Мозг осьминога противоречит правилу о том, как у животных появляется интеллект

Фото из открытых источников

Биологи давно считают, что большой размер мозга по отношению к размеру тела может быть связан с принадлежностью к особо социальному виду. Это называется гипотезой социального мозга, и она довольно хорошо подтверждается для одной конкретной ветви генеалогического древа животных: нашей.

Мы разделяем эту ветвь со многими другими социальными животными: копытными стадными животными, такими как овцы и козы; стайными хищниками, такими как волки и львы; китами; дельфинами; летучими мышами; приматами; и, возможно, птицами тоже.

Все эти животные, как правило, следуют закономерности, описанной в гипотезе социального мозга: более крупные социальные круги коррелируют с большими размерами мозга, в частности, неокортекса млекопитающих.

Но есть и другие, совершенно иные виды животных, находящиеся на совершенно другой ветви филогенетического дерева, которые также известны размером своего мозга и сложностью своего поведения: головоногие моллюски. К ним относятся кальмары, осьминоги и каракатицы, ни одно из которых не славится своими социальными навыками.

На самом деле, многие головоногие моллюски проявляют активную враждебность по отношению к другим членам своей группы, и лишь немногие (в основном кальмары) известны тем, что собираются в большие группы. Даже в этом случае это иногда заканчивается кровавой бойней.

Головоногие моллюски также умирают вскоре после откладывания яиц, а это значит, что у них отсутствуют даже те виды родительского поведения, которые лежат в основе самых базовых социальных структур.

В таком случае, почему у них такие огромные мозги?

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале iScience, предполагают, что головоногие моллюски могут свидетельствовать о том, что доминирующим фактором, определяющим размер мозга, является нечто иное. Они ссылаются на гипотезу о культурном мозге, впервые выдвинутую в статье 2018 года экономическим психологом Майклом Мутукришной и его коллегами.  Мутукришна из Лондонской школе экономики и политических наук, также является одним из главных исследователей в этом новом проекте.

В новом исследовании ученые отмечают, что гипотеза о социальном мозге подтверждается лишь корреляцией, которая не обязательно объясняет лежащие в ее основе механизмы.

«Корреляции указывают на возможные факторы эволюции мозга, но сами по себе они не могут сказать нам, как и почему эволюционировал мозг, а также не могут отделить причину от следствия среди множества мешающих переменных», — пишет соавтор исследования Киран Басава.

Иными словами, возможности гипотезы о социальном мозге имеют свои ограничения.

«На протяжении десятилетий основная версия происхождения большого мозга сводилась к социальной теории, согласно которой больший мозг эволюционирует для управления более крупными и сложными группами», — говорит Мутукришна. «Головоногие моллюски показывают, что существует и другой путь к увеличению размера мозга. Они часто ведут одиночный образ жизни, живут недолго, иногда даже занимаются каннибализмом, и при этом обладают большим мозгом и развитым интеллектом».

Гипотеза о культурном строении мозга предполагает, что «мозг был отобран за его способность хранить и обрабатывать информацию, приобретенную посредством асоциального или социального обучения».

Иными словами, большие социальные группы действительно могут быть одним из факторов, способствующих увеличению размера мозга в процессе эволюции животных.

Но это не обязательно единственный вариант.

В новой статье исследователи установили, что среда обитания, а не социальность, с большей вероятностью является ключевым фактором отбора, определяющим более крупные размеры мозга у головоногих моллюсков. Они собрали сравнительные данные о размере мозга 79 видов головоногих моллюсков, а также подробную информацию об их экологии, поведении и социальности. Те, кто обитает на морском дне и в мелководных районах, как правило, имеют больший мозг.

Результаты показывают, что экологические факторы являются основным фактором отбора, способствующим увеличению размеров мозга в условиях, когда животные имеют доступ к большому количеству пищи и сталкиваются с относительно более сложным ландшафтом.

Любой, кто видел в действии донного осьминога, обитающего на мелководье, знает, что эта теория хорошо его описывает.

Их мягкие тела, свободные от внешней раковины, способны принимать бесконечное множество форм (и различную степень координации движений конечностей), чтобы использовать то, что их окружает.

Они умеют охотиться на самые разные виды добычи, проникать в самые разные расщелины и использовать самые разные орудия труда. Большую часть жизни они проводят в одиночных полетах, хотя иногда объединяются с другими животными, обитающими поблизости.

И у них действительно очень большой мозг по отношению к размерам тела.

Между тем, у головоногих моллюсков, проявляющих социальное поведение – кальмаров, короткохвостых кальмаров и каракатиц – размер мозга не обязательно увеличивался по мере усиления социального поведения. Это говорит о том, что гипотеза о социальном мозге здесь неприменима.

«Это должно напомнить нам, что научные догмы всегда нужно подвергать сомнению, и что это еще раз доказывает, что головоногие моллюски не следуют предсказуемым эволюционным путям», — говорит Дженнифер Мазер, психолог, изучающая осьминогов, из Университета Летбриджа, которая руководила исследованием.

Конечно, это исследование в конечном итоге все еще опирается на корреляцию. Но оно предполагает, что размер мозга зависит не только от уровня социальности вида.

«Наши исследования начались с математической модели, которую мы создали много лет назад для объяснения эволюции человеческого мозга, и которая предсказывала второй путь к большому мозгу», — говорит Мутукришна. «Одиночные животные могли бы развить большой мозг, если бы их среда обитания была достаточно богатой и сложной, чтобы поощрять обучение. Осьминоги, кальмары и каракатицы позволили нам проверить это предположение, и данные подтвердились. Оказывается, существует не один путь к развитию интеллекта».