Schwierige Geburt und kognitive Fähigkeiten des Menschen sind Folge des aufrechten Ganges
Beim Menschen ist die Geburt schwieriger und schmerzhafter als bei
Menschenaffen. Lange nahm man an, dass dies auf das grosse Gehirn und die
engen Verhältnisse im mütterlichen Becken zurückgeht. Mit 3D-
Geburtssimulationen zeigen Forschende der Universität Zürich, dass die
Geburt aber bereits bei den Vormenschen vor rund drei Millionen Jahren
deutlich schwieriger war trotz ihrem noch kleinen Gehirn – mit Folgen für
ihre kognitive Entwicklung.
Um den engen Geburtskanals zu passieren, muss der menschliche Fetus
komplexe Drehbewegungen und Biegungen durchführen. Verbunden ist dies mit
einem hohen Risiko für Geburtskomplikationen bis hin zu einem
Geburtsstillstand und dem Tod von Mutter und Kind. Die gängige Erklärung
für diese Geburtsschwierigkeiten ist, sie seien die Folge eines Konflikts
zwischen den Anpassungen an einen effizienten aufrechten Gang sowie an
unser grosses Gehirn.
Dilemma zwischen aufrechtem Gang und grösserem Gehirn
Der aufrechte Gang entstand vor etwa sieben Millionen Jahren und führte zu
einer tiefgreifenden Umgestaltung des Beckens mit einem verkürzten Abstand
zwischen Hüftgelenk und Kreuzbein. Die enorme Zunahme der Hirngrösse
erfolgte jedoch erst ab zwei Millionen Jahren, als die frühesten Vertreter
der Gattung Homo auftauchten. Das Dilemma, das durch die beiden
gegensätzlichen Selektionsdrücke entstand, löste die Evolution durch die
Geburt von neurologisch unterentwickelten, hilflosen Neugeborenen mit
einer relativ kleinen Gehirngrösse. Wir Menschen werden deshalb auch als
sekundäre «Nesthocker» bezeichnet.
Die Forschungsgruppe von Martin Häusler vom Institut für Evolutionäre
Medizin der Universität Zürich (UZH) und das Team von Pierre Frémondière
von der Université Aix-Marseille zeigen nun, dass verglichen mit den
Menschenaffen die Geburt bereits bei den Australopithecinen vor zwei bis
vier Millionen Jahren schwierig war. «Vormenschen wie Lucy sind ideal, um
die Effekte der unterschiedlichen evolutiven Kräfte zu untersuchen: Sie
besassen noch ein relativ kleines, affenähnliches Gehirn, ihr Becken wies
aber bereits deutliche Anpassungen an den aufrechten Gang auf», sagt
Häusler.
Verhältnis von Fetus- und Erwachsenenkopfgrösse ist typisch für jede Art
Gelungen ist den Forschenden der Nachweis mit Hilfe von dreidimensionalen
Computer-Simulationen. Da keine Fossilien von neugeboren
Australopithecinen erhalten sind, simulierten sie die Geburt mit
verschiedenen Fetuskopfgrössen, um die gesamte mögliche Variationsbreite
abzudecken. Für jede Art steht die Gehirngrösse der Neugeborenen in einem
typischen Verhältnis zur Gehirngrösse der Erwachsenen: Basierend auf dem
Verhältnis von nichtmenschlichen Primaten und der Hirngrösse eines
durchschnittlichen erwachsenen Australopithecus berechneten die
Forschenden die mittlere Gehirngrösse der Neugeborenen auf 180 g. Gemäss
dem menschlichen Verhältnis entspräche dies einer Grösse von 110 g.
Für die 3D-Geburtssimulationen berücksichtigten die Forschenden die durch
die Schwangerschaft erhöhte Beweglichkeit der Beckengelenke und
ermittelten eine realistische Dicke der Weichteile.
Das Resultat: Eine problemlose Passage ist nur bei einem Fetuskopf von 110
g Grösse, nicht aber bei 180 g oder einer Zwischengrösse von 145 g. «Das
bedeutet, dass die Australopithecus-Babys bei der Geburt ähnlich
neurologisch unterentwickelt und auf Hilfe angewiesen waren wie die
Menschenbabys heutzutage», sagt Häusler.
Längeres Lernen befeuerte kognitive und kulturelle Entwicklung des
Menschen
Aus diesem Grund praktizierten wahrscheinlich bereits die
Australopithecinen eine Form der gemeinsamen Aufzucht des Nachwuchses.
Verglichen mit Menschaffen konnte das kindliche Gehirn länger ausserhalb
der Gebärmutter wachsen und die Neugeborenen so länger von anderen
Gruppenmitgliedern lernen. «Diese ausgedehntere Lernphase wird gemeinhin
als entscheidender Faktor für die kognitive und kulturelle Entwicklung des
Menschen angesehen», sagt Häusler. Auch archäologische Funde untermauern
die Theorie: Die ältesten, auf 3,3 Millionen Jahre datierten
Steinwerkzeuge stammen aus einer Zeit, als es nur Australopithecinen und
noch keine Vertreter der Gattung Homo gab.
