Новые карты мозга намекают на происхождение большого мозга у электрических рыб

Африканские рыбы-мормириды, известные своим большим мозгом, имеют соотношение размера мозга к телу, сравнимое с человеческим. Однако размер мозга у разных видов мормирид сильно варьируется.

Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе создали высокодетализированные карты областей мозга этих рыб. В исследовании, опубликованном 15 ноября в Current Biology, они сообщают, что часть мозга под названием мозжечок у представителей этого семейства больше, чем у родственных рыб. Это может быть связано с использованием ими слабых электрических разрядов для поиска добычи и общения.

Используя микро-КТ технологию, учёные отсканировали мозг шести видов мормирид, одного близкородственного вида и трёх других дальних родственников. Созданные 3D-карты позволили с высокой точностью измерить и сравнить объёмы отдельных областей мозга.

Было обнаружено, что у всех изученных рыб с увеличением общего размера мозга размеры отдельных его областей увеличивались предсказуемо. Однако у мормирид размер мозжечка нельзя было полностью предсказать исходя из общего размера мозга. У электрических рыб мозжечок и задний мозг были значительно больше, чем у их неэлектрических родственников.

Такое независимое изменение размера одной части мозга — пример мозаичной эволюции. Эти мозаичные изменения наблюдались только у мормирид, обладающих электросенсорной системой, но не у других групп. При этом среди самих мормирид, чей общий размер мозга мог различаться в три раза, не было обнаружено мозаичных изменений мозжечка. Это свидетельствует, что такие сдвиги связаны не просто с увеличением мозга, а с эволюцией новых признаков, таких как электрорецепция.

Хотя исследование не даёт окончательного ответа, почему у мормирид такой большой мозжечок, есть гипотеза. Учёные предполагают, что эта часть мозга может играть ключевую роль в моторном планировании и предвосхищении сенсорной обратной связи, которую рыба получает при движении и испускании электрических импульсов.