Einige Worte zum Geleit

Hervorgehoben

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Der Nachteil ist, dass die jeweils zuletzt entstandenen Artikel ganz vorn stehen. Da ich aber keine Nachrichten verfasse, sondern Artikel, die aufeinander aufbauen, entspricht diese Abfolge nicht dem eigentlichen Anliegen. Der geneigte Leser ist deshalb gehalten, sich am Inhaltverzeichnis zu orientieren. Das Inhaltsverzeichnis ist im Hauptmenü angelegt. Unter Inhalt sind die einzelnen Artikel in einer logischen Struktur angeordnet und jeweils mit einem Link versehen, was das Navigieren vereinfachen soll. Außerdem findet man im Hauptmenü die Seiten Home mit einigen Worten zum Anliegen dieser Arbeit und Exposè mit einer inhaltlichen Kurzfassung sowie das Impressum mit meinen Kontaktdaten.

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 zuletzt geändert: 25.01.2014

Es werde Mensch

Schöpfung

Würde man heute ein Bild über den Schöpfungsakt malen, dann müsste der erste Mensch eine dunkle Hautfarbe, schwarze Haare und braune Augen haben. Schließlich kam er aus Afrika. Dass er in einem Schöpfungsakt entstanden sei, könnte man aber durchgehen lassen, erscheint doch die Herausbildung des modernen Menschen, gemessen an den Zeiträumen, in denen sich die Evolution vollzog, wie eine Laune der Natur. Nimmt man allerdings die Vorgeschichte dieser Laune hinzu, dann sieht es schon anders aus, denn der Homo sapiens, aus dem der moderne Mensch hervorging, betrat bereits vor etwas mehr als 200.000 Jahren die Bühne der Welt. Der Homo sapiens war darüber hinaus nicht das erste Wesen, das zur Gattung Mensch gezählt wird.

Die erste Art, die man der Gattung Mensch zurechnet, war der Homo habilis.1) Er begann vor rund 2,5 Millionen Jahren seinen Weg. Sein Aussehen unterschied sich bereits deutlich von dem der äffischen Primaten. Die Homo habilis konnten ihre Hände geschickt einsetzen und einfache Werkzeuge zu Hilfe nehmen. Darüber hinaus waren sie recht gute Läufer, die es vermochten, den Wildherden zu folgen. Auf diese Weise konnten sie das ein oder andere Mal tierische Nahrung erbeuten, die mit ihrem Nährstoffreichtum zur Basis der weiteren Entwicklung wurde. Für einen langen Lauf ist jedoch viel Energie erforderlich. Die mit ihrer Bereitstellung verbundenen Verbrennungsprozesse setzen Wärme frei, die schnell nach außen abgegeben werden muss, um eine Überhitzung des Körpers zu vermeiden. Ein dichtes Fell war da nur hinderlich. Die Homo habilis entledigten sich ihres Pelzes und liefen fortan nackt durch die Savanne. Außerdem bildeten sie Schweißdrüsen aus, die bei großer Anstrengung Flüssigkeit absondern, deren Verdunstung dem Körper Wärme entzieht. Die unbehaarte Haut war jedoch nicht mehr gegen die harten Strahlen der afrikanischen Sonne geschützt. Deshalb lagerten sich dunkle Pigmente in die Haut ein, die einen großen Teil dieser Stahlung absorbieren.

Für eine bessere Laufleistung ist ein schmaleres Becken vorteilhaft. Gleichzeitig nahm aber das Gehirn, das bereits im Mutterleib angelegt wird, an Volumen zu. Das heißt, der Kopf der Kinder wurde größer und erforderte einen eher breiteren Geburtskanal, was wiederum nicht mit einem schmaleren Becken zusammenpasste. Diesem Dilemma konnte nur entgangen werden, wenn sich die Tragezeit der Kinder verkürzte. Eine Verkürzung der Tragezeit führte zwangsläufig zu einer längeren und aufwendigeren nachgeburtlichen Fürsorge. Da die Homo habilis wie ihre Vorfahren in Gemeinschaften lebten, konnte diese Fürsorge von der ganzen Gruppe unterstützt werden. Natürlich war in den Gruppen nicht jeder zu jeder Zeit für alles zuständig. Man teilte sich in die Aufgaben, wobei körperliche Gegebenheiten, Neigungen und Fähigkeiten sicher eine Rolle spielten. So wird die Verfolgung der Wildherden und die sich entwickelnde Jagd vor allem den erwachsenen Männern vorbehalten gewesen sein, während sich die Frauen um den Nachwuchs kümmerten und für die pflanzliche Kost zuständig waren. Beides, die gemeinsame Jagd wie auch das Zusammenleben in der Gruppe verlangten und beförderten die Kommunikation untereinander.

Der wachsende Anteil tierischer Nahrung hatte ein Wachstum des Gehirns ermöglicht. Das daraus resultierende intellektuelle Potential half, bessere Werkzeuge und neue Jagdstrategien zu ersinnen. Es half auch, die Kommunikation zu entwickeln, zum Beispiel um das Wissen weitergeben und bewahren zu können. Diese Fortschritte kamen wiederum der Ernährung zugute. Schritt für Schritt ging die Entwicklung voran, manchmal machte sie wohl auch Umwege oder geriet in eine Sackgasse. Wie auch immer, vor rund 1,9 Millionen Jahren wurde eine neue Stufe in der Entwicklung der Gattung Mensch erreicht. Der Homo ergaster erschien auf der Welten Bühne. Er sah dem heutigen Menschen schon ziemlich ähnlich. Der Homo ergaster war ein ausdauernder Läufer und ein guter Jäger, der nicht mehr nur auf verletzte oder verendende Tiere angewiesen war. Der Faustkeil wurde zu seinem universellen Werkzeug, das er mit großem Geschick zu fertigen und vielfältig einzusetzen vermochte. Außerdem nutzte er Holzstöcke, um damit nach Wurzeln zu graben, und er schützte seinen Körper mit Kleidern, die er aus Tierfellen und Häuten fertigte. Das ganz große Ding jedoch war, dass es der Homo ergaster lernte, das Feuer zu händeln, das heißt, es selbst zu entfachen. Das Feuer brachte ihm mehfachen Vorteil – als Schutz vor Raubtieren, als Wärmequelle und vor allem als Möglichkeit zur Aufbereitung der Nahrung. Gegarte Nahrung ist leichter verdaulich und damit effektiver in Energie umwandelbar. Außerdem werden durch das Erhitzen Keime getötet, was die Nahrung einerseits bekömmlicher und andererseits auch haltbarer macht. Damit konnte die Basis für die Ernährung verbreitert werden, was für die weitere Entwicklung herausragende Bedeutung erlangte.

Schon wenig später, was sind schon hunderttausend Jahre in den Dimensionen der Evolution,  trat ein weiterer Vertreter der Gattung Mensch ins Rampenlicht, der Homo erectus. Er scheint aus Populationen des Homo ergaster, die auf der Suche nach neuen Jagdgründen in Richtung Asien ausgewandert waren, hervorgegangen zu sein. Der Homo erectus war ebenfalls ein ausdauernder Läufer. Er nutzte unterschiedliche Jagdstrategien, um seinen Bedarf an tierischer Nahrung zu decken. Man fand Pfeilspitzen, Harpunen und Angeln, die ihm zugeordnet werden. Er stellte auch viele andere Werkzeuge her, um mit ihnen unterschiedliche Herausforderungen des Alltags zu meistern. Man hat aber auch von ihm gefertigten Schmuck gefunden, der davon zeugt, dass sein Selbstbewusstsein an Facetten gewonnen hatte.

Die Stärkung des Selbstbewusstsein ist ein Widerschein der sozialen Differenzierung, die in den Gruppen immer mehr Raum griff. Sie war von einem wachsenden Bedürfnis nach Kommunikation begleitet. Kommunikation wurde für die Umsetzung der Jagdstrategien, für die Organisation des Zusammenlebens und für die Bewahrung von Erfahrungen bei der Herstellung und Verwendung der Werkzeuge immer wichtiger. Einzelne Laute und Gesten reichten bald nicht mehr aus, um diesen Erfordernissen zu genügen. Immer neue Lautkombinationen und ganze Lautfolgen wurden gebraucht, um die unterschiedlichen Sachverhalte zu kennzeichnen. Dies stellte nicht nur hohe Anforderungen an die intellektuellen Fähigkeiten, auch physische Veränderungen zur besseren Lautbildung, wie die Absenkung des Kehlkopfes, waren erforderlich.

Der Homo ergaster wie auch der Homo erectus existierten in einem Zeitraum von rund einer Millionen Jahren. In der überaus langen Zeitspanne ihrer Existenz mögen immer wieder Gruppen entstanden sein, die besondere Merkmale und Eigenschaften hervorbrachten. Behaupteten sich diese Gruppen erfolgreich, dann wuchs deren Population und sie begannen, ihren Lebensraum auszudehnen. Einige von ihnen entwickelten sich zu eigenständigen Arten. Besondere Bedeutung für die Herausbildung des modernen Menschen erlangte der Homo heidelbergensis, der vor rund 800.000 Jahren in Erscheinung trat. Er war ein muskulöser Jäger, der mit seinen hölzernen Wurfspeeren auch größere Tiere erlegen konnte. Sein großes Gehirn deutet darauf hin, dass er über ausgeprägte Sinne verfügte, die ihm bei der Jagd aber auch beim Schutz vor gefährlichen Raubtieren gute Dienste leisteten. Auf ihren Streifzügen waren Gruppen dieser Spezies nach Europa und Asien gelangt, andere blieben in Afrika. Die Gruppen, die es nach Europa verschlug, fanden dort ausreichend Wild vor. Außerdem gab es relativ wenige krankheitsverbreitende Insekten. Dafür mussten Klimaschwankungen mit wiederkehrenden Perioden lebensfeindlicher Kälte in Kauf genommen werden. Die Kälteperioden konnten tödlich sein, nur die stärksten hatten eine Überlebenschance. In dem daraus resultierenden Auswahl- und Anpassungsprozess bildete sich vor rund 200.000 Jahren die Neandertaler heraus.1)

Die Neandertaler waren noch muskulöser und stämmiger als ihre Vorfahren. Die große Körperkraft gepaart mit ausgeprägten Sinnen ließ sie zu erfolgreichen Großwildjägern werden. Aber auch ihre handwerklichen Fähigkeiten waren beachtlich. Die Neandertaler bearbeiteten ihre Werkzeuge, darunter Faustkeile, Schaber, Spitzen und längliche Klingen so, dass sie dem Zweck am besten dienlich waren.1) Sie bearbeiteten Tierfelle und fertigten daraus Kleidung und Decken, um sich vor der Kälte zu schützen. Außerdem gelten die Neandertaler als Erfinder des Klebstoffs. Mit Birkenpech befestigten sie Steinspitzen an Speeren. Diese wurden damit zu gefährlichen Waffen, mit denen sogar Mammuts attackiert werden konnten. Die Großwildjagd erbrachte viel Fleisch, das zur Basis ihrer Ernährung wurde. Bei den meist tiefen Temperaturen konnten sie das Fleisch über lange Zeit frisch halten. Die Großwildjagd war jedoch ein gefährliches Unterfangen. Aus Verletzungen resultierten häufig dauerhafte körperliche Schäden. Die insgesamt schwierigen Lebensbedingungen schlugen sich in einer relativ geringen Lebenserwartung nieder. Daher waren die sozialen Gruppen, in denen sie lebten, eher klein. Meist beschränkten sie sich auf die engere Familie.

Fast parallel entwickelte sich in Afrika der Homo sapiens. Auch er war ein Nachfahre des Homo heidelbergensis, auch er hatte mit den Unbilden der Natur zu kämpfen. Wiederkehrende Dürreperioden führten dazu, dass nur diejenigen überlebten, die in der Lage waren, ausreichend tierische Nahrung zu erbeuten. In Anpassung an dieses Erfordernis setzten sich genetische Veränderungen durch, die dem Homo sapiens zu einem Leistungssprung in puncto ausdauerndem Laufen und damit zu mehr Jagderfolgen verhalfen.2) Ausdauer und Flexibilität waren darüber hinaus Voraussetzung, um den vielfältigen Gefahren, die unter anderem von schnellen und wendigen Raubtieren ausgingen, zu begegnen. Sie musste in der Lage sein, blitzschnell auf eine veränderte Situation zu reagieren. Es war also eine große geistige Beweglichkeit gefordert, die den Homo sapiens aber nicht nur bei der Flucht vor Räubern oder bei der eigenen Jagd zugutekam. Sie half ihnen auch, immer neue und raffiniertere Werkzeuge und Waffen zu ersinnen und zu fertigen. Darin waren sie ihren Brüdern im kalten Europa voraus. Gemeinsam ist den ungleichen Brüdern der Drang zur Wanderschaft, um reichhaltigere Jagdgründe ausfindig zu machen. Während die Neandertaler vor allem weite Teile Asiens erkundeten, besiedelte die Homo sapiens schrittweise den afrikanischen Kontinent, bevor sie vor rund 125.000 Jahren in den Nahen Osten vordrangen. Von dort aus verbreiteten sie sich nach Asien, Australien und nach Europa, wo sie Schritt für Schritt Gebiete, aus denen die Neandertaler verschwunden waren, besetzten.

Wieso aber konnten die Homo sapiens während der Eiszeit nach Europa einwandern und dort überleben, obwohl sie als Afrikaner doch eigentlich nicht für dieses Klima geschaffen waren? Und wieso überlebten die Europäer, die doch eigentlich pefekt den klimatischen Bedingungen angepasst sein sollten, diese Zeit nicht? Die Neandertaler waren zwar gut an die rauen klimatischen Verhältnisse des Nordens angepasst, trotzdem machten ihnen die Klimaschwankungen und vor allem die drastischen Kälteeinbrüche schwer zu schaffen. Sie waren kräftige Jäger, aber ihre Muskeln wie auch ihr großes Gehirn verbrauchten viel Energie. Wurde die Jagd schwieriger, weil Teile des Wilds den Kälteeinbruch nicht überlebt hatten oder davongezogen waren, dann wurde es auch für die Neandertaler eng. Ihre Energiebasis und damit auch ihre Überlebenschancen schwanden dahin. Immer wieder wurde die Population dezimiert und in einzelnen Gebieten sogar gänzlich ausgelöscht. Man geht davon aus, dass selbst in besten Zeiten höchstens 70.000 ihrer Art in den Weiten des Nordens von Spanien bis Sibirien unterwegs waren. In schlechten Zeiten mögen es deutlich weniger gewesen sein, die in kleinen Gruppen und mit wenig Kontakt untereinander umherzogen. Unter solchen Umständen konnte schon das unglückliche Aufeinandertreffen mehrerer lebensfeindlicher Faktoren zum Erlöschen der gesamten Population führen. Dies war offensichtlich vor rund 39.000 Jahren der Fall.

Aber da ist immer noch die Frage, wieso die Homo sapiens dort überleben konnten, wo die Neandertaler ausstarben. Während die Neandertaler für die Großwildjagd starke Muskeln und scharfe Sinne ausgeprägt hatten, die viel Energie verbrauchten, besaßen die Homo sapiens als ausdauernde und behände Läufer einen eher schmalen Körperbau, der deutlich weniger Energie benötigte. Sie waren zur Deckung ihres Energiebedarfs daher nicht auf die Großwildjagd angewiesen. Kleinere Tiere, ergänzt durch pflanzliche Kost, konnten durchaus ihren Energiehunger stillen. Allerdings, wer weniger verbrennt, produziert auch weniger Wärme und friert schneller. Diesen Nachteil glichen die Homo sapiens durch bessere Kleidung aus. Außerdem beherrschten sie das Feuer perfekt. Sie nutzten es nicht nur als Wärmequelle sondern auch zur vielfältigen Aufbereitung der Nahrung. Es wurde nicht nur Fleisch gegart, auch Pflanzen und deren Früchte, darunter solche, die sonst nur schlecht oder gar nicht für die Ernährung nutzbar waren, konnten zubereitet werden. Und sie brachten Neuerungen, wie Gärung und Fermentierung mit, die die Kost alternativreicher gestalteten. Da ihre Waffen ausgefeilter waren als die der Neandertaler, gelang ihnen auch der ein oder andere Jagderfolg, der ihren nordischen Brüdern nicht vergönnt war. Die geistige Beweglichkeit verhalf ihnen also zu Vorteilen im Überlebenskampf.

Waren die Homo sapiens intelligenter als die Neandertaler, obwohl ihr Gehirn doch offensichtlich kleiner war? In diesem Zusammenhang sind zwei Gesichtspunkte von Bedeutung – die individuellen Fähigkeiten zur Verarbeitung von Informationen und der zugängliche Fundus an Erfahrungen. Individuelle Unterschiede hinsichtlich der Fähigkeit zur Verarbeitung von Informationen entstanden und entstehen immer wieder. Das gilt für die Neandertaler wie auch für die Homo sapiens. Auch die Art und Weise mit der Informationen verarbeitet werden, das Vermögen zur Abstraktion und Kombination, ist bei beiden wohl ähnlich ausgeprägt gewesen. Höhlenmalereien zeugen jedenfalls davon, dass die Neandertaler durchaus über diese Fähigkeiten verfügten. Grundlage für geistige Prozesse sind die aus der Umwelt gewonnenen Informationen. Mag sein, dass die Neandertaler leichte Vorteile ob der Schärfe ihrer Sinne besaßen, doch auch in Bezug auf die ihnen möglichen Wahrnehmungen sollten die Gemeinsamkeiten der Arten überwogen haben. Gleiches gilt für die grundsätzliche  Fähigkeit zur Speicherung und Weitergabe von Erfahrungen. Wenn sich die Brüder in ihren geistigen Fähigkeiten aber so wenig unterschieden, was machte dann die Überlegenheit der Homo sapiens aus?

Der entscheidende Unterschied zwischen den Arten entstand durch die sozialen Verbünde, in denen sie lebten. Die Neandertaler zogen in kleinen, auf die engere Familie beschränkte Gruppen durch die Lande, wobei sie nur selten auf ihresgleichen trafen. In diesen, auf die gemeinsame Jagd fokussierten Gemeinschaften entstanden nur geringe Anreize zur Entwicklung der Kommunikation. Die Gemeinschaften der Homo sapiens waren dagegen immer größer geworden, nicht zuletzt, weil die gesamte Population wuchs. Dieses Wachstum fußte auf einer breiter gewordenen Ernährungsbasis, die eine schnellere Geburtenfolge ermöglichte. Außerdem nahm die Lebenserwartung der Individuen zu, vor allem weil sie sich besser zu schützen vermochten und weil sie nicht auf die gefährliche Großwildjagd angewiesen waren. In den größer werdenden Gemeinschaften sammelten sich zwangsläufig mehr Erfahrungen an. Diese Erfahrungen bildeten einen Schatz, der zur Stärkung der Lebensgrundlagen der Gemeinschaft genutzt werden konnte. Dazu mussten sie kommuniziert und in der Gruppe weitergegeben werden, was mit höheren Anforderungen an die Sprechfertigkeit verbunden war. Der Druck zur Entwicklung der Kommunikation führte schließlich zur Herausbildung einer Sprache, die eine Vielzahl von miteinander kombinierbaren Lauten und Lautfolgen besitzt. Außerdem musste diese Sprache eine innere Struktur erhalten, damit die Worte in eine von allen verstandene Beziehung gesetzt werden konnten.

Mit diesen Errungenschaften und Fähigkeiten gesegnet konnte der Homo sapiens auch dort überleben, wo andere untergingen. Ob er bei deren Untergang etwas nachgeholfen hat, ist nicht erwiesen. Jedefalls wurden die Homo sapiens die letzte verbliebene Art der Gattung Mensch. Ihre weitere Entwicklung vollzog sich weniger durch evolutionäre Anpassungen als vielmehr durch Veränderungen in den Lebensbedingungen, die sie selbst herbeiführten. Die Homo sapiens wurden zu Homo sapiens sapiens, zu in Gesellschaften lebenden Menschen.

zuletzt geändert: 21.03.2017

Quellen:

1) Der Neandertaler, GEO kompakt Nr. 41, 2014 – Der dort skizzierte Stammbaum des Menschen wurde hier zugrundegelegt. Es sei darauf verwiesen, dass auch andere Modelle diskutiert werden.

2) Ulrich Bahnsen, Familie Mensch, Die Zeit Nr. 39/2016 vom 15.09.2016

3) Josef H. Reichholf, Das Rätsel der Menschwerdung

Quelle Artikelbild – Ausschnitt aus der Bemalung der Sixtinischen Kapelle in Rom, Michelangelo

 

Gruppendynamik

Elefanten

Die Straße scheint ja gerade noch breit genug zu sein, damit alle schön nebeneinander laufen können. Die Großen am Rand schützen die Flanken. Die Kleinen sind mittendrin, wohlbehütet. Auf diese Weise ist die Gruppe sicher. Anscheinend hat ihnen aber niemand gesagt, dass sie auch auf Autos achten sollten. Die Evolution hat nämlich irgendwann fahrende Blechschüsseln hervorgebracht, die nun die Wege unsicher machen. Das Überleben wird immer schwieriger, nicht nur für Elefanten.

Die Geschichte der Evolution ist jedoch gar nicht so sehr von komplexer werdenden Situationen geprägt, als vielmehr von den wachsenden Möglichkeiten der Tiere, verschiedenartige Informationen in einen Entscheidungsprozess einzubeziehen. Dazu werden die Informationen, die die verschiedenen Sinneszellen über die Außenwelt liefern, mit Erfahrungen abgeglichen und bewertet. Die Bewertungen spiegeln sich in Gefühlen wider, mit denen die Informationen in die Prioritätenfindung eingehen. Zur Gesamtschau kommen darüber hinaus Informationen über die eigene Befindlichkeit hinzu. Hunger, Durst oder Müdigkeit können das Verhalten durchaus beeinflussen und Krankheiten oder Schmerzen die körperlichen Möglichkeiten beschränken. Ein Reh mit einem verletzten Lauf hat keine Chance dem Wolf durch Flucht zu entkommen. Seine Entscheidung kann nur darin bestehen, sich rechtzeitig zu verstecken und zu hoffen, dass Isegrimm nicht aufmerksam wird. Will sich das Reh verstecken, muss es eine Vorstellung von sich selbst haben. Größe und Fellfarbe müssen mit dem gewählten Versteck harmonisieren, damit es dem geübten Auge des Räubers entgeht. Mag sein, dass in diesem Fall die Kriterien für ein Versteck nicht aus der Selbstreflexion des Rehs erwachsen, sondern instinkthaft vorhanden sind. Mit der Zeit gewinnen die Tiere jedoch immer mehr Fähigkeiten, die nur sinnvoll eingesetzt werden können, wenn auch eine Vorstellung von der eigenen Verfasstheit vorhanden ist. Ist der Arm zu kurz, um an das Leckerli zu gelangen, wird sich das Äffchen nach mehreren nutzlosen Versuchen womöglich ein Stöckchen nehmen und sich mit dessen Hilfe den Happen angeln. Damit hat es etwas über seine körperliche Begrenztheit erfahren und gleichzeitig sein Verhalten darauf eingestellt.

Die Einschätzung der eigenen Möglichkeiten gewinnt in einer Gruppe noch weitaus größere Bedeutung. Eine Gruppe, ein sozialer Verbund funktioniert nur, wenn jeder seine Stellung und seine Aufgaben kennt und entsprechend handelt. Das Kennen der eigenen Aufgaben schließt ein, dass auch eine Vorstellung davon existiert, welche Stellung die anderen im Verbund innehaben. Voraussetzung für diese soziale Differenzierung ist, dass die Mitglieder der Gruppe auseinandergehalten werden können. Sie müssen anhand bestimmter physischer Besonderheiten oder typischer Verhaltensweisen unterschieden werden. Dafür ist ein irgendwie geartetes Bild von den anderen erforderlich. „Bild“ ist hier nicht unbedingt wörtlich zu nehmen, denn zur Identifikation anderer Individuen können auch ihr Geruch, der Klang ihrer Stimme oder andere Merkmale beitragen. Wenn man von allen anderen ein „Bild“ hat, dann mag irgendwann das Bedürfnis entstehen, auch sich selbst zu identifizieren, das heißt, sich von anderen abzugrenzen. Eine derartige Abgrenzung kann an physischen Merkmalen wie Geschlecht, Alter oder Körpergröße festgemacht werden. Einige Tierarten haben darüber hinaus eine recht differenzierte Vorstellung von ihrem eigenen Abbild entwickelt. Sie erkennen ihr Spiegelbild. Dieses visuelle Erkennen führt zu einer Bewertung des eigenen Bildes, und sei es drum, dass da ein ärgerlicher Fleck auf dem Federkleid ist, der da nicht hingehört.

Neben den äußeren Merkmalen spielen Körperkraft, Schnelligkeit oder Geschicklichkeit eine wichtige Rolle. Sie unterscheiden die Akteure und sind für deren Stellung in der Gruppe von Bedeutung. Spätestens dann, wenn diese Fähigkeiten im Kampf um die Rangstellung eingesetzt werden, bleiben sie im Gedächtnis der anderen haften. Die Erfahrung dieses Kampfes und die mit ihm verbundene Bewertung der Protagonisten wird fürderhin das Verhalten in der Gruppe prägen. Der Stärkste ist der Chef, dem alle Gehorsam schulden. Auf diese Weise bildet sich eine Hierarchie heraus, die zu einem wichtigen Merkmal des Lebens der Gruppe wird. Sie hilft eine effektive Kooperation zu sichern, außerdem befördert sie die natürliche Auslese, da es dem Stärksten vorbehalten ist, seine Gene weiterzugeben.

Die Entstehung sozialer Gruppen ist eng mit der Entstehung des Gedächtnisses und der Herausbildung von Entscheidungsprozessen verbunden. In diesem Sinne sind Insektenstaaten oder Fischschwärme keine sozialen Gruppen. Ihr Verhalten wird durch die ererbten Automatismen des Handelns bestimmt, das heißt, eine Bewertung von Situationen oder Verhaltensweisen findet nicht statt. Ein erster Höhepunkt in der Entwicklung von Entscheidungsprozessen wird durch das Zeitalter der Dinosaurier markiert. Soweit man weiß, hatten deren Gruppen jedoch nur gering ausgeprägte soziale Strukturen. Immerhin mag die Gruppe einen gewissen Schutz vor Angreifern gewährt haben. Gleichzeitig konnte man sich bei der Suche nach Nahrung oder Wasser unterstützen. Komplexer war das Zusammenwirken sicher bei Arten, die gemeinsam auf Jagd gingen. Für die gemeinsame Jagd ist ein Mindestmaß an Kommunikation erforderlich, um ein koordiniertes Verhalten zu gewährleisten.

Nach der großen Katastrophe und dem Untergang der Dinosaurier traten Säugetiere und Vögel deren Erbe an. Vögel bilden Zweckgemeinschaften, die im beachtlichen Maße helfen, existenzielle Probleme der Tiere zu lösen. Hierarchien spielen in diesen Gemeinschaften jedoch kaum eine Rolle. Das sieht bei den Säugetieren anders aus. Zwar sind die sozialen Gruppen der Säugetiere vielgestaltig, es entstanden kleine Familienverbände genauso wie große Herden, aber eine soziale Rangordnung ist in ihnen die Regel. Zum Anführer einer Herde schwingen sich meist die stärksten Tiere auf, mitunter auch die klügsten. Sie stehen für eine längere Zeit an der Spitze der Hierarchie. In Vogelschwärmen beobachtet man dagegen, dass sich die Tiere in der Führungsrolle, so denn eine solche notwendig ist, abwechseln. Beiden Varianten ist gemeinsam, dass die Verantwortung der Entscheidungsfindung an den Anführer abgegeben wird, obwohl jedes einzelne Tier durchaus zu Entscheidungen fähig ist. Sehr eindrucksvoll lässt sich dies bei Pferden beobachten, die am liebsten blind dem Leittier folgen. Signalisiert dieses eine Gefahr, rennen alle los, als wären sie selbst gerade gebissen worden. Herdentrieb soll allerdings auch bei Menschen schon beobachtet worden sein.

Mit den wachsenden geistigen Fähigkeiten der Tiere wurde das Sozialgeflecht in ihren Gruppen vielschichtiger. Es basierte nun nicht mehr nur auf Unterordnung unter das Leittier, sondern es bildeten sich auch unterschiedlich gefärbte Beziehungen zwischen den Mitgliedern der Gruppe heraus. Die einzelnen werden nun nicht mehr nur erkannt, ihnen wird unabhängig von der Rangstellung auch eine Bewertung beigegeben. Diese Bewertung drückt sich in einem Gefühl aus, das mit den Individuen verbunden wird. Durch die Wahrnehmung dieses Gefühls wird das Verhalten zu diesem Individuum beeinflusst. Mit einigen pflegt man engeren Kontakt, anderen geht man lieber aus dem Wege. Die Wertschätzung, die man dem einzelnen entgegenbringt, kann zum Beispiel durch besondere Erlebnisse geprägt sein. Hat jemand aus der Gruppe in einer schwierigen Situation geholfen oder Schutz gewährt, dann wird diese Erfahrung die Beziehung zum Helfer in besonderem Maße beeinflussen. Man könnte das damit verbundene Gefühl als Dankbarkeit beschreiben. Aber auch Zorn über erfahrene Nichtachtung, Neid auf den Erfolg des anderen oder Abscheu als Ausdruck völliger Ablehnung können solche besonderen Beziehungen ausdrücken.

Die Einschätzung, die man mit anderen verbindet, wird aber nicht nur durch eigene Erlebnisse bestimmt. Andere in der Gruppe sammeln ebenfalls Erfahrungen, die sie bereitwillig weitergeben. Auf diese Weise nehmen sie Einfluss auf die Meinung anderer. Eine solche Einflussnahme ist bereits durch das Verhalten dem Betreffenden gegenüber, da es von den anderen beobachtet wird. Bewertungen werden jedoch auch auf direktem Wege kommuniziert, zumal auf diese Weise die Gruppe gezielt beeinflusst werden kann. Das Verhalten der anderen lässt allerdings Rückschlüsse über die eigene Stellung in der Gruppe zu. Dieses Feedback kann die Selbsteinschätzung bestätigen, oder auch nicht. Fällt die Rückbestätigung anders aus, als es die Selbstbewertung erwarten ließ, dann bahnt sich ein Konflikt an. Da die Gruppe die harte Realität darstellt, wäre es klug, das Eigenbild zu korrigieren und damit möglichen Konfrontationen vorzubeugen. In den sozialen Beziehungen bestimmt die gebotene Klugheit jedoch eher selten das Handeln. Es sind zu viele Emotionen im Spiel.

Entstanden ist die soziale Kommunikation wahrscheinlich für die Organisation des Zusammenlebens. Allerdings sind einige der Meinung, dass Klatsch und Tratsch die Triebfedern des Fortschritts seien. Wie dem auch sei, die Mittel der Kommunikation haben sich im Laufe der Evolution Schritt für Schritt herausgebildet. Begonnen hatte alles mit den Botenstoffen. Genauso wie innerhalb der Lebewesen die Koordination der Zellen und Organe mit Botenstoffen geregelt wird, so werden Botenstoffe auch für die Kommunikation mit anderen Lebewesen genutzt. Blütenpflanzen setzen zum Beispiel Botenstoffe frei, um Insekten anzulocken. Die Insekten sollen den Blütenstaub weitertragen und so die geschlechtliche Vermehrung der Pflanze sichern, die sich ja selbst nicht von der Stelle rühren kann. Für ihre Dienste werden die Insekten mit Zucker belohnt. Bei Bienen hat man beobachtet, dass sich die Tiere mit bestimmten Verhaltensweisen untereinander verständigen und zum Beispiel mit einem „Tanz“ auf Nahrungsfundorte aufmerksam machen. Diese Kommunikation beruht darauf, dass ein bestimmtes Verhalten mit einer festgelegten Bedeutung verbunden ist. Diese Bedeutung muss die Biene nicht erlernen, dieses „Wissen“  ist in ihren Genen verankert.

Tieren, die Erfahrungen in ihr Verhalten einfließen lassen können, eröffnen sich neue Möglichkeiten der Kommunikation, ohne dass auf bewährte Mittel verzichtet würde. So werden weiterhin Botenstoffe eingesetzt, zum Beispiel um bestimmte körperliche Dispositionen zu signalisieren. Ist der Körper der Löwin zur Empfängnis bereit, setzt er einen Stoff frei, der, so er von einem Löwen registriert wird, bei diesem Paarungsdrang auslöst. Ebenso gibt es Verhaltensweisen, deren Bedeutung instinktiv verstanden wird. Dass das Schwanzwedeln eine freudige Erregung ausdrückt, braucht der junge Hund nicht zu lernen, es gehört zu seinem ererbten Wissen. Dass der aufgestellte Schwanz der Katze dagegen nichts mit freudiger Erwartung zu tun hat, kann er schwerlich begreifen. Schmerzhafte Erfahrungen werden ihn lehren, solchen Tieren tunlichst aus dem Weg zu gehen. Den ererbten Mitteln der Kommunikation können mit der Entwicklung des Gedächtnisses neue, flexible Formen hinzugefügt werden. Sie ermöglichen es, in stärkerem Maße die besondere Lebenswirklichkeit der Gruppe in die Kommunikation einfließen zu lassen. Damit auf dieser Basis Verständigung gelingt, müssen die eingesetzten Mittel, zum Beispiel bestimmte Laute oder Verhaltensweisen, von allen in gleicher Weise interpretiert werden. Die Interpretationen bekommt man jedoch nicht in die Wiege gelegt, man muss sie erlernen.

Lernen kann man zum Beispiel durch Nachahmen. Mit dem Nachahmen entsteht eine eigene Erfahrung, die vom Gedächtnis bewahrt wird. Durch das Nachempfinden einer Stuation werden auch die mit ihr verbundenen Gefühle transportiert. Auf diese Weise kann für den Lernenden das gute Gefühl des Erfolgs wie auch das Unangenehme der Niederlage erfahrbar werden, auch wenn er selbst nicht direkt am Geschehen beteiligt war. Erfahrungen können ebenso durch das Vorspielen der Situation weitergegeben werden, ohne dass eine Nachahmung erfolgt. Durch Vorspielen und intensives Beobachten werden die mit der Situation verbundenen Bewertungen ebenfalls vermittelt. Allerdings kann im Alltag das erforderliche oder erwartete Verhalten nicht jedes Mal vorgespielt werden, um andere zu einer entsprechenden Handlung zu bewegen. Die dafür notwendige Zeit ist schlicht nicht vorhanden. Für die Verständigung müssen also Verkürzungen oder Abstraktionen gefunden werden, um mit wenigen Lauten, speziellen Minenspielen oder Gesten eine bestimmte Situation respektive ein bestimmtes Verhalten symbolhaft zu bezeichnen. Diese Verkürzungen oder Symbole lösen beim gegenüber, der deren Bedeutung kennt, weil er sie erlernt hat, die geforderte Reaktion aus. Einen Hund kann man trainieren, dass er Befehle in Form von Lautfolgen oder Gesten erkennt und das mit diesen Befehlen geforderte Verhalten abliefert. Dieses Erlernen von Befehlen ist erfolgreich, weil die Fähigkeit Zeichengebungen oder Laute mit einem bestimmten Verhalten zu verbinden, in der Natur des Hundes angelegt ist, das heißt, sie spielt auch in der Kommunikation im Rudel eine Rolle.

Mit der wachsende Bedeutung der Gruppe für das Überleben des einzelnen werden die Entscheidungen zu sozialen Beziehungen immer wichtiger. Sie werden neben der natürlichen Umwelt und dem eigenen Körper zur dritten Wirklichkeit, mit der man sich auseinandersetzen muss. Die Menschenaffen und unsere tierischen Vorfahren aus der Gattung der Homininen verkörpern einen Höhepunkt dieses Entwicklungsprozesses. Er manifestiert sich nicht nur in durchdachten Jagdstrategien, in der Nutzung von Werkzeugen und der Herausbildung einer Arbeitsteilung innerhalb der Gruppe, sondern auch in der Vielfalt der Kommunikation untereinander. Die sozialen Beziehungen werden differenzierter und sind oftmals von Sympathien und Antipathien geprägt. In diesem Kontext erhalten Ereignisse mitunter eine unterschiedliche Bewertung, in Abhängigkeit davon, wen sie betreffen. So wird zum Beispiel das Missgeschick eines anderen Mitgefühl auslösen, wenn dieser andere zu den Freunden zählt, oder aber Schadenfreude, wenn dies eher nicht der Fall ist. Der Verlust eines Nahestehenden wird schmerzlich empfunden, der Tod eines Gegners möglicherweise als Triumph. Den Gefühlen, denen wir hier unterschiedliche Namen geben, liegen jedoch in letzter Konsequenz körperliche Reaktionen zugrunde, die als angenehm oder unangenehm empfunden werden. Ihre Unterscheidung resultiert in erster Linie aus den sozialen Konstellationen, mit denen sie verbunden sind.

Eine weitere Gruppe von Gefühlen ist mit der Reflexion von Entscheidungen verknüpft. Die Reflexion kann, je nach dem erzielten Ergebnis, Zufriedenheit aber auch Ärger oder Bedauern auslösen. Mit „Bedauern“ wird hier ein Gefühl bezeichnet, das mit dem fehlenden Erfolg der Entscheidung verbunden ist. Dieses unangenehme Gefühl führt zu einer Neubewertung der Ausgangssituation. Es befördert also einen Lernprozess. Ist das Ergebnis einer Entscheidung sogar von Nachteil, dann kann das Gefühl auch „Ärger“ sein. Das heißt, es fällt stärker aus, was entsprechende Folgerungen für das zukünftige Herangehen an vergleichbare Situationen hat. Falls noch jemand anderes Einfluss auf die Entscheidung genommen hatte und so den Misserfolg mitbegründete, richtet sich der Ärger oder Zorn gegen diesen. Stellt sich eine eigene Entscheidung, die andere Mitglieder der Gruppe betraf, als unpassend oder falsch heraus, dann wird das als peinlich empfunden. Diese Pein ist ebenfalls ein starkes Gefühl, da mit einem solchen Fehler womöglich die eigene Stellung in der Gruppe untergraben wird. Noch gravierender ist es, wenn man die Versehrtheit oder gar den Tod eines anderen verursacht. Diese Schuld verlangt Sühne. Aus ihr erwächst ein Konflikt, der die gesamte Gruppe betrifft.

Mit der Herausbildung eines vielschichtigen sozialen Geflechts entsteht auch die Möglichkeit, dass nicht der körperlich Stärkste die Hierarchie der Gruppe anführt, sondern dass geschickt geschmiedete Bündnisse die Macht erobern. Die Intrige tritt ins Leben. Eine ihrer Besonderheiten besteht darin, dass nicht Sympathie und Zuneigung den Antrieb für das Bündnis bilden, sondern das Kalkül des Machtzuwachses. Macht sichert den Zugang zur besten Nahrung und eröffnet ungeahnte Möglichkeiten für die Verbreitung des eigenen Samens. Macht beschert gute Gefühle. Zur Erlangung der Macht braucht man Mitstreiter. Es ist sicher hilfreich, die Beziehungen der anderen zueinander zu beobachten, um Anhaltspunkte über deren Pläne und Motive zu erhalten. Vielleicht ergeben sich daraus Möglichkeiten zur Gewinnung von Komplizen. Um potentielle Mitstreiter tatsächlich für die eigenen Pläne zu gewinnen, wird dann auch mal übertrieben oder falsch Zeugnis abgelegt. Die wachsenden geistigen Fähigkeiten werden also beileibe nicht nur zu Nutz und Frommen der Gemeinschaft eingesetzt. Eigentlich ist es beinahe beruhigend, dass bereits unsere tierischen Vorfahren das Spiel um die Macht erfanden. Es ist aber auch beunruhigend, dass es so tief in der Evolution verwurzelt ist. Immerhin sind die machtgierigen Ränkeschmiede auch unter den Tieren nur ein Teil der Gruppe, ein anderer versucht Streit zu schlichten und ein friedliches Miteinander zu bewahren.

zuletzt geändert: 13.08.2016

Quelle Artikelbild: green-tiger.de

Wahrnehmungen

wolf

Mit den Wahrnehmungen fing alles an. Beim Nachdenken darüber, wie unsere Sinne funktionieren, wurde klar, dass sie uns auf verschiedene Weise Informationen zu Strukturen und Bewegungen in unserer Umwelt vermitteln. Die sinnlichen Attribute dieser Wahrnehmungen, wie Helligkeit, Farben, Geräusche, Geschmack oder Geruch, sind keine Eigenschaften dieser Strukturen und Bewegungen sondern Imaginationen des Gehirns. Aber warum das alles?

Nun, noch immer gilt es, die Prioritäten des Handelns zu bestimmen. Dazu müssen die aus der Umwelt und dem eigenen Körper verfügbaren Informationen verarbeitet werden. Das bedeutet, sie werden identifiziert, bewertet und zueinander in Beziehung gesetzt. Informationen über die Umwelt liefern die Sinnesorgane, die in aller Regel in oder auf der Außenhaut platziert sind. Sie registrieren das Auftreffen von Atomen und Molekülen, die sie durch ihre Struktur oder über ihre Außenwirkung unterscheiden. Andere Sinneszellen können das Einwirken von Energie, also von Bewegungen signalisieren, die zum Beispiel als Licht, als Schall oder als Druck daherkommen. Das Eintreffen einer solchen Struktur oder Bewegung führt in der Sinneszelle zur Auslösung eines elektrischen Impulses, der an das Gehirn weitergeleitet wird. Der elektrisch Impuls trägt selbst keine Angaben über die Art der Information, die ihn auslöste, insich. Die Differenziertheit der Informationen wird dadurch bewahrt, dass die Impulse der einzelnen Sinneszellen jeweils spezielle neuronale Strukturen im Gehirn ansprechen.

Den Informationen der Sinneszellen, die als elektrische Impulse im Gehirn ankommen, muss dort ein „Sinn“ zugeordnet werden. Jede einzelne Sinneszelle liefert jeweils nur einen Impuls, der eine Nervenzelle im Gehirn aktiviert. Da dies viele Sinneszellen gleichzeitig tun, kommt die Information in Form einer Impulsstruktur im Gehirn an, wo sie eine Entsprechung in der aktivierten Struktur von Neuronen findet. Diese wird mit den neuronalen Strukturen, in denen die Erfahrungen gespeichert sind, abgeglichen. Auf die Erfahrungen, mit denen die meisten Übereinstimmungen festgestellt werden, kann sich die aktuelle Information beziehen. Ihre neuronalen Netze verbinden sich, wobei die Bewertung, die der Erfahrung anheftet, auf die neue Information übergeht. Sie erhält einen Sinn. Gleichzeitig wird das mit der Erfahrung verbundene Verhaltensmuster, das die Reaktion auf diese spezielle Information beinhaltet, aktiviert. Einzelne der auf diese Weise angeregten Verhaltensmuster gelangen unmittelbar zur Ausführung. Man bezeichnet sie als Reflexe. Die Reflexe sind in einer relativ frühen Phase der Evolution entstanden und betreffen meist grundlegende Anforderungen des Überlebens.

Für Cyanobakterien war es schon vor Urzeiten wichtig, das lebensspendende Sonnenlicht zu erkennen. Nur mit seiner Hilfe konnte die Photosynthese realisiert werden. Trifft dieses Licht auf einen entsprechenden Sensor der äußeren Hülle, so setzt er eine Wirkung frei, die ein vorherbestimmtes Verhalten, hier die Bewegung zum Licht hin, hervorruft. Eine Bewertung der Information und eine Entscheidung sind nicht notwendig. Auf vergleichbare Weise lösen bei Pflanzen Impulse der Sinneszellen ein Verhalten aus. So orientieren viele Pflanzen ihr Wachstum zum Licht hin. Grundlage dafür sind Impulse von Sinneszellen, die Licht registrieren. Selbst die Sonnenblume schaut immer zum großen Lichtspender, obwohl dieser im Laufe des Tages seinen Platz am Firmament verändert. Die Sonnenblume muss dazu keine Entscheidung treffen, dieses Verhalten ist in ihrem Erbgut angelegt.

Ähnliches findet man auch bei Insekten. Es ist unwahrscheinlich, dass ein Käfer das Gelb einer Blüte „sieht“ und er sie deshalb in Erwartung süßen Nektars ansteuert. Er registriert vielmehr Licht eines bestimmten Frequenzbereichs, das dieses Verhalten auslöst. Darüber muss er nicht nachdenken, es geschieht eben. Vor diesem Hintergrund wird auch die Funktionsweise der Facettenaugen, die ein Merkmal vieler Insekten sind, verständlich. Diese Augen liefern kein ganzheitliches Bild. Sie sammeln vielmehr Informationen über Lichtreflexionen und deren Veränderung, und dies in einem möglichst breiten Umfeld. Dadurch, dass die Dinge das Licht unterschiedlich reflektieren, können sie Signale aus der Umwelt, zum Beispiel über gelbe Blüten, orten und zielstrebig ansteuern. Treten Veränderungen in der Reflexion des Lichts auf, so ist dies häufig ein Zeichen für Gefahr. Umgehend wird ein Fluchtverhalten ausgelöst, ohne dass dazu eine Entscheidung zu treffen wäre. Es ist verdammt schwierig, eine Fliege zu erwischen, denn sie kann selbst hinterhältige Angriffe registrieren. Zwar „sieht“ sie den Angreifer nicht, sie bemerkt jedoch die mit seiner Bewegung verbundene Veränderung des Lichts, und dies beinahe im Rundumblick. Das Eintreffen einer derartigen Information löst augenblicklich die Flucht aus.

Mit der Herausbildung von Entscheidungsprozessen auf der Basis gespeicherter Erfahrungen wurde vieles anders. Die direkte Ausführung eines festgelegten Verhaltens als Reaktion auf eine ganz bestimmte Information verschwand zwar nicht, aber ein größer werdender Teil der Informationen muss nun erst verarbeitet und in einen Entscheidungsprozess einbezogen werden, bevor er eine Handlung auslöst. Außerdem entwickelten sich die Sinne zu komplexen Organen weiter, die mit verschiedenartigen Sensorzellen eine Vielzahl von Informationen zu unterschiedlichen Aspekten der Wirklichkeit liefern. Die daraus resultierenden Informationen müssen verarbeitet, miteinander kombiniert und immer wieder mit den Erfahrungen abgeglichen werden, um sie bewerten zu können. So werden zum Beispiel die von den Augen registrierten Lichtpunkte derart kombiniert, dass sich Formen bilden, die sich identifizieren lassen, weil sie als Erfahrung gespeichert sind. In der weiteren Verarbeitung werden die Konturen der Objekte hervorgehoben, was ihre Abgrenzung zur Umwelt verbessert. Außerdem befinden sich die identifizierten Objekte in bestimmten Abständen zueinander. Die Erfassung dieser Relationen und ihr Abgleich mit Erfahrungen ist für die Orientierung und die Bewegung im Raum von großer Bedeutung.

Die Informationen der Sinnesorgane werden in der Großhirnrinde gesammelt und verarbeitet. Dafür bildeten sich auf die Informationen der einzelnen Sinnesorgane spezialisierte Areale aus. Dort sind auch die mit diesen Sinnesorganen verbundenen Erfahrungen gespeichert. Noch etwas hat sich mit den Entscheidungsprozessen verändert. War bislang nur der jeweilige Reiz selbst die Information, die reflexartig eine Handlung auslöste, so ist für eine komplexe Beurteilung der Situation auch das Nichtvorhandensein eines Reizes von Belang. Folglich müssen beide Möglichkeiten, das Vorhandensein wie auch das Fehlen eines bestimmten Reizes, als Information in die Entscheidungsfindung einbezogen werden. Dazu werden sie durch unterschiedliche Wahrnehmungsmuster voneinander abgegrenzt. Für das Licht heißt das, dass das Vorhandensein des Impulses als „hell“ wahrgenommen wird, das Fehlen als „dunkel“. Die unterschiedliche Intensität der Reize spiegelt sich in den Abstufungen von hell und dunkel wider.

Bei den Informationen der Zapfen über bestimmte Frequenzbereiche des Lichts werden die Wahrnehmungsmuster nicht alternativ gebildet, vielmehr wird der Anteil der verschiedenen „Farbinformationen“ zu einem Mittelwert verrechnet, dem dann ein Farbeindruck zugeordnet wird. Demnach gibt es zwei unterschiedliche Verfahren, wie den Informationen Muster der Wahrnehmung zugeordnet werden. Zum einen werden sie mit Hilfe eines Gegensatzes gebildet, zum anderen können sie aus der Verrechnung unterschiedlicher Werte zu einem Mittelwert resultieren. Am Ende entsteht ein komplexes Bild, in dem die einzelnen Aspekte durch die unterschiedlichen Wahrnehmungsmuster, mit denen sie belegt sind, unterscheidbar bleiben. Durch die Kombination verschiedener visueller Wahrnehmungen können darüber hinaus weitergehende Details voneinander abgegrenzt und deutlich gemacht werden. So erscheinen in der identifizierten Form Baumstamm möglicherweise Schattierungen, die aus Furchen an dessen Oberfläche resultieren.

Wahrnehmungsmuster bildeten sich nicht nur für visuelle Reize sondern für alle Sinne aus. Sie sind Bestandteil der Informationsverarbeitung in der Großhirnrinde. Vielleicht könnte man sie als neuronale Schablonen begreifen, in die die aktuellen Informationen, respektive die sie verkörpernden neuronalen Netze, eingefügt werden. Die den einzelnen Sinnen zugeordneten Wahrnehmungsmuster sind dabei deutlich voneinander unterschieden. Sie gehören quasi unterschiedlichen Sphären an. Wir bezeichnen sie als Sehen, Hören, Riechen, Schmecken und Tasten, als Fühlen von Druck, Temperatur oder Gleichgewicht. Innerhalb dieser Sphären oder Wahrnehmungsmuster sind jeweils Möglichkeiten zur Differenzierung gegeben, wodurch Aspekte und Details wie Geschmacks- oder Geruchsnuancen, unterschiedliche Töne und Geräusche oder eben Formen, Farben und Helligkeiten voneinander abgegrenzt werden können. Darüber hinaus ist nicht nur für das Sehen das Nichtvorhandensein eines Reizes von Belang, auch in Bezug auf andere Sinne wird das Fehlen des Reizes mit einem Wahrnehmungsmuster belegt. Treffen keine Schallwellen auf das Ohr, entsteht die Wahrnehmung „Ruhe“, treffen Schallwellen auf, dann bedeutet das „Geräusch“. Dieses Geräusch kann mit Hilfe verschiedener Sinneszellen weiter differenziert werden. Die Frequenz der Schallwellen wird in unterschiedlichen Tonhöhen deutlich, ihre Intensität in verschiedenen Lautstärken. Die Töne wechseln sich mit kurzen Ruhepausen ab. Die konkrete Abfolge von Tönen und Pausen lässt Rhytmen entstehen. Im Abgleich mit Erfahrungen kann unter Umständen eine Melodie identifiziert werden.

Zu den Wahrnehmungen, die aus den Impulsen der Sinnesorgane entstehen, kommen Wahrnehmungen den eigenen Körper betreffend hinzu. Das können Wahrnehmungen wie Durst und Hunger sein, die einen Mangel signalisieren, oder Schmerzen, die eine Verletzung und damit eine Gefährdung der körperlichen Möglichkeiten anzeigen. Eine weitere Gruppe von Wahrnehmungen betrifft die Gefühle. Gefühle drücken Bewertungen aus, die den Erfahrungen anheften. Wird eine aktuelle Information identifiziert, indem sie sich mit einer Erfahrung verbindet, wird das mit ihr verbundene Verhaltensmuster als mögliche Reaktion aktiviert. Mit der Aktivierung des Verhaltensmusters wird auch eine körperliche Empfindung, ein Gefühl erzeugt. Durch die Wahrnehmung des mit der Erfahrung verbundenen Gefühls erhält die Information schließlich die Bewertung, mit der sie in den Entscheidungsprozess einfließt.

Mit der zunehmenden Bedeutung sozialer Gruppen für das Leben und Überleben des Einzelnen wächst auch der Stellenwert der Informationen, die die Beziehungen in der Gruppe betreffen. Wieder sind es nicht die Informationen selbst, sondern die ihnen auf der Basis von Erfahrungen zugeordneten Gefühle, deren Wahrnehmung in die Entscheidung einfließen. Die zunehmende Bedeutung der sozialen Beziehungen führt auch dazu, dass ein weiterer Faktor immer stärker die Entscheidungen beeinflusst – das Kalkül. Das Kalkül zielt nicht in erster Linie auf die Lösung einer anstehenden Aufgabe, sondern auf die Herstellung einer Konstellation in der Gruppe, die zum eigenen Vorteil gereicht. Für einen derartigen Plan braucht man eine Vorstellung davon, worin der eigene Vorteil liegt und wie man ihn erlangen kann. Außerdem muss der wohl ersonnene Plan mit Gefühlen verknüpft sein, damit er praktische Relevanz erreicht. Aber, woher erhält ein Plan, also etwas, was noch nicht stattgefunden hat, eine Bewertung? Eine derartige Bewertung könnte aus Erfahrungen resultieren, die der Planer in einer ähnlichen Situation bereits gesammelt hatte. Vielleicht war er schon einmal der engste Vertraute des Leithammels und will es wieder werden. Bewertungen können aber auch aus Beobachtungen resultieren. Man sieht doch, wie andere ihre Vorteile auskosten, indem sie die ersten an den Futtertrögen oder bei der Verbreitung des eigenen Samens sind

Lässt man die aufgeführten Wahrnehmungen noch einmal Revue passieren, dann wird deutlich, dass sie recht unterschiedliche Sachverhalte betreffen. Allen gemeinsam ist, dass ihnen Informationen zugrunde liegen, die als elektrische Impulse ins Gehirn gelangen, um dort verarbeitet zu werden. Nimmt man ihre Spezifik als Basis, dann lassen sich folgende Wahrnehmungen unterscheiden:

  • Wahrnehmung von äußeren Reizen, die reflexartig ein fest zugeordnetes Verhaltensmuster aktivieren
  • Wahrnehmungen der Sinnesorgane, die mit Erfahrungen abgeglichen werden müssen, damit ihnen ein Verhaltensmuster und eine Bewertung zugeordnet werden kann
  • Wahrnehmung von körperlichen Signalen zu Bedürfnissen wie Hunger und Durst oder zu Gefährdungen aus Verletzung und Krankheit
  • Wahrnehmung von Gefühlen, die Bewertungen von Informationen der Sinnesorgane oder von Bedürfnissen und Gefährdungen ausdrücken.

Die erstgenannte Gruppe von Wahrnehmungen verlangt keine Entscheidungen, da sie direkt eine vorherbestimmte Reaktion auslösen. Alle anderen Wahrnehmungen müssen erst verarbeitet und zueinander in Beziehung gesetzt werden, um zu einer ganzheitlichen Bewertung der Situation und zur Priorisierung eines bestimmten Verhaltens zu gelangen. Auf diese Gesamtschau hat sich ein besonderes Areal der Großhirnrinde spezialisiert. Dort werden allerdings nicht die einzelnen Informationen zusammengeführt, sondern die Wahrnehmungen zu den Gefühlen, die die Informationen der inneren und äußeren Quellen auslösen.

Nur, wie können die Informationen respektive Gefühle gegeneinander abgewogen werden, dass daraus eine Entscheidung über die Prioritäten des Handelns resultiert? Es sind wohl im wesentlichen zwei Aspekte, die deren Gewichtung bestimmen. Zum einen sind es die unterschiedlichen Quellen der Informationen, die für die einzelnen Tierarten einen unterschiedlichen Stellenwert erlangen. Bei den Primaten ist die Gesamtschau in starkem Maße durch visuelle Quellen geprägt. Bei Hunden ist daneben der Geruchssinn von besonderer Bedeutung, bei Katzen eher das Gehör. Maulwürfe wiederum sehen schlecht; ihre Entscheidungen werden vorwiegend durch den Tastsinn und den Geruchssinn geleitet. Auf diese Weise entsteht ein artenspezifisches Ranking der Informationsquellen, das sich physiologisch in der Komplexität der Sinnesorgane sowie der verarbeitenden Hirnareale niederschlägt. Der jeweils dominierende Sinn prägt durch die mit ihm verbundenen Gefühle die Gesamtschau.

Die einzelnen Informationen können aber auch eine unterschiedliche Dringlichkeit besitzen, die eine Abweichung von dieser vorgegebenen Gewichtung erforderlich macht. Die Dringlichkeit kann über die Intensität des Reizes vermittelt werden. Ein starker Geruch mag zum Beispiel ein Indiz für die Nähe der Gefahr sein. In die Bewertung der Dringlichkeit fließen aber auch die Erfahrungen ein. Der Geruch könnte zum Beispiel als harmlos eingestuft sein und deshalb für die anstehende Entscheidung bedeutungslos bleiben. Ist er jedoch einem gefährlichen Räuber zuzuordnen, dann ist höchste Wachsamkeit geboten, auch wenn der Feind noch nicht gesichtet wurde. Die erfahrungsgemäße Dringlichkeit spiegelt sich in der Art und Intensität des ausgelösten Gefühls wider.

Gefühle werden letztlich durch Botenstoffe hervorgerufen. Im Rahmen der Gesamtschau sind also die verschiedenen Botenstoffe und die Intensität ihrer Ausschüttung gegeneinander abzuwägen. Für ein solches Abwägen ist ein Ranking der Botenstoffe erforderlich. Dieses Ranking wird durch Erfahrungen offensichtlich nicht oder nur bedingt beeinflusst. Es muss also Teil des Erbguts und damit tief in der Evolution verankert sein. Dieses durchaus bewährte System hat auch einen Nachteil, denn einige Reize, die für das Leben und Überleben nicht von Bedeutung oder gar gefährlich sind, können trotzdem eine hohe Priorität erlangen, nur weil sie die Ausschüttung bestimmter Botenstoffe hervorrufen, die ein hohes Ranking besitzen. Auf diese Weise kann eine Erfahrung entstehen, die zwar hoch bewertet wird, die aber in ihrer Konsequenz dem Leben schadet.

Die Gefühle, deren Wahrnehmung in die Gesamtschau eingeht, bleiben mit den Verhaltensmustern, von denen sie ausgelöst wurden, verknüpft. Dadurch ist nach der Entscheidung eine Rückkopplung möglich, das heißt, es werden Botenstoffe ausgeschüttet, die das priorisierte Verhaltensmuster stimulieren, damit es zur Tat werden kann. Neu eingehende Informationen werden weiterhin zu dieser Entscheidung in Beziehung gesetzt. Dabei geht es nicht darum, die getroffene Entscheidung permanent in Frage zu stellen, sondern darum, Begleitumstände zu erfassen, die für die Reflexion über den Erfolg der Handlung von Belang sind. Die Reflexion der Handlung ist wiederum Grundlage für die Fortschreibung der Erfahrungen und die Optimierung zukünftiger Entscheidungen.

 

Der gesamte Abschnitt ist mit „Bewusstsein“ überschrieben. Trotzdem kommt dieser Begriff im Text nicht vor. Er wurde nicht gebraucht. Man könnte einwenden, dass der moderne Mensch mit seinen Besonderheiten bisher nicht Gegenstand der Betrachtung war. Würde Bewusstsein jedoch dem modernen Mensch vorbehalten sein, dann verschwände der evolutionäre Zusammenhang, „Bewusstsein“ müsste quasi aus dem Nichts erwachsen. Andererseits sind die Vorgänge, die mit „Bewusstsein“ beschrieben werden, Prozesse der Informationsverarbeitung. Für die Verarbeitung müssen die Informationen zueinander in Beziehung gesetzt und mit Erfahrungen abgeglichen werden, um die Prioritäten des Handelns zu bestimmen. Diese Fähigkeit, ist, wie gesehen, in einem langen evolutionären Prozess entstanden. Geht sie, zum Beispiel in Folge einer schweren Verletzung des Gehirns, verloren, dann setzt ein bewusstloser oder besinnungsloser Zustand ein. Informationen der Sinne können nicht mehr verarbeitet werden. Die primären Lebensfunktionen bleiben jedoch erhalten, da sie von den Teilen des Gehirns gesteuert werden, die automatisch, das heißt nach ererbten Mustern und ohne die Notwendigkeit individueller Entscheidungen, funktionieren. Für die Abgrenzung eines bewussten von einem bewusstlosen Zustand ist der Begriff „Bewusstsein“ also durchaus sinnvoll, für die Beschreibung der informationsverarbeitenden Prozesse eher weniger.

zuletzt geändert: 21.11.2016

Quelle Artikelbild: online-mit-tieren.com

 

Gefühle

tierische Gefühle

Eines der großen Mysterien des Lebens sind die Gefühle. Dem einen bescheren sie eine Hochstimmung, dem anderen quälende Pein. Sie stimulieren oder depremieren, sie belohnen und bestrafen. Und warum das alles?

Gefühle sollen helfen, die Prioritäten des Handelns zu bestimmen und diese dann in die Tat umzusetzen. Auf der einen Seite war es speziell für die Tiere wichtig, möglichst viele Informationen aus der Umwelt und über den eigenen Körper zu sammeln, um das eigene Verhalten rationell auf den Erhalt der eigenen Existenz respektive auf das Überleben der Art auszurichten. Auf der anderen Seite galt es, die immer vielfältiger werdende Informationsflut zu bändigen. Es musste gelingen, die verschiedenen Informationen zueinander in Beziehung zu setzen, um eine Entscheidung über das sinnvollste Verhalten herbeizuführen. Beide Faktoren, die wachsende Informationsflut und die steigenden Anforderungen an den Prozess der Prioritätenfindung, sind zwei Seiten der selben Medaille.

Informationen treten als Wirkungen auf, die an das Gehirn weitergeleitet werden, um dort das der Information entsprechende Verhaltensmuster anzuregen. Das Verhaltensmuster in Form eines neuronalen Netzes veranlasst die Bereitstellung von Botenstoffen, die zu den für die bevorstehende Handlung erforderlichen Mitspielern, zum Beispiel Muskeln und inneren Organen, transportiert werden, um sie zu aktivieren. Sind vielfältige Informationen, womöglich mit divergierenden Anforderungen, eingegangen, ist erst einmal zu klären, welcher Information und damit welcher Handlung die höchste Priorität gebührt. Die Art und Weise, wie Lebewesen die Prioritäten des Handelns bestimmen, hat sich im Laufe der Evolution verändert. Bei Pflanzen wie auch bei den ersten Tierformen bis hin zu Insekten und Krebsen lösen bestimmte eingehende Informationen genetisch vorgegebene Reaktionen aus. Das heißt, ein äußerer Reiz versetzt direkt ein neuronales Netz und damit ein Verhaltensmuster in Aktion. Die Priorität des Handelns ist in der Verbindung zwischen der Sensorzelle und dem aktivierten neuronalen Netz genetisch fixiert. Individuelle Entscheidungen sind nicht erforderlich und auch nicht vorgesehen. Als das Gedächtnis ins Spiel kam, konnten zunehmend auch komplexe Informationen verarbeitet werden. Sie sind nicht direkt mit einem Verhaltensmuster verknüpft. Sie müssen vielmehr mit Hilfe von Erfahrungen identifiziert und bewertet werden, um in eine Entscheidung über das weitere Verhalten einfließen zu können.

Im Laufe der Evolution wuchsen die Menge und die Komplexität der generierbaren Informationen schrittweise. Einen frühen Höhepunkt erreichte die Entwicklung mit dem Zeitalter der Saurier. Bevor diese in einem großen Showdown von der Erde verschwanden, hatten sie sich in Millionen von Jahren im Überlebenskampf behauptet. Fressen und selbst nicht gefressen werden, war auch für sie die immer wiederkehrende Herausforderung. Da mag so ein Saurier gerade einen genialen Platz zum Fressen gefunden haben, als ihm seine Sinnesorgane Informationen liefern, die auf einen räuberischen Zeitgenossen schließen lassen. Jetzt muss er sich entscheiden, ob er weiter fressen oder besser davonlaufen soll. Zu der Erfahrung, die ihm geholfen hat, den Räuber zu identifizieren, gehört auch eine Bewertung der Information, die sich in einem Gefühl ausdrückt. Dieses Gefühl, nennen wir es Furcht, treibt den Saurier zur Flucht, egal wie verlockend das Grünzeug gewesen sein mag. Ist die registrierte Gefahr vorüber, können wieder andere Gefühle, wie Hunger oder Durst, das Handeln bestimmen, denn letztlich können auch Nahrungs- und Wassermangel lebensbedrohlich sein. Je nachdem, welche Gefahr überwiegt, wird sich das mit ihr verbundene Gefühl durchsetzen und das Verhalten bestimmen.

Wird eine Information mit Hilfe von Erfahrungen identifiziert, aktiviert sie das mit der Erfahrung verbundene Verhaltensmuster, sei es zur Abwehr einer Gefahr oder zur Beseitigung eines Mangels. Das ebenfalls ausgelöste Gefühl treibt zur Tat. So wird eine hungrige Löwin voller Jagdfieber nach Beute Ausschau halten. Aber nicht nur Mangelzustände und Gefahren gehören zum Leben. Genauso wichtig ist es, mit der mühsam erlangten Energie hauszuhalten und dem Körper Phasen der Regeneration zu gewähren. Ist der Löwe satt, wird er schläfrig. Das heißt, der volle Magen signalisiert dem Gehirn, dass nach Jagen und Fressen nun ein Schläfchen angezeigt sei. Das Gehirn veranlasst daraufhin die Ausschüttung entsprechender Botenstoffe und der Löwe legt sich genüsslich in die Sonne, die Ruhepause hat er sich verdient. Nun gibt es im Rudel ein paarungsbereites Weibchen, das, statt ihm die Ruhe zu gönnen, um ihn herumschleicht und ihn zu verführen sucht. Welches Gefühl wird die Oberhand gewinnen – sein Ruhebedürfnis oder seine Pflicht, für Nachwuchs zu sorgen? Wahrscheinlich weiß er, was er zu tun hat. Allerdings wird er nicht aus lauter Pflichtgefühl das Seine beisteuern, vielmehr werden die Informationen, die ihm seine Nase über die Löwin vermitteln, ihn in Paarungsbereitschaft versetzen, ihn geil machen. Dieses Gefühl setzt sich gegen das Ruhebedürfnis durch und der Löwe schreitet zur Tat. Wahrscheinlich wird er für sein Engagement zur Bewahrung der Art mit einem positiven Gefühl belohnt. Die in diesem Zusammenhang ausgeschütteten Botenstoffe lassen ihn auch wieder zur Ruhe kommen. Vielleicht kann er ja doch noch ein Schläfchen halten. Zuckerbrot und Peitsche, positive und negative Gefühle treiben ihn an, steuern sein Verhalten. Es sind Gefühle, die Behagen oder Unbehagen auslösen, die angenehm oder unangenehm sind, die man vermeiden will oder von denen man nicht genug bekommen kann. Stimulierend oder bremsend – mehr Gefühle braucht es nicht.

Was sind dann aber Durst, Hunger oder Müdigkeit? Es sind Signale des Körpers, mit denen er über seinen Zustand oder seine Bedürfnisse informiert. Sie werden als angenehm oder als unangenehm empfunden. Ihre Wahrnehmung gibt gleichzeitig einen Hinweis auf die Ursache des Gefühls. Die Stärke des wahrgenommenen Gefühls bestimmt seine Gewichtung in der Prioritätenfindung. Das Unbehagen wegen eines bisschen Hungers wird nicht unbedingt die Handlung prägen, die Pein großen Hungers schon. Sie kann im konkreten Moment jegliches andere Gefühl überlagern. Ähnliches gilt für Schmerzen. Grundlage für den Schmerz sind Informationen von Nervenzellen, die Verletzungen an inneren Organen oder an der Außenhaut signalisieren. Diese Informationen lösen, je nach Art der signalisierten Verletzung, festgelegte körperliche Reaktionen aus. Das Immunsystem wird vielleicht aktiviert oder an der verletzten Stelle wird Energie freigesetzt, um Krankheitserreger abzutöten und die Bildung neuer Zellen zu erleichtern. Wird die Verletzung als schwerwiegend bewertet, wird dies dem Gehirn gemeldet, das daraufhin ein Schmerzgefühl auslöst. Durch die Wahrnehmung des Schmerzes ist es dem Tier möglich, die Verletzung zu lokalisieren und gleichzeitig seine Schwere zu erfahren. So kann es die Wunde lecken und mit Hilfe der im Speichel vorhandenen antiseptischen und blutstillenden Stoffe die Heilungschancen verbessern. Da Schmerz in hohem Maße unangenehm ist, erzwingt er förmlich eine Handlung, um ihm zu entgehen und dadurch vielleicht das Leben zu retten.

Selbst wenn ein bestimmtes Gefühl das Verhalten prägt, so sind doch immer auch andere Gefühle unterschwellig vorhanden, denn jede eintreffende Information aktiviert eine Erfahrung und das mit ihr verbundene Gefühl. Mit der Entwicklung der Sinne wuchs die Flut der Informationen jedoch gewaltig. Würde tatsächlich jede dieser ungeprüften Informationen eine Erfahrung und damit ein Verhaltensmuster aktivieren und ein Gefühl auslösen, entstünde eine Situation, die Entscheidungen eher verhindern als befördern würde. Die Informationsflut musste also irgendwie, zum Beispiel durch Installation einer Einlasskontrolle für das Großhirn eingedämmt werden. Dort werden nach einem ersten Abgleich mit gespeicherten Dateien fehlerhafte und nicht identifizierbare Informationen ausgesondert. Andere Einlasssuchende erhalten das Prädikat „minderwertig“ und werden ebenfalls verworfen. Noch andere werden lediglich für die Steuerung der Bewegung benötigt und deshalb ans Kleinhirn verwiesen. Letzteres gilt für eine Vielzahl visueller Informationen, die im Kleinhirn verarbeitet werden, ohne dass weitergehende Entscheidungen im Großhirn erforderlich sind. Übrig bleiben die Informationen, die für die Optimierung des Verhaltens wichtig erscheinen. Nur diesen wird Einlass ins Großhirn  gewährt, wo sie eine oder mehrere Erfahrungen aktivieren. Das mit der Erfahrung verbundene Verhaltensmuster löst die Produktion und Freisetzung von Botenstoffen aus, die ihrerseits Zellen und Organe auf die eventuell anstehende Handlung vorbereiten. Die damit verbundenen körperlichen Veränderungen werden als Gefühl wahrgenommen. Außerdem werden durch das aktivierte Verhaltensmuster auch spezielle Nervengeflechte angeregt, deren Aufgabe es ist, dem entstehenden Gefühl eine spezifische Ausprägung zu verleihen und es gegebenenfalls zu verstärken.

Nun haben wir geprüfte Informationen, denen Verhaltensmuster und Gefühle zugeordnet sind, wir haben aber noch keine Entscheidung darüber, welcher Handlung höchste Priorität gebührt. Dazu müssen die verschiedenen Informationen zueinander in Beziehung gesetzt werden. Waren bei der ersten Sichtung nur Details als Informationen erkannt worden, so sind in einem nächsten Schritt alle Details, die von einem Sinnesorgan geliefert werden, zusammenzuführen und als Gesamtheit zu bewerten. Wenn zum Beispiel eine Vielzahl von Geruchspartikeln identifiziert werden, dann resultiert daraus eine spezifische Kombination, die Rückschlüsse auf deren Quelle erlaubt. Das in der Kombination enthaltene Informationspotential kann jedoch nur durch den Abgleich mit Erfahrungen zu bereits identifizierten Geruchsbildern erschlossen werden. Die Erfahrungen sind, je nach dem Sinn, von dem sie stammen, in spezialisierten Arealen der Großhirnrinde gespeichert. Dort werden auch die Detailinformationen der jeweiligen Sinne zum Zwecke der Verarbeitung und des Abgleichs hingeleitet.

Bereits bei der Eingangskontrolle waren den Informationen Erfahrungen sowie die mit ihnen verbundenen Verhaltensmuster und bewertenden Gefühle zugeordnet worden. Kommt nun die komplexe Auswertung der Informationen eines Sinnesorgans zu einer von der Eingangsbewertung abweichenden Beurteilung, dann werden Botenstoffe auf den Weg gebracht, die die bereits hervorgerufenen Gefühle dämpfen oder verstärken. Stellt sich später in der Reflexion der gesamten Aktion heraus, dass die Bewertung der Situation doch nicht zutreffend war, dann muss die bisherige Erfahrung durch Modifikation der ihr anheftenden Gefühle angepasst werden. Das Gedächtnis ist also nichts statisches. Gespeicherte Erfahrungen werden immer wieder überprüft und gegebenenfalls verändert. Erfahrungen, die nicht benötigt werden, verblassen. Der Marker, der bestimmt, ob eine Erfahrung im Gedächtnis erhalten bleibt oder nicht, ist die Bedeutung, die ihr zugemessen wird.

Die Bedeutung oder Bewertung der Erfahrungen wird duch zwei Faktoren bestimmt. Der eine Faktor, ist die Häufigkeit, mit der die Erfahrung aufgerufen wird. Je öfter sie erfolgreich genutzt wird, umso höher wird ihre Wertschätzung, umso stabiler prägt sie sich aus. Diese Art und Weise eine Bewertung zu manifestieren, ist für das Kleinhirn, das heißt für die Steuerung von Bewegungen typisch. Der andere Faktor, in dem sich eine Bewertung ausdrückt, ist das Gefühl, mit dem die Erfahrung in das Gedächtnis eingeht. Die Kenntlichmachung einer Bewertung mittels eines Gefühls ist wiederum für im Großhirn gespeicherte Erfahrungen charakteristisch. Je stärker dieses markierende Gefühl ist, desto häufiger, das heißt auch bei geringen Übereinstimmungen mit der aktuellen Information, wird diese Erfahrung herangezogen. Es könnte ja sein, dass das starke Gefühl aus einer überaus bedrohlichen Situation resultierte und es deshalb wichtig wäre, diese Erfahrung breit in die Entscheidungsfindung einzubeziehen, um das Leben vor ähnlichen Gefahren zu bewahren. Im Extremfall kann eine dominierende Erfahrung allerdings das gesamte Verhalten eines Lebewesens prägen und es abnorm werden lassen.

Erfahrungen spielten für die Informationsverarbeitung eine immer größere Rolle. Sie erwiesen sich als Basis, auf der weitere Entwicklungen aufbauen konnten. dazu mussten möglichst viele Erfahrungen zusammengetragen werden. In den entstehenden  Erfahrungsschatz gehen nicht nur eigene Erlebnisse ein, denn auch andere Tiere machen Erfahrungen, die sie weitergeben können. Um Erfahrungen weiterzugeben, muss man sich irgendwie untereinander verständigen. Eine derartige Kommunikation kann zum Beispiel mit Hilfe von Bewegungen, Körperhaltungen oder Lauten erfolgen. Mitunter wird die Situation, auf der die Erfahrung beruht, regelrecht vorgespielt. Auf diese Weise werden die Gefühle, die mit der vorgespielten Situation verbunden waren, auf den Beobachter übertragen. Sie gehen wie eine eigene Erfahrung mit entsprechender Bewertung ins Gedächtnis ein. Das junge Tier mag nicht von Geburt an wissen, welche Zeitgenossen eher harmlos und welche zum Fürchten sind. Es muss dies aus eigenen Erlennissen oder eben von den Älteren lernen, wobei letzteres deutlich ungefährlicher ist. Der Nachwuchs lernt natürlich auch, welche Pflanzen besonders nahrhaft sind und wo sie gefunden werden, oder wo die Chancen steigen, auf Wasser zu stoßen. Allerdings erwirbt jeder Vertreter einer Art seine Erfahrungen für sich, das heißt individuell. Das hat zur Folge, dass die Reaktionen der einzelnen Tiere in vergleichbaren Situationen durchaus unterschiedlich ausfallen können.

Neben diesen auf Erfahrungen basierenden Entscheidungen gibt es aber auch Reize, zu denen subjektive Interpretationen nicht zugelassen sind. Es sind die grundlegenden Prozesse des Lebens und Überlebens, in denen entsprechende Handlungen weiterhin automatisch, das heißt nach ererbten uniformen Mustern, herbeigeführt werden. Mit dem sich erweiternden Erfahrungsschatz wächst jedoch der Anteil der Entscheidungen, die auf subjektiven Bewertungen beruhen. Umgekehrt, kann man bei Menschen, die schrittweise ihr Gedächtnis verlieren, beobachten, dass sie mit ihren Erfahrungen auch die Fähigkeit verlieren, Entscheidungen zu treffen.

zuletzt geändert: 13.08.2016

vgl. auch: Entdeckungsreise durch das Gehirn, Gehirn & Geist spezial, Nr. 1/ 2011

1) ebenda, Seite 34

GEO kompakt Nr. 28, Intelligenz, Begabung, Kreativität

Quelle Artikelbild: freshideen.com

Entscheidungen

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Immer muss man sich entscheiden – welchen Weg man gehen soll, um ans Ziel zu gelangen, wie man sich verhalten soll, um erfolgreich zu sein, was man tun soll, um jemanden für sich zu gewinnen. Oft geht es darum, das eigene Verhalten zu optimieren, manchmal auch darum, die richtige Alternative zu wählen. So oder so, Entscheidungen betreffen immer die Auswahl einer von mehreren möglichen Varianten des Handelns. Ziel ist es, der Variante Priorität zu geben, die den größten Erfolg verspricht, oder die die höchste Dringlichkeit besitzt. Der Maßstab, an dem sich Erfolg oder Dringlichkeit messen, ist in letzter Konsequenz die Erhaltung des Lebens, des eigenen und das der Art.

Die Erhaltung des Lebens erfordert den Schutz vor Gefahren genauso wie die Bereitstellung von Stoffen und Energie für dessen permanente Erneuerung. „Fressen oder Gefressenwerden“ war die Herausforderung, die das Leben von Anbeginn an begleitete. Bereits die Einzeller mussten Vorsorge treffen, um den permanent vorhandenen Gefahren zu begegnen. Sie entwickelten Abwehr- und Fluchtverhalten, die bei einem bestimmten äußeren Reiz, zum Beispiel einer Berührung, automatisch in Gang gesetzt werden. Eine Entscheidung ist dazu nicht erforderlich. Pflanzen sind meist diejenigen, die gefressen werden. Sie können vor ihren Feinden nicht davonlaufen, sie können sich nur zur Wehr setzen, indem sie sich Stacheln zulegen, Gifte bilden oder den Tieren auf andere Weise den Verzehr verleiden. Diese Strategien zur Verteidigung sind im Bauplan der Pflanze verankert, individuelle Entscheidungen sind nicht vorgesehen. Viele Tiere bis hin zu Krebsen und Insekten haben ebenfalls Strategien des Überlebens entwickelt, die automatisch aufgerufen werden, sobald ein bestimmter Reiz registriert wird. Da sticht die Wespe schon mal, auch wenn man ihr gar nichts Böses will. Sie tut das nicht mit Absicht, es passiert eben. Es hat auch nichts mit der gestochenen Person zu tun, die ist ihr egal. Die gestochene Person hat lediglich etwas getan, was dieses Abwehrverhalten auslöste.

Vieles wurde anders als das Gedächtnis entstand. Mit seiner Entwicklung ging auch eine Veränderung des Gehirns einher. Zum „angestammten“ Teil, der die Körperfunktionen reguliert und automatische Reaktionen auf bestimmte äußere Reize auslöst, kamen weitere Teile hinzu. In dem einen, dem Kleinhirn, sind die ererbten respektive erworbenen Bewegungsmuster konzentriert. Dieser Teil des Gehirns verarbeitet die Informationen zur Ausrichtung des Körpers im Raum wie auch visuelle und andere Reize, mit denen die Gegebenheiten des direkten Umfelds erfasst werden. Auf dieser Basis koordiniert und steuert es die Bewegungen. In dem anderen Teil, dem Großhirn, sind die ererbten und erworbenen Verhaltensmuster versammelt. Dort werden sowohl die Bedürfnisse des Körpers erfasst als auch die Informationen der Sinnesorgane verarbeitet. Die Informationen werden mit den gespeicherten Erfahrungen abgeglichen, um in Abwägung von Gefahren und Bedürfnissen die Prioritäten des Handelns zu bestimmen.

Jede Situation ist durch eine Vielzahl, teilweise sehr spezieller Details charakterisiert. Müsste sich der Abgleich von Informationen mit Erfahrungen auf der Basis der Identität ihrer Merkmale vollziehen, wären kaum Treffer zu landen. Um die Erfahrungen nutzen zu können, müssen sie auf wesentliche Faktoren und Abläufe reduziert werden, anhand derer die aktuellen Ereignisse den Erfahrungen zugeordnet werden können. Mit der Reduzierung der Erfahrungen auf Wesentliches wird es auch möglich, mehrere ähnliche Ereignisse zu einer Erfahrung zusammenzufassen beziehungsweise neue Erlebnisse immer wieder modifizierend einfließen zu lassen. Die Erfahrung beinhaltet aber nicht nur wesentliche Faktoren und Abläufe sondern auch deren Bewertung. Wurde zum Beispiel eine Gefahr richtig eingeschätzt und es gelang, rechtzeitig das Weite zu suchen, dann wird diese positive Erfahrung die zukünftige Einschätzung der Situation beeinflussen, denn durch die Verknüpfung der aktuellen Information mit der entsprechenden Erfahrung wird die Bewertung auf die neue Information übertragen. Die Bewertungen bilden die Grundlage für die Einschätzung der Situation auf damit für die Entscheidung über das anstehende Verhalten. Nachdem die Entscheidung gefallen ist und in einer Handlung umgesetzt wurde, muss jedesmal überprüft werden, ob die Einschätzung der Situation tatsächlich den Gegebenheiten entsprach. War die eingeleitete Aktion erfolgreich, dann geht diese Bestätigung aufwertend in die Erfahrung ein. Endete sie jedoch unerwarteterweise in einem Desaster, müssen die Prämissen für die Einschätzung der Situation überprüft werden. Neubewertungen sind erforderlich.

Das Sammeln und Nutzen von Erfahrungen wurde insbesondere für die Wirbeltiere prägend. Als erste Vertreter der Wirbeltiere gelten urzeitliche Kreaturen, die den heutigen Neunaugen ähnelten. Aus ihnen gingen die Fische hervor. Ein Charakteristikum der meisten Fische ist die dominierende Rolle ihres Kleinhirns. Offensichtlich hatte für die Fische die Anpassung von Bewegungsabläufen an die konkreten Umweltbedingungen einen besonders hohen Stellenwert. Die Auswahl alternativer Verhaltensmuster spielte dagegen eine vergleichsweise geringe Rolle. Mit dem Landgang wurden die Gegebenheiten, denen sich das Verhalten der Tiere anpassen musste, jedoch ungleich vielfältiger. Für diese Anpassung waren deutlich mehr Informationen aus der Umwelt erforderlich. Zur Erlangung dieser Informationen bildeten sich komplexe Sinnesorgane heraus. Wahrscheinlich war es der Geruchssinn, der sich zuerst entwickelte, das legt zumindest das Gehirn der Amphibien nahe.

Mit dem Geruchssinn werden Partikel, die durch die Luft herangeweht werden, registriert. Der große Vorteil dieser Wahrnehmung besteht darin, dass sie auf potentielle Nahrung oder auf Gefahren hinweist, die sich noch in Distanz zum eigenen Körper befinden. Auf diese Weise öffnet sich ein Zeitfenster, das eine Prüfung der Informationen, aber auch den Einsatz neuartiger Verhaltensmuster ermöglicht. Um die herangewehten Partikel als Informationsquelle nutzen zu können, müssen sie eingefangen und identifiziert werden. Einzeller hatten Sensoren hervorgebracht, die auf bestimmte stoffliche Strukturen, die durch das Wasser herangespült werden, reagieren. Diese Fähigkeit konnte genutzt werden, um nunmehr Stoffe, die durch die Luft heranwehen, zu bestimmen. Die dazu erforderlichen Sinneszellen sind in den Organen zur Luftaufnahme, und dort in einem feuchten Umfeld, platziert. Wird nun durch eine Sinneszelle ein Stoff erfasst, auf dessen Struktur sie spezialisiert ist, dann generiert sie einen elektrischen Impuls, der an das Gehirn weitergeleitet wird. Dort aktiviert der Impuls ein genetisch festgelegtes Verhalten. Sind die Geruchspartikel mit einer Gefahr verbunden, zum Beispiel weil Rauch als Indiz für Feuer gilt, dann wird automatisch die Flucht gestartet. Es könnte aber auch eine paarungsbereites Weibchen in Riechweite auftauchen. Die identifizierten Geruchspartikel werden dann bei dem potentiellen Samenspender Paarungsverlangen auslösen. Das Prinzip ist in beiden Fällen gleich – ein Sensor registriert Partikel, auf die er spezialisiert ist, und löst einen Impuls aus, der zur Aktivierung eines vorherbestimmten Verhaltensmusters führt.

Die Fähigkeit, kleinste Partikel in der Luft zu erkennen, bietet jedoch weitaus mehr Informationspotential als das, was mit den wenigen grundlegenden Gerüchen, die sofort ein bestimmtes Verhalten auslösen, ausschöpfbar ist. Einerseits konnten die Sinneszellen weiter differenziert und damit die Zahl der identifizierbaren Stoffe erhöht werden. Andererseits können die Stoffe in ganz unterschiedlichen Kombinationen auftreten und auf diese Weise „Geruchsbilder“ formen. Diese Geruchsbilder sind sehr vielgestaltig, so dass eine direkte, genetisch geprägte Zuordnung zu einem vorherbestimmten Verhaltensmuster unmöglich wird. Die Identifizierung und Bewertung dieser komplexen Informationen muss auf einem anderen Weg erfolgen. In gewisser Weise hatten die Fische bereits eine Lösung für dieses Problem gefunden. Sie gleichen Informationen aus der unmittelbaren Umgebung mit gespeicherten und bewerteten Erfahrungen ab, um ihre Bewegungsmuster zu optimieren. Dieser Prozess vollzieht sich im Kleinhirn. Ein ähnlicher Prozess musste nun im Großhirn realisiert werden, um auf der Basis der konkreten Informationen zur Auswahl eines optimalen Verhaltensmusters zu gelangen. Das bedeutete jedoch, dass die Erfahrungen zu bereits identifizierten Gerüchen gespeichert werden mussten. Damit vervielfachten sich die Aufgaben des Großhirns.

Im Laufe der Zeit bildeten sich weitere komplexe Sinne aus. Von besonderer Bedeutung war sicher die Entstehung des Gehörs. Bewegungen anderer Lebewesen rufen Luftirritationen hervor. Kann man diese Luftbewegungen registrieren, erhält man unter Umständen Informationen über einen Räuber oder über eine potentielle Beute, die man bis dahin weder zu sehen noch zu riechen vermochte. Für diesen Zweck müssen die Luftbewegungen aber nicht nur registriert und lokalisiert, sondern auch gedeutet werden. Vor der Initiierung eines bestimmten Verhaltens ist also die Prüfung der eingegangenen Informationen mit Hilfe von gespeicherten Erfahrungen erforderlich, um sie bewerten zu können. Die Crux ist, dass die notwendigen Erfahrungen nicht vererbt werden können; man muss sie erwerben. Für die Säugetiere war das Hören zu einer überaus wichtigen Informationsquelle geworden. Nicht zuletzt deshalb wurde die schnelle Aneignung grundlegender akustischer Erfahrungen überlebenswichtig. Dieser Lernprozess beginnt bereits im Mutterleib. Im Laufe des Lebens kommen immer wieder neue Erfahrungen hinzu, die dabei helfen, akustische Informationen schneller und genauer einzuordnen.

Neben dem Geruch und dem Gehör erlangten auch visuelle Reize einen zunehmenden Stellenwert. Das Sehen war vor allem für die Orientierung in der direkten Umgebung und zur Steuerung der Bewegungen entstanden. Mit der Herausbildung des räumlichen Sehens eröffneten sich jedoch neue Perspektiven, nicht nur für die zielgerichtete Bewegung, sondern auch für das Verhalten insgesamt. Durch die bessere Orientierung konnte die Suche nach Nahrung räumlich ausgedehnt werden, Gefahren wurden schneller erkannt und es gelang, natürliche Gegebenheiten umfassender für eigene Zwecke zu nutzen. Um die Möglichkeiten visueller Informationen ausschöpfen zu können, müssen sie im Großhirn mit Erfahrungen abgeglichen und bewertet werden. Eine komplexe Verarbeitung visueller Informationen erfordert jedoch Zeit, die für die Steuerung einer Bewegung, für die diese Informationen ja weiterhin benötigt werden, nur begrenzt zur Verfügung steht. So braucht das Kleinhirn des Menschen für die Auswertung der visuellen Informationen zirka eine fünftel Sekunde, das Großhirn benötigt für deren komplexe Bewertung immerhin schon eine halbe Sekunde, und damit deutlich länger.1) Das daraus entstehende Dilemma löst sich auf, sobald die visuellen Informationen in beiden Hirnteilen, und dies relativ unabhängig voneinander, ausgewertet werden. Das Kleinhirn muss also im Rahmen der vom Großhirn vorgegebenen Aufgabe die Situation selbständig bewerten und ein optimales Bewegungsmuster auswählen. Das Großhirn darf den Dirigenten spielen, hat aber auf die Bewegung selbst wenig Einfluss.

Mit der Entwicklung der Sinne vielfachten sich, wie wir sahen, die Aufgaben des Großhirns. Zur Bewältigung der entstehenden Informationsflut bildete es nach Sinnesorganen spezialisierte Areale der Großhirnrinde aus. Außerdem meldet auch der Körper seine Bedürfnisse an,deren Befriedigung letztlich der Sinn allen Tuns ist. Die Informationen aus dem Körper müssen mit den Ergebnisse aus der Erkundung der Umwelt zusammengebracht werden, um zu einer Entscheidung über das weitere Verhalten zu gelangen. Für eine Entscheidung ist es notwendig, die unterschiedlichen Informationen in irgend einer Weise zueinander in Beziehung zu setzen, das heißt, ihnen eine Wertigkeit zuzuordnen. Man könnte sie zum Beispiel nach der Quelle, von der sie stammen, differenzieren. Der aus dem Körper kommenden Information, Nahrung erforderlich, könnte ein hoher Stellenwert beigegeben worden sein. Signalisieren allerdings äußere Sensoren eine akute Gefahr, weil ein gefährlicher Räuber aufgetaucht ist, dann muss diese Information Vorrang erhalten. Nicht Nahrungsaufnahme sondern Flucht wird zur Losung der Stunde. Neben der Art der Information kommt die Platzierung der Sinneszellen als Differenzierungsmerkmal in Betracht. Den Sensoren am Kopf könnte zum Beispiel eine höhere Priorität zugeordnet sein als den gleichen Sensoren am Hinterteil. Nicht zuletzt weist auch die Intensität eines Reizes auf die Dringlichkeit einer Information hin. Auf der Basis dieser Differenzierung lassen sich Prioritäten bestimmen.

An dieser Stelle will ich über ein Erlebnis berichten, das schon einige Jahre zurückliegt. Es war in Bulgarien. Dort gab es zu jener Zeit viele frei laufende Hunde, bei denen man nicht so genau wusste, ob sie jemanden zugehörten oder ob es streunende Hunde waren. Ich drehte eine kleine Joggingrunde, als plötzlich so ein Hund vor mir stand. Wir waren wohl beide erschrocken, der Hund fasste sich allerdings schneller als ich. Er fletschte die Zähne und knurrte mich böse an. Offensichtlich hatte er gelernt, dass Menschen eher Feinde sind. Tatsächlich wurden freilaufende Hunde in Bulgarien nicht gerade gut behandelt. Sie mussten sich häufig vor Schlägen und Fußtritten in Sicherheit bringen. Die Augen des Hundes hatten also Informationen an das Gehirn übermittelt, die auf einen Menschen schließen ließen. Seine Erfahrungen signalisierten ihm Gefahr. Das Gehirn setzte den Körper des Hundes in Alarmbereitschaft. Seine Alternativen waren Angriff oder Flucht. Dieser Hund entschied sich für den Angriff beziehungsweise für die Androhung eines solchen. Dass er sich für diese Alternative entschied, hatte wahrscheinlich zwei Gründe. Einmal war es wohl ein Typ Hund, der eher zur Aggressivität neigte. Auch bei Hunden gibt es einige, die eher den Kampf und andere, die in einer vergleichbaren Situation eher die Flucht bevorzugen. Das mag mit den jeweiligen Erfahrungen, aber auch mit der genetischen Disposition des Tieres zusammenhängen. Der Körper des einen Tieres setzt, unabhängig von den Erfahrungen, mehr Botenstoffe frei, die aggressives Verhalten heraufbeschwören, als der eines anderen. Sie sind eben von unterschiedlichem Temperament.

Neben dieser Disposition hatte der Hund sicher an meiner Körpersprache erkannt, dass ich erschrocken war. Er hatte gewiss auch gerochen, dass mich Angst beschlichen hatte. Beides mag seine Entscheidung zu einer Angriffsdrohung beeinflusst haben. Mein Instinkt riet mir zur Flucht. Mein Wissen über Hunde sagte mir, dass ein Fluchtversuch den Hund wohl eher ermuntern würde, tatsächlich zuzubeißen. Also entschloss ich mich, einen Gegenangriff vorzutäuschen. Ich habe den Hund laut beschimpft und bin, mit den Armen fuchtelnd, einen Schritt auf ihn zugegangen. Das war ihm nicht geheuer. Er bewertete die Situation neu und zog knurrend von dannen, jedenfalls ein paar Schritte. Noch war sein Körper im Angriffsmodus, der erst ein Stück weit durch die Neubewertung der Situation und den damit ausgeschütteten, auf die Flucht vorbereitenden Botenstoffen, gedämpft wurde. Kaum hatte ich mich jedoch umgedreht, um meinen Lauf fortzusetzen, war der Hund wieder zähnefletschend hinter mir. Das Spielchen haben wir mehrmals wiederholt, wobei meine vorgetäuschten Angriffen immer mutiger wurden. Irgendwann entkam ich schließlich seiner Aufmerksamkeit.

Der Hund hat die sich verändernde Situation immer wieder neu bewertet und sein Verhalten angepasst. Offensichtlich sind ihm dazu erhebliche Spielräume gegeben, da er selbst in einer potentiell gefährlichen Lage die Möglichkeit hat, diese auf der Basis eigener Erfahrungen zu bewerten. Es bleibt die Frage, warum mir diese Episode nach so vielen Jahren noch immer in lebhafter Erinnerung ist. Es war halt mein erstes Zusammentreffen mit einem streunenden Hund, und ich hatte offensichtlich mehr Schiss als mir lieb war. Das erste derartige Erlebnis und das starke Gefühl haben diese Episode tief in meinem Gedächtnis verankert. Da sich eine ähnliche Situation bis heute nicht wiederholt hat, wurde sie auch nicht durch andere Erfahrungen relativiert. Gefühle spielen bei der Bewertung von Situationen also offensichtlich eine Rolle. Nur was, um Himmels Willen, sind Gefühle?

zuletzt geändert: 13.08.2016

vgl. Entdeckungsreise durch das Gehirn, Gehirn&Geist spezial, Nr. 1/2011

Quelle Artikelbild: reformiert-info.de

Boten

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Leben ist ohne Informationen undenkbar. Informationen in Form des genetischen Bauplans werden benötigt, damit ein Lebewesen überhaupt entstehen kann. Ist es dann entstanden, soll es wachsen und sich vermehren. Dafür braucht es Energie und allerlei Stoffe, die es aus dem Wasser oder dem Boden, aus der Luft oder von anderen Lebewesen beziehen muss. Um an diese Ressourcen zu gelangen, ist es notwendig zu wissen, wo sie zu finden sind und wie man dorthin gelangt. Das Lebewesen muss sich also in seiner Umwelt orientieren und dazu vielfältige Informationen aufnehmen. Informationen über die Umwelt werden vor allem mittels Sensoren in und auf der äußeren Hülle gewonnen. Sie  werden dann durch den Körper transportiert und zu den Teilen gebracht, die aktiv werden sollen. Für den Transport braucht die Information ein Medium, in dem sie gespeichert ist.

Was hat das nun mit einem reitenden Boten zu tun? In früheren Zeiten waren Boten dazu bestimmt, Kunde über gewesene oder erwartete Ereignisse zu übermitteln. Zu diesem Zweck transportierten sie Briefe oder andere Dokumente, die sie einem vorherbestimmten Empfänger überbrachten, damit dieser entsprechend tätig werden konnte. Die Informationen, die ein Lebewesen für sein Handeln benötigt, müssen ebenfalls von einem Absender zu einem vorherbestimmten Empfänger transportiert werden. Für den Transport braucht man Boten. Zugegeben, deren Fortbewegungsmittel sind andere als die der reitenden Boten früherer Zeiten, auch die Art und Weise, in der die Informationen gespeichert sind, unterscheidet sich. Im Körper werden keine Briefe transportiert, ein Speichermedium wird dennoch benötigt.

Bereits bei der Entstehung erster Lebensformen spielten Boten eine Rolle. Damit eine Zelle entstehen kann, benötigt die RNA eine Hülle aus Eiweißen, die Schutz gewährt und gleichzeitig den Austausch mit der Außenwelt reguliert. Will sich die Zelle vermehren, muss auch diese Hülle vervielfacht werden. Für die Synthese der dafür erforderlichen komplexen Eiweiße werden auf Veranlassung der RNA einfache Eiweiße, Enzyme genannt, gebildet. Die Enzyme treiben mit ihren spezifischen katalytischen Wirkungen die Herstellung der komplexeren Eiweiße, die für die Hülle benötigt werden, voran. Damit die Enzyme entstehen können, muss ihr Bauplan genauso wie der zeitliche Ablauf ihrer Bereitstellung gespeichert sein, und zwar in der Abfolge und der räumlichen Anordnung der RNA-Bausteine. Die Enzyme werden so zu Mittlern im Prozess der Vermehrung. Sie sind sowohl Werkzeug der RNA wie auch deren Bote, denn in der Spezifik ihres Aufbaus und in dem Zeitpunkt ihrer Aktivierung ist die Information zu einem Teilprozess der Vermehrung enthalten. Mit ihrer Entstehung und ihrem Wirksamwerden wird diese Information umgesetzt, mithin transportiert.

Diese Enzyme blieben nicht die einzigen Botenstoffe in der Natur. Im Laufe ihrer überaus langen Entwicklungsgeschichte haben die Einzeller eine Vielzahl solcher Boten hervorgebracht. Die jeweiligen Stoffe sind ganz unterschiedlich aufgebaut. Ihnen ist gemeinsam, dass sie einen Impuls von außen aufnehmen und sich wie auch ihre Außenwirkung in spezifischer Weise verändern. Die veränderte Außenwirkung verursacht oder befördert wiederum eine spezielle Reaktion beim Empfänger. Diese Reaktionen können so vielfältig sein, wie die Stoffe, die sie auslösen. Es kommt also darauf an, für die jeweils anstehende Aufgabe einen geeigneten Stoff zu finden, der die erforderliche Wirkung hervorbringt. So gesehen, ist alle Fortentwicklung von Leben vor allem davon abhängig, dass geeignete Botenstoffe für die zu realisierenden Prozesse gefunden werden. Die Einzeller leisteten in dieser Hinsicht ganze Arbeit. Sie fanden Botenstoffe, um innere Prozesse zu regulieren aber auch solche, die die Nutzbarmachung von Informationen aus der Umwelt für das eigene Leben ermöglichten. Sie schufen Lösungen, um Sonnenenergie in körpereigenen Strukturen zu speichern und bei Bedarf wieder freizusetzen. Und sie erlangten die Fähigkeit, sich aus eigener Kraft fortzubewegen.

Die Photosynthese wurde zur Grundlage für die erfolgreiche Entwicklung der Pflanzen, die eine erstaunliche Artenvielfalt ausbildeten. Das gilt auch für Pilze, die durch ihre Symbiose mit grünen Pflanzen an dieser Errungenschaft partizipieren. Allen Pflanzen, die Pilze eingeschlossen, ist gemeinsam, dass sie, wie die Einzeller, ihre Lebensprozesse praktisch ausschließlich mit Hilfe von Botenstoffen regulieren. Die Erlangung einer Information aus dem eigenen Korpus oder aus der Umwelt führt unmittelbar zur Bereitsstellung eines entsprechenden Stoffs. Der Botenstoff wird mit Hilfe des Wassers, der Luft oder anderer Medien zu denjenigen Zellen transportiert, die durch ihn zu einer Reaktion veranlasst werden sollen. Wenn beispielsweise das Wasser knapp wird, könnte eine Maßnahme sein, die Wurzeln tiefer zu treiben, um dort eventuell fündig zu werden. Natürlich geht das nur, wenn diese Reaktion im Bauplan der Pflanze als Fähigkeit angelegt ist. Die Information „Wassermangel“, möglicherweise in den Zellen der Baumkrone entstanden, löst dort automatisch die Produktion entsprechender Botenstoffe aus, die, in die Tiefenwurzeln gesandt, dort Wachstum veranlassen. Die Botenstoffe werden, wie die in den Blättern produzierten Zucker, mit Hilfe spezieller Zellen durch den gesamten Korpus des Baumes geleitet. In anderen Fällen wird die Luft als Transportmittel genutzt. Wenn zum Beispiel einzelne Blätter beginnen, Chlorophyll abzubauen, weil die Witterung herbstlich wird, dann senden sie Botenstoffe aus, die über die Luft zu anderen Blättern gelangen und dort analoge Prozesse bewirken. Auf diese Weise entsteht eine Kettenreaktion, die den gesamten Baum erfasst. Vielleicht werden auch Nachbarbäume einbezogen, denn Luft ist kein wirklich zielgenaues Transportmittel.

Die andere große Erfindung der Einzeller, die Bewegung aus eigener Kraft, sollte zu einer noch größeren Herausforderung für die Informationsverarbeitung werden. Dabei begann es eher harmlos. Einige Einzeller hatten Ausstülpungen ihrer Hülle gebildet, die sie bewegen konnten. Durch deren Bewegung entstanden im Wasser kleine Wellen, auf denen sie davonschwebten. Für die Bewegung der Ausstülpungen ist jedoch Energie erforderlich, und die ist ein rares Gut. Der Einsatz von Energie musste deshalb auf solche Situationen begrenzt bleiben, die einen Ortswechsel tatsächlich notwendig machten. Ein Ortswechsel wird für einen Einzeller vor allem dann wichtig, wenn am gegebenen Aufenthaltsort die Stoffe zum Überleben nicht mehr ausreichend vorhanden sind. Aus dem entstehenden Mangel heraus wird die Bildung von Botenstoffen veranlasst, die Bewegungen der Ausstülpungen hervorrufen. Diese Bewegungen sind nun zwar zweckgebunden, aber immer noch ziellos. Um der Bewegung ein Ziel geben zu können, werden Informationen aus der Umwelt benötigt. Die Einzeller entwickelten Sensoren, die auf Atom- und Molekülstrukturen von Nährstoffen reagieren. Trifft nun ein Atom oder Molekül mit einer entsprechenden Struktur auf eine solche sensibilisierte Stelle der Außenhaut, dann wird dort eine Reaktion ausgelöst, die zur Bildung eines Botenstoffs führt. Dieser Botenstoff aktiviert diejenigen Ausstülpungen, die eine Bewegung zu ihm hin ermöglichen. Welcher Sensor welche Ausstülpung aktiviert, ist wiederum im Bauplan der Zelle festgelegt.

Im Zuge der weiteren Entwicklung entstanden mehrzellige Lebewesen, die sich ebenfalls fortbewegen wollten. Für die Fortbewegung solcher Lebewesen sind die Aktionen verschiedenartiger Zellen zu koordinieren, das heißt, die Informationen respektive Botenstoffe müssen zu unterschiedlichen Zellen an unterschiedliche Orte eines ganzheitlichen Organismus transportiert werden. Transporte durch die Luft oder mit Hilfe von Wasser sind jedoch relativ langsam und außerdem unsicher. Das mag für den Baum, der unabänderlich am selben Platz verharrt, kein Problem darstellen, für ein Tier, das sich im Raum bewegen will, aber schon. Es musste also ein anderes Transportmittel gefunden werden, das die schnelle und zielgenaue Verbreitung der Informationen im gesamten Organismus ermöglichte. Diese Aufgabe übernahmen Nervenzellen. Sie bilden ein Leitungssystem, mit dessen Hilfe Informationen als elektrische Impulse durch den Körper gejagt werden. Die Verbindungen zwischen den einzelnen Nervenzellen wie auch zwischen den Nervenzellen und den anderen Körperzellen werden wiederum mit Hilfe von Stoffen gesichert, die den elektrischen Impuls aufnehmen, sich verändern und die veränderte Wirkung auf die folgende Zelle übertragen. Ist die folgende Zelle ebenfalls eine Nervenzelle, wird ein elektrischer Impuls ausgelöst, der die Information weiterleitet. Ist die folgende Zelle jedoch eine Muskelzelle, könnte die ankommende Wirkung eine Kontraktion hervorrufen, das heißt, die betreffende Zelle in Bewegung versetzen.

Informationen über die Umwelt entstehen in der Regel durch Sensorzellen an der Außenhaut. Eine solche Information könnte sein, dass Fressbares aufgetaucht ist. Nun gilt es, aus dieser Information eine zielgerichtete Aktion werden zu lassen, die mit der angestrebten Nahrungsaufnahme endet. Dazu muss als erstes festgestellt werden, woher die Information kam und welche Bewegungen bis zur erstrebten Beute erforderlich sind. Falls die potentielle Beute ein Tier ist, dass sich ebenfalls bewegen kann, so muss es gefangen und einverleibt werden. Das heißt, außer den Muskeln und den Sensoren müssen gegebenenfalls auch die Waffen des Jägers bereit sein. Außerdem sollten die Energiebereitstellung wie auch die Verdauung auf die zu erwartenden Aufgaben eingestellt werden. Für die erfolgreiche Nahrungsbeschaffung sind also mehrere Teilprozesse erforderlich. Damit diese in Gang gesetzt werden, muss die Information, dass Fressbares aufgetaucht ist, planmäßig im Organismus verteilt werden. Zu diesem Zweck bildeten sich Netze von Nervenzellen, die in ihrer Struktur den Gesamtablauf des jeweiligen Prozesses, hier der Nahrungsaufnahme, abbilden. Nimmt nun ein Sensor der Außenhaut Fressbares in der Umwelt wahr, dann generiert er einen elektrischen Impuls, der dieses neuronale Netz aktiviert. Die Wirkung, ausgehend vom Sensor, verteilt sich über das Netz im gesamten Körper. Sie setzt bei den jeweiligen Empfängern die Produktion von Botenstoffen in Gang, die nun ihrerseits die erforderlichen Reaktionen in allen für die anstehende Jagd notwendigen Zellen hervorrufen.

Eine primäre Aufgabe blieb es, den Bewegungen eine Richtung zu geben. Die Einzeller hatten dieses Problem für ihre Zwecke gelöst. Die Bewegung mehrzelliger Wesen brachte jedoch neue Herausforderungen, musste doch die Aktivität einer Vielzahl von Zellen koordiniert werden. Um zum Beispiel eine Bewegungsrichtung allgemeingültig bestimmen zu können, muss der Raum, in dem man sich bewegen will, eine Ausrichtung erhalten. Mindestens vorn und hinten sowie oben und unten waren zu unterscheiden. Vorn und hinten ließen sich definieren, indem der Körper selbst voneinander unterschiedene Teile ausprägte. Einige spezialisierte Zellen, zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme, wurden an dem einen Ende konzentriert, andere, zum Beispiel zum Ausscheiden der Stoffwechselabfälle, am anderen. Da speziell für das Auffinden und Einverleiben der Nahrung möglichst viele Informationen aus der Umwelt erforderlich sind, siedelte sich die Mehrzahl der Sensoren auf dieser Seite des Körpers an. Sie befanden dann auch: wo wir sind, ist vorn. Die Ausscheidung erfolgt nach der Verdauung, also hinten. Oben und unten waren durch die  Schwerkraft bestimmt. Außerdem bildeten sich bei den meisten Arten zwei beinahe gleiche Körperseiten aus, die die seitlichen Dimensionen der Bewegung erschlossen.

In diesem Koordinatensystem ließen sich nun eine Vielzahl von Bewegungsrichtungen definieren. Darüber hinaus waren Bewegungen nicht nur im Wasser sondern auch im Meeresboden möglich. Das heißt, es mussten unter Umständen nicht nur Bewegungen in unterschiedlichen Richtungen, sondern auch in unterschiedlichen Medien realisiert werden. Für alle Varianten wurden spezielle neuronale Netze zur Steuerung, mithin unterschiedliche Bewegungs- und Verhaltensmuster benötigt. Die sich vor diesem Hintergrund herausbildende Viefalt neronaler Netze machte es erforderlich, für jede einzelne Aufgabe das am besten geeignete Bewegungs- oder Verhaltensmuster auszuwählen. Um diese Auswahl zu erleichtern, wurden die entsprechenden neuronalen Strukturen auf engem Raum konzentriert. Gehirne entstanden, die in der Nähe des Ortes ihren Platz fanden, an dem auch die meisten Sinnesorgane angesiedelt waren. Auf diese Weise bildete sich ein Kopf heraus, der das Gehirn, die Organe zur Nahrungsaufnahme und die Mehrzahl der Sinnesorgane versammelte. Als Wegbereiter all dieser Neuerungen gelten urzeitliche Würmer, die sich damit einen Platz in unserer Ahnengalerie sicherten.

Urzeitliche Vorfahren der Fische gingen noch einen Schritt weiter. Sie schützten den Kopf vor äußeren Einflüssen und möglichen Beschädigungen durch einen stabilen Kasten. Diese Kästen, Schädel genannt, wurden für eine ganze Entwicklungslinie, die bis hin zum Menschen führt, charakteristisch. Mit der Herausbildung der Gehirne differenzierten sich auch die Aufgaben der Nervenzellen. Eine Gruppe dieser Zellen übernahm die Speicherung der Bewegungs- und Verhaltensmuster sowie der mit ihner Anwendung verbundenen Erfahrungen. Diese Nervenzellen müssen in der Lage sein, die entstehenden neuronalen Strukturen zu festigen, wenn deren Bedeutung für das Leben wächst. Sie müssen aber auch Verbindungen wieder lösen können, sollten sie nicht mehr benötigt werden. Eine andere Gruppe von Nervenzellen spezialisierte sich auf die Vernetzung der nach und nach entstehenden Hirnbereiche. Sie müssen vor allem fähig sein, eine Vielzahl solcher Verbindungen herzustellen, das heißt das Networking zu sichern. Eine dritte Gruppe wurde für den Transport der Informationen im Körper zuständig. Zu diesem Zweck bildeten sie einen Strang, der durch die gesamte Länge des Körpers führt. Von diesem Hauptstrang gehen Verzweigungen in alle seine Teile ab, so dass die Informationen planmäßig und schnell überallhin verteilt werden können.

Wird nun ein Umweltreiz registriert, das heißt, ein Sensor spricht an, dann sendet er diese Information in Form eines elektrischen Impulses über die Nervenleitungen an das Gehirn. Dort aktiviert der Impuls das dieser Wahrnehmung zugeordnete neuronale Netz eines Bewegungs- oder Verhaltensmusters, welches nun seinerseits die Produktion von Botenstoffen zur Aktivierung der für die bevorstehende Aktion erforderlichen Zellen veranlasst. Eine Kopplung der Signale einzelner Sensoren mit festgelegten Verhaltensmustern ist unter anderem für Insekten und Krebse typisch. Sie ist genetisch fixiert und für alle Tiere einer Art gleich oder uniform. Wie ist das aber mit der Bewegung dieser Tiere? Basiert sie ebenfalls auf festgelegten Mustern? Wenn eine Ameise den Weg zurück zu ihrem Volk sucht, zum Beispiel weil das gefundene Blatt abgeliefert werden soll, dann folgt sie einem fest verankerten Verhaltensmuster. In ihren Bewegungen, ihrem Lauf durch den Wald muss sie aber sehr wohl die konkreten Gegebenheiten des Weges berücksichtigen. Vielleicht muss sie über einen Zweig klettern oder eine abschüssige Stelle überwinden. Das Verhaltensmuster, Blatt nach Hause bringen, wird also mit kleinteiligen Bewegungsmustern für jeden Abschnitt der Gesamtbewegung untersetzt. Natürlich müssen die Bausteine der Gesamtbewegung ebenfalls in neuronalen Netzen angelegt sein, deren jeweilige Kombination jedoch in Anpassung an die konkrete Situation erfolgt. Mit anderen Worten, Zielgebung (Verhaltensmuster) und Ausführung (Bewegungsmuster) basieren auf getrennt voneinander existierenden neuronalen Strukturen, die im Laufe der Entwicklung auch in unterschiedlichen Bereichen des Gehirns konzentriert wurden.

zuletzt geändert: 29.05.2016

Quelle Artikelbild: Reitender Bote nach A. Dürer, gefunden: de.academic.ru

Odins Raben

 

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Die Welt der nordischen Götter ist vielgestaltig. Jedes der sie verehrenden Völker brachte eigene Anschauungen und Legenden in diese Welt ein. Einige dieser Götter gewannen im Laufe der Zeit an Bedeutung, andere wurden beinahe vergessen. Die Vikinger zum Beispiel bewunderten und verehrten Odin als den Meister der Götterwelt. Dieser kriegerische Gott, der Kampf und Zwietracht über alles liebte, ließ die Kämpfer zu rasenden Ungeheuern werden, die das eigene Leben nicht achteten. Die Vikinger verehrten ihn wohl deshalb, weil der Kampf zu ihrem Leben gehörte. Ackerbau, Viehzucht und auch die Jagd waren mühselig und konnten sie kaum ernähren. Es ist daher nicht verwunderlich, dass gerade junge Leute auf Raubzüge sannen, um sich zu beweisen und auch, um auf diese Weise einen Beitrag zum Überleben der Sippe zu leisten. Gleichzeitig mussten die Sippen selbst vor räuberischen Nachbarn auf der Hut sein. Man brauchte zum Überleben daher nicht nur Unerschrockenheit und Kampferfahrung sondern auch Informationen über Feinde und deren Absichten. Odin bediente sich zweier Raben, die er aussandte, um Neuigkeiten zu sammeln und ihm zuzutragen. Die Raben hießen Hugin, was soviel bedeutet wie „Gedanke“, und Munin „Erinnerung“.1)

Die Raben flogen aus und kamen mit Informationen zu ihrem Herrn zurück. Sie wussten also, wer ihr Herr war und wo sie ihn finden würden. Sie erkannten Neuigkeiten und konnten diese Informationen erinnern. Das sind erstaunliche Fähigkeiten. Offensichtlich war bereits den Vikingern aufgefallen, dass Raben ganz besondere Vögel sind. Tatsächlich nötigt auch uns Heutigen die Schlauheit der Raben Bewunderung ab. Sie besitzen eine erstaunliche Merkfähigkeit, die sie befähigt, Futterverstecke über lange Zeit zu erinnern. Ihnen ist offensichtlich auch bewusst, dass andere ihre Vorräte rauben könnten. Jedenfalls achten sie darauf, das sie beim Anlegen von Verstecken nicht von anderen Raben beobachtet werden. Wahrscheinlich haben sie aus der Erfahrung, bestohlen worden zu sein, die Schlussfolgerung gezogen, Vorsicht walten zu lassen. Diese Erkenntnis vermögen sie an den Nachwuchs weiterzugeben, der auf diesem Wege diesen und auch manch anderen Trick des Lebens kennenlernt.

Man könnte natürlich vermuten, dass es sich um angeborene Verhaltensweisen handelt. Dem steht entgegen, dass es viele Beispiele gibt, die zeigen, wie sich Raben und Krähen eine konkrete Situation zu nutze machen, um an Nahrung zu gelangen. Sie locken Vögel mit fiesen Tricks von ihren Nestern weg, um die Gelege auszurauben. Sie sind zur Stelle, wenn ein Schuss fällt, der auf eine Jagdgesellschaft schließen lässt, oder wenn Wölfe heulen, denn es könnte ja ein Brosamen respektive etwas Aas für sie abfallen. Raben nutzen Werkzeuge, gegebenenfalls auch den Straßenverkehr, um Nüsse oder Früchte zu knacken. Aber nicht nur die kluge Nutzung von Gegebenheiten gehört zu ihrem Repertoire, sie sind auch Meister der arglistigen Täuschung. In einem Experiment ließ man zwei Raben zusehen, wie in einem Gehege Futter versteckt wurde.2) Wurde der Zugang zu diesem Gehege geöffnet, setzte ein regelrechtes Wettrennen um die Leckerli ein. Bei einigen Versuchen konnte nur ein Rabe zusehen, wie das Futter versteckt wurde. Der andere Rabe war ahnungslos, was dem Bevorteilten nicht verborgen blieb. Wurde nun der Zugang zum Gehege geöffnet, spurtete der Rabe mit dem Wissensvorsprung nicht etwa auf das Futter los, denn das hätte mit Sicherheit die Aufmerksamkeit des Rivalen geweckt. Er nahm sich vielmehr Zeit und kam, oh welch ein Zufall, genau dann an dem Versteck vorbei, als der andere Rabe weit entfernt war. Jetzt brauchte er den gefräßigen Konkurrenten nicht zu fürchten.

Raben haben offensichtlich auch ein Bild von sich selbst und von anderen Individuen ihrer Art. Sie begrüßen Artgenossen, die sie nicht kennen, mit einer deutlich tieferen und rauheren Stimme als Raben, die ihnen vertraut sind. Ihnen bekannte „freundliche“ Raben werden mit höherer Stimme begrüsst als bekanntermaßen „unfreundliche“.3) Das heißt, sie erkennen die unterschiedlichen Individuen, bewerten sie in ihrem Verhalten und können diese Bewertung erinnern. In einem Experiment wurde Raben ein roter Punkt aufgeklebt. Dann wurde ihnen ein Spiegel vorgesetzt. Sie erkannten sich und den roten Punkt an ihrem Federkleid und versuchten, diesen wegzupicken. Sie hatten also verstanden, dass das Spiegelbild ein Abbild ihrer selbst war und der rote Punkt dort nicht hingehörte.4)

Diese Beispiele zeigen, dass Raben nicht nur über eine hervorragende Merk- und Lernfähigkeit verfügen, sondern das sie auch mit Artgenossen kommunizieren können. Sie sind in der Lage, Schlussfolgerungen zu ziehen und sich selbst zu erkennen. Das sind anspruchsvolle geistige Leistungen, die offensichtlich kein Alleinstellungsmerkmal höherer Säugetiere sind. Auf der anderen Seite hatten wir festgestellt, dass Krebse und Insekten zwar bereits komplizierte Verhaltensmuster beherrschen und ihre Umwelt vielfältig wahrnehmen, dass die jeweiligen Wahrnehmungen aber relativ starr mit festgelegten Verhaltensmustern verknüpft sind. Ein Lernprozess des einzelnen Individuums findet nicht statt. Die Fliege wird auch zum hundersten Mal an die Scheibe krachen, weil der Reiz Helligkeit sie lenkt. Sie kann, auch um den Preis tötlicher Erschöpfung, nicht begreifen, dass mit der Scheibe ein unüberwindliches Hindernis den Weg versperrt. Die Fliege ist eben nicht in der Lage, die vorausgegangenen Fehlversuche zu erinnern. Die Fähigkeit, aus Erfahrung klug zu werden, das heißt zu lernen, setzt die Fähigkeit des Erinnerns voraus.

Die Fähigkeit des Erinnerns ist vor allem für die Wirbeltiere charakteristisch, deren Urahnen vor 540 Millionen Jahren im Meer ihren Weg begannen. Aus ihnen gingen die Fische hervor. Fische werden gemeinhin nicht als sonderlich intelligent angesehen. Und doch haben Beobachtungen an heutigen Arten einige erstaunliche geistige Leistungen deutlich werden lassen. So kann man zum Beispiel Goldfische dahingehend dressieren, dass sie einen Ball mit Stirn und Maul in ein Tor bugsieren. Diese Dressur setzt Erinnerung voraus. Drückerfische nutzen spezielle Steine um Seeigel, ihre Hauptnahrung, zu knacken. Dieses Wissen geben sie sowohl an andere Fische wie auch an ihren Nachwuchs weiter.5) Bei Putzerfischen hat man entdeckt, dass sie sich je nach Situation unterschiedlich verhalten. Ihre Erfahrung lehrt sie, eine Situation zu bewerten und das Verhalten entsprechend anzupassen.

Zu erstaunlichen geistigen Leistungen sind aber nicht nur Wirbeltiere fähig. Als die intelligentesten wirbellosen Tiere gelten Kopffüßer, insbesondere Kraken. Sie sind ebenfalls lernfähig und haben ein beachtliches räumliches Gedächtnis. Kraken sind Meister des Versteckens und der Tarnung. Sie erfassen spezielle Gegebenheiten und nutzen diese, um an Futter zu gelangen. Diese Fähigkeit setzt voraus, dass sie eine Beobachtung mit einem erwarteten Ergebnis verbinden können. So sind Kraken in der Lage, Gegenstände aus einem verschlossenen Glas herauszuholen, indem sie den Deckel abschrauben.6) Tintenfische haben gelernt, die Hummerfallen der Fischer auszuräumen und Kraken entern schon mal ein Fischerboot, um sich vor der Nase der Fischer an deren Fang gütlich zu tun. Damit der Plan gelingt, nutzen sie eine perfekte Tarnung.

Kraken planen und täuschen – tun sie dies bewusst? Bei der Frage nach dem Bewusstsein von Tieren geht man, unausgesprochen, vom menschlichen Bewusstsein als Maßstab aus, wohl weil es einen gewissen (vorläufigen) Endpunkt der Entwicklung darstellt. Es ist dicherlich richtig, dass von den ersten Wirbeltieren bis zum Menschen eine irgendwie aufeinander aufbauende Evolutionslinie erkennbar ist. Diese Entwicklung vollzog sich jedoch nicht linear, sie weist vielmehr Brüche und Verzweigungen auf. So haben Vögel und Säugetiere die von den Sauriern ererbten geistigen Fähigkeiten unabhängig voneinander weiterentwickelt, wobei sich die Klasse der Vögel erst rund 50 Millionen Jahre später von den Reptilien abspaltete als die Klasse der Säugetiere.7) Noch anders sind die geistigen Leistungen der Kraken zu bewerten, deren Entwicklung sich unabhängig von der Evolution der Wirbeltiere vollzog. Diese unterschiedlichen Entwicklungslinien haben jedoch eine gemeinsame materielle Basis, einen gemeinsamen Ursprung in der Verflechtung von Nervenzellen zu neuronalen Netzen.

Nur, was ist Bewusstsein?

zuletzt geändert: 27.09.2016

1) Wikipedia, Stichwort „Hugin und Munin“

2) GEO kompakt Nr. 28, Seite 98, Sebastian Witte – Vögel was sie wohl denken? 2011

3) Wikipedia, Stichwort „Kolkrabe“

4) Wikipedia, Stichwort „Raben und Krähen“

5) www.welt.de, Elke Bodderas, Fische sind intelligent – nicht nur im Schwarm, Interview mit Prof. Jens Krause, 10.01.2011

6) Wikipedia, Stichworte „Intelligenz von Kopffüßern“ sowie „Kopffüßer“

7) GEO kompakt Nr. 28, siehe oben, Seite 93

Quelle Artikelbild: Wikipedia by Sigurdur Atlason, gefunden unter www.der-silberne-zweig.de

Ein etwas anderes Tier

Man hat immer wieder versucht, das Besondere herauszuarbeiten, das die Menschen von den Tieren und insbesondere von unseren nächsten lebenden Verwandten, den Menschenaffen, unterscheidet. Die jeweils gefundenen Einzigartigkeiten hatten oft nicht lange Bestand. Je mehr man über die verschiedenen Leistungen von Tieren lernte, desto mehr wurde klar, dass beinahe alle Fähigkeiten der Menschen in der einen oder anderen Form im Tierreich bereits vorhanden beziehungsweise angelegt sind. Tiere schufen das Fundament, aus dem letztlich die Menschen hervorgehen konnten. Ein Merkmal fast aller Tiere ist die Bewegung im Raum, für die Energie permanent verfügbar sein muss. Dazu werden körpereigene Energieträger gebildet. Nur Pflanzen sind jedoch in der Lage, die Energie, die die Sonne spendet, einzufangen und in Strukturen zu speichern, die jederzeit wieder unter Freisetzung von Energie aufgespalten werden können. Tiere nutzen die von den Pflanzen gebildeten Energieträger und bauen sie in körpereigene Stoffe um. Manche von ihnen sparen sich den Umweg über die Pflanzen und fressen gleich andere Tiere. Am Ende der Nahrungskette stehen aber immer Tiere, die sich von Pflanzen ernähren. Pflanzen wie auch Tiere sind wiederum auf die Leistungen der Mikroorganismen angewiesen, die ihnen helfen, die erforderlichen Nährstoffe zu gewinnen beziehungsweise aufzubereiten. Sie waren außerdem die ersten Lebewesen auf diesem Planeten, ohne die alle weitere Entwicklung nicht stattgefunden hätte. Die große Vielfalt der Mikroorganismen basiert auf der Wirkungsvielfalt der unbelebten Natur. Die Bausteine der unbelebten Natur sind letztlich die Basis für alles, was existiert.

Man schätzt, dass Menschen aus zirka 10 hoch 27 (also 1 und 27 Nullen) Atomen aufgebaut sind. Die „einfachen“ Atome, also Atome mit ein oder zwei Protonen, Neutronen und Elektronen, sind bereits im Zuge des Urknalls entstanden, die größeren Atome spätestens mit der Entstehung des Sonnensystems. Das heißt, die Atome, aus denen jeder Mensch besteht, sind mehr als 4 Milliarden Jahre alt. Aus diesen uralten Atomen erwuchs unsere Welt und irgendwann auch das Menschengeschlecht. Aber erst einmal entstanden Atomverbindungen. Die Moleküle gingen Verbindungen mit anderen Molekülen ein. Einige der auf diese Weise gebildeten Strukturen waren so groß, dass sich ihre Teile unterschiedlich verhielten. Damit wuchs nicht nur die Vielfalt der Stoffe, sondern in noch größerem Maße die Vielfalt der von ihnen ausgehenden Wirkungen.

Eine große Vielfalt solcher Stoffe findet sich auch im Menschen. Hinzu kommt, dass so ein Mensch mit seiner Umwelt interagiert, zum Beispiel in dem er Luft einatmet, isst und trinkt, das heißt, Unmengen von Stoffen zu sich nimmt, verarbeitet und wieder ausscheidet. Alle diese Stoffe entfalten Wirkungen. Es ist schon verwunderlich, dass ein Organismus diese Wirkungsvielfalt überhaupt aushält und nicht kollabiert. Offensichtlich hat der Milliarden Jahre währende Kampf um die Fortexistenz des Lebens unter anderem dazu geführt, dass die entstandenen Organismen in der Lage sind, flexibel auf äußere Einflüssen zu reagieren und sich anzupassen. Die erreichte Flexibilität hat aber Grenzen. Einige Arten von Atomen und Molekülen können den Organismen ziemlich gefährlich werden, zumal wenn sie in geballter Ladung auftreten. Was eine geballte Ladung ist, kann dabei recht unterschiedlich bemessen sein. Von manchen Stoffen, die man wegen ihrer Wirkung auf den Organismus als Gifte bezeichnet, reichen kleinste Mengen, um diesen außer Gefecht zu setzen. Andere werden erst bei einer bestimmten Konzentration im Körper bedrohlich. Selbst lebensnotwendige Stoffe, wie das Salz, können in übergroßen Mengen verabreicht, irreversible Schäden verursachen.

Organismen sind Zellverbünde, in denen sich die einzelnen Zellen auf unterschiedliche Aufgaben spezialisiert haben und damit zur Existenz des Ganzen beitragen. Gleichzeitig sind die einzelnen Zellen nur noch im Verbund überlebensfähig. Der Zellverbund Mensch besteht aus schätzungsweise 10 hoch 14 Zellen.1) Auch in diesem Verbund haben sich die Zellen einander angepasst und auf einzelne Aufgaben spezialisiert. Der Organismus sichert ihr Überleben, weshalb sie das ihrige beitragen, um diesen zu erhalten. Trotzdem hat jede Zelle ihr eigenes von Werden und Vergehen bestimmtes Dasein. Bei einem erwachsenen Menschen sterben in jeder Sekunde rund 50 Millionen Zellen und neue werden in ähnlicher Größenordnung gebildet.1) Das Leben eines Menschen ist also durch das ununterbrochene Massensterben seiner Zellen genauso geprägt, wie durch deren permanente Neuerschaffung. Dahinter steht eine grandiose logistische Leistung, denn die Aufbaustoffe für die Zellen müssen bereitgestellt und die Abfallstoffe beseitigt werden. Das Ganze funktioniert, weil jede einzelne Zelle ihren definierten Platz im Organismus hat und die mit ihm verbundenen Aufgaben mehr oder weniger selbsttätig wahrnimmt.

Die Billionen von Zellen, aus denen ein Mensch besteht, sind natürlich nicht alle auf eine jeweils andere Aufgabe spezialisiert. Die Aufgaben, die die Zellen im Organismus wahrzunehmen haben, lassen sich eher mit einigen Hundert angeben. In der Regel ist es auch nicht eine einzelne Zelle, die eine spezielle Aufgabe übernimmt. Die spezialisierten Zellen bilden vielmehr ihrerseits Verbünde, die als Gesamtheit bestimmte Funktionen im Organismus erfüllen. Diese Funktionseinheiten sind wiederum nicht nur aus einem Zelltyp aufgebaut, auch hier bilden in aller Regel Zellen mit unterschiedlichen Eigenschaften ein Ganzes. Solcherart Funktionseinheiten können selbst räumlich begrenzt dem Ganzen dienlich sein, wie die inneren Organe. Sie können aber auch den ganzen Körper bedecken, wie die Haut, oder ihm inneren Halt und Beweglichkeit verleihen, wie das Skelett mit Muskeln, Sehnen und Bändern. Darüber hinaus gibt es Systeme, die den ganzen Korpus durchziehen und die Zellen mit Wasser, Sauerstoff, Brennstoff und Mineralien versorgen, oder eben den Abfall beseitigen. Alle Organe, Apparate und Systeme sind relativ eigenständige Einheiten, die beinahe autark tätig sind. Natürlich hat diese Eigenständigkeit der Organe und Systeme Grenzen, denn die Einheiten beeinflussen mit ihrem Funktionieren oder Nichtfunktionieren das Sein des ganzen Organismus. Das Ganze braucht also eine zentrale Steuerung, damit es bestehen kann. Das gilt noch viel mehr, wenn sich der Organismus im Raum bewegen will und das Agieren der Funktionseinheiten für diese Aufgabe koordiniert werden muss.

Neben der Unmenge von Zellen, aus denen ein Mensch besteht, bevölkern ihn auch noch Heerscharen von Mikroorganismen. Man schätzt, dass eine Billiarde dieser Winzlinge in und auf einem erwachsenen Menschen leben. Das sind weit mehr als er eigene Zellen hat. Im Unterschied zu den Zellen, die unlöslich zum Verbund gehören, sind die Mikroorganismen eher als dessen Partner zu verstehen. Sie sind zwar auf der einen Seite von dem Organismus, dem sie zugehören, abhängig, auf der anderen Seite versorgen sie sich in ihrer spezifischen Umwelt eigenständig. Zu ihrem Dasein gehört, dass sie Nachkommen hervorbringen und selbst irgendwann sterben. Natürlich  bewegen sie sich auch in ihrer Umwelt, also im und auf dem Korpus Mensch, und sie nehmen diesen ihren Erfordernissen entsprechend wahr. Viele dieser Mikroorganismen mögen den Organismus Mensch in seiner Gesamtheit kaum beeinflussen. Einige von ihnen sind jedoch überlebenswichtig, zum Beispiel weil sie helfen, die aufgenommene Nahrung zu zersetzen und der Energiegewinnung zuzuführen. Allerdings gibt es auch die anderen, die den Organismus angreifen und ihn schwächen oder ihm vielleicht sogar den Garaus machen.

Mikroorganismen sind aus der Entwicklungsgeschichte des Lebens nicht wegzudenken. Sie steuerten in ihrer rund 3,5 Milliarden Jahre währenden Existenz viele Innovationen bei, die zur Voraussetzung für die weitere Entwicklung wurden. Sie brachten zum Beispiel Botenstoffe hervor, um mit ihrer Hilfe Veränderungen in der Zelle planvoll zu steuern. Sie erfanden die Atmung, das heißt, die Aufnahme von Sauerstoff zur Energiegewinnung durch Verbrennung. Und sie lernten, sich zu bewegen und selbsttätig nach Nahrung zu suchen. Für diese Suche brauchten sie Sensoren, die sie mit Informationen aus der Umwelt versorgten. Bereits diese wenigen Beispiele zeigen, dass die Mikroorganismen nicht nur die ersten Lebewesen waren, sondern dass sie auch die Basis für die weitere Entwicklung des Lebens schufen.

Die Entwicklung des Lebens blieb aber nicht bei den Einzellern stehen. Zellverbünde, Organismen in Form von Pflanzen und Tieren, entstanden, die seit nunmehr 1,8 Milliarden Jahren das Bild unseres Planeten prägen. Es waren zum Beispiel urzeitliche Würmer, die als erste Nervenzellen zur schnellen und zielsicheren Signalübertragung ausbildeten. Mit ihrer Hilfe konnten neuronale Netze zur Steuerung der Bewegungen angelegt werden. Diese neuronalen Netze wurden später in einem speziellen Teil des Körpers, dem Kopf, konzentriert. Fische, die seit rund 450 Millionen Jahren durch die Meere schwimmen, schützten das auf diese Weise entstandene Gehirn mit einem Schädel, genauso wie sie ein ausgefeiltes Stützsystem für den Körper hervorbrachten. Sie wurden damit zu Urahnen der Wirbeltiere, zu denen auch die Menschen zählen. Außerdem findet man bei Fischen nicht nur ein Vorn und ein Hinten, einen Kopf und einen Schwanz, sondern auch zwei beinahe gleiche Körperseiten, mit denen sie die seitlichen Dimensionen der Bewegung erschließen. Und sie vermehren sich geschlechtlich. Diese Form der Fortpflanzung erhöhte die Flexibilität bei der Anpassung an sich verändernde Umweltbedingungen.

Mit dem Landgang der Tiere vor rund 400 Millionen Jahren kam die Lungenatmung ins Leben. Außerdem entwickelten die Tiere die Extremitäten weiter, so dass Bewegungen in unterschiedlichem Umfeld möglich wurden. Die Landgänger bildeten komplexe Sinnesorgane aus, mit denen sie eine große Vielfalt an Informationen aus ihrer Umwelt gewannen. Die damit entstandene Informationsflut musste verarbeitet werden. Zu diesem Zweck wurden einmal gemachte Erfahrungen gespeichert. Mit ihrer Hilfe war es möglich, neue Informationen schnell und sicher einzuordnen. Dies schuf wiederum die Voraussetzungen dafür, dass sowohl das Verhalten wie auch die konkreten Bewegungen besser den vorgefundenen Bedingungen angepasst werden konnten. Auch stellte sich heraus, dass es unter bestimmten Bedingungen vorteilhaft ist, die Brut im Mutterleib reifen zu lassen und lebend zu gebären. Mit dieser Innovation wurden die Überlebenschancen des Nachwuchses verbessert, so dass dessen Anzahl zurückgehen konnte. Im Gegenzug musste allerdings die Pflege des Nachwuchses intensiviert werden, zum Beispiel indem den Neugeborenen nährstoffreiche körpereigene Nahrung in Form von Muttermilch zur Verfügung gestellt wurde. Außerdem lebten Säugetiere meist in sozialen Gruppen, die als Ganzes Verantwortung für die Aufzucht des Nachwuchses übernehmen konnten. In diesen Gruppen wurden auch Erfahrungen, die in der Auseinandersetzung mit der Umwelt gesammelt worden waren, weitergegeben und bewahrt. Diese Aufzählung einiger Errungenschaften der Evolution soll deutlich machen, dass es ohne diese Vorgeschichte viele der heutigen Arten nicht geben würde. Das gilt auch für die Menschen.

Menschen gehören biologisch zu den Primaten, deren Anfänge weit in die Frühzeit der Evolution zurückreichen. In ihrer Geschichte gab es vor etwa sieben Millionen Jahren einen Einschnitt, der hier von besonderem Interesse ist. In Anpassung an unterschiedliche Lebensräume bildeten sich nämlich zwei Gruppen hochentwickelter Primaten aus. Die einen lebten vorwiegend in Wäldern. Zum Hangeln in den Bäumen benötigten sie relativ lange und starke Greifarme. Die anderen lebten in den Savannen. Sie gingen auf zwei Beinen, um so über das hohe Gras hinausschauen und Raubtiere beizeiten erkennen zu können. Außerdem hatten die aufrecht Gehenden die Hände frei, die sie nun nutzen konnten, um Pflanzen und Wurzeln zu sammeln, in Flüssen und Seen nach Muscheln, Algen und Schnecken zu suchen, Insekten und andere Kleintiere zu fangen oder auch Früchte von Bäumen und Sträuchern zu klauben.

Der mit dem aufrechter Gang verbundene gute Überblick mag sie auch in die Lage versetzt haben, verletzte oder verendete Tiere von weitem zu erspähen. Alllerdings waren sie nicht die einzigen, die nach einer derartiger Beute Ausschau hielten. Einige der Konkurrenten konnten aus luftiger Höhe viel früher die begehrte Mahlzeit orten. Andere waren bessere Läufer und eher am Ziel, so dass diese frühen Vorfahren der Menschen wohl nur selten zum Zuge kamen. Die Konkurrenten ließen ihnen nur geringe Fleischreste zurück, die sie immerhin mit Hilfe von scharfkantigen Steinen abschaben konnten. Außerdem waren da ja noch die Knochen, die einen fett- und mineralstoffreichen Schatz bargen. Um an das Mark zu gelangen, mussten diese Knochen, beispielsweise mit einem Stein, aufgebrochen werden. Spitze Steine oder Steine mit einer scharfen Kante waren für diesen Zweck natürlich besser geeignet als andere. Leider fanden sich solche Steine nicht überall. Immerhin konnten die vorgefundenen Steine behauen werden, so dass sie zu brauchbaren Werkzeugen wurden. Für andere Zwecke ließen sich Stöcke verwenden, zum Beispiel um Feinde abzuwehren oder nach Wurzeln zu graben. Je nach dem Einsatz wurden sie entsprechend hergerichtet.

Vor zirka 2,5 Millionen Jahren traten weitreichende klimatische Veränderungen ein. Immer wieder kam es zu Trockenperioden, so dass die Pflanzen härtere Schalen ausbildeten. Um sie trotzdem als Nahrung nutzen zu können, entwickelten einige unserer frühen Vorfahren einen gewaltigen Kauapparat mit starken Kiefern und breiten Zähnen. Sobald sich die klimatischen Verhältnisse normalisierten, war ein überdimensionierter Kauapparat jedoch überflüssig, ja hinderlich. Er verschwand wieder, und mit ihm die durch ihn gekennzeichnete Art. Andere Gruppen unserer frühen Vorfahren benutzten Werkzeuge, um die harten Schalen der Pflanzen zu zerkleinern. Bei ihnen veränderte sich also nicht die Physis, sie passten lediglich ihre Werkzeuge den neuen Erfordernissen an. Bei einer Normalisierung der natürlichen Bedingungen ließen sich diese Werkzeuge wiederum modifizieren, ohne dass deswegen die Art in ihrer Existenz gefährdet wäre. Wie die weitere Entwicklung zeigen sollte, wurde die mit den Werkzeugen gewonnene Flexibilität hinsichtlich der Anpassung an unterschiedliche Existenzbedingungen zu einem Erfolgsmodell der Evolution.

Mit den Werkzeugen wurde es auch möglich, immer öfter tierischer Stoffe, die sich durch Energiedichte und Reichtum an Mineralien auszeichnen, zu beschaffen. Diese Nahrung trug dazu bei, dass die Individuen größer wurden und auch ihr Gehirn an Volumen gewann. Die damit ebenfalls wachsenden intellektuellen Möglichkeiten kamen wiederum der Herstellung noch besserer Werkzeuge zugute. Das Wissen um die Herstellung und Anwendung der Werkzeuge wurde immer mehr zu einem überlebenswichtigen Schatz, der nicht verloren gehen durfte. Er musste bewahrt, das heißt in den Gruppen weitergegeben werden. Für die Weitergabe von Informationen ist Kommunikation erforderlich, die damit einen besonderen Stellenwert für das Leben und Überleben der Gruppen erhielt. Das Erfordernis zur Kommunikation setzte wiederum Impulse, die der Entwicklung des Gehirns auf die Sprünge halfen. Schritt für Schritt entstanden auf diese Weise aus den frühen Vorfahren Wesen, die Werkzeuge immer gezielter einsetzten und die das Leben und Überleben der Gruppe gemeinschaftlich sicherten. Diese Arten werden einer neuen Gattung, der Gattung Mensch, zugerechnet.

zuletzt geändert am 21.03.2017

Quellen:

1) JoachimSchüring, Wie viele Zellen hat der Mensch, www.spektrum.de, 2003

2) GEOkompakt Nr. 41, Der Neandertaler, 2014

3) Josef H. Reichholf, Das Rätsel der Menschwerdung, dtv Wissen 1993

Artikelbild: pinterest.com

Bewegung ist alles

harscher.de

Will man jemanden bestehlen, so muss man sich bewegen. Mit diesem Satz könnte man die Lebensphilosophie der Tiere zusammenfassen. Objekt ihrer Begierde sind Stoffe, aus denen Energie gewonnen werden kann – Zucker, Fette oder Eiweiße. Diese Stoffe hat zwar jemand anderes produziert und deren Diebstahl könnte dem Bestohlenen die Existenz kosten, aber so ist nun einmal das Leben – des einen Freud des andern Leid.

Die potentiellen Opfer werden allerdings nicht von sich aus angelaufen kommen, um gefressen zu werden. Im Gegenteil, man muss die mögliche Beute erst einmal ausfindig machen, dann muss man sie womöglich einfangen und irgendwie der eigenen Verdauung zuführen. Ein solcher Beutezug bedarf einer zielgerichten Aktion. Dazu sind vielfältige Informationen erforderlich, die gesammelt, verarbeitet und im Handeln brücksichtigt werden müssen. So kommt eines zum anderen und für alles braucht man Energie. Werden von unserem Räuber Pflanzen als Beute bevorzugt, dann hat das den Vorteil, dass selbige nicht davonlaufen. Der Nachteil des Grünzeugs besteht darin, dass dessen Energiedichte zu wünschen übrig lässt. Das heißt, im Vergleich zum Körpergewicht müssen relativ große Mengen verzehrt werden, um den Energiehunger zu stillen. Fleisch hat eine viel höhere Energiedichte. Das ist der Stoff, aus dem die Träume sind. Nur diese Träume sind flüchtig, sie rennen, schwimmen oder fliegen einfach davon. Die Jäger müssen immer neue Strategien erfinden, um Beute zu erhaschen. Die Gejagten tun es ihnen nach, denn sie wollen entkommen und ihr Leben retten. Auf diese Weise wird das Jagen und Gejagtwerden zum Motor der Entwicklung von immer neuen Fähigkeiten.

Die Strategie, andere Lebewesen als Energiequelle zu nutzen, ist vermutlich fast genauso alt wie das Leben selbst. Bereits im Zeitalter der Mikroorganismen entwickelten sich nicht nur Bakterien sondern auch Phagen, das heißt Viren, die Bakterien „fressen“. Allerdings sind sie nicht in der Lage, die Bakterien zu verstoffwechseln, um auf diese Weise Energie für ihr alltägliches Leben zu gewinnen. Ihre Strategie besteht darin, die eigenen Lebensprozesse zu minnimieren, um ohne Energienachschub zu überdauern. Die Inhaltsstoffe der Bakterien, in die sie eindringen, dienen ausschließlich der Erzeugung von Nachkommen. Um den Aufwand für die Umwandlung der erbeuteten Stoffe möglichst gering zu halten, spezialisieren sich die Phagen auf eine oder wenige, ihnen genehme Bakterienarten. Nur jagen können sie diese nicht, denn woher sollten sie die Energie dafür hernehmen. Meister Zufall muss ihnen helfen und ihnen eine mögliche Wirtsbakterie servieren.

Ein neues Zeitalter brach an, als die Cyanobakterien die Fähigkeit entwickelten, mit Hilfe des Sonnenlichts Energiereservestoffe in Form von Zuckern aufzubauen und zu speichern. Diese Energiereservestoffe brachten ihnen Unabhängigkeit, da sie nun jederzeit über Energie verfügten. Die Zucker haben jedoch einen gravierenden Nachteil, denn sie können auch von anderen Lebewesen verwertet werden. Sie mussten nur lernen, die Zucker aufzuspalten und die in ihnen gebundene Energie freizusetzen. Die Aufspaltung kann durch Verbrennung mit Hilfe von Sauerstoff erfolgen. Der erforderliche Sauerstoff war in zunehmenden Maße vorhanden, wird er doch über die Photosynthese freigesetzt. Nun musste noch eine Möglichkeit zur Aufnahme des Sauerstoffs in den Organismus gefunden werden. Tatsächlich gelang es einigen Bakterien, die Fähigkeit der Atmung zu entwickeln. Von da an wurden die Zuckerproduzenten zur heiß begehrten Beute. Die als Beute auserkorenen Cyanobakterien, nicht dumm, taten sich zusammen, um vor den Räubern Schutz zu finden. Wollte man hier Beute machen, musste man sich etwas einfallen lassen. Größere Bakterien hätten noch am ehesten eine Chance auf Erfolg, wenn sie in der Lage wären, den erbeuteten Zucker auch zu verwerten. Sie integrierten atmende Bakterien in ihren Zellaufbau und wurden damit zu einer großen Gefahr für die fleißigen Cyanos. Es war an der Zeit, dass die Zuckerproduzenten aufrüsteten. Größere Bakterien hatten Cyanos in ihren Aufbau integriert. Diese Grünalgen waren schon wegen ihrer Größe schwerer angreifbar. Außerdem trennten sie sich bei der Vermehrung nicht mehr völlig voneinander, so dass mehrzellige Wesen entstanden. Mehrzellige Lebewesen, die an der Produktion von Zucker beteiligt sind, nennen wir Pflanzen. Die Räuber taten es ihnen gleich und bildeten ebenfalls mehrzellige Wesen, die durch die Spezialisierung der beteiligten Zellen Schritt für Schritt zu ganzheitlichen Organismen zusammenwuchsen. Sie bezeichnet man als Tiere. Bis zum Erscheinen mehrzelliger Lebewesen waren allerdings rund drei Milliarden Jahre, gerechnet ab dem ersten Auftreten von Mikroorganismen, vergangen.

Die Entwicklung der Tiere vollzog sich anfänglich in zwei Richtungen. Die eine Gruppe dieser Wesen war durch eine vergleichsweise geringe Spezialisierung der beteiligten Zellen gekennzeichnet. Daher waren auch ihre Fähigkeiten zur eigenständigen Bewegung gering ausgeprägt. Sie beschränkten sich darauf, Nährstoffe aus dem Wasser aufzunehmen, das durch den eigenen Körper mit minimalem Aufwand hindurchgeleitet wurde. Vor 750 Millionen Jahren bevölkerten solche schwammartigen Gebilde die Ozeane. Sie bestanden aus Tausenden von Zellen, wuchsen auf Steinen und ließen durch unzählige Poren Wasser fließen, um Nahrhaftes herauszufiltern. Ihre Fähigkeiten gingen dabei kaum über die der Mikroorganismen hinaus. Trotzdem werden sie, da es mehrzellige Wesen waren, als erste Tierformen angesehen.1) Die andere Gruppe der Tiere, deren Vielfalt schnell zunahm, ist durch eine fortschreitende Spezialisierung ihrer Zellen gekennzeichnet. Diese Wesen entwickelten vielfältige Fähigkeiten. Sie lernten sich selbständig fortzubewegen und aktiv Nahrung zu erjagen. Für eine solche Jagd musste die potentielle Beute aufgespürt und gefangen, gegebenenfalls auch zerkleinert und aufgelöst werden. Dazu war es erforderlich, die Bewegungen des eigenen Körpers, respektive der an ihr beteiligten Zellen, in geeigneter Weise zu koordinieren. Schließlich musste auch die gewonnene Energie so verteilt oder gespeichert werden, dass ein Beutezug jederzeit wieder möglich wurde. Das sind anspruchsvolle Aufgaben, für deren Realisierung vielfältige Informationen erforderlich sind. Die Gewinnung und Verarbeitung von Informationen wurde fortan zum Gradmesser des evolutionären Fortschritts.

Unter den noch heute lebenden Arten gelten Quallen als die ersten komplexen Tiere. Sie schwimmen seit zirka 750 Millionen Jahren durch die Meere. Mit ihren Tentakeln fangen sie Kleinlebewesen. Um eine solche Jagd zu ermöglich, mussten sich die Zellen der Qualle auf unterschiedliche Aufgaben spezialisieren. Die einen sind für die Bewegung im Wasser zuständig, andere für die Energiebereitstellung, wieder andere für die Orientierung oder für die Erzeugung des Gifts, das die Opfer lähmen soll. Für das Zusammenspiel dieser spezialisierten Zellen ist es erforderlich, dass gewonnene Informationen schnell zu den beteiligten Spielern gebracht werden. Diese Aufgabe übernehmen Nervenzellen, die in der Lage sind, elektrische Impulse als Träger der Informationen einzusetzen und mit großer Geschwindigkeit weiterzuleiten. Das entstehende Netz von Nervenbahnen „fungiert als eine Art Schaltstelle zwischen Sinnesorganen und Muskeln, zwischen Aufnahme von Reizen und adäquater Reaktion.“ 2) Die Qualle hat aber nicht nur eine Sinneszelle, sondern sie verfügt über eine Vielzahl solcher Informanten, die durchaus Unterschiedliches wahrgenommen haben können. Der Abgleich dieser Informationen wie auch die Initiierung einer entsprechenden Handlung vollzieht sich innerhalb des neuronalen Netzes, das den Körper der Qualle durchzieht. Damit entstehen allerdings relativ lange Wege, die vor allem für den Abgleich der Informationen nachteilig sind. Eine Konzentration dieser Prozesse auf kleinerem Raum wäre womöglich effektiver, erfordert jedoch eine Spezialisierung der Nervenzellen. Denn, neben der zentralen Einheit zur Verarbeitung der Informationen musste es weiterhin ein Leitungssystem geben, das die Informationen von den Sinneszellen an das entstehende Gehirn und von dort zu den beteiligten Spielern transportiert. Ein solches arbeitsteiliges Informationsverarbeitungssystem wurde vor rund 600 Milionen Jahren von urzeitlichen Würmern kreiert. Es sollte zu einem Erfolgsmodell werden.3)

Weitere 60 Milionen Jahre später entstanden innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums vielfältige neue Lebewesen, von denen einige über Gehirne mit gestiegener Leistungsfähigkeit verfügten. Diese Gehirne umfassten eine gewachsene Zahl an Nervenzellen, was zur Vergrößerung des Gehirnvolumens führte. Aber nicht nur die Zahl der Nervenzellen wuchs, auch deren Verknüpfungen untereinander wurden vielfältiger. Dadurch konnten immer mehr und vor allem auch kompliziertere Bewegungs- und Verhaltensmuster realisiert werden. Außerdem ließ sich die Umwelt immer komplexer erfassen, was die eigenen Möglichkeiten des zielgerichteten Handelns erweiterte. Auf dieser Basis erlangten einige frühe Tierarten, wie die Urahnen von Krebsen und Insekten, erstaunliche Fähigkeiten, die ihnen das Überleben, teilweise bis in unsere Tage hinein, sicherten. Der begrenzende Faktor ihrer Erfolgsgeschichte ist der Umstand, dass die aufgenommenen Umweltsignale relativ starr mit Verhaltensmustern verknüpft sind. Das heißt, der von einem Sinnesorgan registrierte Reiz löst automatisch ein vorherbestimmtes Verhalten aus, ohne dass es zu einer Bewertung der Gesamtsituation kommt.

Im allgemeinen Aufbruch vor rund 540 Millionen Jahren entstand jedoch noch ein weiterer Entwurf des Lebens, ein unscheinbares Wesen, das zum Urahn der Wirbeltiere wurde. Es ähnelte den heutigen Neunaugen. „Sie besitzen bereits ein knorpeliges Skelett, ein Rückenmark sowie eine Schädelkapsel, die das empfindliche Gehirn schützt.“ 4) Aus diesen Winzlingen gingen im Laufe der Zeit die Fische hervor. Eine der Besonderheiten der Wirbeltiere besteht darin, das sich in ihrem Gehirn spezialisierte Bereiche in Form einer Dreiteilung herausbildeten. „Der Hirnstamm ist mit dem Rückenmark verbunden und regelt unter anderem lebenswichtige Funktionen wie Herzschlag und Atmung; das Kleinhirn koordiniert Bewegungen und ist dafür zuständig, dass ein Tier sein Gleichgewicht hält; das Vorderhirn verarbeitet Reize, die von den Sinnesorganen erfasst werden, und entscheidet darüber, wie das Tier auf eine Situation reagiert.“ 4) Der Hirnstamm hat sich im Laufe der Evolution bei den meisten Arten nur wenig verändert, die beiden anderen Hirnbereiche umso mehr. Je nachdem, welcher Überlebensstrategie die jeweilige Tierart folgte und welche Bedingungen sie für die Realisierung dieser Strategie vorfand, mussten die Sinne entwickelt und geschärft werden, mussten erfolgversprechende Verhaltensmuster herausgebildet und flexible Anpassungen an sich ändernde Gegebenheiten ermöglicht werden. Folglich waren es vor allem das Kleinhirn und das Großhirn, die unterschiedlichen und meist steigenden Anforderungen zu genügen hatten.

In der Folgezeit erorberten sowohl Pflanzen als auch Tiere das Festland. Die Erorberer für die Tiere waren urtümliche Lurche, die sowohl im Wasser als auch an Land existieren konnten. Aus ihnen gingen die Reptilien hervor, die vor rund 300 Milionen Jahren ihren Siegeszug auf Erden begannen. Mit ihnen ist eine neue Etappe bei der Gewinnung und Verarbeitung von Informationen aus der Umwelt verbunden, denn sie waren mit ganz neuen Anforderungen konfrontiert. Ihre Welt war vielfältiger und komplexer geworden. Neuartige Pflanzen und Tiere, darunter gefährliche Räuber, bevölkerten sie. Um in dieser Welt bestehen zu können, mussten immer mehr Informationen generiert werden. Komplexe Sinne bildeten sich heraus. Die zunehmende Flut an Informationen stellte wiederum neue Anforderungen an deren Verarbeitung, mussten die verschiedenen  Informationen doch zueinander in Beziehung gesetzt werden, um die Gesamtsituation zu erfassen und die Prioritäten des Handelns zu bestimmen. Damit dies gelingen konnte, war es unerlässlich, dass die bereits verarbeitete Informationen nicht verloren gingen. Sie mussten irgendwie gespeichert werden, um bei Bedarf zur Entscheidungsfindung herangezogen zu werden. Die Fähigkeit, Informationen mit Erfahrungen zu verknüpfen, ermöglichte den Reptilien darüber hinaus, das eigene Verhalten zu optimieren, das heißt, immer besser den Gegebenheiten anzupassen.

Zu den wichtigen Neuerungen, die von den Reptilien ausgingen, zählt auch die soziale Kommunikation. Es hatte auch vorher Tiere gegeben, die in Gruppen ihre Überlebenschancen verbesserten. Schwärme von Fischen durchzogen die Meere. In diesen Schwärmen gelten einfache Regeln: bleibt zusammen, stoßt nicht aneinander und bewegt euch wie die anderen. Für dieses Miteinander ist so gut wie keine Kommunikation erforderlich und doch bietet der Schwarm einen gewissen Schutz vor Angreifern. Ein höheres Maß an Kommunikation ist bei staatenbildenden Insekten zu beobachten. In diesen Staaten herrscht Arbeitsteilung, die eine Abstimmung erforderlich macht, damit das Überleben des Staates gesichert werden kann. Diese Kommunikation erfolgt mit Hilfe von Botenstoffen und Tönen oder mit Verhaltensweisen, denen eine bestimmte Bedeutung beigegeben ist. Auf dieser Basis bilden diese Insektenstaaten einen ganzheitlichen Organismus, der jedoch nicht zentral gesteuert wird.

Im Gegensatz zu den in Staaten lebenden Insekten basierte das Zusammenleben der Reptilien auf Gruppen, in denen es eine Hierarchie, eine Rangordnung gibt. Das stärkste oder erfahrenste Tier führt die Gruppe an. Es bestimmt die Regeln, wohl auch die der Fortpflanzung. Bei einigen Arten prägte sich auch eine Brutpflege aus, das heißt, die Eltern versorgen und beschützen den Nachwuchs. Womöglich übernahmen auch andere Mitglieder der Gruppe Aufgaben im Rahmen der Hege und Pflege der Sprösslinge. Wie dem auch sei, in jedem Fall war für das Zusammenwirken in der Gruppe eine Abstimmung der Beteiligten erforderlich. Die dafür notwendige Kommunikation erfolgte wiederum mit Hilfe von Botenstoffen, wie zum Beispiel Duftmolekülen, mit Lauten oder Verhaltensweisen, denen eine bestimmte Bedeutung beigegeben ist. In manchen Fällen war es darüber hinaus sinnvoll, dass die Gruppe gemeinschaftlich agierte, zum Beispiel um Gefahren abzuwenden. Dann musste das Leittier durch entsprechende Zeichen ein koordiniertes Handeln herbeiführen. Gleiches galt in noch höherem Maße für die gemeinsame Jagd, da sie ein schnelles und abgestimmtes Handeln aller Beteiligten erfordert. Die soziale Hierarchie ermöglichte also eine zentrale Steuerung des Verhaltens der Gruppe. Sie markiert damit einen grundlegenden Fortschritt.

Vor rund 65 Millionen Jahren ging die große Zeit der Saurier zu Ende. Einige ihrer Verwandten, die Vögel, haben die überkommenen Fähigkeiten bis in unsere Tage hinein bewahrt und weiterentwickelt. Vögel zeichnen sich durch intensive Pflege der Nachkommen, durch komplexes soziales Verhalten und hohe Intelligenz aus. Die eigentlichen Gewinner des Exodus der Dinos waren jedoch die Säugetiere. Sie krochen aus ihren Löchern und vermehrten sich fortan rasant. Immer neue Arten entstanden, die auch immer neue Lebensräume eroberten. Fast gleichzeitig traten die Blütenpflanzen ihren großen Siegeszug an. Man könnte sagen, die Welt der Lebewesen erfand sich neu. Die Säugetiere prägten eine Reihe von Besonderheiten aus, die sie von ihren Vorgängern abhob. Zum Beispiel vergrößerte sich die Schicht von Neuronen, die das Großhirn umhüllt, bedeutend. Die entstehende Großhirnrinde war zwar sehr dünn, aber ihre Nervenzellen waren raffiniert miteinander verknüpft. Die Entwicklung der Großhirnrinde wurde zum ausschlaggebenden Faktor dafür, dass die Säuger weitaus komplexere soziale Gruppen bilden konnten als ihre Vorfahren.

Gemessen an vorangegangenen Perioden verlief die Entwicklung nun atemberaubend schnell. Bereits vor 40 Millionen Jahren lebten einige Säugetierarten in hochkomplexen sozialen Gruppen. Sie kommunizierten untereinander nicht nur instinktiv mit Körpersprache und Botenstoffen, sie setzten vielmehr auch gezielt Laute, Mimik und Verhaltensweisen zur Kommunikation ein. Damit vermochten sie, einander vor Gefahren zu warnen und das Leben in der Gruppe zu regeln. Einige Arten konnten bereits Stimmungen und Gefühle ausdrücken. Darüber hinaus hatte sich ihr Gedächtnis gewaltig entwickelt. Sie erkannten nicht nur die Mitglieder der Gruppe oder Orientierungspunkte in der Umwelt, sie waren auch in der Lage, Erfahrungen bei der Nahrungssuche oder bei der Verwertung von Nahrung zu speichern. Dieses Wissen wurde durch neue Erfahrungen immer wieder fortgeschrieben und es konnte an andere weitergegeben werden. Auch die soziale Struktur der Gruppe entwickelte sich. Natürlich gab es immer noch ein Leittier, aber daneben entstand ein soziales Geflecht, das auch ohne dessen führende Hand in der Lage war, Aufgaben zu planen und zu realisieren.

zuletzt geändert: 31.10.2016

1) GEO kompakt Nr. 33, Wie Tiere denken, Seite 35

2) ebenda, S. 36

3) ebenda, S. 37

4) ebenda S. 40

Quelle Artikelbild: harscher.de

Noch mehr Gewichtiges

Fallgeschwindigkeit

Die Entstehung dieses Beitrags ist mit einer Geschichte verbunden, die ich kurz erzählen will.

Derzeit beschäftige ich mich eigentlich mit der Entstehung und Entwicklung des Lebens. Dazu ist umfangreiches Material zu sichten. Bis ein Artikel fertig ist, vergehen Monate. Als Ausgleich zu den ganzen Fakten habe ich mir noch einmal etwas Abstrtakteres, nämlich die Gesetzmäßigkeiten in der Dialektik vorgenommen. Letzte Nacht nun geschah Sonderbares. Ich bin aufgewacht, weil sich eine Frage zum Verhältnis von Masse und Gewicht ungestüm ins Bewusstsein drängte. Vergleichbares passiert mir höchst selten. Dass dieses nächtliche Ereignis noch dazu ein Thema betraf, das mich aktuell gar nicht umtreibt, das war vollends erstaunenswert. Was da in mein Bewusstsein drängte war im übrigen kein kruder Traum, sondern eine durchaus fundierte Fragestellung, die mir bisher nicht aufgefallen war. Es war, als ob ein kleiner Quälgeist im Kopf sagen wollte, wach auf Alter, ich hab da so eine Idee, kümmere dich darum. Nach einer kurzen Zeit nächtlichen Grübelns bin ich erfreulicherweise wieder eingeschlafen.

Am nächsten Morgen war, wie immer, wenig Zeit. Lediglich einige wenige Notizen zum Thema konnte ich zu Papier bringen. Die Arbeit, also der Broterwerb, rief unerbittlich. Dort angekommen, begrüsste man mich mit der Nachricht, dass alle Systeme ausgefallen seien und wir uns mit Weiterbildung oder so beschäftigen sollten. Oh Wunder, mit einem Mal war Zeit, um aus den Erlebnissen der Nacht die Skizze für einen Beitrag zu formen. Kaum war dies in aller Eile vollbracht, liefen auch die Systeme wieder an. Sollte dies ein Fußtritt des Schicksals gewesen sein? Jedenfalls führte kein Weg mehr daran vorbei, der Beitrag musste flink geschrieben sein.

Kommen wir zur Frage jener Nacht. Wieso haben die Dinge auf Erden unterschiedliches Gewicht? Im Weltall haben sie gleichermaßen kein Gewicht. Auf der Erde wird den Dingen, respektive Massen durch die Schwerkraft Gewicht verliehen. Die Schwerkraft bewirkt ein Heranziehen aller Massen an den Planeten oder anders gesagt, sie verleiht ihnen einen Bewegungsimpuls in Richtung Erdmittelpunkt. Die Schwerkraft wirkt auf alle Massen in gleichem Maße, was seinen Ausdruck in der gleichen Beschleunigung aller Massen bei ihrem Fall Richtung Erde findet. Wenn dieser Bewegung irgendwo ein Hindernis im Wege ist und sie sich nicht weiter realisieren kann, dann tritt diese nicht realisierbare Bewegung, mithin die Bewegungsenergie dieser Masse, als Kraft zutage. Wirkt diese Kraft auf eine Waage, dann können wir ihre Größe als Gewicht ablesen.

Nun wissen wir zwar, warum die Massen auf Erden Gewicht besitzen, aber warum ist dieses Gewicht für die einzelnen Massen unterschiedlich? Hauptmasseträger sind die Protonen und die Neutronen. In den unterschiedlichen Massen oder Strukturen sind unterschiedlich viele Protonen und Neutronen versammelt. Das wäre immerhin ein Anhalt für die Antwort auf unsere Frage. Allerdings haben auch Protonen und Neutronen von sich aus kein Gewicht, wie ihr Dasein im Weltraum beweist. Im Weltraum unterscheidet man die Massen mittels der Energiemenge, die erforderlich ist, um ihnen eine bestimmte Beschleunigung zu verleihen. Die Massen nehmen den Energieimpuls auf und setzen ihn in einer beschleunigten Bewegung um. Die nunmehr beschleunigte Bewegung ist Ausdruck eines höheren Energieniveaus, das die Masse nach der Aufnahme des Energieimpulses besitzt. Je mehr Energie für diese Beschleunigung erforderlich ist, desto größer ist die beschleunigte Masse.

Das erreichte höhere Energieniveau bleibt solange erhalten, bis eine andere Masse respektive ein anderer Energieimpuls diesen Zustand ändert. Physiker bezeichnen dieses Phänomen als Trägheit. Mir ist der Ausdruck „Trägheit“ in diesem Zusammenhang suspekt, denn er hat für mich einen negativ wertenden Beigeschmack. Verdeutlicht werden soll doch eigentlich, dass Energie in Form einer Bewegung erhalten bleibt, solange dem keine von außen kommenden Einflüsse entgegenwirken. Die „Trägheit“ ist also Ausdruck des Energieerhaltungssatzes.

Im Weltraum gilt, je mehr Masse eine Struktur besitzt, desto mehr Energie ist erforderlich, damit die Struktur in ihrer Gesamtheit um einen bestimmten Wert beschleunigt wird, das heißt, ein höheres Energieniveau erreicht. Gleiches muss vom Prinzip her auch auf Erden gelten. Die Gravitation ist eine Kraft, die von der Bewegung der Quarks in den Protonen ausgeht. Als Kraft ist sie eine in der Struktur der Protonen nicht realisierbare Bewegung, mithin Energie, die ihre Wirksamkeit nach außen richtet und als Sog auftritt. Mit diesem Sog gibt die Gravitationskraft allen Strukturen auf Erden einen Energieimpuls. Diese auf die Strukturen wirkende Energie ist für alle Strukturen, besser für alle massebildenden Strukturbausteine, gleich. Je mehr Masse, je mehr Protonen und Neutronen eine Struktur besitzt, desto größer ist auch die Energie, die diese Struktur als Ganzes auf diese Weise aufnimmt. Kann sich die von der Gravitationskraft initiierte Bewegung wegen eines Hindernisses nicht realisieren, dann tritt sie wiederum als Kraft, als unterschiedlich große Kraft, mithin als unterschiedlich großes Gewicht der Strukturen in Erscheinung. Der Unterschied zu den beschleunigten Strukturen im Weltraum besteht eigentlich nur darin, dass auf Erden alle Strukturen zu jeder Zeit und in gleichem Maße einem Energieimpuls in Form der Gravitationskraft ausgesetzt sind.

Wenn von den Protonen ein Sog ausgeht, dann muss das natürlich für alle Protonen gelten. Das heißt, dort wo mehr Protonen versammelt sind, die ihre Wirkung vereinen, dort muss eine größere Wirkung auf Dritte vorhanden sein. Nun ist die Erde nicht rund und glatt wie eine Billardkugel. Vielmehr sind an den einzelnen Orten jeweils spezifische Massen angehäuft. Das bedeutet, dass auch die Sogwirkung, mithin die Beschleunigung der Massen in Richtung Erde, an jeder Stelle des Globus unterschiedlich sein muss. Daher wird die gleiche Masse an verschiedenen Orten dieser Welt ein unterschiedliches Gewicht aufweisen. Diese Unterschiede sind  im Allgemeinen sehr gering und deshalb für die meisten Zwecke vernachlässigbar. Im Vergleich von Gewichten am Äquator und an den abgeflachten Polen können sie jedoch durchaus eine Rolle spielen.

Wie ist das nun mit einer Masse, die über genug eigene Energie verfügt, so dass sie der Anziehungskraft der Erde widerstehen kann? Nehmen wir ein Flugzeug als Beispiel. Die Energie, die seine Triebwerke freisetzen, verleiht ihm soviel Schub, dass es sich in der Luft halten kann. Von den Protonen dieses Flugzeugs geht jetzt natürlich auch eine Anziehungswirkung auf den Erdball aus. Da die Masse des Flugzeugs im Verhältnis zur Masse der Erde aber minimal ist, wird dieser Effekt wahrscheinlich kaum nachweisbar sein. Wir brauchen schon eine etwas größere Masse als ein Flugzeug, um diesen Effekt nachzuweisen. Nehmen wir den Mond. Erde und Mond haben sich zu einer Struktur gefunden, in der die wirkenden Kräfte in einem relativen Gleichgewicht sind, so dass der Mond in gesicherten Bahnen die Erde umkreisen kann. Er läuft kaum Gefahr, in diese doch so viel größere Masse hineinzustürzen. Die Wirkung der Gravitationskraft des Mondes auf die Erde ist, im Gegensatz zu der des Flugzeuges, quasi mit bloßem Auge, erkennbar. Die Tiden oder Gezeiten sind nämlich Folge dieses Zusammenhangs.

 

Es ist fast ein Jahr her, dass der vorstehende Artikel entstand. Momentan beschäftige ich mich mit ganz anderen Fragen. Aber, wie das so ist, eines schönen Tages drängte sich wieder einmal eine Frage zum Gleichgewicht der Kräfte in die Aufmerksamkeit. Durch alle Medien ging die Schlagzeile, dass es erstmals gelungen sei, Gravitationswellen zu messen.

Was wurde denn nun gemessen? Man hatte beobachtet, wie zwei riesige rotierende Massen, zwei „schwarze Löcher“, miteinander verschmolzen. Von dieser Verschmelzung gingen Wirkungen aus, die gemessen werden konnten. Aha, und was waren das für Wirkungen? Nun, sowohl das Universum als Ganzes wie auch dessen Teilsysteme befinden sich in einem relativen Gleichgewicht, einem Gleichgewicht von Strukturen und Bewegungen, von Kräften des Zusammenziehens und Auseinandertreibens. Dieses Gleichgewicht wird permanent durch die Ausdehnung des Universums gestört. Diese tendenzielle Ausdehnung, die mit der Auflösung von Strukturen einhergeht, schließt ein, dass immer wieder auch Prozesse der Konzentration von Massen auftreten. Darüber hinaus ist auch die Auflösung von Strukturen kein gleichförmiger Prozess. Vielmehr umfasst er Phasen relativer Stabilität genauso wie explosionsartige Veränderungen. Beides, die Auflösung von Strukturen und die Konzentration von Massen, gehen mit Veränderungen in den Außenwirkungen der betroffenen Teilsysteme einher. Diese Veränderungen verlangen wiederum Anpassungen von allen anderen Teilsystemen im Universum. Das können Verringerungen oder Vergrößerungen im Abstand zueinander sein, oder auch Veränderungen in der Richtung oder Geschwindigkeit der eigenen Bewegung.

Da solche Veränderungen in Struktur oder Bewegung einzelner Teilsysteme praktisch permanent erfolgen, geht ein ständiges „Zittern“ durch das Universum. Es ist Ausdruck unterschiedlichster Anpassungen, um immer wieder aufs Neue ein Gleichgewicht herzustellen. Dieses Zittern ist, nicht zuletzt wegen der großen Entfernungen, die hier eine Rolle spielen, so schwach, dass im Regelfall mit heutigen Mitteln eine Messung unmöglich ist. Wenn sich jedoch im Einzelfall große Veränderungen vollziehen, wie die Fusion schwarzer Löcher oder die Explosion eines massereiche Systems, dann wird dieses „Zittern“ stärker ausfallen und gegebenfalls auch heute schon messbar sein. Eine solche Messung ist jetzt offensichtlich gelungen. Da das Ereignis, das ein solches „großes Zittern“ auslöst, von unterschiedlicher Natur sein kann, sollte sich diese auch in Struktur und Geschwindigkeit der registrierten Anpassungen widerspiegeln. Das heißt, der konkrete Ablauf des „Zitterns“ könnte Auskunft darüber geben, welches Ereignis ihm zugrunde liegt.

Quelle Artikelbild: michael-schoefer.de

zuletzt geändert: 11.03.2016