Hoe het olifante so 'n groot brein ontwikkel? Klimaatsverandering is deel van die antwoord
Geskryf deur Julien Benoit en Paul Manger
Olifante het ons aandag lank deurgebring, deels weens hul groot grootte en majesteit. Maar ons word ook geslaan hulle komplekse gedrag. Op sommige maniere is ons gefassineer omdat hierdie gedrag ons menslike gevoelens weergee. Byvoorbeeld, olifante is herhaaldelik waargeneem met behulp van gereedskap en bedroef hulle dood.
Hul evolusionêre geskiedenis is ook interessant. Dit is op baie maniere parallel met mense. Olifant voorouers ontstaan in Afrika, net soos ons s'n. Hul afstammelinge, onder hulle mammoet, het uit Afrika gegaan om ander vastelande te bewoon. En in die proses het hulle die grootste brein van enige landdier ontwikkel. Dit weeg rondom 5kg, terwyl ons eie brein weeg 1.4kg.
Maar wat het hierdie spesifieke element van olifant-evolusie aangedryf? Alhoewel die fossielrekord van olifantvoorouers ryk is byna 300 spesies beskryf - Ons het die antwoord vir 'n lang tyd nie geken nie. Van die vroegste spesies met klein brein na die moderne olifante met groot brein, was daar 'n byna 30 miljoen jaar lank gaping in ons kennis.
Nou, danksy die nuutste skanderingstegnieke en die nuutste statistiese rekonstruksie van voorvaderlike kenmerke, het ons die antwoord. 'N Span wetenskaplikes uit Suid-Afrika, Europa en Noord-Amerika - insluitend ons - het ses jaar lank die eerste akkurate tydlyn van breinevolusie in die olifant afkoms gereken. Die resultate van hierdie internasionale samewerking is gepubliseer in Wetenskaplike Verslae.
En die antwoord op hierdie langstaande vraag? Klimaatverandering is 'n groot deel daarvan. 'N verskuiwing in die klimaat, saam met ander omgewingsontwrigtings en die inval van mededingers en nuwe roofdiere het heel waarskynlik 'n belangrike rol gespeel in die hervorming van ouer olifante se brein. Om dit te weet, oplos nie net 'n lang wetenskaplike geheim nie. Dit beteken ook dat ons 'n manier het om te verstaan ​​hoe moderne spesies kan aanpas by die huidige klimaatkrisis.
Ons opname het getoon dat brein grootte in voorouer olifante toegeneem het in twee pulse, ongeveer 26 en 20 miljoen jaar gelede. Die encefalisering kwosiënt ('n mate van relatiewe brein grootte reggestel vir liggaam grootte) verdubbel tydens elke pols. Dit het die klein brein van vroeë olifantverwante tot 'n groot brein verander wat vergelykbaar is met alle moderne spesies.
Hierdie twee impulse van groei in breingrootte kom opmerklik ooreen met tydperke van aansienlike omgewingsversteurings in Afrika. Sommige 26 miljoen jaar gelede, Antarktika is gevries vir die eerste keer, wat 'n wêreldwye verarming van die klimaat veroorsaak het. Afrika se digte reënwoude het in savanne en woestyne verander.
Die klimaat dan verander weer ongeveer 20 miljoen jaar gelede om terug te keer na 'n warmer en natter Afrika-omgewing. Hierdie klimaat onstabiliteit is aangevul deur die verskyning van 'n landbrug tussen Asië en Afrika.
Voor 20 miljoen jaar gelede was Afrika inderdaad 'n afgesonderde vasteland. Maar as gevolg van kontinentale wegdrywing het dit uiteindelik gebots met die Levant (die gebied wat die hedendaagse Palestina, Israel, Libanon, Sirië, Jordanië en Irak insluit), wat die inval van mededingende plante en nuwe roofdiere in Asië moontlik maak. Die indringende fauna het die voorouers van hedendaagse leeu, sebras, renosters, seekoeie en antilope ingesluit. Die Groot Apies het nog nie bestaan ​​nie. Sommige groot spesies het gedurende hierdie tyd uitgesterf; die bekendste is Arsinoitherium, 'n renosteragtige familielid van olifante.
Voorouer olifante moes aanpas of uitgesterf word. In daardie tyd was hulle nog relatief klein diere, die grootte van 'n tapir, met slegs 'n kort stam. Ons vermoed dat 'n groter brein meer gedragsbepalings moontlik gemaak het: om meer verkennend te wees, om te migreer om kos te soek, om 'n groter verskeidenheid diëte (blare, vrugte, gras) te hanteer en om die ligging van verre watergate tydens droë periodes te onthou , byvoorbeeld. 'N groter brein kan hulle gehelp het om hul mededingers te verswak en roofdiere te vermy.
Liggaam en brein grootte
Olifante is ook gehelp deur die feit dat hulle so groot geword het. Om groot te wees, maak 'n hele nuwe voordele wêreld oop: dit voorkom roofdiere en wanneer voedselbronne en water skaars is, kan 'n groot liggaam meer vet en water stoor en 'n groter maag kan voedsel doeltreffend verteer.
Ons het bevind dat die breingrootte stewig ontwikkel het met liggaamsgrootte in die olifantiese lyn. Dit dui daarop dat die evolusie van 'n groot liggaam nie heeltemal onafhanklik is van 'n groot brein nie. Die groot brein van die olifant het waarskynlik ontwikkel, nie net vir meer buigsame buigsaamheid nie, maar ook hand in hand met hul groot liggaam. Dit is 'n waarskuwingstorie oor die interpretasie van breingrootte slegs in die lig van retrospektiewe toegepaste vermoedelike behoeftes vir groter intelligensie.
Eenvoudig gestel, wanneer daar bevind word dat die breingrootte van 'n gegewe lyn groter is, kom mense tot die gevolgtrekking dat dit die rede is dat die lyn nodig moes word om te oorleef. Maar ons moet nie vergeet dat breingrootte korreleer is met baie ander veranderlikes nie. Liggaamsgrootte is een voorbeeld. Gestasie lengte is 'n ander (meer tyd in die baarmoeder is 'n groter brein). Gewoonlik, mense dink dit is newe-effekte van 'n groter brein, maar wat as 'n groter brein eintlik die newe-effek van 'n groter liggaamsmassa is? Wat as natuurlike seleksie slegs op liggaamsgrootte handel, en breingrootte was net 'n passasier?
Antwoorde op hierdie vrae is steeds hangende. Maar soos ons werk vorder, word die prentjie duideliker. Danksy ons navorsing is dit nou duidelik dat omgewingsversteurings, insluitend klimaatsveranderinge, en die inval van mededingers en nuwe roofdiere, 'n belangrike rol gespeel het in die hervorming van die brein van voorouer olifante en hul gedrag.
Julien Benoit, Postdoc in Vertebrate Paleontologie, Universiteit van die Witwatersrand en Paul Manger, professor in vergelykende en evolusionêre neurobiologie, Universiteit van die Witwatersrand
Jy is hier: Tuis > Sosiale en politieke > omgewing > klimaat > Aanpassing en mitigasie > Hoe het olifante so 'n groot brein ontwikkel? Klimaatsverandering is deel van die antwoord