The allometry of brain miniaturization in ants (2011)

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Re: The allometry of brain miniaturization in ants (2011)

Messaggioda winny88 » 26/01/2017, 19:14

Hai invertito accidentalmente l'E/S di uomo e formica, così non si capisce...

Comunque la regola generale è che più un animale cresce in dimensioni, inferiore è tale rapporto, tutto senza pregiudicare le sue effettive capacità cognitive. Infatti cervello più piccolo rispetto alle aspettative in un animale molto grande non significa numero inferiore di neuroni rispetto alle aspettative. In realtà poi è anche così, ma in misura minore di ciò che si può immaginare dall' E/S.

Dipende soprattutto dalla citoarchitettura dei cervelli degli animali maggiori. Nel telencefalo degli animali maggiori i corpi cellulari dei neuroni si trovano principalmente sulla superficie (e in pochi nuclei al centro), mentre tutta la massa centrale è costituita prevalentemente dagli assoni di tali neuroni (non so se hai presente sostanza grigia e sostanza bianca...). Quindi, semplificando la forma dei telencefali degli animali maggiori a sfere, per una regola geometrica all'aumentare del volume diminuisce il rapporto superficie/volume. Esempio, con raggio 1 la superficie è 12,56 e il volume 4,19 con rapporto circa uguale a 3; con raggio 2 la superficie è 50,24 e il volume 33,49, con rapporto circa 1,5, molto meno del rapporto con raggio 1. Significa che un animale che cresce in dimensioni avrebbe bisogno di un volume del cervello spropositatamente grande rispetto all'animale più piccolo per avere la superficie che gli occorre, e cioè il numero di neuroni in più per far fronte al suo surplus di massa corporea. Dato che non è possibile quintuplicare un telencefalo per un semplice raddoppiamento di massa corporea, il rapporto E/S deve per forza diminuire al crescere della massa corporea. Ciò però non ha conseguenze sulle capacità cognitive per un altro principio: le dimensioni dei telencefali crescono, ma quelle dei neuroni rimangono sempre le stesse tra specie diverse (almeno dei corpi cellulari, gli assoni ovviamente si allungano). Quindi anche in una superficie non grande come dovrebbe essere trova spazio lo stesso un numero di neuroni che è proporzionalmente sufficiente a far fronte all'aumento di massa corporea. Si può fare l'arrangiamento di considerare, per il cervello, la massa al posto del volume (numericamente sbagliando di un po', ma non troppo) ed ecco che diventa intuitivo il perché le formiche, molto piccole, abbiano un rapporto E/S molto maggiore agli animali maggiori, senza che questo significhi molto nella comparazione delle facoltà cognitive del singolo individuo.

Credo però che le formiche siano in ogni caso eccezionali perché hanno evidentemente tale rapporto superiore ad animali molto più piccoli di loro (che per il principio di sopra dovrebbero averlo superiore) perché effettivamente svolgono una quantità di processazioni (probabilmente conseguenza della socialità) nervose superiore a tali animali più piccoli.
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Re: The allometry of brain miniaturization in ants (2011)

Messaggioda winny88 » 26/01/2017, 21:48

Sicuramente entrambe le bestie hanno avuto un incremento delle prestazioni cognitive. Probabilmente noi però in rapporto di più. Questo perché negli Hominidi l'evento fondamentale non è la crescita dell'encefalo/aumento del numero di neuroni con una massa corporea cresciuta di poco (anche questo, ma è secondario), ma l'evoluzione dell'organizzazione dell'encefalo. Noi abbiamo un telencefalo e la porzione del cervelletto collegata non a funzioni motorie, ma cognitive, enormi in rapporto a tutto l'encefalo rispetto agli altri animali e queste strutture sono filogeneticamente le porzioni dell'encefalo più recenti ed evolute (non a caso dette nell'insieme "neoencefalo") e quelle a cui sono correlate le funzioni cognitive superiori. Quindi non è principalmente un aumento di quantità, ma soprattutto di qualità. Nelle formiche credo invece che sia più "banalmente" un aumento dell'E/S.
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