Почему мозг птиц совершенней мозга млекопитающих?

Последние исследования показали, что мозг птиц более совершенный, чем мозг млекопитающих

Знаете какой орган в человеческом организме является самым энергозатратным? Больше всего энергии (в состоянии покоя человека) потребляет мозг — для работы ему требуется до 25% от всей энергии, получаемой в результате обмена веществ. Причем только у людей мозг такой энергозатратный, что и не удивительно. Однако у других позвоночных он все равно потребляет не мало энергии — от 2 до 8%. Как не сложно догадаться, энергозатратность зависит от размеров этого органа и того, насколько он развит. При этом ранее считалось, что мозг птиц по энергозатратности не отличается от мозга животных, разумеется, с учетом размера. Однако недавнее исследование показало, что это не так. Птицы обладают более совершенным мозгом, причем это касается не только его энергоэффективности.

У птиц мозг по отношению к размеру их тела меньше, чем у млекопитающих. Однако некоторые птицы по своим умственным способностям превосходят многих млекопитающих. К примеру, вороны, чей мозг весит всего 10-20 граммов, не уступают в этом плане шимпанзе, вес мозга которых составляет 400 граммов. То же самое касается и попугаев, которые иногда просто поражают своими умственными способностями. То есть, нет сомнения в том, что мозг птиц более эффективный.

Вороны по умственным способностям не уступают шимпанзе

В 2016 году ученым удалось выяснить с чем это связано. Как оказалось, нейроны мозга у птиц гораздо меньше по размеру, чем нейроны млекопитающих. Однако плотность нервных клеток в 2-3 раза выше. То есть, проще говоря, мозг птиц более плотно “упакован”. Но как птицам удается снабжать энергией такое большое количество нервных клеток?

На поставленный вопрос удалось ответить ученым Рурского университета, о чем они сообщили в в издании Current Biology. Авторы работы изучали мозг голубей при помощи позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Чтобы оценить сколько энергии потребляют нервные клетки, они вводили модифицированную глюкозу с радиоактивным изотопом фтора. Последний выполнял функцию контрастного вещества.

Мозг птиц потребляет в три раза меньше энергии, чем мозг млекопитающих

Излучение изотопов позволяло ученым оценить как быстро мозг поглощает глюкозу и какой объем энергии он расходует. Причем “расход топлива” измеряли как у обычных, то есть бодрствующих голубей, так и после воздействия анестезии, когда птицы находились в состоянии полного покоя.

К удивлению авторов оказалось, что нервные клетки птиц потребляют в три раза меньше энергии в любом состоянии, чем нервные клетки млекопитающих. Удивление ученых вызвал не сам факт того, что нервные клетки птиц потребляют меньше глюкозы. Это было и так понятно, учитывая, что их размер меньше. Однако авторы не ожидали, что разница будет настолько большой.

Не стоит думать, что голуби глупые птицы, и поэтому их мозгу попросту не требуется большое количество энергии. Многие исследования говорят о том, что умственные способности голубей сильно недооценены. Поэтому, скорее всего, у них имеются дополнительные механизмы, которые позволяют снизить потребление глюкозы нейронами.

Вполне возможно, что определенную роль в этом играет более высокая температура тела. Но, скорее всего, есть и другие факторы, которые в настоящее время науке совершенно неизвестны. К слову, температура мозга человека тоже не 36,6 градусов, как многие могут подумать, а гораздо выше — достигает 40 градусов у здорового человека.

Возможно, мозг птиц берет энергию не только из глюкозы, но и других молекул. Однако вероятность того, что другие молекулы позволяют в три раза снизить потребность в глюкозе, крайне мала. Поэтому авторы работы предполагают, что сами нейроны мозга птиц умеют работать более экономно.