Le coût élevé d'être très intelligent

L'intelligence qui caractérise notre espèce nous a permis d'accomplir des exploits incroyables et jamais vus auparavant dans le monde animal: construire des civilisations, utiliser le langage, créer de très vastes réseaux sociaux, être conscient et même être capable de lire dans l'esprit.

Cependant, il y a des raisons de penser que le fait d'avoir un cerveau privilégié nous a coûté cher.

Le prix d'un grand cerveau

Du point de vue de la biologie, l'intelligence a un prix. Et c'est aussi un prix qui, dans certaines situations, pourrait être très coûteux. L’utilisation de la technologie et des connaissances données par les générations passées peut nous faire oublier cela et, cependant, puisque Darwin nous a inclus dans l’arbre de l’évolution et que la science dénoue la relation entre le cerveau et notre comportement, la frontière qui nous sépare du reste des animaux s’est effondrée. Un nouveau problème entrevoit à travers ses décombres.

Homo sapiens, en tant que formes de vie soumises à la sélection naturelle, nous avons certaines caractéristiques qui peuvent être utiles, inutiles ou nuisibles selon le contexte.. L'intelligence, notre trait principal en tant qu'être humain, ne sera-t-elle pas une autre caractéristique?? Est-il possible que le langage, la mémoire, la capacité de planifier… ne soient que des stratégies développées dans notre corps à la suite d'une sélection naturelle?

La réponse aux deux questions est "oui". Une plus grande intelligence est basée sur des changements anatomiques drastiques; notre capacité cognitive n'est pas un don des esprits, mais elle s'explique, du moins en partie, par des changements radicaux au niveau neuroanatomique par rapport à nos ancêtres..

Cette idée, qui était si coûteuse à admettre à l'époque de Darwin, implique que même l'utilisation de notre cerveau, un ensemble d'organes qui semble si clairement avantageux à tous égards, peut parfois poser problème..

Bien sûr, on pourrait discuter longuement de la question de savoir si les progrès cognitifs à notre disposition ont causé plus de fortune ou plus de souffrance. Mais, pour aller simple et immédiat, le principal inconvénient d'avoir un cerveau comme le nôtre est, en termes biologiques, sa consommation d'énergie élevée.

Consommation d'énergie dans le cerveau

Au cours des derniers millions d'années, la ligne évolutive qui va de l'extinction de notre dernier ancêtre commun aux chimpanzés à l'apparition de notre espèce a été caractérisée, entre autres, par la vision du cerveau de nos ancêtres élargir de plus en plus. Avec l'apparition du genre Homo, il y a plus de 2 millions d'années, cette taille de cerveau proportionnellement à celle du corps a fortement augmenté et, depuis lors, cet ensemble d'organes s'est élargi au cours des millénaires..

Le résultat est que beaucoup de neurones, de cellules gliales et de structures cérébrales ont été "libérés" de l'obligation de se consacrer à des tâches de routine telles que le contrôle des muscles ou le maintien des signes vitaux. Cela signifiait qu'ils pouvaient se consacrer au traitement des informations déjà traitées par d'autres groupes de neurones, faisant ainsi penser à un primate pour la première fois. les "couches" de complexité suffisantes pour permettre l'émergence d'idées abstraites, l'utilisation du langage, la création de stratégies à long terme et, en bref, tout ce que nous associons aux vertus intellectuelles de notre espèce.

Cependant, l'évolution biologique n'est pas en soi une dépense en soi du prix de ces modifications physiques dans notre système nerveux: l'existence d'un comportement intelligent, qui dépend de la base matérielle offerte par cet enchevêtrement de neurones qui se trouvent dans notre tête , vous avez besoin de cette partie de notre corps en bonne santé et bien entretenue.

Pour conserver un cerveau fonctionnel, il faut des ressources, c'est-à-dire de l'énergie ... et il s'avère que le cerveau est un organe très coûteux en énergie: bien qu’il représente environ 2% du poids corporel total, il consomme environ 20% de l’énergie utilisé en état de repos. Chez d'autres singes contemporains, la taille du cerveau par rapport au reste du corps est plus petite et, bien sûr, sa consommation l'est aussi: en moyenne, environ 8% de l'énergie consommée au repos. Le facteur énergie est l’un des principaux inconvénients liés à l’expansion du cerveau nécessaire pour avoir une intelligence semblable à la nôtre..

Qui a financé l'expansion du cerveau?

L'énergie nécessaire pour développer et entretenir ces nouveaux cerveaux devait provenir de quelque part. La chose difficile est de savoir quels changements dans notre corps ont été utilisés pour payer cette expansion du cerveau.

Jusqu'à récemment, l'une des explications de ce processus de compensation était celle de Leslie Aiello et de Peter Wheeler..

L'hypothèse d'un tissu coûteux

Selon l'hypothèse du "tissu coûteux" d'Aiello et Wheeler,la plus grande demande en énergie produite par un cerveau plus gros devait également être compensée par un raccourcissement du tractus gastro-intestinal, autre partie de notre organisme qui est également très onéreuse sur le plan énergétique. Le cerveau et l'intestin étaient en concurrence pendant une période évolutive pour des ressources insuffisantes, de sorte que l'un devait se développer au détriment de l'autre.

Pour maintenir une machinerie cérébrale plus complexe, nos ancêtres bipèdes ne pouvaient pas compter sur les quelques bouchées végétariennes disponibles dans la savane; ils avaient besoin d'un régime comprenant une quantité importante de viande, un aliment très riche en protéines. À la fois, arrêter en fonction des plantes au moment de manger a permis au système digestif de raccourcir, avec l'économie d'énergie qui en résulte. En outre, il est fort possible que l'habitude de chasser régulièrement ait été à la fois une cause et une conséquence d'une amélioration de l'intelligence générale et de la gestion de la consommation d'énergie correspondante..

En bref, selon cette hypothèse, l'apparition d'un encéphale comme le nôtre serait un exemple de compromis évident: le gain d'une qualité entraîne la perte d'au moins une autre qualité. La sélection naturelle n'est pas impressionnée par l'apparition d'un cerveau comme le nôtre. Sa réaction est plutôt: "Alors tu as choisi de jouer la lettre d'intelligence ... eh bien, voyons comment ça se passe désormais".

Cependant, l'hypothèse d'Aiello et Wheeler a perdu de sa popularité avec le temps, car les données sur lesquelles il était basé n'étaient pas fiables. À l'heure actuelle, on estime que rien n'indique que l'augmentation du cerveau ait été payée avec une compensation aussi nette que la réduction de la taille de certains organes et qu'une grande partie de la perte d'énergie disponible a été atténuée grâce au développement du bipède. Cependant, seul ce changement n’a pas à compenser complètement le sacrifice que représente l’utilisation de ressources pour maintenir un cerveau coûteux..

Pour certains chercheurs, une partie des réductions qui ont été effectuées se reflète dans la diminution de la force de nos ancêtres et de nous-mêmes.

Le primate le plus faible

Bien qu'un chimpanzé adulte dépasse rarement 170 cm de hauteur et 80 kg, il est bien connu qu'aucun membre de notre espèce ne serait en mesure de gagner une bataille au corps à corps avec ces animaux. Les plus chétifs de ces singes seraient capables de saisir l'homo sapiens du centre par la cheville et de frotter le sol.

C'est un fait évoqué, par exemple, dans le documentaire Proyecto Nim, dans lequel est racontée l'histoire d'un groupe de personnes qui ont essayé d'élever un chimpanzé comme s'il s'agissait d'un bébé humain; aux difficultés rencontrées dans l'éducation du singe s'ajoutaient la dangerosité de leurs accès de colère, pouvant entraîner des blessures graves avec une aisance alarmante.

Ce fait n’est pas accidentel et n’a rien à voir avec cette vision simpliste de la nature selon laquelle les bêtes sauvages sont caractérisées par leur force. Il est fort possible que cette différence humiliante dans la force de chaque espèce est due au développement que notre cerveau a subi tout au long de son évolution biologique.

De plus, il semble que notre cerveau ait dû développer de nouvelles méthodes de gestion de l'énergie. Dans une recherche dont les résultats ont été publiés il y a quelques années dans PLoS ONE, il a été prouvé que les métabolites utilisés dans plusieurs régions de notre cerveau (c'est-à-dire les molécules utilisées par notre corps pour intervenir dans l'extraction d'énergie à partir d'autres substances ) ont évolué à un rythme beaucoup plus rapide que celui des autres espèces de primates. Par ailleurs, au cours de la même enquête, il a été observé que, éliminant le facteur de différence de taille entre les espèces, le nôtre est deux fois moins puissant que celui des autres grands singes non éteints étudiés.

Plus grande consommation d'énergie cérébrale

Comme nous n'avons pas la même robustesse corporelle que d'autres grands organismes, cette consommation accrue au niveau de la tête doit être constamment compensée par des moyens intelligents de trouver des ressources énergétiques en utilisant tout le corps..

Nous sommes donc dans une impasse sans retour d’évolution: nous ne pouvons pas cesser de chercher de nouvelles façons de faire face aux défis changeants de notre environnement si nous ne voulons pas périr. Paradoxalement, nous dépendons de la capacité de planifier et d’imaginer que cela nous donne le même organe qui a volé notre force.

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Références bibliographiques:

• Aiello, L.C., Wheeler, P. (1995). L'hypothèse coûteuse sur les tissus: le cerveau et le système digestif dans l'évolution de l'homme et des primates. Anthropologie actuelle, 36, pp. 199 - 221.

• Arsuaga, J. L. et Martinez, I. (1998). L'espèce choisie: la longue marche de l'évolution humaine. Madrid: Planet Editions.

• Bozek, K., Wei, Y., Yan, Z., Liu, X., Xiong, J., Sugimoto, M. et al. (2014). Divergence Évolution Exceptionnelle Des Métabolomes Du Muscle Et Du Cerveau Humain Parallèles Unicité Humaine Cognitive Et Physique. Biologie de Plos, 12 (5), e1001871.