Wie haben Elefanten ein so großes Gehirn entwickelt? Der Klimawandel ist Teil der Antwort

Wie haben Elefanten ein so großes Gehirn entwickelt? Der Klimawandel ist Teil der Antwort

Elefanten haben unsere Aufmerksamkeit schon lange auf sich gezogen, auch wegen ihrer Größe und Majestät. Aber wir sind auch beeindruckt ihr komplexes Verhalten. In gewisser Weise sind wir fasziniert, weil dieses Verhalten unsere menschlichsten Gefühle widerspiegelt. Zum Beispiel wurden Elefanten wiederholt mit Werkzeugen und beobachtet trauern um ihre Toten.

Interessant ist auch ihre Evolutionsgeschichte. Es ist in vielerlei Hinsicht eine Parallele zu den Menschen. Vorfahren der Elefanten entstand in Afrika, genau wie bei uns. Ihre Nachkommen, darunter Mammuts, zogen aus Afrika auf andere Kontinente. Dabei entwickelten sie das größte Gehirn aller Landtiere. Es wiegt um 5kg, während unser eigenes Gehirn 1.4kg wiegen.

Aber was hat dieses besondere Element der Elefantenentwicklung vorangetrieben? Auch wenn der Fossilienbestand der Vorfahren der Elefanten reich ist - mit Fast 300-Arten beschrieben - Wir haben die Antwort einfach schon lange nicht mehr gewusst. Von den frühesten Arten mit kleinen Gehirnen bis zu den modernen Elefanten mit großen Gehirnen gab es eine Fast 30 Millionen Jahre lang Wissenslücke.

Dank modernster Scan-Techniken und modernster statistischer Rekonstruktion von Ahnenmerkmalen haben wir jetzt die Antwort. Ein Team von Wissenschaftlern aus Südafrika, Europa und Nordamerika - einschließlich uns - hat sechs Jahre lang die erste genaue Zeitlinie der Gehirnentwicklung in der Elefantenlinie rekonstruiert. Die Ergebnisse dieser internationalen Zusammenarbeit wurden in Scientific Reports veröffentlicht.


Holen Sie sich das Neueste von InnerSelf


Und die Antwort auf diese langjährige Frage? Der Klimawandel ist ein großer Teil davon. Eine Veränderung des Klimas sowie andere Umwelteinflüsse und die Invasion von Konkurrenten und neuen Raubtieren spielten wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei der Umgestaltung des Gehirns der alten Elefanten. Zu wissen, löst nicht nur ein langjähriges wissenschaftliches Rätsel. Es bedeutet auch, dass wir verstehen können, wie sich moderne Arten an die aktuelle Klimakrise anpassen können.

Klimabedingte Veränderungen

Unsere Umfrage ergab, dass die Gehirngröße bei Elefanten mit Vorfahren vor ungefähr 26 und 20 Millionen Jahren in zwei Impulsen anstieg. Der Enzephalisierungsquotient (ein Maß für die um die Körpergröße korrigierte relative Gehirngröße) verdoppelte sich bei jedem Puls. Dies verwandelte das kleine Gehirn der frühen Elefantenverwandten in ein großes Gehirn, das in jeder Hinsicht mit dem der modernen Arten vergleichbar war.

Bemerkenswerterweise entsprechen diese beiden Wachstumsimpulse der Gehirngröße Perioden mit erheblichen Umweltstörungen in Afrika. Vor etwa 26 Millionen Jahren Die Antarktis war gefroren zum ersten Mal, die eine globale Austrocknung des Klimas verursachte. Afrikas dichte Regenwälder verwandelten sich in Savannen und Wüsten.

Das Klima dann wieder geändert vor ungefähr 20 Millionen Jahren, um zu einer wärmeren und feuchteren afrikanischen Umgebung zurückzukehren. Diese klimatische Instabilität wurde durch das Auftreten einer Landbrücke zwischen Asien und Afrika ergänzt.

Vor 20 vor Millionen Jahren war Afrika in der Tat ein isolierter Kontinent. Aber aufgrund der Kontinentalverschiebung kollidierte es schließlich mit der Levante (dem Gebiet des modernen Palästina, Israel, Libanon, Syrien, Jordanien und Irak) und ermöglichte die Invasion rivalisierender Pflanzenfresser und neuer Raubtiere aus Asien. Die invasive Fauna umfasste die Vorfahren der heutigen Löwen, Zebras, Nashörner, Nilpferde und Antilopen. Die Menschenaffen existierten noch nicht. Einige große Arten starben in dieser Zeit aus; das berühmteste ist Arsinoitherium, ein Nashorn ähnlicher Verwandter von Elefanten.

Ahnenelefanten mussten sich anpassen oder aussterben. Zu dieser Zeit waren sie noch relativ kleine Tiere von der Größe eines Tapirs mit nur einem kurzen Stamm. Wir nehmen an, dass ein größeres Gehirn eine größere Flexibilität des Verhaltens ermöglichte: explorativer zu sein, zu migrieren, nach Nahrung zu suchen, mit einer größeren Vielfalt von Diäten (Blätter, Früchte, Gras) umzugehen und sich an die Position entfernter Wasserlöcher in trockenen Perioden zu erinnern , zum Beispiel. Ein größeres Gehirn hat ihnen vielleicht dabei geholfen, Konkurrenten auszutricksen und Raubtieren auszuweichen.

Körper- und Gehirngröße

Elefanten wurde auch dadurch geholfen, dass sie so groß wurden. Groß zu sein, eröffnet eine ganz neue Welt von Vorteilen: Es schreckt Raubtiere ab, und wenn die Nahrungsressourcen und das Wasser knapp sind, kann ein großer Körper mehr Fett und Wasser speichern und ein größerer Darm kann die Nahrung effizienter verdauen.

Wir fanden heraus, dass sich die Gehirngröße eng mit der Körpergröße in der Elefantenlinie entwickelte. Dies legt nahe, dass die Entwicklung eines großen Körpers nicht völlig unabhängig von einem großen Gehirn ist. Das große Gehirn des Elefanten hat sich wahrscheinlich nicht nur für mehr Verhaltensflexibilität entwickelt, sondern auch Hand in Hand mit seinem großen Körper. Dies ist eine warnende Geschichte über die Interpretation der Gehirngröße nur im Lichte der retrospektiv angewandten Vermutungsbedürfnisse nach größerer Intelligenz.

Einfach ausgedrückt, wenn festgestellt wird, dass die Gehirngröße einer bestimmten Linie zugenommen hat, kommt man zu dem Schluss, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass die Linie schlauer werden musste, um zu überleben. Wir dürfen jedoch nicht vergessen, dass die Gehirngröße mit vielen anderen Variablen korreliert: Die Körpergröße ist ein Beispiel. Die Länge der Schwangerschaft ist eine andere (mehr Zeit im Mutterleib entspricht einem größeren Gehirn). Normalerweise denken die Leute, dies seien Nebenwirkungen eines größeren Gehirns, aber was wäre, wenn ein größeres Gehirn tatsächlich die Nebenwirkung einer größeren Körpermasse wäre? Was wäre, wenn die natürliche Auslese nur auf die Körpergröße und die Gehirngröße nur auf einen Passagier abzielte?

Die Antworten auf diese Fragen stehen noch aus. Mit fortschreitender Arbeit wird das Bild jedoch klarer. Dank unserer Forschung ist es jetzt offensichtlich, dass Umweltstörungen, einschließlich Klimaveränderungen, und das Eindringen von Konkurrenten und neuen Raubtieren eine wichtige Rolle bei der Neugestaltung des Gehirns von Elefanten und ihres Verhaltens gespielt haben.Das Gespräch

Über den Autor

Julien Benoit, Postdoc in Wirbeltier-Paläontologie, University of the Witwatersrand und Paul Manger, Professor für vergleichende und evolutionäre Neurobiologie, University of the Witwatersrand

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

Bücher zum Thema

Leben nach Kohlenstoff: Die nächste globale Transformation von Städten

by PPeter Plastrik, John Cleveland
1610918495Die Zukunft unserer Städte ist anders als früher. Das Modell der modernen Stadt, das sich im 20. Jahrhundert weltweit durchsetzte, hat seine Nützlichkeit überlebt. Es kann nicht die Probleme lösen, die es verursacht hat - insbesondere die globale Erwärmung. Glücklicherweise zeichnet sich in Städten ein neues Modell für die Stadtentwicklung ab, um die Realitäten des Klimawandels aggressiv anzugehen. Es verändert die Art und Weise, wie Städte physischen Raum entwerfen und nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand schaffen, Ressourcen verbrauchen und entsorgen, die natürlichen Ökosysteme nutzen und erhalten und sich auf die Zukunft vorbereiten. Erhältlich bei Amazon

Das sechste Aussterben: Eine unnatürliche Geschichte

von Elizabeth Kolbert
1250062187In den letzten halben Milliarden Jahren gab es fünf Massensterben, als sich die Vielfalt des Lebens auf der Erde plötzlich und dramatisch zusammenzog. Wissenschaftler auf der ganzen Welt überwachen derzeit das sechste Aussterben, von dem vorhergesagt wurde, dass es das verheerendste Aussterben seit dem Asteroideneinschlag war, der die Dinosaurier auslöschte. Dieses Mal sind wir die Katastrophe. In Prosa ist das sofort offen, unterhaltsam und tief informiert, New Yorker Die Schriftstellerin Elizabeth Kolbert erzählt uns, warum und wie Menschen das Leben auf dem Planeten so verändert haben, wie es noch keine Spezies zuvor gegeben hat. Kolbert verwirklicht Forschung in einem halben Dutzend Disziplinen, beschreibt die faszinierenden Arten, die bereits verloren gegangen sind, und die Geschichte des Aussterbens als Konzept. Sie liefert einen bewegenden und umfassenden Bericht über das Verschwinden vor unseren Augen. Sie zeigt, dass das sechste Aussterben wahrscheinlich das dauerhafteste Erbe der Menschheit sein wird, was uns dazu zwingt, die grundlegende Frage, was es bedeutet, ein Mensch zu sein, zu überdenken. Erhältlich bei Amazon

Klimakriege: Der Kampf ums Überleben als die Welt überhitzt

von Gwynne Dyer
1851687181Wellen von Klimaflüchtlingen. Dutzende gescheiterter Staaten. Totaler Krieg. Von einem der größten geopolitischen Analysten der Welt wird ein erschreckender Blick auf die strategischen Realitäten der nahen Zukunft geworfen, wenn der Klimawandel die Mächte der Welt in Richtung Überlebenspolitik treibt. Vorausschauend und unerschütterlich, Klimakriege wird eines der wichtigsten Bücher der kommenden Jahre sein. Lesen Sie es und finden Sie heraus, worauf wir zusteuern. Erhältlich bei Amazon

Vom Herausgeber:
Einkäufe bei Amazon gehen zu Lasten der Transportkosten InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, und ClimateImpactNews.com Kostenlos und ohne Werbetreibende, die Ihre Surfgewohnheiten verfolgen. Selbst wenn Sie auf einen Link klicken, aber diese ausgewählten Produkte nicht kaufen, zahlt uns alles, was Sie bei demselben Besuch bei Amazon kaufen, eine kleine Provision. Es fallen keine zusätzlichen Kosten für Sie an. Bitte tragen Sie zum Aufwand bei. Du kannst auch nutzen Sie diesen Link jederzeit für Amazon nutzbar, damit Sie unsere Bemühungen unterstützen können.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Folge InnerSelf weiter

facebook-icontwitter-iconRSS-Symbol

Holen Sie sich das Neueste per E-Mail

{Emailcloak = off}