Læsning Den menneskelige hjerne er vokset dramatisk i de sidste tre millioner år eller deromkring. Evolutionsforskere er på sporet af miljømæssige og sociale årsager.

Hvorfor er vores hjerner og mentale evner så store sammenlignet med resten af ​​dyreriget? Mens hjerneforskere og evolutionære biologer næppe turde stille dette spørgsmål for tre årtier siden, synes svaret dem at være lige så let som den amerikanske forfatter Mark Twain en gang opgav rygning - han gjorde det over hundrede gange ... og næsten lige så ofte for at løse inkarnationens centrale mysterium: Nogle gange var kooperativets jagt eller forsvar mod rovdyr eller mod andre førmænd som drivkraft, så igen værktøjsbrug eller -produktion, bedre afkøling af hjernen ved en ændring i blodforsyning, større sociale grupper eller områder, sprog, Hukommelse, symbolsk tænkning eller kunst. Evolutionsforskeren Stephen Jay Gould, der døde i maj, hævdede endda, at det enorme menneskelige hjernehul ikke havde nogen nytte i starten, men blot var overskydende væv. Men evolutionen har ikke råd til at producere luksusvarer - fordi konkurrencen mellem arter og arter er nådeløs. Vores hjerne er ni gange størrelsen på pattedyr af vores størrelse. Selvom det kun har to procent af vores kropsmasse, men dets metabolisme er over 20 gange så højt som skelettemuskulaturen. Den bruger omkring 20 procent af den energi, der forbruges af mad, 15 procent af ilt og 40 procent af blodsukkeret. Endnu mere ekstreme er forholdene hos embryoner og småbørn, fordi deres hjerne ikke kun fungerer, men også vokser indtil udgangen af ​​det første leveår. Energiforbruget er 60 til 70 procent af hele organismen. Denne hjernevækst er også grunden til, at folk er født så umodne og nødlidende - senere ville hovedet simpelthen ikke længere passe gennem fødselskanalen. Sammenlignet med aber er folk derfor en "fysiologisk for tidlig fødsel" (som zoologen Adolf Portmann fra Basel), hvilket igen medfører høje biologiske omkostninger, fordi spædbørn konstant skal plejes. Alt dette viser, at cerebrummet ikke blot kan have været en generøs evolutionsgave, men må have betalt sig i løbet af hårde selektionsprocesser. Men hvad var den enorme fordel ved evolutionen? Knuste sten og knogler, så meget som de kan forråde sig fra vores arts slægtshistorie, kan kun hjælpe i begrænset omfang her. Forskere er afhængige af indirekte beviser og kloge ideer for at løse inkarnationspuzzlen som detektiver. "Den spændende epoke er begyndt, hvor vi sætter brikkerne sammen, " siger Leslie Aiello, antropologiprofessor ved University of London. I de sidste tre til fire millioner år er massen og volumen af ​​vores forfædres hjerne steget eller endda firedoblet i flere spring. I præemierne af slægten Australopithecus (eller Paranthropus) var det omkring 450 gram eller kubikcentimeter - sammenlignelig med dagens chimpanser. Antallet steg til 600 til 700, da Homo habilis trådte ind i den jordiske fase for to millioner år siden. I Homo erectus for 1, 7 millioner år siden var det allerede 800 til 1000. Den arkaiske Homo sapiens bragte den til 1200. Og i det moderne menneske varierer værdierne mellem 1100 og 1800; 1300 til 1400 er typiske. Neanderthalshjerner havde endda 1400 til kun 2000 gram eller kubikcentimeter. Anatomiske sammenligninger med hjerner til aber viser, at den relativt uspecifikke pande og temporale lob i cerebral cortex er vokset uforholdsmæssigt. De går hånd i hånd med tænkning, planlægning, arbejdshukommelse og også sprogfærdighed. Dette stemmer overens med en nylig undersøgelse af Daniel Lieberman fra Harvard University i Cambridge, Massachusetts, hans analyse viste, at en større bøjning af kraniet til anatomisk moderne mennesker sammenlignet med vores arkaiske forfædre for ca. 500.000 år siden fik vores ansigt til at falde under forhjernen gled og panden blev højere. Dette er også en indikation af omfanget af de frontale og temporale lober. Men hvad var drivkraften bag dette sprang i intelligens, der var forbundet med hjerneforstørrelse? Forskerne argumenterer hovedsageligt om to klasser af selektionsfaktorer: økologiske og sociale. Disse udelukker dog ikke nødvendigvis hinanden, men de kan have været i co-evolutionære forhold til hinanden, så har altid rystet hinanden. En væsentlig grænsevilkår er klimaet. Det kørte vores aberlignende forfædre fra regnskoven i Afrika ind i savannen og sørgede sandsynligvis for oprejst vandring - som beskyttelse mod stærkt sollys. Da istiden begyndte for 2, 5 millioner år siden og hurtige klimaændringer hvert par årtusinder fra koldtørr til varmfugtigt, ofte inden for få år, hovedsageligt på grund af ændringer i havstrømme i Nordatlanten, er fleksibel opførsel blevet stadig vigtigere. Richard Potts fra Smithsonian Institution, Washington, taler derfor om valg af variabilitet - et evolutionært pres for bedre tilpasningsevne gennem læring. Symbolkoder og abstraktion var til stor nytte. "Hjernerne fra vores forfædre var ikke fastnet til specifikke funktioner, såsom mastodonjagt, men for mere generelle kategorier som 'person', 'levende ting', 'handling', 'årsag og virkning', " siger stemme og kognitiv videnskabsmand Steven Pinker fra Massachusetts Institute of Technology. Klimaet er også afgørende for William Calvin. De konstante temperaturændringer har tvunget vores forfædre til at jage græsgradere, siger neurovidenskabsmanden ved University of Washington, Seattle, og fokuserer hans opmærksomhed på udviklingen af ​​kastingen. Dette er baseret på kompleks bevægelseskoordinering, som lignende hjerneområder er ansvarlige for at planlægge, tænke og tale. Målrettet støbning forstås dårligt af aber, men de tidlige mennesker var i stand til at gøre det så godt, som fundet af stenspydspidser og spyd antyder. Calvin ser endda sammenhænge mellem den neuronale kontrol med at kaste bevægelse og de grammatiske strukturer i tale - en forudsætning "for at evaluere kombinationerne af mulige handlinger. Vi kan gøre dette gennem indre tale. ”Folk lærte så at sige at lade deres hypoteser dø i deres sted, som filosofen Karl Popper engang udtrykte det. Berigelsen af ​​køddiet var baseret på Leslie Aiello og hendes kollega Peter Wheeler fra University of Liverpool, en ægte hjernemad. Næsten 90 procent af kroppens samlede hvileenergi er behov for hjerte, lever, nyrer, tarme og hjerne. Størrelserne på hjerte, lever og nyrer er direkte afhængige af kroppens størrelse og masse og er uundværlige til pumpning og renselse af blodet. Forudsætningen for en større hjerne var derfor en reduktion af tarmkanalen, der bruger mest energi efter hjernen. En sådan reduktion er kun mulig, hvis maden har flere kalorier eller delvist er fordøjet uden for kroppen. Australopithecines havde stadig en relativt stor tarmkanal, som det kan ses fra skelet af den berømte "Lucy". Men i det tidlige Homo gik tilsyneladende hjernevækst hånd i hånd med en reduktion i tarmenes længde.Det er, hvad en drengs ribben og kraniet knoglerne gør, når de lukker tæt på Turkanhavet. Tarmen hos nutidens mennesker er 900 gram lettere, end kropsstørrelsen faktisk kunne forvente den sparede energi kunne, så at sige, investere udviklingen i hjernen. Aiello og Wheeler har derfor mistanke om, at skift til dyrefoder kød og knoglemarv var en forudsætning for det første udbrud af hjernevækst. I begyndelsen var friserne hovedsageligt fjernere, som det fremgår af spor af rovdyrbit på deres madrester. Efterhånden blev jakten mere og mere vigtig og med forbedrede castingfærdigheder også mere og mere succesrige. At grave næringsrige rodknolde kan også have spillet en rolle. Det andet løft, måske for 1 til 0, 4 millioner år siden, kan have været udløst af opfindelsen af ​​madlavning. "Madlavning er en teknologisk måde til delvist at outsource fordøjelsesprocessen, " siger Aiello. ”Det reducerer ikke kun madgiftene, det gør dem også lettere at fordøje.” Naturligvis rejser disse overvejelser flere spørgsmål, end de svarer. Hvad var der først, eller hvad forårsagede: værktøjsfremstilling eller hjerneforstørrelse? Hvorfor blev energien sparet ved kortere varme nogensinde lagt i hjernen? Og hvilken rolle spillede sociale faktorer? Aiello understreger også, at de var betydningsfulde: Da hjernens størrelse voksede, blev det mere og mere vanskeligt at fodre afkomet den fysiologiske fødsel . Dette ser ud til at have grundlæggende ændret det sociale liv. De mandlige australopitheciner var stadig op til 50 procent større end hunnerne. Biologer ved, at så enorme seksuelle forskelle peger på polygyni, "dårlig holdning". I Homo erectus var forskellen 20 procent, i Homo sapiens er den endnu lavere, med begge køns absolutte kropsstørrelse steg. Aiello mistænker, at indkøb af fødevarer i Homo erectus var forbedret gennem samarbejde med kvinder. I homo sapiens var den såkaldte faderlige investering imidlertid nødvendig: mændene måtte deltage i opdrættet af afkom, og blev derfor mere og mere vigtige som næring. Dette blev ledsaget af en tættere parbinding, uden hvilken pleje af de nu meget mere hjælpeløse børn næppe ville have været mulig. Således havde en evolutionsfaktor opnået indflydelse den grundlæggende betydning af Charles Darwin allerede anerkendt: seksuel udvælgelse ved valg af kvindelig kammerat. Som regel i hunneriget vælger hunnerne fra det eksisterende "tilbud" han (er) til parring. Darwin knyttet endda dette til udviklingen af ​​den menneskelige hjerne. I sin 1871 udgivne bog "Descent of Man and Sexual Selection" skrev han: "Hvis man vedtager princippet om seksuel udvælgelse, fører det til den særlige konklusion, at det cerebrale system regulerer ikke kun de fleste af kroppens funktioner, der nu findes, men har også indirekte påvirket den progressive udvikling af forskellige kropslige formationer og visse mentale egenskaber. ”At kvindelige kammeratvalg i dyreriget er afgørende, hører nu til den sociobiologiske Standardkendskab: Da mødre normalt investerer mere tid og energi i afkommet end V ter af oocytterne, som er større og sjældnere end sædcellen, fra drægtighedsperioden til At opfostre afkom, men i modsætning til fædrene har også sikkerhed for, at børnene er deres egne, skal og kan si være mere votiv. Det gælder også for mennesker. Derfor har Geoffrey F. Miller for nylig foreslået seksuel udvælgelse som et springbræt for menneskelig intelligens. Ifølge antropologen fra University of New Mexico, Albuquerque, "ikke kun som en overlevelsesmaskine, men som en partnerannonceringsmaskine. Det eksisterer kun, fordi vores gener har været i stand til at producere en uafbrudt række succesrige seksuelle forhold i hver generation siden de første dyr udviklede sig med øjne og hjerner for omkring en halv milliard år siden. I hver generation måtte vores gener passere gennem en port kaldet seksuel selektion. Menneskelig evolution er historien om, hvordan denne port altid har produceret nye sikkerhedssystemer, og hvordan vores sind udviklede sig for at charme os forbi de stadig mere årvågne målmænd. ”Enkelt sagt er evolutionen baseret på variationer og arv af funktioner og deres valg, "Tilpasninger kan foretages ved naturlig udvælgelse til en overlevelsesgevinst eller ved seksuel udvælgelse til en reproduktiv fordel. Det er dybest set alt, ”siger Miller og antager, at manden har gjort sig intelligent gennem seksuel udvælgelse. "Partnerannoncering er det vigtigste eksempel på social opførsel. Teorier om menneskelig evolution gennem social udvælgelse, som ikke er eksplicit om seksuel udvælgelse, er som et drama uden en kærlighedshistorie. ”Seksuel udvælgelse forbedrer individuelle forskelle, kræver udførlige opførsler og kan være meget smartere ved bevidst udvælgelse og hurtigere på grund af en selvstændig perkussionseffekt være som et naturligt valg. Hvad kvinder ønsker, kaldes nogle gange "4M-hypotesen" - M-kvartetten af ​​muskler, magt, monetoner og magi, hvor sidstnævnte står for vrangforestillingen og oppustetheden af ​​en blæsende egenskab til macho-holdninger: show-offs høres. Ifølge Miller var dette ikke og er ikke alt: selv mentale evner er underlagt kvindelig valg. Da omkring 60 procent af de menneskelige gener betjener hjernefunktioner, siger hjernens ydeevne endda noget om "biologisk kvalitet". ”Når en mand er særlig intelligent, signalerer han, at en stor del af hans gener er i en fordelagtig kombination. Hjernefunktionerne viser sig at være et udstillingsvindue for den kvindelige verden, som det står med den pågældende mands genetiske sammensætning, "kommenterede Horst Hameister, en humangenetiker ved Universitetet i Ulm, denne indsigt i de meget hævede indre værdier. Miller taler om "fitnessindikatorer" - et udtryk, som den amerikanske biolog Ronald Fisher introducerede allerede i 1915, da han betragtede det kønsspecifikke smykke i dyreriget som en indikator for et individs helbred og præstation. Pålidelige indikatorer er naturligvis kun dem, der er en stor udgift og ikke blot kan forfalskes. Kvinder bør sætte høje standarder. Den israelske biolog Amotz Zahavi kalder dette handicapprincippet. Det storslåede fjerdragt af den mandlige påfugl er et eksempel på dette: det koster en masse energi, er ikke befordrende for overlevelse, er skadeligt for naturlig udvælgelse, men indikerer helbred og har en ekstremt attraktiv effekt på påfuglkvinder. ”Skønhed er ikke længere bare et smukt udseende på vores arter. De seksuelle valg blev bagefter vores ansigter og rodet med vores sind - hovedsageligt ved at forbinde vores hjerner til vores mund på en unik måde, så vi kunne tale og ikke længere bare tygge og grunt. Når sproget var der, blev tanken i sig selv genstand for seksuel udvælgelse, ”siger Miller og taler om det” prydende sind ”og” sindet som forlystelsespark ”:” De mest imponerende evner for det menneskelige sind er som påfuglens hale Partnerannoncering, der er designet til at tiltrække og underholde seksuelle partnere. ”Det skylder vi også de fleste kulturelle resultater. "Ved at bruge vores hjerner som reklameflader til vores fitness, opdagede vi helt nye typer fitnessindikatorer, såsom generøsitet og kreativitet." Kunst er også altid forførelseskunster. Ifølge den britiske arkæolog Steven Mithen tjente håndeakserne, der var op til 30 centimeter lange og tilsyneladende på mode for en million til 200.000 år siden, som sådanne instrumenter til indtryk - fordi de ikke ville have været praktiske til jagt eller håndværk. I dag har tøj, biler, lystbåde og hele potpourri af statussymboler taget stedet for stenøkserne - men princippet forblev det samme, og overdådige, men ubrukelige gaver som buketter og diamantringer er fitness indikatorer ved fremragende karakter. "Brug to månedlige lønninger for forlovelsesringen, " var credo af diamantmonopolet

kompakt

Hurtige klimaændringer krævede engang en mere fleksibel opførsel: de tidlige mennesker lærte at kaste og jage. Kød og madlavning gjorde det muligt at reducere tarmen - en forudsætning for volumenforøgelse af hjernen. Den større hjernebark er forbundet med social kompleksitet. Intriger, alliancer og et mere sofistikeret partnervalg førte til et spirituelt våbenløb. Sladder, gruppebinding og styrkedemonstrationer var sandsynligvis den drivende kraft bag udviklingen af ​​vores evne til at tale. Gen, hjerne og sex-intelligens er delvis arvelig, men der er ikke et enkelt "intelligensgen". Den rolle, som de måske 24.000 gener har spillet til menneskelige hjernefunktioner, forstås stadig dårligt. Humane genetikere bemærker normalt kun gener, hvis ændringer påvirker intelligensen. Cirka 1000 sådanne gener er hidtil identificeret. Gener, der korrelerer med høj intelligens, søges feberligt. En specifik form for IGF2R-genet på kromosom 6 er en lovende kandidat. Gennemsnitlig viden lover også sammenligningen med vores nærmeste pårørende. De første resultater af "Chimpansee-genomprojektet", hvor hele chimpansegenomet skal dekrypteres, antyder allerede, at efter adskillelsen af ​​den fælles stamfar i mennesker var generne på kromosomer 4, 9 og 12 særlig stærkt omgrupperet. Naturligvis spiller mindre af generne selv en rolle end deres - men også ofte genetisk kontrollerede - aktivitet (udtryk og regulering). Vigtigt er ikke kun, hvad vores forfædres hoveder fik, men også hvad de mistede. I modsætning til for eksempel chimpanser har mennesker ikke N-glycolylneuraminsyre i hjernen, fordi enzymet, der syntetiserer dem, ændres. De evolutionære årsager og konsekvenser af genmutationen er stadig forundrende. Gentagne gange ændrede gener deres rækkefølge eller er skiftet fra det ene kromosom til det andet. Et eksempel er generne PCDHX og PCDHY på X- og Y-kromosomerne. De koder for familien af ​​protocadherinproteiner, der spiller en rolle i udviklingen af ​​nervesystemet og næsten kun er aktive i hjernen. Nogle forskere spekulerer i, at der er en genetisk rod til inkarnationen (bild der wissenschaft 7/2002, "Through mutation into the modern age"). Horst Hameister fokuserer også på det kvindelige kønskromosom. "Hvis du ser på genetiske kortdata, finder du en mere end tredobbelt forøget tæthed af gener med mental handicap på X-kromosomet, " siger professor i humangenetik fra University of Ulm. Dette stemmer overens med resultaterne af efterretningstest: ”Blandt piger observeres en distribution i henhold til den gaussiske klokkekurve. Hos drenge er derimod en større varians: der er flere drenge i både under- og over gennemsnittet talent. "Da mænd kun har et X-kromosom, er skadelige mutationer mere negative her end hos kvinder, hvis anden Kromosom kan undertiden kompensere for underskuddene. Derfor er der et par mere mentalt handicappede mænd end kvinder. "Mændene bærer evolutionsbyrden, " siger Hameister. ”De har den højere risiko for at være mentalt mindre effektive. Som en trøst til det mandlige køn, håber at få lov til at ske for at få arvet en særlig gunstig genkombination på X-kromosomet. "

Rüdiger Vaas-annonce

© science.de

Anbefalet Redaktørens Valg