Nová kontroverzní studie neuroložky Suzany Herculano-Houzelové z Vanderbilt University v americkém Nashvillu zveřejněná v časopise Journal of Comparative Neurology dokazuje, že někteří dinosauři měli mozky nabité neurony stejně jako současní primáti.
Pokud se výsledky potvrdí, budeme muset připustit, že dinosauři byli velmi chytří. Podstatně chytřejší, než vědci doposud připouštěli. Autorka studie se domnívá, že někteří dinosauři mohli dosáhnout duševních výkonů srovnatelných pouze s lidmi a dalšími vysoce inteligentními živočichy. Kapacita dinosauřího mozku by tak mohla stačit i k používání nástrojů.
Studie vyvolala velký rozruch mezi paleontology i mezi vědci z jiných oborů. Někteří vítají studii jako první krok k lepšímu pochopení mozkové kapacity dinosaurů. Kritici ale namítají, že odhady počtu neuronů v mozcích dinosaurů jsou chybné a závěry studie striktně odmítají.
Měření inteligence dinosaurů nebylo nikdy snadné. Vědci používali pro tento účel tzv. encefalizační kvocient (EQ), který stanoví relativní velikost mozku zvířete vzhledem k jeho tělesným rozměrům. Například Tyrannosaurus rex měl EQ asi 2,4. Pro srovnání EQ německého ovčáka je 3,1 a EQ člověka dosahuje hodnoty 7,8. Pokud se řídíme podle EQ, můžeme dojít k závěru, že tyranosaurus nebyl zcela tupé zvíře.
Jak chytří byli dinosauři?
EQ je při určování schopností zvířat nespolehlivý, protože mnoha zvířatům se velikost těla vyvíjí nezávisle na velikosti mozku. Suzana Herculano-Houzelová proto hledala důvěryhodnější měřítko pro inteligenci a rozhodla se pro hustotu neuronů v mozkové kůře, kde se odehrává většina procesů ovlivňujících inteligenci.
V přípravných experimentech odhadla počet neuronů v mozku mnoha živočišných druhů, včetně člověka tak, že rozpustila mozky v roztoku detergentu a spočítala z nich uvolněné neurony.
Samozřejmě, že s mozky dinosaurů nelze takové měření provést. Herculano-Houzelové však pomohla její účast na studii zveřejněné ve vědeckém časopise Proceedings of the National Academy of Sciences, v které mezinárodní tým vedený českým biologem Pavlem Němcem z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy dokázal, že ptáci mají dvakrát více neuronů než primáti s mozky stejné hmotnosti a čtyřikrát více neuronů než mozky hlodavců stejné hmotnosti.
Ještě silnější inspirací byla Herculano-Houzelové ryze česká studie týmu Pavla Němce zveřejněná vloni rovněž ve vědeckém časopise Proceedings of the National Academy of Science, z které vyplývá, že ve srovnání s plazy mají ptáci ve svých mozkových kůrách mnohem vyšší hustotu neuronů. Současní ptáci jsou příbuzní vyhynulým masožravým dinosaurům teropodům, k nimž patřil i Tyrannosaurus rex.
Herculano-Houzelová odhadla hmotnost mozků dinosaurů na základě tomografických snímků dinosauřích lebek a porovnala je s údaji o hmotnosti mozků ptáků a plazů zveřejněných Němcovým týmem. Na základě těchto dat pak odvodila rovnici pro korelaci mezi hmotností mozku zvířete a přibližným počtem neuronů v mozku.
Došla k závěru, že mozky teropodů se řídí zhruba stejnými pravidly jako mozky současných teplokrevných ptáků, jako jsou pštrosi. Naopak, mozky obřích býložravých dinosaurů, tzv. sauropodů, k nimž patřil např. Brachiosaurus, jsou více podobné mozkům moderních chladnokrevných plazů.
Pro zástupce další skupiny dinosaurů, která zahrnuje triceratopse, a také pro některé pterosaury, platila v závislosti na druhu buď „ptačí“ nebo „plazí“ rovnice. Tak mohla Herculano Houzelová odhadnout i hustotu neuronů v mozcích a mozkové kůře různých druhů dinosaurů.
Šest metrů dlouhý teropod Alioramus, který žil asi před sedmdesáti miliony let na území dnešního Mongolska, měl ve své mozkové kůře něco málo přes miliardu neuronů, podobně jako jihoamerická opice malpa kapucínská. A Tyrannosaurus rex s mozkem vážícím 340 gramů měl v mozkové kůře odhadem 3,3 miliardy kortikálních neuronů, což je vyšší hustota neuron než v mozkové kůře paviána.
„Získala jsem k T. rexovi docela respekt," říká Herculano-Houzelová. "Něco tak obřího, s velkými zuby a mělo to kapacitu mozku jako pavián... to je opravdu děsivé."
Herculano-Houzelová odhadla, že tyranosaurovi by trvalo 4 až 5 let, než by dosáhl pohlavní dospělosti, a mohl žít maximálně 49 roků. Také tyto údaje jsou zhruba stejné jako u paviána. Pokud se tyranosaurus mozkem paviánovi podobal, mohlo by to znamenat, že stejně jako někteří moderní primáti by i někteří dinosauři používali nástroje a předávali by si znalosti z generace na generaci.
Skepse odborníků
Odborníci zaujali k nové studii protichůdná stanoviska. Například pro paleontologa Fabiena Knolla z muzea Dinópolis ve španělském Teruelu jsou závěry Herculano-Houzelové přesvědčivé a říká: „Doposud jsme neměli nejmenší představu o počtu neuronů, které by dinosauři mohli mít v mozku a mozkové kůře. Teď tu představu máme.“
„Je opravdu osvěžující mít neurologa, který se dívá na paleontologická data,“ dodává Stig Walsh z National Museums Scotland. Zároveň však Walsh varuje před tím, že je studie založena na „značném množství závěrů nebo návrhů vycházejících v podstatě jen z jedné jediné extrapolace“.
Skeptická je i evoluční bioložka Amy Balanoffová z Johns Hopkins University. Ta říká: "T. rex byl pravděpodobně docela agilní, poměrně inteligentní predátor, takže je fajn mít data, která to podporují.“ Studii ale vytýká, že odhady hmotnosti mozku použité Herculano-Houzelovou jsou už zastaralé.
Balanoffová publikovala v roce 2020 se svým týmem velký soubor dat s odhady hmotnosti mozku pro ptáky a dinosaury. Ty jsou nižší než údaje použité Herculano-Houzelovou. Belanoffová proto považuje data z nové studie za nadhodnocená.
Silná skepse vládne k tvrzení, že někteří teropodi mohli používat nástroje.
„Taková mimořádná tvrzení vyžadují mnohem více důkazů, které by je podpořily,“ říká americká paleontoložka Ashley Morhardtová z Washington University School of Medicine v St. Louis. „Používání nástrojů je přitažené za vlasy,“ souhlasí s ní Fabien Knoll.
„I kdybychom spolehlivě znali hustotu neuronů v mozkové kůře dinosaurů, neprozradí nám to všechno o jejich inteligenci. V tom hrají významnou roli i další aspekty fyziologie mozku, například způsob propojení neuronů,“ dodává Ashley Morhardtová a věří, že studie Herculano-Houzelové otevírá dveře k lepšímu pochopení mentálních schopností dinosaurů. "Díky tomu budeme stále lépe chápat, co bylo a nebylo možné pro tak úžasné tvory, jako byl T. rex."
Titulní foto: James St. John, CC BY 2.0