Quel animal a le plus gros cerveau par rapport à sa taille ?

Si des termes tels que « cerveau d’oiseau » et « harencéphale » sont une indication, les cerveaux d’animaux présentent des exemples fascinants et divers de l’un des organes les plus complexes connus de la science. Les cerveaux des animaux diffèrent non seulement par leur taille globale, mais aussi par leur taille par rapport à la masse corporelle de l’animal.

À 18 livres (8 kilogrammes), en moyenne, le cachalot () a le plus grand cerveau, mais a une masse corporelle globale de 45 tonnes (40 tonnes métriques), ce qui lui donne un rapport cerveau / masse corporelle de 1: 5 100. Mais quel animal a le plus gros cerveau par rapport à sa taille ?

Une étude de 2009 dans la revue Cerveau, comportement et évolution (s’ouvre dans un nouvel onglet) ont découvert qu’un genre de fourmi particulièrement minuscule avait le plus gros cerveau pour sa taille corporelle. a une masse corporelle moyenne allant jusqu’à 0,049 milligramme et une masse cérébrale moyenne de 0,006 milligramme. Cela signifie que son cerveau représente environ 12 % de sa masse corporelle, ce qui lui donne un rapport cerveau/masse corporelle d’environ 1:8.

Pourquoi les animaux développent-ils des cerveaux plus gros ?

En termes absolus, la taille du cerveau des animaux a tendance à augmenter avec la taille de l’animal. Les cerveaux plus gros sont généralement liés à trois facteurs : « l’investissement maternel, la complexité du comportement et la taille même du corps », a déclaré Sophie Scott, professeur de neurosciences cognitives à l’University College de Londres.

« Avoir un corps plus gros signifie avoir besoin de le contrôler davantage », a déclaré Scott à Live Science. « Les prédateurs au sommet ont tendance à être gros. Et en raison d’un besoin de comportement plus complexe, comme être capable de déjouer votre proie, ils bénéficient d’un cerveau plus gros. »

Mais la taille du cerveau n’est pas un prédicteur parfait de l’intelligence animale. Le cerveau d’un Africain l’éléphant () pèse 10 livres (4,6 kg), en moyenne, selon une étude de 2014 dans la revue Frontières en neuroanatomie (s’ouvre dans un nouvel onglet), trois fois plus grand que le cerveau humain. Leur grande taille cérébrale est due en partie à leur cervelet massif, utilisé pour coordonner l’activité musculaire dans leur tronc et leurs oreilles, selon Scott.

Tout comme la taille absolue du cerveau n’est pas un bon prédicteur de l’intelligence animale, la comparaison des rapports de masse cerveau-corps peut également être un faux-fuyant. Les humains et les rongeurs ont un rapport de masse cerveau-corps à peu près similaire (1:40), selon une étude de 2009 dans la revue Frontières des neurosciences humaines (s’ouvre dans un nouvel onglet). Cependant, la même étude soutient que si un rat était de taille humaine, il ne serait pas aussi intelligent car il a un cortex cérébral plus petit (la zone la plus externe du cerveau, qui est associée aux fonctions mentales les plus complexes) et moins de neurones. là que les humains.

« Si vous regardez le cerveau d’un lapinun chat et un petit singeils ne sont pas si différents en taille, mais leur comportement va être très différent en raison de la nature des cellules cérébrales », a déclaré Scott. « Au moment où vous arrivez au singe, vous voyez un cerveau de primate, avec des zones de lobe frontal proportionnellement plus grandes et un comportement plus axé sur la curiosité. »

Scott a expliqué que les adaptations évolutives modifient la structure du cerveau pour augmenter la taille de certaines zones et favoriser certaines connexions neuronales. Chez l’homme, la taille de notre cortex cérébral et la densité des neurones corticaux (le nombre de neurones qui y sont présents) expliquent plus notre intelligence que la taille de notre cerveau par rapport à notre corps. Comparé à d’autres animaux, « nous avons un corps assez petit pour la taille de notre cerveau », a déclaré Scott.

Lorsque l’on compare les cerveaux de différentes espèces, il est important de tenir compte de l’architecture du cerveau ainsi que de la taille du cerveau. Étant donné que le rapport masse cérébrale/masse corporelle ne tient pas compte du développement évolutif du cortex cérébral et de la densité des connexions neuronales qui s’y trouvent, les scientifiques se tournent vers le quotient d’encéphalisation (QE) comme une mesure plus précise de l’intelligence animale. Le quotient d’encéphalisation est la taille relative du cerveau observée chez une espèce particulière, par rapport à la taille du cerveau attendue d’autres espèces de taille corporelle similaire. Un facteur clé du QE est la taille relative du cortex par rapport au reste du cerveau. Selon le Encyclopédie des neurosciences comportementales (s’ouvre dans un nouvel onglet)mais pas aussi précis que la mesure de la taille absolue et de l’interaction des régions individuelles du cerveau.

Ensuite, il y a un concept connu sous le nom de règle de Haller : plus l’animal est grand, plus le rapport cerveau-corps sera petit. « Parce que la taille du cerveau est proportionnelle à la taille du corps, les plus petits animaux ont relativement les plus gros cerveaux », a déclaré Wulfila Gronenberg, professeur de neurobiologie à l’Université de l’Arizona, à Live Science.

Par exemple, les fourmis ont un cerveau relativement petit par rapport aux autres hyménoptères, une classe qui comprend les abeilles, les guêpes, les frelons et les tenthrèdes. « Nous pensons que c’est parce que… les fourmis ne volent pas », a déclaré Gronenberg. Voler nécessite beaucoup de traitement visuel, de sorte que de nombreux insectes volants ont généralement de grands yeux, ce qui conduit à des lobes optiques plus grands. « Chez certains insectes, comme une libellule, le traitement visuel représente plus de la moitié de l’ensemble de leur cerveau », a déclaré Gronenberg.