Skvělá mysl nebo odvaha: vyberte si jednu

Velké mozky mohou zvířeti pomoci rychle a pružně reagovat na chování při častých nebo neočekávaných změnách prostředí. Někteří ptáci je však nepotřebují.

Celosvětová studie porovnávající 2062 ptáků zjistila, že ve vysoce proměnlivých prostředích mají ptáci tendenci mít větší nebo menší mozek pro svou velikost těla. Menší mozkové ptáky mají tendenci používat ekologické strategie, které jejich protějšky s velkým mozkem nemají k dispozici. Spíše než aby se spoléhali na přežití šedé hmoty, tito ptáci mají tendenci mít velké velikosti, jíst rychlé občerstvení a mít mnoho dětí.

Svatý. Nový výzkum biologů z Washingtonské univerzity v Louis je v časopise 23. srpna. Komunikace z přírody.

„Pravdou je, že existuje mnoho druhů, které fungují docela dobře s malým mozkem,“ řekl Trevor Fristoe, bývalý postdoktorský výzkumník na univerzitě ve Washingtonu, nyní na univerzitě v Kostnici v Německu.

“Skutečně zajímavé je, že zde nevidíme žádné střední cesty,” řekl Fristoe. “Druhy rezidentů středního mozku téměř neexistují v prostředích s vysokou šířkou (chladnější a klimaticky proměnlivější).” Druhy, které nespadají pod žádnou z extrémních strategií, jsou během této doby nuceny migrovat do příznivějšího podnebí. zimní “.

“Mít velký mozek je často spojeno se silnými energetickými nároky a pomalejší historií života,” uvedl Carlos Botero, odborný asistent biologie v umění a vědě a spoluautor článku. “Bez ohledu na tato omezení mohou druhy s malým mozkem vykazovat rysy a životní styl, který nikdy neviděl ve větších mozcích.”

“Zjistili jsme, že alternativní ekologické strategie, které zvyšují nebo snižují investice do mozkové tkáně, mohou stejně čelit výzvám života v prostředích s vysokou šířkou,” uvedl.

Protože mozek je vývoj a údržba velmi nákladného orgánu, biologové se již dlouho zajímali o pochopení toho, jak se mohl vyvinout velký mozek u všech druhů.

Jedna hypotéza je založena na myšlence, že jednou z hlavních výhod velkého mozku je to, že umožňuje vysoký stupeň flexibility chování. Spolu s flexibilitou přichází schopnost reagovat na různé podmínky, jako jsou náhlé změny teploty nebo změny dostupnosti potravin.

Takzvaná hypotéza kognitivního pufru je nejen jediným možným vysvětlením vývoje velikosti mozku, ale je také důležitá a vlivná.

Relativní velikost mozku je měřítkem velikosti mozku ve srovnání s tělem – přemýšlejte: Pštrosí mozek může být mnohem větší než mozek slavíka, ale stejně tak i pštrosí tělo. Není divu, že globální distribuce relativní velikosti mozku u ptáků sleduje křivku zvonu, přičemž většina druhů se plně objevuje, a jen hrstka odlehlých hodnot s relativně velkým nebo relativně malým mozkem.

Předchozí studie zjistily obecné trendy směrem k větší velikosti mozku ve vyšších zeměpisných šířkách, kde jsou podmínky variabilnější, v souladu s hypotézou kognitivního pufru. Nová studie Fristoeho a Botera se liší, protože se zaměřuje na přesné rozdělení velikostí mozku napříč prostředími a umožňuje jim posoudit, zda jsou různé dimenze nadměrně nebo nedostatečně zastoupeny.

Vědci zjistili, že ve vysokých zeměpisných šířkách se velikost mozku ptáků jeví jako bimodální, pouze pokud jsou příspěvky migrantů, jako jsou ptáci žijící v polárním nebo mírném prostředí, vyloučeny v příznivějších obdobích roku. Tento morfologický vzor znamená, že mozky ptáků jsou ve srovnání s velikostí těla výrazně pravděpodobnější, že budou relativně velké nebo relativně malé.

Co se tady dělo? Fristoe, narozená na Aljašce, měla nějaké nápady.

Fristoe ve skutečnosti naznačuje, že ptarmigan, státní pták Aljašky, by mohl být dobrým dítětem pro druhy s malými mozky. I když je roztomilý se svojí okázalou hruďí, chlupatými nohama a neobvyklým smíchem, není pro svou inteligenci plně uznáván. Ptarmigan však může jíst vrbové větve a listy nejlépe ze všech.

“V našem článku jsme zjistili, že malé typy mozků v těchto prostředích používají strategie, kterých je nemožné dosáhnout s velkým mozkem,” řekl Fristoe. “Za prvé, tyto druhy mohou přežít tím, že se živí snadno dostupnými, ale obtížně strávitelnými zdroji, jako jsou spící výhonky rostlin, jehličnaté jehly a dokonce i větvičky.”

“Tyto potraviny lze nalézt i v drsných zimních podmínkách, ale jsou vláknité a vyžadují velké trávení,” řekl. „Střevní tkáň, stejně jako mozková tkáň, vyžaduje energii a omezené rozpočty znamenají, že je obtížné většinu z nich udržovat.“

“Zjistili jsme také, že tyto druhy mají vysokou míru rozmnožování a každý rok produkují mnoho potomků,” řekl Fristoe. “To umožní jejich populaci přežít vysokou úmrtnost, zejména v drsných podmínkách.” „Tato strategie pro ně neexistuje, protože druhy s velkým mozkem tráví více času chováním méně potomků.“

Jinými slovy, možná velké mysli nejsou až tak moc.

„Mozky se nevyvíjejí samy, jsou součástí většího souboru adaptací, které pomáhají organismům uspět v jejich životě,“ řekl Botero. “Viděli jsme, že kvůli rozdílům mezi různými aspekty tohoto celkového fenotypu mohou dva různé kmeny reagovat na výběr oscilací prostředí zcela odlišnými způsoby.”

“Vzhledem k tomu, že náš vlastní druh používá svůj mozek k tomu, aby se s těmito změnami vyrovnal, není divu, že biologové, včetně nás, v minulosti prokázali předpojatost v myšlení na variabilitu prostředí jako hnací sílu expanze velikosti mozku. Řekl Botero. „Ale zajímavou věcí, kterou jsme zde našli, je to, že když pořídíme větší obrázek, vidíme, že fungují i ​​jiné strategie, a zejména alternativou je zmenšit mozek!