Warum ist das menschliche Gehirn so groß geworden?

Bisher haben Evolutionsanthropologen drei Haupterklärungen dafür angeboten, warum sich das menschliche Gehirn im Laufe der Evolution so groß entwickelt hat (jede dieser Erklärungen hat detailliertere Untertheorien):

Umweltbedingte Erklärung: Überlebensprobleme – wie die Nahrungssuche, die Jagd auf Tiere oder das Erinnern an Nahrungsquellen – führen tendenziell zu großen Gehirnen.

Soziale Erklärung: Der Selektionsdruck bei der Interaktion mit anderen (ob kooperativ oder kompetitiv) begünstigt diejenigen, deren Gehirn ausreichend entwickelt ist, um die Handlungen anderer vorauszusehen.

Kulturelle Erklärung: Wer über lange Zeit Wissen ansammeln und an andere weitergeben kann, hat eine größere Chance, Nachkommen zu zeugen. Kochen kann einer der kulturellen Faktoren sein. In seinem 2009 erschienenen Buch „Catching Fire“ argumentierte der biologische Anthropologe Richard Wrangham, dass wir, sobald wir lernten, unser Essen zu kochen, über leichter verdauliche Kalorien verfügten, was uns zusätzliche Energie und Zeit für die Entwicklung unseres Gehirns verschaffte. )

Alle drei Faktoren können eine Rolle spielen und sich gegenseitig beeinflussen. Doch um das menschliche Gehirn, wie wir es kennen, zu erschaffen, muss die Mischung dieser Faktoren genau richtig sein. Würde die natürliche Selektion beispielsweise ein hohes Maß an Kooperation begünstigen, wäre das Ergebnis ein kleines menschliches Gehirn. Stellen Sie sich das so vor: Wenn Sie stark von anderen abhängig sind, müssen Sie Ihr Gehirn nicht viel benutzen. Ameisen sind unglaublich kooperativ, ihr Gehirn ist jedoch unterentwickelt. Bienen sind ähnlich.

Darüber hinaus gibt es einen Kompromiss, und ein entwickeltes Gehirn bringt einen großen Nachteil mit sich: Es benötigt viel Treibstoff. Heute fließen 20 % der durch Stoffwechselaktivitäten des Körpers erzeugten Energie ins Gehirn.

Mit nur einem geringfügig anderen Selektionsdruck hätte das menschliche Gehirn einen anderen evolutionären Weg einschlagen können: die Nutzung dieser Energie für die Fortpflanzung (oder die Heraufsetzung der Geschlechtsreife) oder die Entwicklung eines robusteren Körpers. Aber wir haben nichts davon und haben lediglich ein Gehirn entwickelt, das extrem viel Energie verbraucht. Woher wissen wir also, welcher Faktor in diesem Prozess der wichtigste ist?

Freireaus Artikel: Umweltfaktoren können soziale Faktoren überwiegen

Normalerweise wird der Frage, warum das menschliche Gehirn so groß ist, aus der Perspektive der Korrelationsforschung nachgegangen. Anthropologen und Biologen untersuchen die Gehirne verschiedener Arten, um herauszufinden, welche Verhaltensänderungen möglich werden, wenn das Gehirn eines Tieres größer wird. Bei vielen Primaten ist beispielsweise soziales Lernen mit größeren Gehirnen verbunden.

Diese Forschungsmethode ist etwas chaotisch und es ist schwierig, eindeutige Schlussfolgerungen zu ziehen. (Außerdem lässt sich die Evolution des Menschen nicht experimentell nachweisen. Man kann nicht einfach eine Gruppe von Menschen auf eine isolierte Insel mit unterschiedlichen Umweltbedingungen bringen und beobachten, wie sie sich entwickeln.)

Also wandten Frérot und seine Co-Autoren ihre Aufmerksamkeit der Mathematik zu. Sie erstellten ein Computermodell, um verschiedene hypothetische Szenarien der menschlichen Evolution zu simulieren: eines, in dem der gesamte Selektionsdruck aus der natürlichen Umwelt stammte, und eines, in dem der gesamte Selektionsdruck aus dem sozialen Leben kam. (Sie haben den kulturellen Kontext nicht modelliert, hoffen aber, dies in zukünftigen Untersuchungen zu tun.) Das Modell berücksichtigt die metabolischen Vorteile und Nachteile einer Vergrößerung des Gehirns im Verhältnis zum Rest des Körpers. Führen Sie dann das Programm aus, um zu versuchen, eine Frage zu beantworten: Wie bilden diese Faktoren zusammen das heutige menschliche Gehirn?

Das Modell zeigte, dass die natürliche Umgebung die Größe des menschlichen Gehirns am besten erklärt. Die Herausforderungen der natürlichen Umwelt und die Herausforderungen des relativ milden Gruppenlebens führten zu einer schnellen Entwicklung des menschlichen Gehirns. Möglicherweise fand ein großer Teil der menschlichen Evolution in der afrikanischen Savanne statt, wo Nahrung und Wasser schwieriger zu bekommen sind als im Wald. Um der Hitze zu entgehen, muss der Mensch immer noch seinen Verstand einsetzen.

Aber das Problem besteht weiterhin. „Wenn wir feststellen, dass schwierige natürliche Umgebungen zur Evolution immer größerer Gehirne beim Menschen geführt haben, wirft dies die Frage auf: Warum gilt dies nur für den Menschen? Warum nicht für andere Arten?“ sagte Frérot.

Viele Arten überleben in rauen natürlichen Umgebungen (einige haben sich sogar an dunkle Höhlen angepasst), haben sich jedoch nie so weit entwickelt, dass sie mit einem Smartphone eine Pizza bestellen könnten (was der absolute Höhepunkt menschlicher Intelligenz und Evolution wäre).

Vielleicht kommt hier die Kultur ins Spiel – die Fähigkeit zu lernen und Wissen weiterzugeben. Wenn Sie in schwierigen Umgebungen Wissen über die Umgebung sammeln können, wird das Überleben viel einfacher.

Das heißt nicht, dass soziale Faktoren keine Rolle spielen. Schließlich sind Menschen sehr soziale, gesellige Tiere. Dies kann auch das Ergebnis der Evolution sein. Es ist zumindest schwer vorstellbar, wie man kulturelles Wissen weitergeben kann, ohne die soziale Zusammenarbeit zu fördern.