למה יש לבעלי חיים מסוימים מוח גדול ואינטליגנציה מפותחת?
זו אולי נראית כמו שאלה מוזרה – הרי תמיד טוב יותר להיות חכם, לא? – אבל בטבע, מוח גדול הוא לא תמיד האסטרטגיה הטובה ביותר. המוח הגדול שלנו, בני האדם, דורש הרבה מאוד אנרגיה, גם במהלך ההתפתחות העוברית וגם במהלך חיינו. בעלי חיים עם מוח קטן יותר יכולים להשקיע את האנרגיה הזו בדברים אחרים: פיתוח שרירים חזקים יותר, למשל, או שריון שמגן מפני טורפים.
מוח ואינטליגנציה מתפתחים כשהיתרונות שהם מעניקים לבעליהם עולים על המחיר האנרגטי: כשיכולות קוגניטיביות עוזרות לבעלי החיים במאבק להישרדות ולהעמדת צאצאים. מהם בדיוק אותם יתרונות? מדוע המוח הגדול התפתח בשושלת שלנו, למשל, או בזו של הלווייתנים והדולפינים, ולא בשושלות אחרות? חוקרים הציעו מספר השערות לגבי הגורמים שדחפו את התפתחות האינטליגנציה באבולוציה. אחת המובילות שבהן נקראת "השערת המוח החברתי", ולפיה המוח הגדול התפתח כדי להתמודד עם הדרישות הקוגניטיביות של חיים בקבוצה.
עוד כתבות באתר מכון דוידסון לחינוך מדעי:
האם פסיכולוגיה חיובית יכולה לעזור בהתמודדות עם טראומה?
מפילים את הפירמידה האקולוגית
הדרך המסוכנת מסיפור מרגש לבית המרקחת
בעלי חיים חברתיים משקיעים לא מעט בניהול היחסים הבין-אישיים (או בין-קופיים, או בין-דולפיניים) שלהם. הם צריכים להכיר את חברי הקבוצה שלהם, כמובן, אבל זה עוד לא הכל. כדי להתנהל בהצלחה בקבוצה הם צריכים גם להבין את מקומם בהיררכיה החברתית, על מי אפשר לאיים ולמי חשוב לפנות את הדרך, לזכור למי הם עזרו אתמול ולמי הם חייבים טובה, להחליט עם מי לחלוק את מזונם ולמי להקדיש מזמנם, ועוד ועוד. כל זה מצריך יכולות קוגניטיביות מפותחות, והשערת המוח החברתי מציעה שהדרישות הללו דחפו את האבולוציה של האינטליגנציה.
מחקרים אכן הראו שיש מתאם בין גודל המוח לגודל הקבוצה אצל פרימטים ויונקים אחרים: מינים עם קבוצות גדולות יותר היו גם בעלי מוח גדול יותר. גם אצל ציפורים נמצא קשר בין יצירת קשרים חברתיים וגודל המוח.
כל אלו מחזקים מאוד את הטיעון שהסביבה החברתית של המין משפיעה על גודל המוח שלו. אבל יש שני בעל חיים שעושים לחוקרים חיים קשים במיוחד: הדיונונים והתמנונים.
תמנון פורש את זרועותיו על קרקעית הים
(צילום: ennar0/Shutterstock)
הרכיכות הללו ידועות באינטליגנציה שלהן: הן משתמשות בכלים, מנצלות אסטרטגיות ציד מתוחכמות, מסוגלות לדחות סיפוקים, ומראות גמישות מחשבתית ויכולת פתרון בעיות מרשימה. יש להן גם מוח גדול, במיוחד יחסית לחסרי חוליות אחרים, אם כי ההשוואה בינן לבין יונקים היא בעייתית: המוח שלהן בנוי בצורה שונה מאוד. מערכת העצבים של הדיונונים והתמנונים כוללת מוח מרכזי, שתי אונות אופטיות גדולות לצד העיניים, ושמונה "מוחות" נוספים, אחד לכל זרוע. מחקרים מראים שחלק גדול מעיבוד המידע לא נעשה במוח המרכזי, אלא באזורים אחרים. למין הנחקר ביותר, תמנון סלעים (Octopus vulgaris), יש בסך הכל כ-500 מיליון תאי עצב, בערך כמו לארנבת ופי 30 אלף מארנבת ים.
אבל באופן מפתיע, אצל הרכיכות האינטליגנציה והמוח הגדול לא מגיעים יד ביד עם חברותיות.
שתי דרכים אל המוח הגדול
התמנונים והדיונונים מציבים בעיה אמיתית בפני השערת המוח החברתי. אומנם יש מינים מסוימים של דיונונים שנוהגים לשחות בקבוצה, אך רבים אחרים, וכמעט כל מיני התמנונים, מעדיפים לבלות את זמנם בבדידות מזהרת. חלק מהם אפילו נצפו כשהם אוכלים את בני מינם – לא התנהגות חברתית במיוחד. בנוסף, תוחלת החיים שלהם קצרה, והם אינם מטפלים בצאצאיהם כלל – בעוד אצל יונקים ועופות, דווקא חיים ארוכים וטיפול הורי מסור נקשרו להתפתחות של מוח גדול. אז איך הם נהיו נבונים כל כך?
במחקר חדש, החוקרים מציעים שהנתיב אבולוציוני שעברו הרכיכות לעבר המוח הגדול היה שונה. הם השתמשו במודל מתמטי שהם פיתחו כדי להסביר את התפתחות האינטליגנציה בפרימטים, ומבוסס על השערה שהם מכנים "המוח התרבותי". לפי השערה זו, המוח הגדול נותן יתרון לבעליו משום שהוא מסוגל להתמודד עם יותר מידע על הסביבה – לרכוש מידע, לאחסן מידע, לשלוף אותו ולשלב אותו עם פרטי מידע נוספים. המידע הזה יכול להיות קשור לסביבה הפיזית, למשל אילו פירות כדאי לאכול ואיך לפצח אגוזים, או לסביבה החברתית, כמו מי נמצא מעלי בהיררכיה. בעל החיים עשוי ללמוד את המידע לבדו, דרך ניסוי וטעיה, או על ידי התבוננות באחרים. בכל מקרה, המידע הזה והיכולת להשתמש בו יעזרו לבעל החיים לשרוד ולהעמיד צאצאים, וכך להעביר את הגנים שלו לדור הבא.
מסתמן שגם סביבה מאתגרת ומגוונת יכולה להוביל להתפתחות של מוח גדול ואינטליגנציה מרשימה. תמונת פרופיל של תמנון החוף
(צילום: H. Zell, ויקימדיה)
בדומה להשערה של המוח החברתי, גם המודל החדש הראה שאצל מינים חברתיים, כמו פרימטים, מוח גדול יכול להתפתח יחד עם למידה חברתית וחיים בקבוצה גדולה. היכולת ללמוד זה מזה מובילה למנהגים תרבותיים, כמו למשל שימוש מתוחכם בכלים, שעוזרים לבעלי החיים לנצל את סביבתם בצורה טובה יותר. מוח גדול יותר עוזר לזכור ולעשות שימוש במידע הזה, ובתורו תומך בעוד למידה חברתית ומאפשר יחסים חברתיים סבוכים יותר. כך האינטליגנציה עשויה להתפתח באבולוציה יד ביד עם החברתיות.
אך המודל הראה עוד משהו: שיש גם דרך נוספת לפיתוח אינטליגנציה ומוח גדול, ללא חברתיות. אם הסביבה האקולוגית מורכבת מספיק, מציבה אתגרים בפני בעלי החיים ומספקת מזון עשיר למי שמסוגל לנצל אותו, יהיה יתרון למינים שיפתחו את היכולות הקוגניטיביות לעשות זאת.
סביבה אקולוגית כוללת את תוואי השטח, את הצמחייה, וגם מיני בעלי חיים אחרים – טורפים, טפילים, או מינים שיכולים לשמש כטרף. סביבה עשירה במינים תהיה מורכבת יותר מסביבה עם מעט מינים, וסביבה שמכילה מזון רב שקשה להגיע אליו, כמו פירות קוצניים או צדפות, תציב אתגרים קשים יותר. בעל חיים שמצויד במוח גדול יוכל ללמוד להתמודד עם האתגרים הללו בצורה טובה יותר, וסיכוייו לשרוד ולהתרבות יעלו. במינים לא חברותיים הלמידה הזו תיעשה דרך ניסוי וטעיה ולא דרך התבוננות באחרים, ולכן היא לא תהיה תלויה בגודל הקבוצה, או בטיפול הורי שמאפשר לצאצאים ללמוד מההורים.
סביבה מורכבת, מוח גדול
האם זה מה שקרה לתמנונים ולדיונונים? כדי לבדוק אם הסביבה האקולוגית עשויה להיות הגורם שדחף את התפתחות האינטליגנציה במינים אלו, בדקו החוקרים אם יש מתאם בין גודל המוח למורכבות הסביבה. הם בחרו 79 מינים ממחלקת ראש-רגלאים (או סילוניות), אליה שייכים גם התמנונאים וגם הדיונוניים, ושעליהם היה מידע מספק בספרות המדעית, וחילקו אותם לכאלו שחיו ליד קרקעית הים ולכאלו שחיו בים הפתוח, כאשר קרקעית הים נוטה להיות סביבה מורכבת יותר, עם יותר מינים ויותר מזון פוטנציאלי. החוקרים גם בחנו את העומק שבו חיו התמנונים והדיונונים: אזורים רדודים וסמוכים לחוף, כמו שוניות, הם מורכבים ומאתגרים יותר מאזורים עמוקים.
הממצאים הראו שהמינים שחיו סמוך לקרקעית ובאזורים רדודים, כלומר בסביבה מורכבת, היו בעלי מוח גדול יותר, בממוצע, ממינים שחיו בים הפתוח ובמעמקי האוקיינוס. נראה אם כך שאכן יש קשר בין האתגרים של הסביבה והאבולוציה של מוח גדול.
החוקרים מצאו קשר בין סביבת המינים לגודל המוח שלהם. איור של מיני ראש-רגלאים
(איור: Ernst Haeckel, ויקימדיה)
"במשך עשרות שנים, הסיפור העיקרי של התפתחות המוח הגדול היה סיפור חברתי, לפיו מוחות גדולים התפתחו כדי להתמודד עם קבוצות גדולות ומורכבות יותר", אמר מייקל מותוקרישנה (Muthukrishna), החוקר הבכיר החתום על המאמר, בהודעה לעיתונות. "תמנונים ודיונונים מראים שיש דרך נוספת למוח גדול".
תמנונים ודיונונים רחוקים מאיתנו מאוד מבחינה אבולוציונית: האב המשותף האחרון לנו ולהם חי לפני יותר מחצי מיליארד שנים. לאותו אב קדמון היה מוח קטן מאוד, וסביר שהוא לא הצטיין במיוחד בפתרון בעיות. אנחנו והתמנונים פיתחנו את המוחות הגדולים שלנו בנפרד, כל אחד בדרכו שלו – והמחקר החדש מראה שהמסלול שכל אחד מאיתנו הלך (או שחה) בו היה שונה מאוד.
ד"ר יונת אשחר, העורכת הראשית של אתר מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
