Het uitzonderlijk goed bewaarde fossiel geeft nieuwe inzichten in de hersenontwikkeling van vogels, vooral in de overgang van vroege vogelachtige dinosauriërs naar de moderne vogels van vandaag.
Onderzoekers hebben een uitstekend bewaard fossiel van een vogel, ter grootte van een merel, uit het Mesozoïcum ontdekt. Wat vooral bijzonder is, is dat de schedel vrijwel volledig intact is gebleven. En dat is zeldzaam voor fossiele vogels – vooral voor zo’n oud exemplaar. Onderzoekers beschouwen de ontdekking dan ook als een van de belangrijkste van zijn soort, die heeft geleid tot baanbrekende nieuwe inzichten in de oorsprong van vogelintelligentie.
Vogelintelligentie
Hedendaagse vogels hebben één van de meest geavanceerde denkvermogens in het dierenrijk, vergelijkbaar met zoogdieren. Maar hoe dat zo is gekomen, was in nevelen gehuld. De evolutie van de unieke hersenen en intelligentie van moderne vogels is zelfs één van de meest hardnekkige mysteries in de evolutie van gewervelde dieren. “Wetenschappers hebben veel moeite gehad om te begrijpen hoe en wanneer de unieke hersenen en opmerkelijke intelligentie van vogels zich hebben ontwikkeld”, vertelt professor Daniel Field van de Universiteit van Cambridge. “Het veld heeft gewacht op de ontdekking van een fossiel zoals dit.”
Navaornis hestiae
De uitzonderlijke driedimensionale conservering van de schedel van het nieuw ontdekte fossiel maakte het mogelijk voor de onderzoekers om de hersenen van de vogel digitaal te reconstrueren. Ze hebben de vogel de naam Navaornis hestiae gegeven. Navaornis leefde zo’n 80 miljoen jaar geleden in het gebied dat nu Brazilië is, vóór de grote uitstervingsgolf die alle niet-vogeldinosauriërs uitroeide. Het fossiel werd ontdekt nabij de plaats Presidente Prudente. Tientallen miljoenen jaren geleden was dit waarschijnlijk een droog gebied met langzaam stromende beekjes, wat de uitzonderlijke conservering van het fossiel mogelijk maakte. “Dit fossiel is zo bijzonder dat ik versteld stond vanaf het moment dat ik het voor het eerst zag, tot het moment dat ik alle schedelbeenderen en de hersenen in elkaar had gezet”, aldus co-hoofdauteur Guillermo Navalón. “Dit stelde ons in staat de anatomie van deze vroege vogel volledig te begrijpen.”
Evolutionaire oorsprong
De onderzoekers zeggen dat hun ontdekking, gepubliceerd in het tijdschrift Nature, een soort ‘Rosetta-steen’ kan zijn voor het begrijpen van de evolutionaire oorsprong van de moderne vogelhersenen. Vóór deze ontdekking was er namelijk vrijwel geen kennis over de evolutionaire overgang tussen de hersenen van Archaeopteryx (de oudste bekende vogelachtige dinosauriër) en moderne vogels. “Navaornis vult bijna 70 miljoen jaar van vogel-evolutie in, waarin alle belangrijke takken van Mesozoïsche vogels ontstonden, inclusief de eerste voorouders van de vogels die we vandaag kennen”, zegt Navalón. “Navaornis bevindt zich precies in het midden van deze 70 miljoen jaar en geeft ons inzicht in wat er tussen deze twee evolutionaire punten gebeurde.”
Hersenen
De gedetailleerde reconstructie van de hersenen van Navaornis stelde de wetenschappers in staat om de cognitieve capaciteiten van deze vroege vogel beter begrijpen. Navaornis had bijvoorbeeld grotere grote hersenen (ook wel het cerebrum genoemd) dan Archaeopteryx. Dit wijst erop dat Navaornis een meer geavanceerd denkvermogen had dan de vroegste vogelachtige dinosauriërs. “De cognitieve vaardigheden zouden Navaornis geholpen hebben bij het vinden van voedsel of onderdak, en het zou in staat zijn geweest tot complexe paringsgedragingen of ander sociaal gedrag”, legt Field uit. De meeste delen van zijn hersenen, zoals de kleine hersenen (of cerebellum), waren echter minder ontwikkeld. Dit suggereert dat het nog niet over de complexe vluchtmechanismen van moderne vogels beschikte. “Dit is misschien maar één fossiel, maar het speelt een cruciale rol in het begrijpen van de evolutie van vogelhersenen”, concludeert Field. “Met Navaornis hebben we een beter beeld van de evolutionaire veranderingen tussen Archaeopteryx en de slimme, gedragsmatig complexe vogels van nu, zoals kraaien en papegaaien.” Navaornis is daarmee een cruciale schakel in het grotere verhaal van de evolutie van de vogelsoorten die de aarde vandaag de dag bevolken.
Omgekeerde vogels
De ontdekking laat zien dat sommige vogels die boven de hoofden van dinosauriërs vlogen al meer dan 80 miljoen jaar geleden een volledig moderne schedelstructuur hadden. Hoewel de schedel van Navaornis op het eerste gezicht een beetje lijkt op die van een kleine duif, blijkt bij nader onderzoek dat het geen moderne vogel is, maar behoort tot een groep vroege vogels, de enantiornithinen, oftewel de ‘omgekeerde vogels’. enantiornithinen scheidden zich meer dan 130 miljoen jaar geleden af van moderne vogels, maar hadden complexe veren en waren waarschijnlijk goede vliegers, net als de vogels van nu. De hersenen van Navaornis roepen echter een nieuwe vraag op: hoe konden enantiornithinen hun vlucht beheersen zonder de hersenkenmerken die we bij moderne vogels zien, zoals de meer ontwikkelde kleine hersenen (het ruimtelijke controlecentrum)?
De onderzoekers moeten ons vooralsnog het antwoord schuldig blijven. Hoewel Navaornis één van de best bewaarde vogelfossielen uit het Mesozoïcum is, denken de onderzoekers dat er nog veel meer ontdekkingen in Brazilië gedaan kunnen worden die meer inzicht geven in de evolutie van vogels. Hoewel de ontdekking een belangrijke stap vooruit is, stellen de onderzoekers dat dit nog maar het begin is van het begrijpen van de evolutie van vogelintelligentie. Toekomstig onderzoek kan laten zien hoe Navaornis zich in zijn omgeving gedroeg, wat zou kunnen helpen om bredere vragen over de ontwikkeling van vogelintelligentie door de tijd heen te beantwoorden.
