Ewolucja mózgu u zwierząt

Mózg to organ, który fascynuje wielu ludzi w szczególności dlatego, że wciąż mamy wiele do odkrycia w zakresie jego funkcjonowania.

Kiedy w ewolucji organizmów powstał mózg?

Zacznijmy od tego, że są organizmy które tego mózgu nie posiadają. Takie bakterie, jednokomórkowe organizmy, reagują na otaczające je środowisko dzięki reakcjom biochemicznym. U meduz możemy zaobserwować sieci nerwowe, jednak do mózgu jeszcze „daleko”. Pierwsze prymitywne mózgi w postaci zwojów nerwowych pojawiają się u znanego nam tasiemca i dżdżownicy 😊 Kolejno owady, pająki, kraby i ślimaki potrafią coraz lepiej orientować się w przestrzeni, widzieć, a nawet się uczyć – na specjalne wyróżnienie zasługuje tutaj ośmiornica, która zaskakuje sprytem i inteligencją 😊 Pierwsze mózgi w klasycznym wyobrażeniu pojawiają się u kręgowców. Ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki. W budowie układu nerwowego tych organizmów możemy wyróżnić mózg, móżdżek i pień mózgu. Najsilniejszy rozwój mózgu nastąpił u człowieka. To co odróżnia nas od pozostałych zwierząt kręgowych to umiejętność abstrakcyjnego myślenia, bardzo dobrze rozwinięte funkcje poznawcze oraz język.

Jak rozwijał się mózg człowieka na przestrzeni dziesiątków tysięcy lat?

Trudno jest to zbadać dokładnie, gdyż znalezienie skamieniałego mózgu jest niemożliwe. To organ zbudowany z tkanek miękkich, które ulegają rozkładowi. Na szczęście pozostają kości. Kości czaszki przylegają ściśle do mózgu (w ten sposób go ochraniają) dzięki czemu po odnalezieniu szczątków dawnych ludzi można oszacować jego wielość.

W artykule opublikowanym w czasopiśmie „Science Advances”

Trzech paleontoantropologów – Simon Neubauer, Jean-Jacques Hublin i Philipp Gunz – posłużyło się obrazami z tomografii komputerowej, żeby stworzyć wirtualny odlew wnętrza mózgoczaszki, dzięki któremu możliwe jest oszacowanie wielkości i kształtu mózgu. W oparciu o dostępne dane badacze przeanalizowali kształt i wielkość wnętrza czaszek dawnych i współczesnych ludzi.

Współczesny Homo sapiens ma pojemność 1200 – 1400 cm³.

Dla porównania pojemność mózgu Homo habilis (żyjący 2,5 mln lat temu), który tworzył już całkiem dobre narzędzia wynosiła 600 cm³. Mózgi podobne do tych jak u współczesnych ludzi wykształciły się już około 35 tysięcy lat temu.

Jak ewolucyjnie następował rozwój mózgu?

Motorem napędowym w rozwoju była potrzeba przeżycia w otaczającym środowisku. W biologii dobór naturalny to proces, w którym utrwalają się cechy najbardziej przydatne, takie które dają przewagę. Mózgi tych zwierząt, które efektywnie potrafiły uczyć się ze środowiska, osiągały przewagę. Szybkość, zwinność, umiejętności polowania, uprawy roślin, hodowania zwierząt oraz budowania narzędzi i domów stanowiło podstawę.

A więc które cechy stały się najbardziej pożądane na przestrzeni ostatnich tysięcy lat?

• Rozpoznawanie dźwięków i mowy – w mózgu rozwijały się obszary odpowiedzialne za język i fonemy, co sprzyjało komunikacji i kooperacji.
• Rozpoznawanie twarzy – wymuszone np. przez życie w dużych grupach społecznych, co pozwalało na identyfikowanie osobników i przyspieszało strategie społeczne.
• Automatyzacja percepcji i akcji – z czasem bardziej złożone połączenia neuronu-neuron dawały przewagę w szybkim podejmowaniu decyzji.

Co oznacza większy mózg dla organizmu?

Większy mózg = większe obciążenie. Nie chodzi tylko o wagę i trudność w jego przenoszeniu. Wiadomo, głowa jest ciężka i potrzeba silnych mięśni, aby ją utrzymać. Ważniejszy aspekt stanowi zapewnienie temu narządowi energii. Mózg człowieka zużywa 25 % spoczynkowej energii ciała, dla porównania, mózgi innych małp człekokształtnych zużywają średnio 8% energii spoczynkowej.

Jakie koszty człowiek archaiczny poniósł w zamian za posiadanie dużego mózgu? Coraz więcej czasu poświęcał na poszukiwanie jedzenia. Było to niezbędne, aby dostarczyć potrzebną ilość energii do funkcjonowania tego narządu.