Wissenschaftler lassen Primaten gegen Säugetiere mit kleinerem Gehirn antreten, um herauszufinden, wer der intelligenteste Futtersucher ist

Primaten, einschließlich des Menschen, haben größere Gehirne als die meisten anderen Säugetiere. Doch warum? Wissenschaftler, die nach der Antwort suchen, sind schon seit langem einer Spur gefolgt, die auf die Ernährung – insbesondere Obst – als Grund für die Entwicklung größerer Gehirne bei Primaten hinweist.

Ein Team vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie und dem Smithsonian Institut für Tropenforschung prüfte diese Idee erstmals und fand heraus, dass die Theorie der Fruchtdiät möglicherweise nicht mehr stichhaltig ist.

Die Forscher nutzten Drohnenaufnahmen, GPS-Tracking und detaillierte Verhaltensanalysen, um zu testen, wie vier Arten fruchtfressender Säugetiere dasselbe natürliche Nahrungssuchrätsel in einem Regenwald in Panama lösten. Sie stellten fest, dass die Primatenarten mit den größeren Gehirnen das Rätsel der Fruchtsuche nicht effizienter lösten als Säugetiere mit kleineren Gehirnen.

Die heute (28. Mai) veröffentlichte Studie in Verfahren der Royal Society B, stellt die traditionelle Ansicht auf den Kopf, dass man ein großes Gehirn braucht, um bei der Nahrungssuche kluge Entscheidungen zu treffen.

Laut der führenden Theorie, wie Primaten größere Gehirne entwickelten, arbeiteten Früchte und Intelligenz Hand in Hand, um das Gehirnwachstum voranzutreiben. Tiere mit größeren Gehirnen konnten ihre Intelligenz nutzen, um Früchte effizienter zu finden, was wiederum mehr Energie für ein größeres Gehirn lieferte.

Obst ist schließlich eine wertvolle, aber variable Ressource. Es stellt kognitive Anforderungen an die Tiere, die Obstbäume finden und sich merken müssen, wann sie reif sind. Studien haben die Ernährungstheorie der Gehirnentwicklung gestützt, indem sie Zusammenhänge zwischen der Gehirngröße und der Obstmenge in der Ernährung aufzeigten.

Doch Forscher vom MPI-AB und STRI waren der Meinung, dass die Theorie durchaus fragwürdig sei. „Die Hypothese der Fruchtdiät wurde nie experimentell bestätigt“, sagt Erstautor Ben Hirsch, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter des STRI.

Fruchtfresser im Test in Panama

Das Hindernis war methodischer Natur. Um die Hypothese der Fruchtdiät zu testen, müssen Wissenschaftler messen, wie effizient ein Tier Früchte findet. Hirsch sagt: „Primaten und viele andere Säugetiere legen auf der Suche nach Nahrung jeden Tag weite Strecken zurück, was es fast unmöglich macht, ihre realen Navigationsprobleme im Labor nachzubilden.“

Das Team umging dieses Problem, indem es sich ein Naturphänomen zunutze machte, das im Regenwald der Insel Barro Colorado in Panama vorkommt. Drei Monate im Jahr sind fruchtfressende Säugetiere gezwungen, sich von einer einzigen Baumart zu ernähren: Dipteryx oleifera.

„Da sich die Tiere fast ausschließlich von Dipteryx-Früchten ernähren, lösen sie gleichzeitig dasselbe Nahrungssuchrätsel“, sagt die leitende Autorin Meg Crofoot, Direktorin am MPI-AB und Humboldt-Professorin an der Universität Konstanz. „Damit haben wir ein leistungsfähiges Werkzeug, um ihre Nahrungssucheffizienz zu vergleichen.“

Das Team kartierte die Standorte aller Dipteryx-Bäume auf Barro Colorado Island, indem es im Sommer Drohnen über die Baumkronen fliegen ließ, wenn die hohen Bäume mit auffälligen violetten Blüten gekrönt waren. Die Obstbaumkarte enthüllte das gesamte Ausmaß des Obsträtsels, mit dem die Tiere konfrontiert sind, aber die Wissenschaftler mussten noch testen, wie effizient Säugetiere mit unterschiedlichen Gehirngrößen diese Bäume besuchten.

Sie verfolgten mehrere Individuen zweier Primatenarten mit großem Gehirn (Klammeraffen und Weißschulterkapuziner) und zweier Waschbärverwandter mit kleinerem Gehirn (Weißnasennasenbären und Wickelbären). GPS-Sensoren zeigten die Wege an, die die Tiere zu den Dipteryx-Bäumen nahmen, während Beschleunigungsmesser bestätigten, dass ein Tier während eines Baumbesuchs aktiv war und möglicherweise Nahrung suchte.

Anschließend berechneten die Wissenschaftler die Routeneffizienz als die tägliche Zeit, die sie aktiv in Dipteryx-Bäumen verbrachten, geteilt durch die zurückgelegte Distanz. Laut der Fruchtdiät-Hypothese sollten die großhirnigen Kapuzineraffen und Klammeraffen eine höhere Routeneffizienz aufweisen als Nasenbären und Wickelbären.

„Wir haben keine Beweise dafür gefunden, dass Tiere mit größeren Gehirnen intelligentere Entscheidungen bei der Nahrungssuche treffen“, sagt Crofoot. „Wenn größere Gehirne Tiere intelligenter machen, dann wird diese Intelligenz nicht genutzt, um sich effizienter zu Obstbäumen in diesem tropischen Regenwald zu navigieren.“

Warum also nahm die Gehirngröße bei einigen Arten zu? Die Autoren sagen, dass ihre Studie durch die Widerlegung der Fruchtdiät-Hypothese den Fokus auf Ideen jenseits der Nahrungseffizienz lenken kann.

„Größere Gehirne könnten ein besseres episodisches Gedächtnis fördern, sodass diese Arten ihre Besuche auf Bäumen besser planen können, um die Menge der reifen Früchte zu maximieren“, sagt Hirsch. Die Autoren vermuten auch, dass größere Gehirne mit Werkzeuggebrauch, Kultur oder der Komplexität des Lebens in einer sozialen Gruppe zusammenhängen könnten.

„Unsere Studie kann die genauen Triebkräfte der Gehirnentwicklung nicht bestimmen“, sagt Crofoot, „aber wir konnten mit minimalinvasiven Techniken eine wichtige Hypothese über die Evolution, die Wahrnehmung und das Verhalten wilder Tiere empirisch testen.“