Navigation auf uzh.ch
Navigation auf uzh.ch
Das menschliche Gehirn – oder besser: das Gehirn des Homo sapiens und seiner Vorfahren – ist für die amerikanische Anthropologin Dean Falk Faszinosum und Forschungsobjekt zugleich.
Für ihren Vortrag an der UZH «Human brain evolution: From Australopithecus to Einstein» hat sie «einige aufregende Bilder unseres Gehirns» mitgebracht: Fotos von fossilen Funden, anatomische Zeichnungen, Computertomographien. Ihr Vorsatz für die nächsten 45 Minuten: Einmal fünf Millionen Jahre hin und zurück. «Denn schätzungsweise zu dieser Zeit trennte sich eine Gruppe Menschenaffen von ihren Verwandten und schlug einen separaten Evolutionspfad ein, auf dem eines Tages der moderne Mensch wandern sollte.»
Die Professorin der Florida State University holt weit aus, um ihre Argumentation zu stützen. Munter zitiert sie aus zahlreichen Forschungsstudien so verschiedener Wissenschaftsdisziplinen wie der Zoologie, der Verhaltensforschung, der Ethno- und Neurobiologie. «Diese einfallsreichen Frühmenschen im Osten Afrikas erfanden den aufrechten Gang», erzählt Dean Falk ihren Zuhörern im Saal, «weil sie sich aufgrund von klimatischen Veränderungen eine neue ökologische Nische suchen mussten: Das offene Grasland.» Hier hatten die einstigen Waldbewohner bei der Nahrungssuche wesentlich längere Wegstrecken zurückzulegen – das Laufen auf zwei Beinen war da eine energiesparende und effiziente Fortbewegung. Wo die Nahrungsvorkommen rar und ohne individuelle Anstrengung und Findigkeit nicht nutzbar waren, wurde aufkeimende Intelligenz und frühe Zivilisation begünstigt.
Zwar war das Gehirnvolumen der Australopithecus-Arten nur unwesentlich grösser als das eines Schimpansen, doch entscheidend war, dass sich ihre Hirngefässe verändert hatten. Mit dem bipeden Gang herrschten im Schädel plötzlich andere Druckverhältnisse. «Die Schwerkraft zwang den Körper regelrecht dazu, neue Blutbahnen auszubilden», so Falk. Parallel zur Verbesserung des aufrechten Zweibeingangs wurde also auch das Gefässsystem im Gehirn immer komplexer: Blut aus dem Schädel konnte nun in den Venenplexus im Nacken transportiert und das Gehirn bei starker körperlicher Belastung und Hitzestress kühl gehalten werden. Einer Ausdehnung des Gehirnvolumens stand nun nichts mehr im Weg.
Die nachfolgende Hominidenart – Homo habilis, der geschickte Mensch – wies dann auch ein ungleich grösseres Gehirn auf. Zwei Teile, das Broca-Areal, eines der beiden Hauptkomponenten des Sprachzentrums, sowie der Cortexbereich, zuständig für die kognitive Auswahl und motorische Ausführung von Bewegungen und situationsgerechten Handlungen, seien bereits stark ausgeprägt gewesen, sagt Falk.
Die Forscherin hat Schädelinnenabdrücke von Fossilien im Kernspintomographen des deutschen Forschungszentrums Jülich untersuchen lassen: «Vor rund zwei Millionen Jahren hat sich das Hominidengehirn umorganisiert und vom affenähnlichen Faltenmuster wegentwickelt. Das Gehirn des Homo habilis war ausgesprochen menschlich und in der Grosshirnrinde voll entwickelt.» Erstmals zeigten unsere Ahnen fortgeschrittene Fähigkeiten, vorausschauend zu handeln und für die Zukunft zu planen – unter evolutionsbiologischen Gesichtspunkten eine unglaubliche Steigerung.
Mit der Ausprägung der Stirn- und Schläfenlappen veränderte sich auch das Sozialverhalten der Hominiden. Das Forscherteam um Dean Falk konnte in einer Studie nachweisen, dass im Verlauf der menschlichen Evolution der Hirnbereich über der Augenhöhle um das 200-fache an Volumen gewann. Mit dem Grössenwachstum veränderte sich das Gehirn nicht nur quantitativ, sondern vor allem auch qualitativ. «Der Mensch wurde deswegen so erfolgreich, weil sich seine Fähigkeit, in einer Gruppe zusammenzuleben, von anderen zu lernen, Verhalten abzuschauen und zu imitieren, stetig verbesserte.» Dean Falks These: Bereits der Homo habilis verfügte über besondere Wahrnehmungs- und Kommunikationsfähigkeiten – sogar über eine rudimentäre Sprache.
Die menschliche Sprache als der bis heute komplexeste Ausdruck des Kooperationsmechanismus entstand wohl in einem über lange Zeit dauernden Reifeprozess aus dem Kontext von Körperaufrichtung, Sozialverhalten und Kognition. Dean Falk ist überzeugt, dass für die Ausbildung der Sprachfähigkeit der Mutter-Kind-Dialog von entscheidender Bedeutung war (siehe Video).
Anders als unsere nächsten Verwandten hatten die Säuglinge der Hominiden mit der Zeit die Fähigkeit verloren, sich an ihren Müttern festzuklammern; sie mussten also getragen und notwendigerweise auch abgelegt werden, wenn die Mütter Nahrung oder einen Schlafplatz suchten. «PTBD-Hypothese nenne ich das», so Falk im Vortrag – «putting the baby down».
Bis heute reagieren Säuglinge auf den Verlust des Körperkontakts zur Mutter mit Geschrei. Was in unserer modernen Welt höchstens mit genervten Blicken kommentiert wird, konnte für die Urmenschen lebensbedrohliche Folgen haben. Denn Lärm machte mögliche Fressfeinde auf Mutter und Kind aufmerksam. «Also versuchten die Mütter alles, um ihren Nachwuchs zu beruhigen, aber trotzdem ihren Aufgaben nachzukommen.»
Die Lösung bestand in einem Kauderwelsch aus Singen, Summen und Brabbeln. «Einer der wichtigsten evolutionsgeschichtlichen Meilensteine war damit geschafft. Von hier bis zu Einstein», sagt die US-Forscherin und lacht, «war der folgende Weg nur noch ein Katzensprung.»
