Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Für ein grösseres Gehirn mussten Magen und Darm nicht schrumpfen

10.11.2011
Bei Säugetieren konnte sich das Gehirn im Laufe der Evolution vergrössern, ohne dass wie bis anhin angenommen, die Verdauungsorgane kleiner werden mussten.

Anthropologen der Universität Zürich entdeckten zudem, dass Fettspeicherung oft mit relativ kleinen Gehirnen einhergeht – ausser beim Menschen. Dieser verdankt die erhöhte Energiezufuhr und damit einhergehend sein grosses Gehirn der gemeinschaftlichen Kinderversorgung, besserer Nahrung und seinem aufrechtem Gang.

Das Gehirn ist der Hauptenergieverbraucher im Körper. Im Vergleich zu unseren nächsten Verwandten, den grossen Menschenaffen, ist das menschliche Gehirn dreimal grösser und erfordert auch viel mehr Energie. Wenn eine Tierart ein grösseres Gehirn entwickelt als ihre Vorfahren, muss diese Energie entweder zusätzlich erworben oder bei einer anderen Funktion eingespart werden. Bis anhin lautete die allgemein akzeptierte These, dass der Mensch durch geschrumpfte Verdauungsorgane Energie sparen konnte. Anthropologen der Universität widerlegen nun diese These und belegen: Säugetiere mit relativ grösseren Gehirnen besitzen tendenziell einen etwas grösseren Verdauungstrakt.

Ana Navarrete, Erstautorin der heute in «Nature» publizierten Studie, hat hunderte von Kadavern aus Zoos und Museen seziert. «Vom Hirsch bis zur Spitzmaus sind 100 Arten im Datensatz vertreten», erklärt die Doktorandin. Die Wissenschaftler setzten dabei die Grösse des Hirns in Bezug zum fettfreien Körpergewicht. Die Leiterin der Studie, Karin Isler, betont: «Es ist äusserst wichtig, die Fettspeicher eines Tieres zu berücksichtigen, da diese bei einigen Tierarten im Herbst bis zur Hälfte des Körpergewichts ausmachen». Auch im Vergleich zum standardisierten bzw. fettfreien Körpergewicht hängt die Grösse des Gehirns nicht von anderen Organen ab.

Mehr Fett, kleineres Hirn
Trotzdem spielt die Fettspeicherung eine wichtige Rolle bei der Evolution der Hirngrösse. Die Forscher entdeckten einen auf den ersten Blick überraschenden Zusammenhang: Je mehr Fett eine Tierart speichern kann, umso kleiner ist ihr Gehirn. Obwohl Fettgewebe an sich nicht viel Energie braucht, verlieren beispielsweise fliegende und kletternde Tiere durch Herumschleppen von zusätzlichem Gewicht viel Energie. Diese Energie fehlt wiederum für die weitere Entwicklung des Gehirns. Karin Isler dazu: «Es scheint, dass grosse Fettspeicher oft auf Kosten der geistigen Flexibilität gehen. Wir Menschen bilden dabei eine Ausnahme, zusammen mit Walen und Robben. Vermutlich weil unser zweibeiniger Gang ebenso wie das Schwimmen nicht viel mehr Energie kostet, wenn wir etwas schwerer wiegen».
Zusammenspiel energetischer Faktoren
Die rasante Zunahme der Hirngrösse und damit die erhöhte Energiezufuhr begann vor ungefähr zwei Millionen Jahren, bei der Gattung «Homo». Die Zürcher Anthropologen gehen aufgrund ihrer breiten Studien des Tierreichs davon aus, dass dabei mehrere energetische Faktoren eine Rolle gespielt haben: «Um die Energieversorgung ihres Gehirns auf einem höheren Niveau zu stabilisieren, brauchten die Urmenschen eine ganzjährige Nahrungsquelle von guter Qualität, beispielsweise unterirdische Wurzelknollen oder Fleisch. Da sie nicht mehr täglich kletterten, perfektionierten sie den zweibeinigen Gang. Noch wesentlicher aber ist die gemeinsame Kinderversorgung», meint Karin Isler. Denn Menschenaffenmütter erhalten keine Hilfe und können daher nur alle 5 bis 8 Jahre ein Jungtier grossziehen. Dank gemeinschaftlicher Fürsorge für Mütter und Kinder können sich Menschen beides leisten: ein riesiges Gehirn und häufigen Nachwuchs.
Literatur:
Ana F. Navarrete, Carel P. van Schaik, and Karin Isler. Energetics and the evolution of human brain size. Nature. November 9, 2011. doi:10.1038/nature10629
Kontakt:
Dr. Karin Isler
Anthropologisches Institut und Museum
Universität Zürich
Tel. +41 44 635 54 01
E-Mail: kisler@aim.uzh.ch

Nathalie Huber | Universität Zürich
Weitere Informationen:
http://www.uzh.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen
20.11.2017 | Technische Universität München

nachricht Satellitenbilder zur Erfassung von Biodiversität nur bedingt tauglich
20.11.2017 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

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: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

500 Kommunikatoren zu Gast in Braunschweig

20.11.2017 | Veranstaltungen

VDI-Expertenforum „Gefährdungsanalyse Trinkwasser"

20.11.2017 | Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Künstliche neuronale Netze: 5-Achs-Fräsbearbeitung lernt, sich selbst zu optimieren

20.11.2017 | Informationstechnologie

Tonmineral bewässert Erdmantel von innen

20.11.2017 | Geowissenschaften

Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen

20.11.2017 | Biowissenschaften Chemie