科学者が長期絶滅した獣の脳をどのように再構築したか| 科学| スミソニアン - 記事、スミソニアン、スミソニアン、野生の物、科学、心と体

関連性のあるコンテンツ

タスマニアタイガーを思い出して、絶滅してから80年

1936年、ベンジャミンという動物がオーストラリアの動物園で放置され、単独で死亡し、困惑する種が終わりを迎えました。

長い尾と毛皮で覆われた体全体の縞模様に加えて、ベンジャミンは多くの点で犬に似ていました。しかし、彼は犬ではありませんでした。彼はチラシンと呼ばれる有袋類で、地球上で彼の類の最後の知られているメンバーでした。サイラシンは80年間絶滅しましたが、愛好家の捜索を止めていません。テッドターナーは、かつて生きているサイラシンの証拠に対して100, 000ドルの報酬を提供していました。

「多くの人々がこの生き物にただ魅了されています」と、エモリー大学の神経科学者グレッグ・バーンズは言います。

しかし、人間が別の生きているサイラシンを見ることはないとしても、それは私たちが彼らの頭の中に入ることができないという意味ではありません。これらの生き物への継続的な魅力と脳イメージングの新しい技術のおかげで、バーンズはこの動物がどう考えているかを再構築しました。

バーンズは、犬の認知の研究にほとんどの時間を費やしてきました。犬は、命令や食物に反応するときの神経パターンを研究するために、MRIマシンで目を覚まして座っている訓練を受けています。約3年前、彼はサイラシンに出会い、全く異なる進化的背景を持っているにもかかわらず、動物が犬のように見えることに魅了されました。他の哺乳類に似た外観は、タスマニアタイガーとタスマニアオオカミという2つの主な愛称に影響を与えました。

チラシンは、独立した発明の自然のバージョンである収束進化の可能性が高い例であると、バーンズは言います。オーストラリア本土とその後の近くのタスマニア島では、サイラシンはトップレベルの捕食者であり、したがって狩りをするために特性を進化させました。長い鼻、大きな耳、鋭い歯、なめらかな体など、これらの特性。別の頂点捕食者であるオオカミは、後でそれらの同じ特性を別々に進化させるでしょう。

約2, 000年前、サイラシンはオーストラリアの本土で人間固有の狩猟とディンゴ（野生の犬）との競争によって絶滅に追い込まれた可能性があります。ヨーロッパ人がオーストラリアに到着するまでに、有袋類はタスマニアだけで見つかり、多くは見つかりませんでした。サイラシンは家畜農家にとって非常に迷惑で危険であると見なされていたため、政府はハンターに彼らを殺すための報奨金さえ支払った。非在来種の野生の犬との競争、およびそれらがもたらした病気、ならびに生息地の破壊も、おそらく彼らの終toに寄与した。

サイラシンの目撃がより少なくなるにつれて、当局は種の保護を検討し始めました。 1936年7月、タスマニア政府はサイラシンを保護種と宣言しましたが、遅すぎました。2ヶ月後に種は絶滅しました。

他の多くの人と同様に、バーンズはサイラシンとその奇妙な犬のような特徴に惹かれました。その心を覗くために、彼は最初にスミソニアン研究所でホルムアルデヒドに保存されたサイラシンの脳を追跡しました。その脳は、1905年に死ぬまで国立動物園に住んでいたオスのタスマニアトラに属していたが、昨日ジャーナルPLOS Oneに発表された研究によると、シドニーのオーストラリア博物館の別の研究者が研究に加わった。

Bernsは、MRIスキャンと、拡散テンソルイメージングと呼ばれる比較的新しい手法を使用しました。これは、脳のさまざまな部分のニューロンとの間で神経信号を運ぶ「白質」の脳領域をマッピングします。比較のために、彼は、サイラシンの最も近い生きている親theであるタスマニアデビルの2つの保存された脳で同じスキャンを行いました。

タスマニアデビルはサイラシンに最も近い生き物ですが、生息地の喪失と病気から絶滅の危機にonしています。（ウェインマクリーン/ウィキメディア）

悪魔のいとこに比べて、チラシンは大きくてより複雑に見える前頭葉を持っていたとバーンズは言います。これにより、動物は複雑な計画を把握できるようになります。これは、絶えず食物を狩る必要がある頂点捕食者に必要です。これはタスマニアデビルとは対照的で、通常食事を清掃し、必ずしも同じ計画と狩猟スキルを必要としないタスマン人の悪魔です。

「サイラシンが生きていたとき、彼らは愚かな動物として退けられました」とバーンズは言います。「[これらの結果]は別の方法で示唆します。」

動物の体の他の部分と同様に、脳は必要に応じて特定の環境的ニッチを満たすために進化します、とバーンズは言います。しかし、霊長類や実験動物以外でこのプロセスがどのように正確に機能するかは、ほとんど研究されていません。「私がこれから出てくることを望んでいることの1つは、環境と脳の間の動物の関係をよりよく理解することです」と彼は言います。「野生動物の脳を研究する人は多くありません。」

それを改善するために、バーンズは2か月前にニューサウスウェールズ大学の神経科学者であるケネス・アシュウェルと共同で「脳の箱舟」と呼ばれるプロジェクトを立ち上げました。最終的に、アークは、科学者が世界のどこからでも研究できる動物の脳スキャンのデジタルアーカイブを作成しようとしています。これまでのところ、彼は約12個の脳をスキャンしました、と彼は言います。

アシュウェルは、生きている生物と絶滅した他の種からのより多くのデータで神経進化ツリーをどのようにマッピングできるかを見ることに特に興味があります。彼のチームが行ったオーストラリアのハリモグラのスキャンは、サイラシンと同様の神経構造を示しています。つまり、これら2頭の動物の脳回路は2億年以上前の共通の祖先で進化した可能性があります。彼はまた、さらなるスキャンが科学者がサイラシンの不十分に理解された社会的行動、およびそれが生きている有袋類と比較する方法についてより多くを学ぶのを助けることを望みます。

しかし、これらのスキャンが提供する洞察は、希少で魅惑的な動物の死をはるかに超えています。カリフォルニア大学デイビス校の進化神経生物学者であるLeah Krubitzerは、生物と絶滅および種の同様の研究により、科学者は動物の脳の進化をマップするだけでなく、新しい洞察を得ることができると述べています。人間の脳がどのように進化したのか、そしてそれがまさにそれを非常にユニークなものにしているのです。

「資金を投入できるより良いものは考えられません」とKrubitzerは言います。「これは私たち自身の歴史の一部です。」

訂正、2017年1月23日：この記事では、最初、ベンジャミンは有袋類であるが哺乳類ではないと述べました。 有袋類は、通常、完全に発達する前に生まれ、哺乳類の袋で発達し続ける哺乳類です。