braincoral

Hersenen zijn duur. Dan hebben we het niet eens over opleidingsgeld of reparatiekosten, nee: hersenen zijn vooral duur in het dagelijks energieverbruik. Ongeveer een kwart van de totale energieconsumptie van uw lichaam komt linea recta uit de bovenkamer. Maar hoewel mensen de grootste hersenen hebben van alle primaten, zijn we in totaal niet duurder uit dan bijvoorbeeld de chimpansee, die het moet doen met hersenen die drie keer kleiner zijn dan de onze.

Deze ogenschijnlijke paradox werd jarenlang verklaard met de zogenaamde ‘duurweefselhypothese’. Er zou, zo zei deze wijsheid, een trade-off bestaan tussen de groottes van de hersenen en het verteringsstelsel: hoe meer hersenen een soort heeft, hoe korter de darmen. Evolutie zorgt er doorgaans voor dat de soorten die het produceert geen absurde energieslurpers zijn, dus als er meer in de hersenpan wordt gestopt, moet er ergens anders gecompenseerd worden. En waar kan beter worden bezuinigd dan in de buikholte, waar het weefsel ook flink wat calorieën verbruikt.

Deze hypothese werd voorgesteld in 1995, en was al snel een basis voor een schier oneindige hoeveelheid filosofieën over de evolutie van ons grote brein. De theorie dook zelfs op in de dieetliteratuur: onze voorouders maakten de stap naar hoogcalorisch voedsel waar minder darmlengte voor nodig was, waardoor hun lichaam ineens stukken minder energie kostte maar meer uit het voedsel haalde. De evolutionaire route naar een hoger intelligentieniveau lag open. Onze herseninhoud zouden we kortom te danken hebben aan het uitvinden van de kookkunst.

Na ruim vijftien jaar heeft men de duurweefselhypothese echter eindelijk eens goed aan de tand gevoeld. Het is, zo stellen onderzoekers van het Antropologisch Instituut in Zürich deze maand in Nature, pas logisch dat deze trade-off functioneert als evolutionaire regel, als hij ook te ontdekken is in andere zoogdieren. Hoewel de hypothese destijds wel werd vergezeld door meetgegevens, ontbrak het volgens de onderzoekers aan de juiste controles. Het werd dus tijd om de scalpel opnieuw te slijpen. Een enthousiaste student ontdeed 100 verschillende soorten zoogdieren van hun ingewanden, en zette het gewicht van de verschillende organen uit tegen de schedelinhoud, ditmaal netjes gecontroleerd voor vetvrij lichaamsgewicht. Die controle was cruciaal: er bleek ineens geen enkele sprake meer te zijn van een omgekeerd evenredige relatie tussen hersenmassa en de lengte van het verteringsstelsel. De duurweefselhypothese viel van zijn voetstuk.

Maar hoe hebben onze energiezuigende hersenen nu de ruimte gekregen om te evolueren? De antropologen laten ons gelukkig niet volledig hypotheseloos achter. Darmverkleining mag dan geen verklaring meer zijn, maar een verandering in dieet ligt nog steeds op tafel: het menu in het Pleistoceen bestond meer en meer uit vlees en merg, en met de komst van het koken verbeterde de voedselkwaliteit al helemaal. Daarnaast suggereren de onderzoekers dat een efficiëntere en stabielere levensstijl – voedsel delen en opslaan, beschutten tegen kou, taken verdelen – ongetwijfeld ook meer evolutionaire speelruimte kon bieden. Tenslotte merken ze op dat het tweebenig voortbewegen van onze voorouders heel wat zuiniger was dan het boomslingeren dat door andere primaten werd gebezigd.

Geen enkele uitleg, benadrukken de antropologen, dekt echter de hele lading. De belangrijkste conclusie die ze trekken zit daarin: de hoge energieprijs voor die dure grijze massa is niet zomaar uit één potje betaald. Onze hersenen zijn evolutionair breed bekostigd.

 

A. Navarete, C.P. van Schaik, K. Isler. Energetics and the evolution of human brain size. Nature 479, November 2011

 

Plaatje boven: hersenkoraal, door sarsifa op Flickr (licentie CC BY-NC-SA 2.0).