Преимущества большого мозга могут показаться нам очевидными. Но многие существа, кроме людей, процветали без них и продолжают прекрасно себя вести, большое спасибо. В конце концов, как сказал Алекс ДеКасиен, аспирант по антропологии в Нью-Йоркском университете, «мозг очень дорог для роста и поддержания». Для антропологов это эволюционная загадка: что заставило бы существо вкладывать столько энергии в орган, который не дает немедленной выгоды для охоты, спаривания или защиты?
Связанный контент
- Что в действительности мешает обезьянам высказывать свое мнение? Их умы
Более двух десятилетий назад антропологи начали использовать «теорию социального мозга» как возможный ответ. Эта идея утверждает, что именно проблемы управления все более сложными социальными отношениями и взаимодействиями, в основном, стимулировали развитие более крупного мозга, а не проблемы поиска пищи. В конце концов, быть общественным существом - это большая работа. Но новое исследование DeCasien направлено на эту доминирующую теорию, предлагая другой катализатор для развития мозга: фрукты.
В своем исследовании DeCasien в основном фокусируется на различиях между полами у приматов. Несколько лет назад она изучала различия в размерах мозга между полами приматов и столкнулась с тем, что она называет «огромным противоречием». Она обнаружила различные недавние исследования, предполагающие, что либо у полигинандровых приматов (те, которые спариваются с несколькими партнерами), либо у моногамных приматов (те, которые поддерживают долгосрочные отношения спаривания с одним партнером) был больший мозг, чем у другого. Странно, «они оба требовали поддержки гипотезы социального мозга», - говорит Де Касьен.
Некоторые из этих ученых утверждали, что управление несколькими партнерами будет более обременительным для ума и будет стимулировать развитие больших мозгов, в то время как другие предположили, что для установления прочной брачной связи с одним партнером потребуется больше умственных способностей. «Переоценивая это очевидное противоречие, я хотел принять во внимание эти старые идеи», - говорит Де Касьен. Используя современные методы и расширенные данные, DeCasien и ее команда провели исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Nature Ecology and Evolution .
Ее вывод: эти старые идеи были верны - в основном.
По словам Декасиена, в более ранних исследованиях развития мозга приматов участвовало до 43 видов приматов. Современные наборы данных позволили ее команде использовать данные о размерах мозга более чем 140 видов. Они сравнили эти размеры мозга с диетами видов и факторами, связанными с социальным развитием, такими как размер группы и система спаривания. Они смогли сократить эти цифры с помощью передовых методов статистического анализа, разработанных или усовершенствованных в последнее десятилетие.
«Мы использовали все новейшие доступные методы», - говорит Декасин. (Это причина того, что «у нас смешное количество дополнительных таблиц» в исследовании, добавляет она.)
Проведя эти анализы, команда DeCasien пришла к выводу, что диета, а не социальная сложность, как представляется, наиболее коррелирует с большим размером мозга у приматов. В частности, у приматов, которые питались в основном фруктами, такими как шимпанзе или обезьяны-пауки, оказалось, что у них самый большой размер мозга. (Примечательно, что люди были исключены из данных, потому что «мы выделяемся в отношении размера мозга», согласно исследованию, распространенной практике в сравнительных исследованиях размера мозга.)
Это имеет смысл, потому что фрукты являются гораздо более питательным источником пищи, чем листва, говорит Кэтрин Мильтон, физический антрополог из Калифорнийского университета в Беркли, которая изучает экологию питания приматов и не участвовала в этом исследовании. «Поскольку приматы с высокой степенью жизнедеятельности [съедающие листья] обычно потребляют меньше готовой энергии в единицу времени, чем приматы с высокой потребляемостью фруктов (съедающие фрукты), можно подумать, что их размер мозга будет коррелировать с этой диетической разницей», - сказал Милтон по электронной почте.
Однако простой доступ к этим питательным веществам сам по себе не объясняет, почему приматы, питающиеся фруктами, развили бы больший мозг, говорит Декасиен. «Повышение качества вашей диеты… дает вам возможность увеличить размер вашего мозга, но это все еще не объясняет, почему это было бы выгодно», - говорит Декасиен, не говоря уже о том, что это достаточно выгодно, чтобы оправдать расходование большего количества ресурсов на ваш мозг, чем другие части вашего тело.
Это преимущество связано с трудностями, необходимыми для поиска хороших фруктов, говорит Декасиен. Как писал Милтон в исследовании 1981 года, в котором сравнивали плодовитых обезьян-пауков с живыми ревунами-обезьянами, «фрукты - это более разрозненный продовольственный ресурс в тропических лесах, чем листья […]. Таким образом, обезьяны-пауки сталкиваются с гораздо более сложной проблемой, чем ревуны в отношении находя свои источники пищи, так как, по сути, они имеют дело с областью снабжения более чем в 25 раз больше ». Исследование отметило, что у обезьян-пауков размер мозга в два раза больше, чем у ревущих обезьян в среднем, и предположили, что трудности в обучении найти и запомнить, где находятся фрукты, могло бы способствовать этому росту.
«Когнитивная сложность, которая необходима, чтобы стать более эффективной при поиске пищи для этих вещей, также обеспечит избирательное давление для увеличения размера мозга», - говорит Декасьен.
Тем не менее, Робин Данбар, антрополог и эволюционный психолог из Оксфордского университета, который разработал гипотезу социального мозга, говорит, что исследование Декасиена имеет «серьезный недостаток во всей его структуре». Данбар говорит, что диета является ограничением размера мозга, в то время как социальность служит причиной развития мозга. Данбар говорит, что сравнивать их друг с другом, как будто они эквивалентны, неверно; По его мнению, они являются дополнительными, а не альтернативными объяснениями.
«По сути, они утверждают, что улучшение диеты привело к развитию большого мозга, что позволило улучшить диету», - говорит Данбар. Он добавляет, что исследователи неверно смотрели на общий размер мозга, когда им следовало сосредоточиться на размере неокортекса - части мозга, участвующей в познании, пространственном мышлении и языке, - который Данбар проанализировал в своей статье 1992 года, предлагающей социальный мозг. гипотеза.
Данбар также не согласен с данными, использованными Де Касьеном и ее командой, показывающими, что едоки фруктов имеют больший мозг, чем пожиратели листьев, говоря, что они игнорировали исследования с 1992 года, опровергая это утверждение.
Другие исследователи, которые изучают эволюцию приматов, были менее критичны. «Результаты авторов очень убедительны», - говорит Майкл Шиллачи, эволюционный антрополог из Университета Торонто, который не принимал участия в исследовании. Работа Де Касьена «обеспечивает очень сильную поддержку экологическому объяснению эволюции размера мозга у приматов, что является отличительной чертой нашего порядка», - говорит он. Тем не менее, он говорит, что не уверен, что именно употребление фруктов определенно способствовало эволюции размера мозга в люди, потомки приматов, а также.
Эволюционный антрополог Даремского университета Роберт Бартон согласен с некоторыми выводами ДеКасиена, в частности, что гипотеза социального мозга, вероятно, не является основной движущей силой развития мозга. Тем не менее, Бартон, который не принимал участия в этом исследовании и в настоящее время работает над более широким исследованием по той же теме, говорит, что он не решится назвать какой-либо конкретный тип пищи движущей силой развития мозга.
«Мы согласны с тем, что в этих больших наборах данных практически нет доказательств эффекта« социального мозга »и что существует более надежная корреляция с экологическими переменными», - сказал Бартон по электронной почте.
В свою очередь, Декасиен предостерегает, что фрукты и диета не являются единственными факторами эволюции размеров мозга у приматов, а лишь доминируют в их анализе. По ее словам, все более сложные социальные требования по-прежнему играют важную роль в стимулировании роста размеров мозга. «Дело не в том, что это одно и не другое», - говорит она. «Мы определенно думаем, что все это вместе развивается».
