PNAS: мозг тасманского тигра был типичным для плотоядных сумчатых животных-падальщиков

Тилацин (Thylacinus cynocephalus) является крупнейшим из современных плотоядных сумчатых и был полностью истреблен охотой.европейскими поселенцами в Австралии. Его физическое сходство с плацентарными псовыми, такими как лисы и волки, является ярким примером эволюционной конвергенции в сходных экологических нишах. Однако остается неизвестным, напоминает ли нейроанатомическая организация мозга тилацина таковую у псовых и как он сравнивается с другими млекопитающими из-за нехватки доступных образцов. 

Ученые из Университета Квинсленда получили доступ к вековой гистологической серии окрашенного гематоксилином мозга взрослого тилацина, хранящегося в частных коллекциях Германии, оцифровали его с высоким разрешением и сравнили клеточную архитектуру переднего мозга с 34 живыми видами однопроходных и сумчатых. Результаты были опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Тилацин был самым крупным из современных плотоядных сумчатых, широко известных как тасманийский тигр или тасманский волк из-за его характерных полос и сходства с псовыми, а также острова, на котором они жили ко времени британского поселения в Австралии.

Тилацины были распространены по всей Новой Гвинее и континентальной Австралии более 3000 лет назад, но интенсификация деятельности человека, конкуренция с динго и изменение климата, вероятно, привели к их исчезновению на материке.

В Тасмании их количество уже значительно сократилось к 19 веку с введением сельского хозяйства, охотничьих наград и болезней, при этом последний зарегистрированный тилацин умер в зоопарке Хобарта в 1936 году.

Несмотря на анекдотические сообщения в исторических записях, в настоящее время очень мало известно о биологии тилацина.

Такие знания могут помочь лучше понять причины их гибели, усовершенствовать стратегии сохранения исчезающих видов, включая современных плотоядных сумчатых, и дать представление об общих эволюционных процессах.

Эндокраниальный объем 18 черепов тилацина был оценен в 51 мл, и, предполагая массу тела 28,5 кг, был рассчитан коэффициент энцефализации 0,454, который, как обсуждалось, был значительно меньше, чем у плацентарных животных аналогичного размера.

Однако это может быть занижено из-за артефактов расчета массы тела; а более поздний анализ 93 музейных образцов вместо этого указывает на массу тела тилацина 16,7 кг, что предполагает коэффициент энцефализации 0,67.

Однако было обнаружено, что общий размер мозга коррелирует с когнитивными способностями у приматов, а не с энцефализацией, а у сумчатых лучшими предикторами размера мозга являются размер помета, возраст отлучения от груди и метаболическая активность.

Учитывая поразительную неоднородность структуры и функций разных областей мозга, цитоархитектурные детали внутри и между областями мозга могут дать дополнительное представление о движущих силах эволюции мозга.

«Мы проанализировали микроскопические слайды с высоким разрешением мозга, взятые у тилацина после его смерти в Берлинском зоопарке в Германии в конце 19 века», — сказал исследователь из Университета Квинсленда Родриго Суарес. «Мы сравнили слайды с мозгом 34 видов млекопитающих, включая однопроходных, таких как ехидны и утконосы, сумчатых, таких как кенгуру и куоллы, и плацентарных, таких как мыши и люди. Клеточная организация переднего мозга тилацина аналогична таковой у других плотоядных сумчатых».

Было установлено, что кортикальная складка тилацина, которая придает мозгу его морщинистый вид, больше, чем у их родственных сумчатых, но намного меньше, чем у псовых, таких как лисы и волки.

Исследование показало, что мозг тилацина имеет увеличенные обонятельные и когнитивные области более высокого порядка, чем у других плотоядных сумчатых, что дает этому виду повышенное обоняние для его охотничьего образа жизни.

Полученные данные показывают, что мозг и тело могут меняться по-разному на протяжении эволюции.

«Адаптация мозга сделала тилацинов отличными от других плотоядных сумчатых», — сказал доктор Суарес. «Это исследование дает более четкое представление о природе давно исчезнувшего вида и дает ориентиры, чтобы лучше понять других вымерших и уязвимых сумчатых, а также оценить будущий успех усилий по борьбе с вымиранием».