Als die ersten Säugetiere sich aus Reptilien entwickelten, vergrößerten sie das Gehirn stark. Sie taten das vor allem in den Regionen, die für die Verarbeitung olfaktorischer und taktiler Reize zuständig sind.
Säugetiere haben zwei Besonderheiten: Ihre Gehirne sind die (relativ) größten unter denen aller Tiere, und in ihren Genen wird die größte Gruppe von denen gestellt, die mit dem Geruchssinn zu tun haben. Auf Ersteres sind wir mit unseren besonders großen Gehirnen stolz, Letzteres empfinden wir eher als anrüchig, wir definieren uns über einen anderen Sinn, sind „Augenmenschen“. Damit tun wir dem Geruch zumindest in evolutionärer Hinsicht grob unrecht: Ihm haben die Säugetiere ihre großen Gehirne zu danken.
Das bezeugt der „Großkopf“, mit 190 Millionen Jahren eines der ältesten Säugetiere, ein mausähnlicher Zwerg, zwei Gramm schwer, klein wie eine Büroklammer, der Schädel maß 12 Millimeter. Aber das war im Verhältnis zum restlichen Körper so viel, dass Paläontologe Zhe-Xi Luo (Carnegie Museum of Natural History, Pittsburgh) seinen Fund Hadrocodium taufte (ein griechisches Kunstwort aus „hadros“, „groß“, und „codium“, Kopf). Es hatte sich über eine Zwischenstufe – den Prä-Säuger Morganucodon – aus „säugetierähnlichen Reptilien“ (Cynodontia) entwickelt.
Deren Gehirne waren noch nicht in Schädelknochen eingebettet, deshalb kann man sie an den Fossilien sehen: Sie zeigen Leistungsfähigkeit nur beim Gehör, die Zentren für Riechen, Sehen und Feinmotorik hingegen waren schwach entwickelt. Bei Säugetieren ist das anders, aber wo setzte ihre Innovation im Gehirn an, beim Geruch, beim Sehen, bei einer der vielen anderen Novitäten wie Warmblütigkeit und Brutpflege?
Morganucodon und Hadrocodium könnten es klären, wenn man ihnen nur in die Schädel hineinschauen könnte: Hirnregionen hinterlassen im umgebenden Knochen ihre Spuren. Aber in Schädel hineinschauen konnte man lange nur, indem man sie öffnete, also zerstörte, das verbot sich. Nun hat Luo einen zerstörungsfreien Weg gefunden und mit Röntgenverfahren die Innenseite des Schädelknochens „virtuell“ rekonstruiert.
So zeigt sich die Außenseite des Gehirns: Es war schon bei Morganucodon 50 Prozent größer als bei den Cynodontia. Gewachsen war es in drei Regionen, zuvörderst im Zentrum für Geruch, es folgt das für taktile Reize – schon frühe Säuger hatten Haare, nicht zum Isolieren, sondern als Sensoren – und das für die motorische Feinsteuerung. Beim „Großkopf“ ging es dann so weiter, wieder wuchs das Geruchszentrum am stärksten.
Drei Schübe in die gleiche Richtung
Das erhöhte den „Enzephelationsquotienten“ – ein Maß für das Verhältnis von Gehirn- und Körpergröße – von den Cynodontia zu Hadrocodium von 0.16 auf 0.5. Und später gab es einen dritten Schub in diese Richtung: „Ein hoch entwickelter Geruchs- und Tastsinn war für das Überleben im ersten Teil unserer evolutionären Geschichte überlebensnotwendig“, schließt Luo (Science, 320, S.955).
Schließlich hatten diese Tiere immer die Nase am Boden. Wir haben uns erhoben – im Wortsinn und metaphorisch über den Geruch –, viele Geruchsgene sind bei uns inaktiviert („Pseudogene“). Aber ohne die frühen Schnüffler gäbe es unser Gehirn nicht.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 20.05.2011)