SciTechDaily

ניקולס

האם פירות באמת מזינים את צמיחת המוח? מחקר חדש מאתגר רעיונות ישנים

מחקר שנערך על ידי מכון מקס פלנק ומכון סמיתסוניאן הפריך את התיאוריה לפיה מוחותיהם הגדולים של הפרימטים התפתחו בעיקר מיעילות איסוף פירות, מה שמצביע על כך שגורמים אחרים השפיעו על התפתחות המוח.

מדוע לפרימטים יש מוח גדול? כדי לחקור זאת, חוקרים ביער הגשם של פנמה ערכו ניסויים שהשוו את אינטליגנציה של חיפוש מזון של פרימטים עם מוח גדול יותר ליונקים עם מוח קטן יותר.

לפרימטים, כמו בני אדם, יש מוח גדול יותר מרוב היונקים האחרים. במשך שנים, חוקרים בחנו את האפשרות שתזונה, במיוחד צריכת פירות, עשויה להסביר מדוע פרימטים פיתחו מוחות כה גדולים. צוות ממכון מקס פלנק להתנהגות בעלי חיים וממכון סמיתסוניאן לחקר טרופי העמיד לאחרונה את ההשערה הזו במבחן וגילה שייתכן שתיאוריית דיאטת הפירות נגמרה במיץ.

החוקרים השתמשו בהדמיית מזל"ט, ג'י.פי. אס מעקב, וניתוחי התנהגות בקנה מידה עדין כדי לבדוק כיצד ארבע מִין של יונקים אוכלי פירות פתרו את אותה חידה טבעית לחיפוש מזון ביער גשם בפנמה.

הם גילו שמיני הפרימטים בעלי המוח הגדול יותר לא פתרו את חידת מציאת הפירות בצורה יעילה יותר מיונקים בעלי מוח קטן יותר. המחקר, שפורסם היום ב הליכים של החברה המלכותית במעלה את הדעה המסורתית לפיה יש צורך במוח גדול כדי לקבל החלטות חכמות בעת מציאת מזון.

Coati עם אף לבן

Coatis הם קרובי רקון שחיים וניזונים בעיקר על האדמה. קרדיט: כריסטיאן זיגלר / מכון מקס פלנק להתנהגות בעלי חיים

על פי התיאוריה המובילה כיצד פרימטים התפתחו מוחות גדולים יותר, פירות ואינטליגנציה עבדו יד ביד כדי להניע את צמיחת המוח. בעלי חיים בעלי מוח גדול יותר יכלו להשתמש באינטליגנציה שלהם כדי למצוא פירות בצורה יעילה יותר, מה שבתורו סיפק יותר אנרגיה לתדלק מוח גדול יותר.

פירות, אחרי הכל, הם משאב בעל ערך אך משתנה. זה מציב דרישות קוגניטיביות לבעלי חיים שחייבים למצוא עצי פרי ולזכור מתי הם מבשילים. מחקרים העניקו תמיכה לתיאוריית התזונה של התפתחות המוח על ידי הצגת מתאמים בין גודל המוח לכמות הפירות בתזונה.

אבל חוקרים מ-MPI-AB ו-STRI חשבו שהתיאוריה בשלה לחקירה. "השערת דיאטת הפירות מעולם לא נתמכה בניסוי", אומר הסופר הראשון בן הירש, עמית מחקר של STRI.

בודקים אוכלי פירות בפנמה

המחסום היה מתודולוגי. כדי לבדוק את השערת דיאטת פירות, מדענים חייבים למדוד באיזו יעילות חיה מוצאת פירות. אומר הירש: "פרימאטים ויונקים רבים אחרים נוסעים למרחקים ארוכים מדי יום בחיפוש אחר מזון, מה שהופך את זה כמעט לבלתי אפשרי לשחזר את אתגרי הניווט בעולם האמיתי שלהם במעבדה." הצוות עקף בעיה זו על ידי ניצול תופעת טבע המתרחשת ביערות הגשם באי בארו קולורדו שבפנמה. במשך שלושה חודשים מדי שנה, יונקים אוכלי פירות נאלצים להאכיל ממין עץ אחד, Dipteryx oleifera.

"עם חיות הניזונות כמעט אך ורק דיפטריקס פירות, הם פותרים בו זמנית את אותה חידת חיפוש מזון", אומרת הסופרת הבכירה מג קרופוט, מנהלת ב-MPI-AB ופרופסור הומבולדט באוניברסיטת קונסטנץ. "זה נותן לנו כלי רב עוצמה להשוואת יעילות האיסוף שלהם."

מפה של עצי דיפטריקס

מפה של דיפטריקס עצים באי בארו קולורדו זוהו באמצעות טיסות רחפנים במהלך המחקר. קרדיט: הירש ואח'. פרוק B 2024

הצוות מיפה את המיקום של כולם דיפטריקס עצים באי בארו קולורדו על ידי הטסת מל"טים מעל החופה בקיץ, כאשר העצים הגבוהים הוכתרו בפריחה סגולה בולטת. מפת עצי הפרי חשפה את מלוא חידת הפירות שעומדת בפני בעלי חיים, אך המדענים עדיין היו צריכים לבדוק באיזו יעילות ביקרו בעצים אלה יונקים בעלי גדלי מוח שונים. הם עקבו אחר מספר פרטים של שני פרימטים בעלי מוח גדול (קופי עכביש וקפוצ'ינים לבנים) ושני קרובי משפחה של דביבונים בעלי מוח קטן יותר (קואטיס לבן אף וקינקאז'וס). חיישני GPS חשפו את הנתיבים אליהם הלכו בעלי החיים דיפטריקס עצים, בעוד שמדי תאוצה אישרו שחיה הייתה פעילה, ועלולה להאכיל, במהלך ביקור בעץ.

לאחר מכן חישבו המדענים את יעילות המסלול ככמות הזמן היומית המושקעת בו דיפטריקס עצים חלקי המרחק שעבר. על פי השערת דיאטת הפירות, הקפוצ'ינים בעלי המוח הגדול וקופי העכבישים צריכים להפגין יעילות מסלול גבוהה יותר מהקואטיס והקינקג'וס.

"לא מצאנו שום ראיה לכך שבעלי חיים עם מוח גדול יותר קיבלו החלטות חכמות יותר לחיפוש מזון", אומר קרופוט. "אם מוחות גדולים יותר אכן הופכים את בעלי החיים לחכמים יותר, אז אינטליגנציה זו אינה משמשת כדי לנתב את עצמם בצורה יעילה יותר לעצי פרי ביער הגשם הטרופי הזה."

אז מדוע גדל גודל המוח במינים מסוימים? המחברים אומרים כי על ידי הפרכת השערת דיאטת פירות, המחקר שלהם יכול להעביר את הפוקוס לרעיונות מעבר ליעילות איסוף מזון. "מוחים גדולים יותר עשויים לקדם זיכרון אפיזודי טוב יותר, ולאפשר למינים האלה לתזמן טוב יותר ביקורים בעצים כדי למקסם את כמות הפירות הבשלים שנתקלים בהם", אומר הירש. המחברים גם מציעים שמוחות גדולים יותר עשויים להיות קשורים לשימוש בכלים, לתרבות או למורכבות החיים בקבוצה חברתית.

"המחקר שלנו לא יכול לקבוע את המניעים המדויקים של התפתחות המוח", אומר קרופוט, "אבל הצלחנו להשתמש בטכניקות זעיר פולשניות כדי לבחון באופן אמפירי השערה גדולה לגבי אבולוציה, קוגניציה והתנהגות של חיות בר."

ניקולס