Suurten aivojen edut voivat vaikuttaa meille itsestään selvästi. Mutta monet olennot ihmisten lisäksi ovat menestyneet ilman niitä ja tekevät edelleen hyvin, kiitos paljon. Loppujen lopuksi, kuten Alex DeCasien, New Yorkin yliopiston antropologian jatko-opiskelija, "aivojen kasvaminen ja ylläpitäminen on erittäin kallista." Antropologille tämä asettaa evoluutio-mysteerin: mikä ajaa olentoa sijoittamaan niin paljon energiaa elin, joka ei tuota välittömiä metsästys-, parittelu- tai puolustushyötyjä?
Asiaan liittyvä sisältö
- Mikä tosiasiallisesti estää apinoita puhumasta mieltään? Heidän mielensä
Yli kaksi vuosikymmentä sitten antropologit alkoivat omaksua ”sosiaalisen aivoteorian” mahdollisena vastauksena. Tämän idean mukaan yhä monimutkaisempien sosiaalisten suhteiden ja vuorovaikutuksen hallinnan haasteet vetivät pääasiassa suurempien aivojen kehitystä toisin kuin haaste löytää ruokaa. Loppujen lopuksi sosiaalinen olento on paljon työtä. Mutta DeCasienin uudessa tutkimuksessa pyritään tähän hallitsevaan teoriaan ehdottamalla aivojen kehitykselle erilaista katalysaattoria: hedelmiä.
DeCasien keskittyy tutkimuksessaan pääasiassa kädellisten sukupuolieroihin. Muutama vuosi sitten hän rynnähti tutkimuksissa kädellisten sukupuolten välisistä aivojen kokoeroista ja pääsi niin kutsuttuun "valtavaan ristiriitaan". Hän löysi erilaisia äskettäisiä tutkimuksia, jotka viittasivat siihen, että joko monikokoisilla kädellisillä (ne, jotka parittuivat useiden kumppanien kanssa) tai monogaamisilla kädellisillä (sellaisilla, joilla ylläpitää pitkäaikaisia parisuhteita yhden kumppanin kanssa) oli suurempi aivot kuin toisella. Kummallista, "he molemmat väittivät tukevansa sosiaalista aivohypoteesia", DeCasien sanoo.
Jotkut näistä tutkijoista väittivät, että useiden kumppanien hallitseminen verottaisi mieltä enemmän ja rohkaisi suurempien aivojen kehittymistä, kun taas toiset ehdottivat, että kestävän parisuhteen muodostaminen yhden kumppanin kanssa edellyttäisi enemmän henkistä kykyä. "Arvioidessani tätä ilmeistä ristiriitaa halusin ottaa huomioon nuo vanhemmat ideat", DeCasien sanoo. DeCasien ja hänen tiiminsä käyttivät nykyaikaisia tekniikoita ja laajennettua tietoa juuri tällä viikolla Nature Ecology and Evolution -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa.
Hänen johtopäätöksensä: Nuo vanhemmat ideat olivat oikein - enimmäkseen.
Vanhemmat kädellisten aivojen kehitystä koskevat tutkimukset koskivat jopa 43 kädellislajia, DeCasien sanoo. Nykyaikaiset tietokokonaisuudet antoivat hänen joukkueelleen käyttää aivojen kokoa koskevia tietoja yli 140 lajista. He veivät näitä aivojen kokoja lajin ruokavalioihin ja sosiaaliseen kehitykseen liittyviin tekijöihin, kuten ryhmän kokoon ja pariutumisjärjestelmään. He pystyivät murskaamaan nämä luvut viimeisen vuosikymmenen aikana kehitettyjen tai jalostettujen edistyneiden tilastollisten analyysimenetelmien avulla.
"Käytimme kaikkia käytettävissä olevia uusimpia menetelmiä", DeCasien sanoo. (Tästä syystä "meillä on naurettava määrä lisätaulukoita" tutkimuksessa, hän lisää.)
Näiden analyysien suorittamisen jälkeen DeCasienin joukkue päätteli, että ruokavalio, ei sosiaalinen monimutkaisuus, näytti korreloivan parhaiten kädellisten suurempien aivojen kanssa. Erityisesti kädellisillä, jotka ruokkivat enimmäkseen hedelmiä - kuten simpansseja tai hämähäkki-apinoita - näytti olevan suurimpia aivokokoja. (Erityisesti ihmiset poistettiin tiedoista, koska "olemme aivojen koosta poikkeavia", tutkimuksen mukaan yleinen käytäntö vertailevassa aivokoossa.)
Se on järkevää, koska hedelmät ovat paljon enemmän ravintoaineita tiheää ravintolähdettä kuin lehdet, sanoo kädellisten ruokavalioekologiaa tutkivan Berkeleyn Kalifornian yliopiston fyysinen antropologi Katherine Milton, joka ei ollut mukana tässä tutkimuksessa. "Koska erittäin folivorous [lehdet syövät] kädelliset kuluttavat yleensä vähemmän valmiin energian yksikköaikaa kohti kuin erittäin frivororous [hedelmä syövät] kädelliset, voitaisiin ajatella, että heidän aivojensa koko vastaaisi tätä ruokavalioeroa", Milton sanoi sähköpostitse.
Pelkästään näiden ravintoaineiden saanti ei kuitenkaan yksin selitä, miksi hedelmästä ruokittavat kädelliset kehittyisivät suuremmiksi aivoiksi, DeCasien sanoo. "Ruokavalion laadun parantaminen ... antaa sinulle mahdollisuuden lisätä aivojen kokoa, mutta se ei vieläkään selitä miksi se olisi hyödyllistä", DeCasien sanoo - puhumattakaan tarpeeksi hyödyllinen perustellaksesi enemmän resursseja aivoihisi kuin muissa osissa elin.
Tämä etu on vaikeuksissa löytää hyviä hedelmiä, DeCasien sanoo. Kuten Milton kirjoitti vuonna 1981 tehdyssä tutkimuksessa, jossa verrattiin frivivormeja hämähäkki-apinoita folivorisiin ulompiin apinoihin, ”hedelmät ovat trooppisissa metsissä hajavammin jakautuneita ravintoresursseja kuin lehtiä […]. paikallistaa ruokalähteensä, koska käytännössä he käsittelevät yli 25 kertaa suurempaa hankinta-aluetta. ”Tutkimuksessa todettiin, että hämähäkki-apinoilla on keskimäärin kaksinkertainen aivojen aivojen koko ja todettiin, että vaikeudet oppia hedelmien sijainti ja muistaminen olisivat voineet ohjata kasvua.
"Kognitiivinen monimutkaisuus, jota tarvitaan tehokkuuden lisäämiseen noilla asioilla, tarjoaisi myös selektiivisen paineen lisätä aivojen kokoa", DeCasien sanoo.
Silti Oxfordin yliopiston antropologi ja evoluutiopsykologi Robin Dunbar, joka kehitti sosiaalisen aivohypoteesin, toteaa, että DeCasienin tutkimuksella on "vakava virhe [sen] koko rakenteessa". Dunbarin mukaan ruokavalio on aivojen koon rajoitus, kun taas sosiaalisuus on syy aivojen kehitykseen. Näiden vertaaminen toisiinsa ikään kuin ne olisivat vastaavia, on väärin, Dunbar sanoo; hänen mielestään ne ovat täydentäviä, eivät vaihtoehtoisia selityksiä.
"He väittävät lähinnä, että ruokavalion parannukset vetivät suurten aivojen kehitystä, jotta ruokavalion parannukset olisivat mahdollista", Dunbar sanoo. Hän lisää, että tutkijat katsoivat väärin aivojen kokonaiskokoa, kun heidän olisi pitänyt keskittyä uuskorteksin kokoon - aivojen osaan, joka osallistuu kognitioon, paikalliseen päättelyyn ja kieleen - jota Dunbar analysoi vuonna 1992 julkaisussaan, joka ehdotti sosiaalisia aivoja. hypoteesi.
Dunbar kiistää myös DeCasienin ja hänen tiiminsä käyttämät tiedot, jotka osoittavat hedelmäsyöjiä, joilla on suurempia aivoja kuin lehdensyöjiä, sanoen, että he ovat jättäneet huomiotta tutkimuksen vuodesta 1992, joka kiistää tämän väitteen.
Muut kädellisten evoluutiota tutkivat tutkijat olivat vähemmän kriittisiä. "Tekijöiden tulokset ovat erittäin vakuuttavia", sanoo Toronton yliopiston evoluutioantropologi Michael Schillaci, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. DeCasienin työ "antaa erittäin vahvan tuen kädellisten aivojen koon kehitykselle ekologisella selityksellä, mikä on tilauksemme tunnusmerkki", hän sanoo. Silti hän sanoo olevansa edelleen epävarma siitä, auttoivatko hedelmän syöminen erityisesti aivojen koon kehitystä ihmisiä, myös kädellisten jälkeläisiä.
Durhamin yliopiston evoluutioantropologi Robert Barton yhtyy joihinkin DeCasienin havaintoihin, etenkin siihen, että sosiaalinen aivohypoteesi ei todennäköisesti ole aivojen kehityksen päätekijä. Barton, joka ei ollut mukana tässä tutkimuksessa ja työskentelee parhaillaan laajempaa tutkimusta samasta aiheesta, sanoo kuitenkin epäröivän määritellä minkä tahansa tietyn tyyppisen ruoan aivojen kehitystä edistäväksi.
"Olemme yhtä mieltä siitä, että näissä suurissa tietokokonaisuuksissa ei ole juurikaan todisteita" sosiaalisen aivojen "vaikutuksesta tai että on olemassa vahvempia korrelaatioita ekologisten muuttujien kanssa", Barton sanoi sähköpostitse.
DeCasien varoittaa puolestaan, että hedelmät ja ruokavalio eivät ole ainoat kädellisten aivojen koon kehityksen veturit, vaan niiden analyysien perusteella hallitseva tekijä. Lisääntyvän monimutkaisilla sosiaalisilla vaatimuksilla oli varmasti edelleen suuri rooli aivojen koon kasvun kannustamisessa, hän sanoo. "Ei ole niin, että se olisi yksi eikä toinen", hän sanoo. "Uskomme ehdottomasti, että nämä asiat ovat kaikenlaisia rinnakkaisia yhdessä."
