Avere cervelli relativamente più grandi potrebbe permettere una maggiore reattività ai cambiamenti ambientali e quindi una maggiore adattabilità ad ambienti più mutevoli? È quanto si è proposto di indagare un team di ricercatori guidati da Trevor Fristoe e Carlos Botero, entrambi dell’Università di Washington, ed Andrew Iwaniuk del Canadian Centre of behavioural neuroscience. Lo studio è stato pubblicato su Nature Ecology & Evolution.

I ricercatori si sono proposti di verificare l’ipotesi secondo cui a specie con cervelli relativamente più grandi godrebbero di maggior flessibilità comportamentale, fattore che permetterebbe una maggior adattabilità in ambienti che cambiano (e quindi una dinamica di popolazione più stabile). Sebbene questa ipotesi implichi che l’evoluzione di una taglia cerebrale relativamente maggiore sia guidata dai benefici adattativi conferiti da una maggiore capacità di risposta ad ambienti mutevoli, i dati pubblicati finora non sono ancora riusciti a dimostrarne pienamente la fondatezza. Lo studio si è concentrato sulle specie nidificanti in Nord America.

Gli autori quindi sono partiti dalla verifica dell’ipotesi secondo cui a cervelli relativamente più grandi corrisponderebbe una flessibilità comportamentale maggiore. Per farlo hanno riesaminato i dati di letteratura disponibili per oltre 2062 specie di uccelli, di dimensioni cerebrali note. I risultati di questa analisi mostrano in effetti un’associazione positiva tra la dimensione relativa del cervello (rispetto alla taglia corporea) e la complessità comportamentale osservata: specie con cervelli più grandi sono in grado di mettere in atto comportamenti più elaborati.

Successivamente lo studio si è concentrato sul tentativo di verificare se popolazioni di uccelli con taglia cerebrale relativamente maggiore fossero demograficamente più stabili di quelle di specie con encefalizzazione minore, perché meno vulnerabili agli effetti dei cambiamenti. Per sondare questa ipotesi, il gruppo ha creato un modello statistico utilizzando dati per 126 specie raccolti dal Breeding Bird Survey, un dataset che contiene informazioni sulla taglia cerebrale e sulle fluttuazioni annuali delle popolazioni e li hanno incrociati, per ciascuna specie analizzata, con i dati dell’American Birth Conservation Region, in modo da poter confrontare i risultati con le variazioni nella dimensione delle popolazioni degli uccelli del Nord America con dimensioni cerebrali medie e piccole.

Anche in questo caso lo studio mostra una correlazione positiva tra specie con encefalizzazione relativamente maggiore e popolazioni più stabili, sebbene i ricercatori stessi sottolineino i limiti del modello. I dati infatti potrebbero non essere così robusti come sembrano perché il modello, nelle parole dei ricercatori, assume che le dimensioni delle popolazioni studiate non cambino nel tempo.

Per completare la loro analisi e provare a superare questo limite, i ricercatori si sono domandati se ambienti mutevoli abbiano guidato o meno l’evoluzione di cervelli relativamente più grandi. In altre parole: ambienti più mutevoli hanno favorito l’evoluzione di un’encefalizzazione relativamente più grande o, viceversa, ambienti mutevoli sono stati colonizzati da popolazioni la cui taglia cerebrale è stata selezionata per altri fattori e che è stata poi determinante per la colonizzazione di quegli ambienti?

Per rispondere a quest’ultimo quesito, lo studio ha sviluppato un modello su dati di 1288 specie di dimensioni cerebrali note per verificare se il passaggio da cervelli piccoli a cervelli più grandi sia effettivamente più probabile in ambienti instabili. In questo caso, tuttavia, i ricercatori non hanno trovato alcune associazioni significative: i risultati mostrano infatti che popolazioni con cervelli relativamente più grandi sono uniformemente distribuiti in entrambi i tipi di ambienti, stabili e mutevoli.

Lo studio dunque costituisce al tempo stesso una parziale conferma dell’ipotesi del buffer cognitivo e una traccia per ulteriori studi. Non è ancora detta la parola fine all’impatto sull’evoluzione degli uccelli dato da una maggiore encefalizzazione.


Riferimenti
Trevor S. Fristoe, Andrew N. Iwaniuk, Carlos A. Botero. Big brains stabilize populations and facilitate colonization of variable habitats in birds. Nature Ecology & Evolution, 2017; DOI:10.1038/s41559-017-0316-2

Immagine: di pubblico dominio (da Wikimedia Commons)

Emanuele Cullorà

Mi sono laureato in Biodiversità ed evoluzione biologica all’Università degli Studi di Milano ed ho conseguito un master in Giornalismo scientifico e comunicazione istituzionale della scienza all’Università degli studi di Ferrara. Mi appassiona la divulgazione e lo studio della storia delle idee scientifiche.