https://frosthead.com

Co naprawdę sprawiło, że mózgi naczelnych są tak duże?

Korzyści z dużego mózgu mogą nam się wydawać oczywiste. Ale wiele stworzeń oprócz ludzi dobrze się bez nich rozwijało i nadal dobrze sobie radzi, dziękuję bardzo. W końcu, jak Alex DeCasien, absolwent antropologii na New York University, „mózg jest bardzo drogi w utrzymaniu i utrzymaniu”. Dla antropologów stanowi to ewolucyjną tajemnicę: co skłoniłoby stworzenie do zainwestowania tak dużej ilości energii w narząd, który nie zapewnia natychmiastowych korzyści z polowania, krycia lub obrony?

powiązana zawartość

  • Co naprawdę powstrzymuje małpy od mówienia w swoich myślach? Ich umysły

Ponad dwie dekady temu antropologowie zaczęli przyjmować „teorię mózgu społecznego” jako możliwą odpowiedź. Pomysł ten mówi, że to wyzwania związane z zarządzaniem coraz bardziej złożonymi relacjami społecznymi i interakcjami napędzały głównie rozwój większych mózgów, a nie wyzwanie polegające na poszukiwaniu jedzenia. W końcu bycie istotą społeczną to dużo pracy. Ale nowe badanie DeCasien ma na celu tę dominującą teorię, sugerując inny katalizator rozwoju mózgu: owoc.

W swoich badaniach DeCasien koncentruje się głównie na różnicach między płciami u naczelnych. Kilka lat temu przeglądała różnice w rozmiarze mózgu między płciami naczelnych i natrafiła na coś, co nazywa „wielką sprzecznością”. Odkryła różne niedawne badania sugerujące, że albo naczelne wielożerne (te, które łączą się w pary z wieloma partnerami), albo naczelne monogamiczne (te, które utrzymują długotrwałe relacje godowe z jednym partnerem) miały większe mózgi niż drugi. O dziwo „obaj twierdzili, że popierają hipotezę mózgu społecznego”, mówi DeCasien.

Niektórzy z tych naukowców argumentowali, że zarządzanie wieloma partnerami bardziej obciążałoby umysł i zachęcało do rozwoju większych mózgów, podczas gdy inni sugerowali, że nawiązanie trwałej więzi partnerskiej z jednym partnerem wymagałoby większej zdolności umysłowej. „Dokonując ponownej oceny tej oczywistej sprzeczności, chciałem wziąć pod uwagę te starsze pomysły” - mówi DeCasien. Wykorzystując nowoczesne techniki i rozszerzone dane, DeCasien i jej zespół zrobili to w badaniu opublikowanym w tym tygodniu w czasopiśmie Nature Ecology and Evolution .

Jej wniosek: te starsze pomysły były poprawne - głównie.

DeCasien mówi, że starsze badania dotyczące rozwoju mózgu naczelnych obejmowały nawet 43 gatunki naczelnych. Nowoczesne zestawy danych pozwoliły jej zespołowi czerpać z danych o rozmiarze mózgu ponad 140 gatunków. Porównali te rozmiary mózgu do diety gatunku i czynników związanych z rozwojem społecznym, takich jak wielkość grupy i system kojarzenia. Byli w stanie zmiażdżyć te liczby dzięki zaawansowanym technikom analizy statystycznej opracowanym lub udoskonalonym w ostatniej dekadzie.

„Zastosowaliśmy wszystkie najnowsze dostępne metody” - mówi DeCasien. (To jest powód, dla którego „mamy absurdalną liczbę tabel uzupełniających” w badaniu, dodaje).

Po przeprowadzeniu tych analiz zespół DeCasien stwierdził, że dieta, a nie złożoność społeczna, wydaje się być najbardziej skorelowana z większym rozmiarem mózgu u naczelnych. W szczególności naczelne, które żywiły się głównie owocami - takimi jak szympansy lub pająki - wydawały się mieć największe rozmiary mózgu. (Zwłaszcza ludzie zostali wykluczeni z danych, ponieważ „jesteśmy odstający od wielkości mózgu”, zgodnie z badaniem, powszechną praktyką w porównawczych badaniach wielkości mózgu.)

Ma to sens, ponieważ owoce są znacznie bogatszym w składniki odżywcze źródłem pożywienia niż liście, mówi Katherine Milton, antropolog fizyczny z University of California w Berkeley, który bada ekologię dietetyczną naczelnych i nie był zaangażowany w to badanie. „Ponieważ naczelne żyjące w naturze [jedzące liście] naczelne generalnie zużywają mniej gotowej energii na jednostkę czasu niż naczelne o bardzo owocowych owocach], można by pomyśleć, że rozmiar ich mózgu koreluje z tą różnicą dietetyczną” - powiedział Milton za pośrednictwem poczty elektronicznej.

Jednak samo posiadanie dostępu do tych składników odżywczych nie tłumaczy, dlaczego naczelne żywiące się owocami rozwinęłyby większe mózgi, mówi DeCasien. „Podwyższenie jakości diety… pozwala na zwiększenie wielkości mózgu, ale wciąż nie wyjaśnia, dlaczego byłoby to korzystne” - mówi DeCasien - nie mówiąc już o tyle na tyle, by uzasadnić wydawanie więcej zasobów na mózg niż na inne części twojego mózgu. ciało.

Ta korzyść wiąże się z trudnością wymaganą do znalezienia dobrych owoców, mówi DeCasien. Jak napisał Milton w badaniu z 1981 r., Które porównywało owocożerne małpy pająki z małpami wyjec: lokalizując swoje źródła pożywienia, ponieważ w rzeczywistości mają do czynienia z obszarem zaopatrzenia ponad 25 razy większym. ”W badaniu zauważono, że małpy pająki mają rozmiar mózgu ponad dwukrotnie większy niż u małp wyjących i spekulują, że trudności w nauce znajdź i zapamiętaj, gdzie znajdują się owoce, mogło to spowodować wzrost.

„Złożoność poznawcza, która jest wymagana, aby stać się bardziej wydajnym w poszukiwaniu tych rzeczy, stanowiłaby również selektywną presję na zwiększenie wielkości mózgu” - mówi DeCasien.

Jednak Robin Dunbar, antropolog i psycholog ewolucyjny z Oxford University, który opracował hipotezę mózgu społecznego, twierdzi, że badanie DeCasien ma „poważną wadę w całej [swojej] strukturze”. Dunbar mówi, że dieta jest ograniczeniem wielkości mózgu, a społeczność jest przyczyną rozwoju mózgu. Dunbar mówi, że porównywanie ich ze sobą tak, jakby były równoważne, jest nieprawidłowe; jego zdaniem są one uzupełniającymi się, a nie alternatywnymi wyjaśnieniami.

„Zasadniczo twierdzą, że poprawa diety spowodowała ewolucję dużych mózgów, aby umożliwić poprawę diety”, mówi Dunbar. Dodaje, że badacze mylnie patrzyli na całkowity rozmiar mózgu, kiedy powinni byli skupić się na wielkości kory nowej - części mózgu zaangażowanej w funkcje poznawcze, rozumowanie przestrzenne i język - którą Dunbar przeanalizował w swojej pracy z 1992 r., Proponując mózg społeczny hipoteza.

Dunbar ma również problem z danymi wykorzystanymi przez DeCasien i jej zespół pokazujący, że osoby jedzące owoce mają większe mózgi niż osoby jedzące liście, mówiąc, że zignorowały badania od 1992 roku, które potwierdziły to twierdzenie.

Inni badacze badający ewolucję naczelnych byli mniej krytyczni. „Wyniki autorów są bardzo przekonujące” - mówi Michael Schillaci, antropolog ewolucyjny z University of Toronto i nie brał udziału w badaniu. Praca DeCasien „zapewnia bardzo silne poparcie dla ekologicznego wyjaśnienia ewolucji wielkości mózgu u naczelnych, co jest znakiem rozpoznawczym naszego zamówienia”, mówi. Mimo to, nie jest pewien, czy jedzenie owoców szczególnie pomogło w ewolucji wielkości mózgu w także ludzie, potomkowie naczelnych.

Robert Barton, ewolucyjny antropolog z Uniwersytetu Durham, zgadza się z niektórymi odkryciami DeCasien, zwłaszcza że hipoteza mózgu społecznego prawdopodobnie nie jest głównym motorem rozwoju mózgu. Jednak Barton, który nie był zaangażowany w to badanie i obecnie pracuje nad większym badaniem tego samego tematu, mówi, że zawahałby się wskazać każdy konkretny rodzaj żywności jako motorykę rozwoju mózgu.

„Zgadzamy się, że w tych dużych zbiorach danych istnieje niewiele dowodów na„ mózg społeczny ”lub że nie ma dowodów na istnienie silniejszych korelacji ze zmiennymi ekologicznymi” - powiedział Barton za pośrednictwem poczty elektronicznej.

Ze swojej strony DeCasien ostrzega, że ​​owoce i dieta nie są jedynymi czynnikami napędzającymi ewolucję wielkości mózgu u naczelnych, tylko dominującymi w ich analizie. Mówi, że coraz bardziej złożone wymagania społeczne z pewnością nadal odgrywały istotną rolę w stymulowaniu wzrostu wielkości mózgu. „Nie chodzi o to, że to jedno, a nie drugie” - mówi. „Zdecydowanie uważamy, że wszystkie te rzeczy koegzystują ze sobą”.

Co naprawdę sprawiło, że mózgi naczelnych są tak duże?