Wissenschaftler lassen Primaten gegen Säugetiere mit kleinerem Gehirn antreten, um herauszufinden, wer der intelligentere Sammler ist

Primaten, einschließlich des Menschen, haben größere Gehirne als die meisten anderen Säugetiere, aber warum? Wissenschaftler, die nach der Antwort suchen, sind seit langem der Annahme gefolgt, dass die Ernährung, insbesondere Obst, der Grund dafür war, dass Primaten größere Gehirne entwickelten.

Ein Team des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie und des Smithsonian Institute of Tropical Research hat diese Idee erstmals getestet und herausgefunden, dass der Obst-Diät-Theorie möglicherweise der Saft ausgeht.

Forscher verwendeten Drohnenbilder, GPS-Tracking und groß angelegte Verhaltensanalysen, um zu testen, wie vier Arten fruchtfressender Säugetiere das gleiche natürliche Nahrungssuche-Rätsel in einem panamaischen Regenwald lösten. Sie fanden heraus, dass Primatenarten mit 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, widerlegt die traditionelle Vorstellung, dass ein großes Gehirn erforderlich ist, um bei der Nahrungssuche intelligente Entscheidungen zu treffen.

Die vorherrschende Theorie darüber, wie Primaten größere Gehirne entwickelten, war, dass Früchte und Intelligenz Hand in Hand arbeiteten, um das Gehirnwachstum voranzutreiben. Tiere mit größeren Gehirnen könnten ihre Intelligenz nutzen, um Früchte effizienter zu finden, was mehr Energie für die Stromversorgung eines größeren Gehirns liefern würde.

Schließlich ist Obst eine wertvolle, aber variable Ressource. Dies stellt kognitive Anforderungen an Tiere, die Obstbäume finden und sich an deren Reife erinnern müssen. Studien haben die Ernährungstheorie der Gehirnentwicklung gestützt, indem sie Zusammenhänge zwischen der Gehirngröße und der Menge an Obst in der Nahrung gezeigt haben.

Die MPI-AB- und STRI-Forscher waren jedoch der Meinung, dass diese Theorie reif sei, in Frage gestellt zu werden. „Die Fruchtdiät-Hypothese wurde nie experimentell bestätigt“, sagt Erstautor Ben Hirsch, wissenschaftlicher Mitarbeiter am STRI.

Obstesser in Panama testen

Das Hindernis ist methodischer Natur. Um die Fruchtdiät-Hypothese zu testen, müssen Wissenschaftler messen, wie effizient ein Tier Früchte findet. Laut Hirsch „legen Primaten und viele andere Säugetiere täglich weite Strecken auf der Suche nach Nahrung zurück, was es nahezu unmöglich macht, ihre realen Navigationsherausforderungen im Labor nachzubilden.“

Das Team umging dieses Problem, indem es ein natürliches Phänomen ausnutzte, das im Regenwald der Insel Barro Colorado in Panama auftritt. Obstfressende Säugetiere sind jedes Jahr drei Monate lang gezwungen, sich von einer Baumart, Dipteryx oleifera, zu ernähren.

„Da sich Tiere fast ausschließlich von Dipteryx-Früchten ernähren, lösen sie gleichzeitig das gleiche Nahrungssuche-Rätsel“, erklärt Hauptautorin Meg Crofoot, Direktorin des MPI-AB und Humboldt-Professorin an der Universität Konstanz. „Damit verfügen wir über ein leistungsstarkes Tool zum Vergleich ihrer Futtersucheffizienz.“

Das Team kartierte den Standort aller Dipteryx-Bäume auf der Insel Barro Colorado, indem es im Sommer Drohnen über dem Blätterdach flog, wenn die hohen Bäume mit auffälligen violetten Blüten gekrönt waren. Die Karte der Obstbäume enthüllte das volle Ausmaß des Fruchträtsels, mit dem Tiere konfrontiert sind, aber die Wissenschaftler mussten noch testen, wie effektiv Säugetiere mit unterschiedlichen Gehirngrößen diese Bäume besuchten.

Sie verfolgten mehrere Individuen von zwei großhirnigen Primaten (Klammeraffen und Weißkopfkapuziner) und zwei kleinhirnigen Waschbären (Weißnasenbären und Kinkajous). GPS-Sensoren zeigten die Wege der Tiere zu Dipteryx-Bäumen auf, während Beschleunigungsmesser bestätigten, dass ein Tier während eines Besuchs an einem Baum aktiv war und möglicherweise Nahrung aufnahm.

Anschließend berechneten die Wissenschaftler die Effizienz der Routen als die tägliche Zeit, die sie aktiv in den Dipteryx-Bäumen verbrachten, geteilt durch die zurückgelegte Strecke. Nach der Fruchtdiät-Hypothese sollten großhirnige Kapuziner und Klammeraffen eine größere Bewegungseffizienz aufweisen als Nasenbären und Kinkajous.

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

Warum hat die Gehirngröße bei manchen Arten zugenommen? Die Autoren sagen, dass ihre Studie durch die Widerlegung der Fruchternährungshypothese den Fokus auf Ideen verlagern könnte, die über die Effizienz der Nahrungsaufnahme hinausgehen.

„Größere Gehirne könnten ein besseres episodisches Gedächtnis fördern und es diesen Arten ermöglichen, ihre Besuche an Bäumen besser zu planen, um die Menge an reifen Früchten zu maximieren, auf die sie stoßen“, sagt Hirsch. Die Autoren schlagen außerdem vor, dass größere Gehirne mit dem Werkzeuggebrauch, der Kultur oder der Komplexität des Lebens in einer sozialen Gruppe zusammenhängen könnten.

„Unsere Studie kann die genauen Treiber der Gehirnevolution nicht bestimmen“, sagt Crofoot, „aber wir konnten mit minimalinvasiven Techniken eine große Hypothese über die Evolution, Kognition und das Verhalten wild lebender Tiere empirisch testen.“