Эволюцию мозга дельфинов сравнили с человеческой
За последние 47 миллионов лет мозг у дельфинов развился до невиданных для других животных размеров. Новое, самое обширное исследование ископаемых останков этих морских жителей поставило своей целью описать динамику соответствующего эволюционного развития. Косвенным образом это может помочь найти ответ на вопрос, как сами люди стали настолько "мозговитыми".
Как известно, дельфины способны на многие "интеллектуальные подвиги", недоступные другим животным. Так, они способны узнавать себя в зеркале, подобно человеку и некоторым высшим приматам. Разумеется, все это связывают с поистине гигантскими размерами мозга дельфинов. Так, у некоторых разновидностей дельфиньего племени отношение массы мозга к общей массе тела можно сравнить только с человеческими. Но какими темпами происходило развитие мозга дельфинов, до сих пор оставалось тайной.
Теперь трое исследователей во главе с американским биологом Лори Марино (Lori Marino) из Университета Эмори (Emory University) в Атланте (штат Джорджия) отследили эволюционные изменения мозга дельфинов, пользуясь ископаемыми останками. После четырех лет работы среди музейных коллекций эта группа ученых выявила 66 ископаемых черепов предков дельфинов, которые добавились к тем пяти, что были изучены раньше. Размеры мозга у этих экземпляров вычислялись с использованием методов компьютерной томографии (computed tomography - CT), а оценки массы тел животных были получены путем анализа размеров костей у основания черепов.
Были изучены ископаемые черепа древностью до 47 миллионов лет. Их сравнили с 144 современными экземплярами, в результате чего вычислялся так называемый EQ (encephalisation quotient - "коэффициент мозговитости") каждого такого существа. Этот коэффициент связывает массу мозга конкретного экземпляра со средним значением того или иного вида животных подобных размеров, и при этом если EQ оказывается меньше единицы, то это означает, что мы имеем дело с "недоразвитым" существом, ну а если EQ > 1, то мозг считается относительно большим. Люди в этом смысле "мозговитее" всех остальных животных, у них коэффициент EQ примерно равен 7.
Остаточные элементы в скелетах дельфинов подтверждают, что они произошли от каких-то наземных четвероногих млекопитающих. Анализы крови позволили предположить, что китообразные, к которым относятся дельфины, и копытные - родственники. Когда-то они вернулись с суши в водную стихию (возможно, это было связано с какой-то глобальной катастрофой), со временем утратив задние конечности и приобретя плавники. Приблизительно 35 миллионов лет назад эти ластоногие животные были размерами как небольшие киты - приблизительно 9 метров в длину, имели острые зубы и EQ около 0,5. И вот с этого момента происходит некая загадочная перемена - старые разновидности непонятным образом вымирают, заменяемые новой группой, которую именуют Odontoceti (подотряд зубатых китов), и которая включает в себя современных дельфинов, белуг, нарвалов и морских свиней (морская свинья - один из видов дельфинов; только в нашей фауне насчитывается около 20 разных видов дельфинов).
Новое исследование показывает, что все эти существа были гораздо меньших размеров, чем прежде, имели более мелкие зубы, но зато у них кардинально увеличился размер мозга. Их EQ подскочил до 2,5 - явление, которое Марино связывает с развитием навыков эхолокации, то есть использования звуковых волн для определения местонахождения объектов под водой.
Исследование также показывает, что приблизительно восемь из 67 разновидностей Odontoceti (включая дельфинов) прошли через второй этап повышения EQ приблизительно 15 миллионов лет назад, достигнув коэффициентов 4 и 5, хотя причины этого второго эволюционного скачка остаются совершенно невыясненными (есть только один подобный случай "взрывного" развития "умственных способностей" среди крупных животных, известный на сегодняшний момент ученым: за пять миллионов лет человеческой истории EQ вырос от приблизительно 2,5 до 7). При этом "умственные способности" оставшейся части "дельфиньего племени" почему-то наоборот снизились.
"Существует миф, согласно которому развитие жизненных форм всегда сопровождается увеличением размера мозга, - говорит Марино. - Однако с точки зрения животного метаболизма (обмена веществ) умственные способности обходятся очень дорого, и поэтому по логике эволюционного развития нужно иметь какие-то чрезвычайно веские причины для того, чтобы "завести" себе большой мозг". Она добавляет, что, согласно другому научному мифу, в одно и то же время и в одном и том же месте может развиться только один вид существа с крупным мозгом. Однако новая работа показывает, что в течение 15 миллионов лет множество различных разновидностей дельфинов и китов благополучно сосуществовали в океане вместе.
Контакт между людьми и дельфинами - это один из излюбленных сюжетов научной фантастики. Причем разумность дельфинов (до поры до времени не доступная нашему пониманию) в литературе стала настолько расхожим местом, что, по мнению ряда американских авторов (Лэрри Найвен, Дэвид Брин и др.), дельфины в будущем смогут вместе с людьми даже осваивать и заселять Галактику.
Источник:
Dolphins' big brains evolved in spurts - New Scientist
Ссылки:
The Navigable Atlas of the Dolphin Brain - Michigan State University
Человек и дельфин - Дж.Лилли
Дельфины - В.Авдеенко
Взгляд дельфина - Никита Максимов
Обсудить
Статьи по теме
Эволюцию мозга дельфинов сравнили с человеческой
За последние 47 миллионов лет мозг у дельфинов развился до невиданных для других животных размеров. Новое, самое обширное исследование ископаемых останков этих морских жителей поставило своей целью описать динамику соответствующего эволюционного развития. Косвенным образом это может помочь найти ответ на вопрос, как сами люди стали настолько "мозговитыми".
Раскрыта тайна любви между головными и платяными вшами
В результате проведения новых генетических исследований удалось прояснить важный вопрос о родственных отношениях между разными типами вшей. Не исключено, что все это может оказать непосредственную помощь в деле избавления от этих крошечных паразитов.
Пауки-эстеты женятся, чтобы умереть
Самцы пауков Argiope aurantia воплотили в жизнь мечту всякого истого донжуана: они умирают в процессе спаривания, прямо на самке. В буквальном смысле слова отдав концы в этот самый пикантный момент, они остаются "присоединенными" к своей пассии, и труп умершего молодожена образует своего рода пояс целомудрия на невесте.
Суперсрун-чистюля ускользает от хищников
Несколько разновидностей гусениц демонстрируют забавный способ распоряжаться отходами своей жизнедеятельности: они выбрасывают свои фекальные шарики на расстояние, в 40 раз превышающее длину их тела. Фекалии на скорости 1,3 м/с отбрасываются подальше от их жилища. Эквивалентным расстоянием для 1,8-метрового человека были бы приблизительно 73 м. Ученые долго размышляли об эволюционных факторах, которые заставили гусениц развить столь экстраординарный способ избавления от отходов.
Спящие коты с широко закрытыми глазами: сон разума рождает реальность
Склонность людей во всем окружающем видеть то, что они заранее ожидают увидеть, может быть вызвана характерной мозговой деятельностью, в результате которой постоянно генерируются некие виртуальные предощущения. Такой вывод был сделан израильскими учеными на основе изучения спящих котов.
Динозавры пали жертвой рака
Обширное систематическое обследование окаменелостей динозавров показало, что раковые опухоли у этих доисторических существ во многом подобны таковым у современных людей, то есть первым жертвам вездесущего рака по меньшей мере миллионы лет. Рак был найден у многих живых существ, начиная от кораллов и кончая волнистыми попугайчиками. Изучение музейных экземпляров может внести ясность в вопрос о том, как болезни изменялись на протяжении миллионов лет.
Предки тираннозавров были пушистыми монстрами
Предки знаменитых тираннозавров, что одним своим видом внушали страх всем живым существам, имели трогательные нежные перышки. Тот, кто видел изображения чешуйчатого монстра, может быть изрядно удивлен, однако подобные гипотезы уже давно бытовали в среде палеонтологов. А вот теперь они нашли свое прямое подтверждение в виде новой окаменелости. Нового динозавра окрестили Dilong paradoxus.
Пободавшись с моделью, палеонтолог разгадал тайну динозавра-рогоносца
Трицератопсу, иначе говоря, трехрогому растительноядному динозавру, одному из последних представителей группы цератопсов, живших в конце мелового периода в Северной Америке, его три рога могли служить не просто украшением, а для "выяснения отношений" с другими представителями своего собственного племени. Первоначально высказывалось предположение, что эти рога использовались для защиты от хищников.
Ископаемые малыши свидетельствуют о том, что динозавры гибли от холода
Палеогеологические изыскания на севере Африканского континента подбросили еще несколько поленьев в нескончаемые дебаты о причинах исчезновения динозавров. Эту биологическую катастрофу обычно объясняют тем, что 65 миллионов лет назад наша планета столкнулась с огромным астероидом, который обрушился на полуостров Юкатан.
Динозавров погубило засилье самцов
Ученые из Великобритании и США выдвинули еще одну гипотезу, объясняющую вымирание динозавров в конце мелового периода. В настоящее время доминирующей точкой зрения является та, в соответствии с которой начало закату эпохи динозавров положило падение небольшого астероида на полуостров Юкатан, случившееся 65 миллионов лет назад.
Кости древнейшего пингвина заставят пересмотреть историю эволюции птиц
Окаменевшие кости, найденные на атлантическом побережье в аргентинской части южного архипелага Огненная Земля, по всей видимости, принадлежат самому раннему из всех известных видов южноамериканского пингвина, который оказался на 20 млн лет древнее, чем ученые изначально предполагали. Новая находка удваивает прежний максимальный возраст ископаемых пингвинов в Южной Америке и заставляет пересматривать историю эволюции этого отряда птиц.
Магическое число научит летать и плавать
Одно-единственное "магическое" число описывает движения летающих и плавающих живых организмов, начиная от какой-нибудь моли и кончая дельфинами. Изучение его значения проливает свет на "летные навыки" давно исчезнувших с лица земли созданий и может помочь военным инженерам проектировать крошечных крылатых шпионов, которые могли бы обследовать занятые врагом здания, не привлекая к себе лишнего внимания.
Изгрызенные кости изобличают древнего каннибала
Впервые получено твердое доказательство случаев каннибализма среди динозавров. "Отличился" девятиметровый терапод Majungatholus atopus. Несмотря на дурную славу, которую имеют человеческие каннибалы, открытие "людоедства" в стане динозавров не должно нас удивлять и тем более вызывать какое-то осуждение.
Новая теория гибели динозавров: доказательства и скандалы
Герта Келлер, американский профессор-геофизик из Принстонского университета, потратила последнее десятилетие на тщательное изучение проблемы исчезновения динозавров. Однако вместо того, чтобы работать с костями гигантских ящеров, она обратилась к исследованиям скоплений останков одноклеточных организмов, называемых фораминиферами, что извлекаются из отложений на океанском дне.
В Индии найдена новая "королевская" разновидность динозавров
О находке индийскими и американскими учеными новой разновидности динозавров было объявлено в среду. Это 9-метровое рогатое плотоядное животное весом 4 тонны, которое охотилось на длинношеих травоядных динозавров 67 млн лет назад (меловой период), в самом конце "эры динозавров", перед появлением Гималаев на индийском субконтиненте.
Австралийские палеонтологи утверждают, что клыкастый ящер пережил давнюю катастрофу
Раньше считалось, что дицинодонт (dicynodont) - звероподобная рептилия из тех, что доминировали на Земле еще задолго до эры динозавров, - вымерла примерно 220 млн лет назад. Обладателя туловища гиппопотама, клюва черепахи и моржовых клыков, казалось бы, трудно с кем-либо перепутать. Но окаменелость, которая может оказаться черепом этого существа, вызвала жаркие споры палеонтологов.
Ученые выяснили, что селедки общаются между собой с помощью пуканья
Ихтиологам удалось связать таинственные звуки, иногда раздающиеся под водой и напоминающие банальное пуканье, с пузырьками воздуха, выходящими из заднего прохода сельди. Ни одна из рыб, испускающих довольно конфузные (по человеческим меркам) шумы не обладает способностью добиваться столь высокого звучания, на какое способен этот "чемпион".
Существо с Амазонки может привести к появлению новой ветви на "древе жизни"
Бразильские ученые - участники экспедиции в бассейн крупнейшей на американском континенте реки Амазонки - заявили, что им удалось обнаружить представителей нового семейства рыб, чего не случалось уже в течение полутора столетий. Они надеются классифицировать маленькое существо, больше всего напоминающее угря, к концу этого года.
Хоббиты проживали в Индонезии
Ученые совершили открытие, которое можно отнести к самым серьезным достижениям палеонтологии за последние 50 лет. На индонезийском острове Флорес найдены кости представителя (вернее, представительницы) неизвестного доселе вида гоминид, предшественников и соседей современного человека на древе биологической эволюции. Этот вид получил название Homo floresiensis - человек с Флореса.
Неандертальцев погубил Великий холод
Возможно, это самая ужасная из всех детективных историй за все время существования нашей планеты. Речь идет о смерти целого человечества - неандертальцев, которые когда-то жили в Европе, но почти 30 000 лет назад полностью вымерли. В число основных подозреваемых включают резкое изменение климатических условий и деятельность наших собственных предков. Теперь 30 ученых объединили усилия для того, чтобы, наконец, поставить точку в давнем споре и дать самый авторитетный ответ на все эти загадки.
Обезьяну в человека превратил не труд, а трусость и коварство
Те приматы, что лучше других умеют обманывать своих сородичей, обычно обладают и самым крупным мозгом. Эта закономерность служит подтверждением так называемой теории "макиавеллевского интеллекта". Согласно этой теории именно выгоды от развития сложных социальных навыков и послужили когда-то причиной развития умственных способностей у приматов.
Неандертальцы оказались "скороспелыми"
Неандертальцы уже к 15 годам достигали полной зрелости, а затем переставали расти. Такое (пока еще весьма спорное) заключение сделали испанские и французские антропологи после исследований микроскопической структуры зубной эмали клыков и резцов, которые некогда принадлежали 55 представителям этой исчезнувшей эволюционной ветви человека.
Орангутанг меряется предками с человеком
Исследователи считают, что окаменевшая челюсть, найденная в Таиланде и датированная поздним миоценом, принадлежит недавно обнаруженному родственнику орангутангов. Орангутанг - это единственная человекообразная обезьяна, у которой выявлены конкретные предки, но теперь выясняется, что ни одна из прежних разновидностей все-таки не была его непосредственным прародителем. Впрочем, сама эта тема - развитие обезьян и человека - в свете новейшей политики оказывается весьма небезопасной...
Древние люди обменяли мощные челюсти на разум
Люди должны быть благодарны за свои недюжинные умственные способности и изощренную культуру одной-единственной генетической мутации, в результате которой серьезно ослабли мышцы челюсти. Детальный генетический анализ показал, что эта сугубо человеческая мутация произошла приблизительно 2,4 миллиона лет назад, то есть вскоре после того, как появились самые ранние из известных нам членов рода Homo - с меньшими челюстями, но с большими умственными способностями. Это потрясающее открытие может пролить свет на происхождение рода Homo.
Чилийские ученые идентифицировали монстра по железам
Чилийские биологи заявили, что уже изучили останки того "монстра", который был найден на тихоокеанском берегу примерно три недели назад и взбудоражил всю прессу. Таинственная огромная "капля" плоти оказалась вовсе не гигантским осьминогом и не неведомой новой морской тварью, а истребителем кальмаров...
Новости по теме
