BMC Series blog

Ketaceer är vattenlevande däggdjur som består av valar, tumlare och delfiner. Fältbevis har visat att valpopulationer lever i stora komplexa grupper som upplever varierande relationer. Eftersom de fungerar med allianser och ordningar, som vi har i våra mänskliga samhällen, kommunicerar och samarbetar de i grupper.

Dessa djur anses ha en relativt stor hjärnstorlek i förhållande till kroppsstorleken, vilket antas hänga samman med deras höga intelligens. Valar och primater hör till de däggdjur som har den högsta intelligensen, vilket antas bero på en evolutionär expansion av hjärnans storlek, som främst drivs av de sju primära mikrocefala generna (MCPH). Denna förändring skulle kunna hänga samman med de alltmer komplexa sociala kraven i en livsmiljö i grupp.

För att undersöka detta, och om denna hypotes är berättigad på molekylär nivå hos valar, satte forskare från Nanjing Normal University i Kina igång att undersöka den genetiska grunden för valars utveckling av hjärnstorlek. I denna studie som leddes av Dr Shixia Xu och hennes kollegor analyserade teamet sju loci av MCPH-gener som påverkar hjärnstorleksutvecklingen hos valar.

MCPH-gener är kända för att vara förknippade med störningar i neuroutvecklingen hos människor, eftersom de spelar en nyckelroll i hjärnans utveckling. Andra proteinregulatorer som CEP152 spelar en roll i celldelningen och hjärnans utveckling. Särskilt MCPH har ansetts vara ansvarig för ökningen av hjärnans storlek hos däggdjur.

Författarna letade efter bevis för MCPH-gener som hade varit utsatta för positivt urval under valarnas utveckling. De fann ett samband mellan ökande encephalization quotient (EQ – ett mått på relativ hjärnstorlek) och MCPH-gener som består av ASPM och CDK5RAP2, vilket tyder på att dessa gener kan ha spelat en roll i hjärnstorleksexpansionen hos valar.

För att ta reda på om social komplexitet var en drivande kraft i expansionen av hjärnstorleken hos valar använde forskarna redan befintlig forskning från tretton valarter för att fastställa genomsnittlig gruppstorlek och social komplexitet. Dessa data jämfördes med identifierade platser för positivt valda platser i 3D-visualiserade strukturer av MCPH-gener.

Med hjälp av metoder för statistisk analys fann forskarna en stark koppling mellan hastigheten för evolutionär förändring i en genotyp och genomsnittlig gruppstorlek för ASPM- och CDK5RAP2-gener. Detta bidrog till att visa att valar utvecklade dessa större hjärnor för att kunna hantera alltmer komplexa sociala miljöer, vilket stödjer ”hypotesen om den sociala hjärnan” – idén att arter som lever i komplexa sociala miljöer måste utveckla större hjärnor för att kunna bearbeta komplex information.

Den här forskningen stödjer idén att valar utvecklade en större hjärnstorlek i förhållande till kroppsstorlek, på grund av ett ökande behov av intelligens för att kunna klara av sina alltmer komplexa sociala grupper. Författarna föreslår att ytterligare undersökningar av ”hypotesen om den sociala hjärnan” skulle kunna innefatta undersökning av andra ekologiska faktorer, såsom beteende och utfodring, i förhållande till MCPH-genen.

Lämna en kommentar