Walenie (cetacea) są, obok naczelnych, stworzeniami o największej wielkości względnej mózgu. Wśród nich wyróżniają się zębowce (odontoceti), do których należą m.in. delfiny, zyfie oraz kaszaloty. Dane anatomiczne stwierdzają nie tylko wysokie wartości współczynnika encefalizacji (stosunku wielkości mózgu do rozmiarów ciała, Gingerich, 2015), ale i odpowiednio większą ilość neuronów oraz komórek glejowych w korze nowej w porównaniu do naczelnych, wśród nich człowieka (Mortensen i in., 2014).
Stworzenia te cechują się inteligencją, są znane ze zdolności do echolokacji oraz złożonych procesów komunikacyjnych (choć akurat to fiszbinowce – druga grupa waleni tworzy słynne pieśni), potrafią również używać narzędzi (Krützen i in., 2005). Wiele gatunków prowadzi też bogate życie społeczne. Wśród czynników, które mogły wpłynąć na wyewoluowanie tak dużych mózgów u waleni naukowcy wyróżniają zwyczaje żywieniowe, echolokację oraz złożone życie społeczne. Włoski zespół (Serio i in., 2019) zbadał trendy ewolucyjne we względnej wielkości oraz masie mózgu waleni, za pomocą metody porównań filogenetycznych (Castiglione i in., 2018). W swoich analizach uwzględnili dane dotyczące całej linii ewolucyjnej waleni, a więc gatunki żyjące i wymarłe, a szczególną uwagę zwrócili na porównanie zębowców z pozostałymi waleniami (fiszbinowcami i wymarłymi prawaleniami) oraz różnice w sposobie odżywiania się.
Analiza statystyczna wykazała, że walenie ogółem cechują się podwyższoną encefalizacją. W zestawieniu grup zębowce wyróżniały się wyższą masą względną mózgu i to już od momentu wyodrębnienia się ich gałęzi. Co ciekawe, w ich filogenezie nie zaobserwowano wzrostu encefalizacji – poszczególne gatunki utrzymywały jej stały, wysoki poziom na przestrzeni dziejów. Inaczej sprawa miała się z fiszbinowcami, u których zaobserwowano większe różnice między gatunkami.
Z branych pod uwagę czynników ewolucji mózgów style żywienia nie okazały się istotne w wyjaśnianiu wyników. Złożone formy życia społecznego występują zaś jednakowo u zębowców, jak i fiszbinowców. Badacze konkludują zatem, że najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem wykształcenia się dużej masy mózgów u zębowców jest echolokacja. Wysoki stosunek masy mózgu do ciała u samych zębowców pozwala wiązać go z ich kluczową cechą ewolucyjną.
Chcesz wiedzieć więcej?
(C) zdjęcie unsplash.com
Serio, C., Castiglione, S., Tesone, G., Piccolo, M., Melchionna, M., Mondanaro, A., Di Febbraro M. i Raia, P. (2019). Macroevolution of toothed whales exceptional relative brain size. Evolutionary Biology, 46(4), 332-342.
Gdybaniologia i nic więcej. Można by cośkolwiek w miarę pewnego powiedzieć, po przeprowadzeniu badań mapujących aktywność mózgów tych ssaków momencie podejmowania określonych czynności, czy to interakcji społecznych, czy polowania, czy echolokacji
Dobry wieczór.
Zgodzę się, że to badanie, opierając się na statystycznej analizie danych, ma swoje ograniczenia. Wydaje mi się jednak w przypadku badań wyjaśnień ewolucyjnych, biorących pod uwagę także gatunki wymarłe jest to jedna z lepszych metod, a opisany zespół podszedł do tego na poziomie. Możliwości badania zachowań wymarłych gatunków są jednak dość ograniczone. Niewątpliwie, badanie funkcjonalne mózgu aktualnych gatunków byłoby bardzo cenne, jednak w takiej skali na chwilę obecną jest niemożliwe. Proszę zwrócić uwagę na wymagania i okoliczności badania czegoś tak pozornie “prostego”, jak mózgowego przepływu krwi: https://jeb.biologists.org/content/209/15/2902 A mówimy tu o stosunkowo niewielkim butlonosie. Poza tym, w przypadku wielu innych gatunków, znamy ogólnie niewielki wycinek, skrawek ich trybu życia, ciężko więc mówić o bardziej szczegółowych badaniach. Do których niewątpliwie trzeba dążyć, mając na uwadze specyfikę tych gatunków.
Pozdrawiam serdecznie, TK