¿Dormir? La parte del cuerpo que más necesita dormir es el cerebro . Ahora imagina un mundo en el que es demasiado peligroso irse a dormir, tal vez uno con dos soles o ubicado en una parte poblada del universo, de modo que siempre haya suficiente luz. Dos cerebros podrían evolucionar para hacer un trabajo por turnos.

Es poco probable que una criatura tenga un cerebro completamente redundante, pero bien podría evolucionar para tener uno o más cerebros que controlen diferentes partes de la criatura. Hay dos posibles razones por las que esto podría suceder:

El animal es realmente grande.

Como muchos otros han mencionado aquí, había una teoría, ahora generalmente considerada inexacta, de que algunos dinosaurios tenían un segundo cerebro debido a su tamaño extremo. Si bien esto puede no ser cierto para los dinosaurios, en principio tiene sentido para animales extremadamente grandes. Una criatura que es lo suficientemente grande como para que los impulsos nerviosos tarden un tiempo prohibitivo en recorrer la longitud de su cuerpo podría desarrollar un segundo cerebro para reducir este tiempo de retraso.

El animal evoluciona de múltiples animales/es un organismo colonial.

Vemos algunos animales en la Tierra que han desarrollado un solo cuerpo compuesto por múltiples organismos. El ejemplo más común de este tipo de criatura es el buque de guerra portugués:

En un buque de guerra, los flotadores, los tentáculos y las partes reproductivas son todos organismos diferentes, conocidos como zooides, que son estructuralmente similares a otros organismos simples, pero crecen en una colonia gigante con forma de medusa en la que diferentes organismos realizan diferentes funciones. de manera similar a los órganos internos de criaturas complejas como los castores y los humanos. El buque de guerra, por supuesto, no tiene cerebro, pero podemos imaginar una criatura similar que se compone de una aglomeración de criaturas simples con cerebro.

Durante su evolución, la criatura probablemente necesitaría existir en su entorno de tal manera que los diferentes organismos que la componen pudieran comportarse con relativa independencia unos de otros. Quizás algunos han evolucionado para atraer al animal hacia la comida, algunos han evolucionado para comer lo que esté cerca y otros han evolucionado para defender al resto. Todas las criaturas compartirían nutrientes.

En una criatura con múltiples cerebros y múltiples organismos, la interconectividad neuronal probablemente también evolucionaría, ya que saber (en algún nivel) lo que todos los demás estaban pensando sería increíblemente útil. El proceso de pensamiento de la criatura probablemente sería completamente extraño para nosotros, ya que se parecería a una arquitectura informática distribuida, en lugar del único procesador de alta velocidad con el que la evolución ha dotado a los humanos. (Que en realidad también es masivamente paralelo, pero de una manera diferente).

El cerebro no es redundante en la forma en que lo son las máquinas hechas por el hombre. Es demasiado caro para eso. Más bien, es de plástico , lo que significa que puede adaptarse a los cambios (incluidos los daños). Sin embargo, todo daño a un cerebro significa capacidad reducida en alguna parte. Las únicas preguntas son: "¿Qué has perdido?" y "¿Era importante?"

El cerebro humano es solo el 2% del cuerpo en masa, pero consume el 20% de la energía metabólica . Eso hace que sea literalmente 10 veces más costoso de operar que el tejido promedio. Ninguna criatura superaría a otra con una penalización del 20 % en el uso de energía. Por lo tanto, tener más cerebro debe ser útil, y de manera significativa. Si bien los humanos tienen uno de los "cocientes de encefalización" más altos , es solo un poco más grande que otros animales, pero nos hemos apoderado del planeta. Aparentemente, un poco de cerebro es muy útil.

Tener 2 cerebros distintos parece muy poco probable que ocurra espontáneamente en una sola criatura, debido a la eficiencia de tener un solo cerebro unificado. Pero a veces la biología se equivoca y nace una criatura con 2 cabezas. La mayoría de las veces, este defecto es tan perjudicial que la criatura ni siquiera alcanza la madurez. Puede darse el caso de que en un mundo con cierto tipo de ambiente de caza, tener dos cabezas que puedan mirar/enfocar en diferentes direcciones compense con creces el costo de tener que operar 2 cerebros (especialmente si los cerebros son "más baratos" que nuestro). Cuanto más complejo sea el entorno, más se recompensará la capacidad computacional.

Simplemente encontrar depredadores o presas camuflados puede no calificar. Y la mecánica newtoniana parece ser en su mayoría manejable. Pero, ¿y si existiera un planeta con fuertes anomalías geomagnéticas, y esto hiciera que los objetos se movieran de formas complejas que no reconoceríamos? Tratar de jugar béisbol en un mundo así puede resultar estar más allá de nuestras habilidades, incluso después de cientos de años de adaptación. ¿O tal vez el planeta tiene anomalías gravitatorias que se mueven rápidamente, como trozos muy densos que se mueven caóticamente dentro del manto que causan el equilibrio del cambio rápidamente con el tiempo?

Obviamente, la idea es que el entorno debe imponer demandas computacionales a la criatura que justifiquen tener más capacidad intelectual. Es difícil para nosotros imaginar estas condiciones, porque vivimos en un mundo que ya dominamos, y con solo 1 cerebro.

Y ahora, para un enfoque completamente diferente: tenemos ponedoras de huevos y nacimientos vivos, planteemos la hipótesis de una criatura que se reproduce por fisión. Tienen sexo con el intercambio de información genética (aunque les faltaría el concepto de macho y hembra) y se formaría una nueva criatura. Sin embargo, crecería hasta la madurez como parte del padre. Imagina una estrella de mar que en realidad constaba de 5 subcriaturas que estaban semi fusionadas. No haría una estrella de mar bebé, se convertiría en una estrella de mar de 6 brazos. Cuando ese brazo madurara se convertiría en una estrella de mar de 7 brazos. En algún momento tendría suficientes brazos y se dividiría en dos estrellas de mar.

Cada componente tendría su propio cerebro, trabajarían de igual a igual, cualquier cerebro capaz de comandar a los demás en función de la urgencia de la situación. (Por lo tanto, si el brazo 1 ve un depredador a punto de comérselo, eso anula el brazo 2 que ve comida).

Es casi seguro que esto sería subóptimo, pero el abismo evolutivo para escapar de esto sería casi infranqueable, si se desarrollara (y el patrón se establecería mucho antes de que los cerebros entraran en escena) persistiría a menos que el reino entero se extinguiera.

Partiendo de los intentos de pesimismo, sugeriría que una segunda masa neuronal podría evolucionar fácilmente para manejar la información sensorial de una segunda (o más) ubicación para algún factor ambiental perfectamente razonable. A primera vista, sugeriría una criatura que camina por túneles largos y estrechos. Una segunda especie depredadora (o múltiples) podría cazar esa especie en esos túneles. La presa podría desarrollar fácilmente órganos sensoriales para el "frente" y la "espalda", y "cerebros" para manejar ambos. Dadas las circunstancias adecuadas, estos cerebros podrían desarrollarse hacia un funcionamiento cognitivo superior simultáneamente, lo que eventualmente resultaría en sensibilidad.

Eso, sin embargo, es solo un ejemplo. Cualquier entorno que requiera múltiples ubicaciones sensoriales distintas podría dar como resultado pistas evolutivas similares. Múltiples ubicaciones que necesitan órganos sensoriales -> favorecer las masas neuronales para manejar la velocidad de reacción -> aumento de la complejidad de esas masas neuronales.

El resultado final depende en gran medida del entorno. En el ejemplo anterior, el entorno físico y la naturaleza de los depredadores. Pueden ser muy similares, o uno puede estar especializado para una tarea o metodología y otro para otra tarea o metodología. En el ejemplo anterior de la criatura tipo push me pull you , tal vez el cerebro frontal evolucionó para cazar comida y da como resultado una sensibilidad buena en ingeniería, matemáticas, artes, etc. El cerebro posterior podría ser el cerebro centinela y ha evolucionado. para la conciencia del depredador que resulta en una sensibilidad buena para "luchar" o atletismo o visión y conciencia espacial.

Como nota, su propio ejemplo del pulpo es una buena referencia para este concepto, y fue el primer ejemplo en el que pensé cuando leí el título de la pregunta. Usted dice que las áreas neuronales secundarias del pulpo no son cerebros, pero eso no significa que no evolucionarían más si la necesidad estuviera presente. Una necesidad evolutiva apremiante de hacer avanzar esas masas neuronales en los brazos, y el pulpo algún día podría tener una cabeza y brazos sensibles. Sentience es simplemente la evolución de una increíble complejidad neuronal.

Como se mencionó en los comentarios, algunos dinosaurios tenían espacios en sus esqueletos para albergar lo que podría haber sido un segundo cerebro. Según la teoría, estas bestias eran tan grandes que la distancia por sí sola era suficiente para causar problemas con el tiempo de reacción, ya que los impulsos nerviosos tenían que viajar hasta la pata/cola.

Asimismo, existiría el problema de la entrada sensorial. Si algo mordía la cola del dinosaurio, habría una demora relativamente larga antes de que llegara al cerebro y se procesara como entrada. Las cosas simples como caminar requieren ese tipo de información sensorial -> circuito de retroalimentación de control motor, y bestias tan grandes podrían haber tenido problemas debido a la latencia nerviosa.

Otro punto sobre la teoría es sobre la presión arterial. Las jirafas tienen un sistema circulatorio muy especializado que les ayuda a llevar la sangre hasta el cerebro y mantenerla a una presión relativamente constante mientras el animal levanta y baja la cabeza. Al tener solo la mitad del cerebro allí arriba, las demandas sobre el flujo sanguíneo disminuirían, poniendo menos demandas sobre el sistema circulatorio. La idea era que bestias como el brontosaurio habrían tenido desafíos de flujo sanguíneo similares, lo que hace que el enfoque de doble cerebro sea una solución potencial para eso.

No creo que alguna vez haya una razón para un cerebro completamente redundante en criaturas inteligentes. La redundancia es buena, pero nuestro cerebro ya la tiene. Podría aumentar la redundancia en su cerebro, pero en última instancia, tiene más sentido simplemente agregar más redundancia en un cerebro ya existente que crear un segundo cerebro. Tu cráneo está diseñado para proteger bien tu cerebro, ninguna otra parte de tu cuerpo lo está. ¿Por qué crear una segunda ubicación para proteger su segundo cerebro, así como volver a cablear todos los "controles" neuronales a una nueva ubicación del cerebro, cuando simplemente podría agregar más redundancia a la que ya ha protegido y conectado?

Sin embargo, hay dos enfoques que se acercan

1) la criatura puede funcionar después de ser diseccionada. Piense en las estrellas de mar, cuando se rompen una extremidad, esa extremidad puede volver a crecer hasta convertirse en una estrella de mar completa. Si una criatura fuera simétrica, con un cerebro en cada "mitad" de su cuerpo, dividir su cuerpo por la mitad permitiría dos versiones funcionales que podrían crecer. Este podría ser incluso su método de reproducción asexual. Sin embargo, es difícil imaginar que una criatura como esta sea inteligente, o incluso muy inteligente. Este truco solo funciona porque el 'cerebro' de la estrella de mar no es un gran cerebro. Cuanto más complejas son las funciones mentales, menos viable es este método. Además, si la criatura se desarrolló completamente por reproducción asexual dividiéndose por la mitad, nunca crecerá lo suficiente como para ser inteligente,

2) cerebros no redundantes. Piensa en tu ejemplo del pulpo, donde tienes extremidades que funcionan por separado. Tal vez existan dos cerebros, pero con roles diferentes. Un cerebro controla el pensamiento de orden superior y otro cerebro controla ciertas funciones motoras avanzadas. Se separarían para aumentar la velocidad de reacción (cuanto más cerca del objeto controlado, mejor), o porque funcionan de manera separada. Sin embargo, la criatura puede haber desarrollado un enfoque de "redundancia" separado en el que, si un cerebro no funciona, el otro cerebro crecerá para controlar la funcionalidad del primer cerebro.

Para que este segundo enfoque sea viable, la criatura tendría que tener una funcionalidad limitada después de perder uno de sus cerebros. Cada cerebro está especializado para funciones específicas, y es bastante improbable que realicen las funciones del otro cerebro igualmente; ¡si fueran redundantes, uno evolucionaría debido a su alto costo de energía! Cada cerebro puede tener una capacidad limitada para asumir el papel del otro cerebro, pero es probable que esa capacidad no sea tan buena como la que la criatura podría hacer con dos cerebros.

Por ejemplo, tal vez una criatura tenga un cerebro principal y un segundo 'cerebro' más pequeño para controlar las funciones motoras de un apéndice particularmente complejo. Quizás el cerebro principal original se usaba para controlar las funciones que ahora controla el cerebro secundario, pero un nuevo cerebro evolucionó debido al control adicional que proporcionaba. Si el cerebro que controla el apéndice falla, el cerebro principal aún puede controlar esos apéndices, tal vez conservando las habilidades que poseía antes de que evolucionara el subcerebro. Sin embargo, no podrá desempeñar el papel tan bien como podría hacerlo el cerebro principal. Ahora, en lugar de un control complejo y efectivo, pueden manejar un control aleatorio de sus extremidades, lo suficiente como para no quedar completamente lisiados, pero claramente peor que antes. Eso' Sin embargo, es poco probable que su segundo cerebro pueda hacerse cargo del pensamiento de nivel superior si el cerebro principal falla; el pensamiento de orden superior es mucho más difícil.

Sin embargo, a medida que una criatura se vuelve más inteligente, estos enfoques se vuelven menos viables. El cerebro se convierte en un gasto cada vez mayor, demasiado caro para poder mantener una copia de seguridad 'por si acaso'. Además, la necesidad de defender el cerebro de daños accidentales se vuelve igualmente mayor, lo que significa que se necesita un 'cráneo' o equivalente para defenderlo.

Además, cualquier aprendizaje de nivel superior casi tendría que limitarse a un solo cerebro, tratar de duplicar el comportamiento 'aprendido' de un cerebro a otro sería casi imposible. Por lo tanto, solo un cerebro podría 'aprender' una tarea dada, y perder un cerebro perdería todo lo que aprendiste. Las criaturas simples aprenden poco, confiando principalmente en los instintos y, por lo tanto, esto no es un problema; pero es un gran problema con las especies sapientes, o incluso con especies tan avanzadas como tu mascota común o... realmente cualquier mamífero.

Si bien la mayoría de las publicaciones de upthread señalan las objeciones, intentaré mostrar una forma semi plausible de que esto ocurra.

Si una criatura con múltiples conjuntos de extremidades evolucionó por cualquier razón para ser muy grande y larga, tendría sentido que se desarrollaran múltiples nodos en el sistema nervioso para el control de las extremidades u otras funciones corporales. En su mayor parte, esto no conduciría a la sensibilidad, o incluso a múltiples "cerebros", sino más bien a una especie de sistema nervioso distribuido con nodos de control similares al cerebro posterior espaciados en ubicaciones estratégicas. Esto no es un gran problema en términos de protección, ya que si pensamos en estos como controles auxiliares para garantizar un uso rápido y eficiente de las extremidades, los ganglios probablemente estarán protegidos por estructuras similares a la pelvis donde estarán cerca de las partes que controlan.

Suponiendo que haya cierta presión evolutiva para lograr inteligencia y luego sensibilidad, uno de los nodos se convertirá en un cerebro completo (presumiblemente el más cercano a los órganos de los sentidos), mientras que el resto de los nodos puede aumentar en complejidad para controlar las habilidades motoras finas necesarias. para manipular el entorno y, en última instancia, las herramientas y la tecnología.

La criatura puede parecerse a un centauro con varias estructuras muy complejas en cada conjunto de extremidades que sirven para anclar las extremidades, proporcionar puntos de unión para los músculos y proteger los nodos de control en cada conjunto de extremidades.

Si desea llevar esto más lejos y hacer que los nodos se vuelvan más "conscientes", necesitarán procesar más información de forma individual y colectiva. Tendremos que idear un plan corporal más extraño que implique que cada nodo sea responsable de manejar las entradas sensoriales, la locomoción, la alimentación u otras funciones complejas. Quizás el mejor ejemplo podrían ser las reconstrucciones iniciales verdaderamente alienígenas de Hallucigenia, que tenían al animal en equilibrio sobre una serie de "zancos" y protuberancias tubulares que se elevaban desde la parte posterior que se teorizaba que eran "bocas" o manipuladores de algún tipo. Una criatura como esa con una fila de órganos sensoriales que se elevan desde la parte posterior necesitaría un poder de procesamiento bastante sofisticado en cada órgano y, con el tiempo, podría desarrollar un conjunto de "cerebros" bastante primitivos;

Entonces, múltiples cerebros pueden ser posibles, pero requieren una historia evolutiva muy complicada para siquiera acercarse.

Bueno, una sanguijuela aparentemente tiene 32 cerebros. Hay uno para cada segmento. Esto podría ser diferente de la idea de tener muchos cerebros centralizados, pero creo que cualquier neurocientífico estaría de acuerdo en que los humanos tienen dos cerebros. Las habilidades motoras y varios sentidos se dividen entre el izquierdo y el derecho, y el resultado de este procesamiento se rectifica luego a través de la conexión entre los dos (el cuerpo calloso).

Podría argumentar que tal conexión entre los dos hemisferios lo definiría como un solo cerebro, pero si divide físicamente esta conexión, los cerebros se las arreglan bien sin ella. Hay algunas anomalías, sin duda, pero por lo demás el ser humano puede arreglárselas con bastante normalidad (ver pacientes con cerebro dividido, una operación que a veces se lleva a cabo para tratar la epilepsia grave). Luego, los dos cerebros se "comunican" al observar lo que el cuerpo termina haciendo, no a través del procesamiento neurológico real: así es como los gemelos unidos (también conocidos como gemelos "siameses") pueden llevarse bien, a pesar de tener claramente dos cerebros (y dos cabezas).

Las razones de esta redundancia son en gran parte especulativas. Se podría argumentar que tenemos redundancia por el bien de la redundancia; si un lado está dañado, el otro podría estar disponible para hacerse cargo. Eso es algo improbable. Significaría que hubo un punto en el que la evolución probó prevertebrados de un solo cerebro y prevertebrados de dos cerebros, y los vertebrados de un solo cerebro no fueron seleccionados porque murieron en masa en comparación con la variedad de dos cerebros. Pero en realidad, la variedad de cerebro único que existía todavía existe, y en grandes cantidades. Los vertebrados simplemente evolucionaron bastante simétricamente , y dos cerebros eran más consistentes con esa estructura física. Los vertebrados no "ganaron": hay muchos más invertebrados que vertebrados .

Entonces, la razón principal de los cerebros múltiples bien podría ser porque las partes del cuerpo comenzaron a separarse o duplicarse físicamente. Lo más probable es que se quedaran porque las partes separadas/duplicadas eran útiles, no porque los cerebros redundantes ofrecieran una clara ventaja. (Recuerde, el material extra del cerebro requiere mucha energía para mantenerse. Bajo la teoría de la fuerza a través de la redundancia, esta compensación de energía tendría que ser compensada por la ocurrencia bastante rara cuando exactamente un lado de la cabeza resultó dañado y el animal todavía sobrevivió para reproducirse).

Para admitir múltiples cerebros en evolución, debe responder al "cómo" más que al "por qué". Se trata más de cómo el proceso reproductivo podría haber hecho evolucionar estos múltiples cerebros, y luego solo tienes que mostrar por qué esta evolución no acabó con el animal. Si hubiera una ventaja, mejor que mejor, pero en realidad no es necesaria. Solo tiene que ser sobreviviente.

Finalmente, si tuviera que formular la hipótesis de un escenario probable para múltiples cerebros, definiría un organismo que se reprodujo con muchos niños en el útero que tendía a no dividirse por completo, dejando un organismo unido. Por casualidad, la versión conjunta de este organismo terminó con una ventaja porque, por ejemplo, podía observar su entorno en muchas direcciones diferentes. Tendría que tener una capacidad locomotora que funcionara muy bien de forma débilmente acoplada. (Los gemelos humanos unidos se las arreglan, pero por lo general estarían en desventaja, incluso dada la hipervigilancia proporcionada por múltiples conjuntos de cerebros/ojos). O tal vez serían apreciados como centinelas en una sociedad comunal que también tenía no unidos. versiones del organismo.

Sólo me gustaría añadir una cosa más. Muchas respuestas señalan que un solo cerebro sería generalmente más simple y más ventajoso, por lo que el cerebro múltiple es poco probable y una mala idea. Sin embargo, estoy de acuerdo con el cartel original. Realmente no importa cuán improbable sea. El hecho es que la evolución a menudo crea criaturas muy extrañas y aparentemente ridículas. Se trata de si esa criatura puede sobrevivir lo suficiente como para no extinguirse rápidamente. Y, como en el caso de la sanguijuela y probablemente de un buen número de otros organismos, un sistema cerebral separado en realidad podría producir simplicidad cuando se tiene en cuenta la complejidad añadida de conectar los segmentos del cuerpo. Además, hay entornos que no sonparticularmente con recursos limitados y donde los depredadores son pocos. Fíjate en animales como los pandas y los perezosos, criaturas lentas y gentiles que ciertamente no habrían sobrevivido en las junglas de África, pero les va bien en sus entornos selváticos particulares. En ese tipo de ambientes, no hay mucha presión para matar especies no optimizadas.

El punto es que el criterio de selección evolutiva es en realidad una función muy compleja que en realidad no puede predecirse con una simple regla empírica. Entonces, solo use su imaginación y obtendrá un entorno evolutivo que produciría casi cualquier tipo de criatura fantástica que pueda imaginar, siempre que al final tenga sentido físicamente.

Para que un segundo cerebro completamente redundante tenga algún sentido, creo que el animal tendría que estar viviendo en algún tipo de entorno donde la destrucción de un cerebro sería un hecho probable y común.

La evolución tiene que ver con la eficiencia.

¿Por qué los seres humanos no tienen dos cerebros en este momento? Si la evolución no se tratara de eficiencia, luego de que el primer humano naciera con un segundo cerebro funcional, cualquier beneficio/ventaja de ese segundo cerebro hará que este espécimen sea más fuerte y más deseable que los insignificantes humanos con un solo cerebro. Esto, a su vez, hace que los humanos con dos cerebros sean más deseables, más propensos a reproducirse. Eventualmente, todos los humanos del futuro tendrían dos cerebros, ¿verdad?

No está bien

Entonces, tal vez tener un cerebro secundario y redundante podría no brindar a los humanos ningún beneficio adicional además de hacer posible (salvo la pérdida de sangre / líquido y la infección) que sobrevivamos a un daño catastrófico en nuestras cabezas. Si Joe Two-brains recibe un disparo en la cabeza, todavía puede vivir y funcionar normalmente.

Complejidad añadida

Pero, ¿y si Joe Two-Brains nunca recibe un tiro en la cabeza en su vida? ¿Qué pasaría si existiera en una época en la que aún no se habían inventado las armas? ¿Y se hizo cada vez más improbable que recibir un disparo/aplastar/caer sobre su cabeza fuera una posibilidad? Entonces, lo que consideraría una ventaja sería un desperdicio. ¿Qué pasaría si viviera en un tiempo/lugar donde la comida/nutrición era extremadamente difícil de conseguir? ¿entonces ahora que tener dos cerebros para proporcionar suficiente alimento ahora era en realidad un riesgo para su supervivencia?

El animal

Así que creo que el segundo cerebro tendría que evolucionar por necesidad. Entonces, si esta criatura estuviera en un pequeño planeta con una atmósfera muy delgada; donde pequeños meteoritos del tamaño de un guisante se estrellaron contra él. Incluso si existe la probabilidad de que durante su vida, ese agujero haya sido perforado a través del animal justo en uno de sus cerebros. Tenía un cerebro secundario para hacerse cargo y mantenerlo con vida mientras su primer cerebro sanaba. Por lo tanto, el planeta tiene meteoritos del tamaño de un guisante que caen, con la frecuencia suficiente para que puedan golpear el cerebro del animal en un momento dado, pero con la frecuencia suficiente para que las posibilidades de que un cerebro sea golpeado y el segundo cerebro sea golpeado antes de que el primero sane ocurran.

Me gustaría pensar que es un tiburón de dos cabezas o algo así.

El título y el cuerpo de su pregunta están ligeramente en desacuerdo entre sí, pero una alta tasa de defectos de nacimiento puede ser todo lo que se necesita para que una criatura "evolucione" con dos cerebros. Si comienza con una criatura que regularmente da a luz a múltiples crías, y las condiciones ambientales son tales que hay una alta incidencia de defectos de nacimiento que resultan en crías unidas (o quizás más específicamente, crías de dos cabezas), uno podría concluir que la criatura "evolucionó" para tener múltiples cerebros.

Aunque uno de los cerebros suele ser más dominante, algunos casos de gemelos humanos unidos han cumplido sus requisitos para poder trabajar individualmente, así como asumir el control total. No me queda claro por qué distingue la cooperación del trabajo individual; para mí eso no parece necesariamente una función directa del cerebro en sí, sino más bien una adaptación social.

Interesante pregunta. Exploremos la premisa de la pregunta en sí un poco más profundamente primero:

"Para calificar como tener múltiples cerebros, los cerebros deben poder trabajar como unidades individuales y, al mismo tiempo, ser capaces de cooperar para concentrarse en tareas más intensivas".

¿Qué significa "trabajar como unidades individuales"? Por ejemplo, tenemos diferentes partes de nuestro cerebro que trabajan constantemente de forma independiente unas de otras. Por ejemplo, como usted señaló, diferentes partes de nuestro cerebro que se ocupan del movimiento/habla/vista. Sin embargo, estas son partes muy especializadas de nuestro cerebro que carecen de flexibilidad para "cooperar en tareas más intensivas" fuera de su dominio.

La parte de nuestro cerebro que tiene este tipo de naturaleza de propósito general no especializado es nuestra conciencia. ¿Qué significa para nuestra conciencia ramificarse y "trabajar como unidades individuales"? Eso implicaría poder tener múltiples corrientes de pensamiento. Por ejemplo, una corriente de pensamiento que está completamente concentrada en leer esta publicación, mientras que otra corriente de pensamiento está completamente concentrada en ver Breaking Bad.

Aunque muchos de nosotros pensamos que somos capaces de hacer esto, nuestros cerebros no pueden manejar ninguna forma de verdadero procesamiento en paralelo. Cada vez que tratamos de "multitarea", nuestro cerebro en realidad está multiplexando el tiempo entre estas diferentes tareas, en una sola corriente de pensamiento.

No hay almuerzo gratis evolutivo, y las múltiples corrientes de pensamiento solo se producirán si conducen a una ventaja evolutiva. Es decir, necesitaremos un ambiente que recompense la actividad cerebral, pero no demasiado en ninguna concentración. Es decir, pensar en 2 cosas diferentes con la mitad del poder de procesamiento tiene que ser más beneficioso que pensar en 1 sola cosa, con un enfoque total. Esto solo puede suceder en un entorno que presenta una abundancia de contenido cerebral superficial , de modo que se beneficia de múltiples corrientes de pensamiento.

Durante la mayor parte de la historia natural, este nunca ha sido el caso. La actividad cerebral rara vez ha sido una gran ventaja evolutiva. E incluso cuando lo hizo, la cantidad de contenido cerebral disponible en un momento dado es tan limitada que una sola corriente de pensamiento siempre ha sido suficiente.

Incluso en el mundo de hoy, diría que hay pocos beneficios de múltiples corrientes de pensamiento. Aunque hay tanto contenido, solo puedes estar en un lugar a la vez y solo tienes un par de ojos para ver. Dado que esto lo limita a un solo flujo de entrada de información, un solo flujo de pensamiento es suficiente para procesar esto.

Y aunque hay tanto contenido disponible, hay economías de escala involucradas en elegir qué contenido consumir. La mayor parte del progreso humano proviene de pensadores profundos que se centraron en un problema, le dedicaron todo su enfoque y lograron avances de esa manera. Incluso en el mundo actual, que gira mucho más en torno a la "multitarea", la multiplexación en el tiempo entre todas las cosas diferentes que le gustaría hacer es suficiente para lograr nuestros objetivos. Muy rara vez nos beneficiamos de pensar en 2 cosas diferentes simultáneamente, con la mitad del poder de procesamiento asignado a cada una. Por lo tanto, esta abundancia de requisitos de contenido cerebral superficial es completamente extraña a cualquier cosa en nuestro mundo hasta ahora.

Veamos el siguiente requisito:

"Si la criatura perdiera un cerebro, los otros cerebros deben poder asumir el control total del cuerpo de la criatura, de modo que pueda funcionar (casi) tan eficientemente como antes. En otras palabras, puedes No tengo un cerebro que se ocupe solo del movimiento mientras que otro se ocupe solo de la regulación de las funciones corporales. Los cerebros deben poder "intercambiar trabajos" según sea necesario".

Este requisito va a ser complicado. Imagínese si está ejecutando una computadora de doble núcleo y uno de los núcleos deja de funcionar. ¿Seguiría esperando que el 1 núcleo restante funcionara casi tan eficientemente como su configuración anterior de doble núcleo?

Si está utilizando su computadora en todo su potencial, definitivamente este no será el caso. Perder la mitad de su poder de procesamiento lo dejará con una computadora que es mucho más lenta y lenta, a pesar de que todavía es completamente funcional.

Pero si no está usando su computadora en todo su potencial, esto podría ser cierto. Imagínese si lo único para lo que está usando su computadora es para jugar al solitario. Pasar de 2 núcleos a 1 núcleo no afectaría el rendimiento de su computadora de ninguna manera práctica. La pregunta es: ¿Por qué pagaría por 2 núcleos si todo lo que necesita es 1? Desde una perspectiva evolutiva, los cerebros consumen mucha energía. Tener 2 cerebros cuando solo necesitas 1, te pondrá en una desventaja calórica severa. Para compensar esto, necesitará un entorno que sea:

a) Abundante en energía/nutrición necesaria para desarrollar/potenciar 2 cerebros

y/o

b) Muy hostil y propenso a lesiones, de modo que los órganos de respaldo mejoran significativamente las tasas de supervivencia.

Cualquiera o ambos serán necesarios para justificar el costo adicional que implica pagar la redundancia en su cerebro.

Para resumir, si desea 2 cerebros que sean capaces de sostener 2 flujos de pensamiento diferentes en paralelo, necesitará un entorno que presente una gran cantidad de contenido cerebral superficial , concentrado en una sola ubicación física.

Y si quiere 2 cerebros que puedan lidiar con fallas/lesiones con efectos secundarios mínimos, necesitará un entorno que presente una gran cantidad de energía/nutrición y/o índices de lesiones muy altos .

Dado que la evolución es más una cosa accidental que resultó funcionar que un mecanismo impulsado por un objetivo. Tu forma de preguntar es un poco extraña.

Sin embargo, dado el hecho de que los delfines en la naturaleza ya tienen un sistema de sueño en el que la mitad de su cerebro duerme mientras que la otra mitad está despierta, no es inimaginable que en algún momento algunos delfines evolucionen para tener mitades cerebrales más separadas y eventualmente incluso completamente separadas. sesos.

En cuanto al entorno, mirando de nuevo a los delfines, diría que el entorno más probable es uno en el que la criatura no pueda (o apenas pueda) esconderse de los depredadores y/o necesite moverse activamente para sobrevivir (como los delfines necesitan salir a la superficie para tomar aire).

Teóricamente hablando, es plausible que los humanos en algún momento desarrollen un sistema similar debido al impulso continuo por una mayor eficiencia. Sin embargo, me parece que la etapa intermedia de 2 mitades del cerebro funcionando a su vez no haría que los seres humanos fueran muy inteligentes/eficientes, lo que reduciría sus posibilidades de supervivencia (aunque en la sociedad moderna lo más probable es que aún sobrevivan).

Ya hay algunas respuestas excelentes aquí, pero por su sugerencia, estoy enviando la mía.

Para reafirmar lo que se dijo en los comentarios, la evolución solo ocurre por necesidad, y solo por una necesidad muy fuerte. Como muchos han mencionado, los cerebros son (según nuestros estándares terrestres) una inversión muy costosa, por lo que la selección natural solo generaría un segundo si hubiera una muy, muy buena razón, fundamental para la supervivencia del organismo, para hacerlo. La madre de la evolución es la supervivencia, y de todas las razones de supervivencia, nada elimina la debilidad como el puro peligro ambiental.

Biológico

Alguien ya ha mencionado las fuerzas físicas que matan el cerebro, como los micro-meteoroides que chocan, así que me centraré en las amenazas más siniestras... las de naturaleza biológica. Imagine una criatura con un sistema neurológico complejo para controlar un cuerpo grande o sentidos/musculatura complejos. No tiene dos cerebros (todavía), pero tiene un "nodo neuronal" adicional para ayudar a coordinar su actividad y conciencia. Ahora imagina un virus o una bacteria que evoluciona para alimentarse del tejido cerebral. No necesariamente le gusta el tejido neural, pero lo usa como un medio para "encontrar" el cerebro después de que ingresa al cuerpo. A medida que más criaturas comienzan a morir a causa de la enfermedad,Editar: una extinción masiva de todos aquellos sin esta mutación, lo que llevaría a las criaturas sobrantes "parecidas a zombis" que aún pueden reproducirse, aceleraría el proceso significativamente). Con el tiempo, esto se convierte en un segundo cerebro, que es biológicamente diferente del primer cerebro, pero permite que la criatura sobreviva incluso si la enfermedad mata al cerebro original. Con el tiempo, las criaturas podrían encontrar una manera de combatir la enfermedad y salvar el cerebro original, y así terminas con una especie que tiene dos cerebros distintos, cada uno más o menos capaz de controlar todo el cuerpo. Las diferencias entre los dos podrían crear algunas oportunidades realmente interesantes para el desarrollo cultural y "personal", muchos rituales o religión, persecuciones, etc. para darle vida al mundo que estás diseñando.

Mas creativo

Un enfoque más orientado a la fantasía (o ciencia blanda dependiendo de cómo lo hagas) podría ser tener un segundo "cerebro" que evolucione como una respuesta al medio ambiente que lentamente se está introduciendo en una energía peligrosa que es simplemente imposible de manejar para un cerebro "normal". con. Podría causar reacciones químicas inusuales en las cosas que toca, y alguna peculiaridad de la mutación evolutiva haría que las personas con una determinada composición química (o mágica) pudieran manejarlo un poco mejor, debido a cómo sus cuerpos procesan la reacción. Ese proceso podría comenzar como un medio bastante "mecánico" de apenas sobrevivir a la reacción, pero se obtendría una mejor supervivencia a través de mutaciones adicionales que permitieran a sus cuerpos ejercer cierto control sobre la reacción. Enjuague y repita varias veces y podría terminar con un segundo "cerebro" dedicado por completo a controlar las partes del cuerpo que le permiten manejar esta fuerza destructiva y convertirla en una ventaja. Tal "cerebro" ciertamente funcionaría de manera muy diferente a uno normal, por lo que se convierte en una especie de inteligencia (por necesidad, eso sí... tal vez el entorno cambia constantemente y requiere una inteligencia para mantenerse al día). , y el cerebro original puede ser asesinado por las reacciones, por lo que este necesitaría la capacidad de tomar el control), tendría una "voz" completamente diferente a la del cerebro original, y una perspectiva completamente diferente sobre las prioridades de la criatura.

Editar: según sus comentarios sobre la pregunta original, ambos escenarios también podrían dar como resultado que el "cerebro" separado no sea una conciencia separada, sino una extensión del primero. Pero en ese punto no es tanto un cerebro separado como uno distribuido . Supongo. Estamos tan metidos en el ámbito teórico que realmente no tenemos una definición clara de lo que estamos discutiendo, por lo que podrías hacerlo como quieras en ese momento.

Edición adicional: considere también que podrían estar separados pero vinculados telepáticamente para que actúen más o menos como una entidad. Depende de qué tan "allá afuera" quieras llegar.

Creo que Chimerism es la mejor apuesta como punto de partida. Los cerebros están restringidos en tamaño por las calorías que consumen. El camino de menor resistencia es desarrollar más cerebro. La única razón por la que tenemos cerebros más grandes que los simios es porque tenemos más que aprender, y las cosas que aprendemos nos dan más comida. Una gran parte de lo que ayuda en la supervivencia son nuestras habilidades de socialización y lenguaje. Creo que, para que una criatura, con lo que consideramos conciencia, desarrolle un segundo cerebro, tendría que ser el resultado de algún tipo de fusión de óvulos fertilizados, óvulos de una especie ya consciente. Nunca desarrollarías un cerebro consciente redundante, un gen a la vez, esto es algo que requeriría la duplicación del genoma completo, como gemelos monocigóticos que se fusionaron.

Entonces necesitarías aislar una población de primates que estuvieran genéticamente inclinados a este tipo de fusión. Pero no estoy seguro de que tales fusiones estén vinculadas genéticamente, por lo que se desmorona.

En ese momento, tendrías primates con dos cerebros y un solo cuerpo. Y los gemelos dicefálicos parecen compartir el control de los órganos y los reflejos motores, a veces incluso están en conflicto por el control de los reflejos motores.

Digamos que los pensamientos compartidos y la comunicación no verbal son un motor. Ciertamente, el control motor cooperativo sería un beneficio. Esa conexión ocurriría en los axones y la materia gris de lo que, con suerte, es una columna vertebral compartida.

Creo que suponer que tenemos una sola mente es incorrecto. Las personas con esquizofrenia demuestran una incapacidad para reconocer sus propios pensamientos autogenerados como autogenerados. Cuando te haces una pregunta, es bastante obvio que tienes múltiples mentes. Puede inducir farmacéuticamente los síntomas de la esquizofrenia ralentizando áreas de nuestra red neuronal que analizan otras partes distintas de nuestra red neuronal.

Entonces, durante unos cientos de miles de años, es probable que tenga un primate de dos cabezas que comparta la memoria muscular, probablemente las percepciones sensoriales básicas, ya que el dolor y las sensaciones se originan en gran medida en el sistema nervioso, eventualmente, quizás la comunicación no verbal, la visión compartida y quizás eventualmente , alguna fusión de conciencia y con eso alguna forma de redundancia. Bueno, cumpliendo con su criterio de redundante, no llamaría redundante a la conciencia, por lo que creo que la pregunta es, en última instancia, contraproducente.

Posibilidad 1: Cuerpo muy, muy, muy largo.

Al leer solo el título de la pregunta, inmediatamente pensé en los dinosaurios, algunos de los cuales, como Diplodocus y otros saurópodos , eran tan grandes que algunos científicos habían especulado que podrían haber tenido dos cerebros (desmentido para el estegosaurio) , uno en sus cabezas. , y otra más abajo, en sus caderas.

Esto es para que la parte inferior del cuerpo pueda controlarse de forma independiente y los reflejos se coordinen a un ritmo más rápido. Leí una vez que si arrojas una piedra en la cola de un saurópodo, tendrás tiempo suficiente para huir antes de que el cerebro del dinosaurio lo registre. ¡el evento!

Mientras que en el mundo real, estos casos de dos cerebros han sido refutados o parecen poco probables, no hay ninguna razón por la que otros organismos alienígenas no hayan desarrollado dos cerebros debido a limitaciones similares.

Posibilidad 2: gestionar el sueño, mantenerse despierto.

Otra razón para los cerebros múltiples, como se mencionó anteriormente, sería administrar el sueño:

¿Dormir? La parte del cuerpo que más necesita dormir es el cerebro. Ahora imagina un mundo en el que es demasiado peligroso irse a dormir, tal vez uno con dos soles o ubicado en una parte poblada del universo, de modo que siempre haya suficiente luz. Dos cerebros podrían evolucionar para hacer un trabajo por turnos.

Sin embargo, ahora les señalo a los delfines que manejan un problema de sueño similar al dormir solo con la mitad de su cerebro a la vez, una habilidad llamada sueño unihemisférico de ondas lentas.

Si bien este patrón de sueño elimina esta necesidad de seres con dos cerebros en la Tierra, no hay ninguna razón por la que otros organismos alienígenas no desarrollen dos cerebros para superar este problema:

Posibilidad 3: Mejorar la coordinación y la conciencia.

Si varios organismos se unieran para producir un organismo (los ejemplos anteriores incluían el buque de guerra portugués y los gemelos siameses), entonces estos organismos tendrían que estar coordinados por múltiples "cerebros".

Pero, ¿qué condiciones harían que organismos híbridos como estos se poblaran?

Bueno, el buque de guerra portugués ya se beneficia de ser un sifonóforo , es casi como un eucariota normal, todas estas "células" que se coordinan para crear un organismo son bastante eficientes.

Para que seres como los gemelos siameses evolucionen de forma natural, tendría que haber algún entorno extraño, tal vez sean necesarias dos cabezas para detectar peligros y depredadores, o las extremidades adicionales deben coordinarse de forma independiente y rápida, un conjunto de extremidades por cerebro.

Estas condiciones podrían ser impuestas por depredadores más rápidos o animales de carga coordinados que se acercan desde múltiples direcciones. O, digamos que el suelo no era apto para vivir, podría evolucionar una especie de simio que usara dos juegos de extremidades para maniobrar las peligrosas ramas de los árboles de arriba, árboles que se mueven u ocultan a los cazadores emboscados.

Revisé las respuestas actuales y aún no he visto el Angler Fish mencionado. El pez rape hembra vive en las profundidades del océano y es mejor conocido por su señuelo bioluminiscente con el que "atrae" a su presa hacia ella. El macho, por otro lado, es solo una pequeña fracción de su tamaño. Su único propósito en la vida es aparearse con ella mordiéndola y siendo absorbido por su cuerpo. Con el tiempo, él se fusiona con su carne y actúa más como una parte adicional del cuerpo para proporcionar esperma cuando ella pone huevos y se alimenta de los nutrientes que fluyen hacia él. Se ha documentado que muchas hembras tienen varias parejas.

Lo que veo en este ejemplo es la fusión de dos organismos en uno. Un cerebro sería proporcionado por ambos. Un sexo tiene el cuerpo dominante y, en un escenario fantástico, uno podría usar esto como base para crear una criatura tal como se describe en la pregunta original. Obviamente, habría un período de tiempo en el que el cerebro recién adquirido tendría que conectarse y la hembra desearía algún tipo de defensa contra una invasión potencialmente parasitaria de su cuerpo en tal criatura. Del mismo modo, el lado masculino querría algo propio para combatir las defensas.

Continuando con este proceso de pensamiento, cabe preguntarse si los dos tendrían que ser de la misma especie. Hay muchos ejemplos de múltiples especies que crean una súper colonia que actúa como una sola unidad y muchas especies que han evolucionado para depender únicamente de otra para la supervivencia (a veces mutua) donde la extinción de una causaría la extinción de la otra.

En general, si eliges la ruta del segundo cerebro proveniente de otra criatura y conectado, tus posibilidades pueden ser infinitas.

¿Cuáles son las condiciones en las que una criatura evolucionaría con más de un cerebro?

El resto de la pregunta deja en claro que en realidad no está pidiendo cerebros múltiples, sino tejido cerebral/pensante ubicado en partes dispares del cuerpo.

Ya tenemos múltiples cerebros que toman el control del cuerpo. Por ejemplo, observe su respiración durante algunas respiraciones. Simplemente al mencionarlo, ahora está respirando usando su cerebro. Tomará un tiempo volver a cambiar el control a su sistema autónomo. No puedes hacer eso con tu corazón. Toque algo doloroso y su músculo se retraerá antes de que su yo consciente reciba el impulso de dolor. Esto se debe a la médula espinal: en realidad, puede tomar algunas decisiones por sí misma.

Además, especifica que los cerebros deben poder ser independientes, asumiendo el control total de la criatura si es necesario.

Esto esencialmente involucra dos conciencias separadas, pero ambas deben pasar a través de un solo sistema de "enrutamiento" que le da control a una u otra y enruta las señales a ambas. Alternativamente, el cuerpo debe desarrollar sistemas nerviosos completos y separados y la lucha por el control ocurre a nivel muscular.

Honestamente, nada de esto suena como una mutación razonable que aumentaría la capacidad del organismo para procrear o sobrevivir. Si esta mutación proporcionara una presión evolutiva positiva de alguna manera, veríamos muchos más animales nacidos como gemelos unidos.

En esencia, cualquier cosa que se pueda lograr con el resultado deseado de dos cerebros, también se puede lograr con un solo cerebro que tenga múltiples unidades, como nuestro cerebro existente. Mira, estás respirando manualmente otra vez. No hay razón para separar las partes del cerebro y moverlas a otras partes del cuerpo. Aumenta el riesgo y la complejidad, sin ningún beneficio.

Estoy completamente de acuerdo con la mayoría de estas respuestas: ya tenemos 'cerebros múltiples', por lo que a veces nos sentimos en conflicto con las cosas (quiero comer Y dormir). Y las condiciones biológicas para desarrollar 2 cerebros parecen bastante inverosímiles. Sin embargo, existe una condición biológica llamada policefalia en la que un organismo termina con 2 cabezas.

Si bien ambas mentes son distintas, hay poco que sugiera que sus experiencias sean lo suficientemente únicas como para proporcionar la misma variación de perspectiva que esperamos cuando hablamos con una persona físicamente distinta, por lo que parece improbable que las dos cabezas sean mejores que una. La mayoría de estos organismos mueren rápidamente en comparación con su vida útil esperada.

Las condiciones para que una criatura de este tipo se convierta en una especie distinta podrían implicar que una especie cooperativa se vuelva tan exitosa que suficientes de estas criaturas de 2 cabezas vivieron al mismo tiempo para crear una población reproductora (en el amor, estamos buscando algo distintivo que resuene, ¿qué resuena más que tener 2 cabezas?). Con los humanos, esto es poco probable porque separamos quirúrgicamente a los gemelos, pero muchas especies han tenido períodos de gran éxito en los que cambian las presiones de reproducción típicas. Parece tremendamente inverosímil, pero si hay ventajas en tener 2 de algo más en nuestras cabezas, tal vez una criatura así tendría éxito...

Ya tenemos un segundo cerebro.

Gut Feelings: el "segundo cerebro" en nuestro sistema gastrointestinal - Scientific American Por Justin Sonnenburg y Erica Sonnenburg | 1 de mayo de 2015

El sistema nervioso entérico a menudo se conoce como el segundo cerebro de nuestro cuerpo. Hay cientos de millones de neuronas que conectan el cerebro con el sistema nervioso entérico, la parte del sistema nervioso que se encarga de controlar el sistema gastrointestinal. Esta vasta red de conexiones monitorea todo el tracto digestivo desde el esófago hasta el ano. El sistema nervioso entérico es tan extenso que puede funcionar como una entidad independiente sin intervención de nuestro sistema nervioso central, aunque se comunican regularmente.

En Saturn Ruch , cada lado (superficie superior e inferior) tenía un tallo con cabeza y manos, que se usaba para arreglar y mantener ese lado. Los personajes notan dos de esos tallos oculares y dicen que no puedes tener ojos sin un cerebro inmediatamente detrás: ciertamente, en un animal del tamaño de un transportador, los impulsos nerviosos son dos lentos.

Entonces, cada mitad tiene un cerebro separado y es un individuo distinto. Esto se debe a su tamaño y forma, lo que hace que sea ventajoso tener un tallo en cada superficie en lugar de uno que pueda llegar a todas partes.

Dado que la ruch debe permanecer en alerta activa, una cabeza controla el cuerpo durante el día y la otra durante la noche, con diferentes comportamientos evolucionados.

Algunas aves tienen un sueño unihemisférico: eso podría evolucionar hacia un funcionamiento más independiente, a diferencia de nuestra situación que combina la conciencia en un individuo con un "hilo".

La respuesta es ridículamente obvia y el título la delata; ¿Cuáles son las condiciones en las que una criatura evolucionaría con más de un cerebro? Bueno, en condiciones donde una criatura tiene más de un cuerpo.

El Man o 'War es un tipo de criatura que no es una, sino múltiples criaturas, todas las cuales se unen para formar una sola especie. Una versión avanzada de este concepto de múltiples cuerpos es el hormiguero . Si bien la criatura tiene múltiples cerebros, se podría argumentar que una criatura con múltiples cuerpos es incluso su propia criatura.

Me gustaría señalar que hay varios vertebrados de dos cerebros en cautiverio que podría organizar para observar, e incluso al menos un vertebrado de dos cerebros con el que podría reunirse y hablar, Abby y Brittany Hensel (nacidas en 1990).

El problema con los gemelos unidos de 2 cerebros es que no son genéticamente de 2 cabezas. Los descendientes de cualquiera no heredarían genes por ser bicéfalos. Pero podría haber especies genéticamente mucho más propensas a tener gemelos unidos que la mayoría de las especies terrestres. Y si hay alguna ventaja de supervivencia en tener dos cabezas, podría volverse cada vez más común en la población. Quizás tener 2 cabezas y 2 cerebros podría en algunos casos mejorar las tasas de supervivencia en una especie social.

Quizás en una sociedad futurista biológicamente avanzada se podrían crear artificialmente especies de 2 cabezas y 2 cerebros. Un futuro emperador podría inspirarse en la heráldica para crear águilas bicéfalas, por ejemplo.

Si la mayoría de los vertebrados terrestres tienen hemisferios cerebrales derecho e izquierdo que a veces funcionan de forma independiente, algún proceso evolutivo podría desarrollar múltiples cerebros a partir de tal situación.

Por ejemplo, hay especies en la Tierra que posiblemente sean semiinteligentes o incluso completamente inteligentes que tienen cabezas mucho más grandes que sus cerebros. El cerebro de un elefante es más grande que el cerebro humano, pero su cabeza es mucho más grande e incluye espacios vacíos para ahorrar peso. Una especie de elefante hipotética que desarrolle un cerebro mucho más grande podría hacerlo haciendo que un hemisferio crezca una extensión fuera de la caja del cerebro y dentro de las regiones huecas. Eventualmente, todo el hemisferio podría estar en las regiones huecas del cráneo y el otro hemisferio podría crecer para llenar la caja del cerebro y los anatomistas podrían considerar que la especie podría tener dos cerebros.

De manera similar, muchas especies de cetáceos tienen cerebros más grandes que los humanos que ocupan partes diminutas de sus cabezas. Posiblemente podrían desarrollar cerebros aún más grandes al hacer que un hemisferio crezca fuera de la caja del cerebro hacia otra región de la cabeza mientras que el otro hemisferio crece para llenar la caja del cerebro. Y puede parecer que tienen 2 cerebros.

Muchas de las respuestas propuestas aquí afirman que la eficiencia es un requisito para que se manifieste y mantenga un camino evolutivo. Eso no es del todo cierto. Lo que hace que parezca cierto es que cuanto más competitivo es un entorno (es decir, si las cosas son ineficientes, mueren o no se reproducen), es más probable que las ineficiencias incurran en un costo que resulte en la falla de la línea para procrear y, por lo tanto, evolucionar más (o mantener la funcionalidad).

Entonces, el escenario 1 es: el entorno en el que evoluciona la especie en cuestión es esencialmente no competitivo para esa especie. 1a: La especie en cuestión procrea como una comunidad, en lugar de como individuos... es decir, no hay un proceso de selección de pareja. 1b: El medio ambiente es frío, la especie es de sangre fría, de esta manera los altos requerimientos metabólicos de la materia cerebral 'normal' se convierten en una bendición aparte de su naturaleza como herramientas para resolver problemas. (Por qué: si bien 1b puede ayudar a explicar por qué no sería necesariamente una pérdida neta para el organismo, también podemos decir que Ver 4)

Escenario 2: la materia cerebral de la especie en cuestión ha evolucionado de tal manera que crece/se reproduce para adaptarse al espacio disponible. Evoluciona otra especie que, como parte del ciclo de vida, se entierra en la carne del sujeto. Resultado neto: en ocasiones, los miembros de la especie en cuestión formarán zarcillos de materia cerebral a lo largo del camino que el parásito ha excavado, donde dicha excavación ha creado cavidades. El cerebro reactivo tiene la masa local para asumir un papel más importante como parte de la conciencia. . (Por qué: por supuesto, en este escenario podríamos decir que el mecanismo de crecimiento puede ser una respuesta razonable al parásito, si ocurre regularmente que dicho parásito destruye materia cerebral, la evolución de un proceso para estimular materia neuronal adicional tiene sentido).

Escenario 3: como el escenario 2, pero una parte de la biología del parásito está lo suficientemente cerca de los huéspedes que desencadena la formación de materia cerebral a su alrededor (una vez inerte) por la fisiología de los huéspedes.

Escenario 4: Comentarios. En pocas palabras, cuando un ser humano está creciendo, sus células reciben instrucciones sobre lo que deben ser y, en general, hacen lo que se les dice. Si nuestra especie teórica evolucionó en un entorno en el que regularmente ocurrían daños que interferían con la capacidad de los órganos sensoriales para comunicarse con el resto del cuerpo, lo que resultaría en la muerte, posiblemente podríamos ver un escenario en el que cuando el ciclo de retroalimentación del cerebro<>sentido interrumpido, el órgano de los sentidos tenía la función de estimular la creación local (o secundaria) de materia neural (que se vinculaba al sistema nervioso general). Si el daño que causó este crecimiento finalmente fue reparado por otra funcionalidad, el sujeto tendría su masa neural central + masa neural dedicada) // Entonces tenemos Lento Unihemisférico - Como se llame,

Esto nos muestra que los cerebros no necesitan ser tan extraños para extender su capacidad de operar como dos partes de la forma en que ya lo hacen entre los humanos.

Pero al final tenemos una solución más fácil, me parece... son los insectos los que se vuelven inteligentes, probablemente en un ambiente un poco más frío pero con concentraciones más densas de oxígeno en la atmósfera, lo que reduce la carga en los intercambiadores de calor y aumenta la eficiencia de la respiración transdérmica. .

//

Otra opción sería un organismo planctívoro masivo, en gran parte o totalmente inmóvil, si el mecanismo de alimentación es pasivo pero la fuente de alimento es abundante. El problema cambia de "esto usa demasiada energía y demasiado enfriamiento" a "esto necesita un sistema de suministro de nutrientes mucho más eficiente que un mamífero terrestre del mismo eq. Siendo este el caso, donde la recolección de nutrientes se distribuye por todo el cuerpo, así debe ser la digestión o su especie terminará usando tanta energía para mover la comida de la 'boca' al 'intestino' como la que se obtiene de la comida (en un organismo suficientemente grande). Si aceptamos esto como cierto, entonces también se convierte en energía. ahorrador disponer de la energía derivada de la digestión local para usos locales y así justificamos la evolución de múltiples cerebros... al menos en parte.

No estoy seguro de qué utilidad serían para un organismo planktiverous inmóvil :)

Sigamos con la idea de la estrella de mar y construyamos una hidra. Como un gran reptil con muchas cabezas

Muchas de estas publicaciones abordan el problema al revés y responden "¿cómo podría una criatura existente de un solo cerebro desarrollar un cerebro adicional?" y ese es un camino evolutivo imposible: el tejido neuronal es demasiado costoso y un cerebro semi-evolucionado no sería útil junto con su existente totalmente evolucionado.

En cambio, debemos responder a la pregunta "bajo qué circunstancias una criatura sin cerebro desarrollaría múltiples cerebros" y las diversas publicaciones de estrellas de mar anteriores detectaron la solución: la respuesta es la simetría radial. O, básicamente, cualquier disposición del cuerpo en la que tenga sentido tener el aparato de detección/procesamiento (lo mejor es imaginar el cerebro como algo que evoluciona a partir de los ojos; es eficiente colocarlos en el mismo lugar y están hechos del mismo tipo de tejido ) ubicado en una extremidad, y no a lo largo de una línea de simetría.

Esto parece muy poco probable que se desarrolle con la simetría bilateral, ya que el aparato de detección/procesamiento puede ser a la vez una extremidad (el extremo terminal de la línea de simetría) y ubicarse equidistante de las dos mitades del organismo, lo que se siente como un organismo eficiente.

Pero esto no es así con la estrella de mar... tendría que ser muy ALTA para que el centro sea un lugar sensible para una cabeza... y ya tiene bastante aparato sensorial en las puntas de los brazos, por lo que esto hace que las puntas de los brazos sean un fuerte candidato para el desarrollo de tejido de procesamiento adicional.

BONIFICACIÓN EVOLUTIVA: la evolución tiende a fluir más suavemente si no necesita desarrollar múltiples sistemas en paralelo... si cada nuevo cambio incremental es útil para el organismo por separado. Y lo conseguimos con la estrella de mar: ya es un organismo radialmente redundante, que consta de módulos idénticos. Esto significa que para que esta criatura desarrolle múltiples cerebros, simplemente necesita continuar agregando tejido de procesamiento a las puntas de sus brazos de manera incremental. No NECESITA desarrollar sistemas complejos para la coordinación entre los cerebros, ¡al menos no de inmediato! Si bien la capacidad de coordinar entre cerebros es obviamente útil; cada brazo que es inteligente por separado también es útil de forma independiente. Esto nos da una buena rampa evolutiva, podemos agregar inteligencia gradualmente y la coordinación seguirá su estela.

Aunque todavía somos una cosa blanda

Bien, ¿ahora qué? No queremos una criatura marina blanda y aburrida. Queremos un extraterrestre/monstruo genial e interesante. Entonces, ¿adónde va la evolución después?

Bueno, ahora que los brazos se están especializando en dispositivos de detección/procesamiento ("cabezas"), ¿quizás queramos hacer más con el cuerpo central donde viven nuestros intestinos y órganos reproductivos? Extiendamos esta masa en la base y desarrollemos un "pie" como el que tienen los caracoles, para que podamos levantar nuestros "brazos" del suelo y permitirles continuar con su especialización lejos de ser un dispositivo de locomoción y convertirse en nuestro sensor/ aparato de procesamiento (muy parecido a cómo los humanos especializamos nuestras extremidades anteriores lejos de la locomoción y en manipuladores).

Así que ahora tenemos algo que se parece un poco a una anémona de mar... tenemos un pie para la locomoción y órganos de los que no queremos copias adicionales, y tenemos un conjunto de "cerebros" que albergan nuestra detección. , procesamiento y aparatos manipuladores.

Demos un paso atrás. ¿Dónde estamos en la historia evolutiva del mundo? Estamos cerca del comienzo. La Ediacara . La simetría bilateral no ha logrado el dominio y los grandes carnívoros aún no existen: toda la vida son criaturas marinas blandas que se alimentan de plantas y microbios en la columna de agua o se adhieren a las superficies. Eran tiempos más simples, cuando la evolución podía probar todo tipo de experimentos extravagantes sin preocuparse por la armadura, los dientes o la velocidad, porque no había nada tratando de comerte a menos que fueras plancton.

Agreguemos una nueva función para prosperar en este entorno. La mayoría de las criaturas marinas (y suponemos que la mayoría de los ediacáricos) se reproducen por desove y, por lo tanto, tienen una etapa de plancton... que, como mencionamos hace un momento, es la única forma de ser comido en esta era.

Así que usemos nuestra redundancia radial como una ventaja para saltarnos la etapa planctónica.

Nuestro organismo ahora tiene dos modos de reproducción: sexual (desove y creación de larvas planctónicas) y división (sin recombinación sexual, pero nos saltamos la etapa planctónica y, por lo tanto, nos saltamos la depredación durante la Ediacara). Para refrescarnos, imaginemos que cada uno de nuestros "cerebros" puede separarse del tronco principal del organismo, convirtiéndose en una criatura parecida a una serpiente que nada libremente.

Entonces, nuestro ciclo de vida es el plancton -> se hace más grande para convertirse en un cerebro -> madura completamente para desarrollar un tronco (albergando un intestino y órganos sexuales más grandes) -> y luego puede desarrollar cerebros adicionales (haciendo que el organismo sea más avanzado y también permitiendo la reproducción futura por división).

Este es un modelo básico fuerte. Ahora tenemos una criatura que puede agregar capacidad sensorial / de procesamiento adicional a medida que envejece (¡los Ancianos son sabios!), Es probable que el genoma de un individuo sobreviva a una lesión (si el tronco se daña irreparablemente, todos los cerebros pueden separarse, dispersarse y generar nuevos troncos ). Y debido a que tiene 2 modos de reproducción diferentes que están optimizados para diferentes condiciones ecológicas, debería ser resistente a grandes trastornos ecológicos.

Lo cual es importante, porque se acerca el final de la Ediacara.

El apocalipsis del depredador

Surgen los primeros macrodepredadores, y antes de que las "cadenas alimenticias" puedan convertirse en una cosa, casi todo se come. Casi todos los tipos de cuerpo están completamente eliminados. ¡Pero no nuestra criatura! Si bien aún no han desarrollado habilidades de combate (¡no había razón para hacerlo en Ediacara!), Están bien equipados para escapar del combate. De hecho, escapar es un evento de reproducción para nuestra criatura. Así que vienen los depredadores, los troncos mueren y los cerebros se dispersan... algunos de los cerebros sobreviven lo suficiente como para desarrollar un nuevo tronco y engendrar y... aleluya. Debido al repentino apocalipsis de los depredadores, no quedan muchos filtradores para comer nuestra etapa planctónica, y no hay mucha competencia por la comida. Nuestra criatura tiene una explosión demográfica y alcanza los números de población que necesita para desarrollar habilidades de combate.

Y así terminó Ediacara, y toda la vida que quedó tenía dientes, garras, caparazones, huesos y otras cosas duras para la batalla/depredación. Pero nuestras pequeñas criaturas de muchos cerebros sobrevivieron, ahora es uno de los monstruos luchadores en la cadena alimenticia. De hecho, como una de las pocas criaturas que sobrevivieron al evento de extinción de Ediacara , ahora se diversifica y llena muchos nichos ecológicos. Es uno de los dos planes corporales dominantes de este mundo. Es el plan corporal de la hidra... y el único otro plan corporal importante es el del primer depredador.

Avance rápido hasta el período Jurásico del planeta Hydra.

Nuestro ejemplo canónico del plan corporal de la hidra acecha en el bosque. Es un gran reptil de muchas cabezas. Cada cabeza se asienta sobre un cuello con forma de serpiente, que en momentos de lesiones graves puede separarse del tronco principal del cuerpo y convertirse en un organismo similar a una serpiente independiente. Pero las cabezas no se separan por elección. Porque cuando están juntos son más inteligentes, pueden unir sus recursos intelectuales y sensoriales para comprender mejor su entorno. Pueden inspirarse en los recuerdos de los demás, el más valioso de los cuales es la cabeza más vieja, su líder y madre, la que originalmente hizo crecer este tronco. ¡Y qué baúl! ¡Las garras! la musculatura! ¡El gran tracto digestivo y los órganos sexuales! En su forma de Hydra son un señor del bosque, una poderosa máquina de combate con prodigiosas habilidades intelectuales.

Y si caen de la gracia, se convertirán en serpientes. Separado. Más débil y más tonto... pero no obstante completo. Como serpientes, pueden huir, esconderse y crecer. Para algún día convertirme en un señor de Hydra una vez más.

Y eso es bueno... porque una sombra cruza el cielo... viene la que caza la hidra...

p.d., disculpas por la nigromancia en una publicación de hace 5 años... Yo solo... Me encantan las cosas locas como esta...

Si hubiera una presión evolutiva natural o antinatural para que los gemelos siameses sobrevivieran, por algún escenario descabellado que cumpliría con sus criterios.

Todo un planeta o continente en algún lugar del cosmos poblado por gemelos siameses.

Título del libro: The Siamese Gamble Subtítulo: Dos cabezas son mejores que una

Tomando una página de la naturaleza, podríamos pensar en el ganglio abdominal de un Mantis como un cerebro secundario en evolución. Quizás, con el tiempo, podría surgir una situación en la que sea necesario un cerebro secundario para reproducirse.

Esto parece ser una cuestión de por qué no un gran cerebro.

Si un cerebro se vuelve demasiado grande y demasiado ocupado, se calentará. Para controlar el calor, debe exponer una mayor parte del cerebro a más refrigerante (o refrigerante más frío, lo que considero poco práctico). Rellenar más tuberías allí extiende las cosas y, por lo tanto, las señales tienen que viajar más. Esto ralentiza las cosas.

Para mitigar esa intrusión, el trabajo del cerebro debe localizarse reduciendo la dependencia de las conexiones con otros lóbulos. Simplemente tome el proceso de compartimentación y una intrusión más profunda del sistema de enfriamiento hasta que haya separado los lóbulos tanto que se ajusten a la descripción de "cerebros múltiples".

No es sólo el calor, por supuesto. Es combustible y desperdicio también. De hecho, parece que el sueño es necesario para darle al cerebro una limpieza profunda regular . La partición permite que el ciclo de mantenimiento se realice por partes.

La suposición es que hay presiones significativas para pensar rápido en problemas simples, para mantener la calma y permanecer despierto. Esto probablemente ocurre en un entorno de competencia con otras criaturas que son igualmente capaces.

En lugar de tratar de imaginar un mundo con depredadores y presas y estrellas y satélites que fuerzan esta condición, solo voy a decir que es una característica sexual secundaria .

Simplemente no veo que esto suceda. Básicamente, estás pidiendo una criatura con un cerebro completamente redundante. (Esto se basa en que la criatura tiene que manejar de manera efectiva lo mismo con uno o dos cerebros en funcionamiento; esto requiere que uno de los cerebros básicamente no esté haciendo nada, de lo contrario, notará rápidamente una diferencia entre uno y dos)

Además, el cerebro es el centro de control de toda la criatura; tener dos cerebros significaría que se están enviando comandos en conflicto si los dos cerebros no están de acuerdo. Y dado que los cerebros cambian constantemente, rápidamente comenzarían a perder la sincronización.

Por otra parte; si tienes un verdadero cerebro redundante, estás gastando mucha energía para crecer y mantener una estructura compleja que no hace nada. Y si alguna vez le sucede algo a su cerebro primario, lo más probable es que el cerebro redundante ni siquiera esté preparado para hacerse cargo porque esencialmente no está entrenado (no ha recibido ningún impulso hasta entonces)

Sin mencionar que sería difícil activar el cerebro redundante para reemplazar al principal, ya que un activador de ese tipo generalmente será enviado por... el cerebro.

Límite superior en el tamaño de la cabeza

Técnicamente, los humanos tienen dos cerebros: uno en la cabeza y otro (más pequeño, mucho menos poderoso) en el estómago. El segundo cerebro básicamente regula la función de los órganos digestivos, o algo así. Tal vez pueda pensarse como un puesto de avanzada del primer cerebro, un pequeño afloramiento de nervios que necesita estar "donde está la acción", es decir, una operación de campo. Ahora imagine que la evolución decide que los humanos necesitan volverse más inteligentes, pero la cabeza ya es lo suficientemente grande como para causar dificultades en el parto (este es el caso). La solución es que el segundo cerebro se haga más grande y se use para "computación de subprocesos múltiples".

Aquí sería un ejemplo de cálculo de subprocesos múltiples:

Dichas tareas comprenderían situaciones en las que el cerebro primario puede darle al cerebro secundario un problema simple y una asignación de tiempo, y el cerebro secundario puede resolverlo todo por sí mismo, sin usar las increíbles facultades del cerebro primario. Un ejemplo es el conteo o la aritmética: es muy simple de hacer (al menos teóricamente) y no requiere mucha transferencia de datos en tiempo real entre el cerebro primario y el secundario. Básicamente, el cerebro primario envía información simple (¿cuál es la factorización principal de 23856293698273325739248573029876129384762983462138741241234612394872649876219834?), donde la cantidad de impulsos nerviosos necesarios para enviar el problema es relativamente pequeña en comparación con la complejidad de resolver el problema cerebral. , y trabaja en él, y trabaja en él, y luego devuelve:

Ahora, imagina que el cerebro secundario se vuelve más grande y más poderoso a medida que surge la necesidad hasta que sea justo llamarlo un cerebro real en lugar de solo un grupo de nervios en el estómago.

Descargo de responsabilidad: cuando asume que los cerebros humanos son básicamente computadoras blandas, será mucho más fácil pensar en ellas y también mucho más incorrecto.