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Typisch menschliche Gehirnentwicklung älter als gedacht

08.05.2012
Grosses Neugeborenengehirn, rasches Hirnwachstum und grosse Stirnlappen sind die typischen Merkmale der menschlichen Hirnentwicklung.
Diese tauchten viel früher im Hominiden-Stammbaum auf, als man bisher annahm. Das belegen Anthropologen der Universität Zürich, die die fossilen Schädelnähte des Taung-Kindes neu untersucht und mit anderen fossilen Schädeln verglichen haben. Der beim Taung-Kind auftretende späte Verschluss der Stirnnaht findet sich auch bei vielen anderen Vertretern der Art «Australopithecus africanus» und bei den frühesten Vertretern der Gattung «Homo».

Der 1924 in Taung entdeckte Australopithecus-Kinderschädel ist eine Ikone der menschlichen Evolutionsgeschichte. Vom Hirnschädel ist die versteinerte Sedimentfüllung erhalten. Die Abdrücke der ehemaligen Hirnwindungen auf diesem Steinkern haben die Paläoanthropologen seit Beginn fasziniert und zu heftigen Diskussionen über die Evolution des Australopithecus-Gehirnes geführt.
Fossile Schädelnähte neu beleuchtet
Bis anhin in Vergessenheit geraten sind die Abdrücke der Schädelnähte, so genannte Suturen, die auf dem Steinkern ebenfalls gut sichtbar sind. Deren Bedeutung für das Hirnwachstum des Taung-Kindes haben nun Anthropologen der Universität Zürich zusammen mit Forschern der Florida State University untersucht. Suturen sind Orte des Knochenwachstums, an denen sich der Hirnschädel entsprechend dem wachsenden Gehirn ausdehnen kann. Nach Abschluss des Gehirnwachstums verknöchern die Suturen. Eine Besonderheit zeigt sich beim Taung-Kind, das im Alter von etwa vier Jahren verstorben ist. Es weist eine Sutur zwischen den beiden Hälften des Stirnschädels auf. Gemäss Analysen des Forscherteams ist diese sogenannte metopische Sutur bei den allermeisten Schimpansenkindern im Alter des Taung-Kindes bereits verknöchert, bei Menschenkindern gleichen Alters aber oft nicht.
Typische Hirnentwicklung älter als gedacht
Wie die Forscher mittels computertomografischer Vergleiche von fossilen Schädeln jetzt zeigen, ist der späte Verschluss der metopischen Sutur beim Taung-Kind kein fossiles Unikum. Er findet sich auch bei vielen anderen Vertretern der Art «Australopithecus africanus» und ebenso bei den frühesten Vertreter unserer eigenen Gattung «Homo». Demnach ist das typisch menschliche Dreigestirn der Hirnentwicklung – grosses Neugeborenengehirn, rasches Hirnwachstum und grosse Stirnlappen – viel früher im Hominiden-Stammbaum erschienen, als man bisher gedacht hat.
Schnell wachsendes Gehirn führt zu spätem Verschluss
«Der späte Verschluss der metopischen Sutur beim Menschen hat mit unserem speziellen Gehirnwachstum zu tun», erklärt Marcia Ponce de León, Senior Lecturer am Anthropologischen Institut der Universität Zürich. Das Gehirn eines menschlichen Neugeborenen ist so gross wie das eines erwachsenen Schimpansen. Entsprechend gross ist der Hirnschädel, der bei der Passage durch den Engpass des mütterlichen Beckens stark verformt wird. Dies ist nur deshalb möglich, weil alle Schädelnähte noch weit offen sind. Nach der Geburt wächst das menschliche Gehirn extrem rasch, besonders die grossen Stirnlappen. «Der späte Verschluss der metopischen Sutur steht wohl in direktem Zusammenhang damit», fügt Ponce de León an. Bei Schimpansen existieren diese Probleme nicht. Der Kopf deren Neugeborenen ist vergleichsweise klein, das Hirnwachstum verlangsamt sich kurz nach der Geburt, und die Stirnlappen sind nicht so ausgeprägt. Entsprechend früh verknöchert die metopische Sutur.
Literatur:
Dean Falk, Christoph P. Zollikofer, Naoki Morimoto and Marcia S. Ponce de León. Metopic suture of Taung (Australopithecus africanus) and its implications for hominin brain evolution. PNAS, 7 May, 2012. doi/10.1073/pnas.1119752109

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

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