.

Проект рассчитан до начала 2012 года.