Kopflose Erinnerung

Archiv: Schöne Biologie

Ralf Neumann


Rauschen

Wir können mit der gleichen Frage starten wie im letzten Heft: Warum hat die Evolution bereits etablierte und offenbar weithin nützliche Eigenschaften in einigen Linien nicht bewahrt?

Heutiges Beispiel: Regeneration. Darin sind wir Menschen ja wahre Muffel. Fällt uns ein Zahn aus, kann uns den nur ein Spezialist mit einem Kunstprodukt wieder ersetzen. Ganz im Gegensatz etwa zu Haien, die ihre ausgebrochenen Beißer beliebig nachproduzieren können. Amphibien und Reptilien können sogar ganze Gliedmaßen wenigstens teilweise wieder ersetzen, während wir zu diesem Zweck komplizierte technische Prothesen anfertigen müssen.

Der Verlust der Regenerationsfähigkeit ist wohl an höhere Komplexität und damit neu erworbene Qualitäten gekoppelt. Eine klassische evolutionäre Trade-Off-Situation also. Will ich etwa geschickte Greifglied­maßen und ein großes Hirn mit jeder Menge Denk- und Steuerkraft haben, dann werde ich damit derart kompliziert, dass gewisse andere, bereits vorhandene Qualitäten auf dem Weg dorthin offenbar nicht mehr mitkommen und die Segel streichen müssen – zum Beispiel eben die Regenerationsfähigkeit. Schlicht gesagt, kann die Regenerationskapazität nicht in dem Maße und Tempo ausgebaut werden, wie sie für die immer komplexer werdenden Strukturen notwendig wäre. Weil für mich aber Hirn und Hände am Ende doch vorteilhafter sind als Zahnnachbildung, gehe ich schließlich auf den Trade-Off-Deal ein – und schicke die Regeneration über Bord.

Dafür spricht, dass zumindest im Tierreich beim stetigen Hinabsteigen der „Komplexitätsleiter“ die Regenerationsfähigkeit im Mittel stetig zunimmt. (Bei Pflanzen mag die Sache etwas anders liegen – Stichwort „Stecklinge“.)

Man nehme nur den Süßwasserpolypen Hydra. Dessen durch einen Sieb gedrückte Zellen können wieder zum vollständigen Tier zusammenfinden. Zudem aber kann ein beliebig herausgetrenntes 200-stel des erwachsenen Tieres wieder zu einem neuen Individuum heranwachsen – inklusive der Bildung neuer Neuronen, auch wenn in dem Hydra-Schnipsel keine mehr enthalten waren.

Bezüglich dieses Wertes noch übertroffen wird Hydra jedoch vom Plattwurm Planaria: Selbst Schnipsel von einem 279-stel der Masse des ursprünglichen Wurms „machen“ wieder einen neuen. Der Trick bei Beiden ist vergleichsweise einfach: sie bewahren sich einfach genug totipotente Stammzellen über den gesamten Körper verteilt auf, die dann entsprechend durchstarten können. Womit man sich umgehend doch wieder fragt, warum das bei uns Menschen nicht auch so erhalten wurde...

Die Planaria-Regeneration kann aber noch mehr: Gedächtnis wieder herstellen! Erst kürzlich haben zwei US-Forscher Plattwürmern in einem automatisierten Trainings-Regime beigebracht, dass sie nur Futter finden, wenn sie über eine rauhe statt über eine glatte Oberfläche kriechen – und dass sie sich auch zwei Wochen später noch daran erinnern. Dann schnitten sie ihnen die Köpfe ab. Wiederum zwei Wochen später waren die Köpfe wieder nachgewachsen – und siehe da, nach einer kurzen „Gedächtnisauffrischung“ fanden die vormals „Rauh-geprägten“ Individuen das Futter deutlich schneller als die „Glatt-Kontrollen“ (J. Exp. Biol. 2013 Jul 2.; Epub ahead of print). Wie solch ein Gedächtnis ohne Hirnzellen indes überhaupt funktionieren kann, darüber können die Autoren nur spekulieren.

Und wir Regenerationsmuffel? Wir büßen unser Gedächtnis ja schon zunehmend ein, auch ohne dass wir den Kopf verlieren.





Letzte Änderungen: 29.08.2013


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