RAPORT

Imigranci na granicy z Białorusią

Dlaczego papugi są długowieczne? Odpowiedzią może być wielkość mózgu

Naukowcy potwierdzili, że do ptaków o największej względnej wielkości mózgu należą krukowate i papugi (fot. Pixabay)
Naukowcy potwierdzili, że do ptaków o największej względnej wielkości mózgu należą krukowate i papugi (fot. Pixabay)

Badania łódzkich naukowców wykazały, że długowieczność u ptaków – podobnie jak w przypadku ssaków – związana była z powiększeniem się rozmiarów mózgu w toku ewolucji. Naukowcy potwierdzili też, że do ptaków o największej względnej wielkości mózgu należą krukowate i papugi.

Kakadu w XIII-wiecznym manuskrypcie. Badacze nie wiedzą, jak to możliwe

W XIII-wiecznym manuskrypcie należącym do cesarza Fryderyka II odnaleziono rysunek papugi kakadu. Odkrycie sprawia, że badacze będą musieli na nowo...

zobacz więcej

Prof. Piotr Minias z Katedry Badania Różnorodności Biologicznej, Dydaktyki i Bioedukacji Uniwersytetu Łódzkiego przypomniał, że ewolucja mózgu u ptaków trwała dziesiątki milionów lat i doprowadziła do tego, że obecnie obserwujemy dużą różnorodność w rozmiarach oraz budowie strukturalnej mózgu wśród ptaków.

Najprostszym pomiarem morfologicznym mózgu jest jego względna masa, która uwzględnia różnicę w masie ciała organizmów, a która może przekładać się na ich zdolności poznawcze.

– Jeżeli taką względną masę mózgu wyliczymy, to okaże się, że wśród ptaków mamy grupy czy gatunki, które mają bardzo dużą względną wielkość mózgu – wyjaśnił biolog.

Zbadano niemal 400 gatunków

Łódzcy naukowcy zbadali, co spowodowało, że u niektórych gatunków ptaków mózg ma relatywnie niewielkie rozmiary i masę, natomiast u innych w toku ewolucji wykształciły się bardzo duże, sprawne mózgi. Skupili się na jednym aspekcie ewolucji mózgu u ptaków – na związku wielkości mózgu z długowiecznością.

Analizy przeprowadzili na niemal 400 gatunkach ptaków i udało im się pokazać istnienie takiej samej zależności jak w przypadku ssaków – mózgi gatunków długowiecznych miały średnio większą masę względną w porównaniu do gatunków żyjących krócej.

Czy ten wąż mnie ukąsi? Lasy Państwowe tłumaczą [INFOGRAFIKA]

„Spokojnie, nie każdy wąż, na którego możecie się natknąć, jest pytonem” – uspokajają Lasy Państwowe na profilu na Facebooku. Organizacja...

zobacz więcej

– Zależność ta ma jednak charakter korelacyjny. To znaczy, że nie jesteśmy w stanie stwierdzić, czy jest to zależność przyczynowo-skutkowa. A nawet jeżeli taka by była, nie jesteśmy w stanie stwierdzić, co jest skutkiem, a co przyczyną: czy to duże mózgi są przyczyną tego, że ptaki żyją dłużej, czy też na odwrót – przyznał prof. Minias.

Bufor poznawczy

Na świecie powstało kilka różnych hipotez, które mają na celu wyjaśnienie takiej zależności. Pierwsza – zdaniem naukowca – najbardziej popularna to hipoteza buforu poznawczego, która mówi, że takie duże względne rozmiary mózgu rzeczywiście wiążą się z mnóstwem możliwości i umiejętności poznawczych.

Zwierzęta, które mają względnie duże mózgi lepiej radzą sobie z różnymi wyzwaniami socjo-ekologicznymi, w sytuacjach niekorzystnych np. niedoboru pokarmu i lepiej się uczą na bazie własnych doświadczeń. Duże mózgi są bardziej pojemne, w związku z tym takie gatunki są w stanie zakumulować dużo więcej informacji, które później mogą wykorzystać.

Biliardy ton diamentów pod ziemią. „Wcale nie są takie rzadkie”

Najtwardszy i najbardziej drogocenny kamień naturalny na świecie jest dość powszechny w skorupie ziemskiej. Najnowsze badania wskazują, że minerał...

zobacz więcej

– Wszystkie te umiejętności powinny przekładać się na przeżywalność ptaków. Te, które radzą sobie lepiej w trudnych sytuacjach, powinny lepiej przeżywać w toku ewolucji; ich długowieczność powinna wzrastać. Nie można jednak w żaden sposób przetestować eksperymentalnie czy na pewno ta hipoteza odzwierciedla mechanizm, który rzeczywiście odpowiadał za ewolucję rozmiarów mózgu u ptaków – zaznaczył badacz.

Kosztowny mózg

Z drugiej strony zaproponowano hipotezę alternatywną – „kosztownego mózgu”, która zakłada odwrotny mechanizm ewolucyjny. Hipoteza ta zakłada, że u gatunków, które z jakiegoś powodu były długowieczne i ich okres rozwojowy się wydłużał, powstała możliwość inwestowania znacznych zasobów energii w rozwój dużego mózgu.

Według prof. Miniasa, na razie nie wiadomo, która z tych hipotez jest prawdziwa i – jego zdaniem – zapewne przez długi czas trudno będzie to stwierdzić.

Wiadomo natomiast, że mamy do czynienia z pewnym kompromisem w ewolucji mózgu uwzględniającym bilans zysków i kosztów.

Podróżnik po naszym Układzie Słonecznym niespodziewanie przyspieszył

Naukowcy NASA potwierdzili, że „Oumuamua”, pierwszy znany obiekt międzygwiezdny, który podróżował przez nasz Układ Słoneczny, uzyskał...

zobacz więcej

– Tam gdzie zyski z posiadania dużego mózgu są znacznie wyższe niż koszty, tam ewolucja i dobór naturalny powinny działać w kierunku zwiększania jego rozmiarów. Natomiast u gatunków, u których bilans zysków i kosztów był mniej korzystny, proces powiększania się mózgu mógł zostać w toku ewolucji zahamowany – zaznaczył.

Krukowate i papugi z największymi mózgami

W swoich badaniach łódzcy naukowcy uwzględnili różnorodne grupy ptaków, począwszy od prymitywnych grup, które powstały dziesiątki milionów lat temu – jak kuraki. Badając wszystkie grupy taksonomiczne pod względem kształtowania się wielkości ich mózgu w toku ewolucji, udało się im potwierdzić, że to ptaki krukowate (m.in. kawki, wrony siwe, kruki, gawrony czy sroki) i papugi, miały największe względne wielkości mózgu wśród wszystkich przebadanych grup ptaków.

– Te ptaki wykazują cały szereg cech, które pojawiają się tylko u wysoko rozwiniętych ssaków; są np. samoświadome w teście lustra, czyli potrafią rozpoznać swoje odbicie, potrafią tworzyć czy wykorzystywać narzędzia w celu chociażby zdobycia pokarmu – dodał naukowiec.

Eksperyment

Jako przykład podał eksperyment, w którym do wąskich, szklanych naczyń nalewano wodę, a na jej powierzchni umieszczano fragment pokarmu atrakcyjnego dla wron. Ilość wody jednak uniemożliwiała ptakom dosięgnięcie pokarmu.

– Wrony były w stanie rozwiązać ten problem w sposób bardzo kreatywny. Mianowicie wykorzystywały do tego prawo wyporności Archimedesa – znajdywały kamienie, które wrzucały do szklanych naczyń. Poziom wody sukcesywnie się podnosił, aż do momentu, w którym ptaki były w stanie wyciągnąć dziobem umieszczony w naczyniach pokarm – podkreślił prof. Piotr Minias.

Aplikacja mobilna TVP INFO na urządzenia mobilne Aplikacja mobilna TVP INFO na urządzenia mobilne
źródło:

Zobacz więcej