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Developmental differences are correlated with relative brain size in birds: a comparative analysis

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The possible relationships between relative brain size and developmental mode and between relative brain size and five measures of the length of the development period were tested across over 1400 species of birds. Using both conventional statistics and phylogenetically based comparative methods, significant differences in relative brain size were detected among modes of development. Across all species, there were significant relationships between relative brain size and each of the following developmental traits: incubation period, age of fledging, duration of postfledging parental care, and total period of parental care. In contrast, the age of first flight was not significantly correlated with relative brain size. The relationships between these five developmental traits and relative brain size varied among developmental modes and orders such that significant relationships were present within some modes and orders but not in others. Thus, developmental differences play a significant role in the evolution of brain-size differences, but the role depends upon the taxonomic level being investigated. This is likely due to the differential lengths of periods of neural and behavioural development in young birds. Our conclusions support the contention of previous studies that developmental differences have played a key role in avian brain evolution.

Nous avons évalué la relation possible entre, d'une part, la taille relative du cerveau et, d'aupart, le mode de développement ainsi que cinq mesures de la durée de la période de développement chez plus de 1400 espèces d'oiseaux. Des mesures statistiques conventionnelles et des méthodes comparatives basées sur la phylogénie ont toutes deux révélé des différences significatives de la taille relative du cerveau en fonction des différents modes de développement. Sur l'ensemble des espèces, il y a aussi des relations significatives entre la taille relative du cerveau et la période d'incubation, l'âge au départ du nid, la durée des soins parentaux après le départ du nid et la durée totale de la période de soins parentaux. En revanche, l'âge au premier envol n'est pas relié significativement à la taille relative du cerveau. Les relations entre ces cinq caractéristiques du développement et la taille relative du cerveau varient en fonction des types de développement et des ordres d'oiseaux, si bien que des relations significatives peuvent exister chez certains types et ordres, mais pas chez d'autres. Ainsi, les différences de développement jouent un rôle significatif dans l'évolution des différences de taille du cerveau, mais ce rôle ne varie pas en fonction du niveau taxonomique considéré. Cela s'explique probablement par des différences dans l'allongement et le raccourcissement des périodes de développement neural et comportemental chez les jeunes oiseaux. Nos conclusions supportent l'assertion faite dans des études antérieures que des différences dans le développement ont joué un rôle clé dans l'évolution du cerveau chez les oiseaux.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2003-12-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
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