Um grupo internacional de cientistas descobriu que a temperatura corporal e a criação são fatores-chave no desenvolvimento neurológico de algumas espécies O enigma de por que alguns vertebrados, como os mamíferos e as aves, desenvolveram cérebros proporcionalmente grandes, enquanto outros, como os peixes e os anfíbios, têm cérebros muito menores, tem intrigado a biologia evolutiva há décadas. Um estudo internacional realizado pelo Instituto Max Planck de Comportamento Animal e publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) oferece uma explicação exaustiva: a capacidade de manter uma temperatura corporal elevada e dar à luz filhotes grandes são fatores-chave que permitiram a encefalização em algumas linhagens de vertebrados.
As diferenças no tamanho do cérebro dos vertebrados são notáveis. De acordo com dados da Sociedade Max Planck, mesmo entre espécies com o mesmo tamanho corporal, o tamanho do cérebro pode variar até cem vezes. Os mamíferos e as aves lideram a lista dos cérebros maiores em relação ao tamanho corporal, seguidos pelos tubarões e répteis, enquanto os anfíbios e a maioria dos peixes ósseos estão no extremo oposto da lista, com os cérebros menores. Essa desigualdade não se explica apenas pelas diferenças na complexidade social ou ecológica, pois, como apontado no estudo, mesmo aves e mamíferos com dieta e estrutura social simples superam em muito o tamanho cerebral de peixes com sistemas sociais complexos.
A chamada hipótese do cérebro dispendioso foi fundamental para compreender estas diferenças. De acordo com as investigações, o cérebro é um órgão que requer energia constantemente, sem possibilidade de reduzir o seu consumo durante o sono ou o jejum. Portanto, o crescimento do cérebro só é possível se o organismo puder gerar a energia adicional necessária ou se o aumento das capacidades cognitivas compensar amplamente o gasto energético, permitindo sobreviver e reproduzir-se, embora a um ritmo mais lento. Esta hipótese foi confirmada em vários grupos: por exemplo, os primatas que não enfrentam períodos de escassez de alimentos tendem a ter um cérebro maior, e as aves sedentárias superam as migratórias em tamanho cerebral.
O estudo avaliou duas previsões fundamentais da hipótese do cérebro dispendioso numa amostra de 2600 espécies de vertebrados. Em primeiro lugar, analisou-se o papel do investimento parental, especialmente a produção de crias grandes e os cuidados antes e depois do nascimento. Os resultados mostram que a proteção e os cuidados dos pais, tanto na fase do ovo como na fase embrionária, estão relacionados com o desenvolvimento de crias maiores, o que, por sua vez, permite o desenvolvimento de cérebros maiores na idade adulta. Esta tendência é claramente observada em mamíferos, aves e peixes cartilaginosos (como os tubarões), mas não em répteis, anfíbios e na maioria dos peixes ósseos.
Em segundo lugar, o estudo analisou o efeito da temperatura corporal. De acordo com a Sociedade Max Planck, as espécies capazes de manter uma temperatura corporal elevada e estável podem permitir-se ter um cérebro maior, uma vez que em condições quentes o funcionamento do cérebro melhora. Esta relação positiva entre a temperatura corporal e o tamanho do cérebro foi confirmada em todos os grupos analisados, embora só tenha alcançado significância estatística nos géneros mais encefalizados: mamíferos, aves e peixes cartilaginosos. Além disso, a análise conjunta revelou um efeito sinérgico: a combinação de uma descendência numerosa e uma temperatura corporal elevada favorece o desenvolvimento de cérebros grandes.
Assim, a endotermia, ou seja, a capacidade de gerar e manter o calor corporal independentemente do ambiente, torna-se um fator decisivo. Os mamíferos e as aves, ambos endotérmicos, têm um cérebro aproximadamente dez vezes maior do que os ectotérmicos (animais cuja temperatura depende do ambiente) de tamanho semelhante. No entanto, a endotermia por si só não pode explicar todas as diferenças: o investimento parental também desempenha um papel decisivo. Por exemplo, os tubarões, embora sejam ectotérmicos, podem manter uma temperatura corporal elevada graças a adaptações fisiológicas e comportamentais, e dão à luz crias grandes, o que explica o tamanho do seu cérebro, comparável ao das aves e dos mamíferos.
O caso dos tubarões ilustra como algumas exceções confirmam a regra geral. De acordo com dados da Sociedade Max Planck, muitos tubarões habitam águas quentes e dão à luz crias grandes, o que lhes permite desenvolver um cérebro comparável ao dos vertebrados endotérmicos. Nestes peixes cartilaginosos, a temperatura corporal pode exceder a temperatura da água circundante em 20 ℃ (68 ℉) graças a mecanismos como a geração de calor pelos músculos e a circulação sanguínea em contracorrente.
