Ricerca: Il foraggiamento non ha guidato l’evoluzione del grande cervello dei primati

Grazie ai nostri grandi cervelli, gli esseri umani e i primati non umani sono più intelligenti della maggior parte dei mammiferi. Ma perché alcune specie sviluppano cervelli grandi?

Un’ipotesi importante su come i primati abbiano sviluppato cervelli di grandi dimensioni coinvolge A Feedback in loop: Gli animali più intelligenti usano la loro intelligenza per trovare il cibo in modo più efficiente, il che si traduce in più calorie, fornendo l’energia necessaria per far funzionare un cervello di grandi dimensioni. Il supporto a questa idea viene da studi che hanno trovato una relazione tra le dimensioni del cervello e la dieta – più specificamente, la quantità di frutta nella dieta di un animale.

La frutta è però un alimento ad alto contenuto energetico Crea un puzzle complesso per gli animali. Diversi tipi di frutta maturano in periodi diversi dell’anno e sono sparsi in tutto l’habitat dell’animale. Gli animali che hanno bisogno di trovare cibo così altamente variabile potrebbero avere maggiori probabilità di sviluppare cervelli grandi.

Il presupposto principale qui è che le specie con cervelli più grandi sono più intelligenti e possono quindi trovare il cibo in modo più efficiente. In un nuovo studio pubblicato oggi in Atti della Royal Society BAbbiamo testato direttamente questa ipotesi dell’evoluzione del cervello per la prima volta.

Sulle tracce dei mangiatori di frutta a Panama

Uno dei maggiori problemi nel testare l’ipotesi della dieta a base di frutta è che misurare l’efficienza del foraggiamento è difficile. I mammiferi che studiamo percorrono lunghe distanze, in genere più di tre chilometri al giorno, rendendo difficile replicare le condizioni di studio della vita reale in laboratorio.

Alcuni ricercatori Hanno manipolato sperimentalmente la distribuzione del cibo agli animali selvatici, ma gli animali avevano bisogno di un addestramento approfondito per imparare a visitare le risorse alimentari prodotte dall’uomo.

Nel nostro studio, abbiamo sfruttato un fenomeno naturale a Panama che si verifica quando un puzzle di frutta normalmente complesso viene ridotto a poche specie di frutti maturi in un periodo di tre mesi. Durante questo periodo, tutti i mammiferi mangiatori di frutta sono costretti a concentrarsi Su un tipo di albero: Dipteryx oleifera.

Fortunatamente per noi, gli alberi di Dipteryx sono enormi, a volte raggiungono i 40-50 metri di altezza, e in estate producono fiori viola brillante. Abbiamo mappato l’isola con i droni durante la stagione della fioritura e identificato macchie di fiori viola, e mappato ogni pianta di Dipteryx che ha prodotto frutti pochi mesi dopo.

Questo ci ha fornito l’intera portata del puzzle sulla frutta affrontato dagli animali dello studio, ma avevamo ancora bisogno di testare l’efficienza con cui animali con diverse dimensioni del cervello visitavano questi alberi. Abbiamo scelto due primati con cervelli grandi (scimmie ragno e cebi cappuccini dalla faccia bianca) e due parenti procioni con cervelli più piccoli (scimmie dal naso bianco e kincajo).

Nel corso di due stagioni produttive, abbiamo raccolto dati sui movimenti di più di 40 singoli animali, ottenendo oltre 600.000 posizioni GPS.

Successivamente dovevamo scoprire quando gli animali visitavano gli alberi di Dipteryx e per quanto tempo. Si è trattato di un compito complesso, perché per sapere esattamente quando i nostri animali entravano e uscivano dagli alberi da frutto, dovevamo estrapolare la loro posizione tra le correzioni GPS effettuate ogni quattro minuti. Alcuni animali avevano anche la cattiva abitudine di dormire sugli alberi di Dipteryx. Fortunatamente, i nostri collari registrano l’attività degli animali, così possiamo sapere quando dormono.

Una volta risolte queste sfide, abbiamo calcolato l’efficienza del percorso come la quantità di tempo giornaliero trascorso attivo sugli alberi di Dipteryx, diviso per la distanza percorsa.

I raccoglitori più intelligenti si nutrono in modo più intelligente?

Se gli animali con cervelli più grandi usassero la loro intelligenza per visitare gli alberi da frutto in modo più efficiente, ci aspetteremmo che i primati con cervelli più grandi nel nostro studio avessero metodi di foraggiamento più efficienti.

Questo non è quello che abbiamo trovato.

Entrambe le specie di scimmie non disponevano di metodi più efficienti delle due specie non primati, ponendo seriamente fine all’ipotesi della dieta a base di frutta dell’evoluzione del cervello. Se le specie più intelligenti fossero più efficienti, potrebbero essere in grado di soddisfare i propri bisogni nutrizionali più rapidamente e trascorrere il resto della giornata rilassandosi.

Se così fosse, ci aspetteremmo che le scimmie si orientino in modo più efficiente nelle prime ore della giornata dopo essersi svegliate affamate. Osservando le prime 2-4 ore della giornata, abbiamo riscontrato lo stesso risultato: le scimmie non erano più efficienti dei non primati.

Perché allora grandi cervelli?

Quindi, se l’evoluzione di cervelli così grandi non ha consentito ai primati di pianificare percorsi di foraggiamento più efficienti, perché le dimensioni del cervello sono aumentate in alcune specie?

Forse ha a che fare con la memoria. Se le specie con cervelli più grandi avessero una memoria episodica migliore, potrebbero essere in grado di migliorare i tempi delle visite agli alberi da frutto per ottenere più cibo. Le analisi preliminari del nostro set di dati non supportano questa interpretazione, ma avremo bisogno di studi più dettagliati per verificare questa ipotesi.

L’intelligenza potrebbe essere collegata all’uso di strumenti, che potrebbero aiutare l’animale a estrarre più nutrienti dal suo ambiente. Delle quattro specie incluse nel nostro studio, la scimmia cappuccino dalla faccia bianca è l’unica che è stata osservata Utilizzando strumentiHa anche il cervello più grande (rispetto alle dimensioni del corpo).

Il nostro studio potrebbe anche supportare l’ipotesi che le dimensioni del cervello siano aumentate per far fronte alle complessità della vita in un gruppo sociale.

Grandi cervelli si sono evoluti in una varietà di vertebrati (delfini, pappagalli, corvi) e invertebrati (polpi). Sebbene il nostro studio non sia in grado di individuare i fattori precisi dell’evoluzione del cervello in tutte queste specie, abbiamo testato direttamente un presupposto chiave nei mammiferi tropicali terrestri in modo relativamente non invasivo.

Abbiamo dimostrato che, utilizzando tecnologie di rilevamento all’avanguardia, possiamo testare importanti ipotesi sull’evoluzione, la psicologia e il comportamento degli animali nel loro habitat naturale.

Ben Hirsch riceve finanziamenti dalla National Science Foundation statunitense.

/Per gentile concessione di La Conversazione. Questo materiale dell’organizzazione/degli autori originali può essere di natura cronologica ed è modificato per motivi di chiarezza, stile e lunghezza. Mirage.News non assume posizioni aziendali o partiti e tutte le opinioni, posizioni e conclusioni qui espresse sono esclusivamente quelle degli autori.