Как устроен мозг врановых?

Как устроен мозг врановых?
Как устроен мозг врановых?

Некоторые птицы так же умны, как и млекопитающие. Например, врановые, к которым относятся воро́ны, во́роны, грачи и другие, могут планировать будущее так же хорошо, как и шимпанзе, и куда успешнее справляются с зефирным тестом — экспериментом отсроченного удовольствия: «Не бери награду сейчас, чтобы потом получить бо́льшую награду». Во́роны в таком тесте готовы сдерживаться 10 минут, а шимпанзе контролируют себя не дольше 4 минут. При этом у воронов мозг весит 12–15 грамм, а у шимпанзе в 30 раз больше — 400 грамм. Рассказываем, в чем когнитивная сила врановых.

Разное строение мозга, схожие когнитивные навыки
В середине девонского периода, около 385 миллионов лет назад, первые земноводные выбрались на сушу. А примерно 320 миллионов лет назад [1] жил последний общий предок птиц и человека. Тогда амниоты разделились на завропсид и синапсид. Завропсиды дали начало пресмыкающимся, динозаврам и птицам, а синапсиды — млекопитающим. Среди потомков завропсид и среди потомков синапсид можно выделить организмы, отличающиеся высоким интеллектом: человекообразных обезьян и врановых птиц, а также некоторые виды попугаев и певчих.

Врановые и человекообразные обезьяны независимо развили когнитивные способности схожей сложности, несмотря на то что их предки разошлись более 300 миллионов лет назад. Отчасти это связано с тем, что в процессе эволюции они сталкивались с аналогичным давлением естественного отбора. И те и другие живут преимущественно в социальных группах, которые требуют понимания мотивов и желаний других особей, а также всеядны и ищут широкий ассортимент продуктов питания, для добычи которых порой нужны предварительно изготовленные инструменты. Шимпанзе, орангутанги и как минимум одна птица — новокаледонский ворон — преуспевают в этом в дикой природе.

При этом сложные когнитивные навыки у обезьян и птиц обеспечены совершенно разными архитектурами мозга. Млекопитающие, гоминиды в частности, «оборудовали» себе самые сложно устроенные и энергетически дорогие мозги из когда-либо существовавших. Только у млекопитающих есть высокоструктурированная кора головного мозга — неокортекс, состоящий из шести слоев нервных клеток. Ключевой особенностью строения коры является вертикальная иерархия обработки сигнала. В такой вертикальной цепочке нейроны каждого из шести слоев получают одну и ту же информацию, но обрабатывают ее по-разному. Кроме того, нейроны обмениваются сигналами между собой в горизонтальной плоскости. Таким образом, в коре млекопитающих по вертикали идет детальная обработка информации, а обмен информацией преимущественно осуществляется по горизонтали.

Если же сделать срез мозга птицы, можно увидеть, что в нем нет упорядоченной структуры. Поскольку большой и тяжелый мозг не совместим с полетом, птицы «научились» сложному поведению и с крошечным по меркам млекопитающих мозгом. Нейроны в мозге птиц упакованы намного плотнее, чем у млекопитающих. У них примерно в 4 раза больше нейронов на единицу объема, чем у человека. Поэтому нейроны птиц быстрее передают информацию друг другу.

Особенно плотно нейроны расположены в птичьем аналоге коры больших полушарий, который называют мантией мозга или паллиумом. Как и неокортекс у млекопитающих, паллиум связан со сложным поведением. При этом у птиц размеры переднего мозга — так называют паллиум и субпаллиум вместе — относительно всего мозга хорошо коррелируют с интеллектом. Врановые по этому параметру особенно выделяются: их передний мозг занимает до 80% всего мозга.

При этом новокаледонские во́роны среди врановых выделяются на поведенческом уровне благодаря своим впечатляющим навыкам манипулирования объектами как в дикой природе, так и в лаборатории. Считается, что новокаледонские вороны являются наиболее искусными производителями инструментов, не относящимися к человекообразным обезьянам. Кроме того, для этих птиц доказана ненаследственная культурная передача навыков.

Культура среди новокаледонских воронов
Новокаледонский ворон Corvus moneduloides — врановая птица среднего размера с цепкими лапами — обитает на острове Гранд-Терре в южной части Тихого океана, в Новой Каледонии. В природе во́роны живут небольшими семейными группами, но часто взаимодействуют с другими особями. Corvus moneduloides является одним из немногих видов животных, которые доказанно обладают [2] кумулятивной культурой.

Кумулятивная культурная эволюция происходит, когда социальные традиции накапливают улучшения с течением времени. Например, считается, что у людей совокупная культурная эволюция зависит от уникальных когнитивных способностей, таких как социальное обучение, язык и имитация. И несмотря на то, что птицы не умеют подражать действиям другой особи, новокаледонские вороны обладают достаточными механизмами социального обучения для сохранения культурных различий внутри популяции по крайней мере в двух поведенческих областях: создании инструментов и вокализации.

Подписывайтесь на наш Telegram, чтобы быть в курсе важных новостей медицины

Читайте также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *