Als der Geist entstand, ging es nicht metaphysisch zu, eher konspirativ. In einem frühen Schlüsselmoment der Menschwerdung zündeten nahezu gleichzeitig all jene Gene, die gemeinsam ein einzigartiges Gehirn hervorbrachten. "Es waren Schläfer", sagt Evan Eichler über diese Schalter im Erbgut. "Sie wurden nacheinander eingeschleust, dann ging es los."

Was der Genomexperte von der University of Washington wie eine verdeckte Aktion beschreibt, ist die neue, spektakuläre Antwort auf eine Kernfrage der Menschwerdung: Welche evolutionären Kräfte bauten das schmächtige Gehirn unserer affenartigen Vorfahren zu dem mächtigen Denkorgan des Homo sapiens aus? Wie konnte die Natur diesen biologischen Supercomputer entwickeln, der die abstrakten Höhen der Quantenphysik, der Multiversen-Theorie oder der Funktionen des menschlichen Genoms erklomm? Jetzt haben Wissenschaftler die Ereignisse weitgehend rekonstruiert, die das große Rätsel lösen: wie etablierte die Natur einst Kreativität und Denken, wie konstruierte sie das menschliche Gehirn, befähigt zu Bewusstsein und Gefühlen?

Klar ist: Sie erschuf ein unvorstellbar vielschichtiges Gebilde. Die Rechenkraft der Denkmaschine im Kopf beruht in etwa auf denselben Parametern wie die von Computern. So wie Prozessorzahl und -architektur deren Leistung bestimmen, beeinflussen die Menge der Nervenzellen und ihre Verflechtung die Denkkapazität. Der menschliche Geist zündet im endlosen Feuerwerk aus elektrochemischen Impulsen, die durch hochkomplexe Neuronennetze aus 100 Milliarden Zellen huschen. Und jetzt ist er dabei, sogar seine eigene evolutionäre Geschichte zu enträtseln.

Er muss dafür eine Reise in die Vorzeit antreten, fünf Millionen Jahre zurück. Damals lebte in Afrika eine Gruppe von Wesen, die wohl gerade dabei waren, allmählich zur Völkerschar des Australopithecus zu werden – des frühen Vormenschen in der Linie zum heutigen Homo sapiens. Lange bevor diese affenartigen Wesen als Zeitgenossen der berühmten Lucy auftraten, kam es in ihren Erbanlagen zu einer entscheidenden Panne. Bei der Teilung von Zellen verdoppeln sich gelegentlich Genabschnitte, was meist keine gravierenden Konsequenzen hat. Diesmal aber hatte sich im Chromosom Nummer 15 nicht nur ein Abschnitt der Erbinformation vervielfältigt, sondern war auch noch verändert worden. So entstand eine neue Variante eines Gens, und zwar in enger Nachbarschaft zum Original. Lange Zeit scheint die Kopierpanne folgenlos geblieben zu sein. Erst später, vermuten die Wissenschaftler, vor etwa drei Millionen Jahren, erwachte der Schläfer durch weitere Mutationen zum Leben und leitete bei Vertretern der Gattung Homo das erste messbare Wachstum der Hirnrinde ein.

Dieser Artikel stammt aus der ZEIT Nr. 13 vom 26.03.2015.

Einen dieser Pioniere haben Forscher womöglich gerade entdeckt, von ihm wurde aber bislang nur ein 2,8 Millionen Jahre alter Unterkiefer in der Einöde von Afar in Äthiopien gefunden. Bis ein ganzer Schädel dieses Wesens entdeckt wird, kann man über seine Hirngröße nur spekulieren. Die seit Langem bekannten frühen Vertreter jedenfalls – Homo habilis, erectus und rudolfensis – brachten es auf bis zu 900 Kubikzentimeter Volumen im Schädel. Ein glatte Verdoppelung gegenüber dem Australopithecus. War dies eine Folge der neuen Genvariante auf Chromosom 15?

Bislang ist es Forschern nicht gelungen, das Erbgut eines der frühen Hominiden zu rekonstruieren. Sicher ist aber, dass nicht nur moderne Menschen das Gen in der neuen Variante besitzen, sondern auch deren archaische Verwandte, etwa der Neandertaler und die erst kürzlich entdeckten Denisova-Menschen. Und deren Großhirnrinde war ebenso voluminös wie die des Homo sapiens.

Vor wenigen Wochen nun gaben Wissenschaftler zweier deutscher Max-Planck-Institute (MPI) im Fachblatt Science Untersuchungen bekannt, die klären, wie das fehlkopierte Gen das Wachstum des Affenhirns befeuert haben dürfte. Die Teams von Wieland Huttner und Svante Pääbo in Dresden und Leipzig haben die Arbeitsweise des Gens unter die Lupe genommen. Ihr Befund: Es ist besonders aktiv in jenen Vorläuferzellen, die im Embryo die Anlage für die Großhirnrinde bilden. Als die Max-Planck-Forscher Mäuse-Embryonen mit dieser Erbanlage versahen, geschah Erstaunliches: Die Hirnrinde der Embryonen wuchs in den behandelten Bereichen rasant heran und faltete sich walnussartig auf – wie ein Menschenhirn. Offenbar treibt die neue Erbanlage auch im Maushirn die Zahl der Kortexneuronen in die Höhe. Unklar ist indes, ob die veränderten Tiere auch schlauer sind. Huttner und seine Kollegen wollen nun transgene Mäuse züchten und auch deren kognitive Leistung untersuchen.