Kosten der Kognition: Großes Hirn, wenig Nachwuchs

Schwedische Forscher haben an Guppies gezeigt, dass die Entwicklung eines größeren Gehirns den Körper eine Menge kostet.

(Foto: Pierson Hill)

Wenn eine Art im Laufe der Evolution ein größeres Gehirn entwickelt, so macht sich das an anderen Stellen des Körpers bemerkbar - schließlich verbraucht dieses Organ überproportional viel Energie. Diese Theorie haben Wissenschaftler an Guppys überprüft. Mit Erfolg.

Größere Gehirne machen zumindest Guppys (Poecilia reticulata) schlauer, sie zahlen dafür aber einen Preis. Die intelligenteren Fische erhalten weniger Energie und haben weniger reproduktiven Erfolg als ihre Artgenossen.

Dies berichtet ein Forscherteam um den Evolutionsbiologen Niclas Kolm von der schwedischen Universität Uppsala im Fachmagazin Current Biology (online).

Die Wissenschaftler liefern damit nach eigenen Angaben den ersten experimentellen Beweis für die sogenannte Hypothese des teuren Gewebes, die von den Anthropologen Leslie Aiello und Peter Wheeler bereits 1995 aufgestellt wurde. Diese Theorie besagt, dass eine evolutionäre Größenzunahme des Gehirns auf Kosten von anderem Körpergewebe geht, vor allem deshalb, weil das Gehirn weit überproportional viel Energie benötigt. Das menschliche Gehirn etwa macht ungefähr zwei Prozent des Körpergewichts aus, benötigt aber 20 Prozent der Energie.

Die schwedischen Forscher nun züchteten im Labor zwei Guppylinien, die einen mit größerem, die anderen mit kleinerem Gehirn. Da sich die Fische sehr schnell vermehren, entstanden so zwei Gruppen, die sich stark unterschieden. Bei der weiteren Untersuchung bestätigte sich die Hypothese des teuren Gewebes. Die Groß-Gehirn-Guppys - insbesondere die männlichen unter ihnen - entwickelten trotz eines reichhaltigen Nahrungsangebots einen kleineren Magen-Darm-Trakt und hatten außerdem weniger Nachwuchs.

Etwas unklar bleibt jedoch, wieso nur die weiblichen Fische mit größerem Gehirn in einem einfachen kognitiven Test besser abschnitten als die Klein-Gehirn-Guppys. Die Forscher vermuten, dass die Weibchen bessere Voraussetzungen für das spezielle experimentelle Design hatten, bei dem es um das Erkennen von Symbolen bei der Futtersuche ging. Sie sind nämlich von Natur aus die aktiveren Futtersucher als die Männchen.

Allerdings wissen Biologen auch, dass das Verhältnis zwischen Intelligenz und Gehirngröße komplizierter ist als früher gedacht. So haben etwa Spitzmäuse ein doppelt so hohes relatives Gehirngewicht wie Menschen.