A bálnák és a delfinek rendelkeznek az élővilág leghatalmasabb agyával; létezik olyan cetfaj, amelynek nyolc kilogrammot nyom az agya, vagyis hatszor nehezebb egy átlagos emberi agynál. E különleges tengeri emlősöknek a nagy agyméretét gyakran hozzák összefüggésbe az emberéhez hasonló intelligenciájukkal. De vajon a ceteknek a rendkívüli agyméretük miatt lehet az emberéhez hasonló az intelligenciájuk is?
Paul Manger professzor, a dél-afrikai Johannesburg-i Witwatersrand Egyetem (Wits Egyetem) anatómiai tudományok tanszékének egyetemi tanára és kutatócsoportja
azonban más eredményre jutott az általános vélekedéshez képest
a Scientific Reports tudományos folyóiratban publikált tanulmányukban. "Az emlősök 90-szer gyorsabban veszítik el a hőt a vízi környezetben, mint mi a szárazföldön, a levegőn" – mondja Paul Manger.
"Minden emlős agya a test egyéb hőtermelő mechanizmusaitól függetlenül termel hőt. Ez a plusz hő azért különösen fontos a ceteknél, hogy az idegsejtjeik elég melegek maradjanak a hidegvízi körülmények között is, a hatékony működéshez "- nyilatkozza Manger professzor, a tanulmány vezető szerzője.
A cetek (Cetacea) a földtörténeti újidő, a kainozoikum hajnalán, mint szárazföldi gerincesek, párosujjú patás emlősökként (Artiodactyla) alkalmazkodtak a tengeri életmódhoz nagyjából ötven millió éve, az eocén időszakban.
A cetek igen gyors evolúciója 30 millió éve, az oligocén földtörténeti kor elején vett gyökeres fordulatot.
Az oligocénben elkezdődött klímaromlás – kisebb nagyobb ingadozásokkal – egészen a pleisztocén kor nagy eljegesedési periódusaiig tartott. A világtenger átlaghőmérséklete is jelentősen lecsökkent, ami miatt az addigi meleg vízi életkörülményekhez szokott őscetek egy része kipusztult, más részük pedig elkezdett alkalmazkodni a viszonylag gyors klímaromláshoz.
Már az agy hőmérsékletének kicsi csökkenése is sok idegsejtet inaktívvá tesz,
ami nagymértékben csökkenti a mentális aktivitást.
Manger professzor és kutatócsoportja arra az eredményre jutott, hogy ha a víz hőmérsékletének csökkenése eredményezte a nagy agyak kifejlődését mind a bálnáknál, mind pedig a delfineknél, akkor a bálnák és a delfinek agyának olyan speciális agyi hőtermelő rendszerre van szüksége, amely más emlősök agyában nem fejlődött ki.
"Azt találtuk, hogy a bálnák és delfinek agyát alkotó sejtek többségében megvan az a különleges belső kémia, amely az agy saját fűtőelemeként működik" - mondja Paul Manger, aki már 2006-ban felvetette, hogy a cetek rendkívüli agymérete a hűvös vízi körülményekhez való evolúciós adaptációnak tekinthető.
„ A delfinek és a bálnák nagy agya tehát egyfajta adaptív evolúciós válasz a hideg vízi környezetben való élet kihívásaira."- állítja Manger professzor. Ezek a " fűtőelemek "sokkal kevésbé vannak jelen a szárazföldön élő emlősök, mint például a cetek őseihez szorosan kapcsolódó víziló, sertés, bivaly, teve és antilop agyában.
Paul Manger és munkatársai megállapították, hogy az agyalapú hőtermelő rendszernek három szokatlan vagy speciális jellemzője van a bálnák és a delfinek agyában. Először is azt tapasztalták, hogy a cetagyban található idegsejtek körülbelül 90% -a tartalmaz olyan fehérjéket, amelyeket úgynevezett szétkapcsoló fehérjéknek neveznek.
Ezek a fehérjék nagyon hatékonnyá teszik az energiatermelést a sejtekben, hőt adnak le ahelyett, hogy a normális idegsejtek működéséhez szükséges ATP-t termelnének. A cetekkel szoros rokonságban álló fajoknál, mint például a vízilónál, az idegsejtek csupán 35% -a tartalmazza ezeket a fehérjéket.
Másodszor, a bálnák és a delfinek agyában a gliasejtek, vagyis az idegsejtek működését támogató sejtek 30-70% -a tartalmaz szétkapcsolódó fehérjéket, míg más, a cetekkel közvetlen rokonságban álló fajoknál úgy tűnik,
hogy ezek a gliasejtek nem tartalmaznak könnyen kimutatható mennyiségben szétkapcsolódó fehérjéket.
Végül pedig a neurokémiai noradrenalint tartalmazó idegvégződések, amelyek a szétkapcsolódó fehérjék koncentrációját és aktivitását szabályozzák, a bálna és a delfin agyban körülbelül 30% -kal sűrűbbek, mint a cetekkel szoros rokonságban álló szárazföldi fajoknál.
"Ezek az új eredmények, összevonva a bálna- és delfinagyak szerkezetének és működésének jelenlegi megértésével, azt jelzik, hogy a cetek agya a termogenezisre szakosodott, valószínűleg a hideg vízi környezetükre adott reakcióként, nem pedig az intellektuális funkciókra visszavezethetően" - mondja Paul Manger.
Míg az a koncepció, miszerint a bálnák és a delfinek nem tűnnek intelligensebbeknek, mint az átlagos emlősök,
kijózanító gondolat lehet egyesek számára,
Manger és kollégái úgy vélik, hogy a természetvédelem szempontjából alapvető fontosságú a maguk valóságában megérteni ezeket az egyedülálló emlősöket , nem pedig olyanként látni, mint amilyennek elképzelni szeretnénk őket.
"Annak ismerete, hogy a vízhőmérséklet változása mennyire befolyásolhatja a túlélésüket, lehetővé teheti számunkra, hogy megértsük, mi fog történni bizonyos bálna- és delfinfajokkal az óceáni hőmérséklet elkerülhetetlen emelkedése során, amit az éghajlatváltozás okoz" - mondja Manger.
"Nagyon valószínű, hogy egyes cetfajok a világtenger túlmelegedés következtében kipusztulhatnak, és a globális felmelegedés áldozatává válhatnak. Ennek megértése teheti lehetővé számunkra, hogy a lehető legmegfelelőbb módon koncentráljuk az erőfeszítéseinket a bálnák és delfinek jövőjének biztosításához „ - tette hozzá Paul Manger.
(Forrás: Phys.org. )