灵长类动物,包括人类,比大多数其他哺乳动物的大脑都大,但为什么呢?长期以来,科学家们一直在寻找答案,指出饮食——尤其是水果——是灵长类动物进化出更大大脑的原因
马克斯·普朗克动物行为研究所和史密森热带研究所的一个团队首次测试了这一想法,发现水果饮食理论可能已经过时了
研究人员使用无人机成像、GPS跟踪和精细尺度的行为分析来测试四种以水果为食的哺乳动物是如何在巴拿马雨林中解决同样的自然觅食难题的。他们发现,大脑较大的灵长类动物并没有比大脑较小的哺乳动物更有效地解决寻找水果的难题
今天(5月28日)发表在《英国皇家学会学报B》上的这项研究颠覆了传统观点,即在寻找食物时需要一个大大脑来做出明智的决定
根据灵长类动物如何进化出更大大脑的主要理论,水果和智力携手推动大脑生长。大脑较大的动物可以更有效地利用它们的智力来寻找水果,这反过来又为更大的大脑提供了更多的能量
水果毕竟是一种宝贵但多变的资源。它对那些必须找到果树并记住何时成熟的动物提出了认知要求。研究表明,大脑大小与饮食中水果数量之间的相关性,为大脑进化的饮食理论提供了支持但MPI-AB和STRI的研究人员认为,这一理论已经成熟,值得质疑。STRI研究助理、第一作者本·赫希说:“水果饮食假说从未得到实验支持。”
对巴拿马的水果食客进行测试这一障碍是方法上的。为了验证水果饮食假说,科学家必须测量动物发现水果的效率。赫希说,“灵长类动物和许多其他哺乳动物每天都要长途跋涉寻找食物,这使得它们几乎不可能在实验室中复制它们在现实世界中的导航挑战。”
该团队通过利用巴拿马巴罗科罗拉多岛热带雨林中发生的一种自然现象来解决这个问题。每年有三个月的时间,以水果为食的哺乳动物被迫以一种名叫Dipteryx oleifera的树种为食
资深作者、MPI-AB主任、康斯坦茨大学洪堡教授Meg Crofoot说:“由于动物几乎完全以雷公藤为食,它们同时也在解决同样的觅食难题。”。“这为我们提供了一个比较它们觅食效率的强大工具。”
该团队在夏季驾驶无人机飞越树冠,绘制了巴罗科罗拉多岛上所有Dipteryx树的位置图,当时这些高大的树上开出了显眼的紫色花朵。果树地图揭示了动物面临的水果难题的全部范围,但科学家们仍需要测试不同大脑大小的哺乳动物访问这些树的效率
他们追踪了两种大脑较大的灵长类动物(蜘蛛猴和白脸卷尾猴)和两种大脑较小的浣熊亲属(白鼻鼬和金卡霍斯)的几个个体。GPS传感器显示了动物到达Dipteryx树的路径,而加速度计则证实了一只动物在访树期间是活跃的,可能正在进食
然后,科学家们计算出路线效率,即每天在Dipteryx树上活动的时间除以行驶的距离。根据水果饮食假说,大脑大的卷尾猴和蜘蛛猴应该比coatis和kinkajous表现出更高的路线效率
Crofoot说:“我们没有发现任何证据表明大脑较大的动物会做出更聪明的觅食决定。”。“如果更大的大脑确实让动物更聪明,那么这种智能就不会被用来更有效地将自己引导到热带雨林中的果树上。”那么,为什么某些物种的大脑体积会增加呢?作者说,通过反驳水果饮食假说,他们的研究可以将重点转移到觅食效率之外的想法上
Hirsch说:“更大的大脑可能会促进更好的情节记忆,使这些物种能够更好地安排去树的时间,以最大限度地增加遇到的成熟水果的数量。”。作者还认为,较大的大脑可能与工具使用、文化或生活在社会群体中的复杂性有关 Crofoot说:“我们的研究无法确定大脑进化的确切驱动因素,但我们已经能够使用微创技术来实证检验关于野生动物进化、认知和行为的一个大假设。”Journal information: Proceedings of the Royal Society B
Provided by Max Planck Society
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