Eine gute Nase fürs Hirn

Ein feiner Geruchssinn war die Haupt-Triebfeder für die Entwicklung der leistungsstarken Gehirne der Säugetiere. Das schließen US-Forscher aus den Analysen von Schädeln winziger Ur-Säuger, die vor etwa 190 Millionen Jahren auf der Erde lebten. Der Ausbau des Riechzentrums im Gehirn gab demnach den Anstoß für den Entwicklungsschub des gesamten Gehirns. Auch der verbesserte Tastsinn über Körperhaare trug zum Wachstum des Gehirns bei, sagen die Wissenschaftler um Zhe-Xi Luo vom Carnegie Museum of Natural History in Pittsburgh.
Die Säugetiere zeichnet unter allen Tiergruppen vor allem eine Eigenschaft aus: ihr im Vergleich zum Rest des Körpers großes Gehirn. Außerdem verfügen nur Säuger über einen sogenannten Neocortex. Dieser Teil der Großhirnrinde gilt als Sitz? ihrer Intelligenzleistungen. Warum gerade sie diesen evolutionären Weg eingeschlagen haben, war bisher unklar.

Um diesem Rätsel auf die Spur zu kommen, richteten die Forscher ihren fragenden Blick auf die winzigen Schädel von Fossilien der ältesten bekannten Vertreter der Säuger: Morganucodon oehleri, ein spitzmausähnlicher Vertreter der Säugtierartigen, und das nächst höhere Entwicklungsmodell ? Hadrocodium wui, ein nur zwei Gramm schwerer Ur-Säuger. Die Gehirne selbst haben die rund 190 Millionen Jahren nicht überdauert, aber ihre Abdrücke im Schädelknochen. Durch Computertomographie konnten die Forscher zerstörungsfrei die Innenseite der Schädelknochen abtasten und damit auch die Form der einstigen Gehirne am Computer rekonstruieren. Die Ergebnisse verglichen die Forscher nun mit den Untersuchungen von säugetierähnlichen Reptilien ? entwicklungsgeschichtlich noch älteren Vertretern aus dem Stammbaum der Säuger.

Die Analysen ergaben, dass das Gehirn von Morganucodon bereits 50 Prozent größer war als das der säugetierähnlichen Reptilien. Bei Hadrocodium setzte sich dieser Trend weiter fort. Vor allem die Nasenhöhle und die Hirnregionen zur Wahrnehmung von Gerüchen waren stark vergrößert. Das zeige deutlich den verbesserten Geruchssinn der Ur-Säuger, schreiben die Forscher. Außerdem seien die Hirnregionen, die im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Berührungsreizen stehen, vergrößert gewesen. Die Gehirne der säugetierähnlichen Reptilien dokumentieren dagegen noch die Spezialisierung auf das Gehör. Die Hirnregionen, die Riechen, Sehen und Feinmotorik zugeordnet werden, waren dagegen noch schwach entwickelt. ?Geruchs- und Tastsinn waren für das Überleben und Gedeihen der Säuger in der Frühzeit ihrer Entwicklung offenbar äußerst wichtig?, folgert Zhe-Xi Luo. Diese Anpassung stand also vermutlich am Anfang der Erfolgsgeschichte der cleveren Wesen, die heutzutage mit rund 5.500 Arten die Erde bevölkern. Das Verhältnis von Körpergröße und Gehirn gipfelt bei einem ihrer Vertreter: dem Menschen.
Die Paläontologen um Zhe-Xi Luo vom Carnegie Museum of Natural History in Pittsburgh präsentieren ihre Studie im Wissenschaftsmagazin "Science", doi: 10.1126/science.1203117.

wissenschaft.de - Martin Vieweg


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