Un examen des preuves issues de recherches antérieures apporte un nouveau soutien à la possibilité que l’évolution de cerveaux plus gros chez certaines espèces ait été rendue possible grâce à un plus grand investissement d’énergie par les parents dans leur progéniture. Carel van Schaik de l’Institut Max Planck pour le comportement animal à Constance, en Allemagne, et ses collègues présentent leurs arguments dans un article qui sera publié le 28 février.il dans une revue en libre accès PLOS Biologie.
Parmi les différentes espèces, une plus grande taille relative du cerveau est associée à des avantages cognitifs qui favorisent la survie. Cependant, les cerveaux plus gros ont des coûts énergétiques plus élevés. Des recherches antérieures ont examiné ces coûts pour les adultes afin d’approfondir notre compréhension des tendances évolutives de la taille du cerveau chez différentes espèces. Cependant, peu d’études ont porté sur les coûts énergétiques du cerveau en développement des jeunes organismes.
Pour aider à combler cette lacune, van Schaik et ses collègues ont abordé un paradoxe apparent : plus le cerveau d’une espèce est gros, plus elle a besoin d’énergie pendant le développement, mais les gros cerveaux ne sont pleinement fonctionnels que longtemps après avoir fini de croître. . Cela présente un problème de « poulet ou œuf » ou de « botte » ; la plupart des jeunes descendants d’espèces dotées de cerveaux plus gros devraient être incapables de répondre aux besoins énergétiques de leur propre cerveau en développement, ce qui soulève la question de savoir comment un cerveau plus gros aurait pu évoluer.
Les chercheurs émettent l’hypothèse que les espèces à sang chaud, qui ont tendance à avoir des cerveaux plusieurs fois plus gros que les espèces à sang froid, ont évolué pour avoir un plus grand investissement d’énergie des parents dans leur progéniture, ce qui a facilité l’évolution de cerveaux plus gros.
Pour examiner cette possibilité, les chercheurs ont examiné les preuves d’études antérieures sur l’évolution de l’investissement énergétique parental chez les jeunes enfants. Les espèces à sang chaud investissent de l’énergie dans leurs petits par des actions telles que produire des œufs, allaiter, fournir de la nourriture, porter ou se blottir pour se réchauffer. La plupart des espèces à sang froid libèrent simplement des œufs.
Des analyses détaillées ont montré qu’un plus grand investissement énergétique chez les jeunes a en effet évolué parallèlement à l’évolution d’une plus grande taille relative du cerveau, et que cet investissement plus important pourrait également avoir amélioré les chances de survie des jeunes chiots.
Ces résultats soutiennent l’hypothèse selon laquelle un plus grand investissement énergétique parental dans la jeune progéniture a facilité l’évolution de cerveaux plus gros, et que l’incapacité à fournir cette énergie soutenue chez les espèces qui pondent simplement des œufs, à son tour, a limité l’évolution des cerveaux plus gros. Des recherches futures pourraient s’appuyer sur cette étude pour mieux comprendre comment les cerveaux plus gros ont évolué.
van Schaik ajoute: « L’évolution de l’approvisionnement parental prolongé au-delà du stade de l’œuf a débloqué une contrainte évolutive majeure sur la taille du cerveau et a ainsi déclenché une expansion massive de la taille du cerveau et du potentiel cognitif chez les oiseaux et les « mammifères à sang chaud. Presque tous nourrissent leur jeunes après la naissance ou l’éclosion et ont un cerveau beaucoup plus gros que leurs parents à sang froid. »
van Schaik, C.P. et coll. (2023) Approvisionnement parental étendu et variation de la taille du cerveau des vertébrés. PLOS Biologie. doi.org/10.1371/journal.pbio.3002016.