Im Jahrhundert der Biologie

Die Taxonomie ist die Wissenschaft von der Vielfalt des Lebens. Gleich, ob es sich um solche Vielfalt im Stadtgebiet einer Metropole oder auf exotischen Inseln im Pazifik handelt. Wie viel unbekannte Arten gibt es auf fernen Inseln? Wie viele Lebewesen existieren auf dem Gebiet einer westdeutschen Großstadt? Trillionen, Milliarden? Der Bio-Diversitätsforscher und Botaniker Prof. Dr. Georg Zizska, Frankfurt am Main, erforscht den GARTEN DER VIELFALT.

Der große Arzt Rudolf Virchow begründete die Pathologische Sammlung der Charité in Berlin, die mit 23.000 Körperteilen einzigartig war. Im Krieg wurde das Gebäude zerstört, aber über 8.000 in Gläsern und Schränken aufbewahrte Dokumente und Raritäten blieben erhalten. Die Sammlung berichtet von den Veränderungen menschlicher Krankheiten. Sie zeigt auch monströse Varianten, die der menschliche Körperbau annehmen kann: Janusköpfe, Einäugige, Zusammengewachsene und Monster. Dr. nat. Peter Krietsch und der Direktor des Pathologischen Instituts in der Charité, Dr.med. Manfred Dietel, interpretieren. Die Sammlung soll bis 1999 zu einem Berliner Medizin-Historischen Museum ausgebaut werden.

Vor 8.000 Jahren errichteten die Pharaonen ihre Getreidespeicher in Ägypten, mit denen das Volk die dürren Jahre überlebte. Diese Speicher wurden zeitgleich auch von den Mäusen anvisiert, die eine ältere Geschichte haben als die Menschen. Seither herrscht Kampf der Menschen gegen die Mäuse. Weder die Aufrüstung der Mausefallen im Laufe der Jahrhunderte noch die immense Fruchtbarkeit der Nagetiere führte bisher zu einer Entscheidung. Wolfhard Klein über die Kulturgeschichte der Mausefalle. Der neugierige Rheinland-Pfälzer hat diesem Thema eine Ausstellung und ein spannendes Buch gewidmet.

In nährstoffarmen Meeren bilden sich als Oasen in der Wasserwüste die Korallenriffe. Sie sind mehrere tausend Jahre alte kollektive Gebilde: Unterwasserstädte der Natur. Die Evolution, die zu den heutigen Korallenriffen führte, hat ein Alter von mehreren 100 Millionen Jahren. Der Paläontologe Prof. Dr. Reinhold Leinfelder, Generaldirektor des Museums für Naturkunde in Berlin, spezialisiert auf die Evolution der Korallenriffe, berichtet über diese "Überlebensmaschinen", die vermutlich ein Wahrnehmungsvermögen haben.

Lebenslänglich schlägt in jedem Menschen ein treuer Muskel: das Herz. Der ärztliche Eingriff in dieses Organ war, wegen dessen Bedeutung für das Leben, stets mit einem gewissen Schrecken verbunden. Die Transplantation ganzer Herzen gelang in der Geschichte der Chirurgie relativ spät. Sie gehört seither zu den Glanztaten der Chirurgie. Der erfolgreiche Herzchirurg Prof. Dr. Roland Hetzer vom Herzzentrum Berlin berichtet. Spannend und informativ.

Am Ende ihres Lebens wurden der Hollywood-Star Rita Hayworth und der U.S.-Präsident Ronald Reagan zu menschlichen Ruinen. Das war das Werk einer tückischen Krankheit: Morbus Alzheimer. Nur Menschen haben Alzheimer, Tiere kennen diese Krankheit nicht. Der Hirn-Anatom Prof. Dr. med. Braak erforscht die komplexen Strukturen im menschlichen Gehirn, die für Alzheimer anfällig sind. Dies sind vor allem Regionen im Gehirn, die für die Evolution des Gehirns neu sind. Wale, Elefanten und Menschen besitzen in ihren Hirnen Neuentwicklungen, die in zwei Millionen Jahren zu einem völlig neuen, leistungsstärkeren Gehirn führen könnten. Da, wo früher der Geruchssinn herrschte, entwickelt der Neo-Cortex seine neuen Kolonien. In der Übergangszeit aber, sagt Prof. Dr. med. Braak, liegt hier für eine Teilgruppe der Menschen eine Gefahrenzone. Würden wir Menschen 180 Jahre alt, bekäme jeder von uns Alzheimer.

Die Evolution ist ein bewundernswerter Architekt. Das gilt besonders für die Organe der Empfindsamkeit, die Sensoren, die Nerven und die Intelligenz. Ursprünglich gibt es in der Natur die Hohltiere, Tiere wie die Medusen: alles an ihnen ist Außenhaut, vernetzte Intelligenz, keine Hierarchie. Daraus entwickeln sich zwei große Stämme: die Tiere, die ein Rückgrat haben (das führt zu uns) und die Tieren mit einem BAUCHGRAT, die Insekten, (sie haben den Nervenstrang nicht oberhalb der Rückenstütze, sondern unten, also auch ein "Unten-Hirn"). Die Gehirne der Bienen besitzen eine einzigartige Leistungskraft, auch wenn sie so winzig sind. Wie funktioniert die Intelligenz der Bienen? Was verstehen wir über unsere Gehirne und Nervensysteme besser, wenn wir die Schwester-Intelligenz der Bienen untersuchen? Brauchen Bienen Schlaf? Gibt es bei ihnen Verjüngung? Wie übertragen sie ihre Informationen? Was und mit welchen Sinnen sehen sie den Himmel? Träumen die Bienen? Das Wappen Napoleons war die Biene. Prof. Dr. Randolf Menzel, Neurobiologe an der Freien Universität Berlin, über die Evolution der Gehirne bei uns und bei den Insekten.

Aus unterirdischen Quellen des Zagros-Gebirges im Irak (heute von Kurden autonom verwaltet und verteidigt) traten in jüngster Vergangenheit blinde, unbekannte Fische hervor. Sowie sie ins Freie kamen, fielen die viele Tausend Jahre alten Geschöpfe - wehrlos - den Vögeln zum Opfer. Forscher retteten einige Exemplare der bis dahin unbekannten Spezies. Im Meer, in den Flüssen und in den Wassern unter der Erde existieren mehr Fische, mehr Unbekanntes, als wir meinen. Von den großen Wanderungen der Fische weiß man viel. Aber immer noch sind breite Teile dieses Geschehens voller Rätsel. Sigmund Freud schrieb seine Doktorarbeit über den sexuellen Drang der Aale, der diese Tiere aus den Flüssen über den Atlantik in die Karibik und in der nächsten Generation wieder zurück aus der Salzwüste zu den Süßwasserquellen treibt. Menschliche Installationen wie der Suezkanal eröffneten im 19. Jahrhundert den Fischen des Indischen Ozeans und des Roten Meeres den Weg ins Mittelmeer. Dort besetzen sie fast alle Räume, die vormals die Fische der Antike besiedelten. Der Ichthyologe (Fischforscher) Dr. Jörg Freyhof über Unbekanntes aus dem Reich der Fische.

Vor 280 Millionen Jahren trennten sich die Wege zwischen den Vorfahren der Vögel und denen der Menschen. Immer noch aber zeigen die Gehirne von Raben und Papageien in ihren Strukturen verblüffende Ähnlichkeiten mit denen der Menschen. Spiegelt man diese elementaren Grundzüge der Denkapparate, so gelangt man zu einem besseren Verständnis für beide Arten der Gehirne und erhält interessante Einblicke in die Arbeitsweise der Evolution. Prof. Onur Güntürkün von der Ruhr-Universität Bochum berichtet. Spannend und informativ.

Die Amöbe Dictyostela heißt Schleimpilz, ist aber kein Pilz. Die winzigen Amöben sind mit dem bloßen Auge nicht zu sehen. Wenn sie aber der Hunger treibt, finden sie sich zu riesigen Placken zusammen, die im Wald die Wanderer erschrecken. Von dieser Erscheinung, nämlich Milliarden dieser Lebewesen, stammt der Name Schleimpilz. Prof. Dr. Ralph Gräf, ein Evolutionsbiologe, untersucht seit Jahrzehnten diese Amöbe. Sie besitzt Zellen, die den menschlichen Hautzellen verblüffend ähnlich sind. Die DNA zeigt in dieser Hinsicht partiell mehr Ähnlichkeit mit den Menschen als die Mehrzahl der Primaten, die den Menschen doch in der Evolution näher stehen. Die merkwürdige Amöbe bietet deshalb ein ideales Forschungsfeld für die Heilkunde beim Menschen.

Wölfe sind spezialisierte Laufgänger. Seit mehr als 16.000 Jahren gibt es eine spirituelle Beziehung zwischen Wölfen und Menschen. Zahllose Märchen und Phantasien handeln davon. Aber auch das Verhalten und die Intelligenz von Mensch und Wolf haben aufgrund der gemeinsamen Evolution miteinander mehr zu tun als wir glauben. Der Biologe Prof. Dr. Kurt Kotrschal untersucht im Wolf Science Center in Niederösterreich das kognitive Verhalten von Wölfen und Hunden.

Seit 280 Millionen Jahren gibt es die DROSOPHILA. Dieses flugkünstlerisch ausgebildete, rotäugige Insekt bevölkert die biologischen Labore in aller Welt. Die Flugmuskeln dieses Tiers erlauben bei einer speziellen Unterart 200 Flügelschläge pro Sekunde. Die Gene, die so etwas bewirken, sind das Forschungsfeld von Dr. Frank Schnorrer, Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried.

Aggressive Investoren werden nach ihnen benannt. Sie zählen an 8. Stelle zu den Plagen, mit denen Gott Ägypten strafte. Noch heute können Heuschreckenschwärme ganze Landstriche verwüsten. Der Biologe Prof. Dr. August Dorn, Universität Mainz, erforscht die Besonderheiten dieser Tiere.

Es gibt eine Ameisenart, die fremde Ameisennester überfällt und die soeben aus dem Ei geschlüpften Puppen in das eigene Nest überführt. Dort wachsen sie als Sklavinnen auf und besorgen sämtliche Arbeiten. Sie versorgen vor allem die Brut des Sklavenhalterstaates. In der Evolution aber existieren immer Kräfte und Gegenkräfte. So wurde beobachtet, dass die Arbeiterameisen, die von ihrer Versklavung in frühster Jugend nichts wissen können, dadurch den Aufstand proben, dass sie die ihnen anvertraute Brut des Räuberstamms angreifen und vernichten. So hat das Wachstum der Raubameisen eine Grenze. Prof. Dr. Susanne Foitzik, Evolutionsbiologin an Universität Mainz, berichtet.

Die größte Biomasse auf dem Planeten Erde stellen die sozialen Insekten dar. Seit es Wälder gibt existieren die Ameisen. Ihre Evolution, ihre vom Bild der Säugetiere und uns Menschen abweichenden Körper und Lebensweisen sind eine Realität. Zugleich rankt sich um sie ein Narrativ: Erzählungen, in denen menschliche Erfahrungen, Staatsmacht, Tugenden und Sozialverhalten betreffend auf Ameisen bezogen werden. Oft vermischen sich Erzählungen über Bienen und deren Staaten mit Geschichten über Ameisen und deren Königinnen. Andere Geschichten handeln von Raubameisen und dem Wunder an Kooperation, das in Ameisengesellschaften herrschen kann. Prof. Dr. Niels Werber, Universität Siegen, hat in seinem Buch AMEISEN-GESELLSCHAFTEN ein hochinformatives Panorama dieses Narrativs vorgelegt. Darin geht es ebenso um die Debatten der Evolutionsbiologen wie den utopischen Roman von H.G. Wells: Menschen begegnen in der Nähe der Quellen des Amazonas einer überlegenen Ameisenrasse.

Soziale Insekten besitzen Vorfahren, die mehr als 100 Millionen Jahre alt sind. Es gibt bei ihnen Hierarchien und Spezialisierungen. Man sieht Schreckens-erregende Riesen und Soldaten. Bei Blattläusen kann man zweifeln, ob die tausendfache Kolonne der Klone als Ganzes oder die einzelne Laus das Lebewesen darstellt. Professor Dr. James Hunt berichtet.

Mit nur 0,1 Gramm Hirngewicht erbringt die Wüstenameise Cataglyphis Navigationsleistungen, die die Fähigkeiten modernster Roboter weit übertreffen. Die Tiere richten sich dabei nach Himmelserscheinungen, die wir Menschen nicht sehen können. Die Hirne von Insekten sind von den unseren sehr verschieden. Sie verfügen über einen fantastischen Orientierungssinn. Der Biologe Prof. Dr. Bernhard Ronacher, Humboldt-Universität, berichtet.

Fische und der Frosch Xenopus (der unter Wasser lebt), besitzen einen Ferntastsinn, die sog. "Seitenlinie". Deren nervliche Repräsentanzen und Besonderheiten im Gehirn sind eng verwandt mit dem Gehörsystem des menschlichen Ohrs. Ferntastsinn und Gehör (einschließlich der Musik) gehen auf eine ursprüngliche gemeinsame Wurzel zurück. Der Biologe Prof. Dr. Elepfandt, Humbolt Universität Berlin, untersucht diese sogenannte Seitenlinie an seinem Lieblingsfrosch Xenopus, der in Südafrika lebt und über eine große Reihe von besonderen Eigenschaften verfügt.

Ein Bienenvolk gleicht einer Fabrik. Das Ziel ist die Produktion einer Königin. Diese garantiert für alle Bienen die bestmögliche genetische Zukunft. Die größtmögliche Ungleichheit bildet dabei, wie in Platos Staat, die Grundlage der Kooperation. Prof. Francis L.W. Ratnieks, Biologe an der Universität Sheffield und Fellow am Wissenschaftskolleg zu Berlin, berichtet über die heftigen Konflikte, die im Bienenstock existieren und über die erst kürzlich erforschten Mechanismen, die diese Konflikte entschärfen.

Dr. J.A. Dunlop, University of Manchester und Humboldt-Universität-Berlin, ist Spinnenforscher (Arachnologe). Zugleich ist er Archäo-Biologe. Er erforscht z.B. 400 Millionen Jahre alte Fossilien von Weberknechten. Diese Tiere sind, weil sie erfolgreich waren, heute genauso geblieben wie damals. Imponierend die Geschlechtswerkzeuge dieser extremen Langfüßler. Der Penis muss länger sein als die überproportional langen Beine. Das Organ hat sich offenbar als praktisch erwiesen. Es hat sich seit 400 Millionen Jahren nicht verändert. Dr. J.A. Dunlop über seine Forschungen.