Slepičí mozečky jsou docela chytré

O tom, že uspořádání mozku savců a ptáků je v mnoha ohledech velmi odlišné, nepochybuje žádný z odborníků. Podle posledních výzkumů však existují části mozku, které jsou si mnohem podobnější, než vědci celé desítky let předpokládali.

Američtí neurologové ze San Diega, kteří s objevem přišli, tak zatloukli další hřebík do pomyslné rakve savčí jedinečnosti.

Období od konce křídy, tedy druhohor, bývá často nazýváno »věkem savců«. Jedním z jedinečných a v posledku (??) velmi výhodných rysů savců byly i jejich nebývalé mentální schopnosti, za nimiž stojí část jejich mozku, přezdívaná někdy »nejsložitěji organizovaná hmota ve vesmíru«. Řeč je pochopitelně o mozkové kůře, zvláště o její části, která je typicky »savčí« – neokortexu. Jeho jedinečné uspořádání bylo dlouho považováno za vývojovou novinku, tzv. apomorfii savců (viz rámeček).

Práce týmu z University of California v San Diegu, vedeného Harvey J. Kartenem, přispěly k tomu, že tato »pravda« bude muset zmizet z učebnic. Podle nich je třeba hledat původ uspořádání této struktury podstatně hlouběji v evoluční minulosti.

Jedinečná evoluční nadílka Šedá kůra mozková je z větší části pouze z těl nervových buněk a má na svědomí řadu typických »vyšších« funkcí mozku. Díky ní savci komunikují, pamatují si a rozumějí. My, lidé, a také některá zvířata (např.

šimpanzi či některé druhy delfínů) také díky ní dostáváme alespoň část naší činnosti pod vědomou kontrolu a uvědomujeme si sami sebe. Tuto jedinečnou evoluční inovaci však nadělila příroda pouze vývojově nejodvozenější skupině obratlovců: savcům, mezi které má tu čest patřit i náš druh.

I přes intenzivní výzkum je však na naší mapě poznání neokortexu převažují bílá místa. Jedním z nich je i problém přesného vystopování její evoluční historie.

Neobvykle komplikovaná struktura Neurologové měli posledních 40 let za to, že savčí neokortex má tak jedinečné rysy, že jejich předlohu ani obdobu nenalezneme u žádné mozkové struktury ostatních živočichů.

Tím nejdůležitějším je takzvaná laminace neboli rozdělení do několika (až šesti) vrstev. Každá z vrstev kůry je tvořená jiným typem buněk a má jiné spojení s dalšími vrstvami kůry i dalšími oblastmi nervové tkáně.

Tyto vrstvy, které tak vytvářejí specifické funkční moduly, jsou oddělené paprskovitě seskupenými sloupci jiného typu buněk. V savčích mozcích nacházíme tuto strukturu již celou »naráz«, tedy bez zřetelných mezistupňů.

Nové metody, které do zkoumání mozku zavedl tým prof. Kartena, však napomohly odhalit, že vědci se dříve jen »špatně dívali«.

Nečekaně »chytří« ptáci Třetihory a čtvrtohory, tedy období připsané nadvládě savců, má však i dalšího evolučního vítěze – ptáky. Struktura jejich mozku je odlišná – evoluce se zde vydala jinou cestou.

Experimenty etologů ukázaly, že ptáci v mnoha ohledech v intelektuálních kapacitách za savci nezaostávají. Začít s detailním zkoumáním ptačích mozků je tedy jen přirozené. Řadu funkcí, které má u savců na starosti mozková kůra, přebrala u ptáků jiná struktura corporum striatum neboli žíhané těleso.

Tým profesora Kartena se rozhodl zkoumat mozek jednoho z nejběžnějších laboratorních zvířat, kuřat čili kura domácího (Gallus gallus). Vysoce senzitivními metodami zobrazování prozkoumali oblast kuřecího mozku, která je analogická té oblasti, která je u savců zodpovědná za analýzu sluchových podnětů.

K jejich překvapení zde odhalil strukturu velmi podobnou té, kterou známe od savců. A jaký z toho plyne závěr? „Struktura neokortexu savců nebyla jedinečným darem evoluce. Jak struktury ptáků, tak savců se vyvinuli z té, kterou měl i jejich společný předek, který žil asi před 300 miliony let,“ uzavírá prof. Karten. Struktura neokortexu se tak rázem přesunula ze savčí apomorfie do pleziomorfie společné velkému počtu obratlovců (viz rámeček).

Když se v evoluci řekne nové…Německý entomolog a evoluční biolog Willi Hennig (1913–1976) jako první formuloval zásady tzv. kladistiky, tedy odvětví evoluční biologie, které se zabývá vzájemnou příbuzností organismů.

Mimo jiné zavedl i řadu pojmů, které dnes patří mezi evolučními biology k základnímu »nářadí« jejich disciplíny. V první řadě jasně určil, že některé znaky organismů mohou být považovány za »primitivní«, tedy evolučně staré.

Takové znaky sdílí široké skupiny organismů (např. čtyři končetiny či jejich rudimenty mají všichni čtvernožci). Takto široce rozšířené vlastnosti nazýval Hennig plesiomorfie. V průběhu evoluce se však postupně vynořují i evoluční novinky, které lze nalézt jen u menších a odvozenějších skupin (např.

peří, které je společné jen ptákům). Tyto vlastnosti označoval jako apomorfie. Je však třeba mít vždy na paměti, že pojem »nové« a »staré« je v evoluci vždycky relativní. Zaměříme-li se např. pouze na ptáky, je peří jejich pleziomorfií.

Z pohledu celé biologie obratlovců se však jedná o apomorfii, typickou právě jen pro jednu jedinou jejich skupinu – ptáky.