Мозг дельфина и человека сравнение: Развитый мозг дельфинов

Содержание

Большой мозг нужен китам для обогрева? • Татьяна Романовская • Новости науки на «Элементах» • Эволюция, Нейробиология, Зоология

Китообразные — киты, дельфины и морские свиньи — уникальная группа млекопитающих, выделяющаяся, среди прочего, необычно крупным мозгом. Ученые выяснили, что в митохондриях клеток мозга этих животных присутствуют белки-разобщители, которые обеспечивают превращение энергии окисления органических веществ непосредственно в тепло — вместо того, чтобы использовать эту энергию на синтез АТФ. Особенно много клеток с белками-разобщителями оказалось в сером веществе коры головного мозга. Эти же белки работают в бурой жировой ткани у многих животных, особенно у обитающих в холодных регионах. Известно, что выделение тепла активируется в буром жире под действием норадреналина. И опять-таки в коре головного мозга китов (а особенно — в сером веществе коры) обнаружилось повышенное количество норадренергических синапсов. Эти данные авторы используют в качестве аргумента в защиту любопытной гипотезы: возможно, большой мозг развился у этих животных не для того, чтобы решать сложные задачи, а для того, чтобы генерировать тепло и сохранять постоянство собственной температуры.

Китообразные (группа животных, включающая в себя китов, морских свиней и дельфинов) сильно выделяются среди всех млекопитающих, во-первых, своей необычной адаптацией к полностью водному образу жизни (история их перехода с суши в воду подробно описана в статье Михаила Гельфанда Молекулярная эволюция: как киты уходили под воду), а во-вторых, удивительно большим мозгом, причем как в абсолютном выражении, так и в относительном (по отношению массы мозга к массе тела). Единственным видом, у которого относительная масса мозга выше, чем у китов и дельфинов, является человек.

Следует понимать, что большой мозг — это роскошь, которую не все могут себе позволить. Нейроны головного мозга — самые дорогостоящие клетки в смысле энергетических потребностей. Так что эволюционный рост мозга должен быть оправдан какими-то серьезными адаптивными преимуществами, которые бы перекрывали собой ущерб, связанный с необходимостью кормить эту прожорливую клеточную массу.

Вот уже более 20 лет двое ученых — исследовательница из США Лори Марино (Lori Marino) и ученый из Витватерсрандского университета в ЮАР Пол Мейнджер (Paul Manger), каждый из которых связал свою жизнь с нейробиологией (и оба руководят большими исследовательскими группами), — публично дискутируют друг с другом, отстаивая альтернативные интерпретации адаптивного значения эволюции размеров мозга. Особенно острым в этой дискуссии является вопрос эволюции и функционального значения большого мозга китообразных.

Принято связывать увеличение мозга с совершенствованием интеллекта и способностей эффективно решать более сложные и разнообразные задачи в контексте взаимодействия животных с внешней средой и друг с другом. Предполагается, что в эволюции размера мозга действует положительная обратная связь: рост мозга способствует усложнению поведения, в том числе социального и орудийного, возникновению «культуры» (формированию и распространению новых выученных форм поведения в социальной группе), что, в свою очередь, создает предпосылку для отбора на дальнейшее увеличение размеров мозга.

Именно так интерпретируется ход эволюции человека и это же объяснение вполне может быть применимо к другим группам животных, выделяющихся необычно высокими размерами мозга — таким как киты и дельфины. И как раз такую позицию последовательно отстаивает Лори Марино — авторитетная исследовательница в области эволюции, мозга, поведения и когнитивных способностей китообразных. Кстати, именно она в 2001 году впервые продемонстрировала способность дельфинов узнавать себя в зеркале. Лори Марино также является основателем и директором центра защиты животных (The Kimmela center for animal advocacy).

Пол Мейнджер, специалист по анатомии мозга, руководитель лаборатории в Витватерсрандском университете (Йоханнесбург, ЮАР), еще в 2006 году предложил рассмотреть альтернативную гипотезу, предположив, что рост мозга в эволюции китообразных был связан с потребностями терморегуляции, необходимой для адаптации к жизни в холодной воде, а вовсе не в связи с развитием когнитивных способностей (P. Manger, 2006. An examination of cetacean brain structure with a novel hypothesis correlating thermogenesis to the evolution of a big brain).

В этой новости мы поговорим о новой работе Пола Мейнджера и его коллег, в которой приводятся новые данные в пользу обозначенной выше гипотезы. Кроме Мейнджера в списке авторов представлены ученые из очень разных и далеких друг от друга стран: США, Дании, Швеции, Исландии, Саудовской Аравии и Японии.

Итак, проследуем за учеными в их рассуждениях.

Часть аргументов были собраны в упомянутой выше публикации Мейнджера 2006 года — авторы напоминают их во введении к своей статье. Они касаются анатомических характеристик мозга китов, особенностей поведения, данных палеонтологии, палеоклиматологии и зоогеографии.

Начнем с анатомии. Мейнджер указывает на большое число специфических особенностей анатомии мозга китообразных в сравнении с другими млекопитающими (в частности, с приматами). Первым делом бросается в глаза очень высокая складчатость коры головного мозга, и, как следствие, необычайно большая площадь ее поверхности (это хорошо видно на рис. 1). И вместе с тем кора головного мозга китообразных довольно тонкая, а также характеризуется сниженной плотностью нейронов и сниженным отношением количества серого вещества к белому веществу в сравнении со многими другими млекопитающими. Серое вещество образовано телами нейронов, а белое — нервными волокнами и клетками глии (вспомогательными не нейрональными клетками).

Мейнджер также указывает на более простое строение коры головного мозга китов: у большинства млекопитающих кора образована преимущественно шестью клеточными слоями, каждый из которых имеет специфические структурные особенности, у китов же слой IV (слой гранулярных клеток) отсутствует, снижено общее количество нейрональных морфотипов, в ней слабо выражена организация в колонки. Выделяется меньшее число специализированных зон коры головного мозга, относительно малы размеры префронтальной и височной коры. Есть особенности и в других отделах мозга. Так, у китов относительно небольшой размер гиппокампа (это структура, которая считается ключевой для формирования долговременной памяти). В гиппокампе взрослых китообразных не выявлен нейрогенез, который у других млекопитающих, как предполагается, важен для эффективной работы механизмов памяти и обучения в течение жизни. Также пропорционально малы размеры мозолистого тела — той области, где проходят нейрональные связи между левым и правым полушариями мозга. Мейнджер заключает, что при действительно наблюдаемом росте количества мозговой ткани, в эволюции китов не наблюдалось качественного совершенствования структуры мозга, в отличие от того, что имело место в ходе эволюции главных наземных интеллектуалов — приматов.

Что касается поведения, Мейнджер считает принятые оценки интеллекта китов и дельфинов сильно завышенными. В своих рассуждениях он указывает на то, что так или иначе любой компонент «интеллекта» дельфинов, оцениваемый при помощи разнообразных специально разработанных тестов, можно обнаружить у других видов животных, имеющих при этом вовсе не такие выдающиеся размерные показатели мозга (Лори Марино, однако, с этим утверждением категорически не согласна, см., например, ее статью L. Marino, 2002. Convergence of complex cognitive abilities in cetaceans and primates). С другой стороны, уникальной особенностью поведения китообразных является их сон — «спит» почти всегда только одно полушарие мозга, в то время как второе «бодрствует». К тому же исследования, проводившиеся на дельфинах, привели к выводу, что у этих животных нет фазы быстрого сна. Также было установлено, что температура спящего полушария мозга постепенно снижается, тогда как бодрствующее полушарие сохраняет постоянную высокую температуру. Все эти необычные свойства сна китообразных подробно описаны в статье O. Lyamin et al., 2008. Cetacean sleep: An unusual form of mammalian sleep, в число соавторов которой входит Мейнджер. Впрочем, однополушарный сон китов и дельфинов часто объясняют необходимостью постоянного контроля за процессом дыхания, ведь, чтобы сделать выдох и вдох, этим животным требуется всплыть к поверхности воды.

Все указанные особенности анатомии и сна китообразных, как полагает Мейнджер, хорошо объясняются именно с позиции предположения о важнейшем значении терморегуляторной функции, выполняемой мозгом китов.

Следующая группа аргументов опирается на данные палеонтологии и палеоклиматологии. Палеонтологическая история китообразных изучена весьма подробно (см. обзор А. Лопатина Эволюционная история китообразных: морское путешествие продолжительностью 55 миллионов лет). Возрастом 55 миллионов лет датируется пакицет — самое раннее известное переходное звено между наземными парнокопытными и собственно водоплавающими китообразными (на происхождение китообразных от древних парнокопытных указывает молекулярная филогенетика). Ряд черт анатомии этого вида указывает на начало адаптации к полуводному образу жизни. Далее следует череда ископаемых видов, все более и более адаптированных к постоянному водному образу жизни. Весь этот переход занял около 8 миллионов лет.

Однако мозг археоцетов, древних китов, очень долго, в течение 20 миллионов лет, оставался на удивление маленьким — площадь его поверхности не превосходила 50 см² (сравните с 1500–14000 см² у современных представителей). Стремительный рост мозга китов начался около 34–30 миллионов лет назад, и продолжался вплоть до конца миоцена. По времени это совпадает с началом значительного похолодания климата и снижения температуры вод мирового океана (именно в этот промежуток времени произошло замерзание Антарктиды, а затем и Арктики). По крайней мере, абсолютный размер мозга увеличивался почти у всех китообразных, хотя у некоторых из них, начавших стремительно увеличивать общий размер тела, относительный размер мозга мог и уменьшаться.

На рис. 2 наглядно показан ход истории изменения размерных параметров тела и мозга в разных ветвях китообразных. По мнению Лори Марино похолодание могло изменить экосистемы так, что древним китам стало сложнее добывать привычную им добычу (S. Montgomery et al., 2013. The evolutionary history of cetacean brain and body size). Необходимость решить эту задачу подтолкнуло к выработке новых стратегий охоты, в том числе таких, которые задействовали координированные действия нескольких особей. То есть киты начали превращаться в социальных животных, а социальность, как мы видим на примере многих групп животных, создает вектор отбора на увеличение мозга в связи с совершенствованием когнитивных способностей, важных для эффективного социального взаимодействия. В этом сценарии мозг и поведение начинают эволюционировать в режиме положительной обратной связи: усложнение поведения создает вектор эволюции на усложнение мозга, а усложнение мозга в свою очередь позволяет появляться еще более сложным формам поведения. Пол Мейнджер, однако, полагает, что в случае с китами увеличение мозга в ответ на похолодание имеет куда более прозаическое объяснение — это просто то решение, которое нашла эволюция, чтобы сохранить необходимое тепло в голове животных.

Сравнивая размеры мозга у современных китообразных между собой, Мейнджер опять-таки выявил корреляцию относительного размера мозга с температурой вод в зоне обитания каждого вида (P. Manger, 2006. An examination of cetacean brain structure with a novel hypothesis correlating thermogenesis to the evolution of a big brain). Это уже аргументация с точки зрения зоогеографии.

В новом исследовании авторы изучали биохимические характеристики тканей мозга китов, добавив, как они считают, новые аргументы в пользу «температурной» гипотезы Мейнджера.

Мозг млекопитающих очень чувствителен к охлаждению. К примеру, эксперименты на морских свинках показали, что при охлаждении мозга до 25–26°C с оптимальной для этих животных температуры 37°C нейроны почти полностью теряли способность генерировать нервные импульсы (Y. Mednikova et al., 2004. Effects of temperature on the spike activity of cortical neurons in guinea pigs). Так что наличие механизмов, препятствующих переохлаждению мозга при обитании в холодной воде, действительно критически необходимо.

Известно, что в геномах млекопитающих существует группа генов UCP (от англ. uncoupling protein — разобщающий белок). Эти гены кодируют белки, которые могут встраиваться во внутреннюю мембрану митохондрий и работать в качестве протонных каналов.

Митохондрии по большей части занимаются продукцией АТФ (аденозинтрифосфата) — молекул, которые обеспечивают энергетическое снабжение для большинства энергозатратных биохимических реакций в живых клетках. На внутренней мембране митохондрий работает электрон-транспортная цепь, создающая градиент протонов (H⁺) с двух сторон от этой мембраны — снаружи больше, изнутри меньше. Кроме того, в мембране есть особый белковый комплекс, образующий протонный канал. В этом же комплексе присутствует и фермент АТФ-синтаза, который синтезирует АТФ, — для такого синтеза используется энергия, выделяющаяся при транспортировке протонов через протонный канал с внешней стороны мембраны к внутренней ее стороне. То есть транспорт протонов оказывается сопряжен с синтезом АТФ.

Однако, когда в мембране митохондрии присутствуют белки UCP, транспортировка протонов не сопровождается синтезом АТФ, — вот потому-то их и называют разобщителями. Но выделяемая энергия должна перейти в какую-то форму. Раз не в синтез АТФ, то, очевидно, в тепло. В этом и состоит функция белков-разобщителей. Клеткам нужны молекулы АТФ — они расходуются во многих важных внутриклеточных процессах. Поэтому в большинстве митохондрий белков UCP нет. В наибольшем количестве эти белки обнаруживаются в митохондриях особой разновидности жировой ткани — буром жире. Эта ткань есть у млекопитающих, которые обитают в холодном климате, у млекопитающих, которые легко теряют тепло из-за мелких размеров тела, а, к примеру, у человека немного бурого жира можно найти у младенцев, с возрастом же эта ткань атрофируется полностью или почти полностью. У взрослых тепло в основном генерируют мышцы. Но в черепной коробке нет мышц, а поддерживать температуру все же надо — значит должен быть какой-то автономный механизм. И действительно, в мозге человека, как выяснилось, тоже присутствуют белки UCP.

Кодируются эти белки у млекопитающих пятью паралогичными генами. Продукты по крайней мере трех из них (UCP1, UCP4 и UCP5) были выявлены в тканях мозга. Ученые решили проверить, как обстоит дело с экспрессией этих генов в тканях мозга китообразных и у их ближайших родственников — парнокопытных.

Материалом исследования послужили ткани мозга 11 парнокопытных (по одной особи одиннадцати разных видов) и 5 китообразных (трех разных видов: морской свиньи Phocoena phocoena, малого полосатика Balaenoptera acutorostrata и горбатого кита Megaptera novaeangliae).

Для начала провели подсчет количества клеток — нейронов и клеток глии. В коре головного мозга всех трех видов китообразных оказалась более низкая плотность по количеству нейронов на единицу объема и более высокая доля клеток глии по сравнению с теми же показателями у парнокопытных.

Анализ РНК показал экспрессию всех генов UCP в мозге как у парнокопытных, так и у китообразных. Но присутствие РНК не всегда обозначает наличие конечного продукта — собственно белка. Для выявления белков в митохондриях клеток мозга использовали иммуноокрашивание с использованием специфичных антител. В нейронах коры головного мозга у всех проверенных видов обнаружился белок UCP1. Но у парнокопытных он был только в нейронах слоев III, IV и V, а у китообразных — по всей толщине коры. Количественно у парнокопытных белок UCP1 содержали в среднем 35,4% клеток (с разбросом от 11 до 58%), а у китообразных — 74,6% (причем у дельфина и горбатого кита окрашивались все 100% клеток). Пример фотографии окрашенных тканей приведен на рис. 3, а результаты количественного учета — на рис. 4.

В клетках глии (но не в нейронах) обнаружились белки UCP4 и UCP5. Причем, иммуноокрашивание на эти белки (более яркое для UCP4) наблюдалось исключительно в тканях китообразных. В сером веществе коры головного мозга окрашивалось в среднем 36% клеток глии, а в белом веществе мозга — 56% глиальных клеток. У парнокопытных, несмотря на то, что присутствие мРНК и самих белков UCP в тканях их мозга было показано другими методами, количество этих молекул оказалось настолько низким, что при иммуноокрашивании их совсем не было видно.

Ранее уже было установлено, что количество и активность белков UCP в буром жире стимулируется норадреналином (G. Mory et al., 1984. Noradrenaline controls the concentration of the uncoupling protein in brown adipose tissue). Предположив, что таким же образом норадреналин вероятнее всего действует и в тканях мозга, авторы измерили плотность норадренергических синапсов в изучаемых тканях мозга животных. Чтобы пометить и подсчитать такие синапсы, использовали антитела к ферменту (коротко обозначаемому DBH), который превращает дофамин в норадреналин и присутствует в нервных окончаниях клеток, выделяющих норадреналин в качестве нейромедиатора. Как и ожидали авторы, плотность таких синапсов в тканях китообразных оказалась в среднем выше, чем у парнокопытных. Статистически достоверным это различие оказалось только в сером веществе коры головного мозга (рис. 5).

Так кто же из ученых прав: защитники гипотезы эволюции социального интеллекта китов или Пол Мейнджер с его гипотезой о гомеостатической функции как фактора, определившего вектор эволюции большого мозга?

Попробую высказать предположение, что Мейнджер может быть прав одновременно с Лори Марино. Мне кажется логичным и весьма вероятным, что, действительно, первоначальным пусковым фактором для увеличения размера мозга стало именно то, что при большем размере этот орган мог лучше сохранять постоянство температуры. И что оптимизация именно этой функции сохранения температуры действительно стимулировала формирование множества особенностей биохимии, физиологии (в том числе особенностей сна) и анатомии (включая большие размеры) мозга китов. Но вполне укладывается в современное понимание хода эволюции и предположение, что эти же особенности могли, в свою очередь, стать преадаптациями для развития — как ни крути — действительно незаурядных интеллектуальных способностей китообразных (вполне доказанных по крайней мере для некоторых из них).

Подобным же образом перья птиц, которые традиционно рассматриваются с точки зрения их функции для полета, первоначально возникли еще у нелетающих динозавров и, кстати, все с тем же назначением — поддержание температурного гомеостаза. То есть перья стали преадаптацией, сделавшей возможным последующее развитие полета у некоторых потомков оперенных динозавров.

После всего сказанного хочется сделать одну маленькую, но важную ремарку. На сегодняшний день, в сущности, нет данных о том, какую именно функцию выполняют белки UCP в мозге. Эта функция может вовсе не иметь отношения к генерированию тепла, а участвовать, к примеру, в каких-то метаболических процессах (M. J. Gaudry, M. Jastroch, 2019. Molecular evolution of uncoupling proteins and implications for brain function). Так что при всей своей занятности и привлекательности, тезисы авторов пока остаются в значительной мере гипотетическими и требуют дальнейшей работы по сбору доказательств.

Источник: Paul R. Manger, Nina Patzke, Muhammad A. Spocter, Adhil Bhagwandin, Karl Æ. Karlsson, Mads F. Bertelsen, Abdulaziz N. Alagaili, Nigel C. Bennett, Osama B. Mohammed, Suzana Herculano-Houzel, Patrick R. Hof & Kjell Fuxe. Amplification of potential thermogenetic mechanisms in cetacean brains compared to artiodactyl brains // Scientific Reports. 2021. DOI: 10.1038/s41598-021-84762-0.

Татьяна Романовская

7 самых умных животных в мире

2 февраляЛикбезЖизнь

Некоторые из них, возможно, интеллигентнее людей.

Крысы, дельфины, слоны, свиньи — на роль самого умного претендуют десятки различных животных. Но определённости всё ещё нет.

Проблема в том, что учёные до сих пор плохо представляют себе, что такое интеллект и по какому параметру его оценивать. Размер мозга, способность выполнять сложные математические вычисления, развитые социальные навыки, которые позволяют вместе решать трудные задачи, умение приспосабливаться к быстро меняющимся условиям и находить выход из запутанных лабиринтов, речь — всё это возможные критерии.

Впрочем, в мире есть животные, которые в некоторых видах интеллектуальной деятельности как минимум равны человеку, а порой даже превосходят его.

1. Шимпанзе

Несколько лет назад шимпанзе по имени Аюму в тесте на способность к запоминанию опередил японских студентов — представителей нации, славящейся усидчивостью и скрупулёзностью в обучении.

Бросив мимолётный, продолжительностью всего 210 миллисекунд (быстрее, чем моргнуть), взгляд на экран, Аюму запоминает последовательность изображённых на нём чисел. А когда они закрываются белыми квадратами, безошибочно восстанавливает их в правильном порядке. Как происходило тестирование, можно увидеть в этом видео.

Любопытно, что студенты не смогли превзойти Аюму даже после множества тренировок.

Положим, Аюму гений. Но и другие шимпанзе очень сообразительны. Так, уже давно известно, что эти обезьяны способны общаться на языке жестов. А ещё они умеют использовать подручные предметы в качестве инструментов. Например, делают из палок копья для охоты на других млекопитающих.

2. Слоны

У этих гигантов — самый большой мозг и, соответственно, наибольшее число нейронов среди наземных животных. То есть, если предположить, что интеллект связан с размерами мозга (на самом деле нет), слоны являлись бы однозначными чемпионами по разумности.

Кроме того, у слонов есть впечатляющие когнитивные способности. Например, эти великаны уверенно и в мельчайших подробностях вспоминают соплеменников, человеческие лица и события даже спустя десятилетия. А ещё могут отслеживать местоположение нескольких сородичей одновременно.

Ричард Бирн

Профессор эволюционной психологии в университете Сент-Эндрюс (Шотландия), для издания Scientific American.

Представьте, что вы пришли в большой магазин во время рождественских распродаж. Сколько усилий нужно, чтобы уследить за четырьмя или пятью членами семьи, которые пришли вместе с вами! А слоны легко проделывают этот трюк с 30 родственниками.

Ещё слоны относятся к тем редким животным, которые способны узнавать себя в зеркале. То есть они обладают самосознанием — пониманием, кто я и как выгляжу (кстати, младенцы до года-полутора этого качества лишены). Эти млекопитающие умеют сотрудничать друг с другом, то есть сообща решать жизненные задачи. И обожают играть, что тоже свидетельствует о высоком интеллекте.

3. Дельфины

Извилин у дельфинов больше, чем у людей. Теоретически это значит, что мозг этих животных может хранить и обрабатывать больше информации, чем среднестатистический человеческий. Как оно на практике, пока не совсем ясно. Но дельфины действительно демонстрируют много разумных черт.

Эти млекопитающие узнают себя в зеркале и осознают положение в социуме: чётко понимают, кто они, в какую группу входят, имеют представление о субординации. Они сопереживают товарищам по стае: подбадривают тех, кто загрустил или приболел, и веселятся вместе с теми, кто радуется.

А ещё дельфины умеют виртуозно подражать — например, точно копируют движения человека-тренера. А это непростой навык, требующий серьёзных интеллектуальных усилий, на которые эти млекопитающие, видимо, вполне способны.

4. Вороны

Обычные вороны, наряду с сойками, — самые умные среди птиц. Но и млекопитающих вороны могут обойти по сообразительности.

Так, новокаледонские вороны, обитающие в тихоокеанском регионе Франции, способны устанавливать и осознавать причинно-следственные связи не хуже, чем это делают дети в возрасте 5–7 лет.

Кадры: Public Domain

В серии экспериментов эти птицы продемонстрировали, как использовать закон Архимеда. Они бросали камни в сосуд с водой, чтобы та поднялась и дала возможность ухватить плавающий на поверхности кусочек пищи.

5. Крысы

В китайской культуре крысу уважают за её хитрость и находчивость. И лабораторные эксперименты подтверждают эти качества: грызуны легко находят выход из самых запутанных лабиринтов и решают сложные логические головоломки, чтобы добраться до вожделенного кусочка пищи.

Некоторые исследователи настолько впечатлены талантами голохвостых, что прямо заявляют: крысы порой умнее людей. К примеру, проводились тесты, где требовалось обобщать ранее полученную информацию и на основании этого делать вывод, «плохим» или «хорошим» является новый объект. В них грызуны показали лучший результат, чем студенты-добровольцы.

Кадры: Public Domain

Ещё крысы умеют выражать эмоции и распознавать их у сородичей, проявляют сочувствие. И при необходимости легко обучаются навыкам математического счёта.

6. Собаки

Их разумность исследователи сравнивают с интеллектом двухлетнего ребёнка. Такой вывод сделан на основе словарного запаса: среднестатистический пёс знает 165 слов и понятий, а самые умные — и вовсе до 250, в то время как тезаурус здорового ребёнка стартует с 50 слов.

Во многих отношениях собаки более похожи на человека, чем любые другие виды животных, включая некоторых приматов, — утверждают исследователи.

В том, что касается арифметики, собаки ещё более продвинуты. Они могут считать до 4–5 и выполнять вычисления в этих пределах. Такие навыки дети приобретают лишь в 3–4 года.

7. Кошки

Их интеллект изучать сложно, поскольку кошки слишком независимы и участвуют в экспериментах лишь до тех пор, пока у них есть настроение. Но эта независимость сама по себе может быть признаком незаурядного ума.

Как утверждают специалисты, в коре головного мозга у кошек в два раза больше нейронов, чем у собак. А это значит, что мурки имеют больше возможностей для обработки и хранения информации. Кроме того, о высоком уровне интеллекта может свидетельствовать знаменитое кошачье любопытство.

Кошки настолько умны, что, кажется, делятся интеллигентностью с хозяевами. По крайней мере, исследователи из Бристольского университета (Англия) обнаружили, что котовладельцы чаще имеют учёную степень или высокую профессиональную квалификацию, чем любители собак. Хотя, разумеется, у этой статистической закономерности есть другие, более глубокие и не до конца изученные причины. А может, она является просто совпадением.

Но завести котика всё-таки стоит. Пусть не ради ума, а ради других бонусов для здоровья. Впрочем, это уже совсем другая история.

Насколько велик мозг дельфина — размер мозга человека

У меня был друг, который сказал мне, что он не любит плавать в океане, потому что в воде мы больше не являемся доминирующим видом. Есть существа, которые плавают быстрее, могут дольше задерживать дыхание и ныряют гораздо глубже нас.

В океане также обитает второе самое умное существо в мире — дельфин.

С мозгом больше, чем у людей, и способностями, которые мы можем назвать только сверхспособностями, дельфины — любимцы океана, но пришло время признать их блестящий ум.

Содержание

Исследования показывают, что в среднем взрослые дельфины имеют абсолютную массу мозга 1500 граммов. Это, конечно, варьируется от вида к виду, но больше, чем абсолютная масса мозга человека, которая колеблется от 1300 до 1400 г.

Однако масса тела дельфинов ниже, чем у людей. Важен не только размер мозга.

У дельфинов невероятно сложный неокортекс, который является частью науки о мозге, и исследования в области эволюции указывают на то, что он отвечает за эволюцию человеческого интеллекта. Проще говоря, сложный неокортекс чаще всего означает высокий интеллект.

Почему мозг дельфина такой большой?

Дельфины дышат добровольно. Это означает, что они сознательно контролируют свое дыхание, даже когда спят. Дельфины, как и люди, испытывают фазу быстрого или глубокого сна.

Исследования показали, что дельфины спят только одним полушарием мозга. Это делается для того, чтобы контролировать их дыхание, а также иметь какое-то представление об их окружении и опасаться хищников. Вот почему их мозг такой большой.

Целая часть мозга дельфинов посвящена эхолокации, их способности видеть с помощью сонара.

Поскольку звук в воде распространяется намного лучше, дельфины используют эту удивительную способность общаться, охотиться и видеть в темных водах.

Их эхолокационные способности настолько развиты, что они могут использовать звук, чтобы видеть детали в своем окружении, наблюдать за беременностями друг друга и подслушивать другие звуки эхолокации.

У дельфинов два мозга?

У дельфинов нет двух мозгов, но из-за того, что они могут спать половиной своего мозга, это почти так и кажется, не так ли? Когда люди и другие млекопитающие спят, оба полушария мозга спят.

Когда люди и другие млекопитающие бодрствуют, оба полушария мозга бодрствуют и функционируют. Но дельфины могут спать каждым полушарием своего мозга в разное время.

Это в основном для выживания, поэтому они могут отдыхать, но в то же время внимательно следить за своим окружением. По сути, они делают два дела одновременно.

Емкость головного мозга дельфина

Неокортекс — это часть мозга, отвечающая за самосознание и решение проблем. У дельфинов также есть особые клетки мозга, называемые нейронами веретена, которые связаны с такими способностями, как распознавание, общение, запоминание, адаптация к изменениям и понимание.

Кроме того, их лимбическая система, которая является частью их мозга, ответственной за обработку эмоций, кажется, намного сложнее, чем наша собственная. Их формы общения, такие как щелчки и свистки, являются загадкой для людей. Эта форма общения может показаться простой.

У людей есть слова, язык и грамматика, у дельфинов есть звуки. Но исследования показали, что эта форма общения невероятно сложна.

Щелчки используются для эхолокации, тогда как свистки используются для общения.

Они невероятно болтливые и общительные существа. Они играют, шутят и даже имеют собственные имена или фирменные свистульки.

Они используют эти свистки подписи, чтобы идентифицировать и звонить друг другу. Матери учат своих детей своим именам в раннем возрасте. Приветствуя друг друга в море, они обмениваются именами и могут десятилетиями помнить имена других дельфинов.
Невероятно увлекательно думать, что дельфины общаются друг с другом, обмениваются информацией так же, как и люди, на языке, который мы, вероятно, никогда не поймем.

Какой объем мозга используют дельфины?

В настоящее время существует не так много информации о том, какой именно объем мозга используют дельфины, и для этого необходимо провести гораздо больше исследований. Но если вы хотите немного глубже погрузиться в дельфинов и их интеллект, вы можете прочитать об этом здесь.

Размер мозга дельфина у разных видов

Размер мозга дельфина различается у разных видов, но можно с уверенностью сказать, что все они млекопитающие с большим мозгом.

Обыкновенный дельфин

Средняя абсолютная масса дельфина 1500 грамм.

Spinner

Лори Марино, Кит Судхаймер, Уильям Маклеллан и Джон Джонсон опубликовали исследование под названием «Нейроанатомическая структура мозга дельфина Spinner на основе магнитно-резонансных изображений». В их исследовании, основанном на МРТ, объем всего мозга их образца Spinner Dolphin весил 498,5 граммов.

Афалина

Афалина имеет абсолютную массу мозга 1500–1700 г. Для сравнения, у людей абсолютная масса мозга составляет около 1300–1400 г.

Кит Дельфин

У китов самая большая масса мозга среди всех существующих животных. В среднем абсолютная масса мозга взрослого мужчины составляет 7,8 килограмма.

Иравади

В настоящее время нет информации о точной абсолютной массе мозга дельфина Иравади. Их внешний вид похож на внешний вид белухи, масса мозга которой составляет около 2200 граммов, но они наиболее тесно связаны с косаткой, масса мозга которой составляет около 6215 граммов.

Мозг дельфина против. Человеческий мозг

Мы установили, что дельфины чрезвычайно умны. Размер их мозга уступает человеческому. У нас, как у видов с большим мозгом, есть определенные общие черты, возможно, вещи, о которых мы часто не задумываемся.

Мы живем долго, испытываем сложные эмоции, мы общительный вид. Что касается размножения, самки рожают несколько детенышей на протяжении всей своей жизни и заботятся о своем потомстве и учит его.

Родители несут ответственность за обучение жизненным навыкам, дети не торопятся, чтобы вырасти, узнать, что значит быть независимыми и самодостаточными, пока они не станут половозрелыми и не смогут жить самостоятельно.

Трудно понять, описываю ли я людей или дельфинов, я прав? Это потому, что оба дельфина-люди разделяют этот опыт.

Интеллект дельфинов против. Человеческий интеллект: дельфины так же умны, как люди?

Люди считаются доминирующим и самым разумным видом. Но разве невозможно быть настолько уверенным в этом утверждении? Мы считали таких невероятных животных, как дельфины, менее разумными, чем мы, но как мы можем их сравнивать?

Дельфины не могут пройти тест Mensa IQ; мы не можем просить их читать стихи или выполнять какие-либо другие задачи, определяющие человеческий интеллект.
Дельфины общаются совершенно по-другому, их жизнь и их способности приспособлены к жизни под водой, где у нас есть жизнь над ней.

Мы не можем ни расшифровать их сообщения, ни воспроизвести их кажущиеся магическими или инопланетными способности к эхолокации. Наши мозги разные, но мы способны делать одни и те же вещи.

Решение проблем, эмпатия, способность чувствовать боль, радость, утрату, способность играть или осознавать себя — все это признаки интеллекта, которые ученые определяют как интеллект.

Будучи людьми, мы часто отождествляем себя с обезьянами, вероятно, потому, что мы видим в них большую часть себя. То, как они ходят, их выражение лица.

Однако, для сравнения, абсолютная масса мозга шимпанзе составляет 400 граммов. Мозг дельфина на самом деле ближе всего к мозгу человека.

Их мозг может быть больше и используется для других способностей, но их интеллект не уступает нашему.
Дельфины могут узнавать себя в зеркалах. Исследования показали, что дельфины смотрят на себя в зеркало и смотрят на те части себя, которые раньше не могли видеть, например, на внутреннюю часть рта.

Они могут понимать человеческие жесты и могут научиться общаться с людьми с помощью подводной клавиатуры. Эта способность учиться, адаптироваться и понимать подобна человеческой молодежи.

Некоторые исследователи дошли до того, что описывают дельфинов как нечеловеческих личностей. Это может быть натяжкой, но давайте подумаем об этом.

Дельфины живые, у них есть эмоции, они осознают себя и свое окружение.

У них также есть характер, они знают, как обращаться с другими, они заводят дружеские и эмоциональные связи и обладают самоконтролем. Разве эти черты не означают быть личностью, быть человеком?

Дельфины определенно так же умны, как люди, возможно, даже умнее.

Используют ли дельфины больше своего мозга, чем люди?

Это сложный вопрос, так как нет однозначного ответа на то, сколько энергии используют дельфины для своего мозга по сравнению с тем, сколько нашего мозга используют мы.

Однако исследования показали, что у длинноплавниковой гринды больше нейронов коры головного мозга, чем у любого другого изученного млекопитающего. Это включает людей.

Также было обнаружено, что время передачи ствола мозга дельфина намного быстрее, чем у человека.

Область мозга, отвечающая за акустическую визуализацию, в 10 раз больше, чем у человека.

Это все из-за того, что дельфины полагаются на сенсорную обработку и более быструю обработку звука, поскольку их основным чувством является эхолокация.

Каков средний IQ дельфина?

Невозможно определить IQ дельфина, потому что наши методы определения IQ специфичны для человеческого мозга и при использовании требуют задач и мышления, характерных для человека. Мы не можем попросить Dolphin решить математические задачи, но это не значит, что мы умнее.

Ученые используют так называемый EQ (коэффициент энцефализации) в качестве индикатора интеллекта животных. EQ получают путем сравнения фактического размера мозга с соотношением тела и мозга. У дельфинов EQ выше 5, тогда как у людей EQ 6,54.

В заключение скажем, что дельфины удивительны и чудесны со способностями, которые находятся далеко за пределами нашего понимания. У дельфинов большой и красивый мозг, и правда в том, что мы, вероятно, могли бы многому у них научиться. Прежде всего, дельфины добрые и умные существа.

Все мы слышали истории о том, как Дельфин спасает людей от нападения акул или благополучно возвращает людей на берег в случае кризиса. Нам еще многое предстоит узнать об окружающем нас мире и всех его замечательных существах, и, возможно, однажды мы найдем способ общаться со всеми ними.

Как это было бы интересно.

Насколько умны дельфины? | SiOWfa15: Наука в нашем мире: уверенность и споры

Дельфины, одни из многих млекопитающих океана, имеют репутацию одного из, если не самого, разумного млекопитающего на земле! Некоторые могут даже сказать, что церебральные возможности дельфина (возможности мозга) больше, чем у человека, и он способен выполнять определенные задачи, на которые не способны мы. Как киты и морские свиньи, дельфины — водные млекопитающие, принадлежащие к группе под названием «китообразные».

Зубатые киты (теперь современные дельфины) — одни из немногих выживших и эволюционировавших водных млекопитающих еще со времен динозавров, бродивших по земле 55 000 000 миллионов лет назад. Это млекопитающее превратилось в меньшую фигуру, но каким-то образом у него развился более крупный и сложный мозг. Итак, насколько умны дельфины? Интеллект можно приблизительно определить как «показатель способности мозга обрабатывать информацию таким образом, чтобы решать проблемы и повышать выживаемость». (understanddolphins.com) Этот развитый мозг позволял использовать более сложные социальные отношения и навыки эхолокации, чтобы ориентироваться и общаться с себе подобными.

Оказывается, коэффициент энцефализации современных дельфинов (отношение размера мозга к среднему размеру тела) занимает второе место сразу после нас (людей). Это довольно большой мозг для животного. Известно, что дельфины обладают коммуникативными навыками, способностью применять преднамеренные методы охоты и понимать язык.

Кроме того, дельфины — один из немногих видов, способных пройти зеркальный тест. В отличие от почти всех других видов (например, вашей собаки), дельфины на самом деле способны показывать визуальное и физическое самосознание. Помимо узнавания своего тела, по-видимому, они даже способны распознавать собственные мысли. Это важное церебральное свойство называется «метапознание». (осознание и понимание собственных мыслительных процессов.)

Интересно, что дельфины также известны своей удивительной способностью чувствовать сопереживание, альтруизм и привязанность. Вы когда-нибудь слышали о случаях, когда дельфины волшебным образом помогают раненым или способны разумно отпугивать хищников, таких как акулы, чтобы предотвратить опасность? Это не магия, это навык, врожденный в их разуме. Знаете ли вы, что дельфины даже оплакивают своих умерших (звучит знакомо, слишком похоже на людей)?

В заключение, простое доказательство того, что дельфины превосходно общаются между людьми и дельфинами, умеют решать проблемы, способны испытывать настоящие эмоции и обладают вторым по величине мозгом среди млекопитающих, должно быть явным признаком того, что эти животные бесценны.