Los cerebros grandes pueden ayudar a un animal a montar respuestas de comportamiento rápidas y flexibles a cambios ambientales frecuentes o inesperados. Pero algunas aves simplemente no las necesitan.
Un estudio global que compara 2,062 aves encuentra que, en ambientes muy variables, las aves tienden a tener cerebros más grandes o más pequeños en relación con su tamaño corporal. Las aves con cerebros más pequeños tienden a usar estrategias ecológicas que no están disponibles para sus contrapartes de cerebro grande.En lugar de depender de la materia gris para sobrevivir, estas aves tienden a tener cuerpos grandes, comer alimentos fácilmente disponibles y tener muchos bebés.
La nueva investigación de biólogos de la Universidad de Washington en St. Louis aparece el 23 de agosto en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
"El hecho es que hay muchas especies que funcionan bastante bien con cerebros pequeños", dijo Trevor Fristoe, ex investigador postdoctoral en la Universidad de Washington, ahora en la Universidad de Konstanz en Alemania.
"Lo que es realmente interesante es que no vemos ningún término medio aquí", dijo Fristoe. "Las especies residentes con un tamaño de cerebro intermedio están casi completamente ausentes de los ambientes de alta latitud más fríos y más climáticamente variables. Las especies que noNo profundice en ninguna de las estrategias extremas que se ven obligados a migrar a climas más benignos durante el invierno ".
"Tener un cerebro grande generalmente se asocia con fuertes demandas energéticas y una historia de vida más lenta", dijo Carlos Botero, profesor asistente de biología en Artes y Ciencias y coautor del artículo. "Libre de estas limitaciones, especies conlos cerebros pequeños pueden exhibir rasgos y estilos de vida que nunca se ven en los cerebros más grandes.
"Lo que descubrimos es que las estrategias ecológicas alternativas que aumentan o disminuyen las inversiones en tejido cerebral son igualmente capaces de hacer frente a los desafíos de vivir en entornos de alta latitud", dijo.
Debido a que el cerebro es un órgano tan costoso de desarrollar y mantener, los biólogos llevan mucho tiempo interesados en comprender cómo podría haber evolucionado un tamaño cerebral grande, en todas las especies.
Una hipótesis se basa en la idea de que una de las principales ventajas de poseer un cerebro grande es que permite un alto grado de flexibilidad de comportamiento. Con la flexibilidad viene la capacidad de responder a diferentes condiciones, como cambios bruscos de temperaturao cambios en la disponibilidad de alimentos.
La llamada hipótesis del amortiguador cognitivo no es la única explicación posible para la evolución del tamaño del cerebro, pero es importante e influyente.
El tamaño relativo del cerebro es una medida del tamaño del cerebro en comparación con el cuerpo; piense: el cerebro de un avestruz podría ser mucho más grande que el cerebro de un carbonero, pero también lo es el cuerpo del avestruz. Predeciblemente, la distribución global del cerebro relativoel tamaño de las aves sigue una curva de campana, con la mayoría de las especies aterrizando de lleno en el medio, y solo un puñado de valores atípicos con cerebros relativamente grandes o relativamente pequeños.
Estudios anteriores habían encontrado tendencias generales hacia tamaños cerebrales relativos más grandes en latitudes más altas, donde las condiciones son más variables, de acuerdo con la hipótesis del amortiguador cognitivo. El nuevo estudio de Fristoe y Botero es diferente porque analiza la distribución completa de los tamaños cerebrales en los entornos, lo que les permite probar si los diferentes tamaños están sobre o subrepresentados
Excluyendo las contribuciones de los migrantes, las aves que viven en ambientes polares o templados solo durante épocas más favorables del año, los investigadores encontraron que en latitudes altas, el tamaño del cerebro de las aves parece ser bimodal. Este patrón morfológico significa que los cerebros de las avesson significativamente más propensos a ser relativamente grandes o relativamente pequeños, en comparación con el tamaño del cuerpo.
¿Qué estaba pasando aquí? Fristoe, nacido en Alaska, tenía algunas ideas.
De hecho, Fristoe sugiere que la ave del estado de Alaska, la perdiz nival, podría ser una buena niña de póster para las especies de cerebro pequeño. Aunque es entrañable, con su pecho lujoso, sus pies emplumados y su risa inusual, no esexactamente conocida por su inteligencia. Sin embargo, la perdiz nival puede comer ramitas y hojas de sauce con lo mejor de ellos.
"En nuestro artículo, encontramos que las especies de cerebro pequeño en estos entornos emplean estrategias que son inalcanzables con un cerebro grande", dijo Fristoe. "Primero, estas especies pueden persistir al alimentarse de recursos fácilmente disponibles pero difíciles de digerir"como brotes de plantas latentes, agujas de coníferas o incluso ramitas.
"Estos alimentos se pueden encontrar incluso durante las duras condiciones invernales, pero son fibrosos y requieren un intestino grande para digerir", dijo. "El tejido intestinal, como el tejido cerebral, es energéticamente exigente, y los presupuestos limitados significan que es un desafíopara mantener mucho de ambos.
"También descubrimos que estas especies tienen altas tasas de reproducción, produciendo muchas crías cada año", dijo Fristoe. "Esto permitiría a sus poblaciones recuperarse de una alta mortalidad durante condiciones particularmente difíciles. Debido a que las especies de cerebro grande tienden a invertir más tiempo"para criar menos hijos, esta es una estrategia que no está disponible para ellos "
En otras palabras, tal vez los cerebros grandes no son todo eso.
"Los cerebros no están evolucionando de forma aislada; son parte de un conjunto más amplio de adaptaciones que ayudan a los organismos a tener éxito en sus vidas", dijo Botero. "Debido a las compensaciones entre diferentes aspectos de ese fenotipo total, encontramos quedos linajes diferentes pueden responder a la selección de oscilaciones ambientales de maneras completamente diferentes.
"Dado que nuestra propia especie usa su cerebro para hacer frente a estos cambios, no es realmente sorprendente que los biólogos, nosotros mismos incluidos, hayan exhibido históricamente un sesgo hacia pensar en la variabilidad ambiental como una fuerza que impulsa la expansión del tamaño del cerebro".Botero dijo: "Pero lo interesante que encontramos aquí es que cuando tenemos una visión más amplia, nos damos cuenta de que otras estrategias también funcionan, y notablemente, ¡la alternativa aquí es hacer que el cerebro sea realmente más pequeño!"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington en St. Louis . Original escrito por Talia Ogliore. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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