亚洲象的大脑比它们的非洲亲戚大
非洲象是地球上最大的陆地动物，比它们在亚洲的亲戚大得多，它们与亚洲的亲戚相隔数百万年的进化。 尽管如此，亚洲象的大脑重了 20%，正如柏林洪堡大学和莱布尼茨动物园和野生动物研究所 （Leibniz-IZW） 的科学家能够与国际同事一起证明的那样。 他们还表明，大象大脑在出生后重量增加了两倍。 这些结果发表在科学杂志《PNAS Nexus》上，为非洲象和亚洲象之间的行为差异以及厚皮象漫长的青春期提供了可能的解释，在此期间它们获得了丰富的经验并学习了社交技能。 大象是最著名和最具标志性的动物家族之一，被认为非常善于社交和聪明——但令人惊讶的是，人们对它们的大脑知之甚少。 由 Malav 领导的国际研究团队来自柏林洪堡大学 （BCCN） 伯恩斯坦计算神经科学中心的 Shah 和 Michael Brecht 以及来自莱布尼茨-IZW 的 Thomas Hildebrandt 现在根据对野生动物和动物园动物的解剖分析了亚洲象 （Elephas maximus） 和非洲象 （Loxodonta africana） 的大脑重量和结构 以及文献数据和 MRI 扫描。 他们表明，外部可见的差异——亚洲象体型较小，具有相对耳朵更小，只有一个“躯干手指”，而且大多数雌性没有象牙——一些相关的行为差异延伸到它们巨大的头骨内部：成年雌性亚洲象的大脑要重得多，平均重 5,300 克，而非洲象的平均重量略高于 4,400 克 克。 由于数据有限，这一发现无法最终证实雄性大象（这两个物种的大脑都明显更重）适用于亚洲象。 然而，非洲象的小脑（占总脑重的 22%）比亚洲象（占 19%）的重量成比例。 大象大脑出生后生长的速度几乎与人类大脑一样多 科学家们还能够证明，大象出生后大脑生长非常大。 成年大象的大脑大约是出生时的三倍。 这意味着大象具有显著的终生大脑发育高于所有灵长类动物——人类除外，人类出生时的大脑重量仅为其最终重量的五分之一左右。 这些关于大象大脑大小的发现是新的，这一事实可以通过对研究对象的具有挑战性的获取来解释： 从死去动物的头骨中提取大象大脑是一项复杂且很少进行的兽医程序。 在本研究中，分析了 19 个大脑，这些大脑在莱布尼茨-IZW 来自已故动物园动物或因动物福利原因而被安乐死的动物 （14） 或从已死亡的野生大象解剖中获得 （5），包括在南非的克鲁格国家公园。 此外，科学家们还能够在他们的分析中包括另一个研究小组早期研究中另外六个大脑的数据。 大脑大小可以作为行为和运动技能差异的可能解释？ “大脑重量的差异可能是这两种大象物种之间最重要的区别，“该论文的第一作者、BCCN 的 Malav Shah 说。 “它可以解释亚洲象和非洲象之间的重要行为差异。” 例如，这两个物种在与人类互动时表现出非常不同的行为。 数千年来，亚洲象已被部分驯化，并在不同的文化和地区被用作工作动物。 就非洲象而言，只有极少数病例这种驯化甚至部分成功。 让非洲象适应人类陪伴比让亚洲象适应要困难得多。 在研究负责人迈克尔·布莱希特 （Michael Brecht） 和托马斯·希尔德布兰特 （Thomas Hildebrandt） 看来，它们的大脑在大象的一生中生长得如此之快这一事实似乎是合理的：“社会因素和学习过程可以解释出生后大脑的强劲生长，因为大象生活在复杂的社会结构中并且具有出色的记忆力。 经验和积累的成年大象，尤其是女族长的知识，是大象群体行为的核心，幼小的动物在童年和青少年时期会得到非常密切的照顾。 非洲象的小脑相对于动物的整体大小更大这一事实可能与该物种躯干更复杂的运动功能有关。 非洲象凭借两根躯干手指，可以做出更加多样的动作，这也体现在这一点上在大脑中躯干控制中心的大量神经元中。 Brecht 和 Hildebrandt 指出了在研究亚洲和非洲象的大脑及其对运动技能和社会行为的重要性时，存在许多未解之谜。 他们将继续对这些迷人、聪明的动物及其“控制中心”进行深入研究。