Tübingen - Die Daumen des Menschen sind im Vergleich zu den übrigen Fingern nicht nur stärker, sondern auch besonders beweglich – eine Eigenschaft, die vermutlich einen wichtigen evolutionären Vorteil bedeutete. Eine internationale Studie unter Leitung der Universität Tübingen zeigt nun, dass sich diese Fingerfertigkeit bereits vor zwei Millionen Jahren entwickelte. Die Ergebnisse, die im Fachblatt Current Biology veröffentlicht wurden, deuteten darauf hin, wie wichtig die Zunahme der Daumengeschicklichkeit für die Menschheitsgeschichte gewesen sei.

Dass Hände eine besondere Bedeutung für die menschliche Evolution haben, ist unbestritten: Die systematische Herstellung und Verwendung von Steinwerkzeugen gelten als entscheidende Wesensmerkmale des Menschen und als Grundstein seiner biokulturellen Evolution. Tatsächlich erlaubt das komplexe Zusammenspiel aus Knochen, Muskeln, Bändern und Nerven den Händen unterschiedlichste Tätigkeiten, wobei der den vier Fingern gegenüberstehende Daumen besonders beweglich ist.

Foto: Katerina Harvati, Alexandros Karakostis, Daniel Haeufle
Dieses Bild zeigt den Unterschied der Daumenmuskulatur von Menschen und Schimpansen. 

Nach Ansicht eines interdisziplinären Forscherteams unter Leitung der Paläoanthropologin Katerina Harvati vom Senckenberg Centre for Human Evolution and Paleoenvironment (SHEP) ist es eben diese Mobilität, die den ersten Menschen entscheidende Vorteile in der Evolution verschaffte: Präzises Zugreifen ermöglichte die Herstellung besserer Werkzeuge, welche wiederum erlaubten, das Nahrungsspektrum zu erweitern. Wann sich die Beweglichkeit der Daumen entwickelte, war bislang indes unklar.

Um diese Frage zu beantworten, erstellten die Wissenschaftler dreidimensionale Scans von den Daumenknochen verschiedener Menschenformen, darunter frühe anatomisch moderne Menschen, Neandertaler, Australopithecinen und Homo naledi. Basierend auf den Scan-Daten rekonstruierten sie die Daumenmuskeln und berechneten deren Kräfte.

Schon der Homo erectus zeigte ein großes Geschick

„Unser Ansatz konzentriert sich darauf, wie effizient die sogenannte Daumenopposition war. Die Stellung des Daumens gegenüber den anderen Fingern gilt als menschliches Merkmal und ist essenziell für Pinzettengriff und Werkzeuggebrauch“, führt Alexandros Karakostis, Erstautor und Experte für Handbiomechanik, in einer zur Studie veröffentlichten Meldung aus. „Zum ersten Mal konnten wir einbeziehen, welchen Einfluss die Form des Daumenknochens und des Muskelgewebes haben, das bei Fossilfunden nicht mehr erhalten ist, sondern erst rekonstruiert werden musste.“ So habe sich die Geschicklichkeit verschiedener fossiler Menschenformen vergleichen lassen.

Die Analyse ergab, dass insbesondere der Homo erectus schon vor zwei Millionen Jahren ein bemerkenswert großes Geschick zeigte. Den Forschern zufolge trat dieses Geschick zusammen mit einem größeren Gehirn jener Menschenform auf: „Der Werkzeuggebrauch fand auf einem höheren Niveau statt, insgesamt lässt sich eine größere kulturelle Komplexität beobachten“, so Katerina Harvati. Im Vergleich dazu stellte die Studie für ältere Arten der Gattung Australopithecus, die bislang als die frühesten, vermutlich werkzeugherstellenden Vormenschen galten, eine eher niedrige Daumeneffizienz fest, vergleichbar mit der heutiger Menschenaffen.

Dies sei auch bei der etwas jüngeren Form Australopithecus sediba der Fall, obwohl diese über menschenähnliche Daumenproportionen verfügte. Jüngere Menschenformen wie der Neandertaler, der Homo naledi und der frühe Homo sapiens zeigten hingegen alle ein ähnlich hohes Niveau der Daumeneffizienz. „Die Daumen-Oppositions-Effizienz war in der Gattung Homo also durchgehend beträchtlich“, fasst Katerina Harvati zusammen. „Dies unterstreicht, wie wichtig dieser evolutionäre Vorteil für die biokulturelle Weiterentwicklung des Menschen war.“

Daumenentwicklung noch nicht abgeschlossen

Die Entwicklung des Daumens selbst scheint dabei noch nicht abgeschlossen, ist dieser doch heutzutage vor allem unerlässliches Werkzeug für alle Smartphone-Nutzer. Tatsächlich ergab eine Schweizer Studie 2015, dass schon wenige Wochen intensiver Nutzung der mobilen Alleskönner ausreichen, damit jenes Areal im Gehirn, das für Bewegung und Reize von Daumen und Zeigefinger zuständig ist, sensibler und stärker reagiert.

Und bei einer Umfrage eines Mobilfunkunternehmens aus dem Jahr 2016 gaben 2000 britische Nutzer an, dass der besonders beanspruchte Daumen größer sei als sein Counterpart an der anderen Hand. Ob diese Selbsteinschätzung allerdings der Realität entspricht, wurde bislang noch nicht breiter wissenschaftlich untersucht. Gesicherter erscheint da, dass das ständige Wischen auf dem Touchscreen zu einer Überbeanspruchung mit orthopädischen Folgen führen kann – weswegen die Uniklinik Leipzig 2018 vor der neuen Zivilisationskrankheit „Handy-Daumen“ warnte.