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Warum interessieren sich Biologinnen und Chemiker für Freundschaft?
Fangen wir zuerst mit der Frage an, was Freundschaft überhaupt ist. Auf den ersten Blick ist diese Frage trivial. Denn jede und jeder hat ja eine von Erfahrungen geprägte Vorstellung davon, was Freundschaft ausmacht. Jedoch fällt es den meisten schwer, ihre Assoziationen in Worte zu fassen. Doch genau das ist es, was Wissenschaftler als erstes tun müssen, wenn sie sich für einen Sachverhalt interessieren. Sie müssen eine allgemeine Definition für ein so individuelles und vielschichtiges Verhalten wie Freundschaft finden.
Biologie und Chemie bieten einige Erklärungsansätze für die grossen Fragen zum Thema Freundschaft. In diesem Teil unseres Blogs gehen wir auf die ersten zwei Fragen ein:
- Haben nur Menschen Freunde?
- Wie hat sich Freundschaft entwickelt?
- Wie entsteht Freundschaft im Gehirn?
- Warum nutzen wir das Freundschaftshormon nicht als Medikament?
Haben nur Menschen Freunde?
Die Fähigkeit, Freundschaften einzugehen, scheint die Spezies Mensch (Homo sapiens) von allen anderen Lebewesen zu unterscheiden. Doch: Auch viele Säugetiere bilden soziale Strukturen und gehen längerfristige Beziehungen ein, die über die Paarung hinaus bestehen. Diese Verhaltensweisen wurden vor allem bei langlebigen Tieren beobachtet, die in grösseren Verbänden leben, wie z.B.
- Elefanten (Loxodonta africana)
- Delfine (Tursiops aduncus)
- Paviane (Papio hamadryas) und
- Schimpansen (Pan troglodytes).
Bei den Schimpansen sind die Weibchen meist Einzelgängerinnen, während die Gruppen vorwiegend aus Männchen zusammengesetzt sind. In den Gruppen wurde beobachtet, dass jedes Männchen engere Beziehungen zu mindestens einem anderen Gruppenmitglied führt. Diese “Freundschaften” äussern sich in gegenseitiger Fellpflege, körperlicher Nähe und dem Teilen von Nahrung.
Dabei geschieht die Auswahl des “Freundeskreises” nicht zufällig. Der massgebende Faktor ist dabei der Verwandtschaftsgrad. Das Alter und der Status innerhalb der Gruppe spielen aber auch eine grosse Rolle, wobei Beziehungen zwischen Individuen im selben Alter und mit ähnlichem Status besonders ausgeprägt sind. Diese Beobachtungen stützen das “similarity principle”, das besagt, dass soziale Beziehungen zwischen Individuen, die sich ähnlich sind, entstehen.
Zwei Freunde? Nein, müsste man mit dem similarity principle antworten. Bild: Anusha Barwa, Unsplash
Befreundete Individuen tauschen auch Gefallen aus, wobei zwischen den Gefallen einige Zeit vergehen kann. Dies deutet daraufhin, dass die Beziehungen zwischen Schimpansen auf der Erinnerung an vergangene Interaktionen beruht. Biologen haben auch gezeigt, dass sich die Schimpansen nicht nur ihrer eigenen Beziehungen bewusst sind, sondern auch die Beziehungen zwischen anderen Artgenossen interpretieren können und das eigene Verhalten entsprechend anpassen.
Freundschaft ist also eine soziale Beziehung zwischen Individuen, die sich näherstehen als anderen Mitgliedern einer Gruppe. Dieses Verhältnis zwischen sich ähnelnden Individuen ist getrieben von Erinnerungen an gemeinsame Interaktionen. Letztendlich bedingt dieses Verhältnis auch das intuitive Verständnis für die sozialen Beziehungen zwischen anderen.
Jetzt sind Resultate aus Tierstudien nun mal nur begrenzt auf den Menschen (Homo sapiens) anwendbar. So auch hier. So würde man Eltern-Kind-Beziehungen bei Menschen vielleicht nicht immer unter Freundschaft verbuchen, wohingegen das Alter und die Gesellschaftsschicht sehr wohl die Auswahl von Freunden beeinflussen.
Für Schnellleser
Wenn Biologen wissen wollen, wie etwas funktioniert, gehen sie zuerst in die Tierwelt und suchen dort nach Antworten, so auch beim Thema Freundschaft. Und man hat bei vielen Tieren beobachtet, dass sie enge Beziehungen mit ihren Artgenossen eingehen. Besonders eng sind diese Beziehungen zwischen nah verwandten Individuen, z.B. zwischen der Mutter und ihrem Nachwuchs.
Wie hat sich Freundschaft entwickelt?
Wir haben gesehen, dass es bei Tieren soziale Strukturen und Beziehungen gibt, die denen des Menschen (Homo sapiens) ähnlich sind. Wenn man sich aber dafür interessiert, woher unsere sozialen Beziehungen und damit auch die Freundschaft kommen, muss man die Entstehungsgeschichte etwas genauer betrachten.
Eine Tendenz zeigt: Je länger die Nachkommen aufgezogen werden, desto ausgeprägter ist das Sozialverhalten. Das könnte bedeuten, dass sich im Laufe der Evolution Tiere mit einem stärkeren Sozialverhalten auch mehr Nachwuchs aufziehen konnten. Biologen belegten auch, dass beispielsweise bei Primaten (Primates) ein Zusammenhang zwischen den sozialen Beziehungen in einer Gruppe und der Überlebenswahrscheinlichkeit des Nachwuchses besteht.
Dieser junge Elephant überlebt auch dank Freunden. Bild: Casel Allen, Unsplash
Diese Beobachtungen liefern eine mögliche Erklärung dafür, dass eine starke soziale Bindung die Überlebenswahrscheinlichkeit des Nachwuchses erhöht. Denn die Aufzucht des Nachwuchses braucht viel Nähe und Fürsorge. Der Fluchtinstinkt ist bei jungen Tieren aber besonders ausgeprägt. Etwas muss also dafür sorgen, dass die Jungtiere nicht vor ihren Eltern fliehen. Aber was?
Erste Anhaltspunkte liefert uns hier der beobachtete Zusammenhang zwischen der Stärke von Beziehungen von Nagetieren (Rodentia) und der Konzentration des Hormons Oxytocin. Bei Pavianen (Papio hamadryas) stellten Biologen fest, dass Oxytocin in eine Art sozialen Feedbackmechanismus involviert ist. Denn Oxytocin hilft, sozialem Stress entgegenzuwirken, indem es bestehende Beziehungen verstärkt und hilft, neue Beziehungen zu knüpfen. Auch für den Menschen (Homo sapiens) wurde nachgewiesen, dass Oxytocin hier dieselbe grundlegende Funktion erfüllt.
Freunde dank dem Hormon Oxytocin? Bild: Biologie-Olympiade
Jetzt, da wir einen Hinweis darauf haben, was unserem Sozialverhalten zugrunde liegt, können wir auch seine Entwicklung besser verstehen. Denn wenn das Oxytocin mit unserem Sozialverhalten in Zusammenhang steht, muss die Evolution des Oxytocins auch mit der Entwicklung des Sozialverhaltens verbunden sein. Tatsächlich finden sich in allen Wirbeltieren (Vertebrata) Botenstoffe, die dem Oxytocin ähnlich sind. Diese verwandten Hormone (Signalmoleküle die über das Blut transportiert werden) gehören alle zu den Peptiden (kurze Proteine), die durch die Expression (Ablesen der genetischen Information) unseres genetischen Codes entstehen.
Wenn man die Gensequenzen der Hormone und ihrer Rezeptoren untereinander vergleicht, kann man einen Stammbaum rekonstruieren, der zeigt, wie Oxytocin entstanden sein kann. Eine Theorie besagt, dass das Gen für das “Ur-Oxytocin” vor ca. 500 Mio. Jahren bei einem Duplikationsereignis aus einem Gen, das für ein osmoregulatorisches (Salzhaushalt regulierendes) Hormon codierte, entstanden ist. Ein Indiz dafür ist die Funktion des anderen Hormons, das bei dieser Duplikation entstand. Dieses Hormon ist das sogenannte Vasopressin, das noch heutzutage in Menschen (Homo sapiens) an der Osmoregulation (Regelung des Salzhaushalts) beteiligt ist.
Da nun zwei Hormone mit redundanter (gleicher) Funktion präsent waren, war es möglich, dass das Oxytocin eine andere Funktion übernahm. Welches diese erste Funktion war, sieht man bei Reptilien (Reptilia), wo Oxytocin das Balz- und Sexualverhalten beeinflusst. In Säugetieren (Mammalia) steuert es nicht nur das Sexualverhalten, sondern ist unter anderem auch an der Milchproduktion und der Ausprägung der Mutter-Kind-Bindung beteiligt.
Für Schnellleser
Oxytocin hilft, das Sozialverhalten zu steuern. Bei langlebigen Tieren mit einer langen Aufzucht der Jungtiere, ist dieses Sozialverhalten besonders stark. Das kleine Protein hat eine lange Entstehungsgeschichte, was darauf hindeutet, dass es auch bei Menschen eine wichtige Funktion erfüllen muss. Und tatsächlich hat man herausgefunden, dass Oxytocin bei Menschen beispielsweise Stress senkt und die Mutter-Kind-Bindung steuert.
Freundschaft - alles nur Chemie? Teil 2
Möchtets du noch mehr zum Thema wissen? Nächste Woche klären wir diese Fragen:
- Wie entsteht Freundschaft im Gehirn?
- Warum nutzen wir das Freundschaftshormon nicht als Medikament?
Wir freuen uns, wenn du wieder dabei bist!
Zu den Autoren
Nils Goldberg hat während seiner Kantizeit zweimal an der Bio-Olympiade teilgenommen. Er studiert seit 2015 Biologie an der ETH Zürich. Da er seine Begeisterung für Wissenschaft gerne weitergibt, ist er aktives Mitglied der Olympiade. Dort arbeitet er seit 2017 hinter den Kulissen und betreut die Praktika der Finalwoche-Woche.
Julia Fischer hat mehrmals an der Chemie-Olympiade teilgenommen und studiert heute Kriminalistik an der Universität Lausanne. Ihre Begeisterung für Chemie ist ungebrochen, weshalb sie sich weiterhin für die Chemieolympiade engagiert.
Literatur
Gimpl, G. and F. Fahrenholz (2001). "The oxytocin receptor system: structure, function, and regulation." Physiol Rev 81(2): 629-683.
Macdonald, K. and T. M. Macdonald (2010). "The peptide that binds: a systematic review of oxytocin and its prosocial effects in humans." Harv Rev Psychiatry 18(1): 1-21.
Seyfarth, R. M. and D. L. Cheney (2012). "The evolutionary origins of friendship." Annu Rev Psychol 63: 153-177.
Viero, C., I. Shibuya, N. Kitamura, A. Verkhratsky, H. Fujihara, A. Katoh, Y. Ueta, H. H. Zingg, A. Chvatal, E. Sykova and G. Dayanithi (2010). "REVIEW: Oxytocin: Crossing the bridge between basic science and pharmacotherapy." CNS Neurosci Ther 16(5): e138-156.