Isang hyacinth macaw (Anodorhynchus hyacinthinus). Tristan Barrington/Shutterstock

Bilang mga may-ari ng ilan sa mga pinakamalaking utak sa kaharian ng hayop, tayong mga tao ay madalas na ipinapalagay na nagbibigay-malay na pagganap, paglutas ng gawain at pakikipag-ugnayan sa lipunan ang mga pangunahing sangkap na nag-promote ng ebolusyon ng ating kumplikadong utak.

Ang aming bagong pag-aaral, na inilathala kamakailan sa Proceedings of the National Academy of Sciences, hinahamon ang intuitive assumption na ito.

Pinagsama-sama ang iba pang mga biological at ecological na mga kadahilanan, ang mga cognitive at social na mga kadahilanan ay nawawala ang kanilang nangungunang papel sa pagmamaneho ng mas mataas na laki ng utak. Sa halip, ito ay ang halaga ng pangangalaga ng magulang na natatanggap ng mga supling na sumusuporta sa isang mas malaking utak.

Ang mga utak ay mahal

Ang utak ay isa sa pinaka mahal na mga organo sa katawan ng hayop – ang aktibidad ng neural ay nangangailangan ng malaking halaga ng enerhiya. Kung mas malaki ang utak, mas maraming enerhiya ang kailangan nito upang mapanatili ang sarili.

Matagal nang ipinapalagay ng mga biologist na ang malaking gastos na ito ay may ilang matibay na benepisyo na ibinibigay ng pagiging malaki ang utak. Ang ilan sa mga iminungkahing bentahe ay ang mga kasanayang nagbibigay-malay, ang kakayahang malutas ang mahihirap na problema at makisali sa mga kumplikadong pakikipag-ugnayan sa lipunan.

Ang pagtingin sa mga tao, ang mga dakilang unggoy at iba pang primates ay tila nagpapatunay sa palagay na ito: ang ating malalaking utak ay karaniwang ginagamit sa mga sitwasyong nangangailangan. malikhaing solusyon, At upang mapanatili ang integridad ng lipunan sa malalaking grupo.

May isang problema sa pangangatwiran na ito. Ang malalaking utak ay tumatagal ng mahabang panahon upang lumago at habang ginagawa nila ito, kailangan pa rin nila ng malaking halaga ng gasolina (kahit na mas marami pang kaysa sa pagtanda). Ang mga ito ay hindi gaanong makapangyarihan bago nila maabot ang kanilang huling sukat at pagiging kumplikado. Ang mga lumalaking hayop ay samakatuwid ay kailangang "magbayad" para sa lumalaking utak, ngunit hindi magagamit ang kapangyarihan ng mga utak sa loob ng mahabang panahon.

Mga pagsisiyasat sa utak ng ibon

Upang malutas ang maliwanag na kabalintunaan na ito, nagpasya kaming iwasan ang mga mammal, na tradisyonal na ginagamit sa pananaliksik sa utak - ngunit halos eksklusibong pinag-aralan sa konteksto ng katalusan. Sa halip, sumisid kami sa mundo ng ibon. Ang mga ibon ay kamangha-manghang mga modelo sa maraming pag-aaral sa ebolusyon: ang mga ito ay lubhang magkakaibang, may malawak na hanay ng mga pamumuhay, at naninirahan sa halos lahat ng mga ligaw na tirahan sa Earth.

Malaki rin ang pagkakaiba-iba ng mga sukat ng utak ng ibon, mula sa medyo maliit na utak na mga manok at ostrich hanggang sa ilan sa mga pinakamatalinong species na may malalaking utak tulad ng mga parrot at corvid.

May kaugnayan sa kanilang malaking sukat ng katawan, ang mga ostrich ay kabilang sa mga ibon na may pinakamaliit na utak. Shutterstock

Tandaan na tinutukoy namin dito ang kamag-anak na laki ng utak. Sa madaling salita, interesado tayo sa laki ng utak na may kaugnayan sa buong katawan ng hayop. Pagkatapos ng lahat, madaling magkaroon ng isang malaking utak (sa ganap na mga termino) kung ikaw ay isang malaking hayop sa pangkalahatan. Ang ganitong mga pagtaas na nauugnay sa laki ng katawan sa laki ng utak ay hindi rin hahantong sa pinabuting katalusan.

Kasama sa aming pagsusuri ang higit sa 1,000 species ng ibon kung saan mayroon kaming data sa laki ng utak. Nakolekta din namin ang maraming iba pang mga variable na maaaring may kaugnayan bilang mga potensyal na driver ng laki ng utak: ang klima na tinitirhan ng bawat species; kung ito ay migratory o hindi; kung paano ito nagpapakain at kung ano ang pangunahing pinagmumulan ng pagkain nito.

Pinakamahalaga, para sa lahat ng kasamang species, nakahanap kami ng mga tala kung gaano sila ka-sosyal at kooperatiba, at kung gaano kalaki ang pangangalaga ng magulang na ibinigay nila sa kanilang mga supling.

Nagsisimula ito sa pugad

Ang aming pagsusuri ay nagsiwalat na, kasama ang lahat ng kasamang mga variable, ang mga kadahilanang panlipunan ay mahina lamang na nauugnay sa pagkakaiba-iba ng laki ng utak sa mga ibon.

Napag-alaman na ang pakikipagtulungan at pamumuhay sa mas malalaking grupo - ang mga pangyayari na karaniwang ipinapalagay na malakas na nauugnay sa malaki at kumplikadong mga utak - halos hindi mahalaga bilang mga sanhi ng pambihirang talino.

Sa lahat ng nasuri na katangian ng mga species, tanging ang mga direktang nauugnay sa pangangalaga ng magulang at pagbibigay ng supling ay nagpakita ng malakas na kaugnayan sa laki ng utak. Ang aming data ay nagpakita ng mga species na nagpapakain sa kanilang mga anak nang mas mahabang panahon ay mga species na may ilan sa mga pinakamalaking utak (muli, nauugnay sa laki ng katawan).

Napakahalaga din ng istilo ng pag-unlad. Ang mga ibon ay madaling nahahati sa dalawang malalaking grupo. Ang precocial species ay ang mga kung saan ang mga juvenile ay pumipisa mula sa mga itlog na medyo mahusay na nabuo (tulad ng mga manok, itik, gansa), na nangangailangan ng kaunti hanggang sa walang pagpapakain.

Ang mga ibong altricial ay ipinanganak na walang magawa, ngunit ang pagpapakain sa mahabang panahon ng kanilang mga magulang ay nagpapahintulot sa kanila na lumaki ang mas malalaking utak. Shutterstock

Ang mga altricial na ibon, sa kabaligtaran, ay napisa nang lubhang kulang sa pag-unlad. Karaniwan ang kanilang mga hatchling ay bulag, hubad at ganap na umaasa sa pangangalaga ng kanilang mga magulang. Kasama sa grupong ito ang ilan sa mga kilalang grupo ng ibon na nakakaharap namin araw-araw, tulad ng mga maya, tits, robin at finch.

Dahil ang mga altricial bird ay tumatanggap ng medyo higit na pangangalaga mula sa kanilang mga magulang, hinulaan namin na dapat din silang makapag-evolve ng mas malalaking utak - isang pattern na malinaw naming nakikita sa aming data.

Kahit na hinahamon mula sa punto ng view ng iba pang umiiral na hypothesis (tulad ng "social brain hypothesis" na binanggit kanina), ang aming mga resulta ay may malaking kahulugan.

Tulad ng sinabi kanina, ang mga utak ay malaking mamimili ng enerhiya. Kung ang enerhiyang ito ay hindi maibibigay sa karaniwang paraan (dahil ang isang kabataan ay may kulang sa pag-unlad ng utak at hindi kayang pakainin ang sarili nang nakapag-iisa), dapat itong ibigay sa pamamagitan ng pagpapakain ng magulang.

Sinundan ba ng ebolusyon ng utak ng tao ang landas ng ibon?

Ang aming mga resulta ay nagtataas ng isang kawili-wiling tanong - ang ebolusyonaryong kasaysayan ng mammalian at utak ng tao ay sumunod sa parehong lohika? Mas nakadepende ba ito sa pangangalaga ng magulang kaysa sa pagpapalawak ng mga panlipunang pag-uugali at pakikipag-ugnayan sa kooperatiba?

Malamang oo. Mayroong ebidensya na nauugnay ang malaking acceleration ng ebolusyon sa laki ng utak ng tao nadagdagan ang bilang ng mga tagapag-alaga at matagal na provisioning ng mga kabataan hanggang sa kanilang pagdadalaga.

Tila rin ang laki ng utak ng mammalian ay talagang pinipigilan ng dami ng enerhiya na maaaring ilipat ng mga ina sa kanilang mga supling hanggang sa pag-awat. Pagdating sa pagkakaroon ng malaking utak, lumalabas ang pagmamahal at pangangalaga ng magulang bago ang anumang kasunod na pag-aaral.

Tungkol sa Author

Szymek Drobniak, DECRA Fellow, UNSW Sydney

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

libro_science