Учёные выяснили, что для крупных мозгов позвоночным нужны тёплое тело и большое потомство

от

У позвоночных сильно различается размер мозга: даже при одинаковом размере тела мозг может отличаться в сто раз. Как правило, у млекопитающих и птиц мозг самый крупный по отношению к размеру тела, за ними следуют акулы и рептилии. У земноводных и большинства рыб мозг наименьший среди всех позвоночных.

Почему так?

В некоторых группах животных у видов, живущих группами, мозг больше, чем у одиночных видов. Им приходится справляться с быстро меняющимися социальными ситуациями, поэтому им нужен более мощный мозг.

Кроме того, млекопитающие и птицы, которые самостоятельно поддерживают температуру тела и поэтому имеют более высокую и стабильную температуру, имеют больший мозг, чем большинство других позвоночных, температура тела которых зависит от окружающей среды. Но пока у нас нет чёткого объяснения этой разницы. Более того, даже внутри этих групп существуют значительные различия.

Мозговая ткань требует постоянного количества энергии

В отличие от других органов, мозг не может просто отключиться во время сна или в периоды голода. Поэтому, когда мозг становится больше, организм должен найти энергию для его питания. Согласно «Гипотезе дорогостоящего мозга», мозг может расти только в том случае, если он сам производит дополнительную энергию или если он настолько улучшает шансы организма на выживание, что тот может позволить себе расти и размножаться медленнее.

Это объясняет, например, почему у видов обезьян, которым не приходится переживать периоды голода и, следовательно, терять энергию в течение года, мозг больше. И почему у оседлых птиц мозг больше, чем у перелётных.

Исследование Института поведения животных Общества Макса Планка в Констанце

Исследователи из Института поведения животных Общества Макса Планка в Констанце выяснили, применимы ли эти закономерности ко всем позвоночным. В своём исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, они обнаружили, что во всех группах позвоночных температура тела оказывает значительное влияние на размер мозга.

Виды, которые могут поддерживать постоянную температуру тела, обычно могут позволить себе больший мозг, поскольку он более эффективен в тёплой среде. Это касается и так называемых холоднокровных видов, которые живут в тёплых водах или специально выбирают такие места.

Кроме того, по словам исследователей, размер потомства также ограничивает размер мозга во взрослом возрасте. Поскольку затраты на большой мозг по отношению к весу особенно высоки для молодых животных, сначала имеет смысл поддерживать низкое значение. Те линии, которым удаётся поддерживать постоянную температуру тела и производить большое потомство, имеют самый большой мозг для данного размера тела.

«Нам, людям, повезло быть теплокровными. Кроме того, наши младенцы крупные, и их выкармливают в течение нескольких лет. Это позволило развиться одному из самых крупных мозгов среди всех позвоночных по отношению к весу», — говорит профессор Карел фон Шайк, руководитель группы сотрудников Института поведения животных Общества Макса Планка.

Таким образом, постоянно высокая температура тела была предпосылкой для эволюции, позволившей увеличить размер мозга. Однако эта способность изначально развилась по другим причинам — предположительно, чтобы млекопитающие могли оставаться активными ночью, а птицы могли летать на большие расстояния. Только после этого появилась возможность для роста мозга. В эволюции инновации могут иметь неожиданные последствия и открывать совершенно новые возможности.

Предоставлено Обществом Макса Планка

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте