Родители с бигфутом имеют небольшие мозги

Original cartoon by Alex Martin
Источник: Оригинальный мультфильм от Alex Martin

Как известно, для любого размера тела у птиц и млекопитающих больше мозгов, чем у рептилий, амфибий и рыбы. Это различие, безусловно, связано с другим существенным различием. Птицы и млекопитающие являются «теплокровными», с адаптацией их энергии (метаболизма) для поддержания достаточно постоянной температуры тела, как правило, значительно выше, чем у их окружения. Например, люди поддерживают среднюю температуру основного тела около 98,6 ° F (37 ° C) даже в ледяной холодной среде. Рептилии, амфибии и рыбы, напротив, являются «хладнокровными», лишенными метаболических адаптаций, чтобы поддерживать температуру тела, поднятую на постоянном уровне. Поэтому их температура тела обычно довольно низкая и обычно колеблется, отслеживая колебания температуры окружающей среды. Менее очевидно, что интересный третий фактор показывает параллельное распределение. Птицы и млекопитающие обычно проявляют достаточно интенсивную родительскую заботу о потомстве, что является редкостью среди рептилий, амфибий и рыб. Поэтому вполне вероятно, что все связанные температуры тела, большие мозги и родительская забота могут быть связаны.

Состояние развития потомства

Любой, кто продолжал размножаться парами хомяков, ежей или мышей дома, знает, что матери рожают личинки слабо развитого потомства. Новорожденные младенцы – розовые, голые маленькие личинки при рождении, с глазами и ушами, запечатанными мембранами. Напротив, многие другие матери млекопитающих, такие как лошади, коровы, дельфины и шимпанзе, рожают одного, хорошо развитого ребенка. Их потомство, как правило, рождается с уже имеющимся пальто волос, и их глаза и уши открыты при рождении. В значительной степени благодаря швейцарскому зоологу Адольфу Портманну, в настоящее время широко признано решающее различие между слабо развитым альтипическим потомством и хорошо развитыми новообразованными новорожденными. Как правило, грудные дети рождаются в детском гнезде, в котором они развиваются, пока они не смогут передвигаться самостоятельно. Глаза и уши открыты, пока они развиваются в гнезде. С другой стороны, большинство предчеловеческих младенцев могут передвигаться независимо от рождения и обычно мало нуждаются в гнезде. Эволюционные реконструкции ясно указывают на то, что общий предок современных живых млекопитающих (сумчатых и плацентарных) породил слабо развитое потомство. Один яркий ключ – очевидная часть пути развития плода. У предчелюстных млекопитающих, включая людей, глаза и уши изначально запечатываются мембранами, а затем снова открываются перед рождением. Это говорит о том, что во время их эволюции первоначальная фаза гнездования была заменена расширенным развитием в утробе матери.

Author’s illustration based on a 1952 diagram by Portmann, republished in 1990.
Различие между развитием слабо развитого, альтипичного потомства (верхний ряд) и хорошо развитым предшествовавшим потомством (нижний ряд) у млекопитающих. Алкогольные потомки рождаются после относительно короткой беременности (розовая зона) и обычно живут в гнезде в течение некоторого времени до появления. Преждевременное потомство рождается после относительно длительной беременности, которая включает в себя исходную фазу гнезда, как указано образованием, а затем потеря мембран, закрывающих глаза и уши.
Источник: авторская иллюстрация, основанная на диаграмме 1952 года Портмана, переизданная в 1990 году.

То же самое различие между слабо развитым альтипическим потомством и хорошо развитыми новообразованными новорожденными также встречается у птиц. В этом случае это состояние потомства, когда вынашивается из яйца, а не выходит из материнской утробы, которое поставлено на карту. Птицы-птицы, например, все производят альтиническое потомство, которые проводят некоторое время в гнезде до и после вылупления, тогда как члены куриной группы (заказ Galliformes) обычно имеют предшественное потомство, которое вылупляется относительно быстро и становится независимым вскоре после вылупления. Любопытно, однако, что эволюционная последовательность у птиц является полярной противоположностью, наблюдаемой у млекопитающих. Реконструкции показывают, что общий предок всех современных птиц отложил яйца, из которых вылупилось хорошо развитое потомство. По мере того, как Портман осознал, что во время развития любого предшествующего цыпленка внутри яйца глаза и уши никогда не запечатываются мембранами на любой стадии. Следовательно, нет никаких указаний на то, что во время эволюции предчеловеческих птиц в яйцеклетку была включена первоначальная фаза гнездования живого организма.

Крупногабаритные строители

 File licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.
Слева: представление художника о галерее. Справа: Маллефеоул в центре Йонггренн Маллефеуль (Онгеруп, Западная Австралия).
Источник: Изображения из Викисклада. Слева: плита Кеулеманса из «Птицы Австралии» Григория Мэтьюза. Справа: файл, лицензированный в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

Естественный отбор породил некоторые действительно странные адаптации, не в последнюю очередь, когда речь идет о воспитании детей. Причудливым примером может служить группа птиц с большими ногами, известных как птицы-инкубаторы или строители курганов. Членами этого семейства из более чем 20 живых видов (метко названных Megapodiidae) являются кустарники, щетки и комочки. Ярким примером является колыбель ( Leipoa ocellata ), коренастая птица размером с курицу с огромными ногами, которая живет почти всю свою жизнь, стекаясь по сухим районам скребков малой южной Австралии. Хотя самцы и самки malleefowl обычно спариваются на всю жизнь и обмениваются обширным интерьером, охватывающим около полутора квадратных миль (4 квадратных километра), они во многом избегают друг друга, кроме случаев размножения и не кормят и не собираются вместе. Самка откладывает яйца на большой насыпке разлагающейся растительности, опираясь на тепло, выделяемое этой кучей компоста, для инкубации ее яиц. Когда крайне предсоциальное потомство выходит из своего импровизированного инкубатора, они полностью независимы.

 Glen Fergus (own work). File licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic License.
Изображения кургана. Слева: архивный образ. Справа: Недавняя фотография.
Источник: слева: от национального общества Audubon. Интернет-архив из книги Flikr's Commons. Никаких известных ограничений авторского права не существует. В порядке: от Wikimedia commons, Автор: Glen Fergus (собственная работа). Файл, лицензированный в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic.
 Pengo). File licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic license.
Пожалуйста, вставьте свой заголовок здесь.
Источник: Рисунок из Викимедиа. Источник: Энциклопедия животного мира, Том 11, 1972, p1006. Фото: Питер Халаш (Пользователь: Pengo). Файл, лицензированный в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic.

По мере того, как зима начинается каждый год, взрослый самцовый кобеля использует обратные гребни движения его негабаритных ног, чтобы выкопать траншею в песчаной почве на глубине 10 футов и глубиной в три фута. Как только траншея готова, листья, кора и веточки постепенно складываются, чтобы построить насыпь гнезда, поднимающуюся на два фута над землей. Когда ливень – основной ингредиент – опрыскивает временный инкубатор, самец плужит ингредиенты, чтобы вызвать распад. В конце концов, когда зима подходит к концу, он выкапывает яйцевую камеру. Курган, включая камеру для яиц, покрыт слоем песчаной почвы для изоляции. В последующие летние месяцы, если его куча компоста красиво гниет, самка кладет яйца в камеру, закладывая около десятка крупных, тонко обстрелянных яиц (каждая примерно одна десятая ее веса) за столько же недель. После этого самец, которому может помочь помощник, регулярно склоняется к насыпи, добавляя почву сверху по мере необходимости и поддерживая температуру камеры яйца примерно постоянной. Эксперт Malleefowl Дэвид Бут сообщил, что во время инкубации температура яиц может варьироваться от 82 ° F до 100 ° F (28 ° C до 38 ° C), хотя оптимальное развитие составляет 93 ° F (34 ° C). Температура кургана регулируется открытием и закрытием вентиляционных отверстий выше, чтобы сбалансировать тепло, поднимающееся из компоста внизу. Было подсчитано, что для открытия и закрытия кургана для укладки яиц и для регулирования температуры пара комочков перемещается в общей сложности около 3,6 тонны песка. После переменного периода инкубации, продолжающегося от двух до трех месяцев, полностью овсяные птенцы используют эти многоцелевые большие ноги, чтобы вырваться из своих яиц, а затем с трудом пробиваются к поверхности с обратными движениями. Как только они свободны, они качаются к основанию насыпи и быстро исчезают в кустарнике. К концу первого дня цыплята могут быстро бегать и хорошо летать. От вылупления вперед они ведут по существу одиночную жизнь, как и их родители.

Уроки родительского ухода

Инкубаторные птицы, такие как комод, необычны, потому что, в отличие от других птиц и всех млекопитающих, они едва взаимодействуют со своим потомством после того, как они появились. Как уже отмечалось, родительская забота, по-видимому, связана с размером мозга у птиц и млекопитающих, и прилежное воспитание часто связано с сильными социальными связями. Маллефеуль также имеет особенно низкий оборот энергии (скорость обмена веществ). Поэтому неудивительно, что птицы-инкубаторы имеют крошечный мозг, соответствующий их жалким социальным жизням. К сожалению, все эти напряженные усилия по созданию и регулированию инкубатора не превращаются в детей с большим мозгом.

Adapted from a graph kindly provided by Karin Isler.
Участок размера мозга по размеру тела для большой выборки видов птиц. Обратите внимание, что члены куриной группы (заказ Galliformes), у которых есть предшественное потомство, обычно имеют относительно небольшой мозг. Инкубационные птицы (семейство Megapodidae) напоминают других птиц в куриной группе, имея среди самых маленьких размеров мозга, известных для птиц.
Источник: адаптирован из графика, любезно предоставленного Карин Ислер.

Птицы инкубаторов также необычны в другом отношении. Как правило, температура инкубации не влияет на соотношение полов у птиц, хотя это характерно для рептилий. Вместе со своим коллегой Энн Гот Дэвид Бут показал, что температура инкубации влияет на соотношение секса в птицах-инкубаторах. Соотношение полов приблизительно сбалансировано при средней температуре естественных насыпей, но больше мужчин вылупляются при более низких температурах инкубации, тогда как больше женщин вылупляются при более высоких температурах. Однако, поскольку пол определяется хромосомами у птиц-инкубаторов, как у других птиц, однако, вероятно, возникают перекосные отношения полов, поскольку смертность мужских и женских эмбрионов отличается высокой и низкой температурой.

Урок на дому заключается в том, что интенсивная забота о родителях, которую мы видим у людей, предположительно напрямую связана с нашими необычайно большими мозгами.