https://frosthead.com

Какво наистина са направени първичните мозъци толкова големи?

Ползите от големия мозък могат да ни се струват очевидни. Но много същества освен хората са процъфтявали без тях и продължават да се справят отлично, много ви благодаря. В крайна сметка, както Алекс Декасиен, завършил антропология в Нюйоркския университет, „мозъкът е супер скъп за растеж и поддържане.“ За антрополозите това представлява еволюционна мистерия: Какво би накарало създание да инвестира толкова много енергия в орган, който не предоставя незабавни ползи за лов, чифтосване или отбрана?

Свързано съдържание

  • Какво наистина пази маймуните да говорят своите умове? Техните умове

Преди повече от две десетилетия антрополозите започнаха да възприемат „теорията на социалния мозък“ като възможен отговор. Тази идея заявява, че именно предизвикателствата за управлението на все по-сложни социални отношения и взаимодействия са главно движещи в развитието на по-големи мозъци, за разлика от предизвикателството да се намери храна. В крайна сметка да си социално създание е много работа. Но ново проучване на Деказиен се стреми към тази доминираща теория, като предлага различен катализатор за развитието на мозъка: плод.

В своето изследване Деказиен се фокусира основно върху разликите между половете примати. Преди няколко години тя се занимаваше с проучвания за разликите в размера на мозъка между половете примати и се натъкна на това, което тя нарича „огромно противоречие“. Тя откри различни различни проучвания, които предполагат, че или полигинандрозни примати (тези, които се чифтосват с множество партньори), или моногамни примати (тези, които поддържат дългосрочни чифтосващи връзки с един партньор) имат по-голям мозък от другия. Странно е, че "и двамата са заявили подкрепата на хипотезата за социалния мозък", казва Де Касиен.

Някои от тези учени твърдяха, че управлението на множество партньори би обложило повече ума и ще насърчи развитието на по-големи мозъци, докато други предполагат, че изграждането на трайна връзка с един партньор ще изисква повече умствени способности. „Когато преоценявах това очевидно противоречие, исках да взема предвид тези по-стари идеи“, казва Де Казиен. Използвайки съвременни техники и разширени данни, DeCasien и нейният екип направиха точно в проучване, публикувано тази седмица в списанието Nature Ecology and Evolution .

Нейният извод: онези по-стари идеи бяха правилни - най-вече.

По-старите проучвания за развитието на мозъка на примати са изготвили до 43 вида примати, казва Де Касиен. Съвременните набори от данни позволиха на екипа й да използва данни за размера на мозъка от повече от 140 вида. Те сравняват тези размери на мозъка с диетите на видовете и факторите, базирани на социалното развитие, като размер на групата и система за чифтосване. Те бяха в състояние да разбият тези числа с помощта на съвременни техники за статистически анализ, разработени или усъвършенствани през последното десетилетие.

„Използвахме всички най-нови методи, които са на разположение“, казва Де Касиен. (Това е причината "имаме нелеп брой допълнителни таблици" в проучването, добавя тя.)

След провеждането на тези анализи, екипът на DeCasien стигна до заключението, че диетата, а не социалната сложност, изглежда е най-корелираща с по-големи размери на мозъка сред приматите. По-конкретно, приматите, които се хранят предимно с плодове - като шимпанзета или маймуни-паяци - изглежда имат най-голям размер на мозъка. (По-специално, хората бяха изключени от данните, тъй като „ние сме извънземни по отношение на размера на мозъка“, според проучването, често срещана практика при сравнителни изследвания на размера на мозъка.)

Това има смисъл, тъй като плодовете са много по-гъст хранителен източник на храна, отколкото зеленина, казва Катрин Милтън, физическа антроположка в Калифорнийския университет в Бъркли, която изследва диетата на приматите в екологията и не е участвала в това проучване. "Тъй като високолистните [при хранене с листа] примати обикновено приемат по-малко готова енергия за единица време, отколкото силно плодовитите [при хранене с плодове] примати, човек би си помислил, че размерът им на мозъка ще съответства на тази диетична разлика", казва Милтън по имейл.

Въпреки това, просто достъпът до тези хранителни вещества сам по себе си не обяснява защо приматите, хранещи се с плодове, биха развили по-големи мозъци, казва Де Касиен. "Повишаването на качеството на вашата диета ... ви позволява възможността да увеличите размера на мозъка си, но все още не обяснява защо би било изгодно", казва Де Касиен - да не говорим за достатъчно изгодно, за да оправдаете изразходването на повече ресурси за мозъка си, отколкото за други части на вашия тяло.

Това предимство идва в трудността, необходима за намирането на добър плод, казва Де Касиен. Както Милтън пише в проучване от 1981 г., в което сравнява плодородните маймуни-паяци с многолистните маймуни, които вият, „плодът е по-пестеливо разпространен хранителен ресурс в тропическите гори, отколкото листата […] По този начин маймуните-паяци са изправени пред много по-сложен проблем от риданията по отношение на намирането на хранителните им източници, тъй като всъщност те се занимават с доставяща площ над 25 пъти по-голяма. ”Проучването отбелязва, че маймуните-паяци имат мозъчен размер над двойно по-голям от този на маймуните, които гоят, и спекулират, че трудностите да научат Намерете и запомнете къде се намират плодовете, които биха могли да доведат до този растеж.

"Когнитивната сложност, която е необходима, за да стане по-ефективна при търсенето на тези неща, също би осигурила селективното налягане за увеличаване на размера на мозъка", казва Де Касиен.

И все пак Робин Дънбар, антрополог и еволюционен психолог от Оксфордския университет, който разработи хипотезата за социалния мозък, казва, че изследването на Деказиен има „сериозен недостатък в цялата му структура“. Дънбар казва, че диетата е ограничение за размера на мозъка, докато социалността служи като причина за развитието на мозъка. Данбар казва, че сравняването им помежду си, сякаш те са еквивалентни, е неправилно. според него те са взаимно допълващи се, а не алтернативни обяснения.

„По същество те твърдят, че подобренията в диетата са довели до развитието на големите мозъци, така че да позволят подобрения в диетата“, казва Дънбар. Той добавя, че изследователите са били неправилни при разглеждането на общия размер на мозъка, когато е трябвало да се съсредоточат върху размера на неокортекса - частта от мозъка, участваща в познанието, пространствените разсъждения и езика - която Дънбар анализира в своята статия от 1992 г., предлагаща социалния мозък хипотеза.

Дънбар също оспорва данните, използвани от DeCasien и нейния екип, показващи, че ядещите плодове имат по-голям мозък от листноядците, заявявайки, че пренебрегват изследванията от 1992 г., опровергавайки това твърдение.

Други изследователи, които изучават еволюцията на приматите, бяха по-малко критични. „Резултатите на авторите са много убедителни“, казва Майкъл Шилачи, еволюционен антрополог в университета в Торонто и не е участвал в проучването. Работата на DeCasien "предоставя много силна подкрепа за екологично обяснение за еволюцията на размера на мозъка при приматите, което е отличителен белег на нашия ред", казва той. Въпреки това той казва, че не е сигурен дали яденето на плодове е помогнало конкретно за развитието на размера на мозъка в хора, също и потомци на примати.

Еволюционният антрополог от университета в Дърам Робърт Бартън е съгласен с някои от откритията на Деказиен, по-специално, че социалната мозъчна хипотеза вероятно не е основният двигател на развитието на мозъка. Въпреки това, Бартън, който не е участвал в това проучване и в момента работи върху по-голямо проучване на същата тема, казва, че би се поколебал да определи какъвто и да е специфичен вид храна като движещ мозъчното развитие.

„Тук сме съгласни, че има малко или никакви доказателства за ефекта на„ социалния мозък “в тези големи масиви от данни и че има по-стабилни корелации с екологични променливи“, казва Бартън по имейл.

От своя страна DeCasien предупреждава, че плодовете и диетата не са единствените двигатели на еволюцията на размера на мозъка сред приматите, а просто доминиращият от техния анализ. Все по-сложните социални изисквания със сигурност все още играят основна роля за насърчаване на растежа на размера на мозъка, казва тя. „Не че е едното, а не другото“, казва тя. "Определено смятаме, че всички тези неща са заедно заедно."

Какво наистина са направени първичните мозъци толкова големи?