Laptele matern bogat în energie îi face pe urmași cunoștințe vii

Laptele matern bogat în energie îi aduce pe urmași

Placenta este o putere: crește creierul mamiferelor. Laptele matern face restul: La vârsta de opt ani, copiii alăptați au un coeficient de inteligență care este cu zece puncte mai mare

De la Silvia von der Weiden

Sunt considerați genii ai lumii animale: delfinii, care țes bulele de aer expirate în perdele pentru a colțui șirurile de pești. Elefanții, care ajută la specificații morți în ultima oră. Cele mai apropiate rude ale noastre sunt cele mai impresionate de abilitățile intelectuale: cimpanzeii sunt capabili să comunice cu oamenii printr-un limbaj simbolic învățat.

Ceea ce au în comun aceste specii este un creier mare, care le echipează cu un nivel ridicat de calificare și inteligență. Mamiferele în special sunt printre speciile privilegiate. Biologii Vera Weisbecker de la Universitatea Cambridge și Universitatea Jena și Anjali Goswami de la University College London au investigat de ce este așa într-un studiu. Acest lucru se referă la un total de aproximativ 650 de specii de mamifere care sunt diferit avansate în poziția lor de dezvoltare.

Cercetătorii au comparat volumul creierului și echilibrul energetic al a 197 de specii de marsupiale ale căror pui născuți prematur se maturizează într-o pungă cu 457 de specii de placentă care își hrănesc descendenții nenăscuți printr-un organ special, placenta. Marsupialele includ, de exemplu, cangurul și koala. Oamenii, maimuțele, delfinii și elefanții sunt membri ai animalelor placentei.

Rolul decisiv pentru dezvoltarea unui creier mare, potrivit concluziei studiului publicat în revista PNAS, îl joacă îngrijirea maternă. „Cu cât descendenții se pot matura mai mult în uter sau sunt alăptați de mama lor, cu atât creierul poate deveni mai mare și mai eficient”, spune Vera Weisbecker.

Alan Lucas, director la Institutul pentru Sănătatea Copilului din Londra, nu este surprins de rezultate. „Placenta maternă funcționează ca un pachet de energie care furnizează descendenților nutrienți și energie. La copilul nenăscut, aproximativ 70 la sută din calorii sunt destinate creșterii creierului ”, spune el. Chiar și după naștere, mamiferele oferă copiilor lor o alimentație specială. Laptele matern este bogat în carbohidrați sub formă de lactoză. Bombele energetice sunt necesare în principal pentru formarea celulelor nervoase într-un creier în creștere rapidă. De aceea, laptele matern uman conține de două ori mai mult zahăr din lapte decât laptele de vacă.

Faza de alăptare costă mamei multă energie. Dar investițiile dau roade. Lucas a descoperit că copiii cărora li s-a administrat lapte matern în timp ce sugarii își depășesc performanțele colegilor care au crescut doar cu alimente alimentate cu biberon la vârsta de opt ani. În medie, au un coeficient de informații care este cu zece puncte mai mare. Chiar și bebelușii născuți prematur beneficiază de efect.

Din punct de vedere evolutiv, un creier mare este o propunere costisitoare. Consumă cea mai mare energie dintre toate organele. La adulți, care au unul dintre cele mai mari creiere din natură pe baza greutății corporale, cântărește în jur de 1,5 kilograme și necesită 15% din energia furnizată cu alimente. Prin urmare, biologii presupun că creierele mari s-ar putea dezvolta numai în acele grupuri de animale care au un metabolism care funcționează eficient.

Placenta joacă un rol important în acest sens. În timpul sarcinii, preia schimbul vital de substanțe între mamă și copil. Organul, alcătuit din țesut matern și copil, controlează, de asemenea, toleranța celor două sisteme imune diferite. Acest lucru asigură că descendenții se pot matura mai mult în uter. Aceasta este ceea ce face posibilă echipamentul luxos al unei specii cu creier mare.

„Presupunem că un metabolism deosebit de activ în placentate se corelează cu dimensiunea creierului doar deoarece puii lor sunt conectați la metabolismul mamei lor prin intermediul organului nutritiv pentru o lungă perioadă de timp”, scriu Weisbecker și Goswami.

Animalele maestre (primatele) beneficiază cel mai clar de acest lucru. Acestea includ maimuțe și oameni. „Primatele au dezvoltat creiere care sunt disproporționat de mari pentru dimensiunea corpului lor. Sunt mai mult de două ori mai mari comparativ cu alte grupuri de mamifere. Diferența dintre primate este și mai clară. Volumul creierului oamenilor de astăzi este de peste trei ori mai mare decât cel al cimpanzeului, ruda sa cea mai apropiată ”, spune John Allman, biolog evoluționist la Institutul de Tehnologie din California.

În opinia cercetătorului american, schimbările condițiilor de mediu și de viață se reflectă și în dezvoltare: „Se observă că primatele care mănâncă fructe au dezvoltat în majoritate creiere semnificativ mai mari decât cele care se hrănesc doar cu frunziș”. Mai presus de toate, fructele care conțin zahăr și vitamine oferă mai multă energie și ingrediente sănătoase cu aceeași cantitate și sunt, de asemenea, mai ușor de digerat decât verdeața.

„În pădurea tropicală, habitatul maimuțelor mari, copacii diferitelor specii nu dau rod în același timp și sunt adesea îndepărtați. Găsirea rapidă a surselor de alimente râvnite este esențială pentru supraviețuire. Presiunea concurenței a necesitat inovații și adaptări care au afectat în mod deosebit simțul vederii și creierul ”, explică Allman.

O inovație biologică atrage literalmente privirea: oamenii și maimuțele mari disting toate culorile curcubeului. Spre deosebire de multe alte specii de mamifere, care au doar două tipuri diferite de celule sensibile la lumină sensibile la culoare în retină, oamenii și rudele lor cele mai apropiate au dezvoltat trei tipuri de receptori de culoare: pentru roșu, verde și albastru. Interacțiunea lor face perceptibile culorile mixte, care reprezintă întregul spectru de culori. Aceasta înseamnă că fructele coapte, care sunt de obicei roșii sau galbene, pot fi ușor recunoscute de departe.

Acest lucru a adus sarcini noi creierului. Nu numai că trebuia să gestioneze o mare varietate de informații despre culori. Cei care doreau să găsească rapid resursele alimentare trebuiau să-și poată aminti locația și să-și planifice expedițiile. Munca mentală și-a pus amprenta, mai ales asupra strămoșilor omului. Au văzut o creștere drastică a dimensiunii și o diviziune funcțională a muncii în cortexul cerebral. Acest lucru a permis proceselor mentale complexe să fie tratate eficient.

Succesul nu numai că a profitat de specie în întregime. Speranța de viață a individului a crescut. „Dintre toate primatele, oamenii au cea mai mare speranță de viață și nu doar în epoca modernă”, spune Allman. Asta înseamnă o creștere suplimentară a dimensiunii? Cu greu, cercetătorul crede: „Până în copilărie, creierul uman are nevoie de un maxim de energie pentru dezvoltarea sa. O creștere suplimentară a dimensiunii ar trebui să vină în detrimentul alimentării cu energie a altor organe vitale. "

Spiritul uman a găsit o ieșire în locuința sa din ce în ce mai îngustă și se bazează pe clasă în loc de cantitate. Numai oamenii au un creier în care diviziunea muncii între emisferele cerebrale dreapta și stânga este atât de avansată încât diferă deja funcțional. Mulți oameni de știință cred astăzi că această dihotomie este sămânța dezvoltării încrederii în sine.

Sursa: Weisbecker V., Goswami A. Dimensiunea creierului, istoria vieții și metabolismul la dihotomia marsupială/placentară, PNAS 2010, doi 10.1073/pnas.0906486107