Memeliler Büyük Beyinlerini Büyük Felaketlere Borçlu

Yapılan büyük çaplı bir araştırma, memelilerin beyin boyutlarının son 150 milyon yılda nasıl değiştiğini ortaya koyuyor.

Stony Brook Üniversitesi ile Max Planck Hayvan Davranışları Enstitüsü’nden bilim insanları, memelilerin vücut ve beyin büyüklüklerinin 150 milyon yıl boyunca nasıl bir evrim geçirdiğine dair bir zaman çizelgesi oluşturdular. Biyologlar, evrimsel istatistikçiler ve antropologların dahil olduğu 22 bilim insanından oluşan uluslararası ekip, yaşayan ve soyu tükenmiş 1400 hayvanın beyin kütlesini karşılaştırdı. İncelenen 107 fosil için beyin kütlesi verileri yerine endokraniyal (kafatasının iç yüzeyi) hacim verileri kullanıldı. Beyin ölçüleri daha sonra, derin evrimsel süreç boyunca beyin büyüklüğünün vücut büyüklüğüne oranı bakımından bir karşılaştırma yapmak amacıyla, vücut boyutları ile bir arada analiz edildi.

Science Advences adlı akademik dergide yayımlanan bulgular; vücut büyüklüğüne oranla, uzun bir süre boyunca hayvan zekasının göstergesi olduğu düşünülen beyin büyüklüğünün evrimsel süreç boyunca düzenli bir ölçekte seyretmediğini gösterdi.

(Beyinlerimizin Büyümesini Tetikleyen Şey Neydi?)

Örneğin meşhur “büyük beyinli” insanlar, yunuslar ve filler; şimdiki boyutlarına farklı yollardan ulaştılar. Fillerin vücut büyüklüğü arttı ve şaşırtıcı bi şekilde beyin büyüklükleri daha da fazla arttı. Diğer bir yandan yunusların genel anlamda vücut boyutları küçülürken beyin boyutları büyüdü. Büyük insansı maymunlar ise vücut büyüklüğüne dair geniş bir çeşitliliğe sahipti ve hem vücut hem beyin büyüklüklerinde artışa sebep olacak genel bir eğilimleri vardı. Büyük insansı maymunlarla karşılaştırmak gerekirse insan soy çizgisinde yer alan atasal homininler, vücut büyüklüğünde göreceli bir azalma ve beyin boyutunda ise büyüme gösteriyordu.

Araştırmacılarlar; bu karmaşık bağlantıların, herhangi bir türün vücut ile beyin büyüklüğünün karşılaştırılmasının o türün zeka seviyesine dair bir ölçü verdiğine dair eskiden beri kabul gören yaklaşımların yeniden değerlendirilmesini tetikleyeceğini söylüyor.

Stony Brook Üniversitesi’nden çalışmanın başyazarı evrimsel biyolog Jeroen Smaers, “İlk bakışta vücut büyüklüğünün evrimsel gidişatını göz önünde bulundurmak, önemsiz gibi gelebilir.” diyor. “Ne de olsa filler, yunuslar ve büyük insansı maymunlar gibi büyük bir beyne sahip memelilerin çoğu, yüksek bir beyin-vücut boyutu oranına sahip. Ama bu her zaman böyle değil. Örneğin Kaliforniya denizaslanı, dikkate değer zekası ile karşıtlık oluşturacak biçimde, nispeten daha küçük bir beyin boyutuna sahip.”

Evrimsel tarihi göz önüne alan son çalışma; Kaliforniya denizaslanının düşük bir beyin-vücut oranına sahip olmasının nedeninin, vücut boyutu üzerindeki güçlü selektif baskılar olduğunu, bunun büyük ihtimalle sucul etoburların yarı sucul nişlere uyum sağlayacak şekilde çeşitlenmesinden kaynaklandığını ortaya çıkarıyor. Diğer bir deyişle nispeten daha küçük bir beyin boyutuna sahip olmalarının nedeni beyin boyutlarında meydana gelen küçülme değil, vücut boyutlarında meydana gelen artış.

Max Planck Hayvan Davranışları Enstitüsü’nden araştırmacı bilim insanı ve çalışmanın kıdemli yazarı Kamran Safi, “Göreceli beyin büyüklüğünün zeka ile paralel olduğuna dair uzun süreli dogmayı alaşağı ettik.” diyor. “Bazen nispeten büyük beyinler, yeni bir habitata ya da davranış biçimine uyum sağlamak amacıyla gerçekleşen vücut boyutlarındaki kademeli azalmanın sonucu olabiliyor; yani, beynin büyük olmasının zeka ile hiçbir ilişkisi yok. Beynin büyüklüğünü bilişsel kapasiteden sorumlu bir vekil olarak kabul etmek, hayvanların evrimsel tarihi bakımından engel teşkil eder ki zaten beyin ve vücut arasındaki nüanslar, hayat ağacı dallanıp budaklandıkça değişmiştir.”

Çalışma ayrıca beynin boyutlarındaki çoğu değişikliğin Dünya tarihindeki iki felaket sonrasında ortaya çıktığını gösterdi: 66 milyon yıl önce gerçekleşen kitlesel yok oluş ile 23-33 milyon yıl önce gerçekleşen iklim geçişi.

Araştırmacılar; Kretase Dönemi’nin sonunda gerçekleşen kitlesel yok oluş olayından sonra kemirgenler, yarasalar ve etoburların, soyu tükenmiş dinozorların geride bıraktığı boş nişlere yayılmalarıyla birlikte beyin-vücut ölçeklerinde büyük bir değişim yaşandığını fark etti. Yaklaşık 30 milyon yıl sonra Geç Paleojen Dönem’de soğuyan iklim, daha büyük değişikliklere yol açtı; foklar, ayılar, balinalar ve primatların hepsi, beyin ve vücut büyüklükleri bakımından evrimsel değişikliklere maruz kaldı.

“Asıl sürpriz de şu: Günümüzde yaşayan memelilerdeki beyin büyüklüğüne dair varyasyonların çoğu, atasal soy çizgilerinin bu şiddetli olaylara maruz kalması ile açıklanabiliyor.” diyor Smaers. Bu; tamamının ekstrem boyutlarını 23-33 milyon yıl önceki iklim değişikliği olayından sonraki döneme borçlu olduğu yunuslar, filler ve büyük insansı maymunlardaki gibi en büyük memeli beyinlerinin evrimini de kapsıyor.

Araştırmacılar; zekanın evrimini gerçekten anlayabilmeye dair çabaların, özellikle de yüksek bilişsel süreçler açısından önemli olan beyin bölgeleri gibi nöroanatomik özellikleri incelemek bakımından gösterilecek daha fazla çabaya bağlı olduğunu söylüyor. “Beyin-vücut boyutu oranı tabii ki zekanın evriminden tamamen bağımsız değil.” diyor Smaers. “Fakat bu oran, zekayı aşan ve daha genel adaptasyonlar ortaya çıkaran büyük ölçekli çevresel güçlerin bir göstergesi olabilir.”

Max-Planck-Gesellschaft. 29 Nisan 2021.

Makale: Smaers, J. B., Rothman, R. S., Hudson, D. R., Balanoff, A. M., Beatty, B., Dechmann, D. K. N., … & Safi, K. (2021). The evolution of mammalian brain size. Science Advances, 7(18), eabe2101.