Elefanter har længe fanget vores opmærksomhed, delvist på grund af deres store størrelse og majestæt. Men vi er også ramt af deres komplekse adfærd. På nogle måder er vi fascinerede, fordi denne adfærd gengiver vores mest humane følelser. For eksempel er elefanter gentagne gange blevet observeret ved hjælp af værktøjer og sørger over deres døde.

Deres evolutionære historie er også interessant. Det ligner menneskers på mange måder. Elefant forfædre stammer i Afrika, ligesom vores. Deres efterkommere, blandt dem mammutter, drog ud af Afrika for at bebo andre kontinenter. Og i processen udviklede de den største hjerne af ethvert landdyr. Den vejer omkring 5kg, mens vores egne hjerner vejer 1.4 kg.

Men hvad drev dette særlige element i elefantudviklingen? Også selvom elefantforfædrenes fossile optegnelse er rig – med næsten 300 arter beskrevet – vi har simpelthen ikke kendt svaret i lang tid. Fra de tidligste arter med små hjerner til de moderne elefanter med store hjerner var der en næsten 30 millioner år lang hul i vores viden.

Nu, takket være banebrydende scanningsteknikker og state-of-the-art statistisk rekonstruktion af forfædres træk, har vi svaret. Et team af videnskabsmænd fra Sydafrika, Europa og Nordamerika – inklusive os – har brugt seks år på at rekonstruere den første nøjagtige tidslinje for hjernens udvikling i elefantslægten. Resultaterne af dette internationale samarbejde er blevet offentliggjort i Scientific Reports.

Og svaret på dette mangeårige spørgsmål? Klimaforandringerne er en stor del af det. Et skift i klimaet sammen med andre miljøforstyrrelser og invasionen af ​​konkurrenter og nye rovdyr har sandsynligvis spillet en vigtig rolle i at omforme gamle elefanters hjerner. At vide dette løser ikke kun et langvarigt videnskabeligt mysterium. Det betyder også, at vi har en måde at forstå, hvordan moderne arter kan tilpasse sig den aktuelle klimakrise.

Klimarelaterede ændringer

Vores undersøgelse afslørede, at hjernestørrelse hos forfædres elefanter steg med to impulser, for cirka 26 og 20 millioner år siden. Encefaliseringskvotienten (et mål for relativ hjernestørrelse korrigeret for kropsstørrelse) fordobledes under hver puls. Dette forvandlede den lille hjerne hos tidlige elefantslægtninge til en stor hjerne, der på alle måder kan sammenlignes med moderne arters.

Det er bemærkelsesværdigt, at disse to vækstimpulser i hjernestørrelse svarer til perioder med væsentlige miljøforstyrrelser i Afrika. For omkring 26 millioner år siden, Antarktis var frosset for første gang, hvilket forårsagede en global tørring af klimaet. Afrikas tætte regnskove blev til savanner og ørkener.

Klimaet da ændret igen for omkring 20 millioner år siden for at vende tilbage til et varmere og vådere afrikansk miljø. Denne klimatiske ustabilitet blev suppleret med udseendet af en landbro mellem Asien og Afrika.

Før 20 millioner år siden var Afrika faktisk et isoleret kontinent. Men på grund af kontinentaldrift kolliderede den til sidst med Levanten (området, der omfatter det moderne Palæstina, Israel, Libanon, Syrien, Jordan og Irak), hvilket muliggjorde invasionen af ​​rivaliserende planteædere og nye rovdyr fra Asien. Den invasive fauna omfattede forfædrene til nutidens løve, zebra, næsehorn, flodhest og antiloper. De store aber eksisterede ikke endnu. Nogle store arter døde ud i denne tid; den mest berømte er Arsinoitherium, en næsehornslignende slægtning til elefanter.

Forfædrenes elefanter måtte tilpasse sig eller uddø. På det tidspunkt var de stadig relativt små dyr, på størrelse med en tapir, kun med en kort stamme. Vi antager, at en større hjerne muliggjorde mere adfærdsfleksibilitet: at være mere udforskende, at migrere for at lede efter mad, at klare en bredere vifte af kostvaner (blade, frugter, græs) og at huske placeringen af ​​fjerne vandhuller i tørre perioder , for eksempel. En større hjerne kan have hjulpet dem med at overliste konkurrenter og undgå rovdyr.

Krop og hjernestørrelse

Elefanter blev også hjulpet af, at de blev så store. At være stor åbner op for en helt ny verden af ​​fordele: det afskrækker rovdyr, og når føderessourcer og vand er knappe, kan en stor krop lagre mere fedt og vand, og en større tarm kan fordøje mad mere effektivt.

Vi fandt ud af, at hjernestørrelsen udviklede sig tæt sammen med kropsstørrelsen i elefantlinjen. Dette tyder på, at udviklingen af ​​en stor krop ikke er fuldstændig uafhængig af en stor hjerne. Elefantens store hjerne har sandsynligvis udviklet sig, ikke kun for mere adfærdsmæssig fleksibilitet, men også hånd i hånd med deres store krop. Dette er en advarende fortælling om at fortolke hjernestørrelse kun i lyset af retrospektivt anvendte formodningsbehov for større intelligens.

Kort sagt, når det konstateres, at en given slægts hjernestørrelse er steget, springer folk til den konklusion, at det skyldes, at slægten skulle blive klogere for at overleve. Men vi må ikke glemme, at hjernestørrelse er korreleret med mange andre variabler: kropsstørrelse er et eksempel. Drægtighedslængden er en anden (mere tid i livmoderen er lig med en større hjerne). Normalt tror folk, at det er bivirkninger af en større hjerne, men hvad nu hvis en større hjerne faktisk var bivirkningen af ​​en større kropsmasse? Hvad hvis naturlig udvælgelse kun virkede på kropsstørrelse, og hjernestørrelse kun var en passager?

Svar på disse spørgsmål afventer stadig. Men som vores arbejde skrider frem, bliver billedet klarere. Takket være vores forskning er det nu tydeligt, at miljøforstyrrelser, herunder ændringer i klimaet og invasionen af ​​konkurrenter og nye rovdyr, spillede en vigtig rolle i at omforme forfædrenes elefanters hjerne og deres adfærd.

Om forfatterne

Julien Benoit, postdoc i hvirveldyrpalæontologi, University of the Witwatersrand og Paul Manger, professor i komparativ og evolutionær neurobiologi, University of the Witwatersrand

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

{vembed Y=BZ2wUXrKqYU}

Relaterede bøger

Livet efter kulstof: Den næste globale transformation af byer

by Peter Plastrik, John Cleveland
Vores byers fremtid er ikke, hvad den plejede at være. Den moderne by model, der tog holder globalt i det tyvende århundrede har overlevet sin nytte. Det kan ikke løse de problemer, det hjalp med at skabe - især den globale opvarmning. Heldigvis er en ny model for byudvikling dukker op i byerne at aggressivt tackle realiteter klimaændringer. Det transformerer den måde, byer designer og bruger det fysiske rum, skaber økonomisk velstand, forbruger og disponerer over ressourcer, udnytter og opretholder de naturlige økosystemer og forbereder sig på fremtiden. Fås på Amazon

Den sjette udryddelse: En unaturlig historie

af Elizabeth Kolbert
I løbet af det sidste halve milliard år, har der været fem masseudryddelser, hvor mangfoldigheden af ​​liv på jorden pludseligt og dramatisk kontraheret. Forskere overalt i verden overvåger i øjeblikket den sjette udryddelse, der forudses at være den mest ødelæggende udryddelsesbegivenhed siden den asteroide påvirkning, der udslettede dinosaurierne. Denne gang er katastrofen os. I prosa, der på én gang er ærlig, underholdende og dybt informeret, New Yorker forfatter Elizabeth Kølbert fortæller os, hvorfor og hvordan mennesker har ændret livet på planeten på en måde ingen art har før. Sammenflettende forskning inden for et halvt dusin discipliner, beskrivelser af de fascinerende arter, der allerede er gået tabt, og historien om udryddelse som koncept, giver Kolbert en bevægende og omfattende redegørelse for forsvinden, der opstår foran vores øjne. Hun viser, at den sjette udryddelse sandsynligvis er menneskehedens mest varige arv, hvilket tvinger os til at overveje det grundlæggende spørgsmål om, hvad det betyder at være menneske. Fås på Amazon

Klimakriger: Kampen for overlevelse, når verden overophedes

af Gwynne Dyer
Bølger af klimaflygtninge. Dusinvis af mislykkede stater. All-out krig. Fra en af ​​verdens store geopolitiske analytikere kommer et skræmmende glimt af de strategiske realiteter i den nærmeste fremtid, når klimaforandringer driver verdens magter mod overlevelsespolitikken. Presenterende og uvinklet, Klimakrig vil være en af ​​de vigtigste bøger i de kommende år. Læs det, og find ud af, hvad vi går mod. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, , ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.