Wirkt sich die menschliche Umgestaltung von Lebensräumen auf die Gehirngröße von Säugetieren aus?

11.10.2013

US-Wissenschaftlerinnen sind der Hypothese nachgegangen, ob die Urbanisierung von Säugetieren größere Schädel und damit "erhöhte Kognition" selektiert

Nach Ansicht mancher Klimaforscher leben wir im Anthropozän. Gemeint ist damit, dass der Mensch zu einer Kraft geworden ist, die die gesamte Erde verändert und beeinflusst, nicht nur einzelne Bereiche. Schon zuvor hatte das Leben die Erde verändert, als Bakterien die Luft mit Sauerstoff anreicherten und so den Raum für die Entstehung zahlreicher neuer Arten öffneten. Die Menschen haben die Wildnis zurückgedrängt und neue Landschaften mitsamt der neuen Lebenswelt der Städte und urbanen Regionen geschaffen, sie haben Pflanzen und Tiere verdrängt, in andere Lebensräume transportiert oder vernichtet und neue gezüchtet, zudem haben sie zahlreiche neue Materialien und Substanzen in Umlauf gebracht. Mit den Veränderungen der irdischen Lebensräume üben die Menschen Druck auf die Evolution aus, nicht nur sie selbst, alles Leben muss sich den neuen Bedingungen in irgendeiner Form anpassen, um nicht unterzugehen, es kann aber dadurch auch erst gedeihen.

Feldmäuse, die in Städten leben, haben größere Schädel als solche, die auf dem Land leben. Bild: Dieter TD/CC-BY-SA-3.0

In einer Studie haben die Biologinnen Emilie C. Snell-Rood und Naomi Wick von der University of Minnesota eine überraschende Folge der Umgestaltung der Natur durch die Menschen ausfindig gemacht - oder glauben dies zumindest belegen zu können. Ausgangspunkt ihrer Überlegungen war, dass Arten schneller und besser anpassungsfähig sein müssten, die sich flexibler verhalten können, also nicht auf ganz bestimmte Bedingungen festgelegt sind. Die von den Menschen verursachten schnellen Veränderungen der Lebensräume sollten also die flexibleren Arten begünstigen bzw. selektieren. Und da es bereits Forschungen gab, die darauf hingewiesen haben, dass Arten, die in Städten leben, größere Gehirne haben als ihre ländlichen Verwandten und dass Tiere mit in Bezug auf die Körpergröße größeren Gehirnen bessere Überlebenschancen in neuen Lebensräumen haben sowie besser in von Menschen gestalteten Lebensräumen haben, lag die Hypothese nahe, dass die von Menschen beeinflusste Evolution größere Gehirne selektiert. Damit werden natürlich Pflanzen und Arten nicht erfasst, die keine Gehirne besitzen, auch wenn man bei Bakterien auch von kollektiven Gehirnen sprechen kann. Und skeptisch darf man auch sein, ob allein die relative Gehirngröße für Flexibilität verantwortlich ist. So müssen keineswegs alle Arten, die größere Temperaturschwankungen aushalten können oder die Vielfresser sind, größere oder überhaupt Gehirne haben.

Gleichwohl ist die These auch deswegen interessant, weil ja die Menschen sich auch dadurch auszeichnen, dass in ihrer Evolution die Gehirngröße zugenommen hat, was wiederum die schnelle kulturelle Innovation ermöglicht haben könnte. Und wenn größere Gehirne für das Leben in den künstlichen, von Menschen gemachten Umwelten für Menschennotwendig sind, dann könnte es durchaus auch sein, dass die Entwicklung größerer Gehirne auch für Tiere, die sich dem Leben in den Städten anpassen und dort gedeihen können, begünstigt wird, wenn man mal gegen Antibiotika resistente Bakterien, Küchenschaben oder Wanzen oder andere Insekten beiseitelässt.

Untersucht wurden von den beiden, wie sie in den Proceedings of the Royal Society B schreiben, zehn Säugetierarten, vielmehr die Schädel derselben, um zu überprüfen, ob die Gehirngröße der "Städter" größer als die der Landbewohner ist und ob die Gehirngröße zugenommen hat. Im Museum der Naturgeschichte der University of Minnesota sind Schädel von auf dem Land und in den Städten lebenden Mausohren, Spitzmäusen, Fledermäusen, Erdhörnchen oder Rothörnchen seit einem Jahrhundert gesammelt worden. Ausgewählt wurden die Arten, von denen mindestens 20 Schädel vorhanden waren.

Durchgehend ließ sich die Hypothese selbst bei nur 10 Arten nicht bestätigt. Bei zwei Arten, der Feldmaus und der Weißfußmaus, waren die Gehirne der Stadtmäuse durchschnittlich um 6 Prozent größer als der Landmäuse. Ansonsten gab es eine Tendenz der Stadtbewohner zu größeren Schädeln. Es könnte also sein, dass deren Gehirne aufgrund der Bedingungen in der Stadt gewachsen sind. Feststellen ließ sich zudem, dass die in Städten lebenden Arten, deren Schädel größer wurden, manchmal auch höhere Reproduktionsraten hatten, was darauf hinweisen könnte, dass sie erfolgreicher sind, eher aber, dass bei höheren Reproduktionsraten evolutionäre Entwicklungen schneller durchschlagen. Allerdings ist diese Verbindung nicht immer vorhanden. Verbunden mit anderen Forschungsergebnissen würden die Untersuchungen den Schluss ziehen lassen, so die Wissenschaftlerinnen, dass es zwischen Kognition und dem Überleben in den Städten zwei unterschiedliche Zusammenhänge geben kann. Arten, die stärker "neuronal investieren", können besser lernen, in neuen Bedingungen zu überleben. Sie können aufgrund besserer Kognition auch geringere oder langsamere Reproduktionsraten haben. Wenn Arten hingegen über viele Generationen in den Städten höhere kognitive Fähigkeiten entwickelt haben, dann könnte dies auch eine Folge der höheren Reproduktionsrate sein.

Allerdings sind die Schädel bei zwei in Städten lebenden Arten leicht über die Zeit geschrumpft, so dass zwar die Stadtbewohner im Allgemeinen größere Schädel haben, sie aber über die Zeit nicht weiter wachsen. Das erklären sich die Biologinnen daraus, dass die Umsiedlung in Städte womöglich schnell eine Anpassung der Gehirnleistung erforderte, da aber die Investition in neuronale Masse teuer ist und die Bedingungen in Städten relativ erwartbar sind, könnte der Druck weggefallen sein. Zur Falsifizierung der zweiten These kommt überdies, dass auch die Gehirne von zwei Fledermaus- und zwei Spitzmausarten auf dem Land über die Zeit größer geworden sind. Aber die Arten mussten sich schließlich nicht nur der nicht-natürlichen Umwelt der Städte anpassen, auch auf dem Land kam es zu großen Veränderungen durch den Menschen und die Land- und Forstwirtschaft. Die Konversion in stark landwirtschaftliche genutzte Gebiete kann allerdings nach einer Überprüfung durch andere Arten nicht der wirkliche Grund sein. Bleiben also womöglich andere Veränderungen, die beispielsweise die Suche nach Futter erschweren. Da die Schädel nur bei fleischfressenden Arten größer wurden, die z.B. Insekten fraßen, nicht aber bei pflanzenfressenden Nagetieren, könnte dies ein Faktor sein.

Aber das sind alles Spekulationen über eine interessante These, die sich nicht wirklich bestätigen ließ, schließlich könnten, wie die Biologinnen auch anmerken, auch unterschiedliche Ernährungsbedingungen oder andere Faktoren für die Unterschiede der Schädelgrößen wichtig sein. Allerdings konnten sie keine Vergrößerung der Körper feststellen, was für die evolutionäre Gehirnhypothese spricht. Ihre Ergebnisse stützen in einigen Hinsichten und bei wenigen Säugetierarten die Hypothese, dass die Urbanisierung größere Schädel und damit "erhöhte Kognition" selektiert.

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