Meeresakrobaten | Delfin-Gehirn und tierische Intelligenz

* * * Achtung: Am Ende des Beitrags gibt es eine ganze Reihe Links zu Artikeln, die sich mit der tierischen Intelligenz befassen. Letzte Aktualisierung im November 2023: Delfine tricksen Fischer aus. * * *

„Wie intelligent sind Delfine eigentlich?“ – Eine schwierige Frage, zu der ich in diesem Beitrag mit Hilfe des Delfin-Experten Dr. Lorenzo von Fersen vom Nürnberger Delfinarium, dem Biopsychologen Professor Onur Güntürkün von der Uni Bochum sowie dem Wal-Experten Günther Behrmann aus Bremerhaven ein paar Antworten finden möchte.

Lorenzo von Fersen

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Der kluge Delfin

„Flipper, Flipper, gleich wird er kommen. Jeder kennt ihn – den klugen Delfin“, so lautete der Titelsong der Kultserie aus den 1960er-Jahren. Flipper ist super-schlau, rettet Menschen aus der Not, tröstet kleine Kinder, erfreut seine zweibeinigen Freunde mit allerlei Akrobatik und vieles mehr. Damals herrschte eine wahre „Flippermania“, die den immer lächelnden Meeressäuger gar als „Wasser-Menschen“ bezeichnete und ihm eine überdurchschnittliche Intelligenz bescheinigte.

Streifendelfine in Ligurien/Italien

Auch heute noch erfreuen Große Tümmler in gut geführten Delfinarien Groß und Klein mit ihren spektakulären Kunststücken. Mit Leichtigkeit scheinen sie auf jede Anweisung des Trainers zu reagieren und offenbaren damit nicht nur große akrobatische, sondern auch kognitive Leistungen, die den begeisterten Zuschauer immer wieder zum Staunen bringen. „Kognitive Leistungen“ sind Leistungen, bei denen Neues gelernt und bereits vorhandenes Wissen angewandt wird.

Intelligenz und Informationsverarbeitung

Denk-Leistungen, wie sie u.a. Delfine, Affen, aber auch hoch entwickelte Vögel zeigen, setzen eine perfekte Informationsverarbeitung voraus, erklärt mir der Delfin-Experte des Nürnberger Tiergartens – Dr. Lorenzo von Fersen. „Um Informationen optimal verarbeiten zu können, ist es zunächst wichtig, über gut entwickelte Sinnesorgane zu verfügen. Diese alleine reichen jedoch nicht aus. Entscheidend ist auch das Vorhandensein einer gut entwickelten Informationsverarbeitungszentrale: das Gehirn“, so von Fersen weiter. Aber der diplomierte Biologe warnt davor, eine ganze Tierart vorschnell als hoch intelligent zu bezeichnen, wenn einzelne Delfin-, Affen- oder Papagei-Individuen eine von Menschen gestellte Aufgabe perfekt lösen können.

Gehirne im Vergleich
(Original G. Behrmann)

Das bedeutet, dass einzelne Tiere zwar durchaus außergewöhnliche Leistungen vollbringen können, diese aber nicht automatisch von allen Vertretern dieser Art beherrscht werden. Die Fähigkeit ist dann lediglich im „Leistungsrepertoire“ der entsprechenden Tierart vorgesehen. So wie das auch beim Menschen der Fall ist. Nicht jeder Mensch ist automatisch ein Hochleistungssportler, nur weil einige wenige Individuen zu außergewöhnlichen sportlichen Leistungen fähig sind. Im umgekehrten Fall heißt das: Wenn ein Mensch bzw. Delfin eine Aufgabe nicht lösen kann, bedeutet das noch lange nicht, dass kein anderer Mensch bzw. Delfin dazu in der Lage wäre.

Viel Gehirnmasse, aber wenige graue Zellen

Dass manche Delfine über außergewöhnliche geistige Fähigkeiten verfügen und dass diese von einer optimalen Informationsverarbeitung abhängen, wissen wir bereits, doch welche anatomischen Voraussetzungen sind dafür im Einzelnen nötig?

Delfine besitzen große und komplexe Gehirne, die durchaus dem Vergleich mit einem menschlichen Gehirn standhalten (siehe Zeichnung oben links: Vergleich der verschiedenen Säugetier-Gehirne; zum Vergrößern anklicken). Aber lässt ein großes Gehirn automatisch auf eine hohe Intelligenz, ein kleines dagegen auf eine geringere Intelligenz schließen? Professor Onur Güntürkün von der Uni Bochum hat 1998 nachgewiesen, dass „groß“ nicht unbedingt mit leistungsfähig oder intelligent gleichzusetzen ist. Der Biopsychologe von der Fakultät für Psychologie untersuchte Gewebeproben aus dem großen, schweren und stark gewundenen Gehirn von toten Delfinen und stellte dabei fest, dass die Großhirnrinde zwar über viel Masse, aber relativ wenige graue Zellen (Nervenzellen) verfügt. Auch der Aufbau der Hirnrinde unterschied sich deutlich von dem anderer hoch entwickelter Säugetiere.

Relation Gehirn – Körper

Säugetiere haben eine sechsschichtige Hirnrinde (Cortex). „Die Hirnrinde besteht wie eine Schwarzwälder Kirschtorte aus sechs aufeinander gebauten Schichten. Bei Delfinen fehlt eine dieser Rinden. Sie haben nur fünf. Und es ist eine ganz kritische Schicht, die ihnen fehlt. Es ist die Schicht, die die ganzen Eingänge aus den tiefer liegenden Strukturen des Gehirns in die Hirnrinde leitet“, erläutert Güntürkün. „Etwas zweites fällt auf: Wenn man diese Hirnrinde in regelmäßige Säulen unterteilt und die Nervenzellen in diesen Säulen zählt, so hat man bei Mäusen, Ratten, Hunden, Katzen, verschiedenen Affen und auch bei uns ungefähr 110 Nervenzellen pro Säule. Bei Delfinen haben wir nur 23 gefunden“, so der Wissenschaftler weiter. (Quelle: scinexx – Das Wissensmagazin)

Unterschiedliche Nervenzellen-Dichte im Schweinswal-Gehirn

Auch der Walforscher Günther Behrmann hat sich mit den Gehirnen und den „grauen Zellen“ der Meeressäuger befasst. Er untersuchte allerdings nicht die „Denkzentralen“ von Delfinen, sondern jene ihrer weitläufigen Verwandten – der Schweinswale.

Schweinswal (Foto: V. Pecsy)

Beim Sezieren kam er zu folgendem Ergebnis: Die Dichte der grauen Zellen (auch Neuronen genannt) fällt je nach Gehirnregion verschieden aus. Behrmann: „Ich habe eine etwa 1 cm breite Falte gefunden, die in der Mitte ohne Schichtung und arm an Neuronen, seitlich jedoch reichlich mit Nervenzellen bestückt war.“ Wie der Walexperte weiter herausgefunden hat, sind beim Schweinswal die motorischen Areale sowie die Hirngebiete, die für die akustische Orientierung zuständig sind, dichter mit Nervenzellen bestückt als beim Menschen. Das Zentrum für die Zunge ist hochentwickelt, dagegen ist das Zentrum für die Beine „leer“. Es gibt also einmal mehr und einmal weniger Neuronenansammlungen – je nachdem welches Gehirnareal man untersucht und um welches Tier (einschließlich Mensch) es sich handelt.

Großes Gehirn ausschließlich zum Hören?

Wie wir wissen, orientieren sich Delfine hauptsächlich über die Echolokation bzw. über ein Sonarsystem (siehe auch Anatomie-Teil 4). So liegt die Annahme nah, dass Delfine ihr großes Gehirn zumindest in freier Wildbahn hauptsächlich zur akustischen Wahrnehmung gebrauchen.

Das Ohr liegt gleich hinter dem Auge

Das würde auch die hohe Nervenzellendichte in bestimmten Arealen erklären. Experimente mit Ganges-Delfinen, die ein relativ primitiv entwickeltes Gehirn haben, ergaben jedoch, dass diese Tiere ebenso komplizierte Sonarleistungen vollbringen können wie der Große Tümmler, der mit einem kompliziert gebauten Gehirn ausgestattet ist. Daraus ergibt sich, dass bei Delfinen für die Aussendung und Verarbeitung der Sonarlaute keinesfalls der größte Teil des Gehirns beansprucht wird. Ist das Gehirn der Delfine also doch vor allem eine gigantische Denkzentrale? Dr. von Fersen meint, dass diese Frage schwierig zu beantworten sei, denn die Wissenschaftler seien noch weit davon entfernt, den Zusammenhang von Intelligenz und Hirngröße zu verstehen. Der gebürtige Argentinier gibt mir vielmehr einen weiteren Einblick in seine eigenen Forschungserfahrungen mit Großen Tümmlern.

Beobachtungen an Delfinen in menschlicher Obhut

An der La Plata-Mündung in Argentinien gibt es einen Freizeitpark – Mundo Marino -, der mit einem wissenschaftlichen Institut gekoppelt ist. Dort machte von Fersen folgende Beobachtungen:
Der Delfin-Experte trainierte Große Tümmler darauf, Dreiecke aus verschiedenen anderen Formen herauszufinden. Dabei machten die vermeintlichen „Intelligenzbestien“ eine gar nicht so gute Figur. Die Fehler häuften sich offensichtlich immer dann, wenn die Delfine aus neuen, bisher unbekannten ähnlichen Formen die Dreiecke heraussuchen sollten.

Güntürkün und von Fersen zogen daher folgendes Fazit: „Es stimmt, dass Delfine abstrakte visuelle Konzepte lernen können. Allerdings lernen zum Beispiel Tauben solche Aufgaben ebenfalls, und zwar schneller. Die Lerngeschwindigkeit und die Leistungen von Delfinen sind wesentlich besser, wenn akustische Reize verwendet werden. Aber auch dann gibt es keine kognitiven Leistungen, die nicht schon in ähnlicher Form mit Tauben oder Ratten demonstriert worden wären.“ (Quelle: scinexx)

Delfin mit Schwamm (R. Smolker)

Wer ist schlauer – Delfin oder Krähe?

Es ist bekannt, dass Schimpansen Werkzeuge benutzen, um an begehrte Leckerbissen zu gelangen. Auch Delfine sind dazu fähig. So wurde in der Shark Bay an der Westküste Australiens beobachtet, wie (vorwiegend weibliche) Große Tümmler mit Hilfe eines Schwammes, den die Strömung gegen ihren Kopf gedrückt hatte, auf die Jagd gingen. Der Delfin stöbert mit diesem „Schutzschild“ auf der Stirn stachelige Seeigel am Grund des Meeres auf. Der Schwamm schützt ihn dabei vor Verletzungen.

Doch nicht nur Säugetiere benutzen Werkzeuge, sondern auch Vögel. So beobachteten Verhaltensforscher in Japan, wie Krähen die harte Schale von Nüssen öffnen können. „Die Krähen flogen mit den Leckerbissen hoch in die Luft und warfen sie dann einfach auf den Boden. Doch nicht immer war dies von Erfolg gekrönt. Manche der begehrten Nüsse waren auf diese Weise einfach nicht zu knacken. Daraufhin modifizierten die Krähen ihre Taktik geringfügig. Statt auf den normalen Boden, ließen sie die Nüsse gezielt auf Straßen fallen in der Hoffnung, dass die Autos die harte Schale schon klein kriegen würden.

Experiment gelungen, doch dafür hatten die Krähen jetzt ein anderes Problem: Wie sollten sie im dichten Autoverkehr, ohne selbst überfahren zu werden, an die begehrten Kerne kommen? Doch auch für dieses Dilemma fanden einige der klugen Tiere schon bald eine Lösung. Sie warfen ihre Nüsse nur noch über Zebrastreifen ab und machten sich dann über den begehrten Inhalt her, wenn die Autofahrer wegen anderen Verkehrsteilnehmern anhalten mussten.“ (Quelle: scinexx)

Umweltintelligenz

Das Verhalten sowohl von Meeressäugern als auch von Stadtvögeln deutet auf eine gut entwickelte „Umweltintelligenz“ hin. Das heißt, durch vorausschauendes und planendes Verhalten gelangen die Tiere zum Ziel – nämlich an ihre Beute. Die Krähe steht nach diesen Betrachtungen – was Umweltintelligenz angeht – dem Delfin in nichts nach, obwohl ihr Gehirn wesentlich „primitiver“ aufgebaut ist als das Gehirn des Meeressäugers.

Wie bereits weiter oben erwähnt, heißt es jedoch noch lange nicht, dass wenn eine Krähe eine solch außergewöhnliche kognitive Leistung erbringen kann, diese Eigenschaft automatisch auf alle Krähen zutrifft. Es bedeutet lediglich, dass derartige Fähigkeiten in der Informationsverarbeitung einer speziellen Tierart vorgesehen sind. Dr. von Fersen warnt davor, nette Anekdoten über Rechen-, Sprech- oder sonstige kognitiven Künste eines Tier-Individuums zu hoch zu werten und auf alle Tiere zu übertragen.

Spieglein, Spieglein, an der Wand …

Intelligentes Verhalten wird nicht nur mit Denkleistungen in Zusammenhang gebracht, sondern auch mit „Selbstbewusstsein“. Dazu wird gerne der Spiegeltest herangezogen.

Wildes Spiel im Meer (Foto: Dürsch)

Nicht nur Menschen und Menschenaffen, auch Delfine können sich selbst im Spiegel erkennen. Mithilfe eines Filzstiftes fanden zwei US-Forscherinnen in einem New Yorker Aquarium heraus, dass sich auch die Meeressäuger für ihr Abbild interessierten. Die Wissenschaftlerinnen Diana Reiss (Columbia University, New York) und Lori Marino (Emory University, Atlanta) bemalten die Delfine „Tab“ und „Presley“ für das Experiment jeweils mit schwarzer, ungiftiger Farbe, berichtete die Zeitschrift „Bild der Wissenschaft“ (2001). Die Tiere schwammen danach regelmäßig zu einer spiegelnden Wand ihres Beckens, um die Flecken auf ihrem Körper zu begutachten. Wurde jedoch ein farbloser Stift mit gleichem Druck aufgetragen oder gar keine Behandlung durchgeführt, interessierten sich beide nicht besonders für ihr Spiegelbild.

Eitle Elstern

Ein Vogel kann sich bestimmt nicht im Spiegel erkennen, könnte man vermuten. Schließlich hängt man in den Käfig oft einen Spiegel, damit dem Wellensittich ein Artgenosse vorgetäuscht wird und er sich nicht mehr so alleine fühlt … Das war auch meine Meinung, bis ich eines Besseren belehrt wurde. Auch hier möchte ich wieder das Wissensmagazin „scinexx“ bemühen: Um herauszufinden, ob sich Vögel im Spiegel erkennen können, haben Biopsychologen der Uni Bochum im Jahr 2000 an acht selbst aufgezogenen Elstern Experimente mit Spiegeln durchgeführt.

Rabenvogel (Foto: U.B.)

„Zunächst konfrontierten sie die Tiere ganz einfach nur mit dem Spiegel und beobachteten dann ihr Verhalten beim Betrachten des Ebenbildes. Anders als viele andere Vögel sahen die Elstern darin offenbar keinen Feind oder Artgenossen, denn sie griffen ihr „Gegenüber“ nicht an und versuchten auch nicht, beispielsweise durch Zwitschern Kontakt aufzunehmen. Stattdessen untersuchten sie ihr Spiegelbild emsig, gingen vor dem geschliffenen Glas hin und her und präsentierten dabei die unterschiedlichsten Gegenständen im Schnabel.

Um herauszufinden, ob sich die Vögel im Spiegel tatsächlich selbst erkennen – die Indizien sprachen eindeutig dafür -, markierten die Wissenschaftler die Elstern in den folgenden Versuchen mal mit einem roten, mal mit einem schwarzen und daher unsichtbaren Fleck an der Kehle. Anschließend setzten sie die Tiere dann wieder in den Käfig vor dem Spiegel und beobachteten das Verhalten der Elstern. Das Ergebnis der Markierungstests überraschte die Forscher nicht unbedingt: Immer dann, wenn eine Elster in ihrem Spiegelbild ein rotes Mal an „ihrem“ Körper entdeckte, suchte sie danach umgehend am eigenen Körper nach diesem gefärbten Punkt.“

Offenbar hat sich das Selbstbewusstsein auch außerhalb der Primaten und Delfine entwickelt …

Orcas

Instinktgeleitete Cleverness oder hohe Intelligenz?

„Kluges“ Verhalten wird also nicht nur bei hoch entwickelten Säugetieren beobachtet, sondern ebenfalls bei Vögeln (siehe oben), aber auch bei in der Entwicklungshierarchie weit unten stehenden Lebewesen, wie zum Beispiel dem Tintenfisch … Diese zu den Weichtieren zählende Spezies kann nämlich problemlos Marmeladegläser öffnen, um an eine begehrte Beute zu gelangen. Außerdem benutzt der Krake Kokusnuss-Schalen als Schutzpanzer. Ist das instinktgeleitete Cleverness oder hohe Intelligenz? Das vergleichsweise große Gehirn der Wirbellosen sorgt dafür, dass die Tiere erstaunlich lernfähig sind. Manche Wissenschaftler stellen sie, was das Problemlöseverhalten angeht, sogar mit Ratten auf eine Stufe. Das Gehirn der Weichtiere ist für solche Aufgaben sogar mit Vertikal- und Subfrontal-Lappen ausgestattet, die nur einen einzigen Zweck erfüllen: Informationsspeicherung. (Quelle: scinexx)

Jede Tierart hat ihre Intelligenz

Den Intelligenzgrad verschiedener Tierarten unmittelbar miteinander zu vergleichen, sollte man laut Dr. von Fersen besser unterlassen. Zu unterschiedlich sind die Tiere mit Problemlösungsstrategien ausgestattet, die ihnen für ein perfektes Dasein in ihrem Lebensraum dienlich sind. Um hier nur ein Beispiel zu nennen: Der Delfin kann seine Umwelt über Echolotung wahrnehmen und ist fähig, selbst mit verbundenen Augen eine winzig kleine Stahlkugel aufzustöbern, was einem Affen unter gleichen Bedingungen wahrscheinlich nicht gelingen würde.

Von Fersen bringt auch ein Beispiel aus dem menschlichen Bereich. Auf die Frage „Ist der Delfin intelligenter als der Schimpanse?“ antwortet er: „Ist der Jeep mehr Fahrzeug als die S-Klasse? Entscheidend ist doch in diesem Fall, wo ich lebe und wo ich das Fahrzeug einsetzen möchte. Lebe ich in der Stadt ist die S-Klasse „intelligenter“, lebe ich auf dem Land oder in den Bergen, so werde ich den Jeep bevorzugen.

Ähnlich ist es beim Vergleich: Delfin vs. Schimpanse. Beides sind Säugetiere, haben allgemein gesehen einen ähnlichen Körperbau und verfügen über gut entwickelte Sinnesorgane und über ein voluminöses Gehirn. Sie haben aber vollkommen unterschiedliche Evolutionsschritte vollzogen und haben sich im Laufe dieser Entwicklung so optimal wie möglich an ihre unterschiedlichen Umgebungen angepasst. Um nur einige Unterschiede zu nennen: Der Delfin lebt im Wasser und ist überwiegend ein akustischer Spezialist. Primaten leben an Land und bei ihnen spielt das Sehen und Riechen eine wichtige Rolle. Aus diesen ursächlichen Unterschieden haben sich weitere Differenzen ergeben, die viele Aspekte des Verhaltens betreffen. Ich bin der Ansicht, dass Fragen wie: sind manche Tiere intelligenter als andere? uns nicht weiterhelfen, um das kognitive Potenzial eines Tieres zu erfassen.“

Sprache und „soziales Talent“

Abschließend zu unserem Gespräch über die „tierische Intelligenz“ gibt mir Dr. Lorenzo von Fersen noch einige Erkenntnisse mit auf den Weg, welche die „menschliche“ bzw. „soziale Intelligenz“ betreffen: „Auch wenn die Forschung bis jetzt den Zusammenhang zwischen Gehirngröße und Intellgenzgrad nicht zufriedenstellend erklären konnte, bei einem Punkt sind sich Wissenschaftler einig: Der Erwerb von Sprache ist der entscheidende qualitative kognitive Sprung, der aus dem Menschen etwas ganz Besonderes gemacht hat. Der Auftritt von Sprache war ein wichtiger Meilenstein für unsere Intelligenzentwicklung!

Delfin-Gehirn

Aber auch die Fähigkeit, anhand nur schwach angedeuteter Gesten zu verstehen, was der andere wünscht oder vorhat, oder sich in die Lage anderer leicht zu versetzen, um deren Gefühlslage zu erahnen, sind klare Belege für die sogenannte „soziale Intelligenz“ des Menschen. Sprache und soziale Intelligenz scheinen die kognitiven Fähigkeiten zu sein, die den Menschen charakterisieren und die nur in geringem (wenn überhaupt) Ausmaß bei anderen Tieren vorkommen.“

Fazit

Was ein intelligentes Wesen auszeichnet, ist also gar nicht so einfach zu beantworten. Zumal der Zusammenhang von Hirngröße und Intelligenz noch nicht umfassend erforscht ist, wie ich bereits weiter oben erwähnt habe. Einigen wir uns also darauf, dass jedes Tier in seinem Umfeld eine optimale „Umweltintelligenz“ an den Tag legt, die ihm ein erfolgreiches Leben ermöglicht. Einzelne Tiere zeigen darüber hinaus in Testsituationen oder in menschlicher Obhut außergewöhnliche Fähigkeiten, die uns Zweibeiner oft in großes Erstaunen versetzen …

Sunny aus dem Tiergarten Nürnberg hat ein neues Spiel erfunden. Während sich die anderen Delfine mit einem Basketball vergnügen, „surft“ sie auf einem Deckel durchs Becken …