Daha büyük bir beyin ne pahasına?

İsveç’teki Uppsala Üniversitesi’nden Niclas Kalm ve ekibinin yürüttüğü bu çalışma primatların evriminde beynin büyümesinin yol açtığı sonuçlara da ışık tutacak deneysel verileri içermektedir. Hayvanlarda beynin evrimi, beyin büyüklüğünün artması bu canlıların evriminde çoğu zaman sıçramalar ortaya çıkarmıştır.

Hayvanların beyin büyüklükleri birbirinden çok farklı olabilmektedir. “Pahalı doku hipotezi” olarak bilinen hipotez 1995 yılında Aiello ve Wheeler tarafından ortaya atılmıştı ve kabaca hayvanlar aleminde görülen farklı beyin büyüklüklerinin daha büyük bilişsel yeteneklerin seçilimsel avantajları ile daha büyük beyinlerin daha fazla enerji gerektirmesi arasındaki denge ile evrimleştiğini öne sürmekte idi. Daha açık ifade edersek, beyin çok fazla enerji harcayan organlardan biridir ve beyin büyüklüğünün artması organizmanın enerji tüketiminin daha fazla artışını beraberinde getirecektir. Bu da organizmada ekstra bir “yük” oluşturacaktır. Organizma bu yükü başka dokularda kısıntıya giderek dengeleyecektir. Aiello ve Wheeler’a göre beyin büyüklüğündeki artış ile oluşan bu yük, sindirim sisteminde bir küçülme ile dengelenmektedir. Aslında bugüne kadar bu hipotezi doğrulayacak doğrudan deneysel kanıtlar ortada yoktu. Hatta bu hipotezin tam tersini öngören kanıtlar bulunmaktaydı. Bu nedenle de bu teori tartışmalı idi. Kalm ve arkadaşları lepisteslerde (Poecilia reticulata) yapay seçilim uygulayarak hem dişi hem de erkek lepisteslerde göreceli beyin büyüklüğünün ıraksak seçilimle hızlıca evrimleştiğini gösterdi.

Kalm ve ekibi beyin büyüklükleri vücut büyüklüklerine göre büyük ve küçük olan dişi ve erkek lepistesleri ayırdı ve bunları besini bol bulunan bir ortamda çiftleştirdi. İlk kuşak yavru lepistesleri beyin büyüklükleri ve vücut büyüklüklerine göre ayırdı bunlardan ve ikinci kuşak lepistesleri elde ederek bunları da analiz etti.  Bu deneylerin sonucunda ortaya çıkan büyük ve küçük beyin büyüklüğüne sahip dişi ve erkek lepistesler bilişsel testlere (bir çeşit sayısal öğrenme testi) tabi tutuldu ve bu testlerde erkek lepistesler arasında anlamlı bir fark görülmezken, dişi lepisteslerin beyin büyüklüğü daha fazla olanlarının beyin büyüklüğü daha küçük olanları testte geride bıraktığı ortaya çıktı. Buna göre daha büyük beyne sahip olan dişiler bilişsel olarak daha ileri özellikler göstermektedir.

Tüm bunlara ek olarak daha büyük beyin büyüklüğüne sahip lepisteslerin, özellikle de erkek lepisteslerin, daha küçük sindirim sistemleri olduğu gösterildi. Bu da Aille ve Wheeler’ın Pahalı Doku Hipotezini desteklemekte idi. Ayrıca bu bireylerin daha az yavru bıraktığı ve dolayısıyla üreme yeteneklerinde bir düşüş olduğu gözlemlendi. Pahalı Doku Hipotezi’ne göre primatların beslenmesinde hayvansal besinlerin sayısı arttıkça bu sindirim sisteminde bir küçülmeye neden olmaktadır ve sonuç olarak daha büyük bir sindirim sisteminin harcayacağı enerji daha büyük bir beyin gelişimine aktarılmaktadır.
Kalm ve arkadaşlarına göre daha büyük beyinlerin ortaya çıkardığı daha ileri bilişsel özellikler  hominidlerin  daha da yüksek kalitede besinleri tüketmesini sağlayarak sindirim sisteminin daha da küçülmesine olanak tanımıştır. Buna alternatif başka bir mekanizma da sinirsel gelişim mekanizmasıdır. Buna göre sindirim sistemi enerji gereksinimi beyin kadar çok olan bir sistemdir. Sindirim sisteminin sinirsel gelişimi ile beyinin sinirsel gelişimi takas edilmektedir.  Üreme performansındaki azalma türlerin evrimsel uygunluklarına (fitness) da yansıyacaktır. Kalm ve arkadaşları bu verilere dayanarak beyin büyüklüğünün evriminin artan bilişsel yetenekler ile üreme performansı arasında işlevsel bir takas yoluyla,  birbirine karşıt iki evrimsel gücün takasıyla ortaya çıktığını öne sürmektedir. Kalm ve arkadaşlarına göre bu deneysel veriler daha büyük beyinlerin  primatlar ile balina ve yunuslardaki evrimini açıklamada bir temel oluşturabilir.

Hem primatlar hem de balina ve yunuslar gibi deniz memelileri memeliler arasında en düşük üreme oranına sahip canlılardır. Daha az sayıda yavru yaparlar. Üremelerindeki bu düşüş göreceli beyin büyüklüklerindeki evrimsel bir artış ile ya da buna alternatif olarak bu canlıların daha büyük beyinlerinin evrimleşmesine olanak tanıyan daha yavaş bir yaşam tarihine doğru değişim ile  gerçekleşmiş olabilir. Tüm bu çalışmalar, insanın beyin büyüklüğü ile üreme verimi arasında evrimsel bir denge olabileceğine işaret etmektedir. Bunların ışığında insan, ülkemizde son dönemde üreme ve üreme sağlığı üzerine dönen tartışmaları düşünmeden edemiyor.