Un Ara giacinto (Anodorhynchus hyacinthinus). Tristan Barrington/Shutterstock

Come proprietari di alcuni dei più grandi cervelli del regno animale, noi umani spesso presumiamo che le prestazioni cognitive, la risoluzione dei compiti e le interazioni sociali siano gli ingredienti di base che hanno promosso l'evoluzione dei nostri cervelli complessi.

Il nostro nuovo studio, recentemente pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences, sfida questa ipotesi intuitiva.

Presi insieme ad altri fattori biologici ed ecologici, i fattori cognitivi e sociali perdono il loro ruolo principale nell'aumentare le dimensioni del cervello. Invece, è la quantità di cure parentali che riceve la prole che supporta un cervello più grande.

I cervelli sono costosi

Il cervello è uno dei più organi costosi nel corpo di un animale - l'attività neurale richiede grandi quantità di energia. Più grande è il cervello, più energia ha bisogno per sostenersi.

I biologi hanno a lungo presunto che questo grande costo debba essere accompagnato da alcuni solidi vantaggi forniti dall'essere un cervello grande. Alcuni dei vantaggi proposti erano le abilità cognitive, la capacità di risolvere problemi difficili e impegnarsi in complesse interazioni sociali.

Guardare gli umani, le grandi scimmie e altri primati sembrava confermare questa ipotesi: i nostri grandi cervelli sono abitualmente usati in situazioni che richiedono soluzioni creative, E mantenere l'integrità sociale in gruppi numerosi.

C'è un problema con questo ragionamento. I grandi cervelli impiegano molto tempo per crescere e mentre lo fanno, hanno comunque bisogno di notevoli quantità di carburante (addirittura Scopri di più che in età adulta). Sono anche significativamente meno potenti prima che raggiungano la dimensione e la complessità finali. Gli animali in crescita dovrebbero quindi “pagare” per far crescere i cervelli, ma non sarebbero in grado di utilizzare il potere dei cervelli per un tempo considerevole.

Indagini sul cervello degli uccelli

Per risolvere questo apparente paradosso, abbiamo deciso di distogliere lo sguardo dai mammiferi, che sono tradizionalmente utilizzati nella ricerca sul cervello, ma sono stati studiati quasi esclusivamente nel contesto della cognizione. Invece, ci siamo tuffati nel mondo degli uccelli. Gli uccelli sono modelli sorprendenti in molti studi evolutivi: sono estremamente diversi, hanno una vasta gamma di stili di vita e vivono in quasi tutti gli habitat selvaggi sulla Terra.

Anche le dimensioni del cervello degli uccelli sono estremamente variabili, da polli e struzzi dal cervello relativamente piccolo ad alcune delle specie più intelligenti dal cervello grande come pappagalli e corvidi.

Rispetto alle loro grandi dimensioni corporee, gli struzzi sono tra gli uccelli dal cervello più piccolo. Shutterstock

Si noti che qui ci riferiamo alla dimensione relativa del cervello. In altre parole, ci interessa la dimensione del cervello in relazione all'intero corpo dell'animale. Dopotutto, è facile avere un cervello grande (in termini assoluti) se sei un grosso animale in generale. Anche tali aumenti delle dimensioni del cervello correlati alle dimensioni del corpo non porterebbero necessariamente a un miglioramento della cognizione.

La nostra analisi ha incluso più di 1,000 specie di uccelli per le quali disponevamo di dati sulla dimensione del cervello. Abbiamo anche raccolto molte altre variabili che potrebbero essere rilevanti come potenziali determinanti delle dimensioni del cervello: il clima in cui vive ciascuna specie; se è migratore o no; come si nutre e qual è la sua principale fonte di cibo.

Ancora più importante, per tutte le specie incluse, siamo stati in grado di trovare documenti su quanto fossero sociali e cooperativi e quanta cura genitoriale fornissero alla loro prole.

Inizia nel nido

La nostra analisi ha rivelato che, in combinazione con tutte le variabili incluse, i fattori sociali erano solo debolmente correlati alla variazione delle dimensioni del cervello negli uccelli.

Si è scoperto che la cooperazione e la vita in gruppi più grandi - circostanze comunemente ritenute fortemente legate a cervelli grandi e complessi - quasi non avevano importanza come cause di eccezionale intelligenza.

Di tutti i tratti delle specie analizzate, solo quelli direttamente collegati alla cura dei genitori e all'approvvigionamento della prole hanno mostrato forti relazioni con le dimensioni del cervello. I nostri dati hanno mostrato che le specie che nutrivano i loro piccoli per un tempo più lungo erano specie con alcuni dei cervelli più grandi (di nuovo, rispetto alle dimensioni del corpo).

Anche lo stile di sviluppo contava molto. Gli uccelli possono essere facilmente divisi in due grandi gruppi. Le specie precoci sono quelle in cui i giovani si schiudono da uova già relativamente ben sviluppate (come polli, anatre, oche), che richiedono poca o nessuna alimentazione.

Gli altri uccelli nascono indifesi, ma essere nutriti per lunghi periodi dai loro genitori fa crescere cervelli più grandi. Shutterstock

Gli altri uccelli, al contrario, si schiudono gravemente sottosviluppati. Di solito i loro cuccioli sono ciechi, nudi e completamente dipendenti dalle cure dei genitori. Questo gruppo comprende alcuni dei più noti gruppi di uccelli che incontriamo ogni giorno, come passeri, cince, pettirossi e fringuelli.

Poiché gli uccelli altriziali ricevono relativamente più cure dai loro genitori, abbiamo previsto che dovrebbero anche essere in grado di evolvere cervelli più grandi, un modello che vediamo chiaramente nei nostri dati.

Anche se stimolanti dal punto di vista di altre ipotesi esistenti (come l'ipotesi del cervello sociale menzionata in precedenza), i nostri risultati hanno molto senso.

Come detto in precedenza, i cervelli sono enormi consumatori di energia. Se questa energia non può essere fornita nel solito modo (poiché un giovane ha un cervello sottosviluppato e non può nutrirsi autonomamente), deve essere fornita dall'alimentazione dei genitori.

L'evoluzione del cervello umano ha seguito il percorso degli uccelli?

I nostri risultati sollevano una domanda interessante: la storia evolutiva dei cervelli umani e dei mammiferi ha seguito la stessa logica? Dipendeva più dalle cure dei genitori che dall'espansione dei comportamenti sociali e delle interazioni cooperative?

Probabilmente sì. Esistono prove a cui è stata associata una grande accelerazione dell'evoluzione delle dimensioni del cervello umano aumento del numero di badanti ed approvvigionamento prolungato dei giovani fino alla loro adolescenza.

Sembra anche che le dimensioni del cervello dei mammiferi siano effettivamente limitate dalla quantità di energia che le madri possono trasferire alla loro prole fino allo svezzamento. Quando si tratta di avere un cervello grande, sembra che l'amore e la cura dei genitori vengano prima di qualsiasi apprendimento successivo.

L'autore

Szymek Drobniak, borsista DECRA, UNSW Sydney

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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