L'étude d'un cerveau ancien "d'oiseau d'éléphant" révèle des indices sur le vieux Madagascar

Ce que les humains ignorent au sujet de l’énorme oiseau d’éléphant pourrait remplir un livre. Et même ce que nous savons pourrait nécessiter une révision sérieuse.

Nouvelles informations publiées dans le Actes de la Royal Society B prend le peu que nous connaissons et le renverse. Les archives fossiles ont déjà établi que ces créatures disparues avaient une hauteur de 10 pieds et vivaient aux côtés des humains. Nous savons maintenant qu'ils faisaient tout cela alors qu'ils étaient pratiquement aveugles et vivaient dans les ténèbres.

Selon une étude de reconstruction du cerveau publiée mardi, il est juste de dire que l’oiseau éléphant géant n’était pas si différent de l’oiseau kiwi de 18 pouces, toujours vivant. Le kiwi est le plus proche parent vivant de l’oiseau éléphant. Il est également incapable de voler, presque aveugle et nocturne. C’est à peu près là que se termine la ressemblance - mais le seul fait de savoir que la similitude comble une lacune cruciale dans la connaissance.

"Ce sont vraiment des créatures folles"

Chris Torres, un doctorat candidat à l'Université du Texas à Austin et auteur principal de cette étude, raconte Inverse Bien que ces oiseaux se soient éteints au cours du dernier millénaire et aient coexisté avec les humains à Madagascar pendant plus de 9 000 ans, leur biologie a été mal comprise.

«Ce sont des créatures vraiment folles», dit Torres. «L'étude de la biologie des oiseaux d'éléphants est cruciale pour nous aider à comprendre certaines choses telles que la vie de gigantesques oiseaux disparus, l'ancien écosystème malgache et l'évolution d'un groupe plus vaste comprenant des oiseaux d'éléphant et des autruches., kiwi et parents."

Même au sein de la famille des oiseaux éléphants, il existait une diversité importante: trois genres d’oiseaux éléphants, qui comprennent quatre espèces différentes de l’oiseau géant. En utilisant des données de tomodensitométrie de crânes d'oiseaux d'éléphants, les scientifiques ont reconstruit numériquement le cerveau de deux de ces espèces, Aepryonis maximus et Aepryonis hildebrandti. Ensuite, ils ont comparé ces reconstructions, appelées endocasts, à autre endocasts basés sur les crânes de parents proches de l’oiseau éléphant, comme l’oiseau kiwi.

Les crânes d'oiseaux sont un peu différents de ceux des humains - leur structure osseuse est étroitement enroulée autour du cerveau, et chaque courbe et chaque tournant correspondent à une structure différente du cerveau. En raison de ce caprice de la nature, Torres et ses collègues ont pu déterminer que le lobe optique de l’oiseau éléphant était très petit.

Les chercheurs s’étonnent de cela, car le lobe optique est l’une des régions les plus importantes du cerveau des oiseaux pour le traitement des données visuelles. Personne n'avait jamais soupçonné que les oiseaux d'éléphants étaient nocturnes, mais il y avait un petit lobe optique; un indicateur que cette créature de 1000 livres était quelque chose que les humains anciens auraient rencontré dans l'obscurité des forêts primitives.

«Nous avons remarqué que, parmi les oiseaux vivants, les lobes optiques n'étaient que minuscules chez les espèces incapables de voler et nocturnes, comme le kiwi et le kakapo», explique Torres. "Ainsi, nous émettons l'hypothèse que les oiseaux d'éléphants, qui étaient très manifestement incapables de voler, étaient également nocturnes."

Mais un petit lobe optique ne suggère pas simplement que ces oiseaux étaient nocturnes - cela indique également qu’ils ont peut-être été aveugles. Le lobe optique est une caractéristique externe du cerveau qui joue un rôle majeur dans la voie visuelle tectofuge, la principale des deux voies visuelles principales chez les oiseaux. Comme Torres l’a noté, la réduction extrême des lobes optiques n’a été constatée que chez des oiseaux nocturnes et incapables de voler, comme le kiwi et le kakapo. Les oiseaux nocturnes qui volent, quant à eux, ont un système visuel très sensible qui leur permet de naviguer dans des conditions de faible luminosité.

Ce qui est logique - si vous êtes un hibou volant dans la forêt, vous devez être capable de voir. Les oiseaux incapables de voler sur les îles, cependant, n’ont pas nécessairement besoin de voir parce que les éléments environnementaux ont entraîné une évolution alternative où la priorité a été donnée aux autres sens. En 2017, les scientifiques ont découvert que certains oiseaux kiwis ne sont pas seulement partiellement aveugles, ils sont entièrement aveugles, et ils semblent aller parfaitement bien. Ils survivent en utilisant leurs sens du toucher, de l'odorat et de l'audition, ce que l'oiseau éléphant aurait aussi bien pu faire.

La question qui reste est la suivante: quels éléments de l’environnement ont conduit l’oiseau éléphant à être aveugle et nocturne? Un mode de vie nocturne est normalement une réponse évolutive qui se produit lorsqu'il est trop dangereux de sortir pendant la journée ou que ce que vous voulez manger ne sort que la nuit. Mais curieusement, les oiseaux éléphants étaient des herbivores sans prédateurs naturels. Torres a déclaré que les scientifiques n’avaient pas encore trouvé de réponse, mais il pense qu’au moins deux facteurs pourraient jouer.

«Premièrement, les oiseaux d'éléphants ont probablement hérité d'une certaine nuit de l'ancêtre qu'ils partageaient avec le kiwi», explique-t-il. "Deuxièmement, la concurrence entre les espèces peut avoir amené certaines espèces à continuer plus loin que d'autres dans la voie d'évolution nocturne."

Les éléphants auraient peut-être également pu compter sur leur vie nocturne pour éviter le problème embêtant de l'homme. Torres dit que bien que cette explication soit moins probable que les autres, il est toujours possible que la nuit permette au moins de les éviter aux chasseurs pour un sort de sauvetage.

Abstrait:

Les oiseaux éléphants malgaches récemment disparus (Palaeognathae, Aepyornithiformes) comprenaient les plus grands oiseaux qui aient jamais vécu. La neuroanatomie des oiseaux d'éléphant est peu étudiée, mais elle permet de mieux comprendre le mode de vie de ces oiseaux énigmatiques. Les études paléoneurologiques peuvent fournir des indices sur les écologies et les comportements d'oiseaux disparus, car la forme du cerveau aviaire est corrélée à la fonction neurologique. Nous reconstruisons numériquement les endocasts de deux espèces d'oiseaux d'éléphants, Aepyornis maximus et * A. hildebrandti, et comparez-les avec les représentants de toutes les grandes lignées de paléognathes existantes et récemment éteintes. Parmi les paléognathes, on trouve de grands bulbes olfactifs chez des taxons occupant généralement des environnements forestiers où les indices visuels utilisés pour la recherche de nourriture sont susceptibles d'être limités. Nous avons détecté une variation de la taille du bulbe olfactif parmi les espèces d'oiseaux d'éléphants, ce qui pourrait indiquer une variation interspécifique de l'habitat. Les oiseaux éléphants présentaient des lobes optiques extrêmement réduits, une condition également observée chez les kiwis nocturnes. Kiwi, le taxon frère des oiseaux d'éléphants, a efficacement remplacé ses systèmes visuels par des systèmes olfactifs, somatosensoriels et auditifs hyperdéveloppement utiles à la recherche de nourriture. Nous interprétons ces résultats comme une preuve de la nuit chez les oiseaux éléphants. La vision était probablement moins soulignée chez l'ancêtre des oiseaux d'éléphants et des kiwis. Ces résultats montrent une tendance jusqu'alors inconnue à la diminution de la capacité visuelle, apparemment exclusive aux taxa nocturnes incapables de voler, endémiques des îles prédatrices dépaupères.