Freitag, 7. November 2014

Multiversum?

aus scinexx

Gibt es neben unserem Universum noch weitere?

Parallelwelten
Leben wir in einem Multiversum?
Ist unser Universum einmalig? Oder gibt es vielleicht doch noch parallele Welten neben der unsrigen? Auf den ersten Blick klingt das eher wie Science-Fiction, doch rein physikalisch sind Parallel-Universen keineswegs undenkbar - und vielleicht sogar wahrscheinlich.

Die Theorien darüber, wie solche Parallel-Universen physikalisch erklärt werden können, gehen allerdings ziemlich weit auseinander. Einige Kosmologen sehen ein Multiversum geradezu als zwangsläufige Folge der kosmischen Entwicklung seit dem Urknall. Andere sehen in parallelen Welten eher einen Auswuchs quantenmechanischer Gesetzmäßigkeiten. Aber auch Schwarze Löcher und die Stringtheorie spielen in einigen Vorstellungen eine prominente Rolle.

Eindeutig beweisbar ist jedoch bisher keine dieser Theorien zu parallelen Universen. Und sogar über die Frage, ob dies jemals der Fall sein wird, streiten sich die Geister…

Inhalt:

  1. Stellknöpfe an der Kosmos-Maschine
    Das Anthropische Prinzip und parallele Welten
  2. Blasen im Nichts
    Die kosmische Inflation und das Multiversum
  3. Verzweigte Wirklichkeiten
    Die Quantenmechanik der vielen Welten
  4. Braneworlds
    Von Scheibenuniversen und Urknallzyklen
  5. Parallelwelt aus dem Schwarzen Loch
    Wo Einstein endet und die Quantenphysik übernimmt
  6. Ist das noch Wissenschaft?
    Wo endet die Theorie und beginnt die Spekulation?
 
von Nadja Podbregar
Stand 07.11.2014


Nota. - Aber was wäre das für eine Realität, von der ein für alle Mal feststünde, dass wir nie etwas von ihr erfahren werden? Ein Sein, das nichts bedeutet?
JE


 

Freitag, 31. Oktober 2014

...oder doch die soziale Klugheit?

aus derStandard.at, 30.10.2014

Dominante Raben stören soziale Beziehungen ihrer Konkurrenten Forscher fanden heraus, wie Tiere durch gezielte Aktionen ihre Machtposition abzusichern versuchen

Wien - Dass Raben außerordentlich intelligent sind, ist mittlerweile längst bekannt. Diesen Rückschluss lässt auch ihr Sozialverhalten zu: Die Tiere schließen sich häufig zu Gruppen zusammen, in denen sie um Machtverhältnisse konkurrieren. Wer gute soziale Beziehungen und Allianzen besitzt, führt die Gruppe an.

Doch die Konkurrenz schläft nicht, daher Versuchen Anführer offenbar, ihre Machtpositionen auch für die Zukunft abzusichern: Kognitionsbiologen der Universität Wien und der Konrad Lorenz Forschungsstelle Grünau konnten nun zeigen, dass Raben strategisch in die Beziehung anderer einzugreifen versuchen, indem sie diese immer wieder bei soziopositiven Interaktionen stören.
Thomas Bugnyar und sein Team untersuchen das Sozialverhalten wildlebender Kolkraben in den österreichischen Alpen bereits seit Jahren. Sie beobachteten, dass bestimmte Vögel durch gegenseitiges Kraulen Beziehungen knüpfen, die auch als Allianzen in Konflikten fungieren. Sie fanden aber auch heraus, dass freundliches Kraulen zweier Raben immer wieder von anderen Raben gestört wurde. Obwohl in etwa der Hälfte der Fälle so die freundliche Interaktion beendet werden konnten, kam es auch immer wieder dazu, dass der Angreifer gewaltsam vertrieben wurde.

Nichts dem Zufall überlassen

Es ist daher nicht verwunderlich, dass die Interventionen alles andere als zufällig abliefen: Vor allem jene Raben, die bereits über gute Beziehungen verfügten, mischten sich bei anderen ein und zielten dabei auf jene Raben ab, die gerade dabei waren, eine neue Beziehung zu etablieren. "Weil gut in die Gruppe eingebundene Raben soziale Macht haben, können sie sich solche riskanten Manöver leisten", erklärt der Erstautor der Studie, Jorg Massen. "Dabei greifen sie gezielt bei jenen Vögeln ein, die gerade dabei sind, eine neue Allianz zu festigen und somit eine mögliche Konkurrenz werden könnten."

Massen streicht aber heraus, dass zum Zeitpunkt der Interventionen die betroffenen Vögel noch keine unmittelbare Gefahr für das Machtgefüge der sich Einmischenden darstellen. Es sehe ganz danach aus, als ob Raben ständig die Beziehungen anderer beobachteten und wüssten, wann es zu handeln gelte, um mögliche zukünftige Probleme zu verhindern. Sie agieren nicht gleich bei jedem 'Flirt', aber warten auch nicht, bis es zu spät ist." Ein derartiges Vorgehen sei bis jetzt noch bei keiner Tierart beschrieben worden, so der Forscher. (red)



Abstract
Current Biology: "Ravens intervene in others’ bonding attempts. Current Biology"



Nota. - Das ist Planen in einer weit erheblicheren Art als das abendliche Vorbereiten des Frühstücks für den nächsten Morgen; das ist strategisches Verhalten. Und es geschieht offenbar nicht blindlings jederzeit, sondern erst, 'wenn es geraten ist'; also nicht 'konditioniert', sondern absichtsvoll. Man möchte meinen, das verlangt eine höhere Gewärtigkeit als bloß Entscheiden nach dem Ausschluss- prinzip. Letzteres kommt uns nur intelligenter vor, weil es an unser logisch-begriffliches Denken gemahnt und unmittelbar an die Fähigkeit zum Symbolisieren zu grenzen scheint: 'algorithmischer' ist. Das strategische Verhalten der Kolkraben ist zwar anschaulicher, aber auch weitsichtiger und komplexer.
JE

Ja ja, das da oben auf dem Foto sind Krähen. Doch die sind eben auch nicht dumm.

Donnerstag, 30. Oktober 2014

Big Data: Ein Krake mit Gespür.



Guenter Hamich  / pixelio.de
aus Der Standard, Wien,

"Wir sind noch nicht am Ende des Zufalls"
Big Data bringe nicht das allmächtige Wissen, das es verspricht, sagt der Medientheoretiker Ramón Reichert - Während wenige große Player über die Daten wachen, bleibe die Forschung auf der Strecke

Interview |

STANDARD: Zwei Beispiele für jüngste Meldungen zum Stichwort Big Data: "Neue Vorhersagemethode warnt vor extremen Fluten" und "Finanz will auf Strafregister zugreifen". Bringt Big Data nun die lückenlose Berechnung der Welt? Oder noch mehr Überwachung?

Reichert: Der Medienhype um Big Data hat der datenbasierten Wissenschaft ein allmächtiges Wissen zugeschrieben, im negativen wie im positiven Sinn. Man muss aber unterscheiden, auf welche Daten zurückgegriffen wird. Es gibt transaktionale Daten, die entstehen, wenn man sich in Netzwerke einloggt, Cookies herunterlädt, Bankdaten und Kundennummern hinterlässt. Diese digitalen Spuren kann man auf gewisse Weise schon objektivieren. Nutzergenerierte Inhalte wie Social-Media-Profile hingegen verhalten sich widerspenstiger. Das Objektivitätspostulat von Big Data trifft hier nicht zu. Wir sind noch nicht am "Ende des Zufalls" angelangt, von dem etwa Rudolf Klausnitzer in seinem Buch zu Big Data spricht.

Warum eignen sich nutzergenerierte Daten nicht für Big-Data-Analysen?

Sie lassen sich nicht so vereinheitlichen wie transaktionale Daten. Ein Beispiel: Bei Flickr lagern Millionen von Fotografien. Jetzt wird versucht, diese riesigen Datenbestände zu katalogisieren, nach bestimmten Kriterien zu ordnen. Doch diese Daten folgen chaotischen Strukturen des Taggings, des Beschlagwortens von Bildern. Das nennt man "Folksonomies" - ein Mischwort aus Folk und Taxonomie. Das heißt, es gibt keine taxonomisch eindeutige Klassifizierung.

Soziale Plattformen dienen heute dennoch als riesige Datenquellen für Trendanalysen. Inwiefern sind die Ergebnisse valide?

Die großen Plattformen im Web 2.0 sind heute im Grunde soziologische Beobachtungsanordnungen, wo es darum geht, über große Usercluster Verhaltensprognosen zu erstellen. Im US-Wahlkampf wurden zum Beispiel Big-Data-Analysen auf Twitter und Facebook durchgeführt. Zunächst sucht ein automatisches Texterkennungsverfahren nach Keywords wie Obama. Darauf kann eine Sentiment-Analyse aufbauen, die automatisiert untersucht, wie die User ihr Verhältnis zu den Spitzenkandidaten bewerten. Dazu werden beispielsweise Emoticons wie Smileys ausgewertet. Mit derartigen Forschungsmethoden werden Kontexte sehr vereinfacht - was zu Unschärfen in der automatischen Datenerhebung führt.

In dem von Ihnen herausgegebenen Buch "Big Data" haben Sie sich mit Stimmungsanalysen unter Facebook-Usern auseinandergesetzt. Was ist Ihre Schlussfolgerung?

Wenn es um Trendanalysen und Prognosemodelle geht, dann ist Facebook eine der wichtigsten Adressen geworden. Facebook wertet in seinem "Happiness Index" kollektive Glücksfaktoren aus und macht Aussagen über gesellschaftliche Wandlungsprozesse. Ich schließe daraus, dass Facebook das Erbe der analogen Meinungsforschung angetreten hat. Im Unterschied zu früher gibt es hier keinen Face-to-Face-Kontakt, keine Einwilligung mehr. Dazu kommt, dass das kein Wissen ist, das man verlässlich modellieren kann. Ein bekanntes Beispiel ist das Projekt Google Flu Trends, das angetreten ist, aufgrund der Suchanfragen die geografische Ausbreitung von Grippeepidemien vorhersagen zu können. Das ist fehlgeschlagen, die Prognosen waren stark überhöht. Wir sind noch nicht auf dem Stand zu sagen: Der Zufall ist aufgelöst, wir sind restlos berechenbar.

Also ist Big Data nicht mehr als ein großer Hype?

Big Data stößt auf mehreren Ebenen an seine Grenzen, bei der Software wie bei der Hardware. Studien zeigen, dass im Bereich der Social-Media-Research erst ein Prozent aller Daten bearbeitet werden kann. Es fehlt an Datenspeichern und Personal.

Aber die NSA ist ja offenbar in der Lage dazu, flächendeckend Daten abzugrasen. 

Die NSA hat die Ressourcen. Im Bereich der Hardware gibt es ein enormes Machtgefälle. Geheimdienste und wenige Unternehmen haben heute ein Monopol auf die Datenauswertung. Es stehen auf der Welt ganz wenige Supercomputer, die in der Lage sind, die Handygespräche von einem Jahr zu speichern. Im Sinne der Netzwerkanalyse wird dann untersucht, wer mit wem kommuniziert und bestimmte Keywords wie "Jihad" nutzt. Eine Rasterfahndung mit simplen Keywords zu betreiben setzt voraus, dass Terror und Kriminalität Teil der Alltagskommunikation sind. Diese Sichtweise führt dazu, dass die Datenkontrolle auf die gesamte Zivilgesellschaft ausstrahlt.

Gibt es nicht auch ein Potenzial für die Wissenschaft, sich dieser Daten zu bedienen?

Nur bedingt. Man muss wissen, wie man zu diesen Daten kommt. Die Plattformen können ihre Schnittstellen auf- und abdrehen wie einen Wasserhahn. Dann kann man sich andocken an den Big-Data-Strom. Twitter bietet eine kostenlose Schnittstelle an. Man kann aber nur ein Prozent der Tweets alle 15 Minuten abschöpfen. Nur wenn man die kostenpflichtige Schnittstelle nutzt, hat man unbegrenzten Zugang, das können sich aber nur kapitalintensive Unternehmen leisten.

Wie können Forscher dann die sozialen Medien für sich nutzen?

Eine wichtige Dimension ist, dass die Wissenschaft selbst in die Social Media geht, um sich kollaborativ zu vernetzen und Wissen zirkulieren zu lassen. So kann sie die kollektive Energie der Community und des Laienpublikums nutzen, auch um die eigene wissenschaftliche Arbeit effektiver zu hinterfragen. Das passiert schon jetzt in Ansätzen.

Könnte die Wissenschaft in solchen Spielräumen einen Gegenpol zu den großen Playern bilden?

Die Frage ist, ob es die Wissenschaft schafft, sich von kommerziellen Netzwerkbetreibern loszulösen und eigene, lokale oder kommunale Alternativen zu etablieren.

Sollte Programmieren als neue Kulturtechnik gelten bzw. als Fremdsprache gelehrt werden, wie das der deutsche Wirtschaftsminister Sigmar Gabriel vorgeschlagen hat?

Absolut. Das wäre eine große Ermächtigung der User und würde die Datensensibilität wesentlich stärken.


Ramón Reichert, geb. 1966 in Graz, war von 2009 bis 2013 Professor für Neue Medien am Institut für Theater-, Film- und Medienwissenschaften der Uni Wien. Seit 2014 ist er Leiter der postgradualen Masterstudiengänge "Data Studies" und "Cross Media" an der Donau-Uni Krems. Kürzlich hat er "Big Data. Analysen zum digitalen Wandel von Wissen, Macht und Ökonomie" (Transcript) herausgegeben. Reichert diskutiert heute, Mittwoch, beim Ernst-Mach-Forum der ÖAW zum Thema "Big Data. Wie kommt Sinn in die großen Zahlen?"

Link
Ernst-Mach-Forum

Mittwoch, 29. Oktober 2014

Der Raum entsteht im Gehirn.


Mark Garlick
aus nzz.ch, 29.10.2014, 05:30 Uhr

Ein Nobelpreisträger über seine Forschung  
«Es ist wichtig, anders als andere zu denken»
Edvard und May-Britt Moser entdeckten in der Mitte des Gehirns Zellen, die die Orientierung ermöglichen. Für die Entdeckung dieses «inneren GPS-Systems» wird ihnen und einem Kollegen am 10. Dezember der Nobelpreis überreicht.

Interview: Fabienne Hübener
 
Grob geschätzt, wie viele Interviews haben Sie seit der Bekanntgabe des Nobelpreises gegeben, Herr Moser?

In den ersten Tagen folgte ein Interview auf das andere, 15 bis 20 täglich, manchmal mehrere gleichzeitig. Das war schon verrückt. Im Moment, mehr als zwei Wochen nach der Bekanntgabe, sind es immer noch zwei bis drei pro Tag. Ich geniesse die Anerkennung, aber wenn das so weiterginge, käme ich zu nichts anderem mehr.

Sie, Ihre Frau May-Britt Moser und John O'Keefe erhalten den Nobelpreis für die Entdeckung von Orientierungszellen im Gehirn. Was ist das Besondere an diesen Zellen?

Vor uns untersuchten Forscher vor allem Funktionen im Gehirn, die nicht allzu weit vom Eingang der Sinnessysteme entfernt liegen. Wir sind jedoch tiefer, bis in die Mitte des Gehirns vorgestossen und entdeckten dort Zellen, die ein Merkmal der Aussenwelt abbilden. Diese Zellen kreieren eine Karte, mit deren Hilfe Tiere und Menschen im Raum navigieren können. Damit haben wir ein Fenster aufgestossen, um tiefer liegende Verarbeitungsprozesse im Gehirn zu verstehen.

Warum suchten Sie in der Mitte des Gehirns?

John O'Keefe hatte dort 1971 im Experiment mit Ratten interessante Zellen entdeckt, und wir wollten dieser Spur weiter nachgehen. Eigentlich war er auf der Suche nach Grundlagen des Gedächtnisses, doch mehr oder weniger zufällig fand er Zellen, die nur dann aktiv werden, wenn sich ein Tier an einem bestimmten Ort aufhält. Je nach Aufenthaltsort der Ratte im Raum sind unterschiedliche Zellen aktiv. Zusammen ergibt diese Aktivität eine Karte, die zeigt, wo sich ein Tier oder Mensch gerade befindet. Würde man die Daten in ein Computerprogramm einspeisen, könnte es anhand der Aktivität berechnen, wo sich die Ratte aufgehalten hat. May-Britt und ich wollten wissen, woher diese Ortszellen ihre Informationen erhalten. Es lag nahe, eine Stufe davor zu suchen. Die Ortszellen liegen im Hippocampus, einer älteren und am Boden des Schläfenlappens gelegenen Struktur. Wir suchten in der sogenannten entorhinalen Hirnrinde. Sie liegt zwischen Hippocampus und Grosshirnrinde. Bis dahin hatte dort noch niemand Nervenzellaktivität untersucht.

Sie haben die Elektroden auf gut Glück in dieses Hirngebiet eingeführt?

Nein, gemeinsam mit einem Neuroanatomen suchten wir nach dem optimalen Ort, um Nervenzellaktivität zu messen. Wir wussten also, wo wir ungefähr suchen mussten. Trotzdem war es ein Stück weit ein Glücksspiel, und es hätte auch anders enden können. Doch fanden wir in der entorhinalen Hirnrinde ebenfalls Zellen, die feuern, wenn ein Tier an einem bestimmten Ort ist. Aber im Gegensatz zu den Ortszellen feuert jede dieser Zellen nicht nur an einem Ort, sondern an mehreren, und diese Orte formen ein strenges hexagonales Muster. Daher nannten wir die gefundenen Zellen Rasterzellen. Das Raster enthält Informationen über die Position des Tieres im Raum. Es entspricht etwa einem Koordinatensystem oder einem Rasterpapier eines Bauplans. Rasterzellen, Ortszellen und einige weitere Zelltypen bilden eine Karte der Aussenwelt in der Tiefe unseres Gehirns, mit der wir uns im Raum zurechtfinden. Das Interessante dabei: Das hexagonale Muster, welches durch das Aktivitätsfeld der Rasterzellen aufgespannt wird, entsteht nicht durch ein entsprechendes Muster der Aussenwelt. Es ist eine Eigenkreation des Gehirns.

...

Zurück zum Gegenstand ihrer Forschung: Woher bekommen die Rasterzellen Informationen über den Aufenthaltsort des Tieres?

Das Muster des Rasters wird vom Gehirn selbst gebildet, doch benötigt es eine Aktualisierung von aussen. Die wichtigste Information stammt von unserer eigenen Bewegung. Wenn wir uns bewegen, senden unsere Muskeln Signale an das Gehirn. Dadurch erkennt das Gehirn, wie schnell wir sind und in welche Richtung es geht.

Sieht das Raster bei Tieren, die fliegen können, anders aus?

Kollegen in Israel untersuchen Orts- und Rasterzellen bei Fledermäusen. Krabbeln die Tiere, finden sie das bekannte Raster. Bei fliegenden Tieren generieren die Ortszellen ein kugelförmiges Feld. Wie sich die Rasterzellen im Flug verhalten, wird gerade untersucht.

Arbeiten auch andere Forscher in der «Mitte des Gehirns»?

Das Orientierungssystem ist zurzeit eines der wichtigsten Fenster in die inneren Gebiete des Gehirns, es ist aber nicht das einzige. Inzwischen beschäftigen sich Wissenschafter mit der Gehirnmitte, um höhere kognitive Leistungen des Gehirns zu untersuchen. Sie fragen etwa: Wie planen wir? Wie treffen wir Entscheidungen?

Welche Rolle spielen mathematische Modelle für Ihre Forschung?

Computational Neuroscience, also die computerbasierte Neurowissenschaft, hat in den letzten zwanzig Jahren enorm an Bedeutung gewonnen. Mathematische Modelle können die im Experiment gewonnenen Daten zusammenfügen und erlauben es, Vorhersagen zu treffen, wie sich ein Tier in einem weiteren Experiment verhalten wird. Wir überprüfen dann die Vorhersage im Labor und verfeinern mithilfe der Ergebnisse das Modell. Es ist ein Kreislauf, der uns ermöglicht, schneller und präziser zu Aussagen zu kommen. Das spart Zeit und Tierversuche.

Auch das Human Brain Project setzt auf Datenverarbeitung und Modellierung. Sie und Kollegen haben das Projekt jedoch in einem offenen Brief kritisiert.

Im Human Brain Project geht es vor allem um die Akkumulation von Daten, weniger um deren Verarbeitung. Das ist also ein anderer Ansatz, als wir ihn verfolgen. Interessanterweise hat die Mehrzahl der europäischen Forscher aus dem Bereich der computerbasierten Neurowissenschaft den Brief mit unterzeichnet.

Was ist Ihr nächster Schritt?

Wir wollen verstehen, wie das ganze Orientierungssystem zusammenhängt. Dafür müssen wir uns die Aktivität von vielen Tausenden Zellen gleichzeitig anschauen. Bis anhin kommen wir auf einige hundert Zellen. Mein Traumexperiment wäre, die Aktivität aller Zellen im Orientierungs-Schaltkreis gleichzeitig zu messen, während ein Tier von A nach B läuft. Anschliessend würden wir gezielt einzelne Zellen an- und ausschalten, um zu sehen, welche Konsequenzen dies auf das Verhalten des Tieres hat. Auf diese Art könnten wir den gesamten Schaltkreis verstehen. Die Techniken dazu stehen bereit. Indem man etwa lichtempfindliche Gene in Nervenzellen einschleust, wir nennen das Optogenetik, lässt sich die Aktivität der Nervenzellen an- und ausschalten. Die schwierige Denkarbeit beginnt, wenn uns die Menge an Informationen vorliegt. Dann müssen wir sinnvolle Ideen daraus generieren.

Um die Rasterzellen und ihr spezielles Aktivitätsmuster zu finden, waren viele kreative Schritte nötig. So entdeckten Sie beispielsweise das hexagonale Muster erst, als Sie die Test-Arena der Ratten vergrösserten. Was ist das Wichtigste, damit bahnbrechende Forschung gelingt?

Es ist sehr wichtig, anders als andere zu denken und Teile anders zusammenzusetzen, als es Vorgänger getan haben. Sicher, man muss auch hart arbeiten. Aber ich glaube nicht, dass man mehr erreicht, je mehr Zeit man abends im Labor verbringt. Du arbeitest, bis du denkst, dass es genug ist. Glück spielt auch eine Rolle. Viele Entdeckungen geschehen unerwartet. Allerdings muss man eine solche Entdeckung dann auch als etwas Besonderes erkennen können und etwas aus ihr machen. Dazu gehören eine gute Beobachtungsgabe und ein flexibler Geist.

Was machen Sie, wenn Sie nicht im Labor sind?

Ich gehe meist einmal in der Woche Bergwandern. Wenn ich weiter weg bin, klettere ich auch gerne auf Vulkane. Die Abende verbringe ich schon mal bei einem Jazzkonzert in Trondheim.


Nota. -  Zunächst einmal: "Es ist wichtig, anders als andere zu denken" - nämlich wenn bahnbrechende Entdeckungen gelingen sollen. Für den Alltag auch eines Wissenschaftlers ist es ansonsten ratsam, es immer zuerst einmal mit den Methoden und Instrumenten zu versuchen, die sich bislang bewährt haben. Wenn man das lange genug geübt hat und dann an einem Punkt überhaupt nicht mehr weiterkommt - dann, ja dann muss man "anders als die andern" vorgehen.

Zur Sache: Dass es uns nicht freisteht, ob wir die Wirklichkeit, die uns umgibt, in den Modi von Raum und Zeit wahrnehmen, wurde nie bezweifelt. Dass es sich dabei aber um eine 'apriorische' Weichenstellung handele, die durch die Organisation unseres Wahrnehmungsapparats vorgegeben ist, hat vor über zweihundert Jahren für Aufregung gesorgt. Nun wissen wir: Es gibt eine 'Stelle' im Gehirn, die dafür sorgt, dass die dort ankommenden Sinnesdaten räumlich interpretiert werden. 

Das wird wohl eine evolutionäre Anpassung des Gehirns an die vorgefundenen Lebensumstände gewesen sein. Es könnte daher immer noch so sein, dass die Welt selber "in Raum und Zeit zerfällt". Dem steht freilich die relativistische Auffassung vom Raum-Zeit-Kontinuum entgegen. Es muss also erklärt werden, warum in unserer Wahrnehmung das Kontinuum trotzdem in zwei Dimensionen "zerfällt". Es musste; nun ist es passiert. Nicht in Einsteins gekrümmtem Universum, aber in jener Mesosphäre, in der das Leben sich entwickelt hat, war es anscheinend vorteilhaft, die wirklichen Bewegungen so aufzufassen, als ob sie aus zwei 'Faktoren' zusammengesetzt wären.
JE

Dienstag, 28. Oktober 2014

Stammt Intelligenz eher aus der sozialen oder doch eher aus der ökonomischen Klugheit?

aus Die Presse, Wien, 28. 10. 2014


Schimpansen planen ihr Frühstück exakt
Die Evolution der Intelligenz hängt daran, dass in die Zukunft gedacht wird, wann und wo es Futter gibt.


Nicht jeder kann am Morgen, noch im Halbschlaf, den immer gleichen Weg zur Nahrungsquelle schlurfen und in den auch immer gleichen Ritualen des Frühstücks in den Tag gleiten. Das ist unser Privileg, auch das unserer Haus-, Nutz- und Zootiere, in der Natur sieht es anders aus, dort ist der Tisch nicht immer gedeckt, zumindest nicht ausreichend, dort müssen alle Sinne offen gehalten werden, gegenüber Lockungen, Drohungen, Konkurrenz. All das muss das Gehirn verrechnen, das hat Katherine Milton (Berkeley) vor 30 Jahren zu einer Hypothese über die Evolution der Intelligenz geführt, sie hieß zunächst „ecological intelligence“.

Inzwischen hat sie Namen und Ausformungen ohne Ende, im Kern geht es darum, dass ein Tier erstens wissen muss, wo es Nahrung findet, und zweitens, wie es diese Nahrung erschließt, öffnet etc. Dann kam Konkurrenz, die Hypothese der „social intelligence“ setzte darauf, dass die Anforderungen des Gemeinschaftslebens das Gehirn verfeinern. Das setzte sich durch, wurde aber in der letzten Zeit dahin relativiert, dass soziale Intelligenz auf das Sozialleben beschränkt ist und nichts etwa damit zu tun hat, wo man eine Nuss findet und wie man sie knackt.

Hier kam die ökologische Intelligenz zurück, lange auf den Raum beschränkt, aber nun hat Karline Janmaat (MPI Evolutionäre Anthropologie, Leipzig) auch die Zeit integriert: Tiere, die im Regenwald hinter Früchten her sind, müssen nicht nur wissen, wo die Bäume stehen, sondern auch, wann sie tragen. Vor dieser Herausforderung stehen etwa Schimpansen im Tai-Nationalpark der Elfenbeinküste, vor allem die Weibchen mit Jungen stehen davor. Janmaat hat fünf über 275 Tage exakt beobachtet, in der Zeit nahm das Futterangebot drei Mal zu und ab, vor allem das einer höchst begehrten, aber immer nur ganz kurz zur Verfügung stehenden Frucht, der des Feigenbaums.

Ist ein erreichbarer reif, stehen die Schimpansinnen früh auf aus den Nestern, die sie jeden Abend hoch oben in Bäumen anlegen. Dann sind sie vor Sonnenaufgang unterwegs, der Dunkelheit und ihren Gefahren zum Trotz – um die Zeit jagen Leoparden –, sie wissen, dass die Konkurrenz groß ist. Aber woher wissen sie, wann sie wohin müssen? Sie riechen die Feigen nicht, sie sehen sie nicht, beides kann Janmaat ausschließen, es hängt alles am Gedächtnis der Mütter, die schon einmal an den Bäumen waren. Aber warum gehen sie die Risken ein, warum bauen sie die Nester nicht direkt neben den Feigen? Weil beim Nestbau viel berücksichtigt werden muss, nur wenige Bäume bieten eine optimale Architektur der Äste etc.

Der Mensch bedroht die Affenklugheit

Immerhin, die Nester werden an Wegen zu Feigenbäumen hin angelegt (Pnas, 27. 10.). „Unsere Studie ist die erste, die zeigt, wie eine zukunftsorientierte kognitive Fähigkeit bei Nahrungsknappheit und hoher Konkurrenz benutzt wird“, schließt Janmaat. Ihre Studie könnte auch eine der letzten dieser Art sein: Sabine Crief (Patris) hat an den Rändern eines Nationalparks in Uganda bemerkt, dass Schimpansen bei der Futtersuche zunehmend in die Nacht ausweichen, weil ihnen Menschen mit ihren Aktivitäten bei Tag zu eng auf den Hals rücken (PLoS One, 22. 10.).


Nota.

Bevor die Wissenschaften im Blick auf die Drittmittel marktschreierisch wurden, hätte man in herkömmlicher und prosaischer Weise von ökonomischer Klugheit gesprochen: Ressourcen erschließen, den Hunger vorhersehen, Zeit sparen und der Konkurrenz zuvorkommen: was ist daran "ökologisch"? Es ist wirtschaften im strengsten Sinn. Aber wie klingt das heut in dieser unseren Zeit: "wirtschaftliche Klugheit"! Da kriegen alle Menschen guten Willens ja ein Gänsehaut. 

Doch die Menschen haben wohl, seit sie von ihren Bäumen in die Savanne hinabstiegen, stets Ressourcen gemeinsam erschlossen, den Hunger gemeinsam vorhergesehen, Zeit durch Kooperation gespart und sich der Konkurrenz in Gruppen erwehrt. Da ist ökonomisch Intelligenz zugleich soziale Intelligenz, und umgekehrt. Insofern sind die Schimpansen für uns kein Modell.

Darum kann die Frage der Verteilung bei ihnen auch nicht zur Triebkraft des gesellschaftlichen Fortschritts werden.
JE




Montag, 27. Oktober 2014

Logische Krähe.

aus Der Standard, 22. 10. 2014

Kluge Krähen beim Computerspielen
Können Krähen logisch überlegen? Eine Wiener Verhaltensbiologin geht dieser Frage nach, indem sie die Vögel vor ein Touchscreen setzt und ihnen Aufgaben stellt


Grünau - Walter will nicht. Das Tier steht an der Tür, schaut immer wieder misstrauisch zu dem fremden Besucher herüber und schimpft laut krächzend. Ja, er beschwert sich, meint Theresa Rößler. Alles Neue sei ihm grundsätzlich suspekt. Das wird heute anscheinend nichts mehr mit dem Test. Zumindest nicht, solange dieser Mann da ist. Ein Jammer.

Walter ist eine Aaskrähe, zoologisch Corvus corone, und Rößler Studentin der Universität Wien, die zurzeit an der Konrad-Lorenz-Forschungsstelle (KLF) in Grünau für ihre Masterarbeit im Bereich Verhaltensbiologie gastiert. Ihr Interesse gilt den kognitiven Fähigkeiten der schwarzen Vögel. Dabei geht es um grundsätzliche Logik.

Können die Tiere nach dem Ausschlussprinzip vorgehen und so zielstrebig Entscheidungen treffen? Welche Informationen benötigen sie dazu? Um diese Fragen zu klären, führt Rößler mit fünf in einer Voliere lebenden Krähen Experimente durch. Deren Behausung steht im benachbarten Cumberland-Wildpark.

Zweimal täglich treten die geflügelten Studienteilnehmer vor einem Computer mit Touchscreen an und bekommen dort verschiedene Symbole zur Auswahl vorgesetzt. Wenn sie das richtige anpicken, gibt's jedes Mal eine kleine Leckerei. Aber Walter will jetzt nicht, und seine Artgenossin Bärbel traut sich erst gar nicht an die Tür, so viel Angst hat sie.

Doch dann hat Theresa Rößler eine Idee. Im Inneren des Voliere-Gebäudes steht ein Käfig leer. Wenn der Zuschauer hinter dessen Gitter gehen würde und sie den Eingang abschließt, könnte es 
vielleicht klappen. Krähen verstehen nämlich das Konzept des Einsperrens, erklärt die Nachwuchsforscherin.

Gesagt, getan. Rößler macht demonstrativ das Vorhängeschloss zu, der Fremde sitzt gefangen. Und das ändert offenbar alles. Walter hat den Vorgang aufmerksam beobachtet. Er legt den Kopf schräg, schaut sich den Eingesperrten noch einmal genau an, und stapft anschließend mit erhobenem Haupt an ihm vorbei. Auf zum Rechner.

Symbole picken

Ab diesem Moment verläuft alles nach Plan. Der Vogel hüpft auf den Sitzstock vor dem Touchscreen und legt los. Das Programm zeigt ihm jedes Mal zwei kleine Bilder nebeneinander - ein Zelt und eine Blume zum Beispiel. Was sie darstellen, ist unwichtig. Aber eines davon bedeutet Nahrung, das andere nicht.

Manche Symbole kennt Walter bereits. Er pickt das Zelt an. Sofort rollt in das Näpfchen unter dem Bildschirm ein Stück Hundekuchen. Später erscheint die Blume erneut, diesmal in Kombination mit einem Baum. Die Krähe wählt Letzteren, und wieder gibt es ein Leckerli. Anscheinend hat sich das Tier gemerkt, dass die Blume zuvor für ein negatives Ergebnis stand. Folglich müsste das neue, unbekannte Bild Futter erbringen. Logik nach dem Ausschlussprinzip eben.

Der Test verläuft erstaunlich schnell. "Ich muss mich auch konzentrieren", sagt Rößler. Walter ist nach gut vier Minuten fertig. Von 20 Kombinationen hat er bei 18 sofort das richtige Motiv angepeilt und nur in zwei Fällen knapp daneben gepickt. Da musste er nur kurz nachsetzen. Fehlentscheidungen: keine. "Er ist zurzeit sehr motiviert", sagt Rößler lächelnd.

Die Studentin basiert ihre Arbeit auf den Ergebnissen einer Reihe vorangegangener Studien. Nicht nur am KLF befassen sich Verhaltensforscher zunehmend mit der tierischen Kognition. Sie suchen dabei unter anderem nach dem evolutionären Ursprung solcher Fähigkeiten. So lassen sich vielleicht auch neue Einblicke in die Entstehung der menschlichen Intelligenz gewinnen. Abgesehen davon wird zunehmend klar, dass die Trennlinie zwischen Homo sapiens und diversen anderen Spezies gar nicht so scharf ist, wie man lange gerne glaubte.

Bisher konnte das Ausschlussprinzip als Entscheidungsgrundlage bereits bei mehreren Tierarten nachgewiesen werden, darunter bei Menschenaffen wie Schimpansen, aber auch bei Hunden. Unter den Vögeln zeichnen sich vor allem Kolkraben durch logisches Vorgehen bei schnellen Entscheidungen aus. Die ebenfalls als überaus klug geltenden Keas - neuseeländische Papageien - scheinen derartige Fähigkeiten nicht so einzusetzen. Sie suchen einfach nur intensiver, wie ein direkter Vergleich zwischen beiden Vogelspezies gezeigt hat.

Der Unterschied könnte im Fressverhalten begründet liegen, glauben Experten wie Thomas Bugnyar von der Universität Wien und dessen ehemaliger Student Christian Schlögl. Keas ernähren sich überwiegend von Früchten, Samen und Wurzeln, die sie am Boden finden und sofort verzehren. Raben dagegen leben als junge, sich noch nicht fortpflanzende Vögel einige Jahre lang in Gruppen zusammen. Dort herrscht ein starker Konkurrenzdruck.

Tricksen und tarnen

Die Tiere treten häufig auch gemeinsam bei einer ergiebigen Nahrungsquelle wie zum Beispiel einem Kadaver an. Wer sich eines schönen Futterbrockens bemächtigt hat, versteckt ihn zunächst gerne. Die Artgenossen schauen allerdings oft zu, weil sie den Leckerbissen später stehlen wollen. Der Eigentümer wiederum versucht, seine Beute durch Täuschungsmanöver zu schützen. Tricksen und Tarnen gehört bei Jungraben somit zum Alltag.

Interessanterweise zeigen die nah verwandten Dohlen kein solches Verhalten. Diese kleineren schwarzen Gesellen fressen hauptsächlich Insekten, Würmer und dergleichen, welche sofort verschluckt werden. Verstecken ist nicht nötig. Schlögl hat die oben erwähnten Tests zum Vergleich von Raben und Keas auch bei Dohlen durchgeführt und stellte fest, dass Letztere anscheinend nicht nach dem Ausschlussprinzip vorgehen. Ein weiterer Hinweis auf den Ursprung dieser Logik, zumindest bei Vögeln.

Diese Form der Kognition könnte infolge des Versteckens von Futter entstanden sein - als Anpassung an das Gruppenleben und die dabei auftretende Nahrungskonkurrenz. Den Dohlen hingegen ist diese Fähigkeit womöglich sogar nachträglich abhandengekommen, als sie im Laufe der Evolution eine Ernährungsumstellung durchmachten und ihr Futter nicht mehr zu verbergen brauchten. Wenn man ein Talent nicht nutzt, verkümmert es.

Krähen jedoch sind den Raben viel ähnlicher. Sie treten ebenfalls oft in Trupps auf, und ähnlich wie ihre größeren Verwandten verstecken sie gerne ihren Proviant. Ihr sozialer Zusammenhalt ist gleichwohl ausgeprägter, meint Theresa Rößler. Das zeige sich besonders bei äußeren Bedrohungen wie zum Beispiel Raubvögeln. Neulich tauchte ein Uhu in der Nähe des Wildparks auf, berichtet Rößler. "Der wurde von fünf Krähen durchs Tal getrieben."

Rößlers Untersuchungen sollen nun klären, ob Corvus corone ebenfalls nach dem Ausschlussverfahren seine Auswahl trifft. Die ersten Ergebnisse scheinen darauf hinzudeuten. Eine wissenschaftliche Auswertung der Daten steht allerdings noch aus, betont die Studentin. Walter ahnt von all dem nichts. Er hat seine zweite Testreihe für heute beendet und bekommt zur Belohnung noch Grammeln. Krähen lieben Speck, sagt Rößler. "Je fetter, desto besser." Aber könnten Sie bitte noch das Schloss an der Tür aufsperren? "Ach ja, natürlich." Fast hätte sie es vergessen.

Samstag, 25. Oktober 2014

Die verborgene Geschichte des Menschengeschlechts.

aus New York Times,

Christine Kenneally’s ‘Invisible History of the Human Race’

Of Christine Kenneally’s father’s father — a man neither Kenneally nor her father ever knew, a man who did the deed requisite to reproduction and promptly vanished — she asks, “Did he leave anything more significant than the loud bang of a door shut down the generations?” Of course he did. He left his DNA and a granddaughter determined to draw from modern genetics and hard-won family history a coherent account of her roots.

Kenneally’s own heritage is only one of the mysteries she pursues in “The Invisible History of the Human Race,” a smart, splendid, highly entertaining look at how DNA, increasingly visible to us since we first sequenced the human genome in 2000, can “open up tracts of human history that had been entirely obscure.”

While DNA may now be visible, however, it remains more hint than history. Kenneally, a journalist and linguist, shows that just as a gene usually delivers its genetic message only in conversation with an incoming chemical messenger, so our DNA tells its tales most fully only in light of the history of the people who carry and interrogate it. It takes all those threads to get the whole story. And Kenneally wants it all.

“If everyone had his DNA analyzed,” she writes, “and that information were linked to everyone’s historical information, it would be the nearest thing to the book of humanity.” She backs up this claim beautifully, showing how genetic analysis can be combined with skillful mining of historical, social and cultural information to solve fascinating riddles of ancestry.

The book would stand strong on its weird factoids alone. For instance: In Europe, the inheritance of surnames became common in the last 200 to 900 years, depending on country and culture, which makes it difficult to trace a family tree back beyond about 1500. Also: The rarer a surname, the more likely two men bearing it are related. Thus 87 percent of the few men named Attenborough descend from a single, distant forefather. (No wonder Richard and David are brothers.) Possibly my favorite: Sex cuts and reshuffles our genomes so sloppily that much DNA gets lost through the generations, like dropped playing cards. You have many distant ancestors from whom you received very little or even no DNA.
Despite such wonders of ancestral science, Kenneally finds that many people consider genealogy silly. A scholar prominent a century ago opined that people who charted their family trees did so out of “snobbishness and vanity.” In 2007, one science writer warned his genealogy-­obsessed daughter that “nothing in her genealogy defines her.”

“Really?” Kenneally replies. “If a person’s genealogy is the series of individuals whose coupling eventually produced that person, then it’s hard to see how this assertion is plausible.”

For many, unease with genealogy stems from its exploitation by eugenicists. In Nazi Germany, for instance, one’s family tree, embedded in official identification papers, became literally a matter of life and death. Eugenicists have rationalized some of history’s most heinous acts with the science of ancestry. But eugenics, Kenneally reminds us, was born as and remains a distortion of science. Its founders and champions were elites who took inherent differences as a given — and themselves as humanity’s highest form. The problem was not the theories but “the way they were used to give longstanding social divisions a scientific rationale.”

In America, discomfort with genealogy is sharpened by our inspiring delusion that one can live free of history — as Willie Nelson sings, “It’s nobody’s business where you’re going or where you come from, and you’re judged by the look in your eye.” At its extreme, Kenneally writes, this “reflex against the idea that the past must have meaning . . . became a belief that the past has no meaning.”

Yet the past’s value and meaning are rendered powerfully clear in Kenneally’s stories of people whose pasts were erased by history: African-Americans, Jews, orphans. Genetic analyses and genealogical databases like those at Ancestry.com and Family Tree DNA, especially when combined with earnest exploration in archives, now enable people to reconstruct lost lineages. Far more often than not, their reconnection with both family and history changes and deepens their lives. Other sleuthings examine broader puzzles: One chapter describes a fascinating study in which maps of genetic differences within the British Isles neatly match cultural and linguistic distinctions.

Perhaps the book’s most resounding sections are those showing how culture, rather than genetics, can shape lasting differences in human values and behavior.

Kenneally describes a study by the economists Nico Voigtländer and Hans-Joachim Voth, which found persistent differences in anti-Semitism among towns in Germany. Communities that reacted to the Black Death some 600 years ago by blaming and massacring Jews were far more likely to lead pogroms against Jews in the 1920s and to turn Jews over to the Nazis in the 1930s and ’40s.

In a separate series of studies, the economists Nathan Nunn of Harvard and Leonard Wantchekon of Princeton found a similar cultural legacy that shaped trust — a trait some presume to vary according to genetic makeup. Nunn and Wantchekon noticed that the poorest regions of Africa were the regions most exploited by slave traders in the 18th and 19th centuries. These areas suffered decades of raiding in which any stranger might prove a kidnapper, and in which slavers often gained access to their victims by bribing or blackmailing relatives or village authorities.

Clearly such behaviors may have eroded trust at the time, but could the effect last? Nunn and Wantchekon found that it does. The more a population was exposed to slave raiding generations ago, the lower its measures of trust and economic activity today. The specter of slavery, they concluded, had done long-term damage to the social bonds necessary for efficient trade. The economies and people continue to suffer accordingly.

It’s a far more plausible and evidence-based explanation for Africa’s economic troubles than the one offered by Nicholas Wade’s recent book, “A Troublesome Inheritance,” which, with vaporous evidence, attributes weak African economies to African-­specific genetic profiles that purportedly discourage trust. Genetics gives all humans the power to create culture. Yet it appears most likely that it is not genetics but culture’s manifestations, some lovely, some horrific, that distinguish and divide us.

Alas, even these fancy new tools can’t crack every mystery. Kenneally doesn’t find her missing grandfather, but she does discover further up her father’s family tree a convict — one Michael Deegan, her great-great-grandfather, who in the mid-1800s was shipped from Ireland to Australia with a boatload of criminals for stealing a handkerchief. Her father absorbed this news far better than he did his father’s haunting absence, confirming Kenneally’s belief that people who excavate their pasts are almost always glad they did. It’s easier to embrace a thief than a phantom.

Given how fast genealogy is advancing, Kenneally may find her missing grandfather yet. Given how fast genetics is advancing, parts of her book may need updating even as the ink dries. But what will prove lasting is her evocation of how much perspective and even wisdom can be extracted from some determined digging and a bit of spit. The breadth of this book; its abundance of enthralling accounts and astonishing science; its adept, vivid writing; and Kenneally’s exquisitely calibrated judgment make it the richest, freshest, most fun book on genetics in some time.

 

THE INVISIBLE HISTORY OF THE HUMAN RACE
How DNA and History Shape Our Identities and Our Futures 
By Christine Kenneally
355 pp. Viking. $27.95.


David Dobbs, the author of “My Mother’s Lover,” is writing “The Orchid and the Dandelion,” regarding scientific ideas about how genes and experience shape temperament and behavior.


Nota. - Nach dieser Rezension zu urteilen, geht es in dem Buch mehr um kulturelle Trdierung als um genetische Abstammung; und selbst die Suche nach den Vorfahren ist mehr eine Sache von symbolischen Zuschreibungen als von DNA. Sowohl/als auch - das wissen wir längst. ERfahren wollte man gern: wie viel hiervon, wieviel davon? Und da bleibt einem nichts übrig, als beide gegen einander zu betrachten statt miteinander.
JE