Большие мозги — заслуга материнской заботы
Эволюция крупного мозга у млекопитающих может быть связана с материнскими инвестициями, а не с метаболизмом, согласно новому исследованию учёных из UCL и Кембриджского университета.
Исследование, опубликованное в PNAS, проанализировало данные о размерах мозга 197 сумчатых и 457 плацентарных млекопитающих, чтобы проверить влияние метаболизма и материнских инвестиций на эволюцию мозга.
Вопреки популярным гипотезам, оказалось, что относительные размеры мозга у сумчатых (например, кенгуру и опоссумов) такие же, как у плацентарных (собак, лошадей и др.), а в некоторых случаях даже больше.
Большой мозг в обеих группах коррелировал с продолжительностью материнской заботы, например, с более длительным периодом лактации. Однако базальная скорость метаболизма (энергия, расходуемая в покое) не коррелировала с размером мозга у сумчатых, в то время как у плацентарных млекопитающих такая связь была. Ранее считалось, что высокий метаболизм необходим для большого мозга, так как мозговая ткань энергозатратна.
Мозг сумчатых растёт медленно и в основном после рождения, в сумке матери, тогда как мозг плацентарных быстро развивается во время беременности, получая выгоду от высокого метаболизма матери. Это исследование показывает, что большой мозг может эволюционировать у млекопитающих с низким метаболизмом, если у них есть период продолжительной материнской заботы после рождения.
Исследователи также предполагают, что эволюция чрезвычайно увеличенного мозга у некоторых приматов может объясняться их продолжительным ростом мозга как во время беременности, так и после рождения в течение длительного периода материнской заботы.
«Материнские инвестиции — гораздо более универсальный фактор в эволюции большого мозга, чем скорость метаболизма», — заявила ведущий автор работы доктор Вера Вайсбекер.
«Если убрать приматов из уравнения, мы обнаружим, что у сумчатых, несмотря на гораздо более низкую скорость метаболизма, мозг такого же размера, а иногда даже больше, чем у их плацентарных собратьев. Так что ясно, что эволюция большого мозга — не только вопрос высокого метаболизма. Похоже, материнская забота — наиболее последовательный фактор, движущий развитие большого мозга у всех млекопитающих», — добавила соавтор доктор Анджали Госвами.
Развитие мозга у двух групп — случай «зайца и черепахи». Плацентарные — «зайцы»: их мозг быстро развивается во время беременности, с относительно небольшим ростом после рождения. Сумчатые — «черепахи»: они рождаются с почти неразвитым мозгом, но затем медленно и стабильно растут в течение длительного периода после рождения, находясь под опекой матери.
«Похоже, мозг приматов получает лучшее от обоих способов увеличения размера мозга — он быстро растёт во время беременности, как у других плацентарных, но также значительно развивается после рождения в период материнской заботы, сравнимый по длительности только с таковым у сумчатых», — отметила доктор Госвами.