Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wetenschappers zetten primaten tegenover zoogdieren met kleinere hersenen om erachter te komen wie de slimste verzamelaar is

Coatis zijn wasbeerverwanten die grotendeels op de grond leven en zich voeden. Credit:Christian Ziegler / Max Planck Instituut voor Dierengedrag

Primaten, inclusief mensen, hebben grotere hersenen dan de meeste andere zoogdieren, maar waarom? Wetenschappers die op zoek zijn naar het antwoord volgen al lang een spoor dat wijst op voeding, en dan met name fruit, als de reden waarom primaten grotere hersenen ontwikkelden.



Een team van het Max Planck Institute of Animal Behavior en het Smithsonian Institute of Tropical Research testte dit idee voor de eerste keer en ontdekte dat de theorie over het fruitdieet misschien niet meer klopt.

De onderzoekers gebruikten drone-beelden, GPS-tracking en kleinschalige gedragsanalyses om te testen hoe vier soorten fruitetende zoogdieren dezelfde natuurlijke foerageerpuzzel in een Panamees regenwoud oplosten. Ze ontdekten dat primaten met grotere hersenen de puzzel over het vinden van fruit niet efficiënter oplosten dan zoogdieren met kleinere hersenen.

De studie, vandaag (28 mei) gepubliceerd in Proceedings of the Royal Society B, ondermijnt de traditionele opvatting dat grote hersenen nodig zijn om slimme beslissingen te nemen bij het vinden van voedsel.

Volgens de leidende theorie over hoe primaten grotere hersenen ontwikkelden, werkten fruit en intelligentie hand in hand om de hersengroei te stimuleren. Dieren met grotere hersenen zouden hun intelligentie kunnen gebruiken om efficiënter fruit te vinden, wat op zijn beurt meer energie opleverde om een ​​groter brein van brandstof te voorzien.

Fruit is tenslotte een waardevolle maar variabele hulpbron. Het stelt cognitieve eisen aan dieren die vruchtbomen moeten vinden en moeten onthouden wanneer ze rijpen. Studies hebben de voedingstheorie van de hersenevolutie ondersteund door correlaties aan te tonen tussen de hersengrootte en de hoeveelheid fruit in het dieet.

Maar onderzoekers van MPI-AB en STRI vonden dat de theorie rijp was voor twijfel. "De fruitdieethypothese was nooit experimenteel ondersteund", zegt eerste auteur Ben Hirsch, een STRI-onderzoeksmedewerker.

Fruiteters testen in Panama

De barrière was methodologisch. Om de fruitdieethypothese te testen, moeten wetenschappers meten hoe efficiënt een dier fruit vindt. Hirsch zegt:"Primaten en vele andere zoogdieren reizen elke dag lange afstanden op zoek naar voedsel, waardoor het bijna onmogelijk wordt om hun navigatie-uitdagingen in de echte wereld in een laboratorium na te bootsen."

Het team omzeilde dit probleem door gebruik te maken van een natuurlijk fenomeen dat voorkomt in het regenwoud op het eiland Barro Colorado in Panama. Ieder jaar worden fruitetende zoogdieren drie maanden lang gedwongen zich te voeden met één boomsoort, Dipteryx oleifera.

Kaart van Dipteryx-bomen op Barro Colorado Island gedetecteerd via dronevluchten tijdens het onderzoek. Credit:Proceedings van de Royal Society B:Biologische Wetenschappen (2024). DOI:10.1098/rspb.2024.0138. https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2024.0138

"Omdat dieren zich bijna uitsluitend voeden met Dipteryx-fruit, lossen ze tegelijkertijd dezelfde foerageerpuzzel op", zegt senior auteur Meg Crofoot, directeur bij MPI-AB en Humboldt-professor aan de Universiteit van Konstanz. "Dit geeft ons een krachtig hulpmiddel om hun foerageerefficiëntie te vergelijken."

Het team bracht de locatie van alle Dipteryx-bomen op Barro Colorado Island in kaart door in de zomer met drones over het bladerdak te vliegen, wanneer de hoge bomen werden gekroond met opvallende paarse bloesems. De fruitboomkaart onthulde de volledige omvang van de fruitpuzzel waarmee dieren te maken hebben, maar de wetenschappers moesten nog testen hoe efficiënt zoogdieren met verschillende hersengroottes deze bomen bezochten.

Ze volgden verschillende individuen van twee primaten met grote hersenen (slingerapen en witkopkapucijnen) en twee wasbeerverwanten met kleinere hersenen (witneusbeertjes en kinkajous). GPS-sensoren onthulden de paden die dieren naar Dipteryx-bomen namen, terwijl versnellingsmeters bevestigden dat een dier actief was en mogelijk aan het eten was tijdens een boombezoek.

De wetenschappers berekenden vervolgens de route-efficiëntie als de dagelijkse hoeveelheid tijd die actief werd doorgebracht in Dipteryx-bomen, gedeeld door de afgelegde afstand. Volgens de fruitdieethypothese zouden de kapucijnapen met grote hersenen en slingerapen een grotere route-efficiëntie moeten vertonen dan de neusbeertjes en kinkajous.

"We hebben geen enkel bewijs gevonden dat dieren met grotere hersenen slimmere foerageerbeslissingen namen", zegt Crofoot. "Als grotere hersenen dieren slimmer maken, wordt deze intelligentie niet gebruikt om zichzelf efficiënter naar de fruitbomen in dit tropische regenwoud te leiden."

Dus waarom nam de hersengrootte bij sommige soorten toe? De auteurs zeggen dat door het weerleggen van de fruit-dieethypothese, hun onderzoek de focus kan verleggen naar ideeën die verder gaan dan foerageerefficiëntie.

"Grotere hersenen kunnen een beter episodisch geheugen bevorderen, waardoor deze soorten boombezoeken beter kunnen timen om de hoeveelheid rijp fruit die ze tegenkomen te maximaliseren", zegt Hirsch. De auteurs suggereren ook dat grotere hersenen mogelijk verband houden met gereedschapsgebruik, cultuur of de complexiteit van het leven in een sociale groep.

"Onze studie kan de exacte drijfveren achter de evolutie van de hersenen niet bepalen", zegt Crofoot, "maar we hebben minimaal invasieve technieken kunnen gebruiken om empirisch een grote hypothese over de evolutie, cognitie en gedrag van wilde dieren te testen." P>

Meer informatie: Slimmere verzamelaars foerageren niet slimmer:een test van de voedingshypothese voor hersenexpansie, Proceedings of the Royal Society B:Biological Sciences (2024). DOI:10.1098/rspb.2024.0138. royalsocietypublishing.org/doi … .1098/rspb.2024.0138

Journaalinformatie: Procedures van de Royal Society B

Aangeboden door Max Planck Society




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wat is beter voor uw hond:brokjes of rauw vlees? Onderzoek levert verrassende gezondheidsresultaten op
  2. Wat zijn de kenmerken die alle bacteriën gemeenschappelijk hebben?
  3. CMU-software assembleert RNA-transcripten nauwkeuriger
  4. Productietijden kunnen het illegaal witwassen van wilde dieren tegengaan
  5. Zelfs wilde zoogdieren hebben regionale dialecten
  6. Bewaken van genetische mutaties die belangrijk zijn voor panterbeheer in Florida
  7. Als gevaarlijke gifstoffen fundamentele biologie onderwijzen
  8. Grootte van witrotschimmels verklaard door de breedte van de betrokken genfamilies
  9. Nieuw onderzoek suggereert dat diverse hoofddeksels bij hoefdieren zijn geëvolueerd uit een gemeenschappelijke voorouder

Wetenschap