Учёные создали первую карту мозга морского льва
Калифорнийская морская львица Рио способна решать тесты на IQ, с которыми с трудом справляются многие люди. Учёные из Long Marine Lab Калифорнийского университета в Санта-Крузе доказали, что она — первое животное после человека, способное использовать базовую логику (если A=B и B=C, то A=C).
Этот интеллект менее удивителен, если учесть, что морские львы входят в одну из всего четырёх групп животных, у которых независимо эволюционировал чрезвычайно большой мозг (весом более 1,5 фунтов). Вместе с тюленями и моржами они относятся к ластоногим (pinnipeds). Другие группы — люди, слоны и китообразные (киты и дельфины).
Несмотря на доказанные когнитивные способности, мозг ластоногих изучен крайне мало. Нейробиологи из Университета Вандербильта сделали важный шаг, проведя первое комплексное исследование центральной нервной системы калифорнийского морского льва, сосредоточившись на соматосенсорной системе (отвечает за сознательное восприятие прикосновения, давления, боли, температуры, положения и вибрации).
В прошлом году массовая гибель молодых морских львов в Калифорнии позволила исследователям получить для изучения два мозга детёнышей. Результаты описаны в статье "Somatosensory brain stem, thalamus and cortex of the California sea lion (Zalophus californianus)", опубликованной в Journal of Comparative Neurology.
"Было удивительно впервые увидеть мозг морского льва. После многих лет изучения мозгов было шокирующе увидеть что-то настолько большое и непохожее на всё, с чем я работала", — говорит первый автор Ева Сойер, докторант по нейробиологии.
Мозг морского льва примерно такого же размера, как мозг шимпанзе. Хотя у него есть общие черты с мозгом ближайших родственников (собак, кошек, медведей и ласок), он также имеет интенсивную извилистость, сходную с мозгом китов и дельфинов.
"Бросается в глаза, что и китообразные, и ластоногие, как правило, имеют большие и извилистые мозги, но нет единого общепринятого объяснения этому", — отмечает Сойер. Это может быть связано с большим размером тела, невесомостью морской среды, адаптацией к холодной воде или просто случайным эволюционным исходом.
Исследователи сосредоточились на соматосенсорной системе, потому что их особенно интересовало осязание животного.
"Мы давно задавались вопросом, как организованы соматосенсорные системы морских львов и тюленей, учитывая их замечательную способность использовать осязание и вибриссы для исследования и питания на глубине", — говорит профессор Джон Каас.
С помощью современных гистохимических методов учёные смогли идентифицировать и охарактеризовать основные части мозга морского льва, обрабатывающие тактильную информацию от вибрисс и кожи (области в стволе мозга, таламусе и коре).
Ключевые открытия:
- Мозг морского льва имеет специфические области для обработки информации от вибрисс, поразительно похожие на таковые у мышей и крыс — признанных "специалистов по вибриссам" в животном мире.
- Каждая вибрисса на носу морского льва имеет специфическую, соответствующую ей область в стволе мозга. Это сопоставимо с областями в человеческом мозге, соответствующими отдельным пальцам. Это подтверждает, что вибриссы играют важную роль в ощущениях и поведении.
- Идентифицированы области мозга, обрабатывающие тактильные ощущения от ласт и хвоста.
- Неожиданным стало обнаружение хорошо развитой области — ядра Бишоффа, которое встречается у животных с выраженным хвостом (еноты, кенгуру, киты). Это удивительно, потому что хвост морского льва небольшой и скрыт между задними ластами.
После завершения картирования соматосенсорной области исследователи планируют составить карту частей мозга, отвечающих за другие функции. Они также хотели бы изучить мозги других ластоногих, например, моржей и морских слонов, у которых мозги значительно крупнее.