Více než sto let vědci předpokládali, že vztah mezi velikostí mozku a těla u savců je jednoduchý a lineární. Čím větší je tělo zvířete, tím větší by měl být i jeho mozek. Nový výzkum však odhaluje, že skutečnost je mnohem složitější. Podrobnosti přináší web Science Daily.
Studie provedená vědci z University of Reading a Durham University analyzovala data o velikosti mozku a těla u úctyhodných 1 500 druhů savců. Jejich zjištění převracejí dosavadní předpoklady o vztazích mezi velikostí mozku a těla a nabízejí nový pohled na to, jak se mozky vyvíjely napříč rodokmeny savců.
Největší zvířata nemají největší mozky
Jedním z největších překvapení je zjištění, že největší zvířata nemají proporčně větší mozky, jak se dosud předpokládalo. „Vědci více než sto let věřili, že vztah mezi velikostí mozku a těla je lineární – tedy že čím větší je zvíře, tím větší má mozek. Nyní víme, že to není pravda,“ vysvětluje hlavní autor studie profesor Chris Venditti z University of Reading. „Vztah mezi velikostí mozku a těla je ve skutečnosti křivka, což znamená, že velká zvířata mají menší mozky, než bychom očekávali.“
„Naše výsledky pomáhají objasnit složitost vztahu mezi velikostí mozku a těla,“ vysvětluje profesor Rob Barton z Durham University, který se na studii podílel jako spoluautor. „Náš model je jednoduchý, což znamená, že dříve složité vysvětlení už není nutné – relativní velikost mozku lze nyní studovat pomocí jediného základního modelu.“
Nový objev má širší dopady. Naznačuje, že bychom měli přehodnotit, jak interpretujeme relativní velikost mozku u savců, zejména při srovnávání zvířat velmi odlišných velikostí. Po mnoho let byla větší relativní velikost mozku často spojována s vyšší inteligencí nebo kognitivními schopnostmi. Nové pochopení vztahu mezi velikostí mozku a těla však naznačuje, že tato srovnání nemusí být tak jednoduchá.
Vědci nezůstali jen u objevu křivky vyjadřující vztah mezi velikostí mozku a těla. Použili pokročilé statistické metody k prozkoumání toho, jak se velikost mozku vyvíjela v různých skupinách savců v průběhu času. Jejich zjištění zpochybňují další dlouholetou teorii v evoluční biologii, známou jako „Marsh-Lartetovo pravidlo“, které tvrdilo, že se u savců relativní velikost mozku v průběhu času zvětšuje.
Mozek se zvětšuje jen někomu
Výsledky studie ukázaly, že ve skutečnosti existují pouze tři skupiny savců vykazující jasný trend ke zvětšování relativní velikosti mozku. Konkrétně jde o primáty, šelmy a hlodavce. Tento trend byl nejsilnější u primátů, kam patří lidé a naši nejbližší zvířecí příbuzní.
Trend u primátů je obzvláště zajímavý, protože připravuje půdu pro vznik kognitivních schopností na úrovni člověka. Studie ukazuje, že se náš druh – Homo sapiens – vyvíjel více než 20× rychleji než všechny ostatní druhy savců, což vedlo k výjimečně velkým mozkům, které jsou dnes pro lidi charakteristické. Výzkum také odhalil zajímavé vzorce v tom, jak rychle se velikost mozku měnila v různých skupinách savců.
„Naše výsledky odhalují záhadu. U největších zvířat existuje něco, co brání mozkům, aby byly příliš velké. Zda je to proto, že mozky nad určitou velikost jsou prostě příliš nákladné na udržování, se teprve uvidí,“ říká spoluautorka studie Joanna Baker z University of Reading.
„Záhadné zastropování“ velikosti mozku není omezeno jen na savce. Vědci pozorovali podobné vzorce i u ptáků, což naznačuje, že by tento jev mohl být aplikovatelný napříč celou živočišnou říší. Pochopení toho, co způsobuje tuto hranici, by mohlo poskytnout cenné poznatky o omezeních a kompromisech spojených s evolucí mozku.
Různé rychlosti vývoje velikosti mozku
Studie také odhalila, že všechny skupiny savců vykazovaly během své evoluční historie poměrně rychlé změny ve velikosti mozku. Například u netopýrů došlo k rychlému zmenšení velikosti mozku, ale poté vykazovali velmi pomalé tempo změn, pravděpodobně kvůli omezením spojeným s nároky na létání.
Tato zjištění otevírají nové možnosti pro výzkum faktorů, které ovlivňují evoluci mozku. Naznačují, že místo univerzálního trendu postupně se zvětšujících mozků zažily různé skupiny savců odlišné evoluční tlaky, které v průběhu času formovaly velikost jejich mozku.
Stejně jako u každé průlomové studie, i tento výzkum vyvolává velké množství otázek. Proč vztah mezi velikostí mozku a těla sleduje zakřivenou křivku? Jaké konkrétní faktory vedly k jedinečnému trendu ve vývoji mozku primátů? A jak tyto nové poznatky mohou změnit interpretace fosilních důkazů a teorie o evoluci inteligence?
Výsledky vědeckého bádání byly publikovány 8. července v renomovaném odborném časopise Nature Ecology and Evolution. Toto vědecké periodikum se zaměřuje na široké spektrum výzkumu v oblasti ekologie a evoluční biologie. Publikuje studie, které se zabývají různými úrovněmi biologického výzkumu, od molekulární a organismální úrovně až po úroveň populací, společenstev a ekosystémů.