Evrim süreci boyunca kuşların beyinleri memelilerin beyin yapılarından farklı şekilde gelişmiştir. Heidelberg Üniversitesi Moleküler Biyoloji Merkezi'ndeki bir araştırma ekibi, benzer bilişsel işlevlerin bazı kuş türlerinde nasıl ortaya çıkabileceğini araştırdı.
Kuşlarda ve memelilerde hafıza, öğrenme ve muhakeme gibi yetenekler için hayati önem taşıyan beyin bölgesi olan palliumun bileşimi, embriyonik ve evrimsel gelişimi üzerine yapılan analizler, bazı beyin hücresi tiplerinin yüz milyonlarca yıl boyunca neredeyse hiç değişmeden kaldığını, bazılarının ise önemli ölçüde evrimleştiğini göstermektedir.
Kuş beyinleri, sürüngen ve özellikle memeli beyinlerinden yapılarının temel yönleri bakımından farklıdır. Bununla birlikte, bazı kuş türleri büyük maymunlarınkine benzer şekilde karmaşık bilişsel yeteneklere sahiptir. Pallium adı verilen bu özellik bunda önemli bir rol oynar. Ön beynin bu alanı, insanlarda esas olarak kıvrımlı serebral korteksten oluşur, ancak kuşlarda benzer işlevleri yerine getirmesine rağmen çok farklı bir şekilde yapılandırılmıştır. Prof. Kaessmann'ın ekibi, tavuklarda palliumun hücresel bileşimini ve evrimini araştırdı. Bunu yapmak için, biyologlar bu beyin yapısında temsil edilen hücre tiplerini haritalamak için son teknoloji tek hücreli teknolojileri kullandılar ve bilgileri farelerden ve sürüngenlerden alınan benzer veri kümeleriyle karşılaştırdılar.
Analizler, incelenen tüm türlerdeki farklı beyin mimarilerine rağmen, beyin aktivitesini düzenleyen sinir hücrelerinin özellikle benzer olduğunu gösteriyor. Buna karşılık, sinyal iletiminden sorumlu nöronlar, Dr. Bastienne Zaremba'nın açıkladığı gibi, daha dinamik bir evrim geçirmiştir. Öğrenme ve hafıza için önemli olan hipokampus gibi bazıları neredeyse hiç değişmezken, diğerleri önemli ölçüde farklılaşmış veya anatomik olarak kendilerini yeniden organize etmiştir. Bilim insanları için beklenmedik bir şekilde: "Belirli uyarıcı nöronların türler arasında ortak bir evrimsel kökene sahip olması muhtemeldir. Bu , memelilerde daha yüksek bilişsel yeteneklerden sorumlu olan neokorteksin daha derin katmanlarındaki sinir hücreleri ve kuşların mezopalium adı verilen bölgesindeki nöronlar için geçerlidir . Bu bulgu, bu beyin bölgelerinin evrimi hakkındaki mevcut varsayımlara meydan okuyor," diyor Prof. Kaessmann'ın "Evrimsel Genomik" araştırma grubunun üyesi olan bilim insanı.
Araştırma ayrıca, yalnızca kuşlarda bulunan pallium içindeki bir yapı olan hiperpallium hakkında yeni bilgiler sağlıyor. Şimdiye kadar, bilim insanları hiperpalliumun memelilerin neokorteksine benzediğini varsayıyordu. Heidelberg araştırma ekibinin şimdi gösterdiği gibi, bazı nöronlar benzerken, diğerleri temelde farklıdır. Dr. Zaremba, "Sonuçlarımız, kuşlar ve memelilerdeki belirli beyin bölgelerinin konumları nedeniyle doğrudan örtüştüğünü varsayan önceki teorileri çürütüyor," diye açıklıyor. Bilim insanı, bunun yerine, çok daha karmaşık bir koruma, ayrışma ve yakınsama evrimsel örüntüsünün ortaya çıktığını söylüyor. Bazı özellikler dikkat çekici derecede benzer kalırken, diğerleri önemli ölçüde değişti ve diğerleri de zamanla giderek daha benzer hale geldi.
Araştırmacılar ayrıca kuş beyninin iki uzak bölgesindeki belirli sinir hücrelerinin embriyoda farklı bir kökene sahip olmalarına rağmen oldukça benzer olduğunu keşfettiler. "Bu nedenle bir nöronun işlevinin temelde embriyonik beyindeki pozisyonu tarafından belirlendiği fikrini yeniden düşünmemiz gerekiyor," diye vurguluyor Prof. Kaessmann. "Kuşlarda ve memelilerde beyin evrimi ve karmaşık bilişsel yeteneklerin gelişimi hakkında daha farklı bir anlayış elde etmek için, embriyonik gelişim süreçlerini de hesaba katan moleküler veriler özellikle önemlidir," diyor Heidelberg evrimsel biyoloğu.
Araştırma, Bask Ülkesi Üniversitesi'nden (İspanya) Dr. Fernando García-Moreno ile yakın işbirliği içinde yürütüldü. İsveç'ten araştırmacılar da katıldı. Avrupa Araştırma Konseyi, İspanya Bilim Bakanlığı, Bask Ülkesi Hükümeti ve İsveç Araştırma Konseyi fon sağladı. Araştırma sonuçları Science dergisinde yayınlandı.
orijinal yayın
B. Zaremba, A. Fallahshahroudi, C. Schneider, J. Schmidt, I. Sarropoulos, E. Leushkin, B. Berki, E. Van Poucke, P. Jensen, R. Senovilla-Ganzo, F. Hervas-Sotomayor, N. Trost, F. Lamanna, M. Sepp, F. García-Moreno, H. Kaessmann: Gelişimsel kökenler ve kuşlarda palyal hücre tiplerinin ve yapılarının evrimi. Science (çevrimiçi olarak 13 Şubat 2025'te yayınlandı), DOI: 10.1126/science.adp5182
Ayrıca oku
Çalışma: Trafik gürültüsü kuşların şarkı öğrenmesini engelliyor | Dövüş
Radyo dalgaları göçmen kuşları rahatsız ediyor | Dövüş
