Den første undersøgelse, der rent faktisk tæller antallet af corticale neuroner i hjernen på en række kødædere, inklusive katte og hunde, har fundet ud af, at hunde har betydeligt flere neuroner end katte, vaskebjørne har lige så mange neuroner som en primat pakket ind i en hjerne på størrelse med en kats, og bjørne har det samme antal neuroner som en kat pakket ind i en meget større hjerne. Kredit:Jeremy Teaford, Vanderbilt Universitet
Der er en ny drejning til det flerårige argument om, hvad der er smartere, katte eller hunde.
Det har at gøre med deres hjerner, specifikt antallet af neuroner i deres cerebrale cortex:de "små grå celler" forbundet med tænkning, planlægning og kompleks adfærd - alle betragtes som kendetegn for intelligens.
Den første undersøgelse, der rent faktisk tæller antallet af corticale neuroner i hjernen på en række kødædere, inklusive katte og hunde, har fundet ud af, at hunde besidder væsentligt flere af dem end katte.
"I dette studie, vi var interesserede i at sammenligne forskellige arter af kødædende dyr for at se, hvordan antallet af neuroner i deres hjerner relaterer sig til størrelsen af deres hjerner, herunder et par yndlingsarter, herunder katte og hunde, løver og brune bjørne, " sagde lektor i psykologi og biologiske videnskaber Suzana Herculano-Houzel, som udviklede metoden til præcist at måle antallet af neuroner i hjerner.
(Carnivora er en mangfoldig orden, der består af 280 arter af pattedyr, som alle har tænder og kløer, der giver dem mulighed for at spise andre dyr.)
Resultaterne af undersøgelsen er beskrevet i et papir med titlen "Hunde har flest neuroner, dog ikke den største hjerne:Afvejning mellem kropsmasse og antal neuroner i hjernebarken hos store kødædende arter" accepteret til offentliggørelse i open access-tidsskriftet Grænser i neuroanatomi .
Hvad angår hunde og katte, undersøgelsen viste, at hunde har omkring 530 millioner corticale neuroner, mens katte har omkring 250 millioner. (Det kan sammenlignes med 16 milliarder i den menneskelige hjerne.)
"Jeg tror på det absolutte antal neuroner et dyr har, især i hjernebarken, bestemmer rigdommen af deres indre mentale tilstand og deres evne til at forudsige, hvad der er ved at ske i deres miljø baseret på tidligere erfaringer, Herculano-Houzel forklarede.
"Jeg er 100 procent et hundemenneske, " tilføjede hun, "men, med den ansvarsfraskrivelse, vores resultater betyder for mig, at hunde har den biologiske evne til at gøre meget mere komplekse og fleksible ting med deres liv, end katte kan. I det mindste, vi har nu noget biologi, som folk kan inddrage i deres diskussioner om, hvem der er klogere, katte eller hunde."
Herculano-Houzel og hendes samarbejdspartnere – kandidatstuderende Débora Messeder og Fernanda Pestana fra Universidade Federal do Rio de Janeiro i Brasilien; professor Kelly Lambert ved Randolph-Macon College; Lektor Stephen Noctor ved University of California, Davis School of Medicine; Professorerne Abdulaziz Alagaili og Osama Mohammad fra King Saud University i Saudi-Arabien; og forskningsprofessor Paul R. Manger ved University of the Witwatersrand i Sydafrika – udvalgte kødædere til at studere på grund af deres mangfoldighed og store udvalg af hjernestørrelser samt det faktum, at de omfatter både domesticerede og vilde arter.
Forskerne analyserede hjernen på et eller to prøver fra hver af otte kødædende arter:ilder, mangust, vaskebjørn, kat, hund, hyæne, løve og brunbjørn.
De forventede, at deres målinger ville bekræfte den intuitive hypotese, at kødædende hjerner skulle have flere corticale neuroner end de planteædere, de forgriber sig på. Det er fordi jagt er mere krævende, kognitivt set, sammenlignet med planteæderens primære strategi med at finde sikkerhed i rent antal.
Imidlertid, det viste sig ikke at være tilfældet. Forskerne fastslog, at forholdet mellem neuroner og hjernestørrelse hos små og mellemstore kødædere var omtrent det samme som hos planteædere, tyder på, at der er lige så meget evolutionært pres på planteæderne for at udvikle hjernekraften til at flygte fra rovdyr, som der er på kødædende dyr for at fange dem.
Faktisk, for de største kødædere er forholdet mellem neuron-til-hjerne-størrelse faktisk lavere. De fandt ud af, at hjernen på en golden retriever har flere neuroner end en hyæne. løve eller brunbjørn, selvom de større rovdyr har hjerner op til tre gange så store. Bjørnen er et ekstremt eksempel. Dens hjerne er 10 gange større end en kats, men har omtrent det samme antal neuroner.
Illustration, der viser hjernen på seks kødædere. Kredit:Suzana Herculano-Houzel / Vanderbilt
"Kødspisning betragtes i høj grad som en problemløser med hensyn til energi, men, set i bakspejlet, det er klart, at kødædende skal påtvinge en delikat balance mellem, hvor meget hjerne og krop en art har råd til, " sagde Herculano-Houzel.
Jagt kræver meget energi, især for store rovdyr, og intervallerne mellem vellykkede drab er uforudsigelige. Det forklarer, hvorfor store kødædende kødædere som løver bruger det meste af deres tid på at hvile og sove. Med hensyn til energi, hjernen er det dyreste organ i kroppen, og dens behov er proportionale med antallet af neuroner. Det har også brug for energi konstant. Som en konsekvens, mængden af kød, som store jægere kan dræbe og indtage, og den intermitterende karakter af fodring synes at begrænse deres hjerneudvikling.
Undersøgelsens resultater udfordrer også den fremherskende opfattelse af, at tamdyr har mindre hjerner end deres vilde fætre. Forholdet mellem hjernestørrelse og kropsvægt for de husdyr, de analyserede - ilder, kat og hund - skalerede ikke på en væsentlig anderledes måde end deres vilde slægtninge - mangust, vaskebjørn, hyæne, løve og brunbjørn.
Analysen opdagede også, at vaskebjørnen var en outlier - på hjernesiden:Den pakker det samme antal corticale neuroner som en hund ind i en hjerne på størrelse med en kats.
"Værbjørne er ikke din typiske kødæder, " sagde Herculano-Houzel. "De har en ret lille hjerne, men de har lige så mange neuroner, som du ville forvente at finde hos en primat ... og det er mange neuroner."
Ifølge neuroforskeren, at studere hjernen hos forskellige arter lærer en vigtig lektie:"Diversiteten er enorm. Ikke alle arter er lavet på samme måde. Ja, der er genkendelige mønstre, men der er flere måder, som naturen har fundet til at sætte hjerner sammen - og vi forsøger at finde ud af, hvilken forskel det gør."
Sidste artikelFodboldsucces handler om færdigheder:studie
Næste artikelUdvidelse af DNA-alfabetet lader celler producere nye proteiner