Πώς εξελίχθηκαν οι ελέφαντες τόσο μεγάλος εγκέφαλος; Η κλιματική αλλαγή είναι μέρος της απάντησης

Οι ελέφαντες μαγνητίζουν εδώ και καιρό την προσοχή μας, εν μέρει λόγω του μεγέθους και της μεγαλοπρέπειάς τους. Αλλά είμαστε επίσης εντυπωσιασμένοι την περίπλοκη συμπεριφορά τους. Με κάποιους τρόπους, γοητευόμαστε γιατί αυτή η συμπεριφορά απηχεί τα πιο ανθρώπινα συναισθήματά μας. Για παράδειγμα, οι ελέφαντες έχουν παρατηρηθεί επανειλημμένα χρησιμοποιώντας εργαλεία και θρηνώντας τους νεκρούς τους.

Η εξελικτική ιστορία τους είναι επίσης ενδιαφέρουσα. Παραλληλίζει τους ανθρώπους με πολλούς τρόπους. Οι πρόγονοι των ελεφάντων προέκυψε στην Αφρική, όπως και η δική μας. Οι απόγονοί τους, ανάμεσά τους και μαμούθ, έφυγαν από την Αφρική για να κατοικήσουν σε άλλες ηπείρους. Και στη διαδικασία εξελίχθηκαν ο μεγαλύτερος εγκέφαλος οποιουδήποτε ζώου ξηράς. Ζυγίζει περίπου 5kg, ενώ ο εγκέφαλός μας βάρος 1.4 κιλά.

Τι οδήγησε όμως αυτό το συγκεκριμένο στοιχείο της εξέλιξης των ελεφάντων; Παρόλο που τα απολιθώματα των προγόνων των ελεφάντων είναι πλούσια - με περιγράφηκαν σχεδόν 300 είδη - απλά δεν γνωρίζουμε την απάντηση εδώ και πολύ καιρό. Από τα πρώτα είδη με μικρούς εγκεφάλους έως τους σύγχρονους ελέφαντες με μεγάλους εγκεφάλους, υπήρχε ένα σχεδόν 30 εκατομμύρια χρόνια κενό στις γνώσεις μας.

Τώρα, χάρη στις πρωτοποριακές τεχνικές σάρωσης και τη στατιστική ανασυγκρότηση των προγονικών χαρακτηριστικών, έχουμε την απάντηση. Μια ομάδα επιστημόνων από τη Νότια Αφρική, την Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική - συμπεριλαμβανομένων και εμάς - πέρασαν έξι χρόνια ανακατασκευάζοντας την πρώτη ακριβή χρονική γραμμή εξέλιξης του εγκεφάλου στη γενιά των ελεφάντων. Τα αποτελέσματα αυτής της διεθνούς συνεργασίας έχουν δημοσιευτεί στο Scientific Reports.

Και η απάντηση σε αυτή τη μακροχρόνια ερώτηση; Η κλιματική αλλαγή είναι ένα μεγάλο μέρος της. Η αλλαγή του κλίματος, μαζί με άλλες περιβαλλοντικές διαταραχές και η εισβολή ανταγωνιστών και νέων αρπακτικών, έπαιξαν πιθανότατα σημαντικό ρόλο στην αναδιαμόρφωση του εγκεφάλου των αρχαίων ελέφαντων. Γνωρίζοντας αυτό όχι μόνο λύνει ένα μακροχρόνιο επιστημονικό μυστήριο. Σημαίνει επίσης ότι έχουμε έναν τρόπο να κατανοήσουμε πώς τα σύγχρονα είδη μπορούν να προσαρμοστούν στην τρέχουσα κλιματική κρίση.


εσωτερικά εγγραφείτε γραφικό


Αλλαγές που σχετίζονται με το κλίμα

Η έρευνά μας αποκάλυψε ότι το μέγεθος του εγκεφάλου στους προγονικούς ελέφαντες αυξήθηκε σε δύο παλμούς, περίπου 26 και 20 εκατομμύρια χρόνια πριν. Το πηλίκο εγκεφαλίωσης (ένα μέτρο του σχετικού μεγέθους του εγκεφάλου διορθωμένο για το μέγεθος του σώματος) διπλασιαζόταν κατά τη διάρκεια κάθε παλμού. Αυτό μετέτρεψε τον μικρό εγκέφαλο των συγγενών των πρώιμων ελεφάντων σε έναν μεγάλο εγκέφαλο συγκρίσιμο με κάθε τρόπο με αυτόν των σύγχρονων ειδών.

Είναι αξιοσημείωτο ότι αυτοί οι δύο παλμοί ανάπτυξης μεγέθους εγκεφάλου αντιστοιχούν σε περιόδους σημαντικών περιβαλλοντικών διαταραχών στην Αφρική. Πριν από 26 εκατομμύρια χρόνια, Η Ανταρκτική είχε παγώσει για πρώτη φορά, η οποία προκάλεσε μια παγκόσμια εξάντληση του κλίματος. Τα πυκνά τροπικά δάση της Αφρικής μετατράπηκαν σε σαβάνες και ερήμους.

Το κλίμα τότε άλλαξε ξανά περίπου 20 εκατομμύρια χρόνια πριν για να επιστρέψει σε ένα πιο ζεστό και υγρό αφρικανικό περιβάλλον. Αυτή η κλιματική αστάθεια συμπληρώθηκε με την εμφάνιση χερσαίας γέφυρας μεταξύ Ασίας και Αφρικής.

Πριν από 20 εκατομμύρια χρόνια, η Αφρική ήταν πράγματι απομονωμένη ήπειρος. Αλλά λόγω της ηπειρωτικής μετατόπισης τελικά συγκρούστηκε με το Λεβάντ (η περιοχή που περιλαμβάνει τη σύγχρονη Παλαιστίνη, Ισραήλ, Λίβανος, Συρία, Ιορδανία και Ιράκ), επιτρέποντας την εισβολή αντίπαλων φυτοφάγων και νέων αρπακτικών από την Ασία. Η επεμβατική πανίδα περιελάμβανε τους προγόνους του σύγχρονου λιονταριού, ζέβρας, ρινόκερου, ιπποπόταμου και αντιλόπας. Οι Μεγάλοι πίθηκοι δεν υπήρχαν ακόμη. Μερικά μεγάλα είδη εξαφανίστηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. το πιο διάσημο είναι Αρσινοθήριο, ένας συγγενής ελεφάντων που μοιάζει με ρινόκερο.

Οι προγονικοί ελέφαντες έπρεπε να προσαρμοστούν ή να εξαφανιστούν. Εκείνη την εποχή, ήταν ακόμα σχετικά μικρά ζώα, το μέγεθος ενός τάπιρου, με μόνο κοντό κορμό. Υποθέτουμε ότι ένας μεγαλύτερος εγκέφαλος επέτρεψε περισσότερη ευελιξία στη συμπεριφορά: να είναι πιο εξερευνητικός, να μεταναστεύσει για να αναζητήσει τροφή, να αντιμετωπίσει μια ευρύτερη ποικιλία διατροφών (φύλλα, φρούτα, γρασίδι) και να θυμηθεί τη θέση των μακρινών υδρορροών κατά τη διάρκεια ξηρών περιόδων , για παράδειγμα. Ένας μεγαλύτερος εγκέφαλος μπορεί να τους βοήθησε να ξεπεράσουν τους ανταγωνιστές τους και να αποφύγουν τα αρπακτικά.

Μέγεθος σώματος και εγκεφάλου

Οι ελέφαντες βοηθήθηκαν επίσης από το γεγονός ότι έγιναν τόσο μεγάλοι. Το να είσαι μεγάλος ανοίγει έναν εντελώς νέο κόσμο πλεονεκτημάτων: αποτρέπει τα αρπακτικά ζώα και όταν οι πόροι τροφής και το νερό είναι λιγοστοί, ένα μεγάλο σώμα μπορεί να αποθηκεύσει περισσότερο λίπος και νερό και ένα μεγαλύτερο έντερο μπορεί να αφομοιώσει τα τρόφιμα πιο αποτελεσματικά.

Διαπιστώσαμε ότι το μέγεθος του εγκεφάλου συν-εξελίχθηκε σφιχτά με το μέγεθος του σώματος στην καταγωγή του ελέφαντα. Αυτό υποδηλώνει ότι η εξέλιξη ενός μεγάλου σώματος δεν είναι εντελώς ανεξάρτητη από έναν μεγάλο εγκέφαλο. Ο μεγάλος εγκέφαλος του ελέφαντα πιθανότατα εξελίχθηκε, όχι μόνο για μεγαλύτερη ευελιξία στη συμπεριφορά, αλλά και χέρι -χέρι με το μεγάλο σώμα τους. Αυτή είναι μια προειδοποιητική ιστορία για την ερμηνεία του μεγέθους του εγκεφάλου μόνο υπό το φως αναδρομικών εφαρμοζόμενων εικαστικών αναγκών για μεγαλύτερη ευφυΐα.

Με απλά λόγια, όταν διαπιστώνεται ότι το μέγεθος του εγκεφάλου μιας δεδομένης γενεαλογίας αυξήθηκε, οι άνθρωποι καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι αυτό συμβαίνει επειδή η γενεαλογία έπρεπε να γίνει πιο έξυπνη για να επιβιώσει. Αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι το μέγεθος του εγκεφάλου συσχετίζεται με πολλές άλλες μεταβλητές: το μέγεθος του σώματος είναι ένα παράδειγμα. Το μήκος της κύησης είναι άλλο (περισσότερος χρόνος στη μήτρα ισούται με μεγαλύτερο εγκέφαλο). Συνήθως, οι άνθρωποι πιστεύουν ότι αυτές είναι παρενέργειες ενός μεγαλύτερου εγκεφάλου, αλλά τι γίνεται εάν ένας μεγαλύτερος εγκέφαλος ήταν στην πραγματικότητα η παρενέργεια μιας μεγαλύτερης μάζας σώματος; Τι γίνεται αν η φυσική επιλογή ενεργούσε μόνο στο μέγεθος του σώματος και το μέγεθος του εγκεφάλου ήταν απλώς ένας επιβάτης;

Οι απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις εκκρεμούν ακόμη. Αλλά καθώς προχωράει το έργο μας, η εικόνα γίνεται πιο ξεκάθαρη. Χάρη στην έρευνά μας είναι πλέον προφανές ότι οι περιβαλλοντικές διαταραχές, συμπεριλαμβανομένων των αλλαγών στο κλίμα, και η εισβολή ανταγωνιστών και νέων αρπακτικών, έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην αναδιαμόρφωση του εγκεφάλου των προγονικών ελεφάντων και της συμπεριφοράς τους.Η Συνομιλία

Σχετικά με τους συγγραφείς

Julien Benoit, Postdoc in Vertebrate Paleeontology, Πανεπιστήμιο του Witwatersrand και Paul Manger, Καθηγητής Συγκριτικής και Εξελικτικής Νευροβιολογίας, Πανεπιστήμιο του Witwatersrand

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

{vembed Y=BZ2wUXrKqYU}

Σχετικά βιβλία

Life After Carbon: Ο επόμενος παγκόσμιος μετασχηματισμός πόλεων

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Το μέλλον των πόλεών μας δεν είναι το παρελθόν. Το μοντέλο της σύγχρονης πόλης που έγινε παγκοσμίως στον εικοστό αιώνα έχει ξεπεράσει τη χρησιμότητά του. Δεν μπορεί να λύσει τα προβλήματα που βοήθησε να δημιουργήσει - ειδικά την υπερθέρμανση του πλανήτη. Ευτυχώς, ένα νέο μοντέλο αστικής ανάπτυξης αναδύεται στις πόλεις για να αντιμετωπίσει επιθετικά την πραγματικότητα της κλιματικής αλλαγής. Μεταμορφώνει τον τρόπο με τον οποίο οι πόλεις σχεδιάζουν και χρησιμοποιούν φυσικό χώρο, δημιουργούν οικονομικό πλούτο, καταναλώνουν και απορρίπτουν πόρους, εκμεταλλεύονται και διατηρούν τα φυσικά οικοσυστήματα και προετοιμάζονται για το μέλλον. Διαθέσιμο στο Amazon

Η έκτη εξαφάνιση: μια αφύσικη ιστορία

από την Elizabeth Kolbert
1250062187Κατά τα τελευταία μισά δισεκατομμύρια χρόνια, υπήρξαν πέντε μαζικές εξαφανίσεις, όταν η ποικιλομορφία της ζωής στη γη ξαφνικά και δραματικά συρρικνώθηκε. Επιστήμονες σε όλο τον κόσμο παρακολουθούν επί του παρόντος την έκτη εξαφάνιση, που προβλέπεται να είναι το πιο καταστροφικό γεγονός εξαφάνισης από τον αστεροειδή αντίκτυπο που εξάλειψε τους δεινόσαυρους. Αυτή τη φορά, ο κατακλυσμός είμαστε εμείς. Σε πεζογραφία που είναι ταυτόχρονα ειλικρινή, διασκεδαστική και βαθιά ενημερωμένη, New Yorker Η συγγραφέας Elizabeth Kolbert μας λέει γιατί και πώς τα ανθρώπινα όντα έχουν αλλάξει τη ζωή στον πλανήτη με τρόπο που κανένα είδος δεν είχε πριν. Η ανάμειξη της έρευνας σε μισή ντουζίνα κλάδους, περιγραφές των συναρπαστικών ειδών που έχουν ήδη χαθεί και η ιστορία της εξαφάνισης ως έννοια, ο Kolbert παρέχει μια συγκινητική και ολοκληρωμένη περιγραφή των εξαφανίσεων που συμβαίνουν μπροστά στα μάτια μας. Δείχνει ότι η έκτη εξαφάνιση είναι πιθανότατα η πιο διαρκής κληρονομιά της ανθρωπότητας, αναγκάζοντάς μας να επανεξετάσουμε το θεμελιώδες ερώτημα του τι σημαίνει να είμαστε άνθρωποι. Διαθέσιμο στο Amazon

Climate Wars: The Fight for Survival, καθώς ο κόσμος υπερθερμαίνεται

από την Gwynne Dyer
1851687181Κύματα προσφύγων για το κλίμα. Δεκάδες αποτυχημένες καταστάσεις. Ολόκληρος ο πόλεμος. Από έναν από τους μεγάλους γεωπολιτικούς αναλυτές του κόσμου έρχεται μια τρομακτική ματιά στις στρατηγικές πραγματικότητες του εγγύς μέλλοντος, όταν η κλιματική αλλαγή οδηγεί τις δυνάμεις του κόσμου στην πολιτική επιβίωσης. Προεπιστημονικό και απλό, Κλίμα πολέμων θα είναι ένα από τα πιο σημαντικά βιβλία των επόμενων ετών. Διαβάστε το και μάθετε τι προοδεύουμε. Διαθέσιμο στο Amazon

Από τον εκδότη:
Οι αγορές στο Amazon πηγαίνουν για να αντισταθμίσουν το κόστος μεταφοράς InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, και ClimateImpactNews.com χωρίς κόστος και χωρίς διαφημιστές που παρακολουθούν τις συνήθειες περιήγησής σας. Ακόμα κι αν κάνετε κλικ σε έναν σύνδεσμο αλλά δεν αγοράσετε αυτά τα επιλεγμένα προϊόντα, οτιδήποτε άλλο αγοράζετε στην ίδια επίσκεψη στο Amazon μας πληρώνει μια μικρή προμήθεια. Δεν υπάρχει επιπλέον κόστος για εσάς, οπότε συμβάλλετε στην προσπάθεια. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήστε αυτό το σύνδεσμο για χρήση στο Amazon ανά πάσα στιγμή, ώστε να μπορείτε να υποστηρίξετε τις προσπάθειές μας.