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Umwelt+Natur

Tierischer Zahlenverstand im Visier

Unter anderem haben Krähen ihre Fähigkeiten bei Mengenvergleichen gezeigt. (Bild: Andreas Nieder)

Mehr, weniger oder gleich viel? Nicht nur der Menschen, auch viele Tiere können zahlenmäßige Unterschiede erfassen. Ein deutscher Neurobiologe resümiert nun den aktuellen Forschungsstand zu diesem interessanten Thema. Er verdeutlicht, wie erstaunlich weit verbreitet ein numerischer Mengenverstand im Tierreich ist, wozu er dienen kann und was über Mechanismen der Wahrnehmung bekannt ist. Er kommt zu dem Fazit, dass mehr gezielte Forschung nötig ist, um die Bedeutung dieser besonderen tierischen Fähigkeit besser zu verstehen.

Beim Menschen bildet der angeborene Sinn für Mengenverhältnisse die Grundlage für unsere höheren mathematischen Fähigkeiten. Lange galt dies als ein Alleinstellungsmerkmal der menschlichen Intelligenz. Doch mittlerweile ist klar: Viele Tierarten können zumindest grob zwischen verschieden Objektmengen unterscheiden, wie Andreas Nieder von der Universität Tübingen in seiner Veröffentlichung verdeutlicht. Er hat bereits selbst zum Wissen in diesem Bereich beigetragen – nun hat er dem Thema einen sogenannten Review gewidmet, der das bisherige Wissen verdeutlicht. Dazu erfasste er auch relevante Informationen aus Studien, die nur nebenbei Rückschlüsse auf numerische Fähigkeiten bei Tieren liefern.

Weit verbreitete Fähigkeit

„Interessanterweise zeichnet sich ab, dass es numerische Fähigkeiten bei Tieren fast aller Abstammungslinien gibt“, sagt Nieder. „Verschiedene Gruppen haben dieses Merkmal offensichtlich unabhängig voneinander hervorgebracht. Das deutet stark darauf hin, dass es großen adaptivem Wert besitzt: Die Fähigkeit, zahlenmäßige Unterschiede zu erfassen, muss in vielen Fällen einen starken Überlebens- und Reproduktionsvorteil vermittelt haben“, so der Wissenschaftler.

Wie er berichtet, können viele numerisch begabte Tierarten zwar keine genauen Zahlen erfassen, aber sie begreifen zumindest das Prinzip von „mehr oder weniger“. Diese Fähigkeit kann sehr unterschiedliche Bedeutungen für die jeweilige Tierart besitzen, wie Nieder in seinem Review verdeutlicht: Der Mengenverstand kann unter anderem bei der Jagd, der Partnerwahl oder der Orientierung hilfreich sein. Die numerische Kompetenz kann letztlich eine wichtige Rolle dabei spielen, wie sinnvoll Tiere Entscheidungen treffen, schreibt Nieder.

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Dass als besonders hochentwickelt geltende Tiere, wie Affen, Hunde oder Rabenvögel numerischen Verstand besitzen, scheint vergleichsweise wenig überraschend. Wie weit verbreitet die Fähigkeit im Tierreich ist, verdeutlichen hingegen besonders Studien an Insekten. Nieder hebt in diesem Zusammenhang die Forschung an Bienen hervor. Sie können sich beispielsweise an die Anzahl von Orientierungspunkten erinnern, an denen sie auf der Suche nach Nahrung vorbeigeflogen sind. Dies kann ihnen dabei helfen, den Rückweg zum Bienenstock zu finden. Nieder betont dabei: „Der letzte gemeinsame Vorfahre von Bienen und uns Primaten lebte vor etwa 600 Millionen Jahren. Aber dennoch haben diese Insekten eine numerische Kompetenz entwickelt, die in vielerlei Hinsicht mit derjenigen der Wirbeltiere vergleichbar ist“.

Subtile Hinweise auf numerisch Fähigkeiten

Manchmal muss man bei Studien offenbar auch gleichsam zwischen den Zeilen lesen, um Hinweise über numerische Fähigkeiten von Tieren zu erkennen, wie aus dem Review hervorgeht. Sie spiegeln sich beispielsweise im Quaken mancher Froscharten wider. Dabei handelt es sich um „Werbe“-Rufe der Männchen, um Weibchen anzulocken. Wie Nieder berichtet, geht aus Untersuchungen hervor, dass die Weibchen mancher Arten auf die Komplexität der Rufe achten. Konkret: Das Männchen, das besonders viele Wiederholungen eines bestimmten Tonelements produzieren kann, hat erhöhte Chancen bei den Damen. Das legt wiederum nahe, dass diese Amphibien Mengen unterscheiden können.

Ein weiteres interessantes Beispiel, das Nieder hervorhebt, findet sich bei Wölfen. Sie haben offenbar ein Gespür dafür, wie viele Rudelmitglieder für die Jagd auf bestimmte Beutetiere nötig sind. Um Elche zu erlegen, sind nur sechs bis acht Wölfe nötig, während die Jagd auf Bisons ein Rudel von neun bis dreizehn Wölfen erfordert. Die Beutetiere besitzen offenbar ebenfalls ein Gefühl für numerische Größen – in diesem Fall, um sich vor den Räubern zu schützen: Wenn Elche nur selten mit Wölfen konfrontiert werden, bilden sie nur kleine Gruppen. Je größer die Bedrohung ist, desto mehr Tiere schätzen sie in ihren Gemeinschaften. „Sie erfassen also offenbar grob die Anzahl der Individuen in ihren Herden, um sich der Situation anzupassen“, sagt Nieder.

Ein Forschungsfeld mit Potenzial

Trotz vieler Beispiele für numerische Kompetenz bei Tieren haben sich allerdings noch vergleichsweise wenige Forscher gezielt mit diesem Thema befasst, sagt der Biologe. „Viele dieser Verhaltensbefunde in der freien Natur sind meist als Nebenprodukte oder zufällige Ergebnisse anderer Forschungsfragen gesammelt worden“, sagt Nieder. Ihm zufolge ist nun gezielte Forschung nötig, um besser zu verstehen, welche Rolle numerische Kompetenz im Leben von verschiedenen Tierarten spielt und wie diese Fähigkeit ihre Entwicklungsgeschichte geprägt hat.

Er selbst wird sich nun der Erforschung eines weiteren interessanten Aspekts dieses Themas widmen: Auf welchen neuronalen Grundlagen basiert das numerische Verständnis bei Tieren? Auf diesem Gebiet hat er bereist Pionierarbeit geleistet: Er und seine Kollegen konnten zeigen, wo das „Rechenzentrum“ im Gehirn von Krähen sitzt, wenn die Vögel zwischen Punktmengen unterscheiden. An diese Arbeiten wollen die Tübinger Wissenschaftler nun anknüpfen. Sie planen, genauer aufzudecken, wie Gehirn und Nervenzellen bei Tieren Zahlen verarbeiten.

Durch seinen Review hofft Nieder nun, mehr Aufmerksamkeit für das spannende Forschungsthema zu erregen: „Vielleicht kann ich Verhaltensforscher dazu animieren, numerische Kompetenz in der Natur gezielt zu erforschen und damit auch weitere Forschungsfelder zu eröffnen“, so der Wissenschaftler.

Quelle: Cell Press, Fachartikel: Trends in Ecology & Evolution, doi: 10.1016/j.tree.2020.02.009

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