p Dado o quão orgulhosos estamos de nossos grandes cérebros, é irônico que ainda não descobrimos por que os temos. Uma ideia, chamada de hipótese do buffer cognitivo, é que a evolução de grandes cérebros é impulsionada pelos benefícios adaptativos de ser capaz de montar rapidamente, respostas comportamentais flexíveis a mudanças ambientais frequentes ou inesperadas. p É difícil testar essa ideia em pessoas porque há apenas uma espécie viva no gênero Homo. Pássaros, de acordo com Carlos Botero, professor assistente de biologia em artes e ciências na Washington University em St. Louis, são outro assunto. Existem muitas espécies, eles têm uma variedade de tamanhos de cérebro e vivem em toda parte. De muitas maneiras, eles são o grupo ideal para testar essa hipótese.

p Como um jovem estudioso, Botero conseguiu mostrar como os pássaros que vivem em habitats variáveis ​​têm canções mais elaboradas. Uma vez que a complexidade da música é um proxy para a capacidade de aprendizagem, esta descoberta parecia apoiar a hipótese do buffer cognitivo.

p Mas, depois de um tempo, ele começou a pensar em explicações alternativas para seus resultados. A hipótese requer que grandes cérebros melhorem a sobrevivência, mas o estudo de Botero não mostrou isso. E não resolveu uma questão de tempo crucial:grandes cérebros evoluíram em habitats variáveis, ou eles evoluíram em outro lugar e então tornaram mais fácil colonizar ambientes hostis? Contudo, o estudo do mockingbird não olhou para trás no tempo.

p Então, junto com Trevor Fristoe, pós-doutorado em biologia na Washington University e o biólogo canadense Andrew Iwaniuk, da University of Lethbridge, Botero decidiu provocar as suposições por trás da hipótese do buffer cognitivo e testar cada uma delas separadamente.

p Seu estudo, publicado em 25 de setembro em Ecologia e evolução da natureza , mostraram que cérebros grandes não tinham mais probabilidade de evoluir em variáveis ​​em comparação com habitats estáveis, então essa parte da hipótese não foi suportada. Mas também mostrou que pássaros mais inteligentes eram mais capazes de colonizar sazonalmente, lugares imprevisíveis. Assim, pássaros com cérebros grandes foram capazes de se mover para uma ampla gama de ambientes.

p "As descobertas foram bastante surpreendentes, "Fristoe disse." Na primeira parte do estudo, mostramos que um cérebro grande realmente dá aos pássaros uma vantagem de sobrevivência em ambientes variáveis. Portanto, o mecanismo funciona. Mas isso tornou tudo ainda mais intrigante quando a segunda parte do estudo mostrou que grandes cérebros frequentemente evoluem em habitats estáveis ​​- não variáveis. "

p Botero é o primeiro a reconhecer que o tamanho do cérebro é uma medida imperfeita de cognição, um termo que por si só tem muitas definições.

p O que os cientistas observaram não foi o tamanho absoluto do cérebro, mas a diferença entre o tamanho do cérebro e o tamanho do cérebro estatisticamente previsto para o tamanho do corpo da ave. "Uma avestruz parece ter um cérebro enorme, mas em relação ao tamanho do corpo, não é tão impressionante, "Botero disse." Um corvo não é muito maior que uma galinha, mas seu cérebro é proporcionalmente muito mais massivo.

p "A correlação entre o tamanho relativo do cérebro e a capacidade cognitiva é melhor para pássaros do que para mamíferos, "Botero disse." Embora o tamanho relativo do cérebro seja uma métrica barulhenta, ainda é uma das melhores maneiras de medir as diferenças relacionadas ao cérebro entre as espécies em grandes escalas taxonômicas.

p "Todo este campo está repleto de ressalvas."

p Botero e Fristoe primeiro testaram a suposição de que um cérebro maior dava aos pássaros uma vantagem de sobrevivência, analisando os dados coletados pelo Breeding Bird Survey, um enorme banco de dados de avistamentos de pássaros que é usado para monitorar as populações de pássaros norte-americanos. Todos os anos desde 1966, observadores de pássaros voluntários seguiram rotas pré-estabelecidas durante o pico da temporada de reprodução, parando por três minutos em pontos designados para contar todos os pássaros que podem ouvir ou ver.

p "Analisamos todos os dados da América do Norte, todas as espécies para as quais conhecíamos o tamanho do cérebro, e surgiu com uma métrica para estabilidade populacional, ajustar outros fatores que podem afetar a estabilidade, como tamanho da ninhada e se a ave é migratória ou não, "Botero disse.

p Eles caracterizaram as condições ambientais no mesmo período com dados do ecoClimate, um banco de dados aberto de simulações climáticas, e dados da NASA Earth Observations.

p "Mostramos que espécies com cérebros grandes mantêm populações estáveis ​​em ambientes onde a temperatura, precipitação ou produtividade mudam muito, e espécies com cérebros menores lidam menos bem, "Botero disse.

p "Então, o mecanismo que as pessoas estavam propondo realmente parece funcionar, ", disse ele." Cérebros grandes melhoram a sobrevivência quando as condições ambientais mudam com frequência e inesperadamente. "

p Os cientistas agora estavam prontos para lidar com a questão principal. "A hipótese do buffer cognitivo afirma que os cérebros se tornaram maiores porque as espécies estavam sendo expostas a ambientes mais variáveis, "Botero disse." Faz sentido, mas é verdade? "

p Para que a hipótese seja verdadeira, as condições variáveis ​​tinham que acontecer primeiro, e isso significava que os cientistas tiveram que inventar alguma maneira de reconstruir as características dos pássaros e ambientes que desapareceram há muito tempo.

p Para fazer isso, eles procuraram por correlações evolutivas entre as transições no tamanho do cérebro e a variabilidade de temperatura e precipitação de habitats específicos de espécies em uma filogenia global de pássaros (um diagrama que representa a ordem em que se pensa que as espécies evoluíram de um ancestral comum).

p "Descobrimos que grandes cérebros têm a mesma probabilidade de evoluir em lugares que tinham condições variáveis ​​e lugares que tinham condições estáveis. Não vemos nenhuma diferença entre os dois, "Botero disse.

p "Mas descobrimos que ambientes variáveis ​​são mais propensos a serem colonizados por espécies que já tinham cérebros grandes, "disse ele." Isso explica o porquê, quando saímos hoje, encontramos uma associação entre grandes cérebros e ambientes variáveis. E provavelmente por que seu estudo anterior descobriu que os melhores cantores entre os mockingbirds viviam em habitats variáveis.

p Então, agora sabemos que um grande cérebro ajudou espécies como o corvo comum a se expandir na variedade de habitats onde vivem hoje, mas ainda não sabemos por que os corvos e até os humanos desenvolveram cérebros grandes. Botero e Fristoe estão pensando nisso.