320 миллионов лет назад появились амниоты — рептилии, птицы и млекопитающие, которые сегодня населяют планету от пустынь до тропиков. Их мозг развивался по разным траекториям, но почему одни виды умнее других, даже без сложной коры, как у приматов?

Ученые из Китайской академии наук, BGI Research и других институтов сравнили клетки мозга черепах, зебровых амадин, голубей, мышей и макак, расшифровав более 1,3 миллиона клеточных профилей.

Результаты опубликованы в издании Developmental Cell.

Оказалось, что птицы и млекопитающие пошли разными путями. Например, у птиц в возбуждающих нейронах коры активен ген SLC17A6, а у млекопитающих его близнец SLC17A7 доминирует в неокортексе. Такие различия накопились из-за мутаций и дублирования генов.

Но самое интересное — в мозжечке птиц нашли уникальный тип клеток Пуркинье, которого нет у млекопитающих.

Возможно, именно он помогает птицам мастерски управляться с полетом и сложными песнями.

Что еще обнаружили:

• 3000 генов работают по-разному у птиц и млекопитающих
• Эволюция часто «переключала» дублированные гены, меняя функции клеток

Это исследование — как машина времени: оно показывает, как небольшие изменения в ДНК создавали новые формы интеллекта.

Этот фундамент для понимания, как природе удалось создать столько версий разума.

Что полезного на практике:

• Медицина — можно точнее моделировать человеческие болезни, изучая аналогичные клетки у птиц.
• ИИ — принципы организации нейросетей у разных видов вдохновят на новые алгоритмы.
• Эволюция — видно, какие генетические «ходы» привели к когнитивным скачкам.

Однако авторы не проверили, как выявленные генетические различия влияют на поведение в реальности. Например, если «выключить» птичий ген SLC17A6, потеряет ли амадина способность к обучению песен? Без таких экспериментов выводы остаются умозрительными.

Ранее ученые выяснили, что необходимость выживать в городских условиях наделяет живые виды большим мозгом.