Gesundheit : Was wir nicht wissen

„Science“: Die größten Rätsel der Forschung

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Vor 125 Jahren erschien das amerikanische Wissenschaftsmagazin „Science“ zum ersten Mal. Das Jubiläum nimmt die neben dem britischen „Nature“ wichtigste Wissenschaftszeitschrift der Welt zum Anlass, unter dem Motto „Was wissen wir nicht?“ 125 Fragen zu stellen. Ein ebenso bescheidenes wie selbstbewusstes Unterfangen. Denn in den Fragen spiegeln sich Unwissen ebenso wie Wissen. „Genau zu wissen, was man nicht weiß, ist das Vorspiel zu jedem wahren Fortschritt der Wissenschaft“, schrieb der englische Physiker James Clerk Maxwell. Er starb 1879 – ein Jahr vor der Gründung von „Science“. Einige der Fragen:

Gibt es eine Weltformel?

Albert Einstein widmete der Suche nach der Weltformel 30 Jahre seines Lebens. Doch selbst er scheiterte. Ganz konkret besteht das Puzzle darin, die Kräfte, die wir kennen, unter einen Hut zu bringen: die elektromagnetische Kraft, die schwache und die starke Kernkraft sowie die Schwerkraft. Zwar gibt es zwei Theorien, mit denen sich die Kräfte gut beschreiben lassen – die Quantentheorie für die Welt der Atome und die Relativitätstheorie für die Welt des Kosmos. Der Haken ist nur: Die Quantentheorie und die Relativitätstheorie passen nicht zusammen. Stringtheoretiker versuchen, beide Theorien zu vereinen, indem sie sagen: Der kleinste Baustein der Materie ist nicht ein Partikel, sondern eine Art schwingende Saite, bestehend aus purer Energie. Klingt mystisch, ist es zum Teil auch: Die Stringtheorie ist bislang nicht bewiesen, und so mancher Physiker glaubt, dass man sie nie wird beweisen können. Ob es jemals eine Weltformel gibt, ist damit fast so ungewiss wie zu Einsteins Lebzeiten.

Was ist das Geheimnis des Bewusstseins?

Es ist das wohl größte noch ungelöste Rätsel der Menschheit: das Bewusstsein. Vermutlich aber ist es in seiner einfachen Form nicht einmal auf uns beschränkt. Wie kann aus Atomen und Molekülen, Ionenströmen und Zellen so etwas entstehen wie Subjektivität? Beispiel Schmerz: Neurologen können ganz genau die Nervenstränge verfolgen, die Schmerz hervorrufen. Dennoch bleibt es ein Rätsel, warum Nerven ein so unerträgliches Gefühl hervorbringen können, während alle anderen Formen von organisierter Materie, gefühllos sind und kein Innenleben haben, wie Pflanzen, Sterne oder ein Stein. Was also ist das Besondere an dem Gehirn? Obwohl Hirnforscher inzwischen Millimeter für Millimeter durchleuchtet haben – sie sind der Antwort nicht wirklich näher gekommen. Einige sind bereits davon überzeugt, dass wir die Kluft zwischen Welt und Ich nie ganz schließen werden.

Wie alt können wir werden?

Seit Jahrzehnten steigt das Durchschnittsalter der Menschen stetig, und auch Forscher stellen sich die Frage: Gibt es ein biologisches Limit unseres Lebensalters? Und wenn ja, wo liegt die Grenze? Bei 120? 130? Oder ließe sich diese Zahl beliebig weit ausdehnen, auf 280 oder 500? Manche Gerontologen sagen: Es wird uns in Zukunft gelingen, nicht gerade unsterblich, aber doch sehr viel älter zu werden als heute. In Tierversuchen von Spinnen bis hin zu Mäusen zeigt sich: Schon eine einfache Kalorienreduktion kann die Lebenserwartung verdoppeln. Noch weiß man nicht, warum. Heißt das, dass wir alle Hungern sollten? Kaum einer der Experten auf dem Gebiet setzt selbst auf eine strenge Diät, da diese auch mit Nachteilen einhergeht: Nicht nur ist Fasten unangenehm, es schwächt auch unsere Körperkräfte, bei den Versuchstieren zum Beispiel auch die Fruchtbarkeit.

Woraus besteht das Universum?

Bereits in den 60er Jahren beobachteten Astronomen Galaxien, die so schnell um sich selbst drehen, dass ihre Sterne, wie die Wäsche in einer Zentrifuge, ganz an den Rand gedrückt werden, ja aus der Galaxie rausfliegen sollten. Die Tatsache, dass die Sterne in der Galaxie bleiben, ließ nur einen Schluss zu: Es muss eine dunkle Materie geben, die sie anzieht, festhält. Eine Materie, die da ist, die wir aber nicht sehen können. Nach und nach wurde das Universum immer dunkler. Besonders rätselhaft ist die dunkle Energie – sie ist es, vermutet man, die das Universum auseinander treibt. Fünf Prozent herkömmliche, 25 Prozent dunkle Materie, 70 Prozent dunkle Energie – so scheint es sich mit den Ingredienzien des Universums zu verhalten. Anders gesagt: 95 Prozent des Kosmos liegen im Dunkeln.

Warum haben wir so wenige Gene?

Es war die typische Lehrbuchweisheit: der Mensch hat 100000 Erbanlagen, Gene genannt. Aber mit der Entzifferung unseres Erbguts stellte sich heraus, dass wir nur knapp ein Viertel besitzen, nämlich nur fast 25000. Kaum mehr als der Fadenwurm und halb so viel wie der Reis. Wie können so wenige Gene ein so komplexes Wesen wie den Menschen erschaffen? Forscher stellten fest, dass es für die meisten Gene verschiedene „Lesarten“ gibt. Aus einer einzigen genetischen Bauanleitung werden so verschiedene Genprodukte hergestellt. Außerdem sorgt ein komplizierter biochemischer Apparat in den Zellen dafür, dass in jeder Zelle zu einem bestimmten Zeitpunkt auch nur ganz bestimmte Gene „angeschaltet“ werden. Am Ende steht der Mensch: Klasse statt Masse. bas/wez

Alle 125 Fragen im Internet:

www.sciencemag.org

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