孔雀鱼的马赛克大脑进化有助于解释脊椎动物的认知进化

丁曼宗
导读 该研究表明,大脑进化可以以马赛克模式的特定大脑区域的变化形式发生,其中不同的部分相互独立地进化。研究人员表明,在强烈的人工选择下,...

该研究表明,大脑进化可以以马赛克模式的特定大脑区域的变化形式发生,其中不同的部分相互独立地进化。研究人员表明,在强烈的人工选择下,端脑或大脑的相对大小会以独立的方式迅速变化。

“这一发现对我们理解脊椎动物大脑如何进化具有重大意义,甚至可以帮助我们解释人类大脑的进化。例如,环境中的认知需求可能导致新皮层大小逐渐进化到人类的大新皮层。”斯德哥尔摩大学动物学系教授、该项目的首席首席研究员 Niclas Kolm 说。

该实验是由 Stephanie Fong 对孔雀鱼进行人工选择实验进行的,她最近为该项目的博士论文辩护。在对相对于大脑其余部分的相对端脑体积进行四代选择后,斯蒂芬妮花了近 2000 个水族箱和数百次大脑解剖进行了为期三年的努力,她发现男性和女性的端脑大小发生了重大变化。但其他区域没有发生显着变化,支持马赛克大脑假说。

根据马赛克大脑进化假说,有选择性力量,例如从环境中获取食物或寻找伴侣的认知需求,会影响大脑的特定区域,但是当这些适应性反应发生时,它们不会涉及大脑的其他部分. 因此,不同的大脑区域可以以“马赛克”模式以不同的方式以不同的速率进化,从而节省与改变整个大脑相关的能量。

“这项研究是独一无二的,因为它表明对单个区域的有针对性的选择可以快速增加和减少其大小,而其他区域没有强烈的相关变化,”Stephanie Fong 说。

脊椎动物大脑的总体布局相对于脊椎动物大脑中的不同区域是显着保守的。然而,物种间不同区域的大小差异很大。这种大小的变化可能是由这种类型的马赛克大脑进化引起的,并具有很大的一般认知后果。

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