A madarak agyát sokáig alábecsülték az idegtudósok, de ezt a tévedést az utóbbi időkben napvilágot látott eredmények a felszínre hozták. A madarak egyes fajai olyan kognitív képességekről tettek tanúbizonyságot, melyeket csak a legintelligensebb emlősöknél mutattak ki korábban. A madarak viselkedésének alaposabb megismerése a madáragy neuroanatómiájának átértékelését is magával hozta. A madarak értelmi képességeinek megítélését két újabb eredmény javíthatja, melyek újabb párhuzamokat fedtek fel az emlősök jellemzőivel.

A madarak buták?

Az állati intelligenciát hosszú időn keresztül lebecsülték az emberek, hiszen az emberi intelligenciához képest valóban szerény. Ráadásul alapos megfigyelés kell ahhoz, hogy a különféle állatoknál egyáltalán észrevehessük a legösszetettebb viselkedéseket. Minél jobban különbözik egy állat az embertől, annál kevésbé tartjuk azt értelmesnek, és ezt a meggyőződést a madarakkal kapcsolatban Ludwig Edinger betonozta be az idegtudományba. Edinger a XIX. század egyik kimagasló neuroanatómusa volt, aki meg volt róla győződve, hogy a madarak agyában alig van olyan terület, ami párhuzamba állítható az emlősök agykérgével.

A gerincesek agyainak összehasonlítása során úgy találta, hogy az agytörzs, a kisagy, a középagy és a köztiagy változatosságának mértéke eltörpül az előagyéhoz képest. Az előagy felosztható két fő részre, a palliumra és a szubpalliumra, amikből az emlősöknél az agykéreg, illetve a bazális ganglionok jönnek létre. Edinger úgy vélte, hogy a madaraknál a szubpallium dominál, és a pallium csak egy apró területnek feleltethető meg. Mivel a palliumból kialakuló agykéreg az emlősöknél a legmagasabb rendű kognitív folyamatokért felelős, Edinger úgy gondolta, hogy a pallium fejletlensége a madaraknál azt mutatja, hogy ezek az állatok jóval csekélyebb értelmi képességekkel bírnak.

Edinger óriási szaktekintély volt, és a pallium és a szubpallium nem különíthetők el könnyen a madáragyban, ráadásul Edinger elmélete szépen magyarázta azt az általános vélekedést, hogy az emlősök viselkedése rugalmasabb, mint a madaraké. Ezek miatt Edinger elképzelései a XXI. századig meghatározták a madarak agyműködésével kapcsolatos tudományos konszenzust. A madarak agy mindemellett méretét tekintve meglehetősen apró. A legnagyobb agya a madarak között a struccnak van, ami 25 grammot nyom, ehhez képest a csimpánzé 400, az emberé pedig nagyjából 1300 grammos. Noha az agy mérete önmagában nem igazán informatív az állat képességeivel kapcsolatban, a testtömeghez viszonyított arány már egészen jól tükrözi az adott állat értelmi képességeit az emlősök körében, viszont a madarak esetében ez az arányszám általában nagyon kicsi. A madarak értelmi képességeinek feltételezett korlátosságát tehát jól párhuzamba lehetett állítani az agyuk anatómiai sajátosságaival, így az idegtudományban egy bő évszázadra megvetette a lábát az az elképzelés, hogy a madarak intelligenciája jóval elmarad az emlősökéhez képest.

A madarak okosak!

Noha a madarakat a legtöbben butának tartották, a XX. században már elég sok megfigyelés született, ami nehezen védhetővé tette ezt az álláspontot. A galambok viselkedését például számos kutató vizsgálta, és megfelelő trenírozást követően akár Picasso és Monet festményeit is el tudták különíteni egymástól. Kiderült, hogy vannak olyan madárfajok, melyek akár több ezer rejtekhelyet is képesek megjegyezni, ahova magvakat raktároznak a téli hónapokra. Az énekesmadarakról pedig az derült ki, hogy a dalaik bonyolultságukban felülmúlhatnak minden más állati jelrendszert (természetesen az emberi nyelvet nem számítva).

Mindemellett az idők során a neuroanatómiai módszerek is sokat finomodtak és 2005-ben egy nemzetközi konzorcium az idegtudomány egyik legrangosabb lapjában írt arról, hogy az Edinger által bevezetett neuroanatómiai elnevezéseket le kell cserélni, hiszen a modern fejlődéstani adatokhoz képest azt az archaikus elképzelést tükrözik, miszerint a madarak előagyának nagyrésze szubpalliális eredetű. Az újabb eredmények szerint a madáragyban is jelentős részt tesz ki a pallium, ami egyébként a viselkedésük időközben feltárt komplexitását is jobban tükrözi.

Ekkoriban már ismert volt az is, hogy az új-kaledón varjak eszközt használnak a rovarok és azok lárváinak összegyűjtéséhez. Az eszközhasználatot az emlősöknek is csak egy szűk kis csoportjában, néhány fajnál mutatták ki, ezzel az új-kaledón varjú az állatvilág zsenijei közé emelkedett. A madarak társas viselkedése hasonló megdöbbentő eredményeket hozott. A japán széncinegék például különböző jelzésekkel hívják fel társaik figyelmét a veszélyre, akik ennek megfelelően vagy menekülőre fogják, vagy ellentámadásba lendülnek. A varjak még ennél is trükkösebbek: a nagyobb testű ragadozókat ügyes cselekkel távolítják el a táplálékforrásul szolgáló tetemtől, vagy éppen más madarak raktárait figyelik ki, hogy megdézsmálhassák az összegyűjtött eleséget.

Az utóbbi években az is tisztázódott, hogy a madáragy relatív kicsinységéből nem következik egyenesen, hogy az idegsejtek száma is jóval alacsonyabb lenne, mint az emlősagyban, mivel a madáragyban sokkal nagyobb sűrűségben helyezkednek el a neuronok. Egy 2016-ban publikált kutatásban több mint 20 madárfajnál vizsgálták az agy neuronsűrűségét, ami átlagosan kétszer nagyobb volt, mint ami az emlősöknél jellemző. A madarak agyában tehát sűrűbben helyezkednek el az idegsejtek, mint az emlősagyban, aminek feltehetőleg központi szerepe van abban, hogy az emlősagytól jóval kisebb méretű madáragy is lehetővé teszi a magasabb rendű kogníció megjelenését.

Újabb eredmények a madarak agyáról

A madarak értelmi képességének évszázados alábecslése tehát mára már egy kiegyensúlyozottabb képnek adta át a helyét. A madarak értelmi képességei nem elhanyagolhatók, ráadásul mivel az agyuk szerveződése némileg eltér az emlősökétől, kitűnő alkalmat kínál a tanulmányozásuk arra, hogy a konkrét anatómiai részletektől elvonatkoztatva próbálhassuk megérteni egy-egy viselkedéses jelenség neurális alapjait.

Két új tanulmány is megjelent mostanában a madarak agyának szerveződésével és működésével kapcsolatban. Egy német kutatócsoport galambok és baglyok agyának tanulmányozásával mutatta ki, hogy a madarak előagyában is megtalálhatók az emlősönél jellemző szerveződési elemek. A kutatók modern pályakövetési módszerek segítségével tárták fel, hogy a madarak agyában is megtalálhatók a felszínre merőleges és a felszínnel párhuzamos pályák. Ezek feltehetőleg a bejövő információ helyi feldolgozásában, illetve a különböző kérgi területek közötti információáramlásban játszanak szerepet. Persze a szakértők szerint ez nem igazán meglepő a madáragy mostanság felismert fejlettségének fényében, mégis egy konkrét empirikus eredmény, ami újabb párhuzamot tárt fel a két rendszertani csoport neuroanatómiája között.

kép – ratvpigeon.jpg –

Egy másik német kutatócsoport kísérlete azt mutatta meg, hogy a kormos varjú agykérgi tevékenysége és a varjú feltételezhető tudattartalmai között szoros kapcsolat van, vagyis a varjúnál is jelen lehet a tudatosság. A kutatók egy meglehetősen összetett kísérleti elrendezést alkalmaztak, ami lehetővé tette a pusztán az érzékelésből és a mozgásból származó idegi tevékenység kizárását, így tudtak egyéb tudattartalmakra következtetni. Az új vizsgálatok tehát szintén alátámasztják, hogy a madarak agyának felépítése és értelmi képességeik jóval összetettebbek, mint azt elsőre gondolnánk.

Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2020/45. számában jelent meg.

Források:

https://science.sciencemag.org/content/369/6511/1567

https://www.scientificamerican.com/article/bird-brains-are-far-more-humanlike-than-once-thought/