سمورهای آبی و راسوهای بدبو، مغزهای وارونه
شیوهٔ زندگی یک جانور تا چه اندازه مغزش را شکل می‌دهد؟ ده‌ها سال، پژوهشگران بیشتر اندازهٔ مغز را با اندازهٔ بدن مقایسه می‌کردند. امروز به تناسب‌ها و شکل مغز هم نگاه می‌کنند که می‌تواند بازتاب نیازهای حواس و بدن باشد. مارگو میشو از UniLaSalle (دانشگاه آرتوا) و دانشگاه لیژ، و همکارانی از فرانسه، بلژیک، ایالات متحده، بریتانیا، آلمان و اسپانیا، خانواده‌ای ایدئال برای آزمودن آن برگزیدند: راسوسانان (musteloids).
یک خانواده، زندگی‌هایی بسیار متفاوت
راسوسانان گروهی از گوشتخواران‌اند که از چهار تیره تشکیل شده‌اند: پانداهای سرخ (Ailuridae)، راسوها (که گورکن‌ها و سمورهای آبی از آن جمله‌اند)، راسوهای بدبو، و راکون‌ها با خویشاوندانشان. در یک گروه نزدیک به هم، شناگران (سمورهای آبی)، حفاران (گورکن‌ها و راسوهای بدبو)، درخت‌زیان (کینکاجوها) و زمین‌زیان وجود دارند. آزمایشی طبیعی در تکامل مغز.
قالب مغزهایی که دیگر نیستند
خود مغز در مجموعه‌های موزه‌ای باقی نمی‌ماند، اما حفره‌ای که آن را در خود جا می‌داد باقی می‌ماند. تیم با اسکن جمجمه‌ها با پرتو ایکس و ریزتوموگرافی رایانه‌ای، 113 قالب مجازی از حفرهٔ مغزی — که اندوکست نامیده می‌شوند — از جانوران بالغِ 41 گونه بازسازی کرد که 91.4 درصد سرده‌های راسوسانان را پوشش می‌دهد. در پستانداران، شکل چنین قالبی با سطح بیرونی مغز منطبق است.
روی هر قالب، 47 نشانهٔ آناتومیک و بیش از 200 نقطهٔ اضافی در امتداد منحنی‌ها و سطوح قرار دادند و مغز را به سه ناحیه تقسیم کردند: پیازهای بویایی (مرکز بویایی، در جلو)، مخ (بخش اصلی و بزرگ) و مغز پسین (مخچه و ساقهٔ مغز، در عقب). سپس روش‌های آماری میزان خویشاوندی نزدیک گونه‌ها را در نظر گرفتند تا دو خویشاوند به‌عنوان دو مورد مستقل شمرده نشوند.
سمورهای آبی و راسوهای بدبو در دو سر طیف
دو دودمان از بقیه جدا می‌شوند:
- سمورهای آبی بیشترین سهم مخ، 74.3 درصد، و کوچک‌ترین پیازهای بویایی، 8.6 درصد، را دارند و مغز پسینشان هم از همه کوچک‌تر است (17.1 درصد).
- راسوهای بدبو الگوی وارونه را نشان می‌دهند: پیازهای بویایی بسیار بزرگ‌تر (14.5 درصد) و کوچک‌ترین سهم مخ (66.3 درصد).
نویسندگان هر دو را پیش‌بینی کرده بودند: بویایی زیر آب نقش اندکی دارد، در حالی که راسوهای بدبو به‌شدت به بینی‌شان متکی‌اند. آن‌ها مخ بزرگ سمورهای آبی را به پژوهش‌های پیشین پیوند می‌دهند که نواحی بزرگ‌شدهٔ مرتبط با لامسه را در گوشتخواران نیمه‌آبزی نشان داده‌اند؛ جانورانی که با لمس غذا می‌جویند و طعمه را با پنجه‌های جلویی جابه‌جا می‌کنند — به گفتهٔ آن‌ها، شاید مخ سمور آبی نه‌تنها بزرگ‌تر، بلکه برای لامسه تنظیم شده باشد. نتایج راسوهای بدبو تنها از سه گونه به دست آمده و احتیاط می‌طلبد.
اندازه بیشتر باقی را توضیح می‌دهد
فراتر از این دو دودمان، قاعدهٔ اصلی اندازه است. هرچه مغز بزرگ‌تر باشد، سهم مخ بزرگ‌تر و سهم پیازهای بویایی و مغز پسین کوچک‌تر است؛ مغز همچنین گردتر می‌شود. مغزهای کوچک‌تر کشیده‌ترند و پیازهای بویایی برجسته‌ای دارند که رو به جلو است. سطح نئوکورتکس تقریباً به‌طور کامل از اندازهٔ مغز پیروی می‌کند. به نوشتهٔ نویسندگان، این با الگوهایی که در بسیاری از پستانداران دیده می‌شود سازگار است، جایی که قواعد مشترک رشد وزن بیشتری از فشارهای جداگانه بر هر ناحیه دارند.
رژیم غذایی هم نشان خود را می‌گذارد: ماهی‌خوارها — در این نمونه بیشتر سمورهای آبی — به نسبت پیازهای بویایی کوچک‌تری از گوشتخواران و همه‌چیزخواران دارند.
شگفتی: شیوهٔ حرکت به‌سختی پیداست
تیم انتظار داشت مغز پسین، که تعادل را اداره می‌کند، میان بالارونده‌ها، شناگران و حفاران متفاوت باشد. چنین نیست: در مدل‌های آن‌ها، وقتی اندازه و تاریخچهٔ خانوادگی در نظر گرفته شود، شیوهٔ حرکت تقریباً چیزی نمی‌افزاید. شکل کلی مغز هم هیچ اثر بوم‌شناختی قابل‌تشخیصی نشان نمی‌دهد.
نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که چنین سازگاری‌هایی ممکن است درون مغز پنهان باشند — در چین‌خوردگی‌های مخچه یا تراکم نورون‌ها — یا در ساختارهای کوچکی که نتوانستند در همهٔ گونه‌ها اندازه بگیرند. قالب بیرونی طرح کلی مغز را نشان می‌دهد، نه سیم‌کشی آن را. نتیجه‌گیری آن‌ها: مغز راسوسانان از قاعدهٔ مقیاس‌بندی مشترکی پیروی می‌کند که در جاهایی تاریخچهٔ خانوادگی و رژیم غذایی آن را خم کرده‌اند. این پژوهش داوری شده و در Journal of Anatomy منتشر شده است.