象はどのようにこのような大きな脳を進化させたのでしょうか。 気候変動は答えの一部です

象はどのようにこのような大きな脳を進化させたのでしょうか。 気候変動は答えの一部です

象は、その大きさと威厳のせいで、長い間私たちの注意を引き付けてきました。 しかし私達はまた打たれる 彼らの複雑な振る舞い。 ある意味でこの行動は私たちの最も人間的な感情を反映しているので、私たちは魅了されています。 例えば、ゾウは道具を使って繰り返し観察されてきました。 彼らの死者を嘆く.

彼らの進化の歴史もまた興味深いものです。 それは多くの点で人間と似ています。 象の祖先 発信 アフリカでも、私たちと同じです。 彼らの子孫は、とりわけマンモスで、他の大陸に住むためにアフリカから出ました。 そしてその過程で彼らはあらゆる陸上動物の最大の頭脳を進化させた。 重さ 5kg周辺、私たち自身の頭脳が 1.4kgの重量を量る.

しかし、何が象の進化のこの特定の要素を動かしましたか? 象の祖先の化石記録は豊富ですが - ほぼ300種が記載されている - 私たちは長い間答えを知らなかっただけです。 小さな頭脳を持つ最も初期の種から大きな頭脳を持つ現代のゾウまで、 ほぼ年間100万年間30 私たちの知識のギャップ。

さて、最先端のスキャン技術と祖先の特徴の最先端の統計的再構成のおかげで、我々は答えを持っています。 南アフリカ、ヨーロッパ、北米(私たちを含む)の科学者チームは、象の血統における最初の正確な脳の進化のタイムラインを再構築するのに6年間を費やしました。 この国際協力の結果 Scientific Reportsに掲載されました.

そして、この長年の質問に対する答えは? 気候変動はその大部分です。 他の環境の混乱や、競合他社や新しい捕食者の侵入とともに、気候の変化が、古代のゾウの脳を作り直すうえで重要な役割を果たしているようです。 これを知ることは長年の科学的な謎を解決するだけではありません。 それはまた、現代の種が現在の気候危機にどのように適応するかを理解する方法を得たことを意味します。

気候変動

私たちの調査では、祖先の象の脳の大きさは2パルス、およそ26と20百万年前に増加したことを明らかにしました。 脳波化の商(体の大きさに対して補正された相対的な脳の大きさの尺度)は各パルスの間に2倍になった。 これは初期のゾウの親類の小さな脳を、現代の種のそれにあらゆる点で匹敵する大きな脳に変えました。

注目すべきことに、脳の大きさのこれらの2つの成長パルスは、アフリカにおける実質的な環境破壊の期間に対応しています。 数百万年前の26 南極大陸は凍っていた 地球規模での気候の乾燥を引き起こしました。 アフリカの密な熱帯雨林はサバンナと砂漠に変わりました。

そのときの気候 また変わった 約20百万年前には、より暖かく湿ったアフリカの環境に戻りました。 この気候の不安定さは、アジアとアフリカの間の陸橋の出現によって補完されました。

数百万年前の20以前は、アフリカは確かに 孤立した大陸。 しかし、大陸の漂流のためにそれは最終的にレバント(現代のパレスチナ、イスラエル、レバノン、シリア、ヨルダン、そしてイラクを含む地域)と衝突し、ライバルの草食動物とアジアからの新しい捕食者の侵入を可能にしました。 侵略的な動物には、現代のライオン、シマウマ、サイ、カバ、アンテロープの祖先が含まれていました。 類人猿はまだ存在していません。 この間にいくつかの大きな種が死んだ。 最も有名なのは アルシノイテリウム、ゾウのサイのような親戚。

祖先の象は適応するか絶滅しなければなりませんでした。 当時、彼らはまだ比較的小さな動物、バクの大きさ、短い胴体だけを持っていました。 私たちは、脳が大きくなればなるほど行動の柔軟性が高まると考えています。より探索的になり、食物を探しに移動し、より幅広い種類の食事(葉、果物、草)に対処し、乾いた時期の遠い滝壺の場所を思い出す、 例えば。 より大きな脳は彼らが競争相手を凌駕し、捕食者を避けるのを助けたかもしれません。

体と脳の大きさ

象もまた大きくなったという事実に助けられました。 大きくなると、捕食者を邪魔し、食料資源と水が不足しているときには、より大きな脂肪と水を貯えることができ、より大きな腸でより効率的に食物を消化することができます。

我々は、象の系統において脳のサイズが体のサイズと緊密に共進化することを見出した。 これは、大きな体の進化は大きな脳から完全に独立していないことを示唆しています。 ゾウの大きな脳は、行動の柔軟性を高めるためだけでなく、大きな体と手をつないで進化した可能性があります。 これは遡及的に応用されたより大きな知性のための推測の必要性に照らしてのみ脳の大きさを解釈することについての警告物語です。

簡単に言えば、与えられた血統の脳の大きさが増加したことがわかったとき、人々はこれが血統が生き残るためにより賢くなる必要があるからであるという結論に飛びつく。 しかし、脳の大きさが他の多くの変数と相関していることを忘れてはなりません。体の大きさはその一例です。 妊娠期間の長さは別です(子宮内での時間が長いほど脳が大きくなります)。 通常、人々はこれらがより大きい脳の副作用であると思います、しかしより大きい脳が実際により大きい体重の副作用だったとしたらどうでしょうか? もし自然選択が体の大きさだけに作用していて、脳の大きさがただの乗客だったとしたらどうでしょうか。

これらの質問に対する回答はまだ保留中です。 しかし、私たちの仕事が進むにつれて、絵はより鮮明になります。 私たちの研究のおかげで、気候の変化、競合他社や新しい捕食者の侵入を含む環境の混乱が、祖先の象の頭脳とその行動を再形成する上で重要な役割を果たしていることが明らかになりました。会話

著者について

Julien Benoit、脊椎動物古生物学のポスドク、 ウィットウォータースランド大学 Paul Manger(比較進化神経生物学教授) ウィットウォータースランド大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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