Une nouvelle étude a révélé un manque surprenant de soutien pour les explications largement répandues sur les raisons pour lesquelles certains mammifères développent un cerveau plus gros que prévu pour leur taille corporelle.
La recherche, codirigée par le Dr Vera Weisbecker de l’Université Flinders, soutient que la compréhension scientifique de l’évolution de la taille du cerveau des mammifères peut être sérieusement entravée par l’impact des coûts élevés de la croissance cérébrale.
Les humains ont un cerveau énorme par rapport à leur taille corporelle et sont très intelligents par rapport aux autres mammifères. Cependant, il y a eu des réponses contradictoires à la question de savoir quels comportements et capacités cognitives indiquent «l’intelligence» et comment ceux-ci sont liés à l’évolution de la taille du cerveau des mammifères en général ».
Dr Vera Weisbecker, Université Flinders
L’équipe s’est concentrée sur le fait que les grands cerveaux ont besoin de beaucoup d’énergie pour se développer.
Orlin S.Todorov, un étudiant en doctorat de l’Université du Queensland qui a dirigé l’étude publiée dans Proceedings of the Royal Society B, affirme que de nombreux comportements associés à une grande taille du cerveau – par exemple, les soins parentaux – sont également liés à la reproduction et à l’éducation de la progéniture.
«On soupçonne depuis longtemps que ces associations ne reflètent que les diverses façons dont les mammifères couvrent les coûts de l’alimentation de la croissance cérébrale de leur progéniture.
Pour avoir une vision plus claire de la question, l’équipe a étudié l’évolution de la taille du cerveau en relation avec quatorze traits comportementaux, écologiques, biologiques et physiologiques dans un groupe de mammifères avec très peu de diversité dans la reproduction – les marsupiaux. Ils comprennent les opossums, les opossums, les kangourous, les wombats et les démons de Tasmanie d’Australie et d’Amérique du Sud.
«Les nouveau-nés marsupiaux sont tous minuscules – tout au plus de la taille d’un bonbon – et reçoivent un type de lait très similaire de leur mère. Comparez cela aux nouveau-nés de mammifères placentaires, qui sont impuissants comme les chatons, ou peuvent se nourrir seuls en quelques jours, comme les cobayes.
Cela rend les marsupiaux beaucoup moins déroutants dans les études du comportement et de la taille du cerveau », a déclaré le Dr Weisbecker.
Comme prévu, l’équipe n’a trouvé aucune preuve que l’un des traits testés chez les marsupiaux était associé à une plus grande taille de cerveau.
«C’est une indication passionnante que nous devons accorder beaucoup d’attention aux coûts des gros cerveaux. Malheureusement, cela signifie également que nous avons encore un long chemin à parcourir pour comprendre les causes de l’évolution des cerveaux plus gros chez les mammifères », a déclaré M. Todorov.
Fait révélateur, les espèces de marsupiaux avec de plus grandes portées avaient tendance à avoir des cerveaux de plus petite taille, a déclaré le Dr Weisbecker. «C’est un effet bien connu – si une mère doit nourrir plus de jeunes, il y aura moins d’énergie pour le cerveau de tout le monde. Encore une fois, tout semble être une question de coût. »
L’équipe est très confiante de ses résultats. En plus de rassembler le plus grand ensemble de données sur la taille du cerveau marsupial à ce jour, M. Todorov a utilisé un nouveau pipeline sophistiqué comprenant une technique qui produit des estimations très réalistes des valeurs manquantes. «Cela nous a permis d’analyser des ensembles de données complets avec toutes les espèces représentées, ce qui n’était auparavant pas possible».
L’équipe souligne que leurs résultats n’invalident pas d’autres études sur l’évolution de la taille du cerveau des mammifères.
Il est possible, en fait probable, que les traits associés à l’augmentation de la taille du cerveau soient situés des deux côtés de l’équation – ils peuvent être complexes sur le plan du comportement et liés à la nutrition de la progéniture en même temps. Le défi sera de comprendre qui est quoi. De plus, nous devons être honnêtes sur le peu de connaissances que nous avons sur la relation entre la taille du cerveau et l’intelligence – à ce jour, il n’existe aucun moyen réel de confirmer que des cerveaux relativement gros sont dans tous les cas plus intelligents ».
Dr Vera Weisbecker
La recherche est publiée dans Actes de la Royal Society B (https://doi.org/10.1098/rspb.2021.0394)
Informations de fond
L’équipe de recherche comprend des chercheurs de l’Université du Queensland, de l’University College London, du Natural History Musuem London, de l’UCLA, de l’Université technique de Liberec, de l’Université de l’Illinois et de l’Université Flinders.
La source:
Référence du journal:
Todorov, OS, et coll. (2021) Test d’hypothèses de variation de la taille du cerveau marsupial à l’aide d’imputations phylogénétiques multiples et d’un cadre de comparaison bayésien. Actes de la Royal Society B. doi.org/10.1098/rspb.2021.0394.
