„Lucy“: Affen-Hirn – aber lange Kindheit - wissenschaft.de
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Geschichte+Archäologie

„Lucy“: Affen-Hirn – aber lange Kindheit

Die Ergebnisse basieren auf der Rekonstruktion fossiler Schädel von Australopithecus afarensis. (Bild: Philipp Gunz, CC BY-NC-ND 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.de)

Neues von „Lucy“ und Co: Der Vormensch Australopithecus afarensis besaß noch ein Gehirn, das dem des Schimpansen ähnelte, geht aus Untersuchungen von fossilen Schädeln hervor. Das Wachstum seines Denkorgans dauerte aber vergleichsweise lang – so wie beim modernen Menschen. Die Kinder dieser Homininen benötigten demnach ebenfalls eine lange elterliche Fürsorge. Ihr verzögertes Gehirnwachstum könnte eine Grundlage für die spätere Evolution des Gehirns und des Sozialverhaltens bei unseren Vorfahren gebildet haben, sagen die Anthropologen.

Australopithecus afarensis gilt als eine Schlüsselfigur in der modernen Anthropologie: Seit den ersten Funden in den 1970er Jahren hat diese Homininen-Art aus Ostafrika Einblicke in eine spannende Ära der menschlichen Entwicklungslinie ermöglicht. Denn die mehr als drei Millionen Jahre alten Vormenschen besaßen eine Mischung aus noch affenartigen und menschlichen Merkmalen. Man nimmt an, dass aus A. afarensis alle späteren Vertreter des menschlichen Stammbaums hervorgegangen sind – einschließlich des Homo sapiens. Bisherige Untersuchungsergebnisse legen nahe, dass diese Homininen bereits aufrecht gingen, ein etwa 20 Prozent größeres Gehirn als Schimpansen besaßen und möglicherweise schon scharfe Steinwerkzeuge verwendeten.

Zwei offenen Fragen auf der Spur

Neben dem berühmten Fossil „Lucy“ gilt das sogenannte „Dikika-Kind“ als wichtigster Fund von A. afarensis. „Dieses Fossil hat eine entscheidende Rolle bei der Erforschung der Frage gespielt, wie wir zu Menschen wurden“, sagt Zeresenay Alemseged von der University of Chicago. Der Anthropologe leitete die Ausgrabungen in Äthiopien, bei denen im Jahr 2000 das Skelett des Australopithecus-Kindes gefunden wurde. Gemeinsam mit internationalen Kollegen präsentiert er nun neue Erkenntnisse, die Licht auf zwei bisher kontrovers diskutierte Fragen werfen: Besaß das Gehirn von A. afarensis bereits eine menschenähnliche Organisation? Und: Ähnelte das Muster des Gehirnwachstums dem von Schimpansen oder unserem?

Die zweite Frage hat große Bedeutung, denn die vergleichsweise lange Entwicklungszeit des menschlichen Gehirns gilt als eine wichtige Grundlage unserer geistigen Fähigkeiten: Menschenkinder lernen durch die verzögerte Hirnentwicklung länger als die Jungtiere der Schimpansen. Sie sind dadurch allerdings auch länger von elterlicher Fürsorge abhängig. Die evolutionären Wurzeln der verzögerten Hirnentwicklung und langen Kindheit beim Menschen sind bisher allerdings unklar.

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Affenähnliche Strukturen

Um die Organisation und das Wachstumsmuster des Gehirns von A. afarensis zu untersuchen, haben Alemseged und seine Kollegen den Schädel des Dikika-Kindes und sieben weitere teilweise erhaltene Schädel aus Äthiopien mittels hochauflösender Computertomographie und durch Abgüsse untersucht. „Nach sieben Jahren Arbeit hatten wir endlich alle Puzzleteile, um die Evolution des Gehirnwachstums zu untersuchen: Das Sterbealter des Dikika-Kindes und sein Gehirnvolumen und das der am besten erhaltenen erwachsenen A. afarensis Fossilien, sowie Vergleichsdaten von mehr als 1600 modernen Menschen und Schimpansen“, sagt der Erstautor der Studie, Philipp Gunz vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig (MPI-EVA). Reste der Gehirne sind zwar nicht erhalten geblieben, aber die Organe haben Abdrücke auf der Schädelinnenseite hinterlassen, die Rückschlüsse auf die einstigen Strukturen ermöglichen, erklären die Forscher.

Wie sie berichten, weisen ihre Ergebnisse entgegen früherer Annahmen nun auf eine affenähnliche Gehirnorganisation bei A. afarensis hin. Ein zentraler Befund war dabei die Position des sogenannten Sulcus lunatus. Dabei handelt es sich um eine Furche, die den vorderen und hinteren Teil des Gehirns trennt. Ihre Position unterscheidet sich bei Menschen und Schimpansen: Da wir einen vergleichsweise großen präfrontalen Kortex besitzen, sitzt der Spalt weiter hinten im Gehirn als bei Schimpansen. Bei den Untersuchungen des Gehirnabdrucks des Dikika-Kindes identifizierten die Forscher nun den Abdruck von dessen Sulcus lunatus. Er saß an einer ähnlichen Position wie die Furche im Schimpansenhirn, so der Befund. „Dies beendet eine Diskussion, die Anthropologen seit Jahren führen“, so Alemseged. „Wir können jetzt sagen, dass die Organisation des Gehirns von A. afarensis eher affenartig war.“

Langes Hirnwachstum

Doch was das Wachstumsmuster des Australopithecus-Gehirns betrifft, zeichnet sich ein anderes Bild ab. Eine Grundlage der Ergebnisse dazu bildeten Untersuchungen der Wachstumslinien der Zähne des Dikika-Kindes mittels Synchrotron-Mikrotomographie. Ähnlich wie die Jahresringe in Bäumen können diese Wachstumslinien das genaue Geburts- und Sterbedatum eines Kindes anzeigen. So konnten die Experten nun erstmals präzise das Alter des Dikika-Kindes bestimmen: Es war 2,4 Jahre alt.“Diese Information verdeutlichte, wie viel des Gehirns in diesem Alter schon ausgebildet war“, sagt Alemseged. So zeichnete sich ab: Das Gehirnvolumen des Dikika-Kindes war für sein Alter vergleichsweise klein. „Die Ergebnisse legen somit nahe, dass das Gehirnwachstum bei A. afarensis wie beim Menschen lange dauerte“, sagt Co-Autor Simon Neubauer vom MPI-EVA.

Das bedeutet wiederum, dass diese Homininen wohl eine lange Kindheitsphase durchlebten. Sie waren dadurch wahrscheinlich lange auf elterliche Fürsorge angewiesen, doch es könnten sich auch Vorteile für die Entwicklung ihrer geistigen Fähigkeiten ergeben haben. Das lange Gehirnwachstum bei A. afarensis könnte somit eine Grundlage für die spätere Evolution des Gehirns und des Sozialverhaltens bei Homininen gebildet haben, sagen die Forscher. Sie versuchen nun, den Fossilien von A. afarensis weitere Geheimnisse zu entlocken. Man darf gespannt sein, was sie noch über die Vormenschen herausfinden, die vor über drei Millionen Jahren durch Ostafrika liefen.

Quellen: University of Chicago Medical Center, Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, Fachartikel: Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.aaz4729

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