Une nouvelle étude de l'Université Drexel comparant la taille du cerveau à la taille du corps montre que juste parce que vous avez évolué pour avoir un gros cerveau, certaines régions de votre cerveau peuvent ne pas avoir suivi.

Sean O'Donnell, Doctorat., professeur au Collège des Arts et des Sciences de l'Université Drexel, et son équipe a étudié une grande variété de guêpes papier du Costa Rica pour faire la lumière sur ce sujet. Et ce qu'ils ont découvert, c'est que le cerveau des guêpes suivait une règle biologique générale - la règle de Haller - en ce qui concerne la taille globale du cerveau, mais tous les cerveaux n'avaient pas la même structure.

« Les cerveaux ne sont pas des masses homogènes :ils sont divisés en sous-régions qui remplissent des fonctions différentes, " a déclaré O'Donnell. " Et nous avons constaté que toutes ces sous-régions n'évoluent pas à la même taille proportionnelle. "

La taille globale du cerveau évolue en fonction de la taille du corps, mais le modèle habituel au sein d'une lignée d'animaux - appelé "règle de Haller" - est que la plus petite espèce ait le plus gros cerveau par rapport à la taille de son corps.

Par exemple, un gorille occidental mesure en moyenne quelques pouces de moins qu'un gorille oriental, mais leurs cerveaux sont tous les deux à peu près de la même taille. Cela signifie que le cerveau d'un gorille occidental représentera une plus grande proportion de son corps global que le gorille oriental, suivant la règle de Haller.

Humains, cependant, sont une exception à la règle de Haller. La taille totale de notre cerveau est beaucoup plus grande que ce que la taille de notre corps indiquerait chez les primates. Alors, comment nos gros cerveaux ont-ils évolué ? O'Donnell et son équipe espéraient que les guêpes en papier commenceraient à fournir des indices.

Ils ont mené une étude (publiée dans le Journal biologique de la société linnéenne ) sur plusieurs espèces de guêpes à papier au sein de la tribu taxonomique Eponini pour déterminer si la taille de leur corps était liée à la taille des différentes parties de leur cerveau.

"Ces guêpes ont une énorme gamme de tailles parmi les espèces - la plus grande espèce était plus de 25 fois la taille de la plus petite, " dit O'Donnell. " Et, surtout, leur cerveau est divisé en régions distinctes qui remplissent différentes fonctions cérébrales, comme le traitement des intrants visuels par rapport aux intrants chimiques (odeur et goût).

L'équipe a découvert que les cerveaux des guêpes semblaient suivre la règle de Haller. Si vous êtes une petite guêpe papier, votre cerveau aura à peu près la même taille que n'importe laquelle de vos espèces cousines. Mais cela ne signifie pas que les régions individuelles de votre cerveau correspondront à celles de vos plus grands cousins.

Il semble y avoir une petite mise en garde à la règle de Haller, du moins en ce qui concerne les guêpes. Lorsque leur taille corporelle a diminué, la taille proportionnelle de leur cerveau a augmenté. Cependant, certaines des spécificités, les régions complexes de leur cerveau ne l'ont pas fait.

« Chez les espèces plus petites, la taille globale du cerveau restait presque constante, à mesure que les corps plus petits évoluaient, mais certaines régions du cerveau se rétrécissaient rapidement, " expliqua O'Donnell.

Les "corps champignon" des guêpes (un ensemble de fibres neurologiques impliquées dans l'apprentissage, mémoire et intégration sensorielle) et les lobes antennaires (qui traitent les informations chimiques) ont considérablement diminué en taille proportionnelle chez les guêpes de plus petite taille.

Au total, O'Donnell et son équipe ont examiné 94 guêpes de 19 espèces indigènes du Costa Rica. Leurs découvertes sur les régions complexes de rétrécissement du cerveau se sont tenues, à l'exception d'une espèce.

O'Donnell et son équipe ont découvert qu'Apoica pallens, avait des lobes optiques anormalement réduits (utilisés pour voir), tandis que ses corps de champignon dans les parties de traitement visuel de son cerveau étaient beaucoup plus gros que prévu.

Mais pourquoi?

"Nous pensons que leurs structures cérébrales inhabituelles sont liées à leur comportement nocturne, " O'Donnell a déclaré. "Apoica est un genre de guêpes qui a développé la capacité de voler et de chasser la nuit."

Une telle adaptation cérébrale à leur environnement est certainement possible - et pas seulement pour eux, mais n'importe quelle espèce.

"Nous prédisons d'autres espèces d'insectes qui ont fait des transitions environnementales majeures - du diurne au nocturne, ou d'en haut vers le sous-sol - pour montrer les écarts de structure cérébrale par rapport aux attentes de taille corporelle pour leur lignée, " a déclaré O'Donnell.

C'est l'une des premières fois où des structures cérébrales spécifiques sont examinées de cette manière. En tant que tel, il y a beaucoup de choses qui ne sont pas claires. Les chercheurs ne sont pas sûrs du type d'effet réel que les lobes cérébraux de différentes tailles pourraient avoir sur les guêpes. Et on ne sait pas non plus si de tels changements sont spécifiques à ces guêpes ou pourraient faire partie de l'évolution à travers le spectre des insectes sociaux (abeilles, fourmis, termites, etc.) ou d'autres types d'animaux.

"Nos résultats montrent que les études sur les relations entre la taille du corps et le cerveau ne devraient pas supposer que toutes les parties du cerveau sont égales, " O'Donnell a déclaré. " Et nous espérons que nous ouvrons la voie à plus de perspicacité dans la façon dont plus grand, des cerveaux d'animaux plus complexes ont évolué.