Развитие мозга млекопитающих началось с носа
Нельзя сказать, что человек отличается острым обонянием: в животном мире полно более искусных нюхачей. Но, как ни парадоксально, своими выдающимся "мозговыми" способностями люди обязаны именно обонянию. Когда-то в прошлом у предков всех современных млекопитающих необычайно развилась обонятельная кора, за счёт которой начали совершенствоваться и прочие части мозга.
Время происхождения млекопитающих - поздняя пермь, около 260 млн лет назад. Тогда от цинодонтов отошла ветвь прамлекопитающих. Цинодонты сами по себе были чем-то средним между млекопитающими и рептилиями. Они имели довольно маленький (по отношению к телу) мозг и ничем не выдающиеся обонятельные луковицы (начальный отдел мозга, принимающий обонятельную информацию непосредственно от рецепторов). В общем-то, у этих животных было плохо не только с носом, но также с глазами и с ушами, и, как следует из палеонтологических останков, данные от разных органов чувств неважно координировались между собой. Так или иначе, цинодонты дали начало первым истинным млекопитающим.
Что происходило с мозгом первых млекопитающих дальше, долгое время оставалось предметом спекуляций. Чтобы ответить на этот вопрос более конкретно, нужно было проникнуть внутрь черепа, а это неизбежно предполагало разрушение палеонтологических останков, поэтому о развитии мозга приходилось рассуждать более чем умозрительно. Одни считали, что увеличение челюстей по сравнению с цинодонтами у предков млекопитающих говорит о развитии слухового аппарата и что это подтолкнуло развитие остального мозга. Другие говорили, что мозг у млекопитающих развивался более или менее равномерно, а потому довольно долго по времени.
Наконец, группа палеонтологов из Техасского университета (США) нашла способ "залезть" внутрь ископаемых останков. С помощью мощнейшего рентгеновского излучения исследователи получили набор снимков с черепов Morganucodon oehleri и Hadrocodium wui, найденных в Китае и относимых к периоду между 175 и 200 млн лет назад. Совместив множество изображений для каждого образца, учёные создали трёхмерную "томографическую" картинку, позволяющую заглянуть внутрь останков, не разрушая их, и сделать вывод о строении мозга.
Morganucodon oehleri был мелким, опоссумоподобным животным с размером головы всего в 1,3 см, зато у него значительно выросла доля мозга по отношению к телу, и бóльшая часть этого увеличения приходилась на передний мозг, обрабатывающий запахи. Кроме того, у M. oehleri увеличился мозжечок и неокортекс, который, вероятно, имел дело с осязательными сигналами от кожи и шерсти. У Hadrocodium wui мозг был ещё больше, приближаясь по относительной массе к мозгу некоторых современных млекопитающих. Судя по увеличившейся обонятельной доле, этот вид был куда более искусным нюхачом, чем первый.
Статья палеонтологов опубликована в журнале Science.
Современные млекопитающие, независимо от индивидуальных обонятельных способностей, имеют в десять раз больше генов, контролирующих развитие ольфакторной системы и восприятие запахов, чем прочие позвоночные. По словам палеонтологов, так "вложиться" в обоняние древние млекопитающие могли из-за ночного образа жизни. Эти мелкие зверьки охотились на насекомых и их личинок, многие из которых вели ночной образ жизни, а кроме того, днём тогда разгуливали динозавры, которым попадаться на глаза или под ноги было смертельно опасно. Впоследствии "нервные запасы" обонятельной системы распределились в эволюции по другим системам; острым зрением, чувством эхолокации или способностью улавливать электрические сигналы (в случае утконоса) современные млекопитающие обязаны "продвинутому" обонянию своих предков.
Ресурсы для развития когнитивных способностей у приматов тоже могли быть предоставлены чрезвычайно разросшейся обонятельной корой наших древнейших предков...