Vẹt lục bình (Anodorhynchus hyacinthinus). Tristan Barrington/Shutterstock

Là chủ sở hữu của một số bộ não lớn nhất trong vương quốc động vật, con người chúng ta thường cho rằng hiệu suất nhận thức, giải quyết công việc và tương tác xã hội là những thành phần cơ bản thúc đẩy sự tiến hóa của bộ não phức tạp của chúng ta.

Của chúng tôi Nghiên cứu mới, được xuất bản gần đây trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, thách thức giả định trực quan này.

Cùng với các yếu tố sinh học và sinh thái khác, các yếu tố nhận thức và xã hội mất đi vai trò hàng đầu trong việc thúc đẩy kích thước não tăng lên. Thay vào đó, chính mức độ chăm sóc của cha mẹ mà con cái nhận được sẽ hỗ trợ bộ não lớn hơn.

Bộ não đắt tiền

Bộ não là một trong những thứ quan trọng nhất nội tạng đắt tiền trong cơ thể động vật – hoạt động thần kinh đòi hỏi một lượng lớn năng lượng. Bộ não càng lớn thì càng cần nhiều năng lượng để duy trì hoạt động.

Các nhà sinh vật học từ lâu đã cho rằng chi phí lớn này phải đi kèm với một số lợi ích vững chắc do bộ não lớn mang lại. Một số lợi thế được đề xuất là kỹ năng nhận thức, khả năng giải quyết các vấn đề khó khăn và tham gia vào các tương tác xã hội phức tạp.

Nhìn vào con người, loài vượn lớn và các loài linh trưởng khác dường như xác nhận giả định này: bộ não lớn của chúng ta thường được sử dụng trong các tình huống đòi hỏi giải pháp sáng tạo, Và để duy trì tính toàn vẹn xã hội trong các nhóm lớn.

Có một vấn đề với lập luận này. Những bộ não lớn cần nhiều thời gian để phát triển và trong khi phát triển như vậy, chúng vẫn cần một lượng nhiên liệu đáng kể (thậm chí chi tiết hơn khi trưởng thành). Chúng cũng yếu đi đáng kể trước khi đạt đến kích thước và độ phức tạp cuối cùng. Do đó, động vật đang phát triển sẽ phải “trả giá” cho việc phát triển bộ não, nhưng sẽ không thể sử dụng sức mạnh của bộ não trong một thời gian đáng kể.

Điều tra não chim

Để giải quyết nghịch lý rõ ràng này, chúng tôi quyết định không quan tâm đến động vật có vú, loài thường được sử dụng trong nghiên cứu não bộ - nhưng cũng hầu như chỉ được nghiên cứu trong bối cảnh nhận thức. Thay vào đó, chúng tôi đi sâu vào thế giới loài chim. Chim là những hình mẫu tuyệt vời trong nhiều nghiên cứu về tiến hóa: chúng vô cùng đa dạng, có nhiều lối sống khác nhau và sống ở hầu hết các khu vực. tất cả các môi trường sống hoang dã trên Trái đất.

Kích thước não của các loài chim cũng rất khác nhau, từ loài gà và đà điểu có bộ não tương đối nhỏ cho đến một số loài có bộ não lớn thông minh nhất như vẹt và chim quạ.

So với kích thước cơ thể to lớn của chúng, đà điểu là một trong những loài chim có bộ não nhỏ nhất. Shutterstock

Lưu ý rằng ở đây chúng tôi đang đề cập đến kích thước tương đối của bộ não. Nói cách khác, chúng tôi quan tâm đến kích thước của bộ não so với toàn bộ cơ thể của con vật. Rốt cuộc, thật dễ dàng để có một bộ não lớn (về mặt tuyệt đối) nếu bạn là một loài động vật lớn nói chung. Sự gia tăng kích thước não liên quan đến kích thước cơ thể như vậy cũng không nhất thiết dẫn đến cải thiện nhận thức.

Phân tích của chúng tôi bao gồm hơn 1,000 loài chim mà chúng tôi có dữ liệu về kích thước não. Chúng tôi cũng đã thu thập nhiều biến số khác có thể liên quan đến vai trò là yếu tố thúc đẩy tiềm năng của kích thước não bộ: khí hậu mà mỗi loài sinh sống; có di cư hay không; nó kiếm ăn như thế nào và nguồn thức ăn chính của nó là gì.

Quan trọng nhất, đối với tất cả các loài được bao gồm, chúng tôi có thể tìm thấy hồ sơ về mức độ xã hội và hợp tác của chúng cũng như mức độ chăm sóc của cha mẹ đối với con cái của chúng.

Nó bắt đầu trong tổ

Phân tích của chúng tôi cho thấy rằng, khi kết hợp với tất cả các biến số bao gồm, các yếu tố xã hội chỉ liên quan yếu đến sự thay đổi kích thước não ở loài chim.

Hóa ra là sự hợp tác và sống trong các nhóm lớn hơn – những hoàn cảnh thường được cho là có mối liên hệ chặt chẽ với những bộ não lớn và phức tạp – hầu như không phải là nguyên nhân của sự thông minh vượt trội.

Trong tất cả các đặc điểm của loài được phân tích, chỉ những đặc điểm liên quan trực tiếp đến sự chăm sóc của cha mẹ và cung cấp cho con cái mới có mối quan hệ chặt chẽ với kích thước não bộ. Dữ liệu của chúng tôi cho thấy những loài nuôi con non trong thời gian dài hơn là những loài có bộ não lớn nhất (một lần nữa, so với kích thước cơ thể).

Phong cách phát triển cũng rất quan trọng. Chim có thể dễ dàng được chia thành hai nhóm lớn. Các loài tiền xã hội là những loài mà con non nở ra từ trứng đã phát triển tương đối tốt (chẳng hạn như gà, vịt, ngỗng), cần ít hoặc không cần cho ăn.

Những con chim vị tha được sinh ra bất lực, nhưng được bố mẹ cho ăn trong thời gian dài giúp chúng phát triển bộ não lớn hơn. Shutterstock

Ngược lại, những con chim vị tha nở ra rất kém phát triển. Thông thường, con non của chúng bị mù, trần truồng và hoàn toàn phụ thuộc vào sự chăm sóc của bố mẹ. Nhóm này bao gồm một số nhóm chim nổi tiếng nhất mà chúng ta gặp hàng ngày, chẳng hạn như chim sẻ, chim chích chòe, chim cổ đỏ và chim sẻ.

Bởi vì những con chim vị tha nhận được sự chăm sóc tương đối nhiều hơn từ cha mẹ của chúng, chúng tôi dự đoán rằng chúng cũng có thể phát triển bộ não lớn hơn – một mô hình mà chúng tôi thấy rõ trong dữ liệu của mình.

Ngay cả khi thách thức từ quan điểm của các giả thuyết hiện có khác (chẳng hạn như “giả thuyết não bộ xã hội” đã đề cập trước đó), kết quả của chúng tôi vẫn có rất nhiều ý nghĩa.

Như đã nói trước đó, bộ não là nguồn tiêu thụ năng lượng khổng lồ. Nếu năng lượng này không thể được cung cấp theo cách thông thường (vì con non có bộ não kém phát triển và không thể tự kiếm ăn một cách độc lập), thì nó phải được cung cấp bởi sự cho ăn của cha mẹ.

Có phải sự tiến hóa của bộ não con người đi theo con đường của loài chim?

Kết quả của chúng tôi đặt ra một câu hỏi thú vị - lịch sử tiến hóa của bộ não người và động vật có vú có tuân theo cùng một logic không? Có phải nó phụ thuộc nhiều vào sự chăm sóc của cha mẹ hơn là vào việc mở rộng các hành vi xã hội và tương tác hợp tác?

Chắc là đúng. Có bằng chứng cho thấy sự tăng tốc lớn của quá trình tiến hóa kích thước não người có liên quan đến tăng số lượng người chăm sóc và dự phòng kéo dài của trẻ vị thành niên trong suốt thời niên thiếu của chúng.

Có vẻ như kích thước não của động vật có vú thực sự bị hạn chế bởi lượng năng lượng mà các bà mẹ có thể truyền cho con cái của chúng cho đến khi cai sữa. Khi nói đến việc có một bộ não lớn, có vẻ như tình yêu thương và sự chăm sóc của cha mẹ đến trước mọi hoạt động học tập tiếp theo.

Lưu ý

Szymek Drobniak, Thành viên DECRA, UNSW Sydney

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

sách_science