Die Erde im 24. Jahrhundert unserer Zeitrechnung: Der moderne Mensch steht an der Schwelle zu einem neuen Evolutionsschritt. Rund 20000 Jahre lang war Homo sapiens die einzige Menschenart auf der Erde – eine Ausnahme in der Entwicklungsgeschichte des Menschen. Meist hatten mehrere menschliche Arten Seite an Seite gelebt. Jetzt, im 24. Jahrhundert, ist der Mensch wieder dabei, sich in neue Spezies aufzuteilen, doch diesmal hat er die Entwicklung selbst verursacht. Was war passiert? Zu Beginn des 21. Jahrhunderts war das Wissen um die Funktion der etwa 100000 menschlichen Gene rasant gewachsen – und ebenso sprunghaft hatten sich die Möglichkeiten der Reproduktionsmedizin erweitert. Die Erbinformation von befruchteten Eizellen konnte getestet und gezielt verändert werden. Die Ära der Keimbahntherapie brach an. Eltern ließen das Erbgut ihrer ungeborenen Kinder mit Hilfe von Designer-Genen nach eigenen Wünschen gestalten. Doch nur wenige der Milliarden Elternpaare hatten Zugang zu dieser Technologie. So entwickelten sich über die Jahrhunderte zwei Gruppen: die Gen-Reichen und die Naturbelassenen. Und weil ihre Keimzellen unterschiedlich viele Chromosomen enthielten, konnten sie keine Kinder miteinander haben – das Ergebnis waren zwei Menschenarten. Natürlich ist es Science-fiction, daß neue Menschenarten durch Gentechnik entstehen werden. Die Prophezeiung stammt allerdings von einem Fachmann, dem Molekularbiologen Lee Silver, Professor an der Universität Princeton (USA). „Für diese Vision braucht man nur unser heutiges Wissen und Können linear in die Zukunft fortzuschreiben”, meint der Molekularbiologe. Er glaubt, daß die Gen-Reichen auf der Evolutionsstraße ausscheren und die Naturbelassenen überholen werden. Tatsächlich wollen Prof. Gregory Stock von der Universität von Kalifornien in Los Angeles und andere „Reprogenetiker” mit der Neuprogrammierung der Menschheit beginnen. „Es ist an der Zeit, daß der Mensch seine Evolution selber in die Hand nimmt”, verkündet Stock. „Evolution ist nicht planbar, und deshalb haben solche Vorschläge für den Fortbestand der Menschheit keinen Sinn, ja sie könnten sogar gefährlich sein”, warnt dagegen Molekularbiologe Prof. Jürgen Brosius aus Münster. Bisher war die Entwicklungsgeschichte des Menschen – wie der sämtlicher anderer Organismen – von Zufällen bestimmt. Veränderungen und Weiterentwicklungen des menschlichen Körpers geschahen durch zufällige Gen-Mutationen. Ständig entstanden und entstehen heute noch unzählige neue Varianten des menschlichen Genoms. Davon können sich nur diejenigen durchsetzen, die es ihrem Träger ermöglichen, sich unter den jeweils herrschenden Umweltbedingungen besser als seine Artgenossen zu vermehren. Das galt für unsere Vorfahren unter der glühenden Sonne Afrikas und während des Mittelalters mit seinen verheerenden Seuchen, und es wird ebenso für unsere Nachkommen gelten, die mit Streß, Umweltchemikalien und globaler Erwärmung zurechtkommen müssen. „Die Selektion ist die entscheidende Triebfeder der Evolution, und sie ist so mächtig, daß sich auch ,genetisch Optimierte‘ ihr nicht entziehen können”, warnt George Williams. Der 75jährige amerikanische Professor ist einer der Altmeister der Evolutionsbiologe. Wie sieht er aus, der Plan, der vielen Forschern solche Sorgen macht? In vier Schritten wollen die Reprogenetiker gerade gezeugte Menschen in der Eizelle „ heilen” oder „aufwerten”. Als erstes wollen sie Krankheiten verhindern, die durch Fehler in nur einem einzelnen Gen entstehen, indem sie in der Eizelle das fehlerhafte Gen korrigieren. Langfristig sollen mit diesem und dem nächsten Schritt alle erblich bedingten Krankheiten von der Erde verschwinden. Als zweites wollen sie die viel häufigeren Erkrankungen beseitigen, die durch das Zusammenspiel vieler Gene entstehen: zum Beispiel Krebs, Herzversagen, Übergewicht, Diabetes oder Asthma. Die Reprogenetiker denken auch an den Einbau von Resistenz-Genen, mit denen man Menschen gegen Infektionskrankheiten wie Aids oder Tuberkulose immun machen könnte. Als drittes kämen dann die genetischen Manipulationen, um unerwünschte physische und psychische Eigenschaften zu verändern. Schön, glücklich, intelligent, sportlich, anpassungsfähig, musikalisch, schmerzunempfindlich oder streßresistent könnte der Nachwuchs werden. Da jede genetisch optimierte Generation ihren Kindern nicht nur die eigenen Gene, sondern zusätzliche Designer-Gene mitgeben wird, gibt es wohl schließlich irgendwann die Update-Version 2.0 des Menschen mit optimalem genetischen Programm. „Die Idee vom ,optimalen Genom‘ ist naiv”, sagt der Evolutionsbiologe Williams. „Wie soll man ein ideales Genom definieren? Ideal heißt gar nichts – es sei denn, man sagt, ideal für irgend etwas.” Zum Beispiel wäre dunkle Haut ideal für Australier, denn auf dem südlichen Kontinent ist das Hautkrebsrisiko besonders hoch, seit das Ozonloch größer und die UV-Einstrahlung dadurch intensiver wird. Für Schichtarbeiter wären vielleicht Gene ideal, die sie von ihrer tyrannischen inneren Uhr befreien würden. Nicht nur für naiv, sondern für unkalkulierbar hält es Williams, wenn die Reprogenetiker an den „ Grundeinstellungen” des Menschen herumbasteln würden: zum Beispiel an den Genen, die die Lebenserwartung begrenzen. Noch ist nicht völlig klar, warum wir überhaupt altern. Viele Forscher nehmen aber an, daß der Tod das Resultat von Genen ist, die sich in jungen Jahren positiv, aber im Alter nachteilig auswirken. Evolutionär gesehen ist unser Körper für den Erhalt unserer Gene unwichtig geworden, wenn wir unsere Kinder großgezogen haben. Es gibt also in der Evolution keinen Grund, schädliche Gen-Wirkungen im Alter zu eliminieren. Nun haben viele Gene mehrere Wirkungen, etwa in unterschiedlichen Entwicklungsstadien und in verschiedenen Körperteilen. Daher glaubt Williams, daß „Altern der Preis für Fitneß in der Jugend ist. Es muß Gen-Varianten geben, die Fitneß in jungen Jahren fördern, sich aber im Alter nachteilig auswirken.” Zwei Beispiele: Bluthochdruck und Eisenspeicherkrankheit. In jungen Jahren sind Menschen mit hohem Blutdruck fit, oft sogar sehr agil und beruflich erfolgreich. Aber viele von ihnen werden nicht alt. Menschen, die an der Eisenspeicherkrankheit leiden, sterben schon in mittleren Jahren. Ihre Leber wird zerstört, weil sie übermäßig viel Eisen aus der Nahrung aufnehmen. Die erhöhte Eisenresorption verleiht ihnen aber in ihrer Jugend manchmal einen Vorteil – etwa bei Völkern, die mit eisenarmer Ernährung auskommen müssen, und auch Frauen, die große Teile ihres Eisenvorrats mit der Menstruation verlieren. „Wenn wir an Alterungs-Genen herumbasteln, könnte es sein, daß unser Nachwuchs dafür teuer bezahlen muß”, warnt auch Prof. Jens Reich, Molekularbiologe am Max-Delbrück-Zentrum in Berlin. „Wir schaffen es ja nicht einmal, einfache Stoffwechselwege mit Medikamenten nebenwirkungsfrei zu verändern.” Ohne Nebenwirkungen wird auch die gezielte Manipulation unseres Erbguts nicht bleiben. „Selbst ,schlechte‘ Gene haben ihre guten Seiten – wir kennen sie oft nur noch nicht”, sagt Williams. Zum Beispiel Mukoviszidose: Menschen, bei denen auf beiden Chromosomensätzen das entsprechende Gen defekt ist, leiden unter einer schweren Stoffwechselkrankheit. Unbehandelt sterben sie schon als Kinder. Die Krankheit ist aber so weit verbreitet, daß sie einen Vorteil für „heterozygote” Träger haben muß. Das sind Menschen mit einem gesunden und einem kranken „Mukoviszidose-Gen” . Experimente an Mäusen haben gezeigt, daß diese Genkombination sie vor dem Tod durch Cholera schützt. Diese Krankheit war früher weit verbreitet und damit ein wichtiger Evolutionsfaktor. Zweites Beispiel: Aids. Etwa zehn Prozent der weißen Europäer und Amerikaner haben einen Defekt in ihrem Immunsystem, was die meisten von ihnen aber nicht bemerken. Doch für diejenigen, die sich mit HIV infiziert haben, erweist sich der Gen-Fehler als Lebensretter. Er bewirkt, daß sie weitgehend immun gegen das Virus sind und Aids daher bei ihnen nicht ausbricht. Weil wir noch so wenig wissen über all die Funktionen unserer Gene, warnt der Molekularbiologe Jürgen Brosius aus Münster eindringlich vor massiven Eingriffen. „Wir sollten verstehen, daß unsere Beurteilung, ob ein Gen gut oder schlecht ist, nur für die Gegenwart relevant ist. Unter anderen Bedingungen, wie verändertem Klima, könnten Gene, die wir heute so schnell wie möglich loswerden wollen, lebenswichtig werden. Deshalb ist die genetische Variabilität einer unserer größten Schätze, und sie sichert unser Überleben.” Brosius glaubt, daß wir sogar in einen evolutionären Engpaß geraten könnten, wenn wir unsere genetische Vielfalt drastisch reduzieren. Wenn zum Beispiel in einem künstlichen Gen eine Anfälligkeit für neue Infektionserreger verborgen wäre, und viele Menschen trügen dieses Gen – dann könnte dies das Ende der künstlich geformten Menschheit bedeuten. Denn Monokultur ist immer ein Problem, das sieht man in der Landwirtschaft wie in der Computerbranche. „Wir würden uns der Möglichkeit berauben, auf künftige Umweltherausforderungen reagieren zu können”, befürchtet Brosius. Evolutionsbiologe Williams sieht die Zukunft des Homo sapiens optimistischer. Er hält Gentech-Menschen für keine große Bedrohung. „Sie werden sich kaum durchsetzen”, meint er, „denn was immer man den Menschen mit einer genetischen Veränderung antun kann, letztlich bleibt die genetische Optimierung aus Kostengründen zunächst in den Händen vergleichsweise weniger Personen.” Selbst wenn die Gentechniker es schaffen würden, jährlich 10000 Embryonen gentechnisch aufzurüsten, wäre dies eine verschwindend geringe Zahl im Vergleich zu den vielen Milliarden natürlicher Menschen. Überdies, glaubt Williams, werden die wirtschaftlich gut gestellten Gen-Reichen vermutlich weniger Nachkommen zeugen als die Naturbelassenen. Diesen Trend zur gewollten Kinderarmut beobachtet man schon heute in den Industrieländern. Und schließlich sorgen unsere Gene dafür, daß wir uns keine Geschlechtspartner suchen, die uns genetisch ähnlich sind. Wie Wissenschaft-ler herausfanden, empfinden Menschen – übrigens wie Mäuse – den Geruch von Artgenossen, die ähnliche Gene fürs Immunsystem haben, als sexuell unattraktiv. Dadurch erhalten wir uns eine gesunde genetische Vielfalt und vermeiden Inzest, aus der häufig kranke Nachkommen entstehen. Daß die Gen-Reichen unter sich bleiben, ist also eher unwahrscheinlich. Homo sapiens würde dann auch in Zukunft trotz Gentechnik ein Organismus aus vielerlei Designerkompromissen sein, der gut funktioniert, aber nicht perfekt ist. Ganz anders allerdings wäre die Situation, wenn die Chromosomen der Naturbelassenen mit den synthetischen Chromosomen der Gen-Reichen nicht harmonieren, wie Lee Silver prophezeit. „Wenn sie miteinander keine Kinder bekommen können, dann wären es tatsächlich zwei Spezies”, sagt Williams. Wie Experimente zur genetischen Veränderung der Menschheit ausgehen, sei nicht vorhersagbar, warnt Brosius. Der Ausgang des Versuchs „ Homo sapiens Version 2.0″ wird von den zufällig herrschenden Umweltbedingungen und den genetischen Möglichkeiten abhängen. Denn die Kräfte der Evolution, für die es kein „gut” und kein „ schlecht” gibt, werden am Gentech-Menschen genauso rütteln wie schon seit Jahrhunderttausenden an seinen prähistorischen Ahnen. Möglicherweise werden die Selektionskriterien immer weniger durch die Natur geprägt, sondern vielmehr durch die von uns geschaffenen technischen Möglichkeiten und dadurch, was die Gesellschaft für erstrebenswert hält. Ob die Version 2.0 ihren Vorläufer aussticht oder ob sie zum Irrläufer der Evolution wird, kann heute kein Mensch vorhersagen. Brosius: „Wir sollten lernen, unsere genetische Vielfalt und damit auch unsere genetische Unvollkommenheit zu schätzen, statt sie zu verdammen. Denn nur sie kann das Überleben unserer Spezies sichern.”
Kompakt Gregory Stock: „Es ist an der Zeit, daß der Mensch seine Evolution selber in die Hand nimmt.” George Williams: „Die Idee vom ,optimalen Genom‘ ist naiv. Selbst ,schlechte‘ Gene haben ihre guten Seiten.” Jürgen Brosius: „Eine ,genetisch optimierte‘ Menschheit verbaut sich zukünftige Evolutions-Chancen.”
Braucht Das Modell Mensch 1.0 ein update? Während sich unsere Lebensbedingungen in den letzten Jahrhunderten atemberaubend schnell verändert haben, kriecht die Evolution im Schneckentempo. Fast unsere gesamte Entwicklungsgeschichte haben wir in der afrikanischen Savanne verbracht. Dort überlebte, wer schneller als ein hungriger Löwe laufen konnte – oder zumindest schneller als seine Sippenmitglieder. Deshalb paßt unser Körperbau zum Dasein als Jäger und Sammler besser als zum Leben mit Bürostuhl und Fernsehsessel. Die modernen Herausforderungen sind aber Bewegungsmangel, Informationsflut, Umweltgifte sowie zucker- und fettreiche Ernährung. Aus der Diskrepanz zwischen unseren Steinzeit-Genen und der heutigen Lebensweise entsteht ein Großteil moderner Erkrankungen, glaubt der Evolutionsbiologe George Williams. Die neuen Umwelteinflüsse fördern auch Eigenschaften von alten Genen zutage, die völlig harmlos waren, solange wir in unserer natürlichen Umgebung lebten. Unter heutigen Bedingungen erweisen sie sich aber als ungünstig. Zu diesen „genetischen Launen”, wie Williams sie nennt, gehören auch die Gene, die Kurzsichtigkeit auslösen. Für Jäger und Sammler waren diese Gene problemlos. Sie führen erst dann zu Augenproblemen, wenn Kinder sich in jungen Jahren ausgiebig mit Dingen befassen, die direkt vor ihrer Nase stattfinden, zum Beispiel mit Buchstaben oder Bildern. Und die Empfindlichkeit ungeborener Kinder gegenüber dem pharmazeutischen Wirkstoff Thalidomid war so lange kein Problem, wie schwangere Frauen kein „ Contergan” schluckten.
„Trotzdem hat die Evolution nicht aufgehört, auf uns zu wirken” , erklärt Williams anhand zweier Beispiele: die Verbesserung unseres Immunsystems und die Anpassung an landwirtschaftlich erzeugte Ernährung. Mit steigender Bevölkerungsdichte konnten sich Infektionskrankheiten schneller ausbreiten. Überlebt haben diejenigen, die am besten gegen Infekte gewappnet waren. Menschengruppen, die kaum Kontakt mit anderen Menschen und damit wenig Infektionsmöglichkeiten hatten, entwickelten hingegen keine effektive Immunabwehr gegen neue Erreger. Deshalb starben viele Urbewohner Amerikas an den Erregern von Masern und Grippe, als die Europäer diese einschleppten. Gene, die die Gier nach Zucker und Fett anfachen, bewahrten unsere Ahnen vor dem Verhungern. Dieses Relikt ist noch heute wirksam, obwohl ausreichend Nahrung vorhanden ist. Allerdings haben viele Völker Eurasiens ihre Stoffwechselprozesse an fett- und stärkereiches Essen angepaßt, weil sie seit mehreren tausend Jahren intensiv Landwirtschaft betreiben – im Gegensatz zu den Ureinwohnern Australiens oder Ozeaniens. Deshalb werden Menschen aus ursprünglichen Kulturen extrem leicht dick oder diabetisch, sobald sie unter modernen Bedingungen leben.
homo sapiens in Höchstform
Der Mensch handelt und verändert die Umwelt – und damit auch seine Gene. Kein anderes Lebewesen hat die Erde so stark geprägt wie der Mensch. Keines hat so viel Erdreich bewegt, Bäume geschlagen, Wasser gestaut, Tiere und Pflanzen manipuliert oder ausgerottet, Fauna und Flora verändert. Selbst Maulwürfe, Biber oder Ameisen können mit Homo nicht mithalten. Von einigen menschlichen Aktivitäten wissen wir, wie sie unsere Evolution und unsere Gene beeinflußt haben.
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Die Vormenschen verlassen die Bäume und werden Fussgänger (vor über 4,5 Millionen Jahren). Der aufrechte Gang verlangt veränderte Knochen und Muskeln. Die gesamte Gen-Steuerung für diese Organe paßt sich an. Die Entwicklung ist bis heute nicht abgeschlossen. Noch immer leidet der Mensch darunter, daß er mit dem Bauplan eines Baumbewohners laufen muß.
2
Homo sapiens erobert neue Siedlungsgebiete. Er dringt in nördliche Regionen und Malariagebiete vor (seit circa 100000 Jahren). 1. Aus einer einheitlichen, dunklen Hautfarbe entstehen verschiedene, hellere Hauttöne. Möglicherweise paßt sich Homo s. so dem im Norden knapperen Sonnenlicht und dem dadurch drohenden Vitamin-D-Mangel an. 2. Gene für Sichelzellenanämie, die ihn vor Malaria schützen, aber seine Leistungsfähigkeit vermindern, setzen sich nur in Malariagebieten durch.
3
Homo s. domestiziert Schafe und Kühe und entwickelt die Milchwirtschaft(seit circa 10000 Jahren). Die Lactase-Gene bleiben bei Menschen vieler Völker ein Leben lang eingeschaltet. Normalerweise ist dieses Gen bei Säugetieren nur im „ Säuglingsalter” aktiv.
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Die Bevölkerungsdichte steigt. Infektionskrankheiten breiten sich schneller aus. Vorteile für immunologisch besonders „Fitte” steigen. Nachteile entstehen für Mitglieder kleiner, isoliert lebender Gruppen, die sich genetisch sehr ähneln. Für sie sind Kontakte mit Fremden oft tödlich. So schleppten um 1500 Spanier die Pocken in die Karibik ein. Das Volk der Karaïben starb aus. Ein GenPool der Menschheit verschwand.
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Die Lebensmittelversorgung wird sicherer. Die Gene, die Homo s. gierig nach Fett und Süßem machten und für ausreichende Fettpolster sorgten, sicherten früher sein Überleben – jetzt werden sie schädlich. Sie bleiben aktiv, obwohl ausreichend Nahrung vorhanden ist. Viele Menschen verfetten, bekommen Gicht oder Diabetes.
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Seit dem 19. Jahrhundert verbessert sich die Hygiene und die medizinische Versorgung. Impfungen setzen sich durch. Menschen vermehren sich, die früher gestorben wären: Mangelnde Abwehrkraft gegen Parasiten oder ein schmales Becken bei Frauen waren tödlich. Früher sind diese Gene aus dem Gen-Pool verschwunden, heute bleiben sie erhalten.
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Ein moderner Lebensstil setzt sich durch: Die Menschen halten sich vor allem in sauberen, keimarmen Innenräumen auf. Computer, Fahrzeuge und Roboter machen immer mehr körperliche Arbeit überflüssig. 1. Allergiker haben wahrscheinlich ein zu früheren Zeiten besonders erfolgreiches Immunsystem. In der modernen, keimarmen Umwelt wird es zur Qual. 2. Bei Jägern, Sammlern und Ackerbauern war Bewegungsdrang überlebenswichtig. Jetzt holen die Stubenhocker auf: Menschen, die ausdauernd auf einem Stuhl sitzen und sich dabei auf einen Bildschirm konzentrieren können, erlangen evolutionäre Vorteile – vor allem, wenn sie sich dabei wohl fühlen und gesund bleiben.
Karin Hollricher
