Fleischfresser und ihre Gehirne. (Kredit: Jeremy Teaford / Vanderbilt)

Hunde haben signifikant mehr Neuronen in ihrer Hirnrinde - "kleine graue Zellen", die mit Denken, Planung und komplexem Verhalten als Kennzeichen von Intelligenz assoziiert werden - als Katzen, berichten Forscher.

"... Hunde haben die biologische Fähigkeit, mit ihrem Leben viel komplexere und flexiblere Dinge zu tun als Katzen."

"In dieser Studie waren wir daran interessiert, verschiedene Arten von Fleischfressern zu vergleichen, um zu sehen, wie sich die Anzahl der Neuronen in ihren Gehirnen auf die Größe ihrer Gehirne bezieht, einschließlich einiger Lieblingsarten wie Katzen und Hunde, Löwen und Braunbären", sagt Suzana Herculano-Houzel, ein außerordentlicher Professor für Psychologie und biologische Wissenschaften an der Vanderbilt University, der die Methode zur genauen Messung der Anzahl von Neuronen in Gehirnen entwickelt hat.

Soweit Hunde und Katzen gehen, fand die Studie, dass Hunde etwa 530 Millionen kortikalen Neuronen haben, während Katzen etwa 250 Millionen haben. (Das ist vergleichbar mit 16 Milliarden im menschlichen Gehirn.)

"Ich glaube, dass die absolute Anzahl von Neuronen, die ein Tier hat, insbesondere in der Großhirnrinde, den Reichtum ihres inneren mentalen Zustands und ihre Fähigkeit bestimmt, vorherzusagen, was in ihrer Umgebung passieren wird", erklärt Herculano-Houzel.

"Ich bin 100 Prozent eine Hund Person", fügt sie hinzu, "aber mit diesem Haftungsausschluss meinen meine Erkenntnisse, dass Hunde die biologische Fähigkeit haben, viel komplexere und flexiblere Dinge mit ihrem Leben zu tun, als Katzen können. Zumindest haben wir jetzt etwas Biologie, die Menschen in ihre Diskussionen darüber einbeziehen können, wer klüger ist, Katzen oder Hunde. "

Fleischfresser ist eine vielfältige Ordnung, die aus 280-Arten von Säugetieren besteht, von denen alle Zähne und Krallen haben, die es ihnen ermöglichen, andere Tiere zu essen. Herculano-Houzel und ihre Mitarbeiter wählten die Carnivorans wegen ihrer Vielfalt und großen Bandbreite an Gehirngrößen sowie wegen der Tatsache, dass sie sowohl domestizierte als auch wilde Arten umfassen.

Die Forscher analysierten die Gehirne von einer oder zwei Proben von jeder von acht Carnivoran-Arten: Frettchen, Mangusten, Waschbären, Katzen, Hunde, Hyänen, Löwen und Braunbären.

Erwartungen gegen die Realität

Sie erwarteten, dass ihre Messungen die intuitive Hypothese bestätigen würden, dass die Gehirne von Fleischfressern mehr kortikale Neuronen haben sollten als die Pflanzenfresser, die sie bejagen. Das liegt daran, dass die Jagd im Vergleich zur primären Strategie des Pflanzenfressers, die Sicherheit in bloßen Zahlen zu finden, kognitiv anspruchsvoller ist.

Dies erwies sich jedoch als nicht zutreffend. Die Forscher stellten fest, dass das Verhältnis von Neuronen zu Gehirngröße bei kleinen und mittelgroßen Fleischfressern ungefähr gleich dem von Pflanzenfressern ist, was darauf hindeutet, dass es genauso viel evolutionären Druck auf die Pflanzenfresser gibt, die Gehirnkraft zu entwickeln, um vor Fressfeinden zu flüchten Es gibt auf Fleischfresser, um sie zu fangen.

In der Tat ist für die größten Carnivoraner das Verhältnis von Neuronen zu Gehirn tatsächlich geringer. Sie fanden heraus, dass das Gehirn eines Golden Retrievers mehr Neuronen als eine Hyäne, einen Löwen oder einen Braunen Bär hat, obwohl die größeren Raubtiere ein Gehirn haben, das bis zu dreimal so groß ist.

Der Bär ist ein extremes Beispiel. Sein Gehirn ist 10-mal größer als das einer Katze, hat aber ungefähr die gleiche Anzahl von Neuronen.

"Fleischessen wird in Bezug auf Energie weitgehend als Problemlöser angesehen, aber im Nachhinein ist klar, dass Fleischfresser ein empfindliches Gleichgewicht zwischen dem, was Gehirn und Körper einer Spezies leisten können, aufstellen muss", sagt Herculano-Houzel.

Die Jagd erfordert viel Energie, besonders für große Raubtiere, und die Intervalle zwischen erfolgreichen Tötungen sind unvorhersehbar. Das erklärt, warum große fleischfressende Fleischfresser wie Löwen die meiste Zeit damit verbringen, auszuruhen und zu schlafen.

In Bezug auf die Energie ist das Gehirn das teuerste Organ im Körper und seine Anforderungen sind proportional zur Anzahl der Neuronen. Es braucht auch kontinuierlich Energie. Als Konsequenz scheint die Menge an Fleisch, die große Jäger töten und konsumieren können, und die intermittierende Art der Fütterung ihre Gehirnentwicklung zu begrenzen.

Brainy Waschbären

Die Ergebnisse der Studie widersprechen auch der vorherrschenden Meinung, dass domestizierte Tiere kleinere Gehirne haben als ihre wilden Cousins. Das Verhältnis von Gehirngröße zu Körpergewicht der von ihnen analysierten Haustierarten - Frettchen, Katzen und Hunde - unterschied sich nicht wesentlich von denen ihrer wilden Verwandten - Mungo, Waschbär, Hyäne, Löwe und Braunbär.

Die Analyse ergab auch, dass der Waschbär ein Ausreißer war - auf der klugen Seite: Er packt die gleiche Anzahl kortikaler Neuronen wie ein Hund in ein Gehirn von der Größe einer Katze.

"Waschbären sind nicht deine typischen Carnivoran", sagt Herculano-Houzel. "Sie haben ein ziemlich kleines Gehirn, aber sie haben so viele Neuronen, wie man erwarten würde, in einem Primaten zu finden ... und das sind viele Neuronen."

Laut dem Neurowissenschaftler lehrt das Studium der Gehirne verschiedener Arten eine wichtige Lektion: "Vielfalt ist enorm. Nicht jede Spezies wird gleich gemacht. Ja, es gibt erkennbare Muster, aber es gibt verschiedene Wege, wie die Natur herausgefunden hat, wie man Gehirne zusammenfügt - und wir versuchen herauszufinden, welchen Unterschied das macht. "

{youtube}8Ah5G9iYLO0{/youtube}

Quelle: Vanderbilt University

Die Forscher berichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Grenzen in der Neuroanatomie.

Weitere Forscher, die zu dieser Arbeit beigetragen haben, stammen von der Universidade Federal de Rio de Janeiro in Brasilien; Randolph-Macon College; die Universität von Kalifornien, Davis School of Medicine; König-Saud-Universität in Saudi-Arabien; und die Universität von Witwatersrand in Südafrika.

Die Finanzierung kam von der James S. McDonnell Foundation; der Schapiro Undergraduate Research Fund am Randolph-Macon College; das Vize-Dekanat für Forschungslehrstühle an der King Saud University; die Nationale Forschungsstiftung von Südafrika; und brasilianische Crowdfunding-Mitwirkende.

Bücher zum Thema:

at InnerSelf Market und Amazon