研究發現馴化並不是犬科動物腦容量縮小的唯一因素
研究人員Garamszegi 和Kolm 發現,馴化並不是犬科動物腦容量縮小的唯一因素。透過對25 個物種的研究,他們發現浣熊犬的冬眠等生態適應性也起到了至關重要的作用,這促使人們重新考慮馴化對演化的影響。
狗的頭骨和基於高解析度CT 掃描的大腦3D 模型。圖片來源:László Zsolt Garamszegi, Enikő Kubinyi, Kálmán Czeibert, Gergely Nagy, Tibor Csörgő, Niclas Kolm
匈牙利生態學研究中心生態學和植物學研究所的拉斯洛-茲索爾特-加拉姆斯澤吉(László Zsolt Garamszegi)和瑞典斯德哥爾摩大學動物學系的尼克拉斯-科爾姆(Niclas Kolm)最近進行了一項研究,對長期以來認為馴化是導致被馴化動物(尤其是狗)腦容量縮小的主要原因這一觀點提出了質疑。研究採用系統發育比較方法,分析了與其他犬科動物相比,被馴化的狗(Canis familiaris)是否表現出相對於體型的獨特小腦。
犬科動物大腦大小的比較分析
人們普遍認為,馴化會導致大腦體積顯著縮小,原因是選擇壓力減輕,例如對覓食、交配競爭和躲避捕食者的需求減少。這種現像被認為是由於在馴化環境中對代謝成本高的腦組織的需求減少所致。
與野生祖先灰狼(Canis lupus)相比,被馴化的狗的大腦體積大幅縮小,本研究旨在確定這種縮小在更廣泛的系統發育背景下是否是一種特殊現象。
關於大腦體積縮小的系統發育啟示
Garamszegi 和Kolm 分析了25 種犬科動物的大腦和體型數據,其中包括在基因上更接近祖先馴化犬的古老犬種。他們的系統發生學預測和計量回歸結果表明,馴化狗的腦部尺寸縮小並不是一個明確的進化奇點。
觀察到的狗的腦容量在研究中使用的大多數古老犬種的預期範圍內,這表明馴化並不是犬科動物腦容量縮小的唯一影響因素。
犬科動物大腦與體型之間的異速關係。點是在25 個犬科動物中觀察到的特定物種的體重和腦容量估計值,線是根據演化模型定義的兩者之間的預期關係。馴化犬以填充點標示(顯示了11 個古老犬種的平均性狀值)。普通浣熊犬是唯一冬眠的犬科動物,它的數據點標註了學名,並顯示該物種的腦容量最小,這與其體型大小相符。資料來源:Garamszegi LZ, Kolm N. 2024 被馴化的狗相對腦容量的減少並不是犬科動物進化過程中的奇異現象。 Biol.20: 20240336. https://doi.org/10.1098/rsbl.2024.0336
影響大腦大小的其他因素
有趣的是,研究發現,冬眠的普通浣熊犬(Nyctereutes procyonoides)在腦體積縮小方面是一個更明顯的異常值。冬眠與長時間的低代謝活動和食物匱乏有關,據推測,由於大大腦對能量的高需求,冬眠會限制大腦體積的演化。
浣熊犬的腦容量明顯較小,這支持了這個假說,突顯了馴化以外的其他因素,如冬眠等生態適應,也會導致腦容量的減少。
關於馴化和大腦進化的結論
研究得出結論,雖然馴化確實導致了狗的腦部尺寸縮小,但不應過度強調馴化是一種獨特而強大的進化力量。研究結果表明,其他生態和演化壓力也同樣會影響大腦的大小,也會介導非馴化物種的極端變化。
一個更平衡、不那麼以人類為中心的視角可以完善我們對哺乳動物馴化與腦容量演化之間複雜的相互作用的理解。 Garamszegi和Kolm的研究可能會改變我們對馴化在演化中的作用的理解。
編譯自/ ScitechDaily