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Con un cervello più grande, uno stomaco più grande

Scatola cranica in evoluzione


Uno studio evoluzionistico mostra come un maggior volume dell'encefalo comporta maggiori energie e quindi un apparato digerente più grande

Contrariamente a quanto sostengono le ipotesi dei tessuti costosi, e cioè che alcuni tessuti richiedono più energia per il loro metabolismo a riposo rispetto ad altri, alcuni ricercatori in Svizzera hanno scoperto che quando il cervello di un mammifero aumenta di dimensioni, gli organi digerenti non diventano più piccoli. Presentato sulla rivista Nature, lo studio è stato finanziato in parte dal progetto SYNTHESYS ("Synthesis of systematic resources") che ha ricevuto 7,2 milioni di euro nell'ambito del tema "Infrastrutture di ricerca" del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE.

I ricercatori dell'Università di Zurigo hanno anche scoperto che la capacità di accumulare grasso solitamente funziona insieme a cervelli relativamente piccoli, tranne che negli esseri umani. Tre componenti chiave sono responsabili della capacità delle persone di usare più energia: le cure condivise della prole, una dieta migliore e la capacità di camminare eretti.

Il tessuto del cervello usa un sacco di energia. Se una specie di animali sviluppa un cervello più grande rispetto ai propri antenati, la richiesta di più energia può essere soddisfatta assicurando più risorse di cibo o scambiandola con altre funzioni del corpo.

Il cervello umano è tre volte più grande rispetto a quello della scimmia antropomorfa, il che rende il bisogno di usare più energia più pressante rispetto a quello dei parenti più stretti dell'uomo.
Sebbene molti abbiano sostenuto per tanto tempo che i primi esseri umani reindirizzavano energia al cervello perché avevano un apparato digerente più piccolo, i ricercatori di Zurigo hanno dimostrato che i mammiferi con un cervello relativamente grande di solito hanno un apparato digerente più grande.

"Questi gruppi di dati contengono 100 specie, dal cervo al toporagno," dice l'autrice principale Ana Navarrete, una dottoranda dell'Istituto e museo antropologico dell'Università di Zurigo.

Il team ha confrontato le dimensioni del cervello con la massa corporea senza grasso. "È molto importante tener conto dei depositi adiposi di un animale, poiché in alcune specie questi costituiscono fino alla metà della massa corporea in autunno," spiega l'autrice anziana dell'articolo, Karin Isler dell'Università di Zurigo.

Le dimensioni del cervello però non sono negativamente correlate alla massa di altri organi, anche se questa viene confrontata con la massa corporea senza grasso. L'accumulo di grasso però è coinvolto nell'evoluzione delle dimensioni del cervello.

Anche se il tessuto adiposo non consuma molta energia, gli animali grassi usano molta energia per trasportare il peso in più. Questo è particolarmente vero quando un animale corre o si arrampica. Questa energia quindi manca per una potenziale espansione del cervello, affermano i ricercatori.

"Sembra che grandi depositi adiposi spesso si ottengano a spese della flessibilità mentale," dice la dott.ssa Isler. "Gli esseri umani sono un'eccezione, insieme alle balene e alle foche, probabilmente perché, così come nuotare, anche il nostro essere bipedi non richiede molta più energia quando siamo un po' più pesanti."

Il team sottolinea che il veloce aumento delle dimensioni del cervello e il relativo aumento del consumo di energia è cominciato circa 2 milioni di anni fa nel genere Homo. La dott.ssa Isler spiega: "Per stabilizzare la fornitura di energia al cervello a un livello più alto, gli uomini preistorici avevano bisogno tutto l'anno di una fonte di cibo di alta qualità, come i tuberi del sottosuolo o la carne. Poiché non si arrampicavano più ogni giorno, hanno perfezionato l'arte di camminare eretti. Ancora più importante poi è la condivisione della cura della prole."

Leggi l'articolo scientifico
Navarrete, F. et al. (2011) "Energetics and the evolution of human brain size". Nature, pubblicato il 9 novembre. DOI:10.1038/nature10629

Fonte: Cordis (19/12/2011)
Pubblicato in Medicina e Salute
Tag: cervello, evoluzione, intestino, stomaco, scimmie
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