Mięsożercy i ich mózgi. (Źródło: Jeremy Teaford/Vanderbilt)

Naukowcy podają, że psy mają znacznie więcej neuronów w korze mózgowej – „małych szarych komórek” związanych z myśleniem, planowaniem i złożonym zachowaniem uważanym za oznakę inteligencji – niż koty.

„… psy mają biologiczną zdolność robienia ze swoim życiem znacznie bardziej złożonych i elastycznych rzeczy niż koty”.

„W tym badaniu byliśmy zainteresowani porównaniem różnych gatunków drapieżników, aby zobaczyć, jak liczba neuronów w ich mózgach odnosi się do wielkości ich mózgów, w tym kilku ulubionych gatunków, w tym kotów i psów, lwów i niedźwiedzi brunatnych” – mówi Suzana. Herculano-Houzel, profesor nadzwyczajny psychologii i nauk biologicznych na Uniwersytecie Vanderbilt, który opracował metodę dokładnego pomiaru liczby neuronów w mózgu.

Jeśli chodzi o psy i koty, badania wykazały, że psy mają około 530 milionów neuronów korowych, podczas gdy koty mają około 250 milionów. (To dla porównania w ludzkim mózgu 16 miliardów).

„Wierzę, że bezwzględna liczba neuronów, jakie ma zwierzę, zwłaszcza w korze mózgowej, determinuje bogactwo ich wewnętrznego stanu psychicznego i zdolność przewidywania, co ma się wydarzyć w ich środowisku na podstawie przeszłych doświadczeń” – wyjaśnia Herculano-Houzel.

„Jestem w 100 procentach osobą zajmującą się psami”, dodaje, „ale dzięki temu stwierdzeniu nasze odkrycia oznaczają dla mnie, że psy mają biologiczną zdolność robienia ze swoim życiem znacznie bardziej złożonych i elastycznych rzeczy niż koty. Przynajmniej mamy teraz trochę biologii, którą ludzie mogą uwzględnić w swoich dyskusjach na temat tego, kto jest mądrzejszy, koty czy psy”.

mięsożerca jest zróżnicowanym rzędem składającym się z 280 gatunków ssaków, z których wszystkie mają zęby i pazury, które pozwalają im jeść inne zwierzęta. Herculano-Houzel i jej współpracownicy wybrali drapieżniki do badań ze względu na ich różnorodność i duży zakres rozmiarów mózgu, a także na fakt, że obejmują zarówno gatunki udomowione, jak i dzikie.

Naukowcy przeanalizowali mózgi jednego lub dwóch osobników każdego z ośmiu gatunków drapieżników: fretki, mangusty, szopa pracza, kota, psa, hieny, lwa i niedźwiedzia brunatnego.

Oczekiwania a rzeczywistość

Spodziewali się, że ich pomiary potwierdzą intuicyjną hipotezę, że mózgi mięsożerców powinny mieć więcej neuronów korowych niż zwierzęta roślinożerne, na których polują. Dzieje się tak dlatego, że polowanie jest bardziej wymagające pod względem poznawczym w porównaniu z podstawową strategią roślinożercy polegającą na znalezieniu bezpieczeństwa w czystej liczbie.

Okazało się jednak, że tak nie jest. Naukowcy ustalili, że stosunek neuronów do wielkości mózgu u małych i średnich drapieżników był mniej więcej taki sam jak u roślinożerców, co sugeruje, że roślinożercy wywierają taką samą presję ewolucyjną na rozwinięcie zdolności mózgu do ucieczki przed drapieżnikami, jak łapią je mięsożercy.

W rzeczywistości u największych drapieżników stosunek wielkości neuronów do mózgu jest w rzeczywistości niższy. Odkryli, że mózg golden retrievera ma więcej neuronów niż hiena, lew czy niedźwiedź brunatny, mimo że mózgi większych drapieżników są nawet trzy razy większe.

Niedźwiedź jest skrajnym przykładem. Jego mózg jest 10 razy większy od mózgu kota, ale ma mniej więcej taką samą liczbę neuronów.

„Jedzenie mięsa jest w dużej mierze uważane za rozwiązanie problemów pod względem energii, ale z perspektywy czasu jasne jest, że mięsożerność musi narzucać delikatną równowagę między tym, ile mózgu i ciała może sobie pozwolić dany gatunek” – mówi Herculano-Houzel.

Polowanie wymaga dużo energii, szczególnie w przypadku dużych drapieżników, a przerwy między udanymi zabójstwami są nieprzewidywalne. To wyjaśnia, dlaczego duże mięsożerne mięsożerne, takie jak lwy, spędzają większość czasu odpoczywając i śpiąc.

Mózg jest pod względem energetycznym najdroższym organem w organizmie, a jego zapotrzebowanie jest proporcjonalne do liczby neuronów. Potrzebuje również energii w sposób ciągły. W konsekwencji wydaje się, że ilość mięsa, którą wielcy myśliwi mogą zabić i spożyć, oraz przerywany charakter karmienia ograniczają rozwój ich mózgu.

Mózgowe szopy pracze

Wyniki badania podważają również dominujący pogląd, że udomowione zwierzęta mają mniejsze mózgi niż ich dzicy kuzyni. Stosunki wielkości mózgu do masy ciała analizowanych przez nich gatunków domowych – fretki, kota i psa – nie zmieniały się znacząco w porównaniu z ich dzikimi krewnymi – mangustą, szopem, hieną, lwem i niedźwiedziem brunatnym.

Analiza wykazała również, że szop pracz był czymś odstającym – po stronie mózgowej: zawiera taką samą liczbę neuronów korowych jak pies w mózgu wielkości kota.

„Szopy pracze nie są typowymi drapieżnikami” – mówi Herculano-Houzel. „Mają dość mały mózg, ale mają tyle neuronów, ile można się spodziewać u naczelnych… a to dużo neuronów”.

Według neurobiologa badanie mózgów różnych gatunków daje ważną lekcję: „Różnorodność jest ogromna. Nie każdy gatunek powstaje w ten sam sposób. Tak, istnieją rozpoznawalne wzorce, ale natura znalazła wiele sposobów łączenia mózgów – a my próbujemy dowiedzieć się, jakie to robi różnicę”.

{youtube}8Ah5G9iYLO0{/youtube}

Źródło: Vanderbilt University

Naukowcy podają swoje odkrycia w czasopiśmie Granice w neuroanatomii.

Dodatkowi badacze, którzy przyczynili się do tej pracy, pochodzą z Universidade Federal do Rio de Janeiro w Brazylii; Kolegium Randolpha-Macona; Uniwersytet Kalifornijski, Davis School of Medicine; Uniwersytet Króla Sauda w Arabii Saudyjskiej; oraz Uniwersytet Witwatersrand w RPA.

Fundusze pochodziły z Fundacji Jamesa S. McDonnella; Schapiro Undergraduate Research Fund w Randolph-Macon College; prodziekanat katedr naukowych na uniwersytecie King Saud; Narodowa Fundacja Badawcza Republiki Południowej Afryki; oraz brazylijscy uczestnicy crowdfundingu.

Powiązane książki:

at Rynek wewnętrzny i Amazon