Darstellung von Lucy im deutschen Neanderthal-Museum.
Foto: AP Photo/Martin Meissner

War die Spezies der legendären Lucy tatsächlich der unmittelbare Vorfahr der Gattung Mensch? Zumindest muss der Australopithecus afarensis, der zusammen mit anderen Australopithecinen vor mehr als drei Millionen Jahren in Ostafrika lebte, unseren Urahnen sehr nahe gestanden haben. Sein Gehirn wies jedenfalls Parallelen sowohl zu Affen als auch zu Menschen auf, wie das Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig berichtet.

Die Gehirne moderner Menschen sind nicht nur viel größer als die von Menschenaffen, sie sind auch anders organisiert und entwickeln sich über einen längeren Zeitraum. Menschenkinder lernen länger als Schimpansen, sind dafür aber auch länger von elterlicher Fürsorge abhängig. Sowohl das veränderte Gehirn als auch die lange Kindheit sind wichtig für die geistigen Fähigkeiten des Menschen und sein soziales Verhalten. Die evolutionären Ursprünge dieser beiden Merkmale sind allerdings noch nicht geklärt.

Die Untersuchung

Im Fachjournal "Science Advances" präsentierte ein internationales Team um die Paläoanthropologen Philipp Gunz und Simon Neubauer eine Studie, die dem Wachstumsmuster und der Organisation des Gehirns bei Australopithecus afarensis gewidmet war. Für die Analyse wurde unter anderem das Skelett eines Australopithecus-Kindes herangezogen, das im Jahr 2000 in Dikika, Äthiopien, gefunden worden war.

Ähnlich wie die Wachstumsringe eines Baumes zeigen Zähne Wachstumslinien, die den inneren Rhythmus des Körpers widerspiegeln. Mithilfe der Synchrotron-Mikrotomographie haben die Forscher am Europäischen Synchrotron in Grenoble das Sterbealter des Dikika-Kindes ermittelt: Es wurde nur 861 Tage alt, also keine zweieinhalb Jahre. Das ermöglichte einen Vergleich mit Artgenossen, denen ein längeres Leben beschert gewesen war.

Die Forscher untersuchten nun den Schädel des Dikika-Kindes und sieben weitere gut erhaltene fossile Schädel aus Äthiopien mit hochauflösender Computertomographie. Gehirne versteinern zwar nicht, aber sie hinterlassen bei der Ausdehnung im Laufe der Kindesentwicklung einen Abdruck im knöchernen Schädel. Basierend auf Abgüssen des inneren Schädels konnten die Forscher das Gehirnvolumen schätzen und aus den sichtbaren Gehirnwindungen wichtige Aspekte der Gehirnorganisation ableiten.

Die Gehirnabdrücke von Australopithecus afarensis ermöglichten den Forschern Rückschlüsse auf die menschliche Evolution.
Foto: Philipp Gunz, CC BY-NC-ND 4.0

Entgegen früheren Annahmen weisen die Gehirnabrücke von Australopithecus afarensis auf eine affenähnliche Gehirnorganisation hin und zeigen keine menschenähnlichen Merkmale. "Bei allen Affengehirnen liegt der primäre visuelle Kortex am Rand einer gut sichtbaren halbmondförmigen Furche, dem sulcus lunatus", erklärt Mitautorin Dean Falk von der Florida State University. Bei Gehirnabdrücken moderner Menschen ist dieser sulcus lunatus nicht zu erkennen.

Und leider ist der sulcus lunatus auch auf den meisten fossilen Gehirnabdrücken nicht eindeutig auszumachen. Beim außergewöhnlich gut erhaltenen Gehirnabdruck des Dikika-Kindes konnten die Leipziger Forscher jedoch einen eindeutigen Abdruck identifizieren – und der war affenähnlich. Bei einem zweiten, älteren Exemplar bestätigte sich dieses Ergebnis. Das spricht gegen die häufig angestellte Vermutung, dass es bei Australopithecus afarensis zu einer menschenähnliche Neuorganisation des Gehirns gekommen sei, die ihm Innovationen wie die Werkzeugherstellung ermöglichte.

Aber ...

Vergleicht man jedoch das Gehirnvolumen von Säuglingen mit dem von Erwachsenen, zeigt sich, dass das Gehirn bei Australopithecus afarensis recht lange zum Wachsen brauchte – ähnlich also wie beim Menschen. Das konnten die Forscher aus dem Entwicklungstempo der Zähne ableiten. Beim Dikika-Kind war das Tempo weitgehend mit dem von Schimpansen vergleichbar, schneller als bei uns. Weil aber das Gehirn eines erwachsenen Australopithecus afarensis etwa 20 Prozent größer war als das eines Schimpansen, deutet das kleine Gehirnvolumen des Dikika-Kindes auf ein längeres Gehirnwachstum als bei Schimpansen hin.

"Selbst ein konservativer Vergleich des Dikika-Kindes mit kleinen Erwachsenen wie Lucy legt nahe, dass das Gehirnwachstum bei Australopithecus afarensis wie beim Menschen lange dauerte", sagt Neubauer. Dieses lange Gehirnwachstum könnte die Grundlage für die Evolution der langen Kindheit gewesen sein, die für unsere Spezies so typisch ist. (red, 4. 4. 2020)