Die Frage nach der Intelligenz im Tierreich ist komplex und faszinierend. Oft wird die Gehirngröße als Maßstab herangezogen, doch ist dies wirklich der entscheidende Faktor? Dieser Artikel untersucht das Verhältnis von Gehirngröße und Körpergewicht im Tierreich und beleuchtet, welche Faktoren tatsächlich für Intelligenz ausschlaggebend sind.
Die absolute Gehirngröße: Ein erster Anhaltspunkt
Im Tierreich gibt es beeindruckende Gehirne. Das größte Gehirn überhaupt besitzt der Pottwal, das bis zu neun Kilo schwer werden kann. Unter den Landtieren sind Elefanten mit einem Gehirn von vier bis fünf Kilo die Spitzenreiter. Der Mensch liegt mit einem Gehirn von knapp 1,5 Kilo weit dahinter.
Allerdings ist die absolute Größe allein nicht ausschlaggebend für die Intelligenz. Menschen sind trotz ihres vergleichsweise kleinen Gehirns intelligenter als Pottwale oder Elefanten.
Das Verhältnis von Gehirn- zu Körpermasse: Ein relativerer Wert?
Wäre das Verhältnis von Hirn- zu Körpermasse entscheidend, so wäre das Nördliche Spitzhörnchen (Tupaia belangeri) das intelligenteste Lebewesen. Der kleine Säuger aus Südostasien hat in Relation zur Körpermasse das größte Gehirn aller Tiere (einschließlich des Menschen). Trotzdem sind Spitzhörnchen nicht intelligenter als Menschen.
Auch hier ergibt sich also kein eindeutiger Zusammenhang. Menschen haben ungefähr das gleiche Verhältnis von Hirn- zu Körpermasse wie Mäuse, sind aber deutlich intelligenter. Weder die absolute noch die relative Gehirngröße sind allein entscheidend für die Intelligenz.
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Effizienz ist Trumpf: Wie das Gehirn arbeitet
Vielmehr kommt es darauf an, wie effizient ein Gehirn arbeitet. Dies ist wiederum von zahlreichen Faktoren abhängig, wie z. B. seiner Energieversorgung. Lars Chittka und Jeremy Niven mahnen zur Vorsicht, denn ein Schluss von der Gehirngröße auf die Intelligenz sei nicht so einfach möglich. Sie verweisen auf die Honigbiene, deren Hirn nur ein Milligramm wiegt und kaum eine Million Neuronen besitzt. Gleichwohl ist dieses Insekt fähig zu zählen, Regeln zu erlernen, Objekte in Kategorien einzuteilen und hat ein Gedächtnis für räumliche Zusammenhänge.
Warum haben sich dann überhaupt große Gehirne entwickelt? Die Forscher argumentieren, dass sie notwendig wurden, um bei größeren Tieren etwa die zahlreichen Muskeln zu steuern, die Wahrnehmung und Gedächtnisleistung zu verbessern oder die parallele Verarbeitung von Informationen zu verstärken. Das bedeute aber nicht, dass größere Gehirne zwangsläufig zu einem höheren Grad an Komplexität führten.
Die Rolle der Neuronen: Dichte und Verbindungen
Das Gehirn braucht Nervenzellen. Die Bündelung der Neuronen an einem zentralen Organ, dem Gehirn, ermöglicht komplexe Leistungen. Innerhalb einer Tiergruppe garantiert das größte Hirn folglich die höchste Intelligenz. Spitzenplätze belegen unter den Insekten die Bienen, bei den Weichtieren die Oktopusse und bei den Vögeln die Papageien, Eulen und Krähen.
Besonders deutlich wird der Zusammenhang zwischen absoluter Gehirngröße und Intelligenz bei den Primaten: Lemuren und andere Halbaffen haben ein sehr kleines Gehirn und entsprechend geringere Intelligenz. Die Neu- und Altweltaffen sind mit ihren größeren Gehirnen schon um einiges schlauer. Schimpansen und andere Menschenaffen haben noch größere Gehirne und weiter reichende kognitive Fähigkeiten. Die intelligenteste Spezies mit dem größten Primatenhirn sind zweifellos wir Menschen selbst. Und auch bei den übrigen Säugetieren sind die Klügsten jene mit den größten Gehirnen, nämlich die Elefanten, Wale und Delfine.
Doch wer schon einmal ein Kapuzineräffchen beim Lausen, Raufen oder Grimassenschneiden beobachtet und mit einer weidenden Kuh verglichen hat, muss zugeben: Obwohl das Affenhirn deutlich kleiner ist - es misst nur ein Fünftel eines Rinderhirns - leistet es erkennbar mehr.
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Offensichtlich entscheidet nicht nur die absolute, sondern auch die relative Größe über die Leistungsfähigkeit eines Gehirns. Unter den meisten Wirbeltieren haben die größeren Arten ein relativ kleineres Gehirn als die kleineren. Außer bei den Primaten: Hier steigt die Gehirngröße etwa im selben Maße an wie die Körpergröße. Deshalb hat jedes Äffchen mehr Hirnmasse als ein gleich großer Hund oder Hase. Innerhalb der Primaten setzt der Mensch noch eins drauf: Wir haben für jedes Kilo des Körpergewichts dreimal so viel Hirn wie ein Schimpanse und achtmal so viel wie eine Katze.
Dennoch reicht auch die relative Größe eines Gehirns nicht zur Qualitätsbestimmung aus: Es kommt vor allem auf den Inhalt an. "Wale sind ein gutes Beispiel dafür, dass ein größeres Gehirn nicht unbedingt mehr Nervenzellen enthalten muss. Entscheidend ist, wie dicht die Neuronen gepackt sind", erklärt Onur Güntürkün, Biopsychologe an der Uni Bochum.
Bei den meisten Wirbeltieren ist es so: Je größer ihr Gehirn, umso geringer ist die Packungsdichte der Neuronen. Deshalb haben Delfine wie der Große Tümmler zwar genauso viel Hirnmasse wie der Mensch, doch enthält diese mit 5,8 Milliarden Nervenzellen wesentlich weniger Neuronen.
Vögel und Primaten sind die einzigen Wirbeltiere, bei denen dieses Prinzip nicht gilt. Ihre Neuronen sind in großen wie in kleinen Gehirnen gleich dicht gepackt. "Bei Vögeln ist die Packungsdichte sogar noch höher als bei den Primaten, sie haben also je Gramm Hirngewicht noch mehr Nervenzellen. Das erklärt zumindest zum Teil, warum sie trotz ihrer kleinen Gehirne so erfolgreich sind", so Güntürkün.
Die Familie der Rabenvögel hat besonders einsichtige, lern- und merkfähige Arten hervorgebracht: Krähen setzen oft spontan Werkzeuge ein oder stellen sogar passende Hilfsmittel her. Elstern erkennen ihr eigenes Spiegelbild, was sonst nur Menschaffen, Elefanten und Delfinen gelingt.
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Der Hirnforscher Gerhard Roth schätzt die Zahl der Neuronen im Intelligenzzentrum von Vogelgehirnen je nach Art auf 100-400 Millionen. Bei den Primaten ist dieses Zentrum die Großhirnrinde: Sie fasst beim Menschen 12 bis 15 Milliarden Neuronen (von insgesamt rund 100 Milliarden) und bei den kleineren Affen etwa so viele wie das Pendant im Rabengehirn.
"Nun wissen wir natürlich: Die eigentliche Musik spielt sich in den Verbindungen der Nervenzellen ab. Und wir können davon ausgehen, dass eine größere Zahl an Nervenzellen auch mehr synaptische Verbindungen ausbildet", sagt Onur Güntürkün. Unstrittig ist jedoch, dass der Mensch sämtliche Tiere auch in der Zahl der Synapsen übertrifft. Unsere Hirnrinde ist mit maximal fünf Millimetern rund viermal so dick und zudem noch doppelt so dicht mit Neuronen bepackt wie die der Wale und Elefanten. Diese vielen, eng benachbarten Zellen können besonders schnell miteinander kommunizieren. "Nach meinen Schätzungen ist die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung im menschlichen Gehirn sechs- bis zehnmal höher als in den sehr viel größeren Gehirnen der Elefanten und Wale", erläutert Gerhard Roth.
Eine sehr dichte Neuronenpackung und sehr hohe Erregungsleitungsgeschwindigkeiten kennzeichnen nicht nur die Hirnrinde der Primaten und insbesondere des Menschen, sondern auch die Intelligenzzentren im Gehirn von Vögeln und einigen wirbellosen Tieren. Sie haben die Packungsdichte sogar noch optimiert, so Gerhard Roth: "Oktopusse und Bienen haben in ihren Intelligenzzentren sehr viel kleinere Neuronen als wir. Und auch die Vögel und Primaten haben im Vergleich zu anderen Wirbeltieren sehr kleine Nervenzellen." Deshalb stecken in den kleinen Gehirnen der Tintenfische und insbesondere in den winzigen Insektengehirnen pro Volumen deutlich mehr Neuronen als in den Wirbeltierhirnen. Deshalb können sie Information oft schneller verarbeiten.
Vom Gehirn einer Biene oder eines Tintenfischs zu dem eines Raben oder Affen ist es freilich ein sehr großer quantitativer Sprung: Wirbeltiere haben in ihrem Schaltzentrum mehrere Milliarden Nervenzellen, Oktopusse immerhin 42 Millionen, Insekten dagegen nur eine halbe bis eine Million. "Und trotzdem stehen einige dieser kleinen Tiere den großen in vielen Intelligenzleistungen nicht nach. Dazu gehören zum Beispiel Lernen, Gedächtnis, Selbstwahrnehmung, Unterscheidung zwischen dem eigenen Körper und der Außenwelt sowie komplexe soziale Interaktionen zwischen Individuen. Diese Fähigkeit haben auch die kleinen Gehirne", sagt Randolf Menzel, Neurowissenschaftler und Verhaltensbiologe an der FU Berlin.
Fallbeispiel Delfine: Mythos und Realität
Delfine faszinieren die Menschen seit langem. In den späten 1950er Jahren verbreitete John Lilly die Idee, Delfine würden eine eigene Sprache sprechen. Die Fernsehserie „Flipper“ trug ebenfalls zu diesem Bild bei. Doch die Vorstellung von Delfinen als "Superhirne" hat Risse bekommen.
Justin Gregg stellt in seinem Buch „Are Dolphins Really Smart?“ die Frage, ob unser Medienbild der Delfine nicht deutlich an der Realität vorbeischrammt. Paul Manger zerpflückt die Auswertung vieler Verhaltensexperimente mit Delfinen, und Heidi Harley bezweifelt, dass Delfinen Selbstbewusstsein zugeschrieben werden kann.
Zwar besitzen Delfine relativ zu ihrem Körpergewicht ein sehr großes Gehirn, doch die Großhirnrinde ist dünn und enthält weniger Neuronen als bei anderen Säugetieren. Einige Forscher fordern Persönlichkeitsrechte für Wale und Delfine, doch die Datenlage für wichtige Studien wie den Werkzeuggebrauch ist dünn. Auch die Deutung des Verhaltens vor Spiegeln ist umstritten.
„Einige kognitive Spezialisierungen allein reichen nicht aus, dass man Delfine außerhalb des Tierreichs stellt“, sagt der Bochumer Biologe Güntürkün. „Ihre kognitive Überlegenheit ist ein Mythos, aber nicht Wissenschaft.“
Weitere Faktoren für Intelligenz
Neben der Gehirngröße und der Neuronenstruktur spielen auch andere Faktoren eine Rolle für die Intelligenz im Tierreich:
- Soziales Verhalten: Wale und Delfine leben ein langes Leben, sind gesellig und zeigen komplexe Verhaltensweisen. Die Weibchen bringen nur wenige Nachkommen zur Welt, kümmern sich jedoch außerordentlich um jedes Neugeborene: Sie geben wichtiges Wissen an ihren Nachwuchs weiter und lehren ihn, unabhängig zu werden. Für Arten wie Orcas und Große Tümmler sind Familie und Gemeinschaft alles.
- Spezielle Zellen: Wie wir, haben auch Wale und Delfine spezielle Zellen in ihren Gehirnen - die sogenannten Spindelneuronen. Diese werden mit fortgeschrittenen Fähigkeiten wie Erkennen, Erinnern, Kommunizieren, Wahrnehmen, Anpassen an Veränderungen, Problemlösen und Verstehen in Verbindung gebracht.
- Architektur der Nervensysteme: Entsprechend unterschiedlich ist die Architektur der Nervensysteme, denen Insekten, Weichtiere, Vögel oder Primaten ihre besonderen Fähigkeiten verdanken.