Продвинутый интеллект китов и дельфинов — эволюционная реакция на необходимость жить в обществе. Размеры головного мозга живых существ Самый большой мозг по отношению к телу

Ученые исследуют и определяют соотношение объема мозга к объёму тел живых существ на Земле. Так же они выяснили, у кого из животных самый тяжелый мозг. Известно, что и среди людей есть рекордсмены по весу мозга.

У кого самый большой мозг по отношению к телу?

Сравнивая соотношение массы мозга к массе тела, выяснилось, что среди позвоночных первое место занимает колибри. У этой птицы такое соотношение равно 1\12. Можно было бы определить соотношение и среди беспозвоночных, однако как такового мозга у них нет, зато есть нервные узлы или ганглии. Если вычислить соотношение, сравнив массу нервных окончаний с массой тела беспозвоночных, получится, что рекордсменом является муравей. Соотношение у него равно 1\4.

Будь у человека соотношение 1\4, как у муравья, голова весила бы не меньше двадцати килограмм, и была бы примерно в восемь раз больше. Тем не менее, мозг муравья в сорок тысяч раз меньше мозга человека при сравнении количества клеток, из которых он состоит.

Ученые проводили исследования и опыты, чтобы понять, обладает ли муравей разумом. Выяснилось, что эти миниатюрные насекомые способны обобщать и синтезировать информацию, полученную ими.

Муравьи могут обучаться, они взрослеют постепенно, что подтверждает их сложносоциальный вид. И чем вид сложнее, тем больше времени тратит муравей на обучение. Именно нервная система не дает считать муравьев разумными животными. В силу того, что мозг этого насекомого состоит из пятисот тысяч нейронов, думать оно не способно. Ряд ученых считает, что среди муравьев существует распределение мозга между членами колонии. Это распределение сопоставимо с соединением компьютеров посредством Интернета для решения определенных задач.

Получается, что каждый муравей – мелкая частица огромного супермозга. Это загадка для ученых, которую они пытаются отгадать. Есть версия, что они действуют согласованно благодаря радиоволнам или телепатии.

Удивительно такое совпадение – подобное соотношение у человека такое же, как у рыбы Мормирус или рыбы-слона. Оно равно 1\38-1\50. Среди рыб именно у рыбы Мормирус самое большое соотношение массы мозга к массе ее тела.

Исследовав интересующее соотношение среди приматов, было выяснено, что самое большое оно вовсе не у людей, а у Беличьей обезьяны или Саймири. Такое соотношение у этого примата составляет 1\17.

Животные с большими мозгами

Исследователи, после наблюдения за десятками разных видов животных сделали вывод, что те, чей абсолютный объем мозга больше, лучше контролируют свое поведение. Речь идет не о массе мозга, а о его соотношении с объемом тела. Интересно, что обезьяны, волки, плотоядные собаки показали хорошее самообладание, а вот слон показал плохие результаты.

Можно оценивать мозг не по соотношению его объема к объему тела, а по размеру. Рекордсменов несколько. Известно, что среди наземных животных мозг наибольшей массы у слона. Порядка пяти килограмм – столько весит мозг Индийского слона.

Рекордсменом среди всех живых существ планеты по весу мозга является кит Physeter Macrocephalus. Мозг этого животного может достигать девяти килограмм. Однако если вычислить отношение мозга к телу, то получится 1\40 000. Вес мозга кита зависит от его возраста и вида. Известно, что синий кит гораздо крупнее кашалота, однако его мозг меньше и весит лишь шесть килограмм восемьсот грамм.

Еще один обладатель большого мозга – северный дельфин белуха. Его мозг весит два килограмма триста пятьдесят грамм, в то время как у дельфина афалина он весит лишь один килограмм семьсот тридцать пять грамм.

Живым существом планеты с большим мозгом является человек. В среднем его мозг весит от одного килограмма двадцати грамм до одного килограмма девятисот семидесяти грамм.

Самый большой мозг у человека

Вес мозга человека зависит от многих факторов. Во-первых, мужской мозг больше женского примерно на сто-сто пятьдесят грамм. Серьезной разницы в весе мозга между отдельными расами не наблюдается.

У наших предков мозг был гораздо меньше, чем у нас. Вес значительно изменился, когда появился первый примитивный человек. Мозг питекантропа не превышал девятисот кубических сантиметров, а мозг синантропа был около тысячи двухсот двадцати пяти кубических сантиметров, догнав, таким образом, мозг современной женщины. Известно, что кроманьонцы обладали мозгом, объем которого одна тысяча восемьсот восемьдесят кубических сантиметров.

Сегодня мозг европейца составляет порядка одной тысячи четыреста сорока шести кубических сантиметров. Можно сделать вывод, что каждые двести лет мозг «усыхал» на один кубический сантиметр. Хотелось бы надеяться, что уменьшение объема не ведет к падению интеллекта, а вызвано улучшением конструкции.

Известно, что у Ивана Сергеевича Тургенева вес мозга оказался равным двум килограммам двенадцати граммам. Можно было бы считать его мозг самым большим, однако, у некоего индивида, который прожил всего три года, вес мозга составил два килограмма девятьсот грамм.

Некоторым знаменитостям просто необходимо занять немножечко мозгов. По информации сайт, Кристина Агилера не знает, где проходит Каннский фестиваль. .
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен

Учёные давно заметили, что продвинутый интеллект и эволюционно развитый мозг присутствует у человека и прочих животных, зачастую демонстрирующих социальное поведение. Это сподвигло антрополога и специалиста по эволюционной психологии Робина Данбара выдвинуть гипотезу социального мозга . Согласно теории, человек развил у себя крупный мозг, чтобы иметь возможность жить большими социальными группами. Хотя в последние 20 000 лет из-за «одомашнивания» человека его мозг уменьшился в размерах, но перед этим эволюция должна была за относительно короткий срок быстро увеличить мозг гоминидов, чтобы люди смогли объединяться в большие племена.

В социальном общении очень важно распознавать так называемое «стороннее знание», то есть понимать иерархию, социальные взаимосвязи и отношения типа «она знает, что он знает» и тому подобные. Например, альфа-самец у шимпанзе выбирает себе любых самок, но при этом терпимо относится к попыткам спаривания с ними со стороны тех, кто помог ему воцариться на троне. Без достаточно продвинутого мозга такие тонкости социальной иерархии невозможно усвоить.

Сейчас группа учёных из США и Великобритании опубликовала новую научную работу «Социальные и культурные корни мозга китов и дельфинов », которая подтверждает гипотезу социального мозга.

У представителей отряда китообразных (дельфины и киты) самая продвинутая нервная система среди всех таксономических групп, и они высоко котируются по любой характеристике нейроанатомической сложности. При этом многие китообразные также организованы в иерархические социальные структуры и демонстрируют удивительную широту культурного и социального поведения, особенности которого - что редкость для животных - очень похожи на социальное поведение людей и приматов. Но до сих пор было собрано совсем мало свидетельств корреляции между крупным мозгом, социальными структурами и культурным поведением китоообразных.

У китов и дельфинов обнаружено огромное количество признаков сложнейшего социального поведения, в том числе:

взаимоотношения в сложных альянсах;
социальная передача техник охоты (обучение);
совместная охота;
сложное пение, включая пение на региональных групповых диалектах;
речевая мимикрия (имитация чужих голосов);
использование «голосовых подписей-идентификаторов», уникальных для конкретной особи;
межвидовое сотрудничество с людьми и другими животными;
аллопарентальная забота о чужом детёныше (например, со стороны самки-помощницы или «няньки»);
социальные игры.

Все эти образцы социального поведения подробно исследованы и описаны в научной прессе, но до сих пор не проводилось сравнительного изучения видов отряда китоообразных по уровню сложного социального поведения, степени применения инноваций и обучаемости новому поведению - чтобы можно было сравнить степень продвинутости социальных навыков и размер мозга. Такие исследования ранее проводились у птиц и приматов, но не у китоообразных. Сейчас этот пробел в научных знаниях устранён.

Исследователи собрали большой массив данных по каждому виду китообразных: масса тела, размер мозга, степень проявления социального общения по указанным выше признакам - и вычислили корреляцию между этими показателями. На первой диаграмме внизу показаны родственные связи между видами и размер мозга (красный соответствует большему размеру, зелёный - меньшему). На второй диаграмме - показатели по социальному поведению (социальный репертуар). В конце концов, снизу приведён график взаимосвязи между этими двумя параметрами.

Учёные выяснили, что эволюционное развитие мозга связано с социальной структурой вида и с рамером группы. Причём связь с размером группы квадратичная, то есть наиболее развитый мозг и продвинутое социальное поведение демонстрируют группы среднего размера, а не малые или большие группы.

Авторы научной работы указывают на явные параллели между морскими млекопитающими и приматами/человеком. У дельфинов и китов тоже наблюдается сочетание одновременно большого мозга, гиперсоциального поведения и разнообразия поведенческих паттернов. Именно эти качества позволили человеку размножиться в неимоверном количестве и заселить всю Землю. Учёные полагают, что у дельфинов и человека интеллектуальные способны проявились в ходе эволюции как своеобразная эволюционная реакция на необходимость жить в обществе себе подобных.

«Пусть лошадь думает, у нее голова больше!» - знакомая фраза?
И вот вроде бы все логично - чем больше мозг, тем умней его счастливый обладатель. Да и примеров тому массы: всякие там букашки-таракашки с мозгом в несколько миллиграмм, мышки, белочки да синички с мозгом весом всего около 1 грамма и далее - кошки (около 30 гр.), собаки (около 100гр.) и человекообразные обезьянки с мозгом, весящим около 400 гр. - ну никак не могут тягаться с такими умниками как мы с вами, обладающими, в среднем, 1400 граммами серого вещества. Вот, пока вроде бы все правильно.

Ну, а дальше-то начинаются полные непонятки: упуская всяких лошадок и коровок с весом мозга в 300-400 граммов, у слона – вес мозга более 5 кг, а у кашалотов, вообще 7кг с лишним! Вау! Так вот кто они - самые наиумнейшие и наимудрейшие! Ан-нет!

Оказывается, что разумность как раз зависит не сколько от размеров и веса мозга, столько от соотношения его веса с общим весом всего тела. И вот тут уж человеку нет равных!

Ну, например: У людей соотношение веса тела к весу мозга составляет:…. так…. 70 кг разделить на 1,4 кг…так…. ага - в 50 раз. А вот у коровы – в 1000 раз, у собаки - в 500 раз, у шимпанзе -120 раз. Ну а если подсчитать у «умников» китов да кашалотов, то вообще получается, что вес их тела превышает вес мозга аж в 3000 раз!

В общем, наши единственные и ближайшие «по уму» родственники – это дельфины, вес мозга некоторых видов которых достигает 1700 гр., при весе тела около 135 кг.

А вот интересно, существует ли разница в весе мозга, так сказать, внутри рода человеческого? Оказывается да, существует!

Продолжаем.
Вообще, наш мозг – штука довольно таки энергоемкая и энергопотребляющая. Например, «отдыхающий» мозг потребляет 9% всей энергии организма и 20% кислорода, а «работающий», то есть думающий мозг, расходует около 25% от всех поступающих в организм питательных веществ и примерно 33% так необходимого организму кислорода. В общем, получается, что думать то и не очень то и выгодно! И даже, возникает вопрос: а зачем нам тогда такой большой и «прожорливый» мозг?

Оказывается что, как в животном мире, так и в людском, для выживания, помимо экономии энергии , очень важен еще один фактор - время реакции. И вот тут то наш большой мозг очень даже кстати! Человек использует его по сути как большой и мощный компьютер, который включается тогда, когда необходимо резко ускорить решение сложных задач, требующих огромного напряжения и быстрой реакции. Вот потому то, хотя наш мозг и безумно прожорливый, но ооочень нужный и незаменимый.

Так как же устроен это «компьютер»?

Мозг любого живого существа - пожалуй, самый загадочный и малоизученный орган. Функционирование отдельных видов клеток и отделов мозга четко выяснено и описано, но объяснить, каким образом мозг функционирует как единое целое науке пока не удалось. Хотя, достоверности ради, надо сказать, что в последние годы прогресс в подобных исследованиях все-таки наблюдается.

метод абляции – заключается в удалении одного из отделов мозга и последующем наблюдении поведения организма;
транскраниальная магнитная стимуляция - оценка возбудимости головного мозга при помощи магнитных импульсов.
электрофизиология - регистрация электрических импульсов активности мозга;
электрическая стимуляция - стимуляция отдельных областей мозга с помощью электрических импульсов.

НаучФильм. Головной мозг

Размер головного мозга 20-ти разных живых существ, индекс энцефализации

Проводя исследования, ученые выяснили, что величина головного мозга дифференциируется у разных животных, причем наблюдается разное соотношение величины мозга и массы тела живого существа. Чем больше масса мозга относительно массы тела, тем больше мозговой ткани используется для решения познавательных задач. Поэтому было введено такое понятие, как коэффициент энцефализаии – относительное соотношение массы тела и величины мозга млекопитающего. Он высчитывается по формуле:

где m – масса мозга, г; M – масса тела, г.

Индекс энцефализации дает возможность изучить потенциальные возможности различных видов.

Размер мозга не влияет на интеллект

Следует детальнее рассмотреть эту аксиому на примерах животных разных классов и видов.

Классификация начинается самой большой цифрой (самым умным из животных) и продолжается в порядке спадания.

Бутылконосый дельфин . Мозг весит 1550 г, коэффициент энцефализации составляет 4,14
Лиса – 53г, коэффициент =1,6
Слон – 7843 г, коэффициент = 1,3
Собака – 64 г, коэффициент = 1,2
Макака – 62г, коэффициент = 1,19
Осел – 370г, коэффициент = 1,09
Кошка – 35 г, коэффициент = 1,0
Воробей – 1,0г, коэффициент = 0,86
Жираф – 680г, коэффициент = 0,66
Лошадь – 510г, коэффициент = 0,9
Овца – 140г, коэффициент = 0,8
Кашалот – 7800 г, коэффициент = 0,58
Кролик – 12г, коэффициент = 0,4
Крыса – 2г, коэффициент = 0,4
Носорог – 500г, коэффициент = 0,37
Еж – 3.3г, коэффициент = 0,3
Мышь полевая – 0,2г, коэффициент = 0,22
Зеленая ящерица 0,1г, коэффициент = 0,04
Комнатная муха – 0,0002г, коэффициент = 0,02
Гадюка – 0,1г, коэффициент = 0,005

Итак, самым похожим на человека по величине коэффициента энцефализации является дельфин.

Как видим, стереотип о невысоких умственных способностях, например, осла, жирафа и овцы не имеет под собой основания.

Интересный факт: у насекомых мозга нет, роль центральной нервной системы у них выполняют нервные узлы - ганглии. Теоретически, если таракан останется без головы, он умрет от того, что не сможет есть.

Доведено также, что мыслительные способности организма зависят не только от величины мозга, а в немалой степени – от числа связей между нейронами.

Предупреждение усыхания мозга у людей

Следует детальнее рассмотреть мозг человека, так как именно этот орган при более детальном изучении может дать ответы на вечные вопросы, касающиеся нашего развития и жизнедеятельности.

Мозг новорожденного весит 365 г, ребенка 2 лет – 930 г, 6 лет – 1211 г, взрослого человека – 1400 г. Коэффициент энцеффализации мозга человека возрастом более 18 лет равен 6,74.

Интересно, что существует различие между мозгом мужчины и женщины. Первые зарегистрированные исследования половых различий мозга провел Френсис Гаттон еще в 1882 году. Позднее ученые из авторитетных, всемирно известных исследовательских институтов доказали, что мозг мужчины в среднем на 125 гр. больше, чем мозг женщины. Кроме того, существуют так же расовые и национальные различия. К примеру, обладателями самого легкого мозга являются австралийцы – 1185 г, самого тяжелого – европейцы – 1375 г.. При том у англичан мозг весит в среднем – 1346 г, у французов – 1280 г, у корейцев – 1376 г, у японцев – 1313 г. Лидеры – немцы, их мозг весит 1425 г. Мозг у россиян меньше немецкого на 26 граммов. У афроамериканцев мозг в среднем весит 1223 г, это на 100 г меньше, чем у белокожего населения США.

В течении жизни мозг может менять свой вес в сторону усыхания. В основном, гиппокамп уменьшается у людей, страдающих от депрессии и шизофреников. В настоящее время ученым известно, одни участки мозга стареют быстрее, чем другие. Вследствие возрастных изменений, потеря в объеме может доходить до 10%. Как установили ученые из медицинского центра университета Раш, к и усыханию мозга в старшем воздасте приводит дефицит витамина В 12 , а так же такое заболевание, как сахарный диабет.

Как избежать этого и предупредить высыхание серого вещества?

Ответ прост: нужно почаще употреблять в пищу продукты, содержащие этот самый витамин В 12 . В самых больших количествах он содержится в молоке, яйцах, мясе, птице, рыбе.

Очень полезны в этом плане бобы, фасоль, бананы, зерновой хлеб – именно в этих продуктах содержатся глюциды (медленные углероды), которые замедляют процессы старения мозга. Следует заниматься спортом: даже незначительные нагрузки стимулируют насыщение крови кислородом, соответственно в мозг поступает значительно больше питательных веществ. Очень важно установить для себя правильное питание, основными правилами котрого является ограниченое количество сладкого, а так же разнообразие в пище: мозг не любит диеты, где в течении нескольких недель нужно питаться однообразно.

Только правильный подход к собственному образу жизни позволит сохранить молодость мозга и увеличить уровень IQ.

Кто же самый умный? Еще в начале XX в. на этот вопрос отвечали так: тот, у кого крупнее мозг. И человека нарекли царем природы, как существо разумное, у которого среди всех живых существ Земли самый крупный мозг (разумеется, мерить нужно относительно размера тела, и несмотря на гигантские размеры мозга у кита или слона, относительный их размер меньше, чем у лидера – человека). Из этого, вроде как, следует, что индивидуум с большим мозгом по уму и сообразительности обойдет другого Homo sapiens, у которого «мозгов чуть поменьше».

В сущности, эта теория вроде бы даже подтвердилась в ходе исследования мозга знаменитых людей. Проводились их измерения и оказалось, что многие гении являются обладателями мозга, значительно превышающего среднестатистическую норму обычных людей, которая составляет примерно 1,4 кг.

Однако этой теории пришлось рассыпаться в прах, когда обнаружилось, что самый большой и тяжелый мозг (2 кг 850 г) содержался в черепной коробке одного пациента психиатрической больницы с диагнозом “идиотизм”. Опять же, многие гениальные личности по весу мозга не дотягивали даже до той самой средней статистики. Например, мозг Анатоля Франса был весом всего в 1кг 17 г, а великий химик Юстус Либих и вовсе обходился мозгом весом менее килограмма. Более того, известны случаи, когда вполне нормально живущие и мыслящие люди имели сильно поврежденный или вообще практически отсутствующий мозг.

К тому же оказалось, что у представителей разных наций мозг различен по весу. Недавно было установлено, что самый тяжелый мозг у монголов (до этого первенство отдавалось бурятам). Тройкой лидеров являются белорусские, немецкие и украинские мозги, ну а русские – на почетном четвертом месте. Далее список тяжеловесов продолжают корейцы, чехи и англичане; замыкают его – японцы и французы. А самый маленький мозг - у коренных жителей Австралии: он у среднестатистического аборигена весит всего около килограмма.

Некоторые ученые считают, что формирование мозга человека зависело от климатических факторов и сложности окружающей обстановки. Проблемы выживания в условиях переменчивого климата, необходимость постоянного поиска средств к существованию тренируют мозг и способствуют его увеличению подобно тому, как однообразная физическая нагрузка увеличивает мускулатуру. Но это не более чем теория.

Некоторое время господствовало мнение, что относительный интеллект личности взаимосвязан с количеством нейронов головного мозга, однако русским профессором Петром Анохиным было открыто, что не в количестве нейронов дело, а в числе связей между ними. Так же размышлял и Сантьяго Рамон-и-Кахаль, знаменитый испанский нейрофизиолог.

В настоящее время ученые говорят, что мозг каждого из нас содержит клетки, которые отвечают за определенные способности, и даже целые клеточные структуры, благодаря которым один человек становится талантливым музыкантом, другой – гениальным физиком, третий – ловким спортсменом.

И все же, неужели большое количество серого вещества не дает особого преимущества?

У руководителя лаборатории развития нервной системы НИИ морфологии человека РАН Сергея Савельева есть любопытное мнение. Он считает, что среди людей с объемным мозгом больше лентяев. Поясняет он это так. Работа мозга, чрезвычайно сложного механизма, требует довольно больших энергетических затрат. Вообразите, в „бездумном“ состоянии мозгом расходуется примерно 9% всей энергии и 20% кислорода. Но как только у человека возникают мысли о чем-то серьезном, как его „серое вещество“ мгновенно поглощает до 25% питательных веществ, поступивших в организм. Организм от этого быстро устает, и потому человек интуитивно или вполне сознательно стремится к жизни в более легком режиме.

Но в нахождении разнообразных способов лоботрясничества “большой голове” нет равных. Но уж если носитель тяжелого мозга превозможет свою лень, он способен свернуть горы. Ведь такой мозг обладает большей способностью к вариативности. К слову, монголы, чемпионы по тяжести мозга, считаются признанными лентяями. Да они и сами не спорят, что довольно ленивы, иначе откуда у них есть привычка откладывать на завтра дела, когда их можно доделать уже сегодня. Об этом гласит и поговорка: "Не кончится монгольское «завтра».

Из опытов с животными также оказалось, что среди млекопитающих, принадлежащих к одному и тому же виду, обладатели более тяжелого мозга более устойчивы к стрессу. Например, мыши с большим мозгом гораздо более флегматичны, чем их собратья с мозгом поскромнее, им легче пережить разнообразные стрессовые ситуации. Кроме этого, двум подопытным группам грызунов давали равные дозы алкоголя, и у них проявлялись совершенно разные реакции: «мозговитые» мыши делались активнее и подвижнее, а их сородичи с меньшим мозгом наоборот, становились ленивей и печальней.

При этом масса мозга, как выяснилось, совершенно не влияет на сообразительность даже у мышей: обе группы с одинаковыми результатами и скоростью справлялись (или не справлялись) с логическими задачами, которые ставили перед ними учеными.