WikiEdge:BioRxiv-2024.05.01.592020

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  • 標題:Coleoid Cephalopods Demonstrate Asocial Path to the Evolution of Big Brains
  • 中文標題:鳥翼型頭足類生物展示了大腦演化的非社會途徑
  • 發布日期:2024-05-01
  • 作者:Basava, K.; Bendixen, T.; Leonard, A.; George, N. L.; Vanhersecke, Z.; Omotosho, J.; Mather, J.; Muthukrishna, M.
  • 分類:evolutionary biology
  • 原文連結https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.01.592020

摘要:社交性被認為是大腦和複雜行為演化的主要選擇壓力,這是基於對哺乳動物和鳥類數據的分析。鰭足類頭足動物有大腦、複雜的神經系統,並表現出與鳥類、鯨類和靈長類相當的智能行為。然而,許多頭足動物生活大多孤獨,一生只產一次子,生命短暫,幾乎沒有機會進行育兒、複雜的群體動態或社會學習。需要一個考慮到這些因素的正式模型。在這裡,我們對頭足類軟體動物進行了"非社交大腦假說"的正式模型測試。我們從3933篇關於章魚、魷魚和烏賊的79種物種的出版物中編制了一個大腦大小、生態、行為、社交性和生活史的資料庫,這些物種都有可比較的大腦數據。我們使用更新的系統發育關係和貝葉斯多層模型分析這些數據。在一系列預先註冊的統計分析中,這些分析是從"非社交大腦假說"正式模型的預測中得出的,我們發現棲息地的影響很大,這表明生態是頭足動物大腦大小的主要選擇壓力。我們還發現大腦大小與捕食者群體數量之間存在正相關關係,而大腦大小與社交性之間沒有關係。這些結果與大腦演化的社交解釋不一致,但與生態解釋一致。它們強調了需要新的理論來解釋大腦的更一般的演化,包括在頭足動物中,這些動物在5億多年前就與脊椎動物分化開來。

問題與動機

作者的研究問題包括:

  • 為何頭足類動物(cephalopods)擁有較大的大腦和複雜的神經系統,並且表現出與鳥類鯨類靈長類相似的智能行為?
  • 鑑於許多頭足類動物生活習性孤獨、單次繁殖且壽命短,幾乎沒有父母照顧、複雜的群體動態或社會學習的機會,那麼對於這些動物來說,社會性因素是否是大腦進化的主要選擇壓力?
  • 非社會性因素是否能夠更好地解釋頭足類動物大腦大小的進化?
  • 是否需要一個新的理論模型來解釋大腦的進化,尤其是對於頭足類動物這種在超過5億年前就與脊椎動物分化的物種?