Un nuovo studio della Drexel University che confronta le dimensioni del cervello con le dimensioni del corpo mostra che solo perché ti sei evoluto per avere un cervello grande, alcune regioni del tuo cervello potrebbero non aver tenuto il passo.

Sean O'Donnell, dottorato di ricerca, professore al College of Arts and Sciences della Drexel University, e il suo team ha studiato un'ampia varietà di vespe di carta costaricane per far luce su questo argomento. E quello che hanno scoperto è che i cervelli delle vespe seguivano una regola biologica generale - la regola di Haller - quando si trattava delle dimensioni complessive del cervello, ma non tutti i cervelli erano uguali nella struttura.

"I cervelli non sono masse omogenee:sono divisi in sottoregioni che svolgono funzioni diverse, " O'Donnell ha detto. "E abbiamo scoperto che non tutte queste sottoregioni evolvono alla stessa dimensione proporzionale."

Le dimensioni complessive del cervello si evolvono di pari passo con le dimensioni del corpo, ma lo schema usuale all'interno di un lignaggio di animali - chiamato "regola di Haller" - è che la specie più piccola abbia il cervello più grande rispetto alle dimensioni del corpo.

Per esempio, un gorilla occidentale è in media di qualche centimetro più corto di un gorilla orientale, ma i loro cervelli sono entrambi della stessa dimensione. Ciò significa che il cervello di un gorilla occidentale sarà una proporzione maggiore del suo corpo complessivo rispetto al gorilla orientale, seguendo la regola di Haller.

umani, però, costituiscono un'eccezione alla regola di Haller. La nostra dimensione totale del cervello è molto più grande di quella che la nostra dimensione corporea indicherebbe tra i primati. Quindi come si sono evoluti i nostri grandi cervelli? O'Donnell e il suo team speravano che le vespe di carta avrebbero iniziato a fornire alcuni indizi.

Hanno condotto uno studio (pubblicato nel Giornale biologico della Società Linnea ) su più specie di vespe di carta all'interno della tribù tassonomica Eponini per determinare se le dimensioni dei loro corpi erano correlate alle dimensioni delle diverse parti del loro cervello.

"Queste vespe hanno un'enorme gamma di dimensioni tra le specie:la specie più grande era oltre 25 volte la dimensione della più piccola, " O'Donnell ha detto. "E, importante, i loro cervelli sono divisi in regioni distinte che svolgono diverse funzioni cerebrali, come l'elaborazione di input visivi rispetto a quelli chimici (olfatto e gusto)".

Il team ha scoperto che i cervelli delle vespe sembravano seguire la regola di Haller. Se sei una piccola vespa di carta, il tuo cervello avrà più o meno le stesse dimensioni di qualsiasi specie di tua cugina. Ma ciò non significa che le singole regioni del tuo cervello corrisponderanno ai tuoi cugini più grandi.

Sembra che ci sia un po' di avvertimento alla regola di Haller, almeno quando si tratta di vespe. Quando le loro dimensioni corporee sono diminuite, la dimensione proporzionale dei loro cervelli è aumentata. Però, alcune delle specifiche, regioni complesse del loro cervello no.

"Nelle specie più piccole, le dimensioni complessive del cervello sono rimaste pressoché costanti, man mano che i corpi più piccoli si evolvevano, ma alcune regioni del cervello si stavano riducendo rapidamente, "Ha spiegato O'Donnell.

I "corpi a fungo" delle vespe (un insieme di fibre neurologiche coinvolte nell'apprendimento, memoria e integrazione sensoriale) e i lobi delle antenne (che elaborano le informazioni chimiche) sono diminuiti significativamente in dimensioni proporzionali nelle vespe di corpo più piccolo.

In totale, O'Donnell e il suo team hanno esaminato 94 vespe in 19 specie originarie del Costa Rica. Le loro scoperte sulle regioni complesse in contrazione del cervello hanno tenuto, tranne che per una specie.

O'Donnell e il suo team hanno scoperto che Apoica pallens, aveva lobi ottici insolitamente ridotti (usati per vedere), mentre i suoi corpi a fungo nelle parti di elaborazione visiva del suo cervello erano molto più grandi del previsto.

Ma perché?

"Crediamo che le loro insolite strutture cerebrali siano legate al loro comportamento notturno, "O'Donnell ha detto. "Apoica è un genere di vespe che ha evoluto la capacità di volare e cacciare di notte."

Un tale adattamento del cervello al loro ambiente è certamente possibile, e non solo per loro, ma qualsiasi specie.

"Prevediamo altre specie di insetti che hanno compiuto importanti transizioni ambientali, da diurne a notturne, o dall'alto verso il sottosuolo, per mostrare le deviazioni della struttura cerebrale dalle aspettative sulla dimensione corporea per il loro lignaggio, " ha detto O'Donnell.

Questa è la prima volta che le strutture cerebrali specifiche vengono esaminate in questo modo. Come tale, c'è molto che non è chiaro. I ricercatori non sono sicuri del tipo di effetto reale che i lobi cerebrali di diverse dimensioni potrebbero avere sulle vespe. E non è nemmeno chiaro se tali cambiamenti siano specifici di queste vespe o potrebbero essere parte dell'evoluzione attraverso lo spettro degli insetti sociali (api, formiche, termiti ecc.) o altri tipi di animali.

"I nostri risultati mostrano che gli studi sulle relazioni tra le dimensioni del cervello e del corpo non dovrebbero presumere che tutte le parti del cervello siano uguali, " O'Donnell ha detto. "E speriamo di aprire la strada a una maggiore comprensione di quanto più grande, cervelli animali più complessi si sono evoluti."