Penemuan fosil yang 'satu-satunya' dapat mengubah pemahaman kita tentang bagaimana otak unik dan kecerdasan burung modern berevolusi, salah satu misteri evolusi vertebrata yang paling bertahan lama.
Para peneliti telah mengidentifikasi fosil burung yang terawetkan dengan sangat baik, kira-kira seukuran burung jalak, dari Era Mesozoikum. Tengkorak lengkapnya telah terawetkan hampir utuh: suatu hal yang langka untuk fosil burung mana pun, terutama untuk burung yang sangat purba, sehingga menjadikannya salah satu penemuan paling signifikan dari jenisnya.
Pelestarian tengkorak tiga dimensi yang luar biasa memungkinkan para peneliti, yang dipimpin oleh Universitas Cambridge dan Museum Sejarah Alam Los Angeles County, untuk merekonstruksi secara digital otak burung, yang mereka beri nama. Navaornis hestiae. Navaornishidup sekitar 80 juta tahun yang lalu di tempat yang sekarang disebut Brasil, sebelum peristiwa kepunahan massal yang membunuh semua dinosaurus non-unggas.
Para peneliti mengatakan penemuan mereka dilaporkan dalam jurnal Alambisa jadi semacam 'Batu Rosetta' untuk menentukan asal usul evolusi otak burung modern. Fosil ini mengisi kesenjangan 70 juta tahun dalam pemahaman kita tentang bagaimana otak burung berevolusi: antara otak berusia 150 juta tahun Archaeopteryxdinosaurus mirip burung paling awal yang diketahui, dan burung yang hidup saat ini.
Navaornis memiliki otak besar yang lebih besar dari Archaeopteryxmenunjukkan bahwa ia memiliki kemampuan kognitif yang lebih maju daripada dinosaurus mirip burung yang paling awal. Namun, sebagian besar area otaknya, seperti otak kecil, kurang berkembang, menunjukkan bahwa ia belum mengembangkan mekanisme kontrol penerbangan yang kompleks seperti yang dimiliki burung modern.
“Struktur otak Navaornis hampir persis di antara keduanya Archaeopteryx dan burung modern – ini adalah salah satu momen di mana bagian yang hilang itu benar-benar pas,” kata salah satu penulis utama Dr Guillermo Navalón dari Departemen Ilmu Bumi Cambridge.
Navaornis dinamai William Nava, direktur Museu de Paleontologia de Marília di Negara Bagian São Paolo, Brasil, yang menemukan fosil tersebut pada tahun 2016 di sebuah situs di wilayah tetangga Presidente Prudente. Puluhan juta tahun yang lalu, situs ini kemungkinan besar merupakan daerah kering dengan aliran sungai yang lambat, sehingga memungkinkan pelestarian fosil yang sangat baik. Pelestarian ini memungkinkan para peneliti menggunakan teknologi pemindaian mikro-CT canggih untuk merekonstruksi tengkorak dan otak burung dengan sangat detail.
“Fosil ini benar-benar unik sehingga saya terpesona sejak pertama kali melihatnya hingga saat saya selesai merakit semua tulang tengkorak dan otak, yang memungkinkan kita mengapresiasi sepenuhnya anatomi burung purba ini. kata Navalon.
“Burung modern memiliki kemampuan kognitif paling maju di dunia hewan, hanya sebanding dengan mamalia,” kata Profesor Daniel Field dari Departemen Ilmu Bumi Cambridge, penulis senior penelitian tersebut. “Tetapi para ilmuwan telah berjuang untuk memahami bagaimana dan kapan otak unik dan kecerdasan luar biasa burung berevolusi—bidang ini telah menunggu penemuan fosil yang persis seperti ini.”
Sebelum penemuan ini, pengetahuan tentang transisi evolusioner antara otak Archaeopteryx dan burung modern praktis tidak ada. “Ini mewakili hampir 70 juta tahun evolusi burung yang menjadi asal mula semua garis keturunan utama burung Mesozoikum – termasuk perwakilan pertama burung yang hidup saat ini,” kata Navalón. “Navaornis berada tepat di tengah kesenjangan 70 juta tahun ini dan memberi tahu kita tentang apa yang terjadi di antara dua titik evolusi ini.”
Sedangkan tengkoraknya Navaornis sekilas mirip dengan merpati kecil, pengamatan lebih dekat menunjukkan bahwa ia sama sekali bukan burung modern, melainkan anggota kelompok burung purba yang diberi nama enantiornithines, atau 'burung lawan'.
'Burung lawan' menyimpang dari burung modern lebih dari 130 juta tahun yang lalu, namun memiliki bulu yang rumit dan kemungkinan besar merupakan penerbang yang kompeten seperti burung modern. Namun, anatomi otak Navaornis menimbulkan pertanyaan baru: bagaimana burung yang berlawanan dapat mengendalikan penerbangannya tanpa rangkaian lengkap fitur otak yang diamati pada burung hidup, termasuk otak kecil yang membesar, yang merupakan pusat kendali spasial burung hidup?
“Fosil ini mewakili spesies di titik tengah perjalanan evolusi kognisi burung,” kata Field, yang juga merupakan Kurator Ornitologi Strickland di Museum Zoologi Cambridge. “Kemampuan kognitifnya mungkin telah diberikan Navaornis sebuah keuntungan dalam hal mencari makanan atau tempat berteduh, dan mungkin juga mampu menunjukkan perkawinan yang rumit atau perilaku sosial kompleks lainnya.”
“Penemuan ini menunjukkan bahwa beberapa burung yang terbang di atas kepala dinosaurus sudah memiliki geometri tengkorak modern lebih dari 80 juta tahun yang lalu,” kata salah satu penulis utama Dr Luis Chiappe dari Natural History Museum of Los Angeles County.
Ketika Navaornis adalah salah satu fosil burung yang paling terpelihara yang pernah ditemukan dari Era Mesozoikum. Para peneliti yakin bahwa lebih banyak temuan dari situs Brasil tempat fosil tersebut ditemukan dapat memberikan wawasan lebih jauh mengenai evolusi burung.
“Ini mungkin hanya satu fosil, tapi ini adalah bagian penting dalam teka-teki evolusi otak burung,” kata Field. “Dengan Navaorniskita memiliki pandangan yang lebih jelas tentang perubahan evolusioner yang terjadi di antara keduanya Archaeopteryx dan burung masa kini yang cerdas dan berperilaku rumit seperti burung gagak dan burung beo.”
Meskipun penemuan ini merupakan terobosan yang signifikan, para peneliti mengatakan ini hanyalah langkah pertama dalam memahami evolusi kecerdasan burung. Penelitian di masa depan mungkin mengungkapkan caranya Navaornisberinteraksi dengan lingkungannya, membantu menjawab pertanyaan yang lebih luas tentang evolusi kognisi burung dari waktu ke waktu.
Navaornis adalah yang terbaru dari kuartet fosil burung Mesozoikum yang dideskripsikan oleh kelompok penelitian Field sejak 2018, bergabung dengan Ichthyornis, Asteriornis ('Ayam Ajaib'), dan Janavis. Pekerjaan kelompok ini dalam penemuan fosil baru dikombinasikan dengan visualisasi canggih dan teknik analisis telah mengungkapkan wawasan mendasar tentang asal usul burung, kelompok hewan vertebrata yang paling beragam.