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Rethinking the Effects of Body Size on the Study of Brain Size Evolution.
Brain, Behavior and Evolution ( IF 2.1 ) Pub Date : 2019-08-22 , DOI: 10.1159/000501161
Enrique Font 1 , Roberto García-Roa 2 , Daniel Pincheira-Donoso 3 , Pau Carazo 2
Affiliation  

Body size correlates with most structural and functional components of an organism's phenotype - brain size being a prime example of allometric scaling with animal size. Therefore, comparative studies of brain evolution in vertebrates rely on controlling for the scaling effects of body size variation on brain size variation by calculating brain weight/body weight ratios. Differences in the brain size-body size relationship between taxa are usually interpreted as differences in selection acting on the brain or its components, while selection pressures acting on body size, which are among the most prevalent in nature, are rarely acknowledged, leading to conflicting and confusing conclusions. We address these problems by comparing brain-body relationships from across >1,000 species of birds and non-avian reptiles. Relative brain size in birds is often assumed to be 10 times larger than in reptiles of similar body size. We examine how differences in the specific gravity of body tissues and in body design (e.g., presence/absence of a tail or a dense shell) between these two groups can affect estimates of relative brain size. Using phylogenetic comparative analyses, we show that the gap in relative brain size between birds and reptiles has been grossly exaggerated. Our results highlight the need to take into account differences between taxa arising from selection pressures affecting body size and design, and call into question the widespread misconception that reptile brains are small and incapable of supporting sophisticated behavior and cognition.

中文翻译:

重新思考身体大小对大脑大小演变研究的影响。

身体大小与生物体表型的大多数结构和功能成分相关-脑大小是异体缩放与动物大小成比例的主要例子。因此,在脊椎动物中进行脑进化的比较研究依赖于通过计算脑重量/体重比来控制体重变化对脑大小变化的缩放作用。通常,分类群之间的大脑大小与身体大小关系的差异被解释为作用于大脑或其组成部分的选择差异,而自然界中最普遍的作用于身体尺寸的选择压力却很少被认识到,从而导致冲突和令人困惑的结论。我们通过比较> 1000多种鸟类和非禽类爬行动物的大脑与身体的关系来解决这些问题。通常认为鸟类的相对大脑大小是类似体型的爬行动物的10倍。我们研究了这两组之间人体组织的比重和人体设计(例如,尾巴的存在与否或密集的壳体的存在)的差异如何影响相对大脑大小的估计。使用系统发育比较分析,我们表明鸟类和爬行动物之间的相对大脑大小的差距已被严重夸大。我们的结果强调,需要考虑因选择压力影响身体大小和设计而引起的分类单元之间的差异,并质疑普遍的误解,认为爬行动物的大脑很小并且无法支持复杂的行为和认知。我们研究了这两组之间人体组织的比重和人体设计(例如,尾巴的存在与否或密集的壳体的存在)的差异如何影响相对大脑大小的估计。使用系统发育比较分析,我们表明鸟类和爬行动物之间的相对大脑大小的差距已被严重夸大。我们的结果强调,需要考虑因选择压力影响身体大小和设计而引起的分类单元之间的差异,并质疑普遍的误解,认为爬行动物的大脑很小并且无法支持复杂的行为和认知。我们研究了这两组之间人体组织的比重和人体设计(例如,尾巴的存在与否或密集的壳体的存在)的差异如何影响相对大脑大小的估计。使用系统发育比较分析,我们表明鸟类和爬行动物之间的相对大脑大小的差距已被严重夸大。我们的结果强调,需要考虑因选择压力影响身体大小和设计而引起的分类单元之间的差异,并质疑普遍的误解,认为爬行动物的大脑很小并且无法支持复杂的行为和认知。我们发现鸟类和爬行动物之间相对大脑大小的差距已被大大夸大。我们的结果强调,需要考虑因选择压力影响身体大小和设计而引起的分类单元之间的差异,并质疑普遍的误解,认为爬行动物的大脑很小并且无法支持复杂的行为和认知。我们发现鸟类和爬行动物之间相对大脑大小的差距已被大大夸大。我们的结果强调,需要考虑因选择压力影响身体大小和设计而引起的分类单元之间的差异,并质疑普遍的误解,认为爬行动物的大脑很小并且无法支持复杂的行为和认知。
更新日期:2019-11-01
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