Fordelene med en stor hjerne kan virke åpenbare for oss. Men mange skapninger foruten mennesker har trivdes uten dem og fortsetter å gjøre det helt fint, tusen takk. Når alt kommer til alt, som Alex DeCasien, en doktorgradsstudent i antropologi ved New York University, "hjernen er superdyr å vokse og vedlikeholde." For antropologer utgjør dette et evolusjonsmysterium: Hva vil få en skapning til å investere så mye energi i en organ som ikke gir noen umiddelbare fordeler med jakt, parring eller forsvar?
Relatert innhold
- Hva er det som virkelig hindrer aper i å snakke tankene sine? Deres sinn
For mer enn to tiår siden begynte antropologer å omfavne den ”sosiale hjerneteorien” som et mulig svar. Denne ideen slår fast at det var utfordringene med å håndtere stadig mer komplekse sosiale relasjoner og interaksjoner som hovedsakelig drev utviklingen av større hjerner, i motsetning til utfordringen med å finne mat. Det er tross alt mye arbeid å være en sosial skapning. Men en ny studie av DeCasien tar sikte på denne dominerende teorien ved å foreslå en annen katalysator for hjerneutvikling: frukt.
I sin forskning fokuserer DeCasien hovedsakelig på forskjeller mellom kjønnene i primater. For noen år siden riflet hun gjennom studier på forskjeller i hjernestørrelse mellom primatkjønnene, og kjørte på det hun kaller en "enorm motsetning." Hun fant forskjellige nyere studier som antydet at enten polygynandrose primater (de som pares med flere partnere) eller monogame primater (de som opprettholder langsiktige parringsforhold med den ene partneren) hadde større hjerner enn den andre. Merkelig, "de begge hevdet støtte fra den sosiale hjernehypotesen, " sier DeCasien.
Noen av disse forskerne hevdet at det å administrere flere partnere ville skattlegge sinnet mer og oppmuntre til utvikling av større hjerner, mens andre antydet at det å kreve en varig parringsbånd med en partner ville kreve mer mental kapasitet. "Da jeg revurderte denne åpenbare motsetningen, ønsket jeg å ta hensyn til de eldre ideene, " sier DeCasien. Ved å bruke moderne teknikker og utvidede data, gjorde DeCasien og hennes team nettopp i en studie publisert denne uken i tidsskriftet Nature Ecology and Evolution .
Konklusjonen hennes: De eldre ideene var riktige - stort sett.
Eldre studier på primat hjerneutvikling trakk opptil 43 primatarter, sier DeCasien. Moderne datasett lot teamet hennes trekke på data fra hjernestørrelse fra mer enn 140 arter. De sammenlignet disse hjernestørrelsene med artenes dietter og faktorer basert på sosial utvikling, som gruppestørrelse og parringssystem. De var i stand til å knuse disse tallene med avanserte statistiske analyseteknikker utviklet eller foredlet i løpet av det siste tiåret.
"Vi benyttet oss av alle de nyeste metodene som er tilgjengelige, " sier DeCasien. (Dette er grunnen til at "vi har et latterlig antall tilleggstabeller" i studien, legger hun til.)
Etter å ha kjørt disse analysene, konkluderte DeCasiens team at kosthold, ikke sosial kompleksitet, så ut til å være mest korrelert med større hjernestørrelser blant primater. Spesifikt så det ut til at primater som matet mest på frukt - som sjimpanser eller edderkopp-aper - hadde de største hjernestørrelsene. (Spesielt ble mennesker ekskludert fra dataene fordi "vi er en utlegger med hensyn til hjernestørrelse, " ifølge studien, en vanlig praksis i sammenlignende hjernestørrelsesforskning.)
Det er fornuftig, fordi frukt er mye mer næringstett næringskilde enn løvverk, sier Katherine Milton, en fysisk antropolog ved University of California i Berkeley som forsker på primær kostholdsøkologi, og ikke var involvert i denne studien. "Fordi svært folivorøse [bladspisende] primater generelt tar inn mindre klar energi per tidsenhet enn svært sparsomme [fruktespisende] primater, vil man tro hjernestørrelsen deres ville korrelere med denne kostholdsforskjellen, " sa Milton via e-post.
Bare å ha tilgang til disse næringsstoffene forklarer imidlertid ikke bare hvorfor primater som fôrer på frukt ville utvikle seg større hjerner, sier DeCasien. "Å øke kostholdskvaliteten din ... gir deg muligheten til å øke hjernestørrelsen, men det forklarer fremdeles ikke hvorfor det ville være en fordel, " sier DeCasien - enn si fordelaktig nok til å rettferdiggjøre å bruke mer ressurser på hjernen enn andre deler av kropp.
Den fordelen kommer i vanskelighetsgraden for å finne god frukt, sier DeCasien. Som Milton skrev i en studie fra 1981 som sammenlignet spreke edderkopp-aper med folivorous howler-aper, “frukt er en mer ujevn fordelt matressurs i tropiske skoger enn blader. å finne matkildene sine siden de i virkeligheten har å gjøre med et forsyningsområde som er mer enn 25 ganger så stort. finne og huske hvor frukt befinner seg kunne ha drevet den veksten.
"Den kognitive kompleksiteten som kreves for å bli mer effektiv til å fôre for disse tingene, vil også gi det selektive presset for å øke hjernestørrelsen, " sier DeCasien.
Likevel sier Robin Dunbar, antropolog og evolusjonspsykolog ved Oxford University som utviklet den sosiale hjernehypotesen, at DeCasiens studie har en "alvorlig feil i [dens] hele struktur." Dunbar sier at kosthold er en begrensning på hjernestørrelse, mens sosialitet fungerer som en årsak til hjerneutvikling. Å sammenligne disse med hverandre som om de er ekvivalente er feil, sier Dunbar; etter hans mening er de utfyllende, ikke alternative forklaringer.
"Det de i det vesentlige hevder er at forbedringer i kostholdet drev utviklingen av store hjerner for å tillate forbedringer i kostholdet, " sier Dunbar. Han legger til at forskerne ikke stemte når de så på total hjernestørrelse da de burde ha fokusert på størrelsen på neocortex - den delen av hjernen som var involvert i kognisjon, romlig resonnement og språk - som Dunbar analyserte i sin artikkel fra 1992 og foreslo den sosiale hjernen. hypotese.
Dunbar tar også opp problemene med dataene som ble brukt av DeCasien og hennes team som viser fruktespisere som har større hjerner enn bladspisere, og sier at de ignorerte forskning siden 1992 som motbeviser dette kravet.
Andre forskere som studerer primitiv evolusjon var mindre kritiske. "Forfatterenes resultater er veldig overbevisende, " sier Michael Schillaci, en evolusjonær antropolog ved University of Toronto og ikke var involvert i studien. DeCasiens arbeid "gir veldig sterk støtte for en økologisk forklaring på utviklingen av hjernestørrelse i primater, som er et kjennemerke for vår orden, " sier han. Likevel sier han at han er usikker på om fruktspising spesifikt har bidratt til å drive hjernestørrelse i mennesker, etterkommerne til primater, også.
Durham University evolusjonsantropolog Robert Barton er enig i noen av DeCasiens funn, spesifikt at den sosiale hjernehypotesen sannsynligvis ikke er den viktigste drivkraften for hjerneutvikling. Barton, som ikke var involvert i denne studien og jobber for tiden med en større studie av det samme emnet, sier imidlertid at han ville nøle med å finne noen spesifikke matvarer som hjernerutvikling i hjernen.
"Der vi er enige om at det er lite eller ingen bevis for en 'sosial hjerneeffekt' i disse store datasettene, og at det er mer robuste korrelasjoner med økologiske variabler, " sa Barton via e-post.
For hennes del advarer DeCasien at frukt og kosthold ikke er de eneste driverne for evolusjon av hjernestørrelse blant primater, bare den dominerende fra analysen. Stadig mer komplekse sosiale krav spilte absolutt fortsatt en stor rolle i å oppmuntre til vekst i hjernestørrelse, sier hun. "Det er ikke det at det er det ene og ikke det andre, " sier hun. "Vi tror definitivt at disse tingene alle sammen samles."
