Ученые выяснили, почему птицы с маленьким мозгом могут быть очень умными
Несмотря на то, что относительно массы тела мозг птиц намного меньше мозга млекопитающих, он содержит огромное количество нервных клеток. Ученые показали, как птицы могут поддерживать такое большое количество клеток мозга, обеспечивающих некоторым птицам впечатляющие когнитивные способности. Оказалось, что нейроны птиц потребляют в три раза меньше энергии, чем нейроны млекопитающих.
Масса нашего мозга составляет всего около 2% от массы нашего тела, но при этом он потребляет 20–25% всей энергии, которую вырабатывает наш организм. Это делает мозг самым энергозатратным органом нашего тела. Мы и другие млекопитающие смогли позволить себе такой крупный мозг, лишь получив в процессе эволюции средства для снабжения нервных клеток большим количеством глюкозы — одним из самых распространенных источников энергии в живых организмах. У всех млекопитающих энергетический баланс нейронов, вероятно, налагает эволюционные ограничения на размеры мозга.
При этом некоторые птицы ничуть не уступают млекопитающим в когнитивных способностях, хотя их мозг гораздо меньше. Например, мозг умнейших птиц, таких как попугаи и вороны, весит всего 10–20 граммов, в то время как мозг шимпанзе весит около 400 граммов. Исследования 2016 года показали, что интеллект птиц связан с тем, что у них в два-три раза больше нервных клеток на объем мозга, чем у млекопитающих. Их нейроны меньше по размеру и упакованы очень компактно.
Однако оставался открытым вопрос, как столь маленькое животное может позволить себе такое невероятное количество нейронов. Ученые из Рурского университета в Бохуме (Германия) смогли ответить на этот вопрос в статье, опубликованной в журнале Current Biology. Оказалось, что многочисленные нейроны мозга птиц потребляют очень мало энергии.
В ходе исследований ученые анализировали мозг голубей с помощью метода позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Добавляя специальный контрастный радиофармпрепарат, они смогли оценить, сколько глюкозы потребляют нервные клетки мозга голубей в состоянии бодрствования и во время медикаментозного сна. После этого они провели моделирование, чтобы количественно оценить скорость церебрального потребления глюкозы.
К удивлению ученых относительное потребление энергии нейронами птиц оказалось в три раза меньшим, чем у млекопитающих. Таким образом, у птиц есть дополнительные механизмы, которые позволяют им тратить меньше энергии на работу мозга. Частично это может быть связано с более высокой температурой их тела, однако ученые полагают, что существуют и другие, на данный момент неизвестные факторы. Возможно, эволюционная стратегия, позволившая птицам достичь высокого интеллекта, была более оптимальной, чем у млекопитающих.
Telegram 
Дзен 
VK Во время раскопок в старинном немецком городе Падерборн археологи наткнулись на отхожие места XIII-XIV веков. В одном обнаружили исключительно хорошо сохранившиеся предметы. Среди них — деревянный блокнот с покрытыми воском «страницами», исписанными латынью, и куски шелковой ткани, которые, видимо, использовали в качестве туалетной бумаги.
Лесовозные дороги сегодня важны для вывозки сырья и связи между удаленными территориями. Однако из-за слабых грунтов, сурового климата и высоких нагрузок от тяжелой техники они быстро разрушаются. Традиционно их строят из щебня и песка, но на переувлажненной или промерзающей земле такие конструкции деформируются и требуют частых ремонтов. Поэтому для укрепления дорог все чаще применяют геосинтетические материалы — полимерные прослойки, которые удерживают полотно от сдвига и отводят воду. Проблема в том, что действующие российские нормативы учитывают их влияние лишь усредненно, что не позволяет точно спрогнозировать поведение дороги на конкретном грунте. В итоге проектировщики либо закладывают избыточные слои материалов, либо недооценивают нагрузки и получают недолговечную конструкцию. Ученые Пермского Политеха впервые в России разработали методику количественной оценки влияния геосинтетики на прочность путей. Она позволяет заранее рассчитывать, во сколько раз вырастет устойчивость дороги в зависимости от типа грунта и жесткости прослойки. Это поможет не только сократить затраты, но и строить более надежные конструкции даже в сложных природных условиях.
Явление цветового полиморфизма у пауков-тенетников долгое время считалось уникальной чертой нескольких видов, разбросанных в Америке и на Гавайях. Новое исследование показало, что сходные «улыбающиеся» узоры независимо возникли и в горных лесах Западных Гималаев.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Во всем мире во всех человеческих культурах около 90% людей пользуются преимущественно правой рукой. Такое поразительное единство практически всего человечества не имеет аналогов среди приматов и до сих пор остается эволюционной загадкой. Ученые проанализировали данные о более чем двух тысячах человекообразных обезьянах и выяснили, когда и почему праворукость стала популяционной тенденцией.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Астроциты — клетки, которые долго считались лишь «помощниками» нейронов — оказались частью скрытой системы связи в мозге. Они, как показали результаты нового исследования, формируют собственные протяженные сети, соединяющие разные части головного мозга. Это открытие меняет представление о том, как мозг координирует свою работу, адаптируется к новым условиям и восстанавливается после повреждений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии