Добавить новость
ru24.net
News in English
Июль
2024

Bigger animals don’t always have the biggest brains relative to body size – new research

0
Elephants may have large brains but they are outliers. SiljeAO

Scientists have long believed that, generally speaking, the bigger an animal is, the bigger its brain. But our recent study challenges the nature of that linear view and reveals new insights about how brain size and body size have evolved together.

There is astounding diversity in the shape, size and internal structure of the brain among different animals. While the size of the brain usually correlates with cognitive abilities, its variation is strongly linked to the size of the animal itself.

As an animal gets larger, its brain size increases as well, though not in direct proportion – it is not a one-to-one relationship. This phenomenon is called allometric scaling.

Body size in mammals ranges from tiny bumblebee bats weighing in at less than two grams right up to the largest animal that has ever lived, the several-tonne blue whale. So we need to understand how body size and brain size have evolved together to say anything meaningful about how variation in brain size developed.

This is what our recent study tried to do. We applied powerful computational analysis to a dataset spanning over 1,500 species of mammal and their brain sizes. We asked how has the size of brains evolved in relation to the size of the animal?

Our results revealed a surprisingly simple pattern of evolutionary change between brain and body size. We found that the relationship between brain and body size is not linear, as previously assumed, but curved. It plateaus once body size reaches a certain threshold.

Previously, researchers had scratched their heads over the great variability in the brain and body size relationship. For example, the relationship appeared much steeper in some groups of animals than others (such as elephants and their cousins in purple compared with primates in pink).

The relationship between brain and body size is less strong among species of the same family (such as the ape family Hominidae, or the dog and wolf family Canidae) than it is among species of the same order (for example primates or carnivores).

We took another look at the data to investigate why brain size diminishes in some big animals. In our paper, we demonstrated – to our surprise – that this constraint is not explained by the high energy cost of maintaining a large brain. (About 20% of all energetic expenditure in humans is dedicated to the brain.) Nor is it linked to neuron density, which may allow enhanced processing power without the need for a bigger brain.

So, the processes behind this aspect of our findings remain a mystery – for now.

However, our study allowed us to which identify mammal species are outliers to the brain-body size relationship. To do this, we used an analysis method that identified species and lineages in which there have been intensely rapid changes in brain size.

Among these rapidly evolving lineages is our own species, Homo sapiens. We found that our large brains developed at a rate of evolution more than 20 times faster than the average rate of all other mammal species, resulting in the massive brains that characterise humanity today.

The fact that humans are outliers to a mammal-wide pattern fits with our ability to use tools, build houses, make music and live in complex societies. But humans are not the only species to stray from the curve.

We found many species throughout the mammalian tree of life which have rapidly increased their brain size (relative to their body size), including several species noted for their keen intelligence such as rats, bears, dolphins and elephants. But also others like wallabies, marmots and quolls.

Quolls have surprisingly big brains for their size. Craig Dingle/Shutterstock

Conversely, we observed a massive acceleration in rate towards smaller brain sizes when bats first evolved. But brain size has evolved minimally and slowly over the following 50 million years or so of their evolution. This could indicate some sort of constraint acting on brain size in bats, perhaps imposed by flight.

We found rapid bursts of change in the relative size of an animal’s brain most frequently in carnivores, rodents and primates. In these three groups, these rapid changes almost always result in proportionally larger brains.

This principle, known as the Marsh-Lartet rule, would suggest that relative brain size tends to increase over time in mammal evolution. But our models suggest that this is not a universal phenomenon observed across all species.

The three mammal groups where the trend does apply have profoundly diverse behaviour and ecology even among close relatives (for example pandas and grizzly bears, or porcupines and guinea pigs). They include some of the most social animals such as humans, mole-rats and meerkats.

Primate brain size has always been growing. The earliest primates had brains about 0.5% of their body size. Eventually, increasing brain size eventually culminated in our own large brains (about 2% of our body size).

Our data shows that sometimes it really is a simple explanation that can explain the complexities observed in nature. However, natural selection is inherently complex. Like any rule, the curved relationship between brain and body size has been repeatedly broken by animals who have evolved ahead of the curve.

Robert Barton has received funding from the BBSRC and Leverhulme Trust.

Joanna Baker does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Большой стадионный концерт MACAN в Москве при поддержке Like FM

Валютные ставки — в рост. «Выберу.ру» подготовил рейтинг лучших долларовых вкладов за июль 2024 года

Мари Краймбрери, Звонкий, DAASHA выступят на марафоне «Авторадио»

«Сады и люди»: что можно увидеть рассказывает Радио Romantika


Счастливый сотрудник – эффективный сотрудник: как позитивная атмосфера в компании влияет на успех?

Обложка песни. Обложки альбомов песен. Сделать обложку для песни.

«Сады и люди»: что можно увидеть рассказывает Радио Romantika

Как записать дядю в телефоне


Airbnb shares slumps as weak forecast signals slowing travel demand

Evolving Trends in Realistic Sex Doll Manufacturing

Angel Ayala Twice Floors Dave Apolinario In 6th Round Knockout To Win IBF Flyweight Title

Hidden Sky setting instantly improves TV guide – all it takes is three clicks on your remote


Башни Пялинга (Ингушетия)

Эксперт: американский эксперимент не сможет ответить живём ли мы в симуляции

Большой стадионный концерт MACAN в Москве при поддержке Like FM

Обложка песни. Обложки альбомов песен.


You can get every Dragon Age game yet made for just $10 in EA's August Steam sale

Фанаты серии игр Legacy Of Kain смогут получить легендарный меч Похититель душ

Geralt's voice actor confirms he'll be in the next Witcher, but not as the main character: 'Geralt will be part of the game'

Bungie promises to address the 'uncertainty' surrounding the future of Destiny 2 following massive layoffs last week



Кому показано ЭКО?

Преимущества автоматики для ворот Came




В Москве возбудили уголовное дело после ДТП с подростками

«Сады и люди»: что можно увидеть рассказывает Радио Romantika

Квартальная выручка Freedom Holding Corp. выросла до $450,7 млн

Мари Краймбрери, Звонкий, DAASHA выступят на марафоне «Авторадио»


Президент Палестины Махмуд Аббас посетит Москву

Семь заявок подали из Орловской области на Знание.Премия — 2024

В России началась продажа Chevrolet Monza за 1,74 млн руб.

Музей Москвы откроет новую выставку в августе


Рублёв вышел в 1/4 финала турнира ATP в Монреале

Героиня России на Олимпиаде-2024: родилась в Жигулевске, поступила в универ в США, носит косынку

Модель Алеся Кафельникова опубликовала фото повзрослевшей дочери Киары

Теннисист Зверев раскритиковал условия в Олимпийской деревне


Российский турист погиб при загадочных обстоятельствах на Пхукете

Нгамале рассказал об оскорблениях после пенальти в матче РПЛ с «Зенитом»

Музей Москвы откроет новую выставку в августе

Сотни артистов примут участие в международном конкурсе «Московская a cappella»


Музыкальные новости

Певица Кристина Орбакайте снялась на яхте в Италии

На фоне ситуации в Курской области коллеги вспомнили историю с Пугачевой

Чепурченко, заменивший Джигана в шоу «Выжить в Дубае»: «Я вернулся, чтобы отомстить»

Бросил вторую жену, ушел из «Звезды сошлись» и сделал сыну паспорт США. Двойные стандарты Оскара Кучеры




С 12 августа: Сбербанк предупредил всех, кто заходит в «Сбер Онлайн»

Я очень люблю ваш город: актер Сергей Безруков поздравил Суздаль с 1000-летием

Посол: Аббас посетит Россию 12–14 августа, рассчитывает на встречу с Путиным 13 августа

«Краснодар» обыграл ЦСКА и одержал первую победу в сезоне РПЛ














Музей Москвы откроет новую выставку в августе

Реабилитация эвакуированных из Курской области детей началась в Подмосковье

Ефимов: школу и детсад построят по программе КРТ в Тропарево-Никулине

В аэропорту Благовещенска 300 пассажиров более суток не могут улететь в Москву


Жизнь людей под угрозой: В Архангельской области обнаружили 288,5 метра бесхозного газопровода

В Архангельской области 15-ти летний мотоциклист попал в ДТП

Александр Цыбульский: "Наша задача - создать конкурентную экономику будущего"

Летевший из Москвы в Сыктывкар самолет перенаправили в Архангельск


В Крыму задержали завотдела одной из симферопольских больниц за взятку

Мы вернулись домой, уставшие, но как же хорошо в парке, все питомцы рады тебя видеть)

Ярмарка специальностей "Мир профессий и твое место в нем"

За издевательство над бездомным в Симферополе задержали двух треш-стримеров


СК возбудил дело после смертельного ДТП с водителем-подростком в Москве

Дальневосточные города возглавили рейтинг по росту туристического спроса в РФ

Артист Грек пожертвовал миллионы на борьбу с искусственным интеллектом, чтобы защитить будущее

Нгамале рассказал об оскорблениях после пенальти в матче РПЛ с «Зенитом»












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Александр Зверев

Зверев: в Токио организация Олимпиады была намного лучше, чем в Париже






Жители Домодедова отправят гуманитарную помощь в Курскую область

Ликсутов: выпуском стройматериалов в Москве занимаются более 340 предприятий

Семь заявок подали из Орловской области на Знание.Премия — 2024

ФПК назначила дополнительные поезда Белгород – Москва