Anthropologen in Leipzig haben Speziesunterschiede imEntwicklungsmuster des Gehirns entdeckt, die vermutlich zu kognitiven Unterschieden zwischen modernen Menschen und Neandertalern beitragen.

Ob es  zwischen Neandertalern und modernen Menschen Unterschiede ingeistigen und sozialen Fähigkeiten gab, ist eines der großen Streitthemen inder  Anthropologie  und  Archäologie.  Da  Neandertaler  und  moderneMenschen  ähnlich  große  Gehirne  hatten,  waren  Forscher  bisher  davonausgegangen,  dass auch die kognitiven Fähigkeiten dieser Spezies ähnlichwaren.  Bei  lebenden Menschen ist  aber  die  innere  Struktur  des  Gehirnswichtiger für Intelligenz als dessen Größe.  Dieses Muster der Vernetzungim  Gehirn  wird  in  den  ersten  Lebensjahren  angelegt.  Anhand  vonAbdrücken  des  Gehirns  in  den  Schädelknochen  (sogenannte  Endocasts)untersuchten  Forscher  am  Max-Planck-Institut  für  evolutionäre Anthropologie (MPI-EVA) in Leipzig die Gestaltveränderung des Gehirnsvon  der  Geburt  bis  ins  Erwachsenenalter.  Das  Wachstumsmuster  dermodernen Menschen unterscheidet sich von dem der Neandertaler im erstenLebensjahr, einer kritischen Phase für die kognitive Entwicklung. (CurrentBiology, 9. November 2010)

Abb.  Bei der Geburt sind die Gehirne von Neandertalern und modernenMenschen noch sehr ähnlich. Die Rekonstruktion des Schädels einesNeandertalerkindes neben dem eines modernen Menschenkindes.Abgüsse der inneren Schädelkapsel (Neandertaler: rot; modernerMensch: blau) geben Aufschluss über Größe und Gestalt der Gehirne Bild: Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie 9. November 2010

Diskussionen über die kognitiven Fähigkeiten unserer fossilen Vorfahren oder Verwandten drehen sich meistum  archäologische  Funde  und  Schädelvolumen.  “Die  Interpretation  der  archäologischen  Funde  bleibtumstritten, und die Schädelkapazitäten der Neandertaler und der modernen Menschen waren sehr ähnlich”, sagt Jean-Jacques Hublin, der Direktor der Abteilung für Humanevolution am MPI-EVA in Leipzig. “Vielearchäologische  Befunde  deuten  auf  Unterschiede  im  Verhalten  zwischen  modernen  Menschen  und Neandertalern  hin.  Unsere  Ergebnisse  zeigen,  welcher  biologische  Mechanismus  dem zugrunde  liegenkönnte.

“Da  Gehirne  nicht  versteinern,  kann  man  bei  Fossilien  nur  den  Innenabdruck  des  Gehirns  und  seinerumgebenden  Strukturen  im  Schädel  untersuchen.  Zuerst  werden  mittels  Computertomographie  (CT)hochauflösende dreidimensionale Röntgenbilder der Schädel aufgenommen. Dann wird am Computer einvirtueller Abdruck des Gehirnschädels erstellt (“Endocast”). Das Forscherteam nutzte modernste Mess- und Analysemethoden um die Gestaltveränderungen dieser Endocasts im Laufe der Entwicklung zu vergleichen.

Das wichtigste Indiz: die Gestalt eines Neandertalerschädels bei der Geburt. Bereits 1914 hatte ein Teamfranzösischer  Archäologen in der  Dordogne  das  Skelett  eines  Neandertalerbabys  entdeckt.  Die  fossilenKinderknochen wurden aber kaum beachtet und schließlich vergessen. Erst 90 Jahre später entdeckte BrunoMaureille die verschollenen Knochen im Lager des Museum von Les Eyzies-de-Tayac-Sireuil in Frankreichwieder. Die zerbrechlichen Fragmente wurden mit zuerst einem hochauflösenden µCT Gerät gescannt unddann im “Virtual Reality”-Labor des Max Planck Institutes in Leipzig rekonstruiert. “Zur Zeit der Geburtist das Gesicht eines Neandertalers bereits größer als das eines modernen Menschen”, erklärt Philipp Gunz.”Die Unterschiede im Gehirn entwickeln sich aber erst nach der Geburt.” Neandertaler und Homo sapienshaben bei der Geburt längliche Schädel, mit etwa gleich großen Gehirnen. Im Laufe des ersten Lebensjahresentwickelt sich bei modernen Menschen die charakteristisch runde Schädelform. “Wir konnten zeigen, dassdiese frühe Phase der Gehirnentwicklung beim Neandertaler fehlt”, erklärt Gunz. Neandertaler und moderneMenschen erreichen daher ähnliche Gehirnvolumina, aber entlang unterschiedlicher Entwicklungsmuster.

Vergleich zwischen Homo sapiens und Schimpansen

In einer früheren Studie hatten die Max-Planck-Forscher die Gehirnentwicklung von modernen Menschen und  Schimpansen  verglichen.  Nachdem die  Milchzähne  durchgebrochen  sind,  wachsen  deren  Gehirneerstaunlich  ähnlich.  Jedoch  direkt  nach  der  Geburt  sind  die  Wachstumsmuster  des  Gehirns  völlig unterschiedlich  zwischen  modernen  Menschen  und  Schimpansen.  “Entwicklungsmuster  die  bei Schimpansen, modernen Menschen und Neandertalern gleich sind, gehen vermutlich auf den gemeinsamenVorfahren vor  vielen Millionen Jahren zurück”,  erklärt  Simon Neubauer.  Im ersten Lebensjahr  weichenmoderne Menschen von diesem ursprünglichen Entwicklungsmuster ab.

Den  Zeitrahmen  des  Entwicklungsunterschieds  zwischen  Neandertalern  und  modernen  Menscheneinzugrenzen war entscheidend für die Frage, ob diese Unterschiede im Wachstum kognitiven Unterschiedenzu Grunde liegen.  Die neue Studie zeigt deutliche Entwicklungsunterschiede direkt nach der Geburt,  dievermutlich  Auswirkungen  auf  die  neuronale  und  synaptische  Organisation  des  Gehirns  haben.  DieEntfaltung kognitiver Fähigkeiten bei  Kindern beruht  auf der Entwicklung der Gehirnorganisation.  ZumZeitpunkt der Geburt sind die Nervenzellen zwar angelegt, aber noch kaum miteinander verknüpft. KlinischeStudien haben gezeigt, dass in den ersten Lebensjahren selbst geringfügige Abweichungen im Muster derGehirnentwicklung  die  Struktur  des  Gehirns  und  damit  Kognition  und  Verhalten  beeinflussen.  DieVerbindungen  zwischen  unterschiedlichen  Gehirnregionen,  die  in  dieser  Zeit  bei  modernen  Menschengeknüpft  werden,  sind  wichtig  für  soziale,  emotionale  und  kommunikative  Fähigkeiten.  Es  ist  daherunwahrscheinlich, dass Neandertaler die Welt so wahrgenommen haben wie wir.

Die neue Studie zeigt,  dass moderne Menschen sich durch eine frühe Phase der Gehirnentwicklung von Neandertalern unterscheiden. Erst kürzlich ergab ein genetischer Vergleich von modernen Menschen und Neandertalern: Der moderne Mensch unterscheidet sich vom Neandertaler durch einige Gene, die wichtig für die Gehirnentwicklung sind.

Philipp  Gunz:  “Wir  haben  Unterschiede  im  Wachstumsmuster  des  Gehirns  entdeckt,  die  kognitivenUnterschieden zwischen modernen Menschen und Neandertalern zu Grunde liegen könnten.  Vermutlichkönnen wir daraus aber mehr über unsere eigene Spezies lernen als über Neandertaler:  Wir hoffen,  dassunsere Ergebnisse dazu beitragen werden, die Funktion der Gene zu verstehen, die uns vom Neandertalerunterscheiden.

Verwandte Links:[1]  Der Neandertaler in uns (Film)

Originalveröffentlichung:

Philipp Gunz, Simon Neubauer, Bruno Maureille, and Jean-Jacques Hublin
Brain development after birth differs between Neandertals and modern humans
Current Biology, 9. November 2010

Maureille, B. 2002
La redécouverte du nouveau-né néandertalien Le Moustier 2
Paléo, no. 14: 221-238

Maureille, Bruno. 2002
A lost Neanderthal neonate found
Nature 419, no. 6902 (September 5): 33-4. doi:10.1038/419033a

Neubauer, S, Gunz, P, and Hublin, JJ. 2010
Endocranial shape changes during growth in chimpanzees and humans: a morphometric analysis of unique and sharedaspects
J Hum Evol, doi: 10.1016/j.jhevol.2010.06.011 (August 18). doi:10.1016/j.jhevol.2010.06.011

Green, Richard E, Krause, Johannes, Briggs, Adrian W, Maricic, Tomislav, Stenzel, Udo, Kircher, Martin, Patterson, Nick, et al.2010
A draft sequence of the Neandertal genome
Science 328, no. 5979 (May 7): 710-22. doi:10.1126/science.1188021

Kontakt: Dr. Philipp Gunz Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig

Quelle: eva.mpg.de