Intelligenz II: Anlage/Umwelt

Gottfried Spangler, Erlangen - Intelligenz II: Anlage/ Umwelt

1. Einleitung

Die Frage, ob Intelligenzunterschiede genetischen Ursprungs sind oder ob sie auf spezifische Erfahrungen einer Person zurückgehen, hat die Psychologie seit jeher beschäftigt. Während wir bei körperlichen Merkmalen, beispielsweise Ähnlichkeiten im Aussehen, Körpergröße etc. oder auch bei besonderen Fähigkeiten wie beispielsweise einer hohen Musikalität leicht dazu neigen, genetische Einflüsse zu konstatieren, fällt es uns bei psychischen Merkmalen, die für unser Leben und die Anpassung in der Gesellschaft eine sehr entscheidende Rolle spielen, wie beispielsweise der Intelligenz, eher schwer.

In der Psychologie beschäftigt sich mit dieser Frage einerseits die Differentielle Psychologie, deren Hauptaufgabe ja die Beschreibung und Erklärung individueller Unterschiede ist, aber insbesondere auch die Entwicklungspsychologie, die beschreiben und erklären möchte, wie Intelligenzunterschiede im Verlauf der Entwicklung entstehen, und insbesondere jene Faktoren herausfinden möchte, die zur Entstehung solcher Unterschiede beitragen. Die Identifikation von Ursachen interindividueller Unterschiede in der Entwicklung ist eine genuine entwicklungspsychologische Forschungsthematik. Die Frage nach Anlage- und Umwelteinflüssen spielt aber natürlich insbesondere auch im pädagogischen Anwendungs-bereich eine wichtige Rolle, wenn es beispielsweise darum geht, pädagogische Interventions-maßnahmen zu konzipieren und zu planen, oder ganz einfach im Schulalltag, wenn es um die Einschätzung von Fördermöglichkeiten geht.

Vorstellungen darüber, ob individuelle Merkmale eher dispositioneller Natur sind oder Erfahrungsgrundlagen haben, sind gerade im pädagogischen Kontext sehr wesentlich, für die Lehrenden aufgrund der handlungsleitenden Funktion, für die Lernenden aufgrund der daraus resultierenden motivationalen Konsequenzen. Damit Lehrende nicht aufgrund impliziter naiver Anlage-Umwelt-Theorien handeln, benötigen sie theoretisch und empirisch fundiertes Wissen darüber.

1.1 Ziel der Lehreinheit

Ziel dieser Lehreinheit ist es, einen Überblick über theoretische Vorstellungen und Erklärungsmodelle zum Einfluss von Anlage und Umwelt auf die Intelligenzentwicklung zu geben, besondere Probleme und Methoden verhaltens- und molekulargenetischer Forschung klarzumachen, empirisch fundiertes Wissen zum Einfluss von Anlage und Umwelt auf die Intelligenzentwicklung zu vermitteln und Studierende zu befähigen, Aussagen und Studien zum Thema kritisch zu beurteilen.

1.2 Begriffsklärung

In dieser Lehreinheit geht es um den Einfluss von Anlage und Umwelt auf die Intelligenzentwicklung, d.h. um die Frage, ob Intelligenzunterschiede vererbt werden oder aufgrund besonderer Erfahrungen entstehen. Die Erbinformation ist im Genom enthalten, welches – beim Menschen organisiert in 23 Chromosomenpaaren – aus vielen lokalen Abschnitten der Doppelhelix (den Genen) besteht, die in unterschiedlichen Varianten (den Allelen) auftreten können. Der Genotyp eines Individuums ist die Gesamtmenge seiner genetischen Erbinformation. Demgegenüber beschreibt der Phänotyp die äußere Erscheinung eines Individuums, welche aus Genotyp und Umwelt resultiert. Häufig wird auch der Begriff "angeboren" verwendet, der aber eher problematisch zu fassen ist. Angeboren sind Verhaltensweisen oder psychische Merkmale, die man bei der Geburt vorfindet. Diese müssen nicht notwendigerweise vererbt sein, da bereits in der pränatalen Entwicklung auch Erfahrungsprozesse eine wesentliche Rolle spielen.

Bei der vorliegenden Thematik geht es nicht darum, ob Intelligenz per se genetische Grundlagen hat. Dies ist selbstverständlich der Fall, da unsere Verhaltens- und Erlebens-kompetenzen auf somatischen Strukturen (insbesondere des Gehirns, aber auch anderer Organe) basieren, die sich entsprechend einem speziesspezifischen genetischen Programm entwickeln. Es geht vielmehr darum, inwieweit wir Unterschiede in der Intelligenz erklären können.

2. Theoretische Modelle

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3. Probleme und Methoden verhaltens- und molekulargenetischer Forschung

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3.1 Verhaltensgenetische Untersuchungsdesigns

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3.2 Probleme molekulargenetischer Forschung

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4. Empirische Befunde

In diesem Abschnitt wird eine Reihe von empirischen Befunden dargestellt, die uns Hinweise auf einerseits genetische Einflüsse, andererseits Erfahrungseinflüsse geben.

4.1 Genetische Einflüsse

Studien mit eineiigen Zwillingen, die getrennt aufwuchsen, zeigen sehr deutlich recht hohe Korrelationen in den Intelligenzquotienten im Bereich von etwa r = .70 (s. Abb. 4.1), und zwar recht zuverlässig nicht nur in eher historischen, methodisch teilweise problematischen Studien (z.B. Newman, 1998), sondern auch in neueren methodisch abgesicherten Studien (z.B. Bouchard, Lukken, McGue, Segal & Tellegen, 1990; Pedersen et al., 1992). Eineiige Zwillinge sind sich also auch dann recht ähnlich in der Intelligenz, wenn sie getrennt aufwachsen. Das deutet stark auf genetische Einflüsse hin, wobei natürlich zu berücksichtigen ist, dass auch in diesen Fällen nicht auszuschließen ist, dass sich die Umwelten ähneln bzw. eine gemeinsame Umwelt in der pränatalen Entwicklungsphase offensichtlich gegeben ist. Auch der Vergleich eineiiger mit zweieiigen Zwillingen zeigt deutlich, dass sich eineiige Zwillinge erwartungsgemäß viel ähnlicher als zweieiige sind. So fanden McCartney et al. (1937) in einer Metaanalyse erheblich höhere Erblichkeitskoeffizienten bei den eineiigen Zwillingen (0.81 vs. 0.59).

Abbildung 4.1: Korrelationen in der Intelligenz von getrennt aufgewachsenen eineiigen Zwillingen

Hinweise auf genetische Einflüsse ergeben sich auch aus Adoptionsstudien, wenn man die Intelligenzquotienten von Adoptivkindern mit denen ihrer biologischen Eltern und Geschwister vergleicht (s. Abb. 4.2; vgl. Scarr & Weinberg, 1983). Die Korrelationen zwischen Adoptivkindern und ihren biologischen Eltern liegen mit etwa r = .30 auf einem ähnlichen Niveau wie die Korrelationen bei Kindern, die mit ihren biologischen Eltern aufwachsen, und sie sind höher als die Korrelationen im IQ zwischen Adoptivkindern und ihren Adoptiveltern (r = 0.20). Ein vergleichbares Bild, allerdings auf einem höheren Niveau, ergibt sich beim Vergleich von Adoptivkindern mit biologischen im Vergleich zu Adoptivgeschwistern.

Abbildung 4.2: Korrelation im IQ zwischen Kindern und ihren Eltern und Geschwistern (nach Scarr & Weinberg, 1983)

Diese Korrelationsstudien, sowohl aus Zwillings- als auch aus Adoptionsstudien, verweisen also zuverlässig und deutlich auf genetische Kovariationen zwischen Eltern und Kindern, die auch nach Kontrolle von Umwelteinflüssen bestehen bleiben. Genetische Faktoren haben somit eine nennenswerte Bedeutung für die Entstehung von Intelligenzunterschieden.

In der molekulargenetischen Forschung hat man mittlerweile die Suche nach "Intelligenzgenen" aufgenommen, die durchaus zur Identifikation von Allelen geführt hat, die mit Intelligenz assoziiert sind. Allerdings waren dies einerseits Allele, die sehr selten auftreten und deswegen nur einen geringen Varianzanteil aufklären, die andererseits aber als Korrelate der Intelligenz nicht zuverlässig repliziert werden konnten (z.B. Petrill et al., 1997; Plomin et al., 1994), sodass die Suche nach Intelligenzgenen aktuell noch nicht weit gekommen ist (vgl. Deary, Penke & Johnson, 2010).

4.2 Umwelteinflüsse

Auch Umwelteinflüsse lassen sich mithilfe von Zwillings- und Adoptionsstudien nachweisen. Bereits die oben beschriebenen, als Beleg für genetische Einflüsse verwendeten Studien verdeutlichen den Einfluss von Erfahrungen. Die Intelligenzkorrelationen liegen bei den getrennt aufgewachsenen eineiigen Zwillingen, wie in 4.1 schon genannt, etwa bei 0.70, sodass auch nach Abzug der Fehlervarianz durchaus noch substanzielle Varianzanteile verbleiben, die nur durch Umwelterfahrungen erklärbar sind. Darüber zeigen die erhöhten Korrelationen bei gemeinsam aufgewachsenen eineiigen Zwillingen, dass sie sich ähnlicher sind, was auf deren gemeinsame Umwelt zurückzuführen sein wird. In der Adoptionsstudie von Scarr und Weinberg (1983) ergaben sich neben den Korrelationen zwischen den Kindern und ihren biologischen verwandten Eltern und Geschwistern zwar geringe, aber trotzdem statistisch bedeutsame Korrelationen zwischen den Adoptivkindern und ihren Adoptiveltern und -geschwistern (s.o.).

Viel deutlicher zeigen sich Umwelteinflüsse, wenn man Mittelwertvergleiche vornimmt. Dazu gibt es zum einen interessante Befunde aus der rassenübergreifenden Adoptionsstudie von Scarr und Weinberg (1976), die ausgehend von Diskussionen über die rassenspezifisch interpretierte genetische Einflüsse in den 60er-Jahren des 20. Jahrhunderts die Intelligenz-entwicklung von schwarzen Kindern untersuchten, die von weißen Familien adoptiert worden waren, und die IQ-Mittelwerte dieser Kinder mit denen der Adoptiveltern verglichen (vgl. Abb. 4.3).

Abbildung 4.3: Intelligenzquotienten von schwarzen Kindern, die in weiße Familien adoptiert wurden (im Vergleich zu den IQs der Adoptiveltern und Adoptivgeschwister und schwarzer Kinder sonst)

Zunächst zeigte sich, dass die Adoptiveltern überdurchschnittliche Intelligenzquotienten hatten, was in Anbetracht der Selektionskriterien von Adoptionsvermittlungsstellen nicht weiter verwunderlich ist. Auch die durchschnittlichen IQs der leiblichen Kinder dieser Adoptiveltern lagen (nicht weiter überraschend) etwa eine Standardabweichung über dem Mittelwert. Die IQs der schwarzen Adoptivkinder waren überdurchschnittlich und lagen mit etwa 110 ziemlich nahe an den Intelligenzquotienten der Mitglieder der Adoptionsfamilie. Dies ist insbesondere interessant und aufschlussreich, wenn man berücksichtigt, dass der Durchschnitts-IQ von schwarzen Kindern im Amerika der 60er- bzw. 70er-Jahre etwa bei 90 lag. Die schwarzen Adoptivkinder wiesen also im Durchschnitt einen IQ-Anstieg von mehr als einer Standardabweichung auf, wenn sie in einer förderlichen Umgebung aufwuchsen, die aufgrund der sozioökonomischen Situation und dem Bildungsstand weißer Familien von diesen besser gewährleistet werden konnte.

Vergleichbare Befunde ergaben sich aus einer französischen Adoptionsstudie (Schiff, Duyme, Dumaret & Tomkiewicz, 1982), in der die Intelligenz von aus der Unterschicht stammenden Adoptivkindern, die von Familien aus der Oberschicht adoptiert worden waren, untersucht wurde und mit IQs der in der Ursprungsfamilie verbliebenen biologischen Geschwister der Adoptivkinder verglichen wurde. Die Intelligenzquotienten der Adoptivkinder lagen mit 115 deutlich über dem Bevölkerungsdurchschnitt, während die IQs der biologischen Geschwister unterdurchschnittlich (bei etwa 93) lagen. Vergleichbare Ergebnisse lieferten Analysen von Schulleistungsproblemen, die bei den Adoptivkindern eher selten und bei den biologischen Geschwistern überdurchschnittlich häufig auftraten.

Zusammenfassend kann also konstatiert werden, dass IQ-Werte von Adoptivkindern mehr denen der Adoptiveltern als denen der biologischen Eltern gleichen und dass sich mit günstigeren Umweltbedingungen in der Adoptionsfamilie im Vergleich zur biologischen Familie auch eine verbesserte Intelligenzentwicklung ergibt. Daraus wird deutlich, dass Umweltprozesse für die Entstehung von Intelligenzunterschieden eine wesentliche Bedeutung haben.

4.3 Zusammenwirken von Anlage- und Umweltprozessen

Vergleicht man die unter 4.1. und 4.2 dargestellten Befunde zu Anlage und Umwelt-einflüssen, so könnten sie zunächst durchaus widersprüchlich erscheinen, da sie zu sehr unterschiedlichen Schlussfolgerungen führen. Auffällig dabei ist allerdings, dass die Studien unterschiedliche Ergebnisse liefern, je nachdem welche statistischen Analysemethoden verwendet werden. Hinweise auf genetische Einflüsse resultieren vorwiegend aus Korrelationsstudien, bei denen Kovarianzen individueller Unterschiede zwischen Gruppen untersucht werden, die unabhängig vom Intelligenzniveau sind. Belege für einen nachhaltigen Einfluss von Erfahrungen auf das Intelligenzniveau ergeben sich dagegen aus Mittelwert-vergleichen von Kindern, die in unterschiedlichen Umwelten aufwachsen. Korrelationsstudien prüfen im Wesentlichen, ob die Rangordnung der Kinder im Hinblick auf ihre Intelligenz gleich bleibt, unabhängig davon, auf welchem Intelligenzniveau sich die Gesamtgruppe befindet. Mittelwertvergleiche beschreiben Effekte auf die Gesamtgruppe ohne interindividuelle Unterschiede miteinzubeziehen.

Dieser Sachverhalt soll anhand von Abbildung 4.4 idealtypisch verdeutlicht werden. Man stelle sich vor, man hätte 5 eineiige Zwillingspaare, die in unterschiedlichen Umwelten aufwachsen. Auf der linken Seite der Abbildung wären diese Umwelten gleich, sodass bei einem Mittelwertvergleich jeweils ein IQ von 100 resultierte, wobei gleichzeitig deutlich sichtbar wäre, dass die Rangordnung der Zwillinge in den beiden Umwelten die gleiche wäre (was sich in einer Korrelation von 1.00 ausdrücken würde). Betrachten wir uns den rechten Teil der Abbildung, so sehen wir, dass die Umwelt 2 bezüglich Intelligenz wohl förderlicher ist, sodass die Kinder einen um 10 Punkte höheren Durchschnitt (IQ = 110) aufweisen, wobei wiederum gleichzeitig die Rangordnung der Kinder dieselbe bleibt.

Abbildung 4.4: Stabilität individueller Unterschiede bei vergleichbarer Umwelt (linke Seite) und trotz unterschiedlicher Umwelt (rechte Seite)

Da es sich hier also um verschiedene Varianzanteile handelt, besteht auch kein Widerspruch. Deutlich wird dies in einer Studie von Duyme, Dumaret und Tomkiewicz (1999), in der das IQ-Wachstum von ursprünglich vernachlässigten Kindern untersucht wurde, die in Familien adoptiert wurden, die sich im Hinblick auf den sozioökonomischen Status unterschieden. Während der durchschnittliche IQ aller Kinder vor der Adoption unter 80 lag, konnte bei allen Kindern nach der Adoption ein Zuwachs in der Intelligenz festgestellt werden, obwohl die individuellen Unterschiede in der Intelligenz zwischen den Kindern recht stabil blieben         (r = .67). Gleichzeitig kovariierte das Ausmaß des Intelligenzzuwachses (von etwa 10 IQ-Punkten in den Unterschichtfamilien bis hin zu 20 IQ-Punkten in den Oberschichtfamilien) mit dem sozioökonomischen Status der Adoptiveltern.

Abbildung 4.5: Intelligenzzuwächse von vernachlässigten Kindern nach Adoption in Familien mit unterschiedlichem sozioökonomischen Status

Dass sowohl Anlage- wie Umwelteinflüsse wirksam sind, wird zusammenfassend auch in Abbildung 4.6 deutlich, in der Intelligenzkorrelationen zwischen Personen in Abhängigkeit vom genetischen Verwandtschaftsgrad und vom gemeinsamen/getrennten Aufwachsen dargestellt sind. Die Korrelationen steigen jeweils mit zunehmendem genetischen Verwandt-schaftsgrad an und sind jeweils höher bei Personen, die gemeinsam aufwachsen (also die gleiche Umwelt haben), als bei denen, die in verschiedenen Umwelten aufwachsen.

5. Arten von Umwelten

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5.1 Geteilte Umwelt

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5.2 Nicht geteilte Umwelt

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5.3 Bedeutung geteilter und nicht geteilter Umwelt

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6. Zusammenspiel zwischen Anlage und Umwelt

Schon im Jahr 1958 hat Anne Anastasi dazu aufgefordert, nicht danach zu fragen, ob denn eher die Anlage oder die Umwelt für die Entwicklung maßgeblich sei oder welchen prozentualen Anteil diese denn jeweils daran hätten. Vielmehr sollte man nach dem "Wie" fragen bzw. die Prozesse des Zusammenwirkens beschreiben.

Das Zusammenwirken von Anlage- und Umweltfaktoren kann in mehrfacher Hinsicht beschrieben werden, einmal im Hinblick auf Interaktionseffekte, zum anderen im Hinblick auf Gen-Umwelt-Korrelationen und schließlich im Hinblick auf Umwelteinflüsse bezüglich der Genexpression.

6.1 Anlage-Umwelt-Interaktionen

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6.2 Gen-Umwelt-Korrelationen

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6.3 Umwelteinflüsse auf genetische Aktivität – epigenetische Prozesse

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7. Schule und Intelligenz

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8. Literaturverzeichnis

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9. Übungsfragen

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