Animalele aveau creierul înfometat cu energie cu mult înainte de noi

folosiți

DURHAM, N.C. - De ani de zile, oamenii de știință au presupus că oamenii își dedică creierului o parte mai mare din caloriile zilnice decât alte animale. Deși creierul uman reprezintă doar 2% din greutatea corporală, acesta consumă mai mult de 25% din bugetul nostru energetic de bază.

Dar un studiu publicat în oct. 31 din Journal of Human Evolution comparând costurile relative ale creierului pentru 22 de specii a constatat că, atunci când vine vorba de puterea creierului, oamenii nu sunt la fel de excepționali pe cât ne place să credem.

„Nu avem un creier unic scump”, a spus autorul studiului Doug Boyer, profesor asistent de antropologie evolutivă la Universitatea Duke. „Aceasta provoacă o dogmă majoră în studiile de evoluție umană”.

Boyer și studenta sa absolventă Arianna Harrington au decis să vadă cum oamenii se acumulează în ceea ce privește absorbția energiei creierului.

Deoarece energia se deplasează către creier prin intermediul vaselor de sânge, care furnizează o formă de zahăr numită glucoză, cercetătorii au măsurat aria secțiunii transversale a canalelor osoase care închid arterele craniene.

Prin asocierea acestor măsurători cu estimările publicate anterior ale absorbției glucozei cerebrale și volumului intern al craniului ca indicator al dimensiunii creierului, au examinat șapte specii, inclusiv șoareci, șobolani, veverițe, iepuri, maimuțe și oameni. Cercetătorii au reușit să demonstreze că canalele mai mari cuprind arterele care livrează mai mult sânge și, prin urmare, glucoză în creier.

Apoi, folosind o tehnică statistică numită regresie multiplă, au calculat absorbția glucozei cerebrale pentru încă 15 specii pentru care costurile cerebrale nu erau cunoscute, inclusiv lemuri, maimuțe și copaci, rude primate din Asia de Sud-Est.

Așa cum era de așteptat, cercetătorii au descoperit că oamenii alocă proporțional mai multă energie creierului lor decât rozătoarele, maimuțele din lumea veche și maimuțele mari, cum ar fi orangutanii și cimpanzeii.

Relativ cu rata metabolică de odihnă - cantitatea totală de calorii pe care un animal le arde în fiecare zi doar pentru a continua să respire, să digere și să rămână cald - creierul uman cere mai mult de două ori mai multe calorii decât creierul cimpanzeului și cel puțin de trei până la cinci ori mai multe calorii decât creierul veverițelor, șoarecilor și iepurilor.

Dar și alte animale au creierul flămând.

În ceea ce privește costul relativ al creierului, se pare că există puține diferențe între un om și un copac cu coadă, de exemplu.

Chiar și lemurul cu coadă inelară și micul dulciolet pigmeu de un sfert de lire, cea mai mică maimuță din lume, își dedică la fel de mult din energia corpului creierului lor ca și noi.

„Nu ar trebui să fie o surpriză prea mare”, a spus Boyer. Costul metabolic al unei structuri precum creierul depinde în principal de cât de mare este, iar multe animale au raporturi de masă creier-corp mai mari decât oamenii.

Rezultatele sugerează că abilitatea de a crește un creier relativ mai scump a evoluat nu în zorii oamenilor, ci cu milioane de ani înainte, când strămoșii noștri primate și rudele lor apropiate s-au despărțit de ramura arborelui genealogic al mamiferelor care include rozătoare și iepuri, Spuse Harrington.

Studiile anterioare au calculat cantitatea de energie necesară pentru a alimenta creierul pe baza numărului de neuroni. Dar, deoarece metoda studiului actual pentru estimarea consumului de energie se bazează pe măsurători osoase, mai degrabă decât pe țesuturile moi, cum ar fi neuronii, este acum posibilă estimarea cererii de energie a creierului din rămășițele fosilizate ale animalelor care au dispărut, inclusiv strămoșii umani timpurii.

„Tot ce ai nevoie pentru a lua măsurătorile este un craniu intact și o parte din vertebrele gâtului”, a spus Harrington.

Ceea ce nu pot arăta datele este dacă creierele scumpe din punct de vedere energetic au evoluat mai întâi și apoi au predispus unele grupuri de animale la puteri mentale mai mari ca produs secundar sau dacă provocările cognitive preexistente au favorizat indivizii care au dedicat mai multă energie creierului, spun cercetătorii.

Această cercetare a fost susținută de Fundația Națională pentru Științe (SBE-1028505, BCS 1440742, 1552848, DBI-1701714) și de un grant de cercetare al Fundației Leakey.