Walenie to zwierzęta morskie, które częściej znamy i kochamy jako wieloryby i delfiny. Zwierzęta te wykazują złożone zachowania społeczne, które zazwyczaj można zaobserwować tylko u ssaków wyższego rzędu, takich jak naczelne (do których zalicza się nas, ludzi). Bawią się, dbają o swoje młode, komunikują się ze sobą.
To inteligentne stworzenia. A ich briany, jak zobaczymy, są również niewiarygodnie zaawansowane. (Ten fakt gra w trwających kontrowersjach wokół praktyk wielorybniczych. Zobacz ten post autorstwa współprowadzącej bloga Scitable Kate Whittington dotyczący toczących się debat.)
Jedną z prostych metryk oceny względnej „inteligencji” jest iloraz encefalizacji (EQ), który jest (w przybliżeniu) stosunkiem masy mózgu zwierzęcia do masy ciała. Logika kryjąca się za tym jest prosta: gdy ogólny rozmiar zwierzęcia jest większy, ilość całkowitej powierzchni jego mózgu przeznaczonej do radzenia sobie ze zwiększonym rozmiarem ciała również wzrasta. Pomyśl o ile większy słoń jest od nas, i jak wiele więcej skóry mają czuć się z, i jak wiele więcej masy mięśniowej ich mózgi muszą kontrolować. Więc biorąc pod uwagę pewną wielkość ciała, wiemy, że pewna ilość mózgu jest potrzebna tylko dla podstawowego ruchu i odczuwania. Jeśli mózg jest większy niż to, czego byśmy się spodziewali, biorąc pod uwagę rozmiar ciała, może to wskazywać na większą inteligencję.
Dla porównania, ludzie mają EQ około 7,5, inne naczelne około 2 do 3, a psy i koty około 1,0.
Wieloryby i delfiny około 3 do 6, a ich mózgi są bardzo złożone (sprawdź ten świetny wpis w Scientific American).
Jedną z najbardziej interesujących rzeczy w mózgach waleni jest to, jak duże muszą być niektóre z ich neuronów, aby przenosić informacje z ich ciał do mózgów i z powrotem.
Jakiś czas temu ktoś zapytał mnie na Quorze, jaki jest najdłuższy akson. Dla tych z was, którzy nie wiedzą, aksony są „kablami”, które łączą neurony ze sobą i przenoszą informacje między nimi (technicznie rzecz biorąc, większość neuronów nie łączy się fizycznie, ponieważ są one oddzielone małymi przerwami zwanymi synapsami, ale dla celów niniejszego artykułu można myśleć o nich jako o połączonych).
Po zastanowieniu się nad tym trochę, moje pierwsze przypuszczenie, że odpowiednik wieloryba błękitnego aksonu ruchowego, który przenosi informacje wzdłuż nerwu kulszowego, byłby najdłuższy, ponieważ u ludzi nerw kulszowy jest najdłuższy. Ale wtedy przypomniałem sobie, że nie ma on najdłuższych aksonów.
Sprawdź rysunek po lewej stronie. Widzisz ten drugi neuron, „neuron jednobiegunowy”? Ten długi kabel poruszający się pionowo na obrazie to jeden długi akson.
Te mogą być naprawdę długie.
Szczury mają komórkę zwaną zwojem korzeni grzbietowych (DRG). DRG przenosi informacje sensoryczne z ciała do mózgu. Jest jednobiegunowy, więc ma bardzo długi akson, którego jeden koniec ma receptory w skórze, a drugi wchodzi do rdzenia kręgowego, wznosi się w fasciculus gracilis i synapsuje w nucleus gracilis aż do pnia mózgu.
To oznacza, że w przypadku odczuć w palcach u stóp, akson DRG przechodzi całą drogę od palca do pnia mózgu, który znajduje się mniej więcej na tej samej wysokości co usta. U wysokich ludzi może to być ponad 2 metry długości!
Pomyśl teraz, co to oznacza dla wieloryba błękitnego. Niebieskie wieloryby są prawie na pewno największymi ssakami, jakie kiedykolwiek istniały, co oznacza, że są największymi zwierzętami, które obecnie posiadają bardzo długi akson, taki jak DRG (nie znamy zbyt wielu szczegółów dotyczących układów nerwowych dinozaurów).
Dlatego najdłuższy akson u płetwala błękitnego, który sam jest największym ssakiem, to prawdopodobnie DRG.
Próbując potwierdzić moje przypuszczenia co do najdłuższego aksonu, dowiedziałem się jednak wielu szalonych rzeczy.
Na przykład największe płetwale błękitne mają około 30 m długości. Sugerowałoby to akson DRG o długości co najmniej 25 m, czyli 75 stóp.
Tutaj robi się naprawdę szalenie i rzeczy przestają mieć dla mnie sens…
Aksony zazwyczaj przewodzą sygnały w szerokim zakresie prędkości: 0,5 do 100 m/s. Oznacza to, że gdybym pstryknął ogonem wieloryba (tak jak można by to zrobić), dotarcie do „świadomej” percepcji wielorybów (zakładając, że mają one świadomość) mogłoby zająć od jednej trzeciej sekundy (to bardzo długo w czasie mózgu!) do ponad SZEŚCIU SEKUND.
Jeszcze bardziej dzikie, zgodnie z tym artykułem Douglasa H. Smitha opublikowanym w 2009 roku w Progress in Neurobiology:
…aksony rdzeniowe wieloryba błękitnego rosnące z prędkością 3 cm/dzień reprezentują wzrost objętości, który jest prawdopodobnie ponad dwukrotnie większy niż objętość całego ciała komórki neuronu – każdego dnia. Ten szybki wzrost objętości dla neuronów jest podobny do szczytowego tempa wzrostu komórkowego obserwowanego dla szybko dzielących się komórek rakowych.
(pogrubienie podkreślenia moje)
Podsumowując, te aksony rosną szybciej niż komórki rakowe, a prędkość, z jaką się rozciągają, powinna spowodować ich rozerwanie lub pęknięcie.
Co?
Mężczyzna, mózgi wielorybów są fajne.
(Ten post jest zaadaptowany z mojego osobistego bloga, Oscillatory Thoughts.)