Родительские инвестиции могли способствовать эволюции более крупного мозга

Обзор данных предыдущих исследований подтверждает гипотезу о том, что эволюция более крупного мозга у некоторых видов могла быть обеспечена за счёт увеличения энергетических вложений родителей в своё потомство. Карл ван Шайк из Института поведения животных Общества Макса Планка в Констанце (Германия) и его коллеги изложили свои аргументы в статье, опубликованной 28 февраля в открытом журнале PLOS Biology.

У разных видов больший относительный размер мозга связан с когнитивными преимуществами, способствующими выживанию. Однако крупный мозг требует больше энергии. Предыдущие исследования изучали эти затраты у взрослых особей, чтобы понять эволюционные тренды в размере мозга. Однако мало работ было сосредоточено на энергетических затратах развивающегося мозга молодых организмов.

Чтобы восполнить этот пробел, ван Шайк и коллеги обратились к очевидному парадоксу: чем крупнее мозг вида, тем больше энергии требуется для его развития — но крупный мозг становится полностью функциональным лишь спустя долгое время после завершения роста. Это создаёт проблему «курицы и яйца»: большинство молодых особей видов с крупным мозгом не могут самостоятельно удовлетворить энергетические потребности своего развивающегося мозга, что ставит под вопрос саму возможность эволюции большого мозга.

Исследователи выдвигают гипотезу, что теплокровные виды — у которых мозг обычно во много раз больше, чем у холоднокровных — эволюционировали, увеличив родительские энергетические вложения в потомство, что и облегчило эволюцию более крупного мозга.

Чтобы проверить эту возможность, учёные проанализировали данные предыдущих исследований об эволюции родительских энергетических вложений в потомство. Теплокровные виды вкладывают энергию через производство яиц, лактацию, обеспечение пищей, переноску или согревание потомства. Большинство холоднокровных видов просто откладывают яйца.

Детальный анализ показал, что увеличение энергетических вложений в потомство действительно эволюционировало параллельно с увеличением относительного размера мозга, и что эти вложения также могли повысить шансы молодых особей на выживание.

Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что большие родительские энергетические инвестиции в потомство облегчили эволюцию более крупного мозга, а неспособность обеспечить такую устойчивую энергию у видов, просто откладывающих яйца, в свою очередь, ограничила эту эволюцию. Дальнейшие исследования могут углубить понимание того, как эволюционировал крупный мозг.

«Эволюция расширенной родительской заботы за пределами стадии яйца сняла главное эволюционное ограничение на размер мозга и, таким образом, высвободила массовое расширение размера мозга и когнитивного потенциала среди теплокровных птиц и млекопитающих. Почти все они кормят своих детёнышей после рождения или вылупления и имеют гораздо более крупный мозг, чем их холоднокровные родственники», — добавляет ван Шайк.