Velikost není všechno: 'Ptačí mozečky' jsou daleko efektivnější než mozky savců

- Příroda autor: Jan Toman

Ptáci jsou schopní neuvěřitelných mentálních výkonů. Není žádným tajemstvím, že se někteří z nich dokážou naučit lidská slova či krátké věty. Krkavcovití pěvci a papoušci toho ale dokáží ještě daleko víc. Naučená slova jen "nepapouškují", ale po svém způsobu dokážou komunikovat s člověkem. 

Ilustrační snímek

Ilustrační snímek,zdroj: ThinkStock

Vyrábějí a používají jednoduché nástroje, například trny nebo zahnuté větvičky. Dokáží řešit komplexní problémy pomocí vhledu a rozumí principu příčiny a následku, což se projevuje mimo jiné tím, že se k potravě dostanou i přes složité experimentální rébusy.

Stejně jako řada dalších ptáků plánují dopředu a jsou schopní podle vlastních zkušeností odhadnout reakce druhých. V neposlední řadě se také poznají v zrcadle. Krkavcovití a papoušci zkrátka popírají posměšné rčení o ptačím mozečku – ačkoli je jejich mozek mnohonásobně menší než mozek velké části savců, svou mentální kapacitou se směle vyrovnají lidoopům. Jak je to ale možné? Funguje snad jejich mozek na úplně jiném principu?

Záhadu narůstající s každou další studií o kognitivních schopnostech ptáků se podařilo rozlousknout mezinárodnímu týmu biologů vedeným zoology z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze.

Třebaže se stavba ptačího a savčího mozku na první pohled výrazně liší, nedávné studie ukázaly, že si rozsáhlé oblasti obou orgánů odpovídají. Mozkové kůře, která se u ptáků zdála daleko slaběji zastoupená než u savců, odpovídají jiné oblasti ptačího mozku a opeřenci tak nejsou ochuzení ani o vyšší mozkové funkce.

Vysvětlením ptačích kognitivních schopností není nějaký záhadný rozdíl ve stavbě mozku, ale daleko větší nahuštění mozkových neuronů na jednotku objemu než u nás a našich nejbližších příbuzných. S trochou nadsázky by tak šlo prohlásit, že se ptačí evoluce vydala cestou k daleko efektivnějšímu centru nervové soustavy než u savců, "pána tvorstva" nevyjímaje.

Dlouhou dobu se mělo za to, že výše kognitivních schopností u jednotlivých druhů závisí na poměru mezi velikostí mozku a těla. Co na tom, že má velryba absolutně daleko větší mozek než člověk. Potřebuje také ovládat větší tělo. Vyšší kognitivní schopnosti měly mít ty druhy, které vzhledem k hmotnosti jedince oplývají větším mozkem než průměrný savec nebo pták. Postupně se ale ukázalo, že kognitivní schopnosti závisí do značné míry také na absolutní velikosti mozku.

Z tohoto pravidla se ovšem vymykají malé, ale výkonné mozky krkavcovitých ptáků a papoušků. Ani ty největší z nich nepřesahují 15, respektive 25 gramů. Přesto se ale výkonem vyrovnají opičím mozkům vážícím i několik dekagramů!

Podle posledních poznatků je nejdůležitějším ukazatelem výše kognitivních schopností počet nervových buněk v mozku a jejich propojení. Právě v této "disciplíně" ptáci excelují. Jejich neurony jsou malé, natěsnané k sobě a hustě propojené. Donedávna ale nikdo poměry nervových buněk v mozku ptáků nikdo pořádně neprozkoumal.

Proto pražští biologové prozkoumali počty nervových buněk v mozku ptáků, určili závislost tohoto počtu a objemu mozku na velikosti ptačího těla a srovnali počet neuronů v odpovídajících si částech mozku savců a ptáků.

Mozky ptáků oplývaly zhruba čtyřikrát vyšším počtem neuronů než podobně velké mozky hlodavců a dvakrát vyšším počtem neuronů, než by měly stejně velké mozky lidoopů. Na svou hmotnost navíc krkavcovití a papoušci oplývají nadprůměrně velkým mozkem, dokonce větším, než mají v průměru stejně velcí savci. Například drobný pěvec králíček je tak zhruba devětkrát menší než myš, ale jeho mozek má více než dvojnásobek neuronů.

Daleko hmotnější krkavci nebo papoušci oplývající větším mozkem než drobný králíček tak mají srovnatelné množství mozkových neuronů jako menší opice.

Navíc se ukázalo, že u krkavcovitých a papoušků roste s velikostí těla daleko více velikost koncového mozku než ostatních částí centrální nervové soustavy. U největších druhů dosahuje 80 až 85 procent objemu celého orgánu. S přibývajícím počtem neuronů ovšem co do objemu narůstá daleko pozvolněji než ostatní části mozku.

Čím objemnější mozek tak krkavcovití a papoušci mají, tím větší část těsně nahloučených neuronů je zastoupená v koncovém mozku zodpovědném za vyšší mozkové funkce. Těch se tam může nacházet až 80 procent z celkového počtu, z toho valná většina v oblastech odpovídajících savčí mozkové kůře. U savců se naopak většina neuronů nachází v mozečku a dokonce ani u člověka nepřesahuje poměr neuronů v koncovém mozku 20 procent z celkového počtu.

Jinými slovy, drobný králíček má v koncovém mozku zhruba pětkrát tolik neuronů co myš, papoušci kea a havrani v tomto ohledu překonávají drobné opice a papoušek ara dokonce makaky. Koncentrace ostatních mozkových buněk nezahrnujících neurony je u ptáků i savců velmi nízká v mozečku. U ptáků je navíc výrazně snížená i v koncovém mozku, ostatní části nervové soustavy u nich ovšem sestávají převážně z těchto ne-nervových buněk.

Na druhou stranu, mozky papoušků a krkavcovitých nejsou úplně totožné. Liší se například v tom, jak se s velikostí těla mění velikost a počet neuronů ve spodních vrstvách koncového mozku, obdobě savčích bazálních tělísek. To může souviset i s odlišným nadáním k učení a jemné motorice. Mozky ostatních ptáků mají podle očekávání menší koncový mozek s nižším počtem neuronů. Koncentrace nervových buněk v oblasti odpovídající savčí mozkové kůře u pštrosů emu, slepic nebo holubů ale ani tak neklesá pod úroveň známou u savců.

Malý a výkonný mozek je u ptáků zřejmě nutností kvůli schopnosti aktivního letu. U skupin, které si mohou dovolit dlouhý vývoj ve vajíčku a následnou péči o mláďata, jako jsou právě krkavcovití a papoušci, potom mohlo dojít k jeho dalšímu úžasnému rozvoji. Než se tedy začnete posmívat ptákům kvůli jejich mozku menšímu než lískový oříšek, mějte na paměti, že je zřejmě mnohonásobně výkonnější, než ten váš…

Zdroj: Olkowicz S, Kocourek M, Lučan RK, Porteš M, Fitch WT, Herculano-Houzel S, Němec P (2016): Birds have primate-like numbers of neurons in the forebrain. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Early Edition.

Tagy: česká věda zvířata a příroda věda a poznání

Zdroje: Vlastní