Nadia Fröbisch: „Jede Zelle hat den Bauplan des Ganzen in sich“
Bei den frühen Amphibien des Erdmittelalters, den ersten Vierfüßlern, die vom Meer ans Land gingen, muss es in den Zellen einen wunderbaren Reparaturfahrplan gegeben haben. Bis zu den Salamandern heute gibt es in der Evolution Zeichen, dass in den Zellen eine Kraft existiert, die abgetrennte Glieder und Organe nachwachsen lässt. Bei den heutigen Salamandern kann man beobachten, dass die Zellen, bei einer schweren Verwundung oder der Abtrennung von Gliedmaßen, sich in Stammzellen zurückverwandeln und das betreffende Organ neu herstellen. „Jede Zelle hat den Bauplan des Ganzen in sich.“ Ein Reparaturwunder der Evolution, das in uns Menschen eventuell spurenweise ebenfalls noch vorhanden ist.
► Nachrichten aus dem Erdmittelalter (10vor11, Sendung vom 15.08.2016)
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► Bausteine des Lebens
Die Evolution des Lebens entstand zu einer Zeit, bevor es die ersten Zellen und Gefäße gab. Darauf richtet sich das Interesse der neuesten biologischen Forschung. Am Sockel der heißen Thermalquellen am Boden der Ozeane, säurereich, herausgefordert von der umgebenden Kälte der Wasser, bildeten sich erste physikalische „Apparate“ und „Energieflüsse“. Sie sind der Ursprung dessen, was später das LEBENDIGE ausmacht.
Prof. Dr. Dieter Braun, Biophysiker an der Ludwig-Maximilians-Universität München, über den Ursprung des Lebens: den Sprung von unbelebter zu belebter Materie.
Spannend und informativ.
► Wer sind eigentlich WIR?
Auf unserer Haut, in unserem Darm, tragen wir lebenslänglich Viren umher. Wir schwimmen aber auch äußerlich in einem Ozean von Viren. Diese Partikel, die noch keine Zellen sind, sind unvorstellbar alt und gehören zu jeder Gegenwart. Wir sprechen über diese wilde Gegenwelt immer dann, wenn Viren Krankheiten auslösen. Die überwältigende Mehrheit dieser Mikroorganismen ist aber unschädlich und einige davon sind für das Leben unersetzlich. Stimmt die Vermutung, dass Viren unsere ältesten Vorfahren sind? Die letzten Jahrzehnte waren Goldgräberjahre der Virusforschung. Trotzdem sind breite Teile dieser „Supermacht des Lebens“ unerforscht. Die kleinsten Viren sind 100-fach kleiner als Bakterien. Es gibt aber auch Giga-Viren, die größer sind als Bakterien und den Übergang vom Virus zur Zelle andeuten. Mächtige Giga-Viren aus der Zeit vor 30.000 Jahren wurden im Permafrost Sibiriens entdeckt: nach Auftauen höchst lebendig. Die Virologin und Krebsforscherin Prof. Dr. Karin Mölling, Universität Zürich, berichtet Neues und Verblüffendes aus der Erfolgsgeschichte der Viren, die vor 3,5 Milliarden Jahren begann (also recht kurz nach Konsolidierung des Sonnensystems und damit des Erdballs). Hier kann man die Anfänge der Evolution studieren. Sie begann auf der Basis einfacher RNA-Ketten: den analphabetischen Alleskönnern, die damals und heute die Basis bilden für die buchstabenfreudigen biologischen Kräfte, aus denen sich die Evolution bis zu uns und den Primaten fortsetzt. Eine Reise in unsere nahe und ferne Umgebung. „Wir schwimmen in einem Meer von Viren“. Begegnung mit Prof. Dr. Karin Mölling, Fellow des Wissenschaftskollegs zu Berlin.
► Leben in der wilden Urzeit des Planeten
Man muss sich die Erde in der wilden Frühzeit als äußerst unruhig vorstellen. Sie ist im Wesentlichen von Wasser bedeckt. Sie dreht sich in etwa 5 Stunden (und nicht in 24 Stunden) um ihre Achse. Der Mond ist noch so nahe, dass er bei Ebbe und Flut riesige Wassersäulen aufreißt. Vulkane sind tätig und Weltraumkörper schlagen ein.
Ursprüngliches Leben braucht nicht bloß eine passende chemische Ursuppe, sondern ein physikalisches Haus. Voraussetzung für ursprüngliches Leben sind: Licht, Durchfluss und eine solche Behausung – ein Gefäß. In der Wasserwüste der Ozeane ist es unwahrscheinlich, dass die zum Leben notwendigen Moleküle aufeinandertreffen.
Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Dieter Braun hat herausgefunden, dass in den Poren von Gesteinen, winzigen Höhlen, die vom Wasser umspült wurden, die Voraussetzungen für frühes Leben entstanden. Der Vorgang ist ähnlich wie in den späteren Körperzellen. Aber es sind die Poren der Erde und nicht die Zellen in Lebewesen, die das erste Leben entstehen lassen.
Prof. Dr. Dieter Braun, LMU München, berichtet.
► Algorithmen der Evolution
Mehrere Hundert Millionen Jahre lang dauert die Paläontologie der Wirbeltiere, jener Teil der Evolution, der von den Fischen bis zu uns Menschen reicht. Dieser Zeitraum ist eines der interessantesten Kapitel „im aufgeschlagenen Buch des Lebens“. Keine literarische Erzählung kommt dieser umwegreichen „Handlung“ nahe.
Man zählt fünf große Massensterben über die gewaltige Zeitdauer hin: „the Big Five“. In immer neuen Variationen und Kämpfen stellt sich die Vielfalt der Arten jedoch immer erneut wieder her. Von den Dinosauriern zu den Vögeln (die auch Dinosaurier sind) und den Säugetieren.
Prof. Dr. Hans Ulrich Pfretzschner von der Universität Tübingen berichtet.
► Die Zeit der fremden Ozeane
Im Erdzeitalter des Silur (von vor etwa 443,4 Millionen Jahren bis vor etwa 419,2 Millionen Jahren) gab es wenig festes Land und enorm viel Wasserfläche. Der atlantische Ozean existierte noch nicht. Stattdessen gab es den inzwischen verschwundenen Japetus-Ozean und das Thetys-Meer. Es ist die Zeit, in der die Korallenriffe und die großen Kalkformationen entstanden.
Unser Planet befindet sich in permanenter und lebendiger Bewegung. Die langsamen Zeitmaße dieser Bewegung überblickt normalerweise nur der Geologe, nicht der Laie. Wenn Erdbeben in Nepal aber ihre Opfer fordern, weil sich die indische Platte unter den Himalaya schiebt, werden die Gewalten sichtbar, mit der die Kontinentalplatten (und was darauf ist) sich rammen, streifen, subduzieren oder überlagern. In weiter Zukunft wird Afrika Europa so bedrängen, dass sich dort, wo jetzt das Mittelmeer ist, ein Hochgebirge erheben wird. Der Pazifik wird sich schließen. Afrika zerbricht. Die australische Platte rammt den indonesischen Archipel. Das alles ist für den Lebenslauf einzelner Menschen kaum erkennbar, für die Erdkugel gehört es zur Wirklichkeit. Ähnlich faszinierend wie ein solcher Blick in die Zukunft sind die Forschungen, die sich auf die Vergangenheit der Erde richten. Die Kristalle und Kalke, von denen solche Geschichte berichtet, sind oft bizarr und von großer Schönheit.
Prof. Dr. Axel Munecke, Paläontologe an der Uni Erlangen-Nürnberg, berichtet über das Silur, die Zeit als das Leben sich noch ganz im Wasser abspielte.