BRASIL - Otak burung masa kini memfasilitasi tingkat kecakapan kognitif dan kompleksitas perilaku yang hanya dapat disaingi oleh mamalia. Namun, bagaimana otak burung berevolusi selama jutaan tahun dari bentuk dinosaurus leluhur telah lama membingungkan para ilmuwan. Hal itu kini telah berubah berkat penemuan fosil yang spektakuler di Brasil.

Para peneliti menggali tengkorak spesies burung seukuran burung jalak yang sebelumnya tidak diketahui bernama Navaornis hestiae yang terawetkan dengan sangat baik sehingga mereka dapat merekonstruksi anatomi otak dan telinga bagian dalamnya secara digital berdasarkan bentuk tempurung otaknya.

Burung itu menghuni lingkungan yang gersang sekitar 80 juta tahun yang lalu selama Periode Cretaceous, bab terakhir dalam zaman dinosaurus.

"Penemuan ini unik," kata paleontolog Universitas Cambridge Guillermo Navalón, salah satu penulis utama studi yang dipublikasikan pada hari Rabu di jurnal Nature.

Burung berevolusi dari dinosaurus berbulu kecil selama Periode Jurassic. Penemuan Navaornis mengisi celah selama 70 juta tahun dalam pemahaman evolusi neuroanatomi burung, yang berasal dari burung paling awal yang diketahui Archaeopteryx, yang hidup di Eropa sekitar 150 juta tahun yang lalu.

Tengkorak Navaornis, dengan geometri modern dalam hal bentuk paruh dan rongga mata yang besar, tampak seperti merpati kecil. Otaknya menampilkan mosaik fitur modern dan kuno, dan beberapa di antaranya.

"Ini adalah bukti yang telah lama dicari karena tengkorak 3D burung purba yang terpelihara dengan baik - yang terbang di atas kepala dinosaurus - sangat langka, dan yang ini adalah yang terpelihara dengan baik," kata paleontolog Museum Sejarah Alam Los Angeles County dan salah satu penulis utama studi Luis Chiappe.

"Para ilmuwan telah berjuang untuk memahami bagaimana dan kapan otak unik dan kecerdasan burung yang luar biasa berevolusi. Bidang ini telah menunggu penemuan fosil yang persis seperti ini," kata paleontolog Universitas Cambridge dan penulis senior studi Daniel Field.

Otak Navaornis - berukuran sekitar empat persepuluh inci (10 mm) - lebih kecil, relatif terhadap ukuran tengkorak, daripada pada burung modern, tetapi lebih besar dan lebih kompleks daripada pada Archaeopteryx.

Otak kecilnya, struktur otak yang pada burung hidup membantu mengoordinasikan kontrol motorik selama terbang, lebih kecil daripada pada spesies burung saat ini dan lebih mirip dengan Archaeopteryx.

Namun, otaknya terhubung ke sumsum tulang belakang dengan cara yang mirip dengan burung modern - dan, dalam hal ini, manusia - dan tidak seperti pada Archaeopteryx dan dinosaurus yang menjadi asal muasal burung.

Otaknya memiliki beberapa ciri yang merupakan peralihan antara Archaeopteryx dan burung modern. Ukuran dan bentuk serebrumnya yang berada di antara keduanya, yaitu struktur yang pada burung yang masih ada berisi area yang terlibat dalam kognisi kompleks, menunjukkan bahwa otaknya lebih maju secara kognitif daripada burung paling awal, tetapi kurang maju dibandingkan burung masa kini.

Navaornis menunjukkan beberapa karakteristik unik seperti aparatus vestibular, organ keseimbangan di telinga bagian dalam, yang lebih besar daripada burung lain yang diketahui.

"Ada kesenjangan yang signifikan (dalam catatan fosil) antara burung seperti Archaeopteryx yang memiliki jenis otak yang lebih mirip dinosaurus dan burung yang sangat erat hubungannya dengan burung modern. Bukti baru mendokumentasikan fase peralihan dalam evolusi otak, tetapi dengan beberapa spesialisasi tak terduga yang mungkin terkait dengan ciri fungsional seperti terbang," kata Chiappe.

Ada kekurangan fosil yang terpelihara dengan baik dari tahap awal evolusi burung. Kerapuhan tulang burung membuat fosil mereka jarang ditemukan. Tengkorak ini terpelihara secara tiga dimensi, bukannya hancur rata seperti banyak fosil lainnya. Fosil tersebut, yang mencakup 80% kerangka burung, menunjukkan bahwa burung ini adalah penerbang yang kompeten.

Namanya berarti "burung Nava," diambil dari William Nava, ilmuwan yang menemukan fosil tersebut pada tahun 2016 di negara bagian Sao Paulo di Brasil tenggara.

Navaornis termasuk dalam kelompok burung yang disebut enantiornithines yang berkembang pesat selama Zaman Kapur tetapi punah dalam hantaman asteroid 66 juta tahun lalu yang menghancurkan dinosaurus tetapi menyelamatkan garis keturunan burung yang masih berkembang hingga saat ini.

Itu berarti Navaornis bukan nenek moyang burung masa kini, dan ciri-cirinya yang tampak modern berevolusi secara terpisah dari ciri-ciri burung masa kini.

Paruhnya ramping dan halus, menunjukkan bahwa ia memakan serangga dan biji-bijian yang bisa ditelannya utuh. Ia hidup berdampingan dengan dinosaurus pemakan tumbuhan berleher panjang dan dinosaurus pemakan daging yang besar.

"Sekilas, ia mungkin tampak seperti burung hidup. Namun, pemeriksaan lebih dekat mungkin akan mengungkap sejumlah ciri kuno yang tidak ada pada burung hidup, seperti cakar yang menonjol dari sayap," kata Field.