29. júní 2011

Fyrirlestur: Thermogenesis in cetacean brain evolution (Áhrif hitastjórnunar á þróun heila sjávarspendýra)

Fyrirlesturinn verður haldinn í húsnæði Háskólans í Reykjavík, mánudaginn 11. júlí kl. 16:00-17:00, í stofu V1.02 (Betelgás). Fyrirlesari er Paul Manger, prófessor við Witswaterserand-háskóla í Jóhannesarborg, Suður-Afríku.

Í fyrirlestrinum, sem verður haldinn á ensku, mun dr. Manger fjalla um rannsóknir sínar á formgerð heila sjávarspendýra. Niðurstöður þeirra styðja nýstárlega kenningu þess efnis að heili sjávarspendýra hafi í þróunarsögunni náð mikilli stærð vegna hlutverks hans í hitastjórnun en ekki vegna æðra hugastarfs sem sjávarspendýrum er einatt eignað einmitt vegna stærðar heilans.

Paul Manger er prófessor í líffærafræði við Witswatersrand Háskóla í Jóhannesarborg. Hann hlaut BS og PhD gráður í taugavísindum í University of Queensland. Í heimalandi sínu, Ástralíu, starfaði dr. Manger meðal annars með dr. Pettigrew with að lýsa taugafræðilegum sérkennum dýra sem einungis fyrirfinnast þar í landi (monotremes). Að loknu doktorsprófi starfaði dr. Manger meðal annars með Jerry Siegel, Leah Krubitzer og Ed Jones við UCLA og UC Irvine við rannsóknir í samanburðarlíffærafræði á sjávar – og öðrum spendýrum. Áður en hann tók við núverandi stöðu í Jóhannesarborg árið 2002 var hann gistivísindamaður við Karolinska Institutet þar sem fékkst við sjónkerfisrannsóknir.Dr. Manger hefur nú helgað sig samanburðar-taugalíffærafræði og er á Íslandi í þeim tilgangi að safna heilum úr hrefnum. Dr. Manger hefur birt um 115 fræðigreinar og er leiðandi á sínu sviði .

In the current talk, aspects of cetacean brain structure related to behaviour and evolution will be examined. Major considerations include cetacean brain-body allometry, structure of the cerebral cortex, the hippocampal formation, specialisations of the cetacean brain related to vocalisations and sleep phenomenology, paleoneurology, and brain-body allometry during cetacean evolution. These data are assimilated to demonstrate that there is no neural basis for the often-asserted high intellectual abilities of cetaceans. Despite this, the cetaceans do have volumetrically large brains. A novel hypothesis regarding the evolution of large brain size in cetaceans is put forward. It is shown that a combination of an unusually high number of glial cells and unihemispheric sleep phenomenologymake the cetacean brain an efficient thermogenetic organ, which is needed to counteract heat loss to the water. It is demonstrated that water temperature is the major selection pressure driving an altered scaling of brain and body size and an increased actual brain size in cetaceans. A point in the evolutionary history of cetaceans is identified as the moment in which water temperature became a significant selection pressure in cetacean brain evolution. This occured at the Archaeoceti – modern cetacean faunal transition. The size, structure and scaling of the cetacean brain continues to be shaped by water temperature in extant cetaceans. The alterations in cetacean brain structure, function and scaling, combined with the imperative of producing offspring that can withstand the rate of heat loss experienced in water, within the genetic confines of eutherian mammal reproductive constraints, provides an explanation for the evolution of the large size of the cetacean brain. These observations provide an alternative to the widely held belief of a correlation between brain size and intelligence in cetaceans