Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Evolution mit Köpfchen - Großes Gehirn hat evolutionären Nutzen

22.05.2015

Tiere mit großen Gehirnen sollen intelligenter und erfolgreicher als jene mit kleineren Gehirnen sein. Forschende der Vetmeduni Vienna und der Universität Stockholm haben nun erstmals experimentell bewiesen, dass ein großes Gehirn einen evolutionären Nutzen bringt. Weibliche Fische mit größeren Gehirnen überleben Gefahrensituationen deutlich häufiger, als Weibchen mit kleineren Gehirnen. Bei Männchen scheint ein großes Gehirn keine Vorteile zu bringen. Die Ergebnisse wurden im renommierten Journal Ecology Letters veröffentlicht.

Je größer ein Gehirn, desto besser die kognitiven Leistungen, die es vollbringen kann. Es scheint daher nur logisch, dass ein größeres Gehirn einen Überlebensvorteil bringt. Im Laufe der Evolution könnten sich also die größeren Gehirne durchsetzen.


Ein größeres Gehirn bringt weiblichen Guppies Vorteile.

Foto: Paul Bentzen

Ob diese Hypothese stimmt, wurde bisher mit vergleichenden Studien überprüft. Darin wurde die Intelligenz und Überlebenswahrscheinlichkeit von Arten mit großen Gehirnen mit jener von Arten mit kleineren Gehirnen verglichen. Tatsächlich scheinen Arten mit größeren Gehirnen im Vorteil zu sein. Der kausale Zusammenhang lässt sich in diesen Studien allerdings nicht nachvollziehen.

Warum es sich also evolutionär rechnen könnte, in ein größeres Gehirn zu investieren, wo doch Gehirnmasse teuer in der Entwicklung und im Erhalt ist, haben Alexander Kotrschal, Sarah Zala, Severine Büchel und Dustin Penn am Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung an Fischen untersucht.

Guppys mit großen und kleinen Gehirnen im Bachbett getestet

Guppys sind eine aus der Karibik stammende Aquarienfischart. Am Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung an der Vetmeduni Vienna untersuchten Kotrschal und seine KollegenInnen die Süßwasserfische in einem künstlich angelegten Bach. Als natürlicher Feind der Guppys befand sich auch ein Hechtbuntbarsch im etwa 20 Meter langen Strömungsbecken. Um herauszufinden, ob ein großes Gehirn tatsächlich einen Überlebensvorteil bringt, wurden insgesamt 4800 Guppys mit größeren und kleineren Gehirnen selektiert und in das Becken gesetzt.

Nach etwa einem halben Jahr befanden sich deutlich mehr lebende Guppys mit großen Gehirnen im Versuchsbecken. Ein großes Gehirn scheint es den Fischen zu ermöglichen, dem Feind erfolgreicher aus dem Wege zu gehen. „Wir liefern den ersten experimentellen Nachweis dafür, dass ein großes Gehirn von evolutionär relevantem Nutzen ist“, erklärt der Erstautor Kotrschal, der mittlerweile an der Universität Stockholm forscht.

Weibchen profitieren von großem Gehirn

Weibliche Guppys mit großen Gehirnen, ihre Gehirne waren etwa 12 Prozent größer als jene derer mit kleinem Gehirn, entkamen dem räuberischen Hechtbuntbarsch häufiger und überlebten deshalb in der Gefahrensituation eher als Weibchen mit kleinen Gehirnen. Für Männchen brachte ein großes Gehirn keinen Überlebensvorteil. Die Verhaltensbiologin Sarah Zala erklärt dies folgendermaßen: „Männliche Guppys sind bunter und auffälliger als weibliche. Sie werden wahrscheinlich deshalb vom Räuber häufiger geschnappt. Das größere Gehirn scheint diesen Nachteil nicht auszugleichen.“

Hypothese zur Evolution der Gehirngröße bewiesen

„Die gängige Hypothese der Gehirngrößenevolution, wonach ein großes Gehirn zu einem Überlebensvorteil führe, vor allem unter Raubdruck, ist hiermit bestätigt“, betont der Co-Autor Dustin Penn. Dass sich verschiedene Tierarten in ihrer Evolution gegenseitig beeinflussen, ist besonders spannend.

Erste Ergebnisse legen auch nahe, dass sich die Fisch-Gruppen mit großen oder kleinen Gehirnen dem räuberischen Hechtbuntbarsch gegenüber unterschiedlich verhalten. Diese Verhaltensweisen sollen noch weiter untersucht werden. Die Forschenden wollen zukünftig auch wissen, ob die überlebenden Eltern mehr Nachkommen produzieren. Genetische Analysen sollen dabei aufklären.

Service:
Der Artikel „Brain size affects female but not male survival under predation threat” von Alexander Kotrschal, Séverine Büchel, Sarah M. Zala, Alberto Corral, Dustin J. Penn und Niclas Kolm wurde im Journal Ecology Letters veröffentlicht. doi: 10.1111/ele.12441
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ele.12441/abstract

Über die Veterinärmedizinische Universität Wien

Die Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna) ist eine der führenden veterinärmedizinischen, akademischen Bildungs- und Forschungsstätten Europas. Ihr Hauptaugenmerk gilt den Forschungsbereichen Tiergesundheit, Lebensmittelsicherheit, Tierhaltung und Tierschutz sowie den biomedizinischen Grundlagen. Die Vetmeduni Vienna beschäftigt 1.300 MitarbeiterInnen und bildet zurzeit 2.300 Studierende aus. Der Campus in Wien Floridsdorf verfügt über fünf Universitätskliniken und zahlreiche Forschungseinrichtungen. Zwei Forschungsinstitute am Wiener Wilhelminenberg sowie ein Lehr- und Forschungsgut in Niederösterreich gehören ebenfalls zur Vetmeduni Vienna. Im Jahr 2015 feiert die Vetmeduni Vienna ihr 250-jähriges Bestehen. http://www.vetmeduni.ac.at

Wissenschaftlicher Kontakt:
Dr. Alexander Kotrschal
Stockholm University
T +468164046
alexander.kotrschal@zoologi.su.se

Aussenderin:
Dr. Susanna Kautschitsch
Wissenschaftskommunikation / Public Relations
Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna)
T +43 1 25077-1153
susanna.kautschitsch@vetmeduni.ac.at

Weitere Informationen:

http://www.vetmeduni.ac.at/de/infoservice/presseinformationen/presseinfo2015/geh...

Dr. Susanna Kautschitsch | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mit grüner Chemie gegen Malaria
21.02.2018 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

nachricht Vom künstlichen Hüftgelenk bis zum Fahrradsattel
21.02.2018 | Frankfurt University of Applied Sciences

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics