Anlage durch Umwelt: Verhaltensgenetische Ergebnisse richtig verstehen

Verhaltensgenetische Studien haben in den vergangenen Jahrzehnten konsistent ergeben, dass genetische Einflüsse einen substanziellen Beitrag zur Erklärung individueller Unterschiede in der menschlichen Intelligenz leisten. Werden diese Befunde jedoch missverstanden, kann dies besonders angesichts der gesellschaftlichen Bedeutung des Merkmals Intelligenz für Bildungs- und Berufserfolg zu brisanten Fehlannahmen hinsichtlich „genetischer Vorbestimmung“, eingeschränkter Entwicklungspotenziale bis hin zum Glauben an Unveränderbarkeit führen. Gleichwohl ebenso falsch wie schädlich sind Fehlannahmen, die von einer uneingeschränkten Förderbarkeit ausgehen. Vor dem Hintergrund aktueller wissenschaftlicher Forschungsergebnisse versucht der vorliegende Beitrag, eine Standortbestimmung anzubieten, was wir über genetische und Umwelteinflüsse auf die Intelligenz wissen und wie diese Ergebnisse zu verstehen sind.

1. „Alles ist erblich“

Mit dieser Aussage brachte Eric Turkheimer im Jahr 2000 den Umstand auf den Punkt, dass in nahezu allen Bereichen menschlichen Erlebens und Verhaltens genetische Einflüsse von Bedeutung sind. Allerdings unterscheidet sich das Ausmaß genetischer Einflüsse von Merkmal zu Merkmal teilweise beträchtlich. Für die kognitive Intelligenz (vgl. Neubauer & Stern, diese Ausgabe) werden über die Lebensspanne hinweg Erblichkeiten zwischen 30 und 80 % berichtet, wobei die Mehrzahl der Studien Werte in der Größenordnung von 50-60 % berichtet. Um zu verstehen, was diese Zahlen bedeuten, oder, wichtiger noch, was sie nicht bedeuten, sollen einige wesentliche Grundbegriffe der Verhaltensgenetik in diesem Beitrag zunächst kurz beschrieben werden. Dies ist schon deshalb erforderlich, weil Erblichkeit intuitiv oft missverstanden und gleichgesetzt wird mit genetischer Vorbestimmung und in der Folge Unveränderbarkeit. Diese Deutung ist falsch, wie der folgende Abschnitt aufzeigen wird.

Verhaltensgenetische Forschung kann unterteilt werden in quantitative Genetik und Molekulargenetik. Während ein zentrales Anliegen der Molekulargenetik in der Identifikation spezifischer Gene besteht, beschäftigt sich die quantitative Genetik mit den Ursachen interindividueller Differenzen in psychologischen Merkmalen und versucht, die relative Bedeutung von genetischen und Umwelteinflüssen zu bestimmen. Im Mittelpunkt stehen somit ausschließlich Unterschiede zwischen Individuen und nicht etwa der absolute Intelligenz- Wert einer einzelnen Person. Mithin können quantitativ genetische Studien Antworten geben auf die Frage „Warum unterscheiden sich Menschen in ihrer Intelligenz?“ Auf Fragen, wie der gemessene Intelligenzquotient (IQ) einer Person zustande kommt oder wie sehr der IQ dieser Person durch geeignete Fördermaßnahmen positiv verändert werden kann, geben weder die quantitative Genetik noch die Molekulargenetik direkte Antworten.

Zu den klassischen methodischen Zugängen der quantitativen Genetik gehören Zwillings- und Adoptionsstudien. Dabei nutzen VerhaltensgenetikerInnen die Möglichkeit, Daten von Personen zu erheben, deren genetische Ähnlichkeiten und Umweltähnlichkeiten bekannt sind. Beispielsweise sind Adoptiveltern und ihre adoptierten Kinder genetisch nicht verwandt, sie teilen jedoch Umwelteinflüsse, die zu ihrer Ähnlichkeit beitragen können, wie etwa den gleichen Wohnort oder die gleiche soziale Schicht. Dieser Umstand wird in Adoptionsstudien genutzt: Weisen Adoptiveltern und ihre adoptierten Kinder in einem Merkmal bedeutsame Ähnlichkeit auf, wird davon ausgegangen, dass diese umweltbedingt sind. In Zwillingsstudien ist die methodische Herangehensweise grundsätzlich ähnlich. Eineiige Zwillinge (EZ) teilen 100 % der genetischen Effekte, da sie einer einzigen befruchteten Eizelle entstammen, während zweieiige Zwillinge (ZZ) im Durchschnitt eine genetische Ähnlichkeit von 50 % aufweisen. EZ sind somit, vereinfacht gesagt, genetisch doppelt so ähnlich sind wie ZZ, wobei hier anzumerken ist, dass sich diese Aussage allein auf diejenigen Genorte bezieht, an denen zwischen Individuen überhaupt Unterschiede auftreten (vgl. Markett et al., diese Ausgabe). Sind EZ nun in einem untersuchten Merkmal ähnlicher als ZZ, so lässt dies auf die Bedeutung genetischer Faktoren schließen. Zusätzlich sind jedoch Umwelteinflüsse zu berücksichtigen, die sich ebenfalls in charakteristischer Weise auf die beobachteten Ähnlichkeiten von EZ und ZZ auswirken können. In der Verhaltensgenetik werden zwei Arten von Umwelteinflüssen unterschieden: geteilte Umwelteinflüsse (c2 von „common environment“) beschreiben dabei solche Faktoren, die zur Ähnlichkeit gemeinsam aufwachsender Individuen beitragen, wie etwa der Bildungsstand der Eltern, der sich über das Verhalten der Eltern auf die Kinder auswirkt. So könnte es sein, dass gebildetere Eltern ihren Kindern häufiger intellektuell-stimulierende Angebote machen (z. B. Museums- oder Theaterbesuche), was auf Seiten der Kinder zu einem ähnlichen Interesse für Kunst und Kultur beiträgt. Nichtgeteilte Umwelteinflüsse (meist mit e2 benannt) bezeichnen hingegen Faktoren, die zur Unähnlichkeit von Individuen beitragen. Dies könnten im Falle von Zwillingen getrennte FreundInnen sein oder auch der Besuch getrennter Schulklassen mit den damit verbundenen Unterschieden, etwa verschiedenen LehrerInnen, klassenspezifischen Leistungsniveaus, etc.

Der Vergleich von EZ und ZZ erlaubt es nun, die relative Bedeutung der drei beschriebenen Einflussgrößen zu schätzen. Die dazu verwendeten Formeln und statistischen Modelle finden sich in der einschlägigen Literatur (z. B. Plomin, DeFries, Knopik & Neiderhiser, 2013). Der resultierende genetische Beitrag wird dabei häufig als Erblichkeit (h2 von „heritability“) bezeichnet. Unter Erblichkeit wird das Ausmaß verstanden, in dem Unterschiede zwischen Personen durch genetische Unterschiede erklärt werden können. Dies wird üblicherweise in Prozent angegeben. Eine Erblichkeit von h2 = .60 bedeutet also, dass 60 % der Unterschiede im untersuchten Merkmal darauf zurückgehen, dass die untersuchten Personen sich genetisch unterscheiden. Die Effekte geteilter Umwelt werden meist mit c2 angegeben, während Effekte der nichtgeteilten Umwelt typischerweise als e2 bezeichnet werden.

Klassische Zwillingsstudien haben in den vergangenen Jahrzehnten in vielen Bereichen dazu beigetragen, die Bedeutung genetischer Einflüsse aufzuzeigen. Es soll an dieser Stelle jedoch nicht unerwähnt bleiben, dass für die Gültigkeit der Befunde aus Zwillingsstudien einige zusätzliche Annahmen erforderlich sind (vgl. Plomin et al., 2013). Um methodische Einschränkungen in den klassischen Zwillings- und Adoptionsdesigns auszugleichen, werden in aktuellen verhaltensgenetischen Studien daher neben ein- und zweieiigen Zwillingen zunehmend auch Geschwister sowie Eltern in die Erhebung einbezogen.

2. Intelligenz ist besonders erblich

Abbildung 1: Entwicklung der Bedeutung genetischer und Umwelteinflüsse auf die Intelligenz über die Lebensspanne. Anmerkung: Die abgebildeten Schätzungen stellen eine Zusammenfassung der Darstellungen aus Übersichtsarbeiten von Plomin und Spinath (2004) sowie Tucker-Drob et al. (2013) dar. h2 = Erblichkeit, c2 = Einflüsse geteilter Umwelt, e2 = Einflüsse nichtgeteilter Umwelt. © Frank Spinath

Hinsichtlich der Intelligenz wurden bereits 1981 Überblicksarbeiten auf der Grundlage von Zwillingsdaten sowie weiterer Verwandtschaftsgruppen veröffentlicht (Bouchard & McGue, 1981). Diese Daten legten nahe, dass genetische Einflüsse zwischen 50 und 60 % der interindividuellen Unterschiede in der Intelligenz erklärten. Jüngere Überblicksartikel (z. B. Tucker-Drob, Briley & Harden, 2013) zeigen zudem einen Zuwachs der Bedeutung genetischer Einflüsse über die Lebensspanne, wie die folgende Abbildung verdeutlicht.

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