Нейроанатомия: Маленький, многофункциональный, взаимосвязанный: Как человек сформировал мозг собаки

Люди изменили не только внешний вид, но и мозг собак, причем произошло это гораздо быстрее и значительнее, чем предполагала эволюционная биология.

За многие тысячелетия человек оказал существенное влияние на развитие мозга собак. Это демонстрирует недавнее исследование международной группы ученых из Естественно-исторического музея Берна, опубликованное в журнале 'International Journal of Organic Evolution'.

Ученые измерили с помощью 3D-реконструкций мозга мозговые структуры 203 собак из 111 пород, а также 40 волков. В ходе исследования команда анализировала не только общую форму, но и шесть функциональных областей мозга, например, зоны, связанные с сенсорным восприятием и социальным поведением. Выяснилось, что одомашнивание и целенаправленное разведение принципиально изменили форму мозга собак по мозаичному принципу, при котором различные области развиваются относительно независимо друг от друга.

Мозг собак: меньше, но более изменчив

По сравнению с волками, мозг собак меньше, но его форма значительно более вариативна. В целом, у собак наблюдается до четырех раз большее разнообразие форм мозга, чем у волков, хотя все они принадлежат к одной видовой группе. Соотношение различных сенсорных областей – отвечающих за обоняние, слух или зрение – у собак изменено, что подтверждает гипотезу о возможности временного и функционального разделения изменений в различных областях мозга в ходе эволюции млекопитающих.

Лобные доли и социальный мозг в центре внимания

По данным исследователей, наиболее заметные различия наблюдаются в областях мозга, связанных с планированием, принятием решений и социальным поведением. Лобные доли и области мозга, ассоциированные с социальным взаимодействием, у собак пропорционально больше, чем у волков, особенно у пород, тесно сотрудничающих с человеком, например, у типичных служебных и рабочих собак. У более независимых пород эти области выражены менее сильно, что указывает на то, что такие цели разведения, как обучаемость или способность работать в команде, оставили свой непосредственный след в мозге.

Даже среди самих собак нейроанатомия значительно различается в зависимости от их происхождения. "Древние" породы, такие как сибирский хаски, сохраняют профиль мозга, более похожий на волчий, тогда как современные выведенные породы, например, немецкая овчарка, демонстрируют более значительные изменения и более высокую степень интеграции мозговых областей. Более ранние исследования также показали, что современные породы собак, пропорционально их массе тела, имеют тенденцию к обладанию бóльшим мозгом, чем древние породы, хотя в целом мозг собак меньше, чем у волков.

Высокоинтегрированный мозг, высокая адаптивность

Ключевой вывод противоречит устоявшейся догме эволюционной биологии: мозг собаки более "интегрирован", то есть его различные подобласти более тесно согласованы друг с другом, чем у волка. Ранее высокая степень интеграции считалась скорее тормозом эволюции, поскольку изменения в одной области влекли за собой изменения во многих других. Однако в случае с собакой именно эта интеграция, по-видимому, облегчила появление новых форм – она сопровождалась особенно быстрой нейроанатомической адаптацией под влиянием одомашнивания и разведения. Исследователи расценивают это как доказательство того, насколько глубоко человек повлиял на эволюционное развитие мозга собаки всего за несколько тысяч лет.