Internet gids voor reizen

België
English Français Deutsch Nederlands Italiano Español

België > Cultuur en festivals > Musea > Het dierenbrein: Slimme beestjes

Het dierenbrein - Slimme beestjes. 

Artikel van Liesbeth Gijsel in Psyche&Brein, juni 2014. 


Dolfijnen, chimpansees, kraaien: het zijn de intelligentste onder de dieren. Toch steekt de mens daar met kop en schouders bovenuit. Hoe slim zijn dieren écht? Wat zijn de voorwaarden voor de ontwikkeling van intelligentie, en bestaat de kans dat een van hen ons – letterlijk – boven het hoofd groeit?
 

Een honderd jaar oud kantoor, met nog steeds dezelfde archiefkasten met kleine laatjes. Stapels papier, stukken steen en minuscule vogelschedeltjes. Het is de dagelijkse habitat van Pascaline Lauters, expert in het dinosaurusbrein bij het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN) in Brussel. Na het gesprek zal ze me meenemen even verderop, de zaal in van het bijbehorende museum, waar we ons vergapen aan gigantische skeletten van iguanodons en consorten.

‘Dinosaurussen hebben het imago ‘domme beesten’ te zijn’, zegt ze. ‘Maar er is heel veel verschil tussen de verschillende soorten. Dinosaurussen die dicht bij de vogels staan, bijvoorbeeld, zoals Archeopteryx of Velociraptor, hadden hoogstwaarschijnlijk grote hersenen.’

Grote dieren, grote hersenen. Klinkt logisch. Maar een groot hersenvolume betekent daarom niet meteen een grote intelligentie. Onderzoekers schatten die intelligentie onder meer in aan de hand van het EQ of encefalisatiequotiënt: de hersengrootte in relatie tot de lichaamsgrootte. Daarbij staat de mens ‘eenzaam aan de top’.

Maar hoe onderzoek je de hersenen van een miljoenen jaren geleden gestorven dier? ‘De hersenen verdwijnen snel na de dood van dieren’, geeft Lauters toe. ‘Maar aan de binnenkant van de schedel van dinosaurussen kan je soms sporen zien van bloedvaten – een aanwijzing dat de hersenen dicht bij de schedel lagen, net zoals vandaag bij vogels en zoogdieren.’

Gebaseerd op die kennis maakt Lauters siliconenafgietsels en CT-scans van dinohersenen. ‘Met de 3D-reconstructie die dat oplevert, kan ik me een beeld vormen van de binnenkant ervan.’ Zo blijken hadrosauriërs, grote dinosauriërs die op twee poten konden lopen, best intelligente beesten te zijn geweest. ‘Bij hen zijn de hersengebieden die gelinkt zijn aan herinnering en sociale interactie groot. Dat stemt ook overeen met hun gedrag: ze leefden in groepen, mannetjes en vrouwtjes zorgden samen voor de jongen, ze maakten hun nesten in groep, ze communiceerden met elkaar en gebruikten daarvoor de kam op hun hoofd als resonantieruimte. Ze hadden dus best een complex leven, en daarvoor hadden ze complexe hersenen nodig.’

Ook opvallend: de slimste dino’s aten vlees en liepen op twee poten – net zoals mensen.  Maar Lauters haast zich om te benadrukken dat het verband tussen vlees eten en intelligentie zwak is. ‘De slimste dino’s waren inderdaad jagers: ze moesten een goede coördinatie hebben tussen ogen en voorpoten om kleine, vlugge prooien te pakken te krijgen. Maar sommige dinosaurussen zouden ook in groep hebben gejaagd, net zoals de eerste mensen. Zo kom je weer uit bij complexe interactie: coördineren, leren en communiceren.

Studies tonen aan dat dieren die in groepen leven een complexer sociaal leven hebben, grotere hersenen hebben en dus intelligenter zijn. Bij de vogels zijn kraaiachtigen bijvoorbeeld zowat de intelligentste dieren: zij kunnen problemen oplossen, ze communiceren met en leren van elkaar. Experts vergelijken kraaien soms met mensenkinderen van zeven jaar. Ze herkennen zichzelf in de spiegel en kunnen probleemoplossend denken. Sommige leren om gereedschap te gebruiken als ze het andere vogels zien voordoen.’

Vlees eten
Nog even terug naar vlees eten en intelligentie. Hersenonderzoeker Michel Hofman (Nederlands Herseninstituut, KNAW) was erbij toen enkele experts op een congres de theorie naar voren brachten dat de mens miljoenen jaren geleden plots grotere hersenen ging ontwikkelen omdat hij vlees ging eten. ‘De overgang van plantaardig voedsel naar vlees betekende dat we minder lange darmen kregen’, zegt Hofman.

‘Daardoor zouden we, volgens die theorie, energie overhouden die dan  als brandstof zou kunnen dienen voor onze grotere hersenen. Ik vind dat een merkwaardig idee, want bij primaten zijn er vegetariërs, zoals de gorilla, en vleeseters, maar in hun hersenvolumes is er nooit een verband met hun voedingspatroon teruggevonden. Bovendien heb je voor grotere hersenen wel erg veel energie nodig. In rust gebruiken wij, mensen, twintig procent van ons basaal metabolisme voor onze hersenen. Bij chimpansees is dat tien procent.’
 
Hofman hecht net als Pascaline Lauters meer belang aan de sociale context, en, specifiek voor onze voorouders, aan de klimaatverandering op dat moment: het tropisch regenwoud in Oost-Afrika verdween geleidelijk, waardoor onze voorouders moesten zien te overleven op een open vlakte. ‘Het oerwoud met een overvloed aan voedsel en bescherming tegen roofdieren – ze konden in de bomen klimmen – veranderde in een savanne. Dat heeft er onder meer  toe geleid dat we op twee benen zijn gaan lopen.

Pas zo’n 2,5 miljoen jaar geleden , toen we al goeddeels rechtop liepen en onze handen vrij hadden, zie je de hersenen groter worden.’
‘Je moet je handen kunnen gebruiken om dingen te creëren’, beaamt Pascaline Lauters. ‘Er zijn wel dieren die voorwerpen gebruiken en een beetje modificeren, maar dat valt in het niets als je het vergelijkt met de mens. Er waren ook dinosaurussen die op twee poten liepen. Zij gebruikten mogelijk hun voorpoten om prooien te vangen, maar we hebben nergens sporen gevonden dat ze gereedschap gebruikten of voorwerpen konden maken.’

‘Dat onze voorouders primitieve werktuigen leerden te maken, heeft ongetwijfeld een rol gespeeld bij de verdere evolutie van onze hersenen’, zegt Michel Hofman. ‘Daar komt het leven in complexere sociale groepen bij. Dat stelt hoge eisen aan onze cognitieve vermogens.’

Warmbloedig
Maar genoeg over de mens. Zo bijzonder zijn we nu ook weer niet.  De wijze waarop onze hersenen zijn gebouwd en functioneren, verschilt nauwelijks van chimpansees of orang-oetans. Alleen hebben wij een groter hersenvolume en als gevolg daarvan een groter informatieverwerkend vermogen.

De afgelopen jaren komen, naast zoogdieren, vogels steeds meer in de belangstelling te staan als het gaat over intelligentie. Zoogdieren en vogels laten namelijk een soortgelijke evolutie zien: apart van elkaar ontwikkelden ze grotere en vergelijkbare hersenen. ‘Kraaien, parkietachtigen, papegaaien: sommige vogels staan op het niveau van de hogere primaten’, zegt Hofman. ‘Zoogdieren en vogels hebben even grote relatieve hersenvolumes en zijn duidelijk te onderscheiden van reptielen, amfibieën en vissen – hun hersenen zijn gemiddeld tien keer zo klein.’

Volgens Hofman is de intelligentie van warmbloedigen geen toeval. ‘Grotere hersenen verbruiken  veel energie. Als je daar evolutionair gesproken in investeert, is het ‘handig’ als je dat kostbare orgaan 24 uur per dag van energie kan voorzien. Een warmbloedig dier kan zijn hersenen op elk moment onmiddellijk activeren. Daarom denk ik dat de evolutie van de hersenen en de evolutie van warmbloedigheid – zo’n 200 miljoen jaar geleden – min of meer parallelle processen zijn geweest.’

Antropocentrisch
Kraaiachtigen, walvissen, dolfijnen, mensapen: ze behoren tot de intelligentste dieren. Eindpunt op deze ‘intelligentielijn’ is steeds de mens. Je kan je afvragen of dat wel zo logisch is als het lijkt. Want hoe definieer je intelligentie? Mensen zijn toch niet in alles beter dan dieren? ‘Mensen zijn inderdaad bijvoorbeeld niet goed in ruiken of zien’, zegt Pascaline Lauters. ‘Honden kunnen zich veel meer geuren herinneren, maar het is lastig om dat te vergelijken in termen van intelligentie.’ Bovendien zijn veel tests voor dieren erg antropocentrisch: we willen weten of dieren zelfbewustzijn hebben, of ze in de toekomst kunnen denken zoals wij, of ze kunnen ‘praten’. Maar misschien is dat voor hen niet relevant.
 
‘Er zijn al boekenkasten volgeschreven over wat intelligentie is’, zegt Hofman. ‘Ik noem het biologische intelligentie, en dat definieer ik als probleemoplossend vermogen. Voor alle diersoorten komt het op hetzelfde neer: je moet zien te overleven, een partner vinden, nakomelingen krijgen en die grootbrengen. Die doelstellingen leveren voor elke diersoort heel verschillende problemen op. Voor onze voorouders was het blijkbaar noodzakelijk om grotere hersenen te ontwikkelen, maar dat is absoluut geen voorwaarde om te overleven. 

Het gaat erom welke eisen je omgeving stelt. Als je dat doortrekt, hebben zelfs eencelligen een soort van intelligentie, want ook zij ‘lossen problemen op’, weliswaar op een uiterst simpele, reactieve  manier, maar toch Overigens zijn er ook soorten uitgestorven die wel degelijk grote hersenen hadden, zoals onze fossiele ‘neven en nichten’, de Australopethicus of de Neanderthaler.’

Toch vindt Michel Hofman het begrijpelijk  dat de mens wordt beschouwd als het slimste dier op aarde.  We hebben niet alleen de grootste hersenen van alle primaten, we beschikken ook over het grootste cognitieve vermogen . ‘Geheugen, sociale vaardigheden, communciatie, interactie met soortgenoten, (zelf)bewustzijn: het zijn allemaal gradaties in een lang evolutionair proces.  Wat ons volgens mij specifiek mens maakt, is onze taal. Die is zo essentieel voor ons bestaan: we kunnen informatie overbrengen, zelfs als we elkaar niet zien. Daardoor zijn we op technologisch en cultureel gebied zo ver geraakt. Als elke generatie opnieuw het wiel had moeten uitvinden omdat we die informatie niet konden doorgeven, zouden we op een rudimentair niveau zijn blijven steken.’
 

Stilstand
In de loop van de evolutie zien we een tendens naar het ontwikkelen van grotere en complexere hersenen. Dieren worden dus steeds slimmer. Geldt dat ook voor de mens? Zullen onze hersenen nog verder evolueren en zullen we in de toekomst veel slimmer worden? Hofman denkt van niet. 'Er is geen noodzaak meer voor een verdere expansie van onze hersenen. Via onze technologie en communicatie hebben we ‘externe’ hersenen gecreëerd. Mijn computer heeft een betrouwbaarder geheugen dan ikzelf, en via onze huidige communicatiemiddelen kunnen we razendsnel kennis vergaren en overbrengen. Die vorm van evolutie gaat veel sneller dan de biologische. In feite heeft onze culturele evolutie de biologische evolutie ingehaald'.

De geschiedenis had ook anders kunnen lopen. Dinosaurussen waren voor reptielen erg intelligent. Sommigen stellen zelfs dat, als ze niet waren uitgestorven, dino’s een intelligentieniveau hadden kunnen bereiken vergelijkbaar met dat van de mens. In 1982 deed Dale Russel, curator van gewervelde fossielen in het National Museum of Canada in Ottawa, de oefening voor de Troodon, die een EQ (encefalisatiequotiënt) had dat zes keer hoger was dan dat van andere dinosaurussen. Hij had opgemerkt dat het EQ van dinosaurussen stelselmatig werd opgevoerd. Als die trend in de Troodon zich had doorgezet tot vandaag, dan zou zijn brein nu 1,1 kilogram zijn geweest, vergelijkbaar met het menselijke brein.

Deze vogelachtige dino liep op twee poten en kon met zijn voorpoten tot op zekere hoogte voorwerpen grijpen en vasthouden. Russel speculeerde dat zijn ‘Dinosauroid’ grote ogen zou hebben, drie ‘vingers’ aan elke ‘hand’ en een ‘taal’ die deed denken aan vogelzang. De voorstelling van zijn intelligente dinosaurus doet meer denken aan ET – met erg menselijke trekjes – dan aan een dino, en dat is ook de kritiek die Russel te horen kreeg achteraf. ‘Russel denkt inderdaad aan een soort humanoïde dino’, zegt Pascaline Lauters. ‘Het gebruik van de handen doet heel menselijk aan. Maar dingen creëren is nu eenmaal makkelijker als je je handen vrij hebt en kunt gebruiken.’

De uitgestorven dinosaurussen zullen ons qua intelligentie nooit inhalen. Maar hoe zit het met zoogdieren? Theoretisch gezien bestaat die kans, meent Michel Hofman. ‘Maar de evolutie gaat zo traag, dat diersoorten die ons op dat gebied zouden bedreigen, het niet zouden redden omdat wij, mensen, daar ongetwijfeld een stokje voor zouden steken.’


 

 Hadrosauriërs waren slimme dieren.

Hadrosauriërs zoals Amurosaurus riabinini waren behoorlijk intelligent. Tenminste, ze hadden relatief grotere hersenen dan andere plantenetende dinosauriërs. Dat schrijft paleontologe Pascaline Lauters (Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen en de Université Libre de Bruxelles) in het tijdschrift PLoS ONE.

 
Skelet van Amurosaurus riabinini (Tekening door Jonica Dos Remedios, KBIN).

De vorm en grootte van een endocraniale gietvorm - dat wil zeggen, een afgietsel van de binnenkant van de schedel - geven een goede kijk op wat ooit de hersenen van een dier waren.
Als onderdeel van haar doctoraatsonderzoek maakte, beschreef en interpreteerde onze collega Pascaline Lauters de endocraniale afgietsels en scans van verschillende dinosauriërs, met een focus op iguanodons en op hadrosauriërs (bijgenaamd ‘eendenbekdinosauriërs’ vanwege hun lange en afgeplatte snuit) zoals Amurosaurus riabinini.

Amurosaurus, een hadrosauriër met een holle kam op de schedel, leefde op het einde van het Krijt (boven-Maastrichtiaan, ongeveer 68 to 65 miljoen jaar geleden) en werd ontdekt in de regio rond Blagoveschensk in het uiterste oosten van Rusland. De soort werd beschreven door zijn ontdekker, de Russische paleontoloog Yuri Bolotsky, en zijn Belgische tegenhanger, Pascal Godefroit (beide coauteurs van het artikel gepubliceerd in het tijdschrift Plos One.

Amurosaurus: Sloom of slim?
Bij vogels en zoogdieren vult het brein de hele schedeldoos. Maar gold hetzelfde voor dinosauriërs? Of waren de hersenen eerder klein in verhouding tot het lichaam, zoals zo vaak wordt aangenomen? Vragen die kunnen worden beantwoord dankzij de afgietsels van Pascaline.

Eerst en vooral vertonen de endocraniale afgietsels van Amurosaurus ‘valleculae’: afdrukken van bloedvaten aan de binnenzijde van de schedel. Dit toont duidelijk aan dat de hersenen contact maakten met de schedel, en deze dus volledig opvulden.

Dit bevestigt een studie van de Canadese paleontoloog David Evans, die vond dat de hersenen van hadrosauriërs meer ruimte van de schedelholte innamen dan het geval was bij andere ornitischia of ‘dinosauriërs met een vogelbekken’, zoals de stegosauriërs, de ankylosauriërs, de ceratopsia en de pachycephalosauriërs.
  
   Endocraniaal afgietsel van
   de schedel van  Amurosaurus, tentoongesteld
   in de zone "inzoomen op de hersenen".
Bovendien blijken de hersenhelften van Amurosaurus groot en afgerond. Dit deel van de hersenen was bij hadrosauriërs dus sterk ontwikkeld, wat in overeenstemming is met de vermeende verscheidenheid en de complexiteit van het sociale gedrag van deze groep dieren.

Zo suggereren gefossiliseerde sporen dat hadrosauriërs zich in groep verplaatsten. We weten ook dat ze nestelden in grote kolonies op nestplaatsen die generaties lang in gebruik bleven. Een voorbeeld is de Two Medicine Formation in Montana (Verenigde Staten), waar honderden nesten van dinosauriërs en talloze fossiele beenderresten werden ontdekt, voornamelijk afkomstig van Hypacrosaurus en Maiasaura, beiden hadrosauriërs.

Bovendien hebben studies aangetoond dat de holle kam van de hadrosauriërs dienst deed als klankkast om hun schreeuw te versterken. Zo konden hadrosauriërs op grote afstand communiceren. De kam kon heel uiteenlopende vormen aannemen, afhankelijk van de soort. Zo konden ze waarschijnlijk soortgenoten herkennen, partners aantrekken of rivalen afschrikken.

Uit de endocraniale afgietsels van meerdere specimens kon Pascaline ook afleiden dat Amurosaurus een grote reukzenuw had, en de soort dus goed kon ruiken. Of deze goed ontwikkelde reukzin ook een rol speelde in het sociaal gedrag is nog niet zeker. Wat het werk van Pascaline wel bevestigt, is dat hun hersenen in verhouding groter waren dan bij de meeste andere plantenetende dinosauriërs. Amurosaurus was dus best een pienter beest.

Artikelreferentie:
Lauters P, Vercauteren M, Bolotsky YL, Godefroit P (2013):  Cranial Endocast of the Lambeosaurine Hadrosaurid Amurosaurus riabinini from the Amur Region, Russia. PLoS ONE 8(11).


AdverterenEen link toevoegen - Een link verbeteren - Disclaimer -  Contacteer ons
Uw favorieten toevoegen -  Link naar Willgoto - Wereldreisgids

Copyright © 2017 WillGoTo. Tous droits réservés.

Het dierenbrein. Dolfijnen, chimpansees, kraaien: het zijn de intelligentste onder de dieren. Toch steekt de mens daar met kop en schouders bovenuit. Hoe slim zijn dieren écht? Wat zijn de voorwaarden voor de ontwikkeling van intelligentie, en bestaat de kans dat een van hen ons – letterlijk – boven het hoofd groeit?