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Der Preis eines großen Gehirns#

Immunsystem, Fertilität und Verhaltensweisen korrelieren mit dem Maß des Denkorgans.#


Von der Wiener Zeitung (Mittwoch, 9. März 2016) freundlicherweise zur Verfügung gestellt.

Von

Alexandra Grass


Guppys
Großhirnige Guppys haben ein schlechteres Immunsystem als Kleinhirnige.
© Corbis/Robert Pickett

Wien. Die Größe des Gehirns scheint auf ein Lebewesen vielfältigste Auswirkungen zu haben. Nämlich nicht nur auf die Denkleistung, wie man meinen könnte - und auch nicht nur positive.

Ein Wissenschafterteam um den österreichischen Biologen Alexander Kotrschal, der am Department of Zoology der Universität Stockholm und am Konrad Lorenz Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Veterinärmedizinischen Universität Wien forscht, hat herausgefunden, dass ein großes Gehirn zu Lasten der Leistungsfähigkeit des Immunsystems geht. Vorerst zumindest bei Guppys.

Die Energieverteilung macht’s#

Vermutlich steckt ein energetischer Trade-off, also eine gegenläufige Abhängigkeit, dahinter, erläutert Kotrschal im Gespräch mit der "Wiener Zeitung". Jedes Lebewesen besitze nur ein gewisses Maß an Energie. "Wenn man davon aufgrund der Größe viel ins Gehirn reinsteckt, dann hat man zu wenig über und muss bei anderen Dingen sparen." Dies könnte einer der Gründe sein, dass das Immunsystem bei den Versuchstieren schlechter ausgebildet ist.

In ihrer Testreihe haben die Forscher gleich zwei Aspekte des Immunsystems getestet - das angeborene, mit dem jedes Lebewesen von Geburt an ausgerüstet ist, und das im Laufe des Lebens erworbene. Für ihre Untersuchungen haben sie den allseits beliebten Aquariumfischen fremde Schuppen transplantiert, um danach die Abstoßungsreaktionen zu beobachten. Bei Guppys mit kleinem Hirn war die Reaktion des angeborenen Immunsystems, das bereits beim ersten Aufeinandertreffen mit Eindringlingen und Fremdkörpern reagiert, stärker als bei großhirnigen Fischen, wie sie im Fachblatt "Proceedings of the Royal Society B" berichten.

Daraufhin wurde den Tieren drei Wochen Pause gegönnt, um wie infolge einer Impfung Antikörper auszubilden. Dieses erworbene Immunsystem zeigte bei einer zweiten Transplantation allerdings keine Unterschiede zwischen groß- und kleinhirnigen Guppys.

Blick auf den Menschen#

Welcher Mechanismus hinter dem Einfluss steckt, wissen die Forscher noch nicht. Aber Kotrschal sieht im sogenannten Toll-Like-Receptor (TLR) "einen heißen Kandidaten". Durch diese Rezeptoren vermag das angeborene Immunsystem zwischen eigen und fremd zu unterscheiden. Werden Eindringlinge erkannt, initiieren die TLRs die entsprechende Abwehrreaktion. Da vom Regenwurm bis zum Menschen der gesamte tierische Stammbaum über solche Rezeptoren verfügt, sei es nicht abwegig, dass die Studienergebnisse auch auf den Menschen zutreffen könnten.

In weiteren Forschungen soll nun herausgefunden werden, "ob es sich um einen generellen Trend handelt, der auch in anderen Tieren und sogar Menschen zu finden ist", erklärt der Biologe.

Die Auswirkung auf das Immunsystem ist aber nur ein weiterer Eckstein der Forschungen Kotrschals. So hat er in den letzten Jahren auch herausgefunden, dass Großhirnguppys weniger Nachwuchs bekommen. Auch dies sei auf eine veränderte Energieverteilung im Organismus zurückzuführen.

Ein großes Gehirn verschafft aber offenbar auch einen Überlebensvorteil, wie eine andere vor kurzem von Kotrschal publizierte Studie zeigt - zumindest, solange das Immunsystem nicht angegriffen wird. Die Forscher haben einige tausend Guppys und Fressfeinde in fast naturidenten kleinen Indoor-Bächen ausgesetzt. Das Ergebnis: Vor allem die großhirnigen Weibchen hatten einen Überlebensvorteil.

Hohe Kosten#

Einerseits bringt es also offenbar einiges, ein großes Gehirn zu haben: nämlich Klugheit und einen Überlebensvorteil. "Andererseits bezahlt man den Preis, weil man weniger Kinder bekommt und ein schwaches Immunsystem besitzt", so der Forscher. Jetzt soll herausgefunden werden, welche Moleküle tatsächlich dahinter stecken und ob der Verdacht generell für Wirbeltiere Gültigkeit hat.

Wiener Zeitung, Mittwoch, 9. März 2016