Сравнение характеристик, в том числе поведения, исчезнувших видов с нынешними имеет давнюю традицию палеонтологии.
Когнитивные способности (познавательные процессы ), животных характеризуются периодами недисциплинированного энтузиазма, а также почти полного отрицания любых когнитивных способностей.
Нельзя не приписать позвоночным и беспозвоночным животным широкие познавательные способности и даже то, что можно назвать "умственным опытом". Например, новокаледонская ворона, спонтанно создающая удочку в качестве крючка для доступа к пище или использование когнитивной карты почтовым голубем, спонтанно выполняющим корректирующую переориентацию после некоторой навигационной ошибки, может рассматриваться как "когнитивная".
Птичий гиппокамп ( часть системы головного мозга),также может внести свой вклад в разговор о возможности изучения "палеонтологии познания". Для птиц характерны различия в относительных размерах гиппокампа.Эти различия тесно связаны в таксономических группах по отношению кэширования пищи, паразитизма гнезд и миграционного поведения.
Хотя, возможно и несколько упрощенный, общий вывод, вытекающий из таких сравнений, заключается в том, что превосходные пространственные когнитивные способности в контексте воспоминаний о том, где была спрятана пища, расположение потенциальных гнезд хозяев или навигация к отдаленным местам назначения связаны с более крупным гиппокампусом. Эти наблюдения позволяют предположить, что выводы об относительных когнитивных способностях могут быть сделаны на основе морфологии мозга.
Зачастую в палеонтологии современные животные изучаются как заменители вымерших родственников. Поскольку не птичьи манирапторы являются родственной группой для современных птиц, мы предполагаем, что может существовать модель птиц, которая может дать представление о когнитивных способностях вымерших манирапторов (архозавров из группы целурозавров).
На вопросы о сложности поведения и познании вымерших животных трудно ответить, поскольку палеонтологи могут только восстановить скелетный материал, окаменевший в породе и неспособный непосредственно наблюдать за поведением животных. Несмотря на это ограничение, существует множество способов изучения поведения ископаемых животных.
Например, ископаемые пути встречаются, когда животное оставляет следы в рыхлых отложениях, таких как песок или грязь. Если зона воздействия остается нетронутой по мере накопления большего количества песка, то зона воздействия остается наблюдаемой. Другим источником информации о поведении вымерших животных являются места обитания.
В плейстоценовых гудронах близ Лос-Анджелеса скопление ископаемых млекопитающих имеет поразительное сходство со структурой сообщества, характерной для современной африканской саванны.
Ближе к нашему вопросу о поведении и познании не птичьих тероподов, несколько недавних находок ископаемых показали, что некоторые тероподы были стадными, по крайней мере, в течение части их жизненного цикла. Возможно, что в некоторых не птичьих тероподах взрослые особи и выводки оставались вместе.
Палеоневрология - это изучение эволюции мозга ископаемых позвоночных животных. Мозг древних организмов может быть трудно изучать, потому что мягкие ткани головы разрушаются задолго до того, как позвоночные могут окаменеть. Однако палеонтологи могут по-разному реконструировать структуры мягких тканей в полости черепа используя полость черепа для создания "эндокаста". Совсем недавно компьютерная томография была применена для создания 3D-моделей ископаемых эндокастов.
Эндокаст - это внутреннее литье полого предмета, часто имеющее отношение к черепному своду при изучении развития мозга.
Хотя гипсовая или цифровая эндокастальная модель мало что говорит о внутренней организации мозга, но она дает данные о форме и размере, позволяющие сделать некоторые выводы об общем мозговом типе. В отношении птичьего гиппокампа, размер области головного мозга часто воспринимается как косвенный показатель "мощности" и, вероятно, наилучшим примером тому служит классическая аллометрическая функция (неравномерный рост частей тела), которая показывает, что более сложные с точки зрения поведения млекопитающие и птицы обычно имеют относительно большие размеры мозга по сравнению с другими группами позвоночных.
Такой же подход может быть использован и для оценки эндокастного сходства между близкородственными группами, даже для вымерших животных. Современные птицы являются производной линии вымерших динозавров тероподов.
Эндокасты Археоптерикса привели к открытию ряда особенностей его анатомии, напоминающих современных птиц, включая крупные оптические доли, разделенные полушария головного мозга и относительный размер мозга, близкий к некоторым сохранившимся видам птиц. Был сделан вывод о том, что Археоптерикс обладает неврологическими возможностями.Можно взять те же данные и гипотетически сказать, что эндокастовые свойства Археоптерикса более близки к относительно более мелкомозговым дошедшим до нас водоплавающим птицам, чем у более крупных. Поэтому Археоптерикс обладает когнитивной способностью, более близкой к тому, что мы видим у уток.
Эволюция тероподов свидетельствует о том, что увеличение относительного размера мозга происходило многократно независимо друг от друга, и поэтому не ограничивается Археоптериксом.У манирепторановых динозавров мозг явно похож на современных птиц.
Подход, использованный в исследованиях, заключался в создании компьютерных томографических изображений черепов целого ряда сохранившихся видов птиц для создания цифровых эндокастов мозга, размеры которых можно было бы визуализировать и количественно оценить. Эндокраниальные объемы могут быть использованы в качестве оценки размера мозга у птиц.
Исследование реконструированных мозгов двух вымерших манирапторов и археоптериксов, показывает, что по сравнению с прототипом современной птицы их мозги оказались относительно длинными и тонкими.Данные свидетельствуют о том, что относительно длинный и узкий теленцефалон баклана очень похож на вымерших манирапторов и можно обратиться к бакланам, чтобы получить представление о сложности поведения и когнитивной способности вымерших манирапторов.
Мигрирующие птицы имеют меньшую тиленцефальную ширину (отношение максимальной ширины мозговой коробки (череп) к её максимальной длине), чем родственные виды, не мигрирующие. Эта разница свидетельствует о меньшей гибкости поведения и умственной отсталости мигрирующих видов.
Описанный выше исследовательский анализ означает, что компьютерная томография позволяет количественно оценить эндокастовую форму в различных измерениях. В частности, трехмерные ориентиры, размещенные на цифровых эндокастах, могут быть проанализированы с помощью геометрических морфометрических подходов, включая основные компоненты и анализ вариаций, для определения размеров сходства и размеров различий между группами.