Vor etwa 200 Millionen Jahren, als die Dinosaurier auf der Erde regierten, entwickelten die ersten Säugetiere, ähnlich den schüchternen Spitzmäusen, unmerklich, aber schnell ihren wichtigsten evolutionären Vorteil - ein großes Gehirn. Und alles begann mit der Entwicklung des Geruchssinns.
3D-Gehirnmodelle moderner Opossums und ausgestorbener Hadrocodium (unten rechts). Die Riechkolben sind rot hervorgehoben
„Das sperrige Gehirn von Säugetieren hat sich nicht zum Denken entwickelt“, sagt einer der Autoren einer kürzlich erschienenen Studie, Zhe-Xi Luo, „es hat sich entwickelt, um ein viel dringenderes und einfacheres Problem zu lösen.“Aufgaben - a sensibler Duft.
Tatsächlich erweisen sich die Gehirne von Säugetieren (und Vögeln) im Verhältnis zu ihrer Körpergröße als viel – manchmal 10 Mal – größer als die Gehirne von Reptilien und anderen Tieren. Warum? Einige Wissenschaftler vermuten, dass der Grund dafür in der nächtlichen Lebensweise der ersten Säugetiere liegt, die die Entwicklung des Gehörs stimulierte. Andere glauben, dass das große Gehirn das Ergebnis einer Abnahme der Körpergröße war, die bei frühen Säugetieren auftrat, deren Tempo die Abnahme der Gehirngröße einfach nicht h alten konnte.
Zhe-Xi Luo und seine Kollegen gingen dieses Problem an, indem sie die detaillierte dreidimensionale Form der Schädel von zwei der ältesten uns bekannten Säugetiere rekonstruierten. Dies sind Morganucodon und Hadrocodium, die 1986 in den Fossilien der unteren Lufeng-Formation in China entdeckt wurden. Anhand der Details der Schädelstruktur konnten die Wissenschaftler die Merkmale der Struktur und Entwicklung des Gehirngewebes verschiedener Bereiche des Gehirns zeigen. Als Ergebnis konnten sie dreidimensionale Modelle des Gehirns und der Nebenhöhlen dieser ausgestorbenen Tiere erh alten.
Diese Modelle wurden mit ähnlich konstruierten Gehirnmodellen von sieben ausgestorbenen Arten von Cynodonten, Reptilien, die die direkten Vorfahren von Säugetieren wurden, sowie mit den Gehirnen von 27 Arten primitiver Säugetiere verglichen, die zwischen 65 und 190 Millionen Jahre lebten vor - und mit den Gehirnen von 270 Arten moderner Säugetiere. Auf diese Weise haben Wissenschaftler gezeigt, dass die Vergrößerung des Gehirns von Säugetieren in drei großen Stadien stattfand.
Der erste, der während der Existenz von Morganukodons auftrat, bezieht sich auf die Zeit vor etwa 190 Millionen Jahren. Damals war das Gehirn der Säugetiere bereits etwa 50 % größer als das Gehirn der ihnen vorangegangenen Cynodonten. Der Unterschied war besonders ausgeprägt in den Strukturen, die mit dem Geruchssinn verbunden sind, einschließlich des Riechkolbens.
In der zweiten Phase, in der Ära des Hadrocodium-Lebens, wuchs das Gehirn um weitere 50 %, und fast die gesamte Zunahme betraf die olfaktorischen Strukturen. Das dritte Stadium vor etwa 65 Millionen Jahren ist mit dem Erscheinen moderner Säugetiere verbunden, und das Gehirn hat Bereiche entwickelt, die für die Integration von Informationen aus verschiedenen Sinnen und die Koordination von Bewegungen verantwortlich sind.
Wissenschaftler schlussfolgern, dass die Zunahme der relativen Größe des Gehirns bei Säugetieren mit den Strukturen begann, die mit dem Geruch verbunden sind, und dass es die Zunahme der Empfindlichkeit dieses Sinnesorgans war, die das Wachstum des Gehirngewebes im Allgemeinen stimulierte. Obwohl wir feststellen, dass einige Kollegen von Zhe-Xi Luo vorsichtiger sind und feststellen, dass hier möglicherweise kein kausaler Zusammenhang besteht. Die Vergrößerung des Gehirns und der Riechstrukturen können verschiedene Folgen einer dritten, noch ungeklärten Anpassung sein.
Inzwischen gilt der Geruchssinn heute zu Recht als der älteste unserer Sinne – und leider auch als der am wenigsten erforschte. Über seine vielen Geheimnisse können Sie in unserem Artikel "Gerüche" nachlesen.
