Evolution der Arten – Neues von der Genforschung

Wissenschaft und Technik 2001:

Wer versucht, in der Flut der Innovationen einen Schwerpunkt auszumachen, der findet ihn 2001 bei den Biowissenschaften, und zwar nicht nur bei modernster Gen- und Medizinforschung, sondern auch bei der Entdeckung bisher unbekannter Arten.

Mehrere Forscher verlangen aufgrund jüngster Funde, die Auffassungen vom prähistorischen Werdegang des Menschen zu revidieren. Bereits Ende Oktober 2000 hatten Wissenschaftler in Kenia Skelettreste eines Wesens entdeckt, das bald als »Millennium-Mensch« von sich reden machte. Etwas genauere Untersuchungen führen 2001 zu einer Beschreibung dieser Art mit Namen Orrorin tugenensis. Es scheint glaubhaft, dass es sich dabei in gerader Linie um einen Vorfahren der Gattung Homo handelt, der vor rd. 6 Mio. Jahren lebte. Die Trennung der Menschartigen (Hominiden) und der afrikanischen Großaffen muss demnach noch weiter zurückliegen, vermutlich bei 9 bis 8 Mio. Jahren. Die Knochen aus Kenia sind fast doppelt so alt wie die des berühmten Urmenschen »Lucy«.

Einen weiteren Beleg für die neue Sichtweise gibt es im Juli 2001, als ein internationales Forscherteam in Äthiopien die Knochen eines Urmenschen (Ardipithecus ramidus kadabba) entdeckt, der mit recht großer Sicherheit ebenfalls ein Vorfahr der heutigen Menschen war.

Im März 2001 findet ein Forscherteam um die kenianische Paläoanthropologin Meave Leakey ferner die rd. 3,5 Mio. Jahre alten Knochen einer inzwischen als Kenyanthropus platyops (»flach-gesichtiger Mensch aus Kenia«) beschriebenen Menschenart der Vorzeit. Sie beweisen, dass es damals zwei Linien in der Entwicklung unserer Vorfahren gab. Zeitgenosse des Kenyanthropus war der Australopithecus. Die ersten Säugetiermerkmale waren bisher von Arten bekannt, die vor etwa 150 Mio. Jahren die Erde bevölkerten. In Chinas Provinz Yunnan fanden Forscher vor einigen Jahren den nur 1,5 cm großen, gut erhaltenen Schädel eines Winzlings, der dort vor rd. 195 Mio. Jahren lebte. Das Fossil wird 2001 genau untersucht und die Art als Hadricodium wui beschrieben. In dem Wesen sehen prominente Forscher das erste bekannte Säugetier überhaupt. Zugleich ist es mit nur etwa 2 g Lebendgewicht das kleinste.

Faszinierend sind die zahlreichen Dinosaurierfunde. Im argentinischen Patagonien stoßen Wissenschaftler auf einen riesigen Dinosaurierfriedhof aus der Zeit vor 150 Mio. Jahren. Schon im Vorjahr haben Grabungen in Argentinien die fossilen Skelette des größten bisher bekannten fleischfressenden und des mit 48 bis 59 m Länge größten pflanzenfressenden Dinosauriers zutage gebracht. Auf den zweitgrößten Pflanzenfresser aller Zeiten – den Dinosaurier Paralititan stromeri – stoßen US-Forscher 2001 in Ägypten. Er muss lebend rd. 100 t gewogen und Füße von wenigstens 1 m Durchmesser besessen haben. Zwei bisher unbekannte Dinosaurier, die vor fast 100 Mio. Jahren lebten, stöbern US-Forscher in New Mexico auf – einen schnellen, zweibeinigen Fleischfresser mit Greifarmen und Klauen und einen langhalsigen, zweibeinigen Pflanzenfresser mit Zottelfell. Schließlich graben US-Wissenschaftler auf Madagaskar das bisher vollständigste Skelett eines Titanosauriers aus. In derselben Gegend im Nordwesten der Insel entdeckt das Team auch einen 1,8 m langen, schnellen Verwandten des Tyrannosaurus (beschrieben als Masiakasaurus knopfleri).

Am »anderen Ende der Evolution« stehen Experimente, Pflanzen, Tiere und sogar Menschen genetisch zu verändern. Wurde in den Vorjahren immer wieder von »geglückten Versuchen« berichtet, deren Resultate Tiere mit künstlich verändertem Erbgut waren, so müssen die Experten 2001 angesichts der Pläne, Menschen genetisch zu verändern oder auch zu klonen, doch zugeben, dass kein einziges der bisher durchgeführten Tierexperimente zu einem gesunden Lebewesen geführt hat. Im Erbgut der künstlich erzeugten Arten befanden sich teilweise andere genetische Sequenzen als die im Labor vorsätzlich eingetragenen. Vermutlich entstehen diese Gensequenzen in natürlichen Rekombinationen von Genbruchstücken infolge des Eingriffs.

Indes schreiten die Versuche mit genetisch veränderten Pflanzen und Tieren fort. Wie problematisch diese Arbeiten sind, beweist die »Erzeugung« des genetisch veränderten Äffchens ANDi. Zunächst hatte ein Forscherteam der Universität Oregon 224 Eizellen genetisch verändert. Nach der Befruchtung entstanden daraus nur 40 Embryonen, aus denen fünf Schwangerschaften resultierten. Drei Äffchen kamen lebend auf die Welt, nur ein einziges, ANDi, integrierte das »harmlose« zusätzliche Gen, das lediglich zur Markierung dient. Obwohl das Tierchen äußerlich gesund und munter wirkt, kann derzeit niemand sagen, ob es nicht Defekte in sich trägt, die erst in höherem Alter evident werden.

Der weltweit erste Versuch, eine vom Aussterben bedrohte Tierart – das ostasiatische Rind Gaur – zu klonen, misslingt. Auch andere biologische Experimente erregen weltweit Aufsehen: So züchten US-Forscher erstmals Mäuse mit menschlichen Hirnzellen, indem sie den kleinen Nagern menschliche Stammzellen ins Gehirn spritzen. Begründung: Die Forscher wollen Medikamente und Therapien gegen Alzheimer und die Parkinson’sche Krankheit untersuchen. Ähnliche Experimente unternimmt der Chinese Chen Xigu, der erstmals menschliches Erbgut in die Eizelle von Kaninchen pflanzt. Der Gentechniker aus Kanton räumt zwar ein, dass seine Arbeit »gegen höchste Ansprüche ethischer Standards verstoßen« könne, hält sie aber dennoch für vertretbar.

Auf rein technischem Sektor sei erwähnt, dass Wissenschaftler in den USA die genaueste Uhr der Welt bauen, eine neuartige optische Atomuhr, die 20-mal so präzise arbeitet wie die bisher besten, anders konstruierten Atomuhren. Die Innovation basiert auf Schwingungen eines einzelnen, in einem Vakuumbehälter eingeschlossenen Quecksilbermoleküls, das sichtbare Lichtstrahlen aussendet, deren Frequenz elektronisch ausgezählt wird.