Gli elefanti africani sono i più grandi animali terrestri del pianeta e significativamente più grandi dei loro parenti asiatici, dai quali sono separati da milioni di anni di evoluzione. Eppure, gli elefanti asiatici hanno cervelli più pesanti del 20%, come hanno dimostrato ricercatori dell'Università Humboldt di Berlino e del Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (Leibniz-IZW) e colleghi internazionali. Hanno anche dimostrato che il cervello degli elefanti cresce fino a tre volte le sue dimensioni originali dopo la nascita.
I risultati, pubblicati sulla rivista PNAS Nexus, forniscono spiegazioni sulle differenze di comportamento tra elefanti africani e asiatici, nonché sulla lunga giovinezza dei pachidermi, durante la quale acquisiscono un'enorme esperienza e apprendono abilità sociali.
Gli elefanti sono tra le famiglie di animali più conosciute e iconiche e sono considerati altamente sociali e intelligenti, eppure sorprendentemente si sa ancora poco sul loro cervello. Un team di ricerca internazionale guidato da Malav Shah e Michael Brecht del Bernstein Center for Computational Neuroscience dell'Università Humboldt di Berlino (BCCN) e da Thomas Hildebrandt del Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (Leibniz-IZW) ha ora analizzato il peso e la struttura del cervello di elefanti asiatici ( Elephas maximus ) ed elefanti africani ( Loxodonta africana ) utilizzando dissezioni di animali selvatici e in cattività, nonché dati bibliografici e scansioni di risonanza magnetica.
Hanno dimostrato che le differenze visibili esternamente – gli elefanti asiatici sono leggermente più piccoli, hanno orecchie relativamente più piccole, un solo "dito della proboscide" e le femmine solitamente non hanno zanne – e le differenze comportamentali associate a queste differenze si estendono anche all'interno dei loro enormi crani: le femmine adulte di elefante asiatico hanno un cervello significativamente più pesante, in media poco più di 5.300 grammi, rispetto alle loro controparti africane, che in media superano i 4.400 grammi. A causa della scarsità di dati disponibili sugli elefanti asiatici, questo risultato non ha potuto essere confermato in modo definitivo per gli elefanti maschi, che hanno cervelli significativamente più pesanti. Tuttavia, il cervelletto è proporzionalmente più pesante negli elefanti africani (poco più del 22% del peso cerebrale totale) rispetto agli elefanti asiatici (poco più del 19%).
I ricercatori sono stati anche in grado di dimostrare che gli elefanti mostrano una crescita cerebrale postnatale molto significativa. Il cervello degli elefanti adulti è circa tre volte più pesante rispetto alla nascita. Ciò significa che gli elefanti mostrano una crescita cerebrale significativamente maggiore durante la loro vita rispetto a tutti i primati, ad eccezione degli esseri umani, il cui cervello è pari solo a circa un quinto del loro peso finale alla nascita.
Il fatto che questi risultati sulle dimensioni del cervello degli elefanti siano nuovi è dovuto alla difficoltà di acquisizione dei soggetti dello studio: l'estrazione di cervelli di elefante dai crani di animali deceduti è una procedura veterinaria complessa e molto raramente eseguita. Per questo studio sono stati utilizzati 19 cervelli. Questi cervelli sono stati estratti presso il Leibniz-IZW da animali dello zoo morti o soppressi per motivi di benessere animale (14) o ottenuti da autopsie di elefanti deceduti sul campo, anche nel Parco Nazionale Kruger in Sudafrica (5). Inoltre, i ricercatori sono stati in grado di includere nella loro analisi i dati su sei cervelli aggiuntivi provenienti da uno studio precedente condotto da un altro team di ricerca.
"Il diverso peso del cervello è forse la differenza più importante tra queste due specie di elefanti", afferma Malav Shah del BCCN, autore principale dello studio. "Questo potrebbe fornire un approccio per spiegare importanti differenze comportamentali tra elefanti asiatici e africani". Entrambe le specie, ad esempio, mostrano differenze significative nelle loro interazioni con gli esseri umani. Gli elefanti asiatici sono stati parzialmente addomesticati nel corso dei millenni e utilizzati come animali da lavoro e da soma in varie culture e regioni. Per quanto riguarda gli elefanti africani, ci sono solo pochi casi isolati in cui l'addomesticamento come animali da allevamento ha avuto anche solo un parziale successo. Acclimatarli alla compagnia umana è considerato significativamente più difficile per gli elefanti africani rispetto agli elefanti asiatici.
Il fatto che il cervello degli elefanti cresca così rapidamente nel corso della loro vita sembra logico per i responsabili dello studio, Michael Brecht e Thomas Hildebrandt: "Fattori sociali e processi di apprendimento potrebbero spiegare la rapida crescita del cervello dopo la nascita, poiché gli elefanti vivono in strutture sociali complesse e hanno una memoria eccezionale. L'esperienza e la conoscenza accumulata dagli elefanti adulti, in particolare dalle matriarche, sono fondamentali per il comportamento di gruppo degli elefanti, e i giovani animali vengono accuditi con grande attenzione durante la loro lunga infanzia e adolescenza". Il fatto che il cervelletto sia più grande rispetto alle dimensioni complessive negli elefanti africani, tuttavia, potrebbe essere correlato alle funzioni motorie più complesse della proboscide in questa specie. Con le loro due dita della proboscide, gli elefanti africani possono eseguire una gamma più ampia di movimenti, il che si riflette anche in un numero maggiore di neuroni nel centro di controllo della proboscide nel cervello.
pubblicazione originale
Shah M, Heise O, Buss P, de Klerk-Lorist LM, Hetzer S, Haynes JD, Hildebrandt TB, Brecht M (2025): Cervelli più grandi e cervelli relativamente più piccoli negli elefanti della savana asiatici rispetto a quelli africani. PNAS Nexus, Volume 4, Numero 5, maggio 2025, pgaf141. DOI: 10.1093/pnasnexus/pgaf141
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