Γιατί το μυαλό του εντόμου είναι τόσο απίστευτο - Άνα Στεκλ

Δείτε ολόκληρο το μάθημα: http://ed.ted.com/lessons/why-the-insect-brain-is-so-incredible-anna-stockl

Το ανθρώπινο μυαλό είναι ένα από τα πιο εξελιγμένα όργανα στον κόσμο, ένας υπερ-υπολογιστής φτιαγμένος από δισεκατομμύρια νευρώνες που επεξεργάζονται και ελέγχουν όλες τις αισθήσεις μας, σκέψεις και ενέργειες. Υπήρχε κάτι, όμως, που ο Κάρολος Δαρβίνος βρήκε ακόμη πιο εντυπωσιακό: Το μυαλό ενός μυρμηγκιού, το οποίο αποκάλεσε: «ένα από τα πιο θαυμάσια άτομα ύλης στον κόσμο». Η Άνα Στεκλ μάς βάζει μέσα στο μικροσκοπικό, αλλά δυναμικό, μυαλό του εντόμου.

Μάθημα από Άνα Στεκλ, κινούμενη απεικόνιση από Studio Gal Shkedi.

Το ανθρώπινο μυαλό είναι ένα
από τα πιο εξελιγμένα όργανα στον κόσμο,

ένας υπερ-υπολογιστής φτιαγμένος
από δισεκατομμύρια νευρώνες

που επεξεργάζεται και ελέγχει
όλες τις αισθήσεις μας,

σκέψεις και ενέργειες.

Υπήρχε κάτι, όμως, που ο Κάρολος Δαρβίνος
βρήκε ακόμη πιο εντυπωσιακό:

Το μυαλό ενός μυρμηγκιού,

το οποίο αποκάλεσε ένα από τα πιο θαυμάσια
άτομα ύλης στον κόσμο.

Αν σας είναι δύσκολο να πιστέψετε
ότι κάτι τόσο μικροσκοπικό

θα είχε ένα πολύπλοκο μυαλό,
δεν είστε οι μόνοι.

Στην εργασία του για να ταξινομήσει
και να περιγράψει όλα τα έμβια όντα,

ο Σουηδός φυσιοδίφης Καρλ Λινέους
υπέθεσε ότι τα έντομα δεν είχαν καν μυαλό.

Έκανε λάθος, αλλά είναι κατανοητό.

Τα μυαλά των εντόμων
δεν είναι μόνο μικροσκοπικά,

αλλά από πολλές απόψεις,
λειτουργούν διαφορετικά από τα δικά μας.

Μία από τις πιο παρατηρήσιμες διαφορές

είναι ότι ένα έντομο
που χάνει το κεφάλι του

μπορεί ακόμα να περπατήσει, να ξυστεί,
να αναπνεύσει, ακόμα και να πετάξει.

Αυτό συμβαίνει επειδή ενώ το δικό μας
νευρικό σύστημα λειτουργεί ως μοναρχία,

με τον εγκέφαλο να κινεί τα νήματα,

το νευρικό σύστημα του εντόμου λειτουργεί
περισσότερο ως αποκεντρωμένη ομοσπονδία.

Πολλές δραστηριότητες των εντόμων,
όπως το περπάτημα ή η αναπνοή,

συντονίζονται από συστοιχίες νευρώνων,
επίσης γνωστές ως γάγγλια,

κατά μήκος των σωμάτων τους.

Μαζί με τον εγκέφαλο,
αυτά τα τοπικά γάγγλια

σχηματίζουν το νευρικό
σύστημα του εντόμου.

Ενώ ένα έντομο μπορεί να κάνει πολλά
μόνο με τα τοπικά του γάγγλια,

ο εγκέφαλος παραμένει κριτικής σημασίας
για την επιβίωσή του.

Του επιτρέπει να αντιλαμβάνεται τον κόσμο
μέσω της όρασης και της οσμής.

Επίσης επιλέγει
τους κατάλληλους συντρόφους,

θυμάται τοποθεσίες
πηγών φαγητού και φωλιές,

ρυθμίζει την επικοινωνία,

ακόμα - ακόμα συντονίζει την πλοήγηση
σε τεράστιες αποστάσεις.

Και αυτή η μεγάλη
ποικιλομορφία συμπεριφορών

ελέγχεται από ένα όργανο
μεγέθους κεφαλής καρφίτσας,

με λιγότερο από ένα εκατομμύριο νευρώνες,
συγκριτικά με τους 86 δισεκατομμύρια

που έχουμε εμείς.

Παρόλο, όμως, που το μυαλό του εντόμου

είναι πολύ διαφορετικά
οργανωμένο από το δικό μας,

υπάρχουν κάποιες χτυπητές ομοιότητες.

Για παράδειγμα,

τα περισσότερα έντομα έχουν μικρούς
ανιχνευτές στις κεραίες τους,

παρόμοιους με αυτούς που υπάρχουν
στις μύτες των ανθρώπων.

Και οι πρωταρχικές μας
οσφρητικές περιοχές του εγκεφάλου

φαίνονται και λειτουργούν μάλλον όμοια,

με συστάδες νευρώνων που ενεργοποιούνται
και απενεργοποιούνται σε ακριβή χρονισμό

για να κωδικοποιήσουν ειδικές οσμές.

Οι επιστήμονες έχουν εκπλαγεί
από αυτές τις ομοιότητες

επειδή τα έντομα και οι άνθρωποι
δε συγγενεύουν άμεσα.

Στην πραγματικότητα,

ο τελευταίος κοινός μας πρόγονος
ήταν ένα απλό πλάσμα σαν σκουλήκι

που ζούσε πάνω από 500
εκατομμύρια χρόνια πριν.

Οπότε, πώς καταλήξαμε με τόσο παρόμοιες
εγκεφαλικές κατασκευές

όταν η εξέλιξή μας πήρε σχεδόν
εξ ολοκλήρου διαφορετικά μονοπάτια;

Οι επιστήμονες αποκαλούν αυτό το φαινόμενο
«συγκλίνουσα εξέλιξη».

Είναι η ίδια αρχή πίσω από τα πουλιά,

τις νυχτερίδες και τις μέλισσες,
που ξεχωριστά αναπτύσσουν φτερά.

Παρόμοιες επιλεκτικές πιέσεις μπορούν
να προκαλέσουν φυσική επιλογή

για να ευνοήσουν
την ίδια εξελικτική στρατηγική

σε είδη με χαοτικά διαφορετικά
εξελικτικά παρελθόντα.

Μελετώντας τη σύγκριση ανάμεσα
σε μυαλά εντόμου και ανθρώπου,

οι επιστήμονες μπορούν έτσι να καταλάβουν
ποιες από τις λειτουργίες του μυαλού μας

είναι μοναδικές,

και ποιες είναι γενικές λύσεις
σε εξελικτικά προβλήματα.

Αυτός, όμως, δεν είναι ο μόνος λόγος

που οι επιστήμονες μαγεύονται
από μυαλά εντόμων.

Το μικρό τους μέγεθος και η απλότητα
κάνει πιο κατανοητό

το ακριβώς πώς οι νευρώνες
δουλεύουν μαζί στον εγκέφαλο.

Αυτό είναι επίσης πολύτιμο
για τους μηχανικούς,

οι οποίοι μελετούν το μυαλό του εντόμου

για να βοηθηθούν στη σχεδίαση
συστημάτων ελέγχου

για τα πάντα: Από αυτόματα αεροπλάνα

μέχρι μικροσκοπικά ρομπότ - κατσαρίδες
αναζήτησης και διάσωσης.

Οπότε, το μέγεθος και η πολυπλοκότητα

δεν είναι πάντα
τα πιο εντυπωσιακά πράγματα.

Την επόμενη φορά που θα προσπαθήσετε
να χτυπήσετε μια μύγα

θαυμάστε για λίγο την αποτελεσματικότητα
του μικροσκοπικού της νευρικού συστήματος

καθώς ξεπερνά σε εξυπνάδα
το φανταστικό μυαλό σας.