ايتنا - کدام حیوان در مقایسه با جثه‌اش، بزرگترین مغز را دارد؟

مغز نهنگ اسپرم (Physeter macrocephalus) با وزن ۸ کیلوگرم، به طور متوسط بزرگترین مغز در میان جانداران است. اما این حیوان دارای جرم کلی ۴۰ تن است و بنابراین نسبت مغز به جرم بدن آن، ۱:۵۱۰۰ (یک به ۵ هزار و ۱۰۰) خواهد بود. پس کدام حیوان است نسبت به اندازه بدنش بزرگترین مغز را دارد؟

به گزارش ایتنا و به نقل از لایوساینس، مطالعه‌ای در سال ۲۰۰۹ نشان داد که یک گونه بسیار کوچک از مورچه‌ها، نسبت به اندازه بدن خود بزرگترین مغز را دارد.این گونه که Brachymyrmex نام دارد، دارای میانگین توده بدنی تا ۰٫۰۴۹ میلی گرم و میانگین توده مغز ۰٫۰۰۶ میلی گرم است. این بدان معناست که مغز آن تقریباً ۱۲ درصد از توده بدن را تشکیل می‌دهد و نسبت مغز به جرم بدن در حدود ۱:۸ است.

به طور مطلق، اندازه مغز حیوانات با اندازه جثه آنها افزایش می‌یابد. سوفی اسکات (استاد علوم اعصاب‌شناختی در دانشگاه کالج لندن)، می‌گوید: «مغزهای بزرگتر معمولاً به سه عامل مرتبط هستند: سرمایه‌گذاری مادر، پیچیدگی رفتار و بزرگی بدن».

وی می‌افزاید: «داشتن اندام بزرگتر نیاز به کنترل آن را نیز بیشتر می‌کند. شکارچیان واقع در بالای زنجیره غذایی معمولاً بزرگ‌اندام هستند و به دلیل نیاز به رفتارهای پیچیده‌تر، مانند گول زدن طعمه، مغز بزرگتر به آنها سود می‌رساند».

اما اندازه مغز نمی‌تواند به‌طور کامل هوش حیوانات را پیش‌بینی کند. بر اساس مطالعه‌ای که در سال ۲۰۱۴ به چاپ رسید، مغز یک فیل آفریقایی (Loxodonta africana) به طور متوسط ۴٫۶ کیلوگرم وزن دارد که سه برابر بزرگتر از مغز انسان است. به گفته اسکات، اندازه بزرگ مغز آنها تا حدی به دلیل مخچه عظیم‌شان است که برای هماهنگ کردن فعالیت عضلات در تنه و گوش مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با اینکه اندازه مطلق مغز، پیش‌بینی‌کننده خوبی برای هوش حیوانات نیست، اما مقایسه نسبت توده مغز به بدن می‌تواند معیار خوبی باشد. بر اساس مطالعه‌ای که در سال ۲۰۰۹ به چاپ رسید، انسان‌ها و جوندگان نسبت توده مغز به بدن تقریباً مشابهی دارند (۱:۴۰). با این حال، همان مطالعه استدلال می‌کند که اگر موش به اندازه انسان بود، اینقدرها باهوش نبود؛ زیرا نسبت به انسان‌ها قشر مغز کوچکتر (خارجی‌ترین ناحیه مغز که با پیچیده‌ترین عملکردهای ذهنی مرتبط است) و نورون‌های کمتری دارد.

اسکات می‌گوید: «اگر به مغز خرگوش، گربه و میمون کوچک نگاه کنید، می‌بینید که اندازه آنها تفاوت چندانی با هم ندارد. اما رفتار آنها به دلیل ماهیت سلول‌های مغزی‌شان بسیار متفاوت است. در مورد میمون، شاهد مغز پستاندارانی هستیم با نواحی لوب پیشانی نسبتاً بزرگتر و رفتارهای کنجکاوی‌محور».

اسکات توضیح می‌دهد که سازگاری‌های تکاملی، ساختار مغز را تغییر می‌دهند؛ بدین‌ترتیب که اندازه نواحی خاصی افزایش پیدا می‌کنند و به ارتباط‌های عصبی خاصی کمک می‌نمایند. در انسان، اندازه قشر مغز و تراکم نورون‌های قشر مغز (تعداد نورون‌های موجود در آنجا)، بیشتر از اندازه مغز نسبت به بدن، عامل بالا رفتن میزان هوش است. وی می‌گوید: «بدن ما در مقایسه با حیوانات دیگر، بسیار کوچکتر از اندازه مغزمان است».

هنگام مقایسه مغزهای گونه‌های مختلف، مهم است که معماری مغز و همچنین اندازه مغز را هم در نظر بگیریم. از آنجایی که نسبت مغز به توده بدن، رشد تکاملی قشر مغز و تراکم اتصالات عصبی موجود در آن را به حساب نمی‌آورد، به همین خاطر دانشمندان به بهره انسفالیزاسیون (EQ) به عنوان معیار دقیق‌تری برای سنجش هوش حیوانات نگاه می‌کنند.

لازم به توضیح است که «بهره انسفالیزاسیون» اندازه نسبی مغز مشاهده شده در یک گونه خاص است در مقایسه با اندازه مغز مورد انتظار سایر گونه‌ها با اندازه بدن مشابه. یکی از عوامل کلیدی در EQ اندازه نسبی قشر مغز در مقایسه با مابقی مغز است. بر اساس دایرة‌المعارف علوم اعصاب رفتاری، مقایسه حیوانات بر اساس EQ آنها، دید دقیق‌تری راجع به هوش‌شان در جهت نسبت توده مغز به بدن ارائه می‌دهد. اگرچه این کار به میزان اندازه‌گیری توده مطلق و تعاملات مناطق منفرد مغز دقیق نیست.

سپس، به مفهومی موسوم به «قانون هالر» می‌رسیم: هر چه حیوان بزرگتر باشد، نسبت مغز به بدن کوچکتری خواهد داشت. ولفیلا گروننبرگ (استاد نوروبیولوژی در دانشگاه آریزونا)، می‌گوید: «از آنجایی که اندازه مغز نسبت به اندازه بدن محاسبه می‌شود، کوچک‌ترین حیوانات نسبتاً بزرگ‌ترین مغز را دارند».

به عنوان مثال، مورچه‌ها در مقایسه با سایر پرده‌بالاها (یعنی دسته‌ای که شامل زنبورها، زنبورها، هورنت‌ها و مگس‌های اره‌ای می‌شود)، مغز نسبتاً کوچکی دارند. گروننبرگ می‌گوید: «ما فکر می‌کنیم دلیلش این است که مورچه‌های کارگر پرواز نمی‌کنند». پرواز نیاز به پردازش بصری زیادی دارد، بنابراین بسیاری از حشرات پرنده معمولاً چشم‌های بزرگی دارند که منجر به لوب‌های نوری بزرگ‌تر می‌شود.

گروننبرگ در پایان می‌گوید: «در برخی از حشرات مانند سنجاقک، پردازش بصری بیش از نیمی از کل مغز آنها را در بر می‌گیرد».