Encefalizační kvocient (EQ) nebo encefalizační úroveň je míra relativní velikosti mozku definovaná jako poměr mezi skutečnou mozkovou hmotou a předpokládanou mozkovou hmotou pro zvíře dané velikosti, což je hypoteticky hrubý odhad inteligence zvířete.
Jedná se o přesnější měření než poměr hmoty surového mozku k tělu, neboť zohledňuje alometrické účinky. Vztah vyjádřený jako vzorec byl vyvinut pro savce a při použití mimo tuto skupinu nemusí přinést relevantní výsledky.
Vztah velikosti mozku a těla
Velikost mozku se u zvířat obvykle zvětšuje s velikostí těla (pozitivně koreluje), tj. velká zvířata mají obvykle větší mozek než menší zvířata. Vztah však není lineární. Obecně platí, že malí savci mají relativně větší mozek než ti velcí. Myši mají přímý poměr velikosti mozku a těla podobný jako lidé (1/40), zatímco sloni mají poměrně malou velikost mozku a těla (1/560), přestože sloni jsou zjevně poměrně inteligentní zvířata.
Existuje možná několik důvodů pro tento trend, ale jedním z nich je, že nervové buňky mají relativní konstantní velikost. Jak se mozek zvířete zvětšuje, přidání většího množství nervových buněk způsobí, že se mozek zvětší v menší míře než zbytek těla. Tento jev byl nazván cefalizační faktor; E = CS2, kde E a S jsou tělesná a mozková hmotnost a C je cefalizační faktor. Proto nestačí soustředit se jen na vztah mezi tělem a mozkem; je třeba vzít v úvahu také celkovou velikost zvířete. Pro kompenzaci tohoto faktoru byl vymyšlen vzorec, který vynese hmotnost mozku/těla různých savců proti sobě a křivka je osazena tak, aby co nejlépe odpovídala datům.
Vzorec pro křivku se liší, ale obvykle se udává jako Ew(mozek) = 0.12w(tělo)2/3. Protože je tento vzorec založen na údajích od savců, měl by se opatrně aplikovat i na ostatní zvířata. U některých jiných tříd obratlovců se někdy používá síla 3/4 místo 2/3 a u mnoha skupin bezobratlých nemusí vzorec dávat vůbec žádné smysluplné výsledky.
Inteligenci u zvířat je těžké stanovit, ale čím větší je mozek vzhledem k tělu, tím větší může být hmotnost mozku k dispozici pro složitější kognitivní úkony. Vzorec EQ, na rozdíl od metody prostého měření hrubé hmotnosti mozku nebo hmotnosti mozku k tělesné hmotnosti, vytváří žebříček zvířat, který se lépe shoduje s pozorovanou složitostí chování. Průměrné EQ u savců je kolem 1, u masožravců, kytovců a primátů nad 1 a u hmyzožravců a býložravců pod 1. Na první místo v seznamu se také řadí lidé. Vztah mezi poměrem hmotnosti mozku k tělesné hmotnosti a složitostí chování není dokonalý, protože inteligenci ovlivňují i další faktory, jako je vývoj nedávné mozkové kůry a různé stupně skládání mozku, které zvyšují povrch mozkové kůry, což pozitivně koreluje s inteligencí u lidí.
Srovnání mezi skupinami
Delfíni mají nejvyšší poměr hmotnosti mozku k tělu ze všech kytovců. Manta paprsky mají nejvyšší u ryb a buď chobotnice nebo skákající pavouci mají nejvyšší u bezobratlých. Navzdory tomu, že skákající pavouk má na svou velikost obrovský mozek, je v absolutních číslech nepatrný a lidé mají mnohem vyšší EQ, navzdory tomu, že mají nižší poměr hmotnosti syrového mozku k tělu. Průměrné EQ u plazů je asi jedna desetina EQ u savců. EQ u ptáků (a odhadované EQ u dinosaurů) obecně také klesá pod úroveň savců, možná kvůli nižší termoregulaci a/nebo nárokům na motorickou kontrolu. Odhad velikosti mozku u nejstaršího známého ptáka, Archaeopteryxe, ukazuje, že měl EQ v horní oblasti plazů, ale pod úrovní živých ptáků.
Stephen Jay Gould v eseji „Bligh’s Bounty“ poznamenal, že pokud se člověk podívá na obratlovce s velmi nízkými encefalizačními kvocienty, jejich mozek je o něco méně hmotný než jejich míchy. Teoreticky by inteligence mohla korelovat s absolutním množstvím mozku, které má zvíře po odečtení hmotnosti míchy od mozku. Tento vzorec je pro bezobratlé nepoužitelný, protože nemají míchy, nebo v některých případech centrální nervový systém.
EQ a inteligence u savců
Inteligenci u zvířat je těžké stanovit, ale čím větší je mozek vzhledem k tělu, tím větší může být hmotnost mozku k dispozici pro složitější kognitivní úkoly. Vzorec EQ, na rozdíl od metody prostého měření hrubé hmotnosti mozku nebo hmotnosti mozku k tělesné hmotnosti, vytváří žebříček zvířat, který se lépe shoduje s pozorovanou složitostí chování.
Průměrné EQ u savců je kolem 1, u masožravců, kytovců a primátů nad 1 a u hmyzožravců a býložravců pod 1. To odráží dva hlavní trendy. Jedním z nich je, že mozková hmota je extrémně nákladná, pokud jde o energii potřebnou k jejich výživě. Zvířata, která žijí z relativně chudé výživy (rostliny, hmyz), mají relativně málo energie, kterou by mohli postrádat pro velký mozek, zatímco zvířata žijící z energeticky bohaté potravy (maso, ryby, ovoce) mohou pěstovat větší mozky. Druhým faktorem je mozková energie potřebná k chytání potravy. Masožravci obvykle potřebují najít a zabít svou kořist, což pravděpodobně vyžaduje větší kognitivní sílu než brouzdání nebo pastva.
Dalším faktorem ovlivňujícím relativní velikost mozku je socialita a velikost stáda. Králíci, jakožto samotářská zvířata, mají nižší EQ než koně, což je společenský druh. Podobně psi (společenský druh) mají vyšší EQ než kočky (většinou samotářský druh). Zvířata s velmi velkou velikostí stáda a/nebo složitými společenskými systémy trvale dosahují vysokého EQ, přičemž delfíni a kosatky mají nejvyšší EQ ze všech kytovců a lidé se svými extrémně velkými společnostmi a složitým společenským životem jsou na vrcholu žebříčku s dobrým náskokem.
Srovnání se zvířaty nepocházejícími ze savců
Manta paprsky mají nejvyšší u ryb a buď chobotnice nebo skákající pavouci mají nejvyšší u bezobratlých. Navzdory tomu, že skákající pavouk má na svou velikost obrovský mozek, je v absolutních číslech nepatrný a lidé mají mnohem vyšší EQ, přestože mají nižší poměr syrové hmotnosti mozku k tělesné hmotnosti. Průměrné EQ u plazů je asi jedna desetina EQ u savců. EQ u ptáků (a odhadované EQ u dinosaurů) obecně také klesá pod úroveň savců, možná kvůli nižším nárokům na termoregulaci a/nebo motorickou kontrolu. Odhad velikosti mozku u nejstaršího známého ptáka, Archaeopteryxe, ukazuje, že měl EQ vysoko nad pásem plazů a těsně pod úrovní živých ptáků.
Biolog Stephen Jay Gould poznamenal, že pokud se člověk podívá na obratlovce s velmi nízkým encefalizačním kvocientem, jejich mozek je o něco méně hmotný než jejich míchy. Teoreticky by inteligence mohla korelovat s absolutním množstvím mozku, které zvíře má po odečtení hmotnosti míchy od mozku. Tento vzorec je pro bezobratlé nepoužitelný, protože nemají míchy, nebo v některých případech centrální nervový systém.
Nedávné výzkumy ukazují, že velikost celého mozku je lepším měřítkem kognitivních schopností než EQ alespoň u primátů.
Koncept EQ jako měřítka inteligence může být silně kritizován ve velmi jednoduchém argumentu. Mozky velkých dinosaurů byly často maličké. Stegosaurus, vážící přibližně stejně jako průměrný slon, měl poměrně malý mozek – 160 g ve srovnání s asi 5 kg u slona. I když Stegosaurus byl nepochybně zvíře s velmi omezenou složitostí chování, tato skutečnost podkopává myšlenku, na které je EQ založeno – že větší zvíře vyžaduje větší mozek, aby se staralo o velké tělo.
Pokud by Stegosaurus mohl přežít s tímto maličkým mozkem, zdálo by se, že každé zvíře s čímkoli větším jej musí používat pro jiné než podstatné schopnosti. Nicméně evoluce savců opakovaně zlepšila účinnost tělesné funkce tím, že ji více zachovává; příkladem je trávicí a imunitní systém. Takže zatímco slon má mnohem větší mozek než Stegosaurus, podstatná část přebytečného mozku je vázána na tělesné funkce spíše než na kognitivní funkce. To může vysvětlovat určité rozdíly mezi třídami zvířat, ale ne druhy v rámci třídy. Asociativnější mozková tkáň, kůra, stále ukazuje úroveň duševní aktivity nad plazí formou. Některé z těchto schopností mohou být smyslové a/nebo fyzické, a některé mohou být intelektuální. Skutečná inteligence zvířete proto závisí na velikosti mozku a poměru mozku, který je používán pro intelektuální schopnosti, spíše než na pokročilých smyslových nebo fyzických dovednostech. Kritici[potřebné přisuzování] poukazují na to, že EQ udává jen velmi hrubý odhad těchto poměrů.