Làm thế nào mà voi tiến hóa một bộ não lớn như vậy? Biến đổi khí hậu là một phần của câu trả lời

Làm thế nào mà voi tiến hóa một bộ não lớn như vậy? Biến đổi khí hậu là một phần của câu trả lời

Voi từ lâu đã thu hút sự chú ý của chúng tôi, một phần vì kích thước tuyệt vời và uy nghi của chúng. Nhưng chúng tôi cũng bị tấn công bởi hành vi phức tạp của họ. Theo một số cách, chúng tôi bị mê hoặc bởi vì hành vi này lặp lại những cảm xúc nhân đạo nhất của chúng tôi. Ví dụ, voi đã nhiều lần được quan sát bằng các công cụ và đau buồn về cái chết của họ.

Lịch sử tiến hóa của họ là thú vị, quá. Nó tương đồng với con người 'theo nhiều cách. Tổ tiên voi nguồn gốc ở Châu Phi, giống như chúng ta. Con cháu của họ, trong số đó là voi ma mút, đã đi ra khỏi châu Phi để sinh sống ở các châu lục khác. Và trong quá trình họ tiến hóa bộ não lớn nhất của bất kỳ động vật trên cạn nào. Nó nặng khoảng 5kg, trong khi bộ não của chúng ta cân 1.4kg.

Nhưng điều gì đã thúc đẩy yếu tố đặc biệt này của sự tiến hóa voi? Mặc dù hồ sơ hóa thạch của tổ tiên voi rất phong phú - với gần như các loài 300 được mô tả - chúng tôi chỉ đơn giản là không biết câu trả lời trong một thời gian dài. Từ những loài đầu tiên có bộ não nhỏ đến những con voi hiện đại với bộ não lớn, đã có một gần như 30 triệu năm khoảng cách trong kiến ​​thức của chúng tôi.

Bây giờ, nhờ các kỹ thuật quét tiên tiến và tái cấu trúc thống kê hiện đại của các tính năng tổ tiên, chúng tôi có câu trả lời. Một nhóm các nhà khoa học từ Nam Phi, Châu Âu và Bắc Mỹ - bao gồm cả chúng tôi - đã dành sáu năm để xây dựng lại dòng thời gian chính xác đầu tiên của sự tiến hóa não trong dòng dõi voi. Kết quả của sự hợp tác quốc tế này đã được công bố trên báo cáo khoa học.

Và câu trả lời cho câu hỏi lâu nay? Biến đổi khí hậu là một phần lớn của nó. Một sự thay đổi về khí hậu, cùng với sự gián đoạn môi trường khác và sự xâm chiếm của các đối thủ cạnh tranh và những kẻ săn mồi mới có khả năng đóng vai trò quan trọng trong việc định hình lại bộ não của voi cổ đại. Biết điều này không chỉ giải quyết một bí ẩn khoa học lâu dài. Điều đó cũng có nghĩa là chúng ta có cách để hiểu làm thế nào các loài hiện đại có thể thích nghi với cuộc khủng hoảng khí hậu hiện nay.

Những thay đổi liên quan đến khí hậu

Khảo sát của chúng tôi cho thấy kích thước não ở voi tổ tiên tăng lên theo hai xung, xấp xỉ 26 và 20 triệu năm trước. Chỉ số encephalization (một thước đo kích thước não tương đối được hiệu chỉnh theo kích thước cơ thể) tăng gấp đôi trong mỗi xung. Điều này đã biến bộ não nhỏ của những người họ voi sớm thành một bộ não lớn có thể so sánh với mọi cách so với các loài hiện đại.

Đáng chú ý, hai xung tăng trưởng về kích thước não này tương ứng với các giai đoạn gián đoạn đáng kể về môi trường ở Châu Phi. Một số 26 triệu năm trước, Nam Cực đã bị đóng băng lần đầu tiên, gây ra sự khô hạn toàn cầu của khí hậu. Những khu rừng mưa dày đặc của châu Phi biến thành thảo nguyên và sa mạc.

Khí hậu rồi thay đổi một lần nữa khoảng 20 triệu năm trước để trở lại một môi trường châu Phi ấm áp và ẩm ướt hơn. Sự bất ổn khí hậu này đã được bổ sung bằng sự xuất hiện của một cây cầu trên đất liền giữa châu Á và châu Phi.

Trước 20 triệu năm trước, Châu Phi thực sự một lục địa bị cô lập. Nhưng vì sự trôi dạt lục địa, cuối cùng nó đã va chạm với Levant (khu vực bao gồm Palestine, Israel, Lebanon, Syria, Jordan và Iraq ngày nay), cho phép xâm chiếm các loài động vật ăn cỏ đối thủ và những kẻ săn mồi mới từ châu Á. Hệ động vật xâm lấn bao gồm tổ tiên của sư tử, ngựa vằn, tê giác, hà mã và linh dương thời hiện đại. Vượn lớn chưa tồn tại. Một số loài lớn đã chết trong thời gian này; nổi tiếng nhất là Arsinoitherium, một họ hàng giống như tê giác của voi.

Voi tổ tiên đã phải thích nghi hoặc tuyệt chủng. Vào thời điểm đó, chúng vẫn là những động vật tương đối nhỏ, kích thước của một con heo vòi, chỉ có một thân cây ngắn. Chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng một bộ não lớn hơn cho phép linh hoạt hơn về hành vi: khám phá nhiều hơn, di cư để tìm kiếm thức ăn, để đối phó với nhiều chế độ ăn kiêng (lá, quả, cỏ) và ghi nhớ vị trí của các hố nước xa xôi trong thời kỳ khô hạn , ví dụ. Một bộ não lớn hơn có thể đã giúp chúng vượt qua các đối thủ cạnh tranh và tránh những kẻ săn mồi.

Kích thước cơ thể và não

Voi cũng được giúp đỡ bởi thực tế là chúng trở nên rất lớn. Lớn là mở ra một thế giới hoàn toàn mới về lợi thế: nó ngăn chặn kẻ săn mồi và khi nguồn thức ăn và nước khan hiếm, một cơ thể lớn có thể lưu trữ nhiều chất béo và nước hơn, và ruột lớn hơn có thể tiêu hóa thức ăn hiệu quả hơn.

Chúng tôi thấy rằng kích thước não cùng tiến hóa chặt chẽ với kích thước cơ thể trong dòng dõi voi. Điều này cho thấy sự tiến hóa của một cơ thể lớn không hoàn toàn độc lập với bộ não lớn. Bộ não lớn của voi có khả năng phát triển, không chỉ để linh hoạt hơn về hành vi, mà còn song hành với cơ thể to lớn của chúng. Đây là một câu chuyện cảnh báo về việc giải thích kích thước não chỉ trong ánh sáng của nhu cầu phỏng đoán được áp dụng hồi tưởng cho trí thông minh lớn hơn.

Nói một cách đơn giản, khi nhận thấy rằng kích thước não của một dòng dõi nhất định tăng lên, mọi người nhảy đến kết luận rằng điều này là do dòng dõi cần phải trở nên thông minh hơn để tồn tại. Nhưng chúng ta không được quên rằng kích thước não có tương quan với nhiều biến số khác: kích thước cơ thể là một ví dụ. Chiều dài mang thai là một thứ khác (nhiều thời gian hơn trong bụng mẹ tương đương với một bộ não lớn hơn). Thông thường, mọi người nghĩ rằng đây là những tác dụng phụ của một bộ não lớn hơn, nhưng nếu một bộ não lớn hơn thực sự là tác dụng phụ của một khối cơ thể lớn hơn thì sao? Điều gì xảy ra nếu chọn lọc tự nhiên chỉ tác động lên kích thước cơ thể và kích thước não chỉ là hành khách?

Câu trả lời cho những câu hỏi này vẫn đang chờ xử lý. Nhưng khi công việc của chúng tôi tiến triển, hình ảnh trở nên rõ ràng hơn. Nhờ nghiên cứu của chúng tôi, rõ ràng là sự gián đoạn môi trường, bao gồm thay đổi khí hậu, và sự xâm chiếm của các đối thủ cạnh tranh và những kẻ săn mồi mới, đã đóng một vai trò quan trọng trong việc tái định hình bộ não của voi tổ tiên và hành vi của chúng.Conversation

Giới thiệu về tác giả

Julien Benoit, Postdoc trong Động vật học xương sống, Đại học Witwatersrand và Paul Manger, Giáo sư Thần kinh học so sánh và tiến hóa, Đại học Witwatersrand

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Cuộc sống sau carbon: Sự chuyển đổi toàn cầu tiếp theo của các thành phố

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Tương lai của các thành phố của chúng ta không giống như trước đây. Mô hình thành phố hiện đại đã nắm giữ trên toàn cầu trong thế kỷ XX đã vượt qua sự hữu ích của nó. Nó không thể giải quyết các vấn đề mà nó đã giúp tạo ra đặc biệt là sự nóng lên toàn cầu. May mắn thay, một mô hình mới cho phát triển đô thị đang nổi lên ở các thành phố để tích cực giải quyết thực tế của biến đổi khí hậu. Nó biến đổi cách các thành phố thiết kế và sử dụng không gian vật lý, tạo ra sự giàu có về kinh tế, tiêu thụ và xử lý tài nguyên, khai thác và duy trì hệ sinh thái tự nhiên và chuẩn bị cho tương lai. Có sẵn trên Amazon

Sự tuyệt chủng thứ sáu: Một lịch sử không tự nhiên

của Elizabeth Kolbert
1250062187Trong nửa tỷ năm qua, đã có Năm sự tuyệt chủng hàng loạt, khi sự đa dạng của sự sống trên trái đất đột ngột và ký hợp đồng đột ngột. Các nhà khoa học trên thế giới hiện đang theo dõi sự tuyệt chủng thứ sáu, được dự đoán là sự kiện tuyệt chủng tàn khốc nhất kể từ khi tác động của tiểu hành tinh quét sạch khủng long. Lần này, thảm họa là chúng ta. Trong văn xuôi đó là ngay lập tức, giải trí, và thông tin sâu sắc, New Yorker nhà văn Elizabeth Kolbert cho chúng ta biết lý do tại sao và làm thế nào con người đã thay đổi cuộc sống trên hành tinh theo cách mà không có loài nào có trước đây. Nghiên cứu đan xen trong nửa tá môn học, mô tả về các loài hấp dẫn đã bị mất và lịch sử tuyệt chủng như một khái niệm, Kolbert cung cấp một tài khoản cảm động và toàn diện về những vụ mất tích xảy ra trước mắt chúng ta. Bà cho thấy sự tuyệt chủng thứ sáu có khả năng là di sản lâu dài nhất của loài người, buộc chúng ta phải suy nghĩ lại về câu hỏi cơ bản về ý nghĩa của con người. Có sẵn trên Amazon

Cuộc chiến khí hậu: Cuộc chiến sinh tồn khi thế giới quá nóng

bởi Gwynne Dyer
1851687181Sóng của người tị nạn khí hậu. Hàng chục quốc gia thất bại. Chiến tranh toàn diện. Từ một trong những nhà phân tích địa chính trị vĩ đại của thế giới đến một cái nhìn kinh hoàng về thực tế chiến lược của tương lai gần, khi biến đổi khí hậu thúc đẩy các cường quốc của thế giới hướng tới chính trị sinh tồn. Tiên tri và vô cảm, Chiến tranh khí hậu sẽ là một trong những cuốn sách quan trọng nhất trong những năm tới. Đọc nó và tìm hiểu những gì chúng ta đang hướng tới. Có sẵn trên Amazon

Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}