Die Investition der Eltern könnte die Entwicklung größerer Gehirne unterstützt haben

Eine Überprüfung der Beweise aus früheren Forschungen liefert neue Unterstützung für die Möglichkeit, dass die Entwicklung größerer Gehirne bei einigen Arten durch eine erhöhte Energieinvestition der Eltern in ihre Nachkommen ermöglicht wurde. Carel van Schaik vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie in Konstanz, Deutschland, und Kollegen stellen ihre Argumente in einem Papier vor, das am 28. Februar im Open-Access-Journal veröffentlicht wurde PLOS-Biologie.

Zwischen verschiedenen Arten ist eine größere relative Gehirngröße mit kognitiven Vorteilen verbunden, die das Überleben begünstigen. Größere Gehirne sind jedoch mit höheren Energiekosten verbunden. Frühere Forschungen haben diese Kosten für Erwachsene untersucht, um unser Verständnis der evolutionären Trends der Gehirngröße zwischen verschiedenen Arten zu vertiefen. Allerdings haben sich nur wenige Studien auf die Energiekosten des sich entwickelnden Gehirns junger Organismen konzentriert.

Um diese Lücke zu schließen, gingen van Schaik und Kollegen auf ein scheinbares Paradoxon ein: Je größer das Gehirn einer Spezies ist, desto mehr Energie benötigt sie während der Entwicklung – aber große Gehirne sind erst lange nach Beendigung des Wachstums voll funktionsfähig. Dies stellt ein „Huhn-oder-Ei“- oder „Bootstrapping“-Problem dar: Die meisten jungen Nachkommen von Spezies mit größerem Gehirn sollten nicht in der Lage sein, den Energiebedarf ihres eigenen sich entwickelnden Gehirns zu decken, was die Frage aufwirft, wie sich eine größere Gehirngröße entwickelt haben könnte.

Die Forscher stellen die Hypothese auf, dass warmblütige Arten – die dazu neigen, ein Vielfaches größerer Gehirne als kaltblütige Arten zu haben – sich entwickelt haben, um eine größere elterliche Energieinvestition in ihre Jungen zu haben, und dies erleichterte die Entwicklung größerer Gehirne.

Um diese Möglichkeit zu untersuchen, überprüften die Forscher Beweise aus früheren Studien zur Entwicklung der elterlichen Energieinvestition in junge Nachkommen. Warmblüter investieren Energie in ihre Jungen, indem sie Eier produzieren, säugen, Nahrung bereitstellen, tragen oder sich zusammenkuscheln, um sich warm zu halten. Die meisten kaltblütigen Arten geben einfach Eier ab.

Detaillierte Analysen zeigten, dass sich mit der Entwicklung einer größeren relativen Gehirngröße tatsächlich eine größere Energieinvestition in junge Menschen entwickelt hat und dass diese größere Investition auch die Überlebenschancen junger Nachkommen hätte verbessern können.

Diese Ergebnisse stützen die Hypothese, dass eine größere elterliche Energieinvestition in junge Nachkommen die Entwicklung größerer Gehirne erleichterte und dass die Unfähigkeit, diese anhaltende Energie bei Arten bereitzustellen, die nur Eier legen, wiederum die Entwicklung größerer Gehirne begrenzte. Zukünftige Forschungen könnten auf dieser Studie aufbauen, um weitere Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie sich größere Gehirne entwickelt haben.

„Die Entwicklung der erweiterten elterlichen Versorgung über das Eistadium hinaus hat eine große evolutionäre Einschränkung der Gehirngröße aufgehoben und damit eine massive Erweiterung der Gehirngröße und des kognitiven Potenzials bei warmblütigen Vögeln und Säugetieren ausgelöst. Fast alle von ihnen ernähren ihre Jungen nach der Geburt oder schlüpfen und haben viel größere Gehirne als ihre kaltblütigen Verwandten“, ergänzt van Schaik.