MENU

by • 26 stycznia 2024 • Intelekt dinozaurów, Streszczenia prac naukowych, Tyrannosaurus rexKomentarzy (0)1437

”Intelektualiści” ?

Przez większość z ostatnich dwóch stuleci, podczas których dinozaury były znane nauce zakładano, iż były one niezbyt inteligentnymi zwierzętami o relatywnie małych mózgach. Tematyka ich intelektu została szybko odrzucona w odniesieniu do ich niewielkich mózgów i faktu, że wyginęły, a zatem nie odniosły sukcesu ze względu na niską inteligencję. Ten całkowicie błędny obraz mezozoicznych stworzeń zaczął się jednak kruszyć w drugiej połowie XX wieku, kiedy tak zwany ‘’Renesans dinozaurów’’ znacząco zmienił rozumienie anatomii, fizjologii i historii ewolucyjnej tej niezwykłej i zróżnicowanej grupy. 

Już w latach siedemdziesiątych XX wieku wczesne badania nad względną wielkością mózgoczaszek i ilorazem encefalizacji (EQ) wykazały, że chociaż wiele dinozaurów miało bardzo małe mózgi (zwłaszcza uwzględniając zauropodomorfy i tyreofory) wielu przedstawicieli teropodów miało zaskakująco duże mózgi. Chociaż niemożliwe jest oszacowanie ich poziomu intelektualnego z bardziej precyzyjną dokładnością na podstawie samej puszki mózgowej, rozsądne jest założenie, iż dinozaury o najwyższych wartościach EQ (których mózgi były względnie do ośmiu razy większe niż u krokodyla tej samej wielkości) mogły wykazywać się intelektem porównywanym z dzisiejszymi krukowatymi. Jest to nie lada wyczyn biorąc pod uwagę, że na przykład Wrona brodata (Corvus moneduloides) potrafi wytwarzać narzędzia i używać luster, aby pozyskać pożywanie, którego bezpośrednio nie widzi. Nieptasie teropody takie jak Bambiraptor feinbergi czy Troodon formosus, a nawet niektórzy przedstawiciele Ornithomimosauria mogły być prawdziwymi ‘’geniuszami’’ ekosystemów, w których bytowały w czasach, gdy nawet najmądrzejsze ssaki wykazywały się inteligencją porównywalną z dzisiejszymi jaszczurkami. Z biegiem czasu dokonano innych wyrafinowanych szacunków EQ różnych gatunków dinozaurów zasadniczo potwierdzając wyniki pierwotnych analiz opublikowanych w czasach Renesansu dinozaurów. Zwłaszcza w przypadku Tyrannosaurus rex, badania nad czaszką zintensyfikowały się w ostatnich dziesięcioleciach za pośrednictwem zastosowania tomografii komputerowej dostarczając nam obecnie bardzo dobre wyobrażenie lokalizacji i orientacji mózgu (oraz wiązek nerwowych) w czaszce, jego względnej i bezwzględnej wielkości u różnych egzemplarzy, tak zwanego ‘’termostatu’’ (ulokowany w obszarze skroniowo- grzbietowym utrzymujący stałą temperaturę wokół czaszki, a być może i w całym ciele. W szczególności termostat był korzystny jako docelowa ochrona mózgu przed przegrzaniem, ponieważ u gigantycznego zwierzęcia o ponad 10000 kilogramowej masie ciała żyjącego w stosunkowo ciepłym klimacie przegrzanie było prawdopodobnie jednym z większych problemów) oraz wrażliwości zmysłów i innych powiązanych zjawisk u tego niesamowitego drapieżnika.  

Najaktualniejsze badania sugerują, że gigantyczny północnoamerykański teropod z końca okresu kredowego, ostatni i największy reprezentant linii tyranozaurów – Tyrannosaurus rex mógł być jeszcze bardziej przerażającym drapieżnikiem, niż dotychczas przypuszczano. Oprócz spektrum cech ewolucyjnych takich jak dewastacyjny nacisk szczęk, czysta siła fizyczna, bardzo dobra sensoryka zmysłowa dodać należy relatywnie duży intelekt i zdolności poznawcze, które rzekomo przewyższają nawet współczesny gatunek Pawiana płaszczowego (Papio hamadryas), bardzo inteligentną afrykańska małpę z rodziny koczkodanów. Autorzy statuetki i schematu kolorystycznego: Vlad Konstantinov i Lonhua Dan. 
W ciągu ostatnich lat większość środowiska naukowego przychyla się do stwierdzenia, że przedstawiciele Tyrannosauroidae były stosunkowo inteligentnymi zwierzętami w porównaniu z innymi gigantycznymi teropodami, nawet jak na standardy swoich czasów – nie były tak ‘’mądre’’ jak niektóre Deinonychosauria, ale przewyższały praktycznie wszystkie inne dinozaury i inne kręgowce w swoich paleośrodowiskach. W 2018 roku paleontolog Stephen Louis Brusatte posunął się najdalej w swojej optymistycznej ocenie intelektu dinozaurów, kiedy to stwierdził w swojej książce ‘’ The Rise and Fall of the Dinosaurs: A New History of a Lost World’’, a także w późniejszych wywiadach prasowych, że tyranozaury miały tak duży stosunek mózgu do ciała, iż mogłyby być tak inteligentne ja współczesne szympansy. To naturalnie czyniłoby je najinteligentniejszymi dinozaurami w historii ich istnienia, a my musielibyśmy przemyśleć wiele aspektów na temat ich ekologii, sposobu życia i rozwoju ewolucyjnego. Krąg paleontologiczny nie zareagował jednak zbytnio na wypowiedzi Brusatte uznając je raczej za chwyt marketingowy wymierzony w książkę lub po prostu pewną przesadę. Jednak w czerwcu 2022 roku opublikowana została pierwsza praca naukowa skoncentrowana na mezozoicznych nieptasich dinozaurach brazylijskiej neurobiolog Suzany Herculano – Houzel (z Vanderbilt University w Nashville w stanie Tennessee w USA), która jest ekspertem w dziedzinie neuroanatomii porównawczej, które częściowo potwierdza, że Stephen miał rację – tyranozaury i inne teropody miały być tak samo inteligentne jak dzisiejsze naczelne. Herculano – Houzel skupiła się na porównaniu liczby neuronów kresomózgowia u współczesnych i wymarłych kręgowców. W przypadku gatunków kopalnych koniecznym do dostatecznie wiarygodnego oszacowania były dwie informacje – mianowicie objętość czaszki (uzyskana za pomocą tomografii komputerowej i skorygowana na podstawie szacowanego rzeczywistego ‘’wypełnienia’’ objętości rzeczywistą tkanką nerwową) oraz gęstością neuronów w danej objętości mózgu znanej w obrębie kładu, czyli grupy rozwojowej do której należy organizm. Autorka wykorzystała w badaniu także opublikowaną bazę danych na temat liczby neuronów w mózgach współczesnych i wymarłych ptaków, aby oszacować liczbę neuronów w mózgach dinozaurów, pterozaurów i niektórych innych ‘’wygasłych’’ kręgowców. Wzięto również pod uwagę przewidywany stosunek objętości mózgu do ciała u gatunków endotermicznych (to jest ‘’ptasiego typu’’ metabolizmu) i gatunków ektotermicznych (to jest ‘’gadziego typu’’ metabolizmu), gdzie uzyskane wyniki okazały się co najmniej zaskakujące.
Na wstępie należy zaznaczyć, iż wyniki tego teoretycznego badania niekoniecznie są trafne i z pewnością nie są ostateczne, ale stanowią bardzo ciekawy przyczynek do tego dotychczas mało zbadanego zagadnienia. Z wielu opublikowanych danych pozwoliłem sobie wybrać co najmniej kilka ciekawych przykładów – Tyrannosaurus rex miał około 3289000 neuronów w terminalnym przypadku mózgu ‘’ptasiego’’ i ‘’endotermicznego’’ typu układu nerwowego (mózg o szacowanej masie 355 gramów) co przewyższa liczbę neuronów mózgowych u współczesnego Pawiana płaszczowego (Papio hamadryas – 2875000 neuronów i gramatura mózgu 151 gram). Dla porównania 72 gramowy mózg porównywalnie masowo ceratopsa Triceratops horridus zawiera 1717000 neuronów kresomózgowia, czyli nieco ponad połowę co u dzisiejszej Kapibary wielkiej (Hydrochoerus hydrochaeris3060000), nawiasem mówiąc gigantyczny zauropod Brachiosaurus altithorax, którego ciężar mózgu został określony na 186 gram ma praktycznie taką samą wartość neuronową (3063000). Wspominając o megafaunie formacji Morrison inny zauropod Diplodocus carnegii miał potencjalnie 1485000 neuronów w mózgu ważącym 57 gram, w zestawieniu do przybliżonych 8410000 u tyreofora Stegosaurus stenops z mózgiem o gramaturze 23 gram. Szacunki te jednak wynikają jednak z zastosowania ‘’gadziego’’ wariantu metabolizmu, której obecność jest niepewna u wszystkich tych taksonów. W przypadku ‘’typu ptasiego’’ Tyrannosaurus rex dominuje w metabolizmie ze wspomnianymi 3289000, podczas gdy allozauroidy Acrocanthosaurus atokensis (2116000, 191 gram) i Allosaurus fragilis (1921000, 168 gramów) również radzą sobie stosunkowo dobrze przewyższając obecne Makaki japońskie (Macaca fuscata – 1710000, 87 gramów). Z 4990000 neuronów w mózgu ważącym 28 gramów mały ceratops z gatunku Protoceratops andrewsi znacznie przewyższa pterozaura Anhanguera blittersdorffi (1980000, 8 gram) i słynnego ‘’praptaka’’ Archeopteryx lithographica (5400000, 1,5 grama). W każdym razie Protoceratops ma większą liczbę neuronów niż na przykład małpa Ponocnica trójpręgowa (Aotus trivirgatus), która ma mózg liczący 4220000 neuronów i waży 16 gramów. 

Należy pamiętać, że wielkość mózgu i jego neuronów niekoniecznie musi być proporcjonalna do jego realnych możliwości. Jeżeli ktoś ma wrażenie, że Stegosaurus stenops z mózgiem porównywalnym do gabarytów cytryny był skazany na ewolucyjna porażkę, bardzo się myli. Mianowicie dla rozjaśnienia sytuacji ten gatunek egzystował na naszej planecie około pięciu razy dłużej niż czas istnienia człowieka, a prawdopodobieństwo, iż przekroczymy to zwierzę długością pobytu jest szczerze mówiąc znikome. Kreator statuetki: Sean Cooper, twórca kolorystyki: Shane Foulkes. 
Tyrannosaurus jest ‘’najlepszym’’ ze wszystkich badanych dinozaurów z około 3289000 neuronów kresomózgowia, czyli około 414000 więcej niż u Pawiana płaszczowego, jednak znacznie mniej niż w przypadku Szympansa zwyczajnego (Pan troglodytes6000000, 400 gramów), ale nadal jest to liczba zupełnie nieoczekiwana. Zdaniem autorki, wynik ten jest dowodem na fantastycznie brzmiącą możliwość, że tyranozaury i inne gigantyczne teropody były w rzeczywistości bardzo zdolnymi i kompetentnymi drapieżnikami o niezwykle rozwiniętych zdolnościach poznawczych i inteligencji na równi z dzisiejszymi małpami człekokształtnymi, a wszystko to w ciałach ze zdolnością do w miarę szybkiej lokomocji i wyostrzonymi zmysłami. ‘’Naprawdę przerażająca myśl’’, zwłaszcza jeśli jesteś preferowanym gatunkiem ofiar dla tych drapieżników (co może także wyjaśniać fenomen ekstremalnego sukcesu tyranozaurów pod koniec okresu kredy). Drugorzędna, ale niezwykle istotną tezą jest prawdopodobny czas osiągnięcia dojrzałości płciowej i maksymalna oczekiwana długość życia wyprowadzona na podstawie liczby neuronów w niepalianalnej części kresomózgowia zwanej pallium. W przypadku gatunku Tyrannosaurus rex pierwsza liczba wynosi 4 – 5 lat, a druga od 40 – 49 lat. W obu przypadkach jest to zaskakujący wynik, z tego względu, iż w większości wyników osiągnięcie przez wcześniej wspomniany gatunek dojrzałości płciowej określano na przedział pomiędzy 13 a 15 rokiem życia, natomiast najstarszy znany nam obecnie egzemplarz RGM 792.000 ‘’Trix’’ (szacowany wiek życia 30 lat). Trudno stwierdzić czy rzeczywiście Tyrannosaurus rex mógł realnie dożyć wieku wspomnianego przez autorkę, należy jednak zaznaczyć, że w zdecydowanej większości przypadków duże teropody nie dożywały maksymalnego wieku fizjologicznego, głównie z powodu chorób i urazów, które były bardzo częste podczas ich dzikiego i niebezpiecznego życia. 
Krótko podsumowując wyniki badań Suzany HerculanoHouzel mogą wydawać się nieco kontrowersyjne i nie być w pełni akceptowane przez środowisko paleontologiczne, ale są z całą pewnością znaczącym bodźcem do dalszych badań, a być może nawet do ponownego przemyślenia ogólnie przyjętych opinii na temat inteligencji i zdolności poznawczych dinozaurów mezozoicznych. 
 Bibliografia użyta do realizacji artykułu: 
· Hopson, J. A. (1977). Relative brain size and behavior in archosaurian reptiles. Annual Review of Ecology and Systematics. 8 (1): 429–448. doi: 10.1146/annurev.es.08.110177.002241 
· Larsson, H. C. E. (2001). Endocranial anatomy of Carcharodontosaurus saharicus (Theropoda: Allosauroidea) and its implications for theropod brain evolution. pp. 19–33. In: Mesozoic Vertebrate Life. Ed.s Tanke, D. H., Carpenter, K., Skrepnick, M. W. Indiana University Press.
· Galton, P. M. (2001). Endocranial casts of the plated dinosaur Stegosaurus (Upper Jurassic, 1268 Western USA): a complete undistorted cast and the original specimens of Othniel Charles Marsh. In K. Carpenter (ed.), The Armored Dinosaurs (pp. 103–129). Indiana University 1270 Press, Bloomington. 
· Franzosa, J. W. (2004). Evolution of the Brain in Theropoda (Dinosauria). UT Dissertation. 
· Franzosa, J.; Rowe, T. (2005). Cranial endocast of the Cretaceous theropod dinosaur Acrocanthosaurus atokensis. Journal of Vertebrate Paleontology. 25 (4): 859–864. doi: 10.1671/0272-4634(2005)025[0859:CEOTCT]2.0.CO;2  
· Witmer, L. M.; Ridgely, R. C. (2009). New Insights into the Brain, Braincase, and Ear Region of Tyrannosaurs (Dinosauria, Theropoda), with Implications for Sensory Organization and Behavior. The Anatomical Record. 292 (9): 1266–1296. doi: 10.1002/ar.20983 
· Herculano‐Houzel, S. (2011). Brains matter, bodies maybe not: the case for examining neuron numbers irrespective of body size. Annals of the New York Academy of Sciences, 1322 1225(1), 191-199. 
· Hurlburt, G. S.; Ridgely, R. C.; Witmer, L. M. (2013). Relative size of brain and cerebrum in Tyrannosaurid dinosaurs: an analysis using brain-endocast quantitative relationships in extant alligators. In Parrish, M. J.; Molnar, R. E.; Currie, P. J.; Koppelhus, E. B. (eds.). Tyrannosaurid Paleobiology. Indiana University Press. str. 134–154. ISBN 978-0-253-00947-0. 
· Casey M. Holliday, William Ruger Porter, Kent A. Vliet, Lawrence M. Witmer (2019). The Frontoparietal Fossa and Dorsotemporal Fenestra of Archosaurs and Their Significance for Interpretations of Vascular and Muscular Anatomy in Dinosaurs. The Anatomical Record, 2019; doi: 10.1002/ar.24218 
· Sakagami, R.; Kawabe, S. (2020). Endocranial anatomy of the ceratopsid dinosaur Triceratops and interpretations of sensory and motor function. PeerJ. 8: e9888. doi: 10.7717/peerj.9888 
· Ksepka, D. T., Balanoff, A. M., Smith, N. A., Bever, G. S., Bhullar, B. A. S., Bourdon, E &  Smaers, J. B. (2020). Tempo and pattern of avian brain size evolution. Current Biology, 1410 30(11), 2026-2036. 
· Herculano-Houzel, S. (2022). Theropod dinosaurs had primate-like numbers of telencephalic neurons. biorXiv. doi: 10.1101/2022.06.20.496834 
· Barron, A. B., & Mourmourakis, F. (2023). The relationship between cognition and brain size or neuron number. Brain, Behavior and Evolution. https://doi.org/10.1159/000532013 
· Kai R. Caspar (2024). How smart was T. rex? Testing claims of exceptional cognition in dinosaurs and the application of neuron count estimates in palaeontological research. Biorvix. https://doi.org/10.1101/2024.01.10.575006 
  • Treść merytoryczna opublikowanego artykułu na łamach witryny Dinoanimals.pl może być wykorzystywana jedynie na własny użytek edukacyjny i nie może stanowić podmiotu informacyjnego dla innych blogów. Wykluczonym jest także udostępnianie ani publikowanie go poprzez kanały tematyczne bez zgody jego autora.

Podobne artykuły

Dodaj komentarz

Pokaż, że jesteś człowiekiem a nie spam botem * Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.

DinoAnimals.pl - Dinozaury, animals, świat zwierząt i roślin