Крупный мозг у позвоночных требует теплого тела и крупного потомства

У позвоночных размер мозга может различаться в сотни раз даже при одинаковых размерах тела. Как правило, самые крупные относительно тела мозги у млекопитающих и птиц, за ними следуют акулы и рептилии. У амфибий и большинства рыб — самые маленькие.

Одна из причин — социальность: виды, живущие в группах, часто имеют более крупный мозг для обработки сложных социальных взаимодействий.

Ключевой фактор, выявленный в новом исследовании Института поведения животных Общества Макса Планка (Proceedings of the National Academy of Sciences), — температура тела. Виды, способные поддерживать постоянную высокую температуру тела (теплокровные), обычно могут позволить себе более крупный мозг, так как в теплой среде он работает эффективнее. Это справедливо и для холоднокровных видов, обитающих в теплых водах или выбирающих такие места.

Согласно «гипотезе дорогого мозга», мозг может увеличиться, только если организм сам производит дополнительную энергию или если это повышает шансы на выживание, компенсируя замедление роста и размножения.

Второй важный ограничивающий фактор — размер потомства. Поскольку «стоимость» крупного мозга относительно веса особенно высока для детенышей, эволюционно выгодно изначально иметь мозг меньшего размера. Наибольший относительный размер мозга для данного размера тела наблюдается у тех линий, которые сочетают теплокровность и производство крупного потомства.

«Нам, людям, повезло быть теплокровными. Кроме того, наши дети крупные и вскармливаются годами. Это позволило эволюционировать одному из самых крупных мозгов среди всех позвоночных относительно веса», — говорит профессор Карел ван Шайк.

Постоянно высокая температура тела стала предпосылкой для эволюции более крупного мозга, хотя изначально эта способность развивалась для других целей (ночная активность у млекопитающих, длительные перелеты у птиц). Таким образом, эволюционные инновации могут иметь неожиданные последствия и открывать новые возможности.