Energiagazdag anyatej élénk tudássá teszi az utódokat
Energiatartalmú anyatej permetezi az utódokat
A méhlepény erőmű: megnöveli az emlősök agyát. Az anyatej teszi a többit: Nyolc éves korában a szoptatott emberi gyermekek intelligencia hányadosa tíz ponttal magasabb
Silvia von der Weiden-től
Az állatvilág zseniumainak tekintik őket: delfinek, akik kilégzett légbuborékokat szőnek függönyökbe a saroknyi halcsoportokba. Elefántok, akik az utolsó órában segítenek a haldokló rokonoknak. Legközelebbi rokonaink intellektuális képességei a legimpozánsabbak: A csimpánzok képesek kommunikálni az emberekkel egy megtanult szimbolikus nyelv segítségével.
Ezekben a fajokban közös a nagy agy, amely magas szintű készségekkel és intelligenciával rendelkezik. Különösen az emlősök tartoznak a kiváltságos fajok közé. Vera Weisbecker, a Cambridge-i Egyetem, valamint a Jenai Egyetem és Anjali Goswami, a University College London biológusai egy tanulmányban megvizsgálták, miért van ez így. Ez összesen mintegy 650 emlősfajjal foglalkozik, amelyek fejlődési helyzetükben különbözőképpen fejlettek.
A kutatók 197 olyan erszényes állat agy térfogatát és energiamérlegét hasonlították össze, akiknek koraszülött fiatalai egy tasakban érlelődtek 457 méhlepényfajjal, amelyek egy különleges szerven, a méhlepényen keresztül táplálják születendő utódaikat. Az erszényesek közé tartozik például a kenguru és a koala. Emberek, majmok, delfinek és elefántok a méhlepény állatok tagjai.
A PNAS folyóiratban megjelent tanulmány következtetése szerint a nagy agy fejlődésének meghatározó szerepe az anyai gondoskodás. "Minél tovább érik az utódok a méhben, vagy anyjuk szoptatja őket, annál nagyobb és hatékonyabb lehet az agy" - mondja Vera Weisbecker.
Alan Lucas, a londoni Gyermekegészségügyi Intézet igazgatója nem lepődik meg az eredményeken. „Az anyai méhlepény úgy működik, mint egy tápegység, amely tápanyagokkal és energiával látja el az utódokat. A születendő gyermeknél a kalóriák körülbelül 70 százaléka az agy növekedésére megy ”- mondja. Az emlősök még a születés után is különleges erővel táplálják utódaikat. Az anyatej szénhidrátokban gazdag laktóz formájában. Az energiabombákra főleg az idegsejtek képződéséhez van szükség egy gyorsan növekvő agyban. Ezért az emberi anyatej kétszer annyi tejcukrot tartalmaz, mint a tehéntej.
A szoptatási szakasz sok energiába kerül az anyának. De a beruházások megtérülnek. Lucas felfedezte, hogy azok a gyerekek, akik csecsemőként kaptak anyatejet, még mindig felülmúlják társaikat, akik csak nyolcéves korukban nőttek fel a palackozott táplálékkal. Átlagosan tíz ponttal magasabb intelligencia hányadosa van. Még a koraszülött gyermekek is élvezhetik a hatást.
Evolúciós szempontból a nagy agy drága javaslat. Minden szervből a legtöbb energiát használja fel. Felnőtt embereknél, akiknek testtömegük alapján az egyik legnagyobb agyuk a természetben, súlya körülbelül 1,5 kilogramm, és az étellel szállított energia 15 százalékát igényli. A biológusok ezért azt feltételezik, hogy a nagy agy csak azokban az állatcsoportokban fejlődhetett ki, amelyek anyagcseréje hatékonyan működik.
Ebben fontos szerepet játszik a méhlepény. Terhesség alatt átveszi az anyagok létfontosságú cseréjét az anya és a gyermek között. Az anya és a gyermek szövetéből álló szerv a két különböző immunrendszer toleranciáját is ellenőrzi. Ez biztosítja, hogy az utódok tovább érhessenek az anyaméhben. Ez teszi lehetővé a nagy agyú fajok fényűző felszerelését.
"Feltételezzük, hogy a placentákban egy különösen aktív anyagcsere csak azért korrelál az agy méretével, mert a fiatalok sokáig kapcsolódnak anyjuk anyagcseréjéhez a tápanyag szerven keresztül" - írják Weisbecker és Goswami.
Ebből a legérthetőbben a főállatok (főemlősök) profitálnak. Köztük vannak majmok és emberek. „A főemlősök olyan agyat fejlesztettek ki, amely testméretéhez képest aránytalanul nagy. Több mint kétszer akkoraak, mint más emlőscsoportok. A főemlősökön belüli különbség még egyértelműbb. A mai ember agyának térfogata több mint háromszorosa a csimpánznak, a legközelebbi rokonának ”- mondja John Allman, a kaliforniai Műszaki Intézet evolúciós biológusa.
Az amerikai kutató szerint a környezeti és az életkörülmények változása a fejlődésben is megmutatkozik: "Észrevehető, hogy a gyümölcsöt fogyasztó főemlősöknek többnyire lényegesen nagyobb az agyuk, mint azoknak, akik csak lombot esznek." Mindenekelőtt, hogy a cukrot és vitaminokat tartalmazó gyümölcs több energiát és egészséges összetevőt biztosít ugyanolyan mennyiséggel, és könnyebben emészthető, mint a zöld.
„Az esőerdőben, a majmok élőhelyén a különböző fajok fái nem egyszerre teremnek gyümölcsöt, és gyakran távol vannak egymástól. A túléléshez elengedhetetlen az áhított élelmiszerforrások gyors megtalálása. A verseny nyomása olyan újításokat és kiigazításokat igényelt, amelyek különösen befolyásolták a látásérzetet és az agyat.
Egy biológiai újítás szó szerint megragadja a tekintetet: az emberek és a majmok megkülönböztetnek minden szivárványszínt. Sok más emlősfajjal szemben, amelyeknek csak két különböző színérzékeny fényérzékelő sejtje van a retinában, az emberek és legközelebbi rokonaik háromféle színreceptort fejlesztettek ki: a vörösre, a zöldre és a kékre. Kölcsönhatásuk érzékelhetővé teszi a vegyes színeket, amelyek a teljes színspektrumot képviselik. Ez azt jelenti, hogy az érett gyümölcsök, amelyek általában pirosak vagy sárgaek, már messziről könnyen felismerhetők.
Ez új feladatokat hozott az agyba. Nemcsak a színes információk sokféleségét kellett kezelnie. Azoknak, akik gyorsan meg akarták találni az élelmiszer-forrásokat, emlékezni kellett a helyükre és megtervezni az expedíciókat. A mentális munka nyomot hagyott, különösen az ember ősein. A méret és a funkcionális munkamegosztás drasztikus növekedését tapasztalták az agykéregben. Ez lehetővé tette a bonyolult mentális folyamatok hatékony kezelését.
A siker nemcsak a faj teljes egészében kihasználta. Az egyén várható élettartama nőtt. "Az összes főemlős közül az emberek élettartama a legmagasabb, és nem csak a modern időkben" - mondja Allman. Ez a méret további növekedését jelenti? A kutató alig hiszi: „Csecsemőkoráig az emberi agynak maximális energiára van szüksége a fejlődéséhez. A méret további növekedésének a többi létfontosságú szerv energiaellátásának rovására kell történnie. "
Az emberi szellem egyre szűkebb lakásában talált kiutat, és a mennyiség helyett az osztályra támaszkodik. Csak az embernek van olyan agya, amelyben a jobb és a bal agyfélteke közötti munkamegosztás annyira előrehaladott, hogy funkcionálisan már különböznek egymástól. Ma sok tudós úgy véli, hogy ez a kettősség az önbizalom fejlődésének magva.
Forrás: Weisbecker V., Goswami A. Agyméret, élettörténet és anyagcsere a marsupialis/placenta dichotómiában, PNAS 2010, doi 10.1073/pnas.0906486107