[stangl] test & experiment: intelligenz bei tieren

Unter dem Titel "Kluge Tiere: Alex want gym!" fasste Jürgen Langenbach in der Presse vom 18.06.2005 einige der bekanntesten Untersuchungen zu diesem Thema zusammen. Zunächst vom "Klugen Hans", der in Psychologielehrbüchern einige Berühmtheit für einen wissenschaftlichen Irrtum erlangt hat: "Das Tier liest perfekt, beherrscht die einfache Bruchrechnung und erhebt Zahlen bis zur dritten Potenz, kennt den Wert der deutschen Münzen und erkennt Personen nach Fotografien, selbst sehr kleinen und nicht sehr ähnlichen." So präsentierte der pensionierte Lehrer Wilhelm von Osten 1904 in Berlin das Ergebnis vierjähriger pädagogischer Mühen, den "Klugen Hans", ein Pferd, das er mit einer eigens entwickelten Didaktik unterrichtet hatte. Von Osten lehrte seinen Hans, die Antwort mit einem Huf auf den Boden zu klopfen - so lange, bis die Zahl oder der Buchstabe im Alphabet erreicht waren. In diesen Code ließ sich alles übersetzen, Hans kannte auch die Spielkarten, er wurde berühmt, das Publikum strömte, auch Experten, Zoologen, Physiologen, Dompteure. Die kamen, weil damals allerorten denkende Tiere vorgeführt wurden, gleich nebenan im Varieté die "Kluge Berta", auch ein rechnendes Pferd. Berta war leicht zu durchschauen, denn ihr Herr signalisierte die richtigen Ergebnisse. Von Osten tat das nicht, denn Hans rechnete auch in Abwesenheit des Lehrers und das meist richtig. Fehler machten ihn noch menschlicher, denn ein Beobachter deutete diese als "Zeichen von Eigenwilligkeit und Selbstständigkeit, die man fast Humor nennen möchte". Psychologen entlarvten die Schulgelehrsamkeit des Tiers als Täuschung - und brachten ein Naturtalent zu Tage: Rechnen und Lesen konnte Hans nicht, aber er konnte dem Versuchsleiter - jedem - die Antwort am Gesicht ablesen. Der senkte am Ende der Frage so automatisch wie unbewusst den Blick auf den Huf, der die Antwort schlagen sollte, und er hob ihn wieder, wenn sie fast fertig war. Das verstand das Tier, sonst nichts, eine Augenbinde machte dem Mirakel ein Ende. Von Osten konnte die Kränkung nicht verwinden, denn er war kein Betrüger und wünschte dem zu klugen Schüler ein "Ende vor dem Mörtelwagen". Der "Kluge Hans" musste in den Krieg und kehrte nicht zurück.

Dieser Irrtum trug mit zur Entwicklung des Doppelblindversuchs bei, bei dem auch der Versuchsleiter nicht weiß, welcher Versuchspatient ein echtes Medikament bekommt und welcher ein Placebo -, und eine geringe mentale Leistung ist es nicht, den Experimentator als Informationsquelle zu nutzen, ohne dass der es merkt.

Als differentia specifica von Mensch und Tier wurde lange der Werkzeuggebrauch angesehen, doch heute kennt man Werkzeuge quer durch das Tierreich, zuletzt haben sich die Delfine eingereiht, manche schützen sich beim Grundeln mit Schwämmen, die sie wie Handschuhe über die Schnauze streifen (Pnas, 6. 6.). Betty, eine Neukaledonien-Krähe, wurde in Gefangenschaft aufgezogen, sie hatte nie in freier Natur beobachtet, wie Artgenossen Zweige so zurechthacken, dass sie damit nach Insekten angeln können. Und sie hatte nie ein Stück ganz normalen Draht gesehen. Als man ihr aber 2002 im Labor eine Flasche mit engem Hals - zu eng für ihren Schnabel - und Futter am Boden zeigte, da nahm sie den Draht und bog sein Ende zu einem Haken (Science, 297, S. 981). Schaut eine andere Krähe zu, kann sie es bald, auch das soziale Lernen ist kein Monopol des Menschen. Wieder hat man es zuerst bei Schimpansen beobachtet, manche benützen zum Termitenangeln dünne Zweige, andere dicke, wieder andere überhaupt keine, je nach Region und Gruppe. Exakt das zeigt, dass es Kultur ist, erfunden und sozial geteilt. Würden alle dünne Zweige nehmen, wäre es ein genetisch fixiertes Programm, würde nur einer es tun, hätte er es durch irgendeinen Zufall entdeckt, folgenlos für die Gemeinschaft. Delphine jagen Fische in Meeresschneckenhäuser hinein, verstopfen die Öffnung mit ihrer Schnauze wie mit einem Pfropfen, heben das Haus kurz aus dem Wasser und kippen es dabei so, dass das Wasser herausläuft und die Fische direkt ins Maul gleiten. Übrigens wird dieser Schneckenhaustrick am häufigsten von Müttern an ihre Töchtern weitergegeben. Dieses Conching genannte Jagdverhalten wurde bisher nur sehr selten beobachtet, wobei man nicht ausschließen kann, dass es sich um ein Spiel- oder Balzverhalten handelt. Andere Delphine nutzen andere Jagdstrategien: Um an Fische, die sich in Meerespflanzen verstecken, heranzukommen, schwimmen die Delfine über Seegraswiesen und schlagen mit ihrer Schwanzflosse auf die Oberfläche, was Blasen und Vibration erzeugt und die Beute aus ihren Verstecken heraustreibt. Beim Beaching drängt ein Delphin einen Fischschwarm am Ufer zusammen, indem er sich absichtlich stranden lässt, und im Flachwasser ist der Fisch dann eine leichte Beute. Bemerkenswert ist auch das Sponging, denn die Delphine schützen mit einem Meeresschwamm ihre Schnauze, wenn sie im Bodenschlamm nach Beute suchen.

Lucilla Cardinali et al. haben gezeigt, dass beim Werkzeuggebrauch schon nach wenigen Minuten das Werkzeug, etwa ein Hammer, so fest in das interne Bild des Körpers integriert wird, dass sich die Bewegungen des Arms messbar verändern, wobei dieser Effekt noch bis zu 15 Minuten nach dem Ablegen des Werkzeugs nachgewiesen werden kann. Diese Flexibilität des Körperbildes ermöglicht es Menschen erst, Werkzeuge geschickt zu handhaben (Current Biology 2009, Nr. 19, S. 12).

Man weiß aus Untersuchungen, dass Primaten sozial erlerntes Wissen weitergeben können, denn so können alle Schimpansen Nüsse knacken, doch wie sie dabei vorgehen und welches Werkzeug sie dazu benutzen, unterscheidet sich von Gruppe zu Gruppe. Das Erstaunliche ist dabei, dass es große Unterschiede im erlernten Verhalten gibt, obwohl die Gruppen unter vergleichbaren ökologischen Bedingungen leben, sodass das Verhalten also unabhängig von den Lebensraumbedingungen entsteht. Wandern einzelne Weibchen in Nachbargruppen ab, sie könnte man annehmen, dass sie ihr kulturelles Wissen in die neue Gruppe einbringen, doch das geschieht nicht, sondern die Einwanderinnen passen sich sehr schnell an die kulturellen Normen ihrer neuen Gruppe an und übernehmen diese. Diese konservative, d. h., beschränkte Weitergabe von kulturellem Wissen führt demnach also zu einer stabilen und langanhaltenden Diversität zwischen Nachbargruppen von Schimpansen.

Nach Croney & Boysen (2021) sind Schweine nicht nur deutlich intelligenter als lange angenommen, sondern auch geschickter. In Experimenten lernten die Tiere, einen Joystick auf Kommando zu bewegen. Nach zweiwöchigem Training mussten sie außerdem üben, ihre Aufmerksamkeit auf den Computerbildschirm zu richten, wenn gefordert. Anschließend mussten sie beide Fertigkeiten kombinieren, um so einen Cursor auf dem Bildschirm zu bewegen. Die Schweine mussten also nicht nur geschickt genug sein, um mit dem Joystick zu hantieren, sie mussten auch begreifen, dass sie damit die Bewegungen des Cursors steuern können. Die eigentlichen Aufgaben waren, mit dem Cursor gezielt eine, zwei, drei oder vier Bildschirminnenkanten zu berühren. Bei erfolgreichen Kontakten erklang ein Ton, und die Schweine erhielten außerdem eine Belohnung. Dabei war die Erfolgsrate bei den meisten Aufgaben deutlich höher, als durch reine Zufallstreffer zu erwarten gewesen wäre. Insgesamt waren die Minischweine etwas besser, wahrscheinlich haben sich die großen Hausschweine feinmotorisch nicht ganz leicht getan. An die Leistungen von Primaten kamen sie zwar nicht heran, was vor allem an den fehlenden körperlichen Voraussetzungen liegen dürfte. Ausdauer und Lernerfolg wuchsen besonders auch durch sozialen Zuspruch in Form von Lob oder Berührungen durch die Betreuungspersonen, denn allein ihre Stimme trug die Tiere durch schwierige Aufgaben.

Die Verwendung von Werkzeugen ist eine essentielle Fähigkeit des Menschen, wobei in einer Studie (Brandi et al., 2014) erstmals die neuronalen Grundlagen des Werkzeuggebrauchs unter möglichst realitätsnahen Bedingungen analysiert wurden. Unter Anwendung der Magnetresonanztomographie erhielten die Probanden zehn Alltagsgegenstände, darunter Hammer, Flaschenöffner, Schlüssel, Feuerzeug und Schere sowie beliebige Objekte. Sie bekamen die Aufgabe, die Gegenstände entweder zu benutzen oder nur anzuheben und wieder abzulegen, jeweils mit der linken und rechten Hand. Bei der Analyse der Daten betrachteten die Wissenschaftler die Phase der Handlungsplanung und der tatsächlichen Ausführung getrennt voneinander, sodass man die Hirnnetzwerke bestimmen konnte, die bei der Planung und Ausführung des Werkzeuggebrauchs aktiv sind. Es zeigte sich, dass die linke Gehirnhälfte aktiviert wird, wenn die Probanden den Werkzeuggebrauch planten, unabhängig davon welche Hand sie benutzten, wobei daneben ein weit verzweigtes Netzwerk aktiv war, das neben der Planung der Handlung auch die Ausführung des Werkzeuggebrauchs steuert. Für die Verwendung unbekannter Objekte hingegen waren diese Regionen nicht so stark aktiv. Das entdeckte Werkzeug-Netzwerk besteht aus Hirnregionen des Scheitel- und Frontallappens sowie Regionen im hinteren Schläfenlappen und einem weiteren Areal im seitlichen Occipitallappen des Gehirns. Es zeigte sich ein neuronales Aktivierungsmuster, das alle Elemente einer komplexen Handlung abdeckt, vom Erkennen der Objekte als Werkzeuge, über das Verstehen, wie sie gebraucht werden bis zur motorischen Aktion, um das Werkzeug tatsächlich zu benutzen. Außerdem wurde in der Studie bestätigt, dass es für verschiedene Aufgaben unterschiedliche Wahrnehmungs-Ströme im Gehirn gibt: der dorsale Strom der Wahrnehmung leitet Signale zum hinteren Scheitellappen weiter und ist allgemein für die Steuerung von Handlungen zuständig. Er lässt sich dabei in zwei funktionsspezifische Verarbeitungswege unterteilen: Der dorso-dorsale Strom steuert grundlegende Greif- und Bewegungsprozesse unabhängig davon, ob das Objekt bekannt ist oder nicht, während ein zweiter Strom, der ventro-dorsale Strom aktiv wird, wenn man bekannte Werkzeuge benutzt. Dieses Wissen über die Lokalisierung dieser Handlungsmodule kann möglicherweise helfen, eine differenziertere Diagnose der Apraxie zu erstellen und verbesserte Therapiemaßnahmen zu entwickeln.

Und sie erfinden nicht nur Handfestes, sondern auch soziale Techniken, Gorillas in manchen Gruppen lassen die anderen mit Stottern wissen, dass sie sich zur Ruhe betten. "Alex want gym!", krächzt Alex, wenn er Bewegung will. Alex ist ein Graupapagei, den die Chemikerin Irene Pepperberg 1977 erworben hat und seitdem in ihrem Labor am Massachusetts Institute of Technology hält. Er plappert gerade nicht wie ein Papagei, er hat einen reichen Wortschatz erworben, mit dem er eigenständig Sätze bilden kann. Er kann zählen, Objekte in Kategorien einordnen oder mit neuen Namen versehen, und wenn er von all dem genug hat, sagt er: "Wanna go chair!" - er ist der Star (www.alexfoundation.org). Natürlich ist er auch die Ausnahme - Pepperberg hat intensiv mit ihm gearbeitet -, untereinander reden Tiere nicht in Menschenzungen.

Auch Bewusstsein wurde bei manchen Tieren nachgewiesen, so können etwa Rhesusaffen sich in andere hineinversetzen: Man lässt die Affen zwei Menschen beobachten, an deren Füßen Futter liegt, der eine kann es sehen, der andere nicht, er steht mit dem Rücken dazu. Bei dem gehen die Affen stehlen, sie können aus dem Blick des anderen auf sein Wissen und seine Absichten schließen, sie haben eine "theory of mind", wie das Bewusstsein heute heißt (Current Biology, 15, S. 447).

Rabenvögel (Corviden) haben ein ausgeprägtes Problembewusstsein, das auf erlerntem Wissen aufbaut, wobei bisher durchgeführten Experimente erkennen lassen, dass Rabenvögel über ein komplexes kognitives Instrumentarium verfügen, d. h., sie können kausal denken, die Zukunft planen, zwischen mehreren Alternativen wählen undsogar Kreativität im Bau von Werkzeugen besitzen. Möglicherweise liegt es auch daran, dass Corviden im Vergleich zu vielen anderen Vögeln ein ungewöhnlich grosses Gehirn besitzen, d. h., das Gehirn eines Rabenvogels macht ähnlich wie beim Menschen fast zwei Prozent seiner Körpermasse aus.

Stehlen können auch die Raben, wirklich wie die Raben - und sie wissen, dass man auch bestohlen werden kann. Viele Krähenvögel verstecken ihr Futter, und wenn sie merken, dass sie beobachtet werden, verstecken sie es später woanders. Als zusätzliche Finte verstecken sie ganz offen und weithin sichtbar gefälschtes Futter, Steine (Science, 306, S. 1903). Den Menschen blieb diese Verschlagenheit lange verborgen, weil ihre eigene Intelligenz im "Neokortex" sitzt, einer Hirnregion, die Vögel nicht haben. Und weil nicht sein kann, was nicht in den Lehrbüchern steht, wurde eine vergleichbare Region bei Vögeln hundert Jahre lang übersehen, erst jetzt hat man die Nomenklatur geändert, der alte "Neokortex" heißt nun "Kortex", den haben Vögel auch, jetzt hat man Grund, sie zu beobachten (Nature Reviews Neuroscience, 6, S. 135). "Rabenvögel verwenden denselben kognitiven Werkzeugkasten wie Menschen", schließen die Forscher.

Neurobiologen (Ditz & Nieder, 2015) entdeckten die hirnphysiologische Grundlage des Zählvermögens bei Krähen. Obwohl die Endhirne von Vogel und Mensch sehr verschieden aufgebaut sind, findet man bei Krähen die gleiche Art der Zahlenrepräsentation wie im Primatengehirn. Es scheint, als hätten Rabenvögel und Primaten trotz ihres unabhängig und verschieden entwickelten Endhirns die gleiche Lösung gefunden, Anzahlen zu verarbeiten. In der Studie trainierte man Krähen, Anzahlen an Punkten zu unterscheiden. Während dieser Verhaltensaufgabe leitete das Team die Antworten einzelner Nervenzellen in einem Assoziationsareal des Krähenendhirns ab, das auch Informationen aus dem Sehsystem erhält. Die Nervenzellen ignorierten die veränderliche Größe, Form oder Anordnung der Punkte und signalisierten nur ihre Anzahl, wobei jede Zelle am stärksten auf ihre jeweilige Lieblingszahl antwortete. Wenn eine Krähe also drei Punkte, Körner oder auch Jäger sieht, erkennen einzelne Nervenzellen die ‚Dreiheit’ der Objekte, was beweist, dass die Fähigkeit, mit abstrakter Zahleninformation umzugehen, auf einzelne Nervenzellen im Krähengehirn zurückgeht.

Auch Krieg ist kein Naturgesetz, sondern ein Kulturprodukt, denn 1974 wurde erstmals beobachtet, dass Schimpansen sich zu Gangs zusammentun, die marodierend über Nachbarn herfallen. Kann man sagen, der Mensch sei intelligenter als ein Schimpanse und ein Schimpanse intelligenter als etwa eine Heuschrecke? Ja und nein. Man kann nur mit allergrößter Vorsicht Abstufungen vornehmen. Natürlich könnte man annehmen, Heuschrecken oder Bienen könnten Dinge, von denen wir keine Ahnung haben. Allerdings sind diese Tiere von vielen Forschern sehr gut ausgetestet. Es ist unwahrscheinlich, dass sie irgend etwas Absonderliches können und uns darin haushoch überlegen sind. Gut, Bienen können nach dem Sonnenkompass fliegen, das können wir nur mit Instrumenten. Aber wir können es.
Man kann also durchaus sinnvoll fragen, ob wir die intelligentesten Wesen sind. Alle verhaltensbiologischen Untersuchungen zeigen nun, dass Säugetiere und Vögel die weitaus intelligentesten Tiere sind. Bei den Säugetieren zeigt sich, dass Wale, Delfine und Affen deutlich intelligenter sind als andere. Innerhalb der Affen sind es die großen Affen - Mensch, Schimpanse, Gorilla und Orang-Utan - die besonders intelligent sind. Obwohl ich das so nicht gerne sage: Der Mensch ist sicher intelligenter als alle anderen Tiere.

Neben der Sprache, die vielleicht auch ein Baustein der Intelligenz ist, zeichnet Menschen die Fähigkeit aus, in die Zukunft zu planen. Tiere können das eher schlecht. Im Münsteraner Zoologischen Institut, an dem ich promoviert habe, wurde das an Schimpansen untersucht. Diese Tiere denken nur ein paar Stunden voraus, höchstens bis zum nächsten Morgen. Interessant ist nun, dass die Fähigkeit zu syntaktischer Sprache eventuell mit dieser Fähigkeit zur Zukunftsplanung zusammenhängt. Wir können mit Hilfe einer solchen Sprache gedachte Dinge so behandeln, als existierten sie tatsächlich.

Soziale Tiere sind deutlich intelligenter sind als nichtsoziale Tiere. Intelligenz hat sich evolutiv bei Tieren ausgebildet, die darauf angewiesen waren, die Verhaltensweisen ihrer Mitgenossen vorauszuberechnen, einzuplanen und ihr Verhalten zu kontrollieren. Das ist wohl eine der wichtigsten Wurzeln der Intelligenz. Diese Intelligenz entwickelt sich auch beim Menschen nur in einer sozialen Umgebung. Sie ist zwar genetisch rudimentär angelegt, reift aber nur aus, wenn sie wachgerufen wird.

Gestützt auf neueste Erkenntnisse der Anthropologie, der Evolutionsbiologie, der Verhaltensforschung, der Gehirnforschung und der Kognitionswissenschaft arbeitet der Entwicklungspsychologe und Primatenforscher Thomas Suddendorf in seinem Buch "Der Unterschied: Was den Mensch zum Menschen macht" detailliert heraus, wo die kognitiven Grenzen der Tiere verlaufen und inwiefern das menschliche Denken darüber hinaus geht. Suddendorf bestreitet dabei nicht die große Vielfalt verblüffender kognitiver Fähigkeiten im Tierreich, doch entsteht nur bei oberflächlicher Betrachtung der Eindruck, dass Tiere dem Menschen geistig ebenbürtig sind, denn wenn man die Schwelle nur niedrig genug ansetzt, können Papageien sprechen, Ameisen Landwirtschaft betreiben, Krähen Werkzeuge herstellen und Bienen in großem Maßstab kooperieren. Doch allein die menschliche Sprache verfügt über eine rekursive generative Grammatik, die es ermöglicht, mit Hilfe weniger Regeln unendlich viele verschiedene Sätze hervorzubringen. Ausschließlich Menschen seien in der Lage, im Kopf komplexe Szenarien zu entwerfen und durchspielen, imaginäre Zeitreisen zu unternehmen und über Gedanken, Emotionen und Stimmungen nachzudenken – sowohl eigener als auch die anderer. Obendrein seien Menschen geborene Imitationskünstler, was sie dazu befähige, kulturelles Wissen weiterzugeben und anzusammeln.

Literatur

Brandi, M.-L., Wohlschläger, A., Sorg, C. & Hermsdörfer, J. (2014). The Neural Correlates of Planning and Executing Actual Tool Use. The Journal of Neuroscience, 34, 13183-13194. DOI: 101523/JNEUROSCI.0597-14.2014

Croney, Candace C. & Boysen, Sarah T. (2021). Acquisition of a Joystick-Operated Video Task by Pigs. Frontiers in Psychology 12.

Ditz, H. M. & Nieder, A. (2015). Neurons selective to the number of visual items in the corvid songbird endbrain. PNAS, doi:10.1073/pnas.1504245112.

Langenbach, Jürgen (2005). Kluge Tiere: Alex want gym! Die Presse vom 18.06.2005.

Laumer, I. B., Massen, J. J. M., Boehm, P. M., Boehm, A., Geisler, A. & Auersperg, A. M. I. (2021). Individual Goffin´s cockatoos (Cacatua goffiniana) show flexible targeted helping in a tool transfer task. Public Library of Science, 16, doi:10.1371/journal.pone.0253416.

Roth, Gerhard (1998). Der Computer soll sich nichts denken. Ausgabe Nr.2 (März)

Stangl, W. (2021). Stichwort: 'multiple Intelligenzen – Online Lexikon für Psychologie und Pädagogik'. Online Lexikon für Psychologie und Pädagogik.
WWW: https://lexikon.stangl.eu/7445/multiple-intelligenzen (2021-03-01)

https://www.spektrum.de/news/delfine-jagen-mit-schneckenhaeusern/1045458 (10-09-09)

https://www.vetmeduni.ac.at/universitaet/infoservice/presseinformationen/presseinformationen-2023/flexibler-transport-von-werkzeugsets-bei-goffin-kakadus (23-02-10) (Stangl, 2023).

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