Socialisme i hveps bidrar til hjerne reduktion • Elena Naimark • Videnskabsnyheder om "Elementer" • Evolution, Mikrobiologi

Socialitet i hveps hjælper med at reducere hjernen

Modellen af ​​sociale hveps og muligvis alle andre insekter er ikke anvendelig til undersøgelsen af ​​hjerneudviklingen i sociale pattedyr: så snart samfund udgør et samfund, reduceres de dele af hjernen, der er ansvarlig for at analysere information, hurtigt. Billeder fra sport360.com

Det menes at socialitet fører til en stigning i hjernens størrelse i offentlige dyr. Det er normalt denne hypotese, der er implicit eller eksplicit. Men forskerne fra Philadelphia, studerede hjernen anatomi i en forskelligartet familie af disse hvepse (Vespidae), kom til den modsatte konklusion: i løbet af udviklingen af ​​det sociale liv stil dannelse er forbundet med et fald i hjernen.

Specialister fra University of Drexel (Philadelphia, USA) sammenlignede de relative størrelser af forskellige anatomiske dele af centralnervesystemet i arter af to tætte grupper af hveps fra Vespidae-familien: Polistinae-papirhveps og Eumeninae-enkelt hveps. Den første omfatter offentlige arter, og den anden, som navnet antyder, bor alene. Sammenligningen skulle vise, om der er en sammenhæng mellem den sociale livsstil og størrelsen på nogle dele af hjernen. Opbygning og efterfølgende vedligeholdelse af hjernen er trods alt en kostbar opgave for enhver organisme.Hvordan denne opgave løses af offentlige hveps: er det værd at holde en sådan energiforbrugende krop til hvert medlem af gruppen eller kan dets funktioner fordeles i en svejset gruppe af individer? Med andre ord behøver alle medlemmer af samfundet at leve med hans sind, eller kan han stole på sine kammerater?

Fig. 1. Strukturen af ​​insekternes hjerne: 1 – optisk plade 2 – medulær plade 3 – Ocellarplader 4 – protocerebral bro 5 – svampekrop (med en udvidet kop og stilk) 6 – det centrale organ 7 – deutocerebrum 8 – tritotserebrum. Ordning fra stedet entomologa.ru

Forskere tog 180 hunner fra 29 arter tilhørende 20 slægter adskilt på et fylogenetisk træ langs forskellige linjer; 6 arter var enkelt hveps, resten – offentligt. Der var flere sociale typer, fordi det var nødvendigt at studere hjernens variabilitet afhængigt af forskellige parametre af social organisation. Et af disse parametre er kaste. Det kan udtrykkes ulige: i nogle er det kun forskelle i størrelse og fysiologi, i andre – i morfologi og opførsel, og i det tredje er castes slet ikke udtrykt, selvom sådanne vepsner lever i familier. Derudover var det også vigtigt at evaluere virkningen af ​​kolonistørrelsen på hjernens vækst.Alt dette sammen krævede mere omfattende oplysninger om offentlige arter end på ensomme.

For hver enkelt person blev der foretaget dele af hjernen (successive serier til at estimere dens volumen), den samlede hjerne størrelse, svampens størrelse (separate kopper og total volumen), optiske og medullære plader (sammen udgør optiske lobber), deutocerebrum (midterste del af hjernen ), der omslutter det olfaktoriske område (figur 1, se også en detaljeret beskrivelse af anordningen af ​​insektens hjerne på stedet bioteaching.com).

Hvad viste sig, da alle beregningerne blev udført og standardiseret? For det første har den samlede størrelse af hjernen lidt at gøre med socialitet. Også størrelsen af ​​alle andre dele af hjernen, bortset fra en svampekrop, er ikke korreleret med socialitet. I enkelte hveps var kopperne svampekroppe omkring en og en halv gange større end i de offentlige (Fig. 2). Svampeorganer er kendt for at integrere og analysere informationer fra alle andre sensoriske systemer af insektet; Langtidshukommelsen er lokaliseret i svampekroppe, de er ansvarlige for at lære (se: Flies gemmer oplysninger om "flytbare diske", "Elements", 15. februar 2012). Dette er en mini-analog af cerebral cortex hos højere hvirveldyr.Og det var netop denne del af hjernen hos sociale hveps, der blev reduceret, ikke udvidet, som man kunne forvente.

Fig. 2. Afhængigheden af ​​størrelsen af ​​kopperne af svampekroppe (GT) på koloniernes størrelse. Abscisse akse decimal-logaritmen af ​​koloniernes størrelse er deponeret, 0 svarer til enkelte hveps (markeret diamanter). cirkler arter med en grundlæggende kvinde, trekanter – Arter der danner en sværm under reproduktion af kolonier. Figur fra den diskuterede artikel i Det kongelige selskabs forfølgelser B

Kasteforskelle, uanset hvordan de udtrykkes, samt forskelle i måder at reproducere kolonier ikke er relateret til størrelsen af ​​svampeorganer (figur 3). Deres størrelse påvirkes kun af den sociale livsstil: det er nødvendigt for sindet at skifte til social eksistens på en eller anden måde, da deres højeste analytiske center krymper.

Fig. 3. Størrelsen af ​​svampekroppe (GT) i hveps med forskellig social organisation: i ensomme (hvid bar), offentligt med uudtalt kast (lys grå bar) offentligt med dimensionelle eller fysiologiske forskelle mellem kaster (mørkegrå bar) og med morfologiske kaster (sort bar). parameter n svarer til antallet af undersøgte arter. Figur fra den diskuterede artikel i Det kongelige selskabs forfølgelser B

Forskere foreslår, at den sociale livsstil muliggør deling af "informative" funktioner mellem kolonimedlemmer. I dette tilfælde er der ikke behov for at opretholde en energiintensiv krop for hvert medlem af gruppen. Det "kollektive sind" synes at virke lige så effektivt.

Ifølge det klassiske synspunkt er hjernen i sociale arter af højere dyr udvidet til at bevare og kontrollere sociale relationer: det er dem der sikrer stabiliteten og overlevelsen af ​​gruppen som helhed. Og jo mere kompliceret disse forhold er, desto mere massive er hjernens strukturer, der tjener dem. Men denne forudsætning gælder ikke. De styrer forholdet mellem medlemmer af samfundet, tager formentlig for mange ressourcer, eller ikke så vigtigt. Derfor opvejer energiforbruget på grund af den svækkede udvikling af dyre områder i hjernen manglen på sociale adfærdsmæssige reaktioner.

Denne undersøgelse viser igen, at forbindelsen mellem socialitet og hjerneudvikling ikke bør forstås for ensidig: fordelingen af ​​kognitive funktioner kan også finde sted. Og det vil reducere belastningen på visse områder af hjernen.Udbredelsen af ​​denne tendens i pattedyr er ukendt. Det er heller ikke klart hvordan det dominerer blandt andre sociale insekter. Dette skal verificeres. Men samtidig er det helt klart, at direkte overførsel af data om udviklingen af ​​centralnervesystemet i sociale insekter til sociale hvirveldyr, herunder mennesker, kan være yderst uberettiget. I dannelsen af ​​socialitet hos hvirveldyr og insekter er helt forskellige egenskaber vigtige.

Kilde: Sean O'Donnell, Susan J. Bulova, Sara De Leon, Paulina Khodak, Skye Miller, Elisabeth Sulger. Distribueret kognition: Hymenoptera: Vespidae // Det kongelige selskabs forfølgelser B. 2015. V. 282. DOI: 10.1098 / rspb.2015.0791.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: