’n Hiasint-ara (Anodorhynchus hyacinthinus). Tristan Barrington/Shutterstock

As eienaars van sommige van die grootste breine in die diereryk, neem ons mense dikwels aan dat kognitiewe prestasie, taakoplossing en sosiale interaksies die basiese bestanddele was wat die evolusie van ons komplekse breine bevorder het.

ons nuwe studie, wat onlangs in die Proceedings of the National Academy of Sciences gepubliseer is, daag hierdie intuïtiewe aanname uit.

Tesame met ander biologiese en ekologiese faktore, verloor kognitiewe en sosiale faktore hul leidende rol in die aandryf van groter breingroottes. In plaas daarvan is dit die hoeveelheid ouerlike sorg wat die nageslag ontvang wat 'n groter brein ondersteun.

Breintjies is duur

Die brein is een van die mees duur organe in 'n dier se liggaam – neurale aktiwiteit verg groot hoeveelhede energie. Hoe groter die brein is, hoe meer energie het dit nodig om homself te onderhou.

Bioloë het lank aanvaar dat hierdie groot koste moet kom met 'n paar goeie voordele wat verskaf word deur 'n groot brein. Sommige van die voorgestelde voordele was kognitiewe vaardighede, die vermoë om moeilike probleme op te los en betrokke te raak by komplekse sosiale interaksies.

As mens na mense kyk, het mensape en ander primate blykbaar hierdie aanname bevestig: ons groot breine word gereeld gebruik in situasies wat dit vereis kreatiewe oplossingsEn te handhaaf sosiale integriteit in groot groepe.

Daar is een probleem met hierdie redenasie. Groot breine neem lank om te groei en terwyl hulle dit doen, benodig hulle steeds aansienlike hoeveelhede brandstof (selfs meer as in volwassenheid). Hulle is ook aansienlik minder kragtig voordat hulle hul finale grootte en kompleksiteit bereik. Groeiende diere sal dus moet “betaal” vir groeiende breine, maar sal vir 'n geruime tyd nie die brein se krag kan gebruik nie.

Voëlbreinondersoeke

Om hierdie oënskynlike paradoks op te los, het ons besluit om weg te kyk van soogdiere, wat tradisioneel in breinnavorsing gebruik word – maar ook byna uitsluitlik in die konteks van kognisie bestudeer is. In plaas daarvan het ons in die voëlwêreld ingeduik. Voëls is ongelooflike modelle in baie evolusionêre studies: hulle is uiters uiteenlopend, het 'n wye verskeidenheid lewensstyle en leef in byna alle wilde habitats op aarde.

Voëlbreingroottes is ook geweldig veranderlik, wat wissel van relatief kleinbreinhoenders en volstruise tot van die slimste grootbreinspesies soos papegaaie en korvidies.

In vergelyking met hul groot liggaamsgrootte is volstruise van die kleinste-brein voëls. Shutter

Let daarop dat ons hier na relatiewe breingrootte verwys. Met ander woorde, ons stel belang in die grootte van die brein in verhouding tot die dier se hele liggaam. Dit is immers maklik om 'n groot brein te hê (in absolute terme) as jy in die algemeen 'n groot dier is. Sulke liggaamsgrootte-verwante toenames in breingrootte sal ook nie noodwendig lei tot verbeterde kognisie nie.

Ons ontleding het meer as 1,000 XNUMX voëlspesies ingesluit waarvoor ons data oor breingrootte gehad het. Ons het ook baie ander veranderlikes versamel wat relevant kan wees as potensiële drywers van breingrootte: die klimaat waarin elke spesie leef; of dit trekkend is of nie; hoe dit voed en wat sy hoofvoedselbron is.

Belangriker nog, vir alle spesies wat ingesluit is, kon ons rekords vind oor hoe sosiaal en koöperatief hulle was, en hoeveel ouerlike sorg hulle aan hul nageslag verskaf het.

Dit begin in die nes

Ons analise het aan die lig gebring dat, in kombinasie met alle ingesluit veranderlikes, sosiale faktore slegs swak verband hou met breingrootte-variasie by voëls.

Dit het geblyk dat samewerking en om in groter groepe te leef – omstandighede wat algemeen aanvaar word dat dit sterk aan groot en komplekse breine gekoppel is – byna nie saak maak as oorsake van uitsonderlike breinheid nie.

Van alle geanaliseerde spesie-eienskappe het slegs dié wat direk gekoppel is aan ouerlike sorg en nageslagvoorsiening sterk verwantskappe met breingrootte getoon. Ons data het gewys spesies wat hul kleintjies vir 'n langer tyd gevoer het, is spesies met van die grootste breine (weereens relatief tot liggaamsgrootte).

Die ontwikkelingstyl het ook baie saak gemaak. Voëls kan maklik in twee groot groepe verdeel word. Precocial spesies is dié waar jeugdiges uitbroei uit eiers wat reeds relatief goed ontwikkel is (soos hoenders, eende, ganse), wat min tot geen voeding benodig nie.

Altrisiale voëls word hulpeloos gebore, maar om vir lang tye deur hul ouers gevoer te word, laat hulle groter breine groei. Shutter

Altrisiale voëls, daarenteen, broei erg onderontwikkeld uit. Gewoonlik is hul kinders blind, kaal en ten volle afhanklik van hul ouers se sorg. Hierdie groep sluit van die bekendste voëlgroepe in wat ons elke dag teëkom, soos mossies, tiete, rooibokke en vinke.

Omdat altrisiale voëls relatief meer sorg van hul ouers ontvang, het ons voorspel dat hulle ook groter breine moet kan ontwikkel – 'n patroon wat ons duidelik in ons data sien.

Selfs al is dit uitdagend vanuit die oogpunt van ander bestaande hipoteses (soos die "sosiale breinhipotese" wat vroeër genoem is), maak ons ​​resultate baie sin.

Soos vroeër gesê, is breine groot verbruikers van energie. As hierdie energie nie op die gewone manier verskaf kan word nie (omdat 'n jeugdige 'n onderontwikkelde brein het en homself nie onafhanklik kan voed nie), moet dit deur ouervoeding voorsien word.

Het menslike brein-evolusie die voëlpad gevolg?

Ons resultate laat 'n interessante vraag ontstaan ​​- het die evolusionêre geskiedenis van soogdier- en menslike brein dieselfde logika gevolg? Het dit meer van ouerlike sorg afgehang as van die uitbreiding van sosiale gedrag en samewerkende interaksies?

Moontlik ja. Bewyse bestaan ​​dat groot versnelling van menslike breingrootte evolusie geassosieer is met verhoogde aantal versorgers en langdurige voorsiening van jeugdiges tot ver in hul adolessensie.

Dit blyk ook dat soogdierbreingrootte inderdaad beperk word deur die hoeveelheid energie wat moeders na hul nageslag kan oordra totdat hulle speen. As dit kom by 'n groot brein, blyk dit dat ouerliefde en sorg voor enige latere leer kom.

Oor die skrywer

Szymek Drobniak, DECRA-genoot, UNSW Sydney

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.

books_science