В лицевом ядре мозга слона более 50 000 нейронов

Лицо слона контролируется большим количеством нейронов, чем у любого другого наземного млекопитающего. У азиатских слонов в лицевом ядре мозга находится около 54 000 нейронов, а у африканских — около 63 000. Эти нервные клетки в основном используются для сложных и разнообразных движений хобота и ушей, сообщает Science Advances.

Наиболее яркой особенностью слонов является их подвижный и универсальный хобот - он заменяет животному руки, а потому мышц в нем больше, чем в человеческом теле. Это позволяет слонам совершать широкий диапазон движений от мощных до филигранных. Но эту массу мышц необходимо контролировать, что осуществляется с помощью так называемого лицевого ядра — структуры мозга, которая управляет лицевыми мышцами слонов - от ушей до кончика хобота.

Исследование длиной в три десятилетия

Исследовательская группа Лены Кауфман из Берлинского университета им. Гумбольдта теперь более детально изучила, какие и сколько нейронов мозга слонов управляют их лицами, движениями туловища и ушей. Однако области мозга животных, которым угрожает исчезновение, можно изучать только путем препарирования. Поэтому команда исследовала умерших слонов из зоопарка.

За три десятилетия ученые изучили в общей сложности восемь слонов — одна половина из них были африканскими (Loxodonta africana), вторая — азиатскими (Elephas maximus). После их смерти ученые выделили лицевые ядра из мозга и провели с ними различные исследования, в том числе подсчитали количество нейронов в этой области и измерили их размер и толщину.

Африканские слоны имеют больше лицевых двигательных нейронов, чем азиатские

Серые гиганты — рекордсмены по числу нейронов

Выяснилось, что лицевое ядро слона - очень сложная область мозга, включающая более 50 000 нейронов - больше, чем у любого другого наземного млекопитающего. В области, управляющей хоботом, плотность нервных клеток была особенно высокой. Причем лицевые ядра азиатских и африканских слонов значительно отличаются друг от друга. Это касается как общего количества клеток, так и относительного разделения лицевого ядра. Ученые также заметили, что его часть — медиальное лицевое подъядро, вероятно, отвечающее за движения ушей, — значительно больше у африканских слонов, чем у их азиатских сородичей.

Команда объясняет эти отличия разницей анатомии: например, у африканских слонов более тонкий кончик хобота, чем у азиатских. Первые хватают предметы двумя так называемыми хоботными пальцами. Этот тип клешнеобразного захвата органами, расположенными на кончике хобота, требует большой ловкости. Соответственно, в мозге африканских слонов имеются заметные скопления нервных клеток для управления ими.

Азиатские слоны лишены этого "клешнеобразного захвата": чтобы подимать предметы, животные обхватывают их хоботом. Для этого им требуется меньше нейронов, чем их африканским сородичам. Еще одна причина различного количества нейронов — размер ушей: они у африканских слонов больше, причем при нападении гиганты отводят их в сторону, что может контролироваться только большим количеством нейронов. Это может также объяснить, почему медиальное лицевое подъядро, которое контролирует движение ушей у африканских слонов, больше, чем у азиатских, считают ученые.

Источник информации и фото: scinexx.de

Длинный хобот обеспечивает прекрасное обоняние

Хобот - это супернос! И не только по величине: у слона больше генов обоняния, чем у любых других исследованных млекопитающих. Сравнение разных животных показало, что африканский слон имеет больше обонятельных генов, чем все другие изученные млекопитающие: по меньшей мере, вдвое больше, чем собака, и впятеро больше, чем человек. У него не только самый длинный нос, но и очень хороший нюх, пишут исследователи в "Genome Research".

Обоняние важно для выживания большинства млекопитающих. С его помощью животные могут находить пищу, узнавать своих родителей или потомство и общаться с соперниками и партнерами. Острота обоняния зависит от носовых рецепторов, а те, в свою очередь, от соответствующих обонятельных генов. Считается, что количество рецепторов и их генов показывает, насколько хорошо их владелец может воспринимать запахи.

Обонятельные гены в качестве индикаторов

Однако Йошито Нимура (Yoshihito Niimura) и его коллеги из университета Токио поясняют: "Соотношение рецепторов и пахучего вещества не один к одному. Вместо этого запах могут распознавать несколько рецепторов или, в свою очередь, один рецептор реагировать на несколько ароматов". Поэтому сложно точно выяснить, как и что животное нюхает. Но все-таки обонятельные гены дают подсказку и позволяют сделать первую оценку этой функции.

Удивительно, но первое место по остроте нюха занимает не собака, а крысы и мыши, которые имеют до 1200 функциональных обонятельных генов. А у человека их всего около 400. Обычно предполагают, что приматы за время своей эволюции потеряли много обонятельных генов или они не активны, так как они перестали использовать свое чутье столь же интенсивно, как визуальные животные.

У слона более 2000 активных обонятельных генов

Niimura и его коллеги систематически анализировали и сравнивали обонятельные гены в последовательностях ДНК 13 видов млекопитающих. Наряду с собакой, коровой, лошадью и африканским слоном в программу также входили грызуны и несколько представителей приматов, в том числе человек, шимпанзе и орангутанг.

Африканские слоны Фото: © Эрика Грина

Как и ожидалось, количество генов обоняния у изученных видов значительно отличалось. Намного превосходил всех африканский слон. "В его геноме содержится 2000 функционирующих обонятельных генов и более 2200 потерявших активность - это явно самый большой набор среди всех изученных видов животных," - сообщают исследователи. Он превосходит даже крыс, которые считались до сих пор "суперносами" среди млекопитающих. Более точные анализы показали в итоге, что слон и грызуны приобрели в ходе развития особенно много новых действующих обонятельных генов. У приматов, наоборот, неактивных в процессе эволюции становилось все больше.

Превосходное обоняние

"Очевидно, нос слона не только длиннен, но и превосходен", - подчеркивает Нимура. Это подтверждает также более ранние наблюдения, по которым африканские слоны во многих ситуациях полагаются в большой степени на свое обоняние. Они принадлежат, например, к немногим млекопитающим, которые производят половой феромон. Самцы выделяют его во время гона из специальных желез за глазами.

Согласно сообщениям нюх этих животных настолько тонок, что слоны различают по запаху два живущих в Кении племени: масаев и камабов. "Вместе с большим набором обонятельных генов это подтверждает, что слоны действительно имеют превосходное обоняние - даже если систематические тесты до сих пор отсутствуют", - пишут в заключение японские исследователи.

Источник: scinexx.de