Der Mensch hat fast alle seine Gene mit dem Schimpansen gemeinsam. Aber Menschen haben größere und faltigere Gehirne als Schimpansen und andere nahe Verwandte (siehe Warum Falten uns menschlich machen – MPI TalkLing und Wie unterscheidet sich das Wachstum des Gehirns von dem einer Maus? – MPI TalkLing). Welche Gene spielen dabei eine Rolle? Zeit für ein Kennenlernen.
Was ist ein Gen?
Doch zunächst einmal: Was ist ein Gen? Abgesehen von philosophischen Diskussionen ist ein Gen ein Teil unserer DNA, der in den meisten Fällen den Code für den Bau eines Proteins, einer winzigen Maschine in unseren Zellen, bereitstellt, z. B. ein praktisches Molekül, das Glukose (Zucker) als Brennstoff in unsere Zellen bringt. Um eine Zelle am Laufen zu halten, braucht man viele solcher praktischen Moleküle für alle möglichen Dinge. Wenn wir uns etwas so Kompliziertes wie ein faltiges Gehirn oder etwas noch Komplizierteres wie Sprache ansehen, gibt es viele Gene, die dies beeinflussen. Ein besser funktionierender Glukosetransporter kann zum Beispiel dazu führen, dass mehr Glukose in die Zelle gelangt. Diese Zelle teilt sich dann vielleicht etwas leichter, was zu mehr Zellen führt. Wenn man also von einem Gen auf eine übergeordnete Eigenschaft schließen will, wird es oft sehr schnell kompliziert.
Gene können manchmal Namen tragen, die wie aus einem Science-Fiction-Roman klingen. Dies ist der Fall bei mehreren Genen, von denen man annimmt, dass sie für die Entwicklung des menschlichen Gehirns wichtig sind: ARHGAP11B und NOTCH2NL zum Beispiel, die spezifisch für den Menschen zu sein scheinen.
Falten vom Neandertaler
Um es vorweg zu nehmen: ARHGAP11B ist ein Gen, das beim Menschen und beim Neandertaler, nicht aber beim Schimpansen vorkommt. Das Gen bewirkt eine Zunahme der basalen radialen Gliazellen (aus Blog 2) in der frühen menschlichen Gehirnentwicklung, indem es die Energiefabriken der Zelle, die Mitochondrien, besser arbeiten lässt. Wenn Wissenschaftler dieses Gen bei Tieren aktivieren, führt es bei Mäusen, Seidenäffchen und Frettchen zu dickeren Gehirnen und verursacht bei Mäusen und Seidenäffchen sogar faltige Merkmale. Mit anderen Worten: Ihre Gehirne werden menschenähnlicher.
Seltsame Familienmitglieder
Die seltsamen Mitglieder unserer menschlichen Genfamilie sind die NOTCH2NL-Gene. Sie sind verkürzte Versionen ihrer „Mutter“, des NOTCH2-Rezeptors. Sie helfen ihrer Mutter, ihre Aufgabe besser zu erfüllen, indem sie den NOTCH-Signalweg unterstützen, der zu mehr basalen radialen Gliazellen und damit später zu mehr Gehirnzellen führt. Die Wissenschaftler sind sich noch nicht sicher, ob dies auch zu faltigeren Gehirnen führt, aber es bedeutet definitiv größere Gehirne.
Ein weiterer Grund, deinen Opa zu lieben
Dies sind nur zwei Gene, aber sie sind kommen nur im Menschen vor und sie scheinen uns größere und faltigere Gehirne zu verleihen. Die Evolution von Sprache und Musik verlangt noch viel mehr, aber es sieht so aus, als würde die Geschichte des Menschseins damit beginnen, der Haut unserer Großväter ähnlich zu sehen.
Referenzen
https://www.cell.com/developmental-cell/pdf/S1534-5807(23)00580-4.pdf
https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/10738584231190839
https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.abb2401
https://www.cell.com/fulltext/S0092-8674(18)30383-0
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.11.027
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aaa1975
