Известно, что чем больше мозг животных, тем, как правило, совершеннее их когнитивные способности. Но с чем это связано – с мозгом в целом, или лишь с какой-то важной его частью?
По данным исследования, проведенного командой американского нейрофизиолога Шона О′Доннелла (Sean O’Donnell), важно и то, и другое. В данном случае объектами послужили осы разной степени социальности, от нелюдимых одиночек до жительниц крупных, сложно организованных сообществ.
Как показали ученые, у социально «продвинутых» ос наблюдается увеличение размеров мозга в целом, однако оно особенно заметно в тех областях мозга, которые ответственны именно за сложное поведение, обучение, память и координацию отношений с другими особями. Наиболее же ярко это увеличение демонстрируют королевы осиных сообществ, даже на фоне собственных рабочих особей.
«По мере общего увеличения размеров мозга, - поясняет О'Доннелл, - идет диспропорциональное увеличение объемов мозговой ткани в тех областях, которые ответственны за высшие когнитивные способности… естественный отбор благоприятствует росту регионов мозга, вовлеченных в процессы обучения и памяти… У крупных животных, совершенствование этих способностей обусловлено именно большими размерами мозга, связанными с общим увеличением массы тела».
В своем исследовании О'Доннелл и его коллеги поймали взрослых представителей 10-ти видов ос, обитающих в Коста-Рике и Эквадоре. Было показано, что с увеличением размеров тела у них идет и увеличение мозга, но рост этот затрагивает разные его области неравномерно.
Получив образцы мозга насекомых, ученые провели замеры объема двух важных его регионов – т.н. грибовидных тел (аналогов нашей коры больших полушарий), связанных с обучением, памятью и социализаций, а также более «примитивных» периферических областей, зрительной и антенной долями, которые обеспечивают обработку информации зрительных и обонятельных рецепторов. Выяснилось, что с увеличением размеров особи осы и ростом объема ее мозга периферические доли увеличиваются лишь незначительно, тогда как грибовидные тела демонстрируют очень впечатляющий рост.
Самый же существенный объем их показан у цариц (для 9 видов из 10 рассмотренных), что стало сюрпризом для ученых. Ведь царицы, насколько мы знаем, заняты лишь производством яиц, тогда как рабочие особи выполняют куда более сложные задачи – такие, как сбор пищи, строительство и охрана гнезда. По мнению О'Доннелла, необычно крупные грибовидные тела у цариц могут развиться в результате чего-то вроде «борьбы за престол»: «Царицы постоянно вынуждены доказывать собственную состоятельность на своем месте. Им приходится находить сложные ответы на сложные социальные вызовы».
