I vantaggi di un grande cervello possono sembrarci ovvi. Ma molte creature oltre agli umani hanno prosperato senza di loro e continuano a fare bene, grazie mille. Dopotutto, come Alex DeCasien, uno studente laureato in antropologia alla New York University, "il cervello è super costoso per crescere e mantenere". Per gli antropologi, questo pone un mistero evolutivo: cosa spingerebbe una creatura a investire così tanta energia in un organo che non fornisce benefici immediati per la caccia, l'accoppiamento o la difesa?
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Più di due decenni fa, gli antropologi hanno iniziato ad abbracciare la "teoria del cervello sociale" come possibile risposta. Questa idea afferma che sono state le sfide a gestire relazioni e interazioni sociali sempre più complesse che hanno guidato principalmente lo sviluppo di cervelli più grandi, rispetto alla sfida di trovare cibo. Dopotutto, essere una creatura sociale richiede molto lavoro. Ma un nuovo studio di DeCasien punta su questa teoria dominante suggerendo un diverso catalizzatore per lo sviluppo del cervello: la frutta.
Nella sua ricerca, DeCasien si concentra principalmente sulle differenze tra i sessi nei primati. Qualche anno fa, stava analizzando gli studi sulle differenze di dimensioni del cervello tra i sessi dei primati e si imbatté in quella che lei chiama "un'enorme contraddizione". Ha trovato diversi studi recenti che suggeriscono che i primati poligynandrous (quelli che si accoppiano con partner multipli) o i primati monogami (quelli che mantengono relazioni di accoppiamento a lungo termine con un partner) avevano un cervello più grande dell'altro. Stranamente "entrambi hanno sostenuto il supporto dell'ipotesi del cervello sociale", afferma DeCasien.
Alcuni di questi scienziati hanno sostenuto che la gestione di più partner avrebbe tassato maggiormente la mente e incoraggiato lo sviluppo di cervelli più grandi, mentre altri hanno suggerito che stringere un legame di accoppiamento duraturo con un partner richiederebbe più capacità mentale. "Nel rivalutare questa ovvia contraddizione, volevo prendere in considerazione quelle idee più vecchie", afferma DeCasien. Utilizzando tecniche moderne e dati espansi, DeCasien e il suo team hanno fatto proprio in uno studio pubblicato questa settimana sulla rivista Nature Ecology and Evolution .
La sua conclusione: quelle idee più vecchie erano corrette, per lo più.
Studi precedenti sullo sviluppo del cervello dei primati hanno attinto fino a 43 specie di primati, afferma DeCasien. I moderni set di dati hanno permesso al suo team di attingere a dati sulle dimensioni del cervello da oltre 140 specie. Hanno confrontato queste dimensioni del cervello con le diete e i fattori della specie in base allo sviluppo sociale, come la dimensione del gruppo e il sistema di accoppiamento. Sono stati in grado di sgretolare quei numeri con tecniche avanzate di analisi statistica sviluppate o perfezionate nell'ultimo decennio.
"Abbiamo impiegato tutti i metodi più recenti disponibili", afferma DeCasien. (Questo è il motivo "abbiamo un numero ridicolo di tabelle supplementari" nello studio, aggiunge.)
Dopo aver eseguito queste analisi, il team di DeCasien ha concluso che la dieta, non la complessità sociale, sembrava essere più correlata con dimensioni cerebrali più grandi tra i primati. In particolare, i primati che si nutrivano principalmente di frutti - come gli scimpanzé o le scimmie ragno - sembravano avere le dimensioni più grandi del cervello. (In particolare, gli esseri umani sono stati esclusi dai dati perché "siamo anomali per quanto riguarda le dimensioni del cervello", secondo lo studio, una pratica comune nella ricerca comparativa sulle dimensioni del cervello.)
Ciò ha senso, poiché la frutta è una fonte di cibo molto più ricca di nutrienti rispetto al fogliame, afferma Katherine Milton, antropologa fisica dell'Università della California a Berkeley che ricerca l'ecologia dietetica dei primati e non è stata coinvolta in questo studio. "Poiché i primati altamente folivori [che mangiano le foglie] stanno generalmente assumendo meno energia pronta per unità di tempo rispetto ai primati altamente frugivori [che mangiano la frutta], si potrebbe pensare che le loro dimensioni del cervello sarebbero correlate a questa differenza dietetica", ha detto Milton via e-mail.
Tuttavia, il semplice accesso a questi nutrienti non spiega da solo perché i primati che si nutrono di frutta evolverebbero cervelli più grandi, afferma DeCasien. "Aumentare la qualità della tua dieta ... ti dà la possibilità di aumentare le dimensioni del tuo cervello, ma non spiega ancora perché sarebbe vantaggioso", afferma DeCasien — tanto meno abbastanza vantaggioso da giustificare la spesa di più risorse nel tuo cervello rispetto ad altre parti del tuo corpo.
Tale vantaggio deriva dalla difficoltà richiesta per trovare buoni frutti, afferma DeCasien. Come ha scritto Milton in uno studio del 1981 che ha confrontato le scimmie ragno frugivore con le scimmie urlatrici folivore, "la frutta è una risorsa alimentare distribuita in modo più irregolare nelle foreste tropicali rispetto alle foglie [...] Quindi le scimmie ragno si trovano ad affrontare un problema molto più complesso degli urlatori rispetto a localizzando le loro fonti alimentari poiché, in effetti, hanno a che fare con un'area di approvvigionamento oltre 25 volte più grande. "Lo studio ha osservato che le scimmie ragno hanno una dimensione del cervello in media superiore al doppio di quelle delle scimmie urlatrici e hanno ipotizzato che le difficoltà di apprendimento trovare e ricordare dove si trovano i frutti potrebbe aver guidato tale crescita.
"La complessità cognitiva necessaria per diventare più efficiente nel foraggiare per quelle cose fornirebbe anche la pressione selettiva per aumentare le dimensioni del cervello", afferma DeCasien.
Eppure Robin Dunbar, antropologo e psicologo evoluzionista dell'Università di Oxford che ha sviluppato l'ipotesi del cervello sociale, afferma che lo studio di DeCasien ha "un grave difetto nella [sua] intera struttura". Dunbar afferma che la dieta è un vincolo per le dimensioni del cervello, mentre la socialità serve come causa per lo sviluppo del cervello. Confrontarli tra loro come se fossero equivalenti non è corretto, dice Dunbar; a suo avviso, sono spiegazioni complementari, non alternative.
"Quello che sostengono essenzialmente è che i miglioramenti nella dieta hanno guidato l'evoluzione dei cervelli di grandi dimensioni in modo da consentire miglioramenti nella dieta", afferma Dunbar. Aggiunge che i ricercatori non erano corretti nel considerare le dimensioni totali del cervello quando avrebbero dovuto concentrarsi sulle dimensioni della neocorteccia - la parte del cervello coinvolta nella cognizione, nel ragionamento spaziale e nel linguaggio - che Dunbar ha analizzato nel suo articolo del 1992 proponendo il cervello sociale ipotesi.
Dunbar contesta anche i dati utilizzati da DeCasien e dal suo team che mostrano che i mangiatori di frutta hanno un cervello più grande dei mangiatori di foglie, dicendo che hanno ignorato la ricerca dal 1992 smentendo questa affermazione.
Altri ricercatori che studiano l'evoluzione dei primati erano meno critici. "I risultati degli autori sono molto convincenti", afferma Michael Schillaci, antropologo evoluzionista dell'Università di Toronto e non è stato coinvolto nello studio. Il lavoro di DeCasien "fornisce un supporto molto forte per una spiegazione ecologica dell'evoluzione delle dimensioni del cervello nei primati, che è un segno distintivo del nostro ordine", afferma. Tuttavia, dice di non essere sicuro che il consumo di frutta abbia contribuito in modo specifico a guidare l'evoluzione delle dimensioni del cervello in umani, anche i discendenti dei primati.
L'antropologo evoluzionista della Durham University Robert Barton concorda con alcune delle scoperte di DeCasien, in particolare che l'ipotesi del cervello sociale probabilmente non è il principale motore dello sviluppo del cervello. Tuttavia, Barton, che non è stato coinvolto in questo studio e sta attualmente lavorando a uno studio più ampio sullo stesso argomento, afferma che esiterebbe a individuare qualsiasi tipo specifico di cibo che guida lo sviluppo del cervello.
"Dove siamo d'accordo è che ci sono poche o nessuna prova di un effetto" cervello sociale "in questi grandi set di dati e che ci sono correlazioni più solide con variabili ecologiche", ha detto Barton via e-mail.
Da parte sua, DeCasien avverte che frutta e dieta non sono i soli motori dell'evoluzione delle dimensioni del cervello tra i primati, ma solo quello dominante dalla loro analisi. Le richieste sociali sempre più complesse certamente hanno ancora giocato un ruolo importante nell'incoraggiare la crescita delle dimensioni del cervello, afferma. "Non è che sia l'uno e non l'altro", dice. "Pensiamo sicuramente che queste cose siano tutte una sorta di coevolvimento insieme".
