Слоны давно завладели нашим вниманием, отчасти из-за их огромных размеров и величия. Но мы также поражены их сложное поведение, В некотором смысле, мы очарованы, потому что это поведение отражает наши самые гуманные чувства. Например, слонов неоднократно наблюдали с использованием инструментов и оплакивая своих мертвецов.
Их эволюционная история тоже интересна. Он во многом похож на людей. Предки слонов порожденный в Африке, как и у нас. Их потомки, в том числе мамонты, уехали из Африки, чтобы заселить другие континенты. И в процессе они развили самый большой мозг любого наземного животного. Это весит вокруг 5kgпока наши собственные мозги весить 1.4kg.
Но что привело этот особый элемент эволюции слонов? Несмотря на то, что ископаемая летопись предков слонов богата описан почти вид 300 - Мы просто давно не знали ответа. От самых ранних видов с маленькими мозгами до современных слонов с большими мозгами, был почти 30 миллион лет пробел в наших знаниях.
Теперь, благодаря передовым методам сканирования и современной статистической реконструкции признаков предков, у нас есть ответ. Команда ученых из Южной Африки, Европы и Северной Америки, включая нас, провела шесть лет, восстанавливая первую точную временную линию эволюции мозга в линии слонов. Результаты этого международного сотрудничества были опубликованы в научных докладах.
И ответ на этот давний вопрос? Изменение климата - большая часть этого. Изменение климата, наряду с другими нарушениями окружающей среды и вторжением конкурентов и новых хищников, вероятно, сыграло важную роль в перестройке мозга древних слонов. Знание этого не только решает давнюю научную тайну. Это также означает, что у нас есть способ понять, как современные виды могут адаптироваться к текущему климатическому кризису.
Связанные с климатом изменения
Наше исследование показало, что размер мозга у предковых слонов увеличился за два импульса, примерно 26 и 20 миллион лет назад. Коэффициент энцефализации (показатель относительного размера мозга с поправкой на размер тела) удваивался в течение каждого импульса. Это превратило маленький мозг ранних родственников слонов в большой мозг, сравнимый во всех отношениях с мозгом современных видов.
Примечательно, что эти два импульса роста размера мозга соответствуют периодам существенных нарушений окружающей среды в Африке. Около 26 миллионов лет назад, Антарктида была заморожена впервые, что вызвало глобальное аридизация климата. Густые тропические леса Африки превратились в саванны и пустыни.
Климат тогда изменился снова около 20 миллиона лет назад, чтобы вернуться в более теплую и влажную африканскую среду. Эта климатическая нестабильность была дополнена появлением сухопутного моста между Азией и Африкой.
До 20 миллион лет назад Африка действительно была изолированный континент, Но из-за дрейфа континента он в конечном итоге столкнулся с Левантом (территория, охватывающая современные Палестину, Израиль, Ливан, Сирию, Иорданию и Ирак), что привело к вторжению конкурирующих травоядных животных и новых хищников из Азии. Инвазивная фауна включала в себя предков современного льва, зебры, носорога, бегемота и антилоп. Великих обезьян еще не существовало. Некоторые крупные виды вымерли за это время; самый известный арсинойтерииносорог, как родственник слонов.
Родовые слоны должны были адаптироваться или вымереть. В то время они были все еще сравнительно небольшими животными, размером с тапир, только с коротким туловищем. Мы предполагаем, что больший мозг обеспечивал большую поведенческую гибкость: чтобы быть более исследовательским, мигрировать в поисках пищи, справляться с более широким разнообразием рационов (листья, фрукты, трава) и запоминать расположение удаленных водопоев во время засушливых периодов , например. Большой мозг, возможно, помог им перехитрить конкурентов и избежать хищников.
Размер тела и мозга
Слонам также помог тот факт, что они стали такими большими. Большой размер открывает целый новый мир преимуществ: он удерживает хищников, а когда продовольственных ресурсов и воды мало, большое тело может хранить больше жира и воды, а более крупный кишечник может более эффективно переваривать пищу.
Мы обнаружили, что размер мозга тесно связан с размером тела в слоновьей линии. Это говорит о том, что эволюция большого тела не полностью независима от большого мозга. Большой мозг слона, вероятно, развивался, не только для большей гибкости поведения, но и рука об руку с его большим телом. Это предостерегающая история о том, как интерпретировать размер мозга только в свете ретроспективно предполагаемых предположительных потребностей в повышении интеллекта.
Проще говоря, когда выясняется, что размер мозга данной линии увеличился, люди приходят к выводу, что это потому, что линия должна была стать умнее, чтобы выжить. Но мы не должны забывать, что размер мозга коррелирует со многими другими переменными: размер тела является одним из примеров. Длина беременности другая (больше времени в утробе равняется большему мозгу). Обычно люди думают, что это побочные эффекты большего мозга, но что, если больший мозг на самом деле был побочным эффектом большей массы тела? Что, если естественный отбор действовал только на размер тела, а размер мозга был всего лишь пассажиром?
Ответы на эти вопросы еще не получены. Но по мере продвижения нашей работы картина проясняется. Благодаря нашим исследованиям теперь стало очевидным, что нарушения окружающей среды, в том числе изменения климата, а также вторжение конкурентов и новых хищников, сыграли важную роль в преобразовании мозга предковых слонов и их поведения.
Об авторах
Жюльен Бенуа, Postdoc в палеонтологии позвоночных, Университет Витватерсранда и Пол Мангер, профессор сравнительной и эволюционной нейробиологии, Университет Витватерсранда
Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
{vembed Y = BZ2wUXrKqYU}
Книги по этой теме
Жизнь после углерода: следующая глобальная трансформация городов
by PЭт Пластрик, Джон Кливленд
Будущее наших городов не такое, как раньше. Модель современного города, которая получила широкое распространение в двадцатом веке, изжила себя. Он не может решить проблемы, которые он помог создать, особенно глобальное потепление. К счастью, в городах появляется новая модель развития городов, которая активно занимается реалиями изменения климата. Он трансформирует способы, которыми города проектируют и используют физическое пространство, генерируют экономическое богатство, потребляют и распоряжаются ресурсами, эксплуатируют и поддерживают природные экосистемы и готовятся к будущему. Доступно на Amazon
Шестое вымирание: неестественная история
Элизабет Колберт
За последние полмиллиарда лет произошло пять массовых вымираний, когда разнообразие жизни на земле внезапно и резко сократилось. Ученые всего мира в настоящее время отслеживают шестое вымирание, которое, согласно прогнозам, является самым разрушительным событием исчезновения со времени удара астероида, уничтожившего динозавров. На этот раз катаклизм - это мы. В прозе, которая одновременно откровенна, интересна и глубоко информирована, Житель Нью-Йорка писательница Элизабет Колберт рассказывает нам, почему и как люди изменили жизнь на планете так, как ни один вид не имел раньше. Переплетая исследования в полдюжине дисциплин, описания увлекательных видов, которые уже были утеряны, и историю вымирания как концепцию, Кольберт предоставляет движущий и всеобъемлющий отчет об исчезновениях, происходящих на наших глазах. Она показывает, что шестое вымирание, вероятно, будет самым длительным наследием человечества, заставляя нас переосмыслить фундаментальный вопрос о том, что значит быть человеком. Доступно на Amazon
Климатические войны: борьба за выживание в условиях перегрева мира
Гвинн Дайер
Волны климата беженцев. Десятки несостоявшихся государств. Тотальная война. От одного из величайших геополитических аналитиков мира исходит ужасающий взгляд на стратегические реалии ближайшего будущего, когда изменение климата подталкивает мировые державы к сквозной политике выживания. Пресный и непоколебимый, Климатические войны будет одной из самых важных книг в ближайшие годы. Прочитайте это и узнайте, к чему мы идем. Доступно на Amazon
От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете воспользоваться этой ссылкой использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.
