Размер имеет значение — как вырос мозг млекопитающих за последние 150 млн. лет.
Новое исследование раскрывает удивительные факты о влиянии крупнейших катаклизмов в истории Земли на размер мозга млекопитающих.
Взаимосвязь между размером тела и мозгом — один из основных критериев, по которым ученые определяют, насколько разумно животное. Новое исследование 22 экспертов из Университета Макса Планка и Стоуни-Брук в Нью-Йорке пытается ответить на сложный вопрос: как изменилось это соотношение у млекопитающих за последние 150 миллионов лет?
Исследователи сравнили массу мозга 1 400 особей. Окаменелости были использованы для изучения 107 из них, поскольку рассматриваемые виды давно исчезли. Среди них — одни из самых древних китов и обезьян, известных науке.
Согласно результатам исследования, соотношение между размером тела и мозгом не изменилось пропорционально в ходе эволюции. Например, слоны за миллионы лет увеличили размер своего тела и своего мозга. При этом уменьшились размеры дельфинов, но увеличился их мозг. Аналогичная тенденция наблюдается у обезьян. Ученые считают, что подготовленные ими модели показывают, насколько неправильно устанавливать связь между интеллектом вида и соотношением между размером его тела и его мозга.
— Имеющиеся у нас факты показывают, что это соотношение относительно незначительно, — сказал Джерон Смирс, биолог-эволюционист из Университета Стоуни-Брук и один из авторов исследования. — Давайте сосредоточимся на калифорнийском морском льве. У этих животных маленький мозг по сравнению с их телом. Однако они известны своим замечательным интеллектом, — сказал Смирс. Это связано с хищниками, которые представляли для них угрозу, и у них срабатывала защитная реакция, не оказывающая отрицательного воздействия на его интеллект, — добавляет Смирс.
— Благодаря результатам нашего исследования мы смогли опровергнуть давнее представление о том, что относительный размер мозга по отношению к телу можно приравнять к уровню интеллекта, — сказал Камран Сафи из Max Planck, который также является одним из авторов исследования.
— Правда в том, что иногда мозг уменьшается в самый последний момент, после постепенного уменьшения тела, что бывает вызвано новой средой обитания или способом передвижения — другими словами, это не имеет ничего общего с интеллектом. Мозг как «показатель когнитивных способностей вида должен отойти на второй план. Гораздо важнее эволюционная история, нюансы того, как мозг и тело менялись с течением времени», — сказал Сафи.
Новое исследование выявило кое-что любопытное: наиболее значительные изменения в размере мозга у ряда млекопитающих произошли после 2 катастрофических событий. Один из них — это массовое вымирание видов, около 66 миллионов лет назад (когда вымерли динозавры), а другой — изменение климата, произошедшее до 23-33 миллионов лет. Ученые установили, что после массового вымирания, в конце Мелового периода —произошло резкое изменение соотношения мозга к размеру тела у ряда млекопитающих, которые начали заполнять ниши, оставшиеся пустыми после вымирания динозавров.
Примерно 30 миллионов лет спустя, в конце палеогена, климат начал охлаждаться, что также привело к резким эволюционным изменениям. Затем тела и мозг многих животных, включая тюленей, медведей, китов и приматов, увеличились в размерах.
— Результаты исследования нас определенно удивили. Большая часть различий в относительном размере мозга многих современных млекопитающих, таких как дельфины, слоны и обезьяны, в значительной степени может быть объяснена изменениями, которые произошли у их предков во время этих двух катастрофических событий, — сказал Смирс.
Авторы исследования добавляют, что анализ эволюции интеллекта требует детального изучения определенных нейроанатомических особенностей, таких как те части мозга, которые связаны со сложными когнитивными процессами.
— Несомненно, взаимосвязь между размером мозга и тела в некотором роде напрямую связана с интеллектом. Однако выводы, к которым мы пришли, однозначно показывают, что в гораздо большей степени это результат адаптации некоторых видов к большому давлению, которое окружающая среда оказывала на них в прошлом, — добавил Смирс.