Abstrakt
Nejzákladnějším principem komparativních věd vždy bylo a je hledání podobností a rozdílů.
Proto jsou lidé fascinovaní kognitivními schopnostmi krkavcovitých ptáků a papoušků a jejich podobností s těmi lidskými. Dlouho byla výjimečnost těchto druhů vysvětlována relativní velikostí jejich mozků. Vlastní procesní kapacita však není založena na velikosti mozku, ale na jeho vnitřní architektuře a počtu neuronů a synapsí. Dnes, díky metodě izotropní frakcionace, již máme informace o počtu neuronů u stovek druhů savců, ptáků a plazů.
V této své práci analyzuji zda, a případně jak, se buněčná škálovací pravidla odlišují v rámci třídy ptáci (Aves). Pro ptačí mozek jsou typické velké počty neuronů a s tím související vysoké neurální hustoty, které jsou u hrabavých (Galliformes) srovnatelné s těmi savčími a u pěvců (Passeriformes) a papoušků (Psittaciformes) dokonce převyšují hustoty neuronů pozorované u primátů. Odlišná je také distribuce neuronů. U pěvců a papoušků, a výsledky naznačují, že jde o trend společný pro celou skupinu Telluraves, se největší část neuronů nachází v koncovém mozku, potažmo v palliu. Pro hrabavé, a zdá se že i zbývající ptačí skupiny, je typické, že se většina jejich neuronů nachází v mozečku. Naprostou většinu neuronů mají v mozečku také savci, což by naznačovalo, že se může jednat o ancestrální znak všech blanatých.
Tuto domněnku však vyvrátila analýza buněčného složení mozku u plazů. Pro ně jsou typické mnohem nižší počty neuronů, přičemž velká část se jich nachází v mozkovém kmeni a středním mozku. Ke zvětšení počtu neuronů tedy muselo dojít nezávisle jak u ptáků, tak i u savců. U obou skupin pak můžeme nalézt taxony, u nichž došlo k dalšímu zvětšení počtu neuronů (u ptáků Telluraves, u savců primáti).
Vysoký počet neuronů je výsledkem evolučních tlaků a musí tedy mít své opodstatnění.
Přesto, že neexistuje přímé spojení mezi počtem neuronů a inteligencí, je zřejmé, že tyto spolu často korelují. Příkladem u ptáků může být pozitivní vztah mezi četností výskytu inovativního chování a počtem neuronů, především v palliu ale i v mozečku. Velký mozek s vysokým počtem neuronů nepřináší pouze potenciální adaptivní výhody, ale i náklady spojené s jeho vysokou energetickou náročností. Ta vyžaduje dostatečně vysokou úroveň metabolismu, což se sebou přináší nutnost zbavovat se případného odpadního tepla. Jedním z možných termoregulačních mechanismů je, dle tzv. termoregulační teorie („Brain cooling“), i zívání. Předpoklad, že druhy s větším počtem neuronů budou mít jiné parametry zívání se skutečné podařilo potvrdit – jak u ptáků, tak i u savců byl prokázán pozitivní vztah mezi délkou zívání a počtem neuronů jak v palliu, tak v celém mozku.
Můžeme tedy konstatovat, že ptačí mozek, ač ve srovnání s mozkem většiny savců malý, poskytuje, díky velkému počtu neuronů nahloučených ve vysokých hustotách v koncovém mozku, procesní kapacitu srovnatelnou s tímtéž u savců. Představuje tedy funkčně srovnatelný model uspořádání s mozkem savčím, navíc model velmi prostorově efektivní.
