Ardi: Früh auf den Beinen

Jedes Jahr kürt das US-Wissenschaftsmagazin „Science“ den „Durchbruch des Jahres“. 2009 auf Platz eins: Ein vier Millionen Jahre altes Skelett. Auf den Plätzen zwei bis zehn finden sich Fortschritte in der Gentherapie, die Entdeckung von Wasser auf dem Mond und ein Stoff, der das Leben verlängert – zumindest bei Mäusen.

AUFRECHTER URMENSCH

Die Forscher auf Platz eins erhielten ihre Auszeichnung auch für eine beeindruckende Fleißarbeit. Schon 1994 hatten sie in der Nähe des Dorfes Aramis in Äthiopien die ersten Überreste eines neuen Urmenschen entdeckt. Aber erst im Oktober dieses Jahres konnten sie nach 15 Jahren des Sammelns, Reinigens und Zusammensetzens das Skelett von Ardipithecus ramidus präsentieren.

Es gibt ohnehin nur eine Handvoll Skelette, die älter als eine Million Jahre sind. Aber „Ardi“ war eine Sensation, weil es das am Besten erhaltene Skelett in seiner Altersklasse ist. Die Urfrau lebte vor etwa 4,4 Millionen Jahren und erlaubt uns einen Blick zurück zu den Anfängen des Menschen. Unser letzter gemeinsamer Vorfahre mit den Schimpansen dürfte ungefähr 6 Millionen Jahre alt sein. Und Ardis Überreste deuten darauf hin, dass er den Affen weit weniger glich, als bisher angenommen.

Passend zum Darwin-Jahr wurde damit das alte Bild der Entwicklung des Menschen in Zweifel gezogen, demzufolge unser letzter gemeinsamer Vorfahre mit den Schimpansen viele Gemeinsamkeiten mit den heutigen Affen hatte: einen kurzen Rücken, zum Schwingen geeignete Arme sowie ein Becken und Gliedmaßen, die sich dazu eigneten, wie Gorillas auf den Knöcheln zu gehen. Aber Ardi unterscheidet sich in vielem bereits von den Affen. So deutet der hervorragend erhaltene Fuß den Forschern zufolge darauf hin, dass sie zwar noch kletterte, auf dem Boden aber bereits aufrecht ging. Auch das Becken weist auf eine lange, geschwungene Wirbelsäule wie beim Menschen hin, nicht auf eine kurze, steife wie beim Schimpansen. Nicht alle Forscher folgen dieser Lesart, aber in einem sind sich alle einig. Keine Debatte über die Evolution des Menschen wird an Ardi vorbeikommen.

SCHNELLE TEILCHEN

Der Himmel über unseren Köpfen zeigt sich nicht nur im sichtbaren Licht. Ebenso schwirren Radiowellen oder infrarote Strahlen durchs All und verraten uns etwas über ihre Herkunft. Der Himmel, der von Gammastrahlen aufgespannt wird, ist bisher kaum erforscht – und verspricht daher noch weitere Fragen zu beantworten. In diesem Jahr konnten Forscher mit Hilfe von solchen energiereichen Strahlen zeigen, dass die Teilchen der kosmischen Strahlung ihr irres Tempo nahe der Lichtgeschwindigkeit explodierenden Sternen verdanken. Die Theorie dafür gab es schon seit 60 Jahren. Nun folgte endlich der Beleg.

HARTNÄCKIGES HORMON

Was dem Säugetier das Adrenalin, das ist der Pflanze die Abscisinsäure. Das Hormon koordiniert die Antwort der Pflanze auf Trockenheit, extreme Temperaturen und einen hohen Salzgehalt. Die gestresste Pflanze kann dann zwar nicht Reißaus nehmen. Sie kann aber Wasser sparen, das Wachstum einstellen und ihre Samen für bessere Zeiten aufbewahren. Nach jahrelanger Suche haben unter anderem deutsche Forscher 2009 den Rezeptor für das Hormon gefunden.

MAGNET MIT EINEM POL

Jeder Magnet hat zwei Pole, zumindest fast jeder. Es gibt schon lange Theorien, wonach es auch magnetische Pole ohne einen Gegenpart geben kann, Monopole genannt. In diesem Jahr ist es zwei Forscherteams gelungen, in Kristallen Strukturen zu erzeugen, die sich wie Monopole verhalten. Dabei waren auch Wissenschaftler vom Berliner Helmholtz-Zentrum für Materialien und Energie beteiligt. Die magnetische Sensation ist bisher aber nur bei extrem geringen Temperaturen zu beobachten.

METHUSALEM-MEDIZIN

Rapamycin ist ein ringförmiges Molekül, hergestellt von einem Bakterium namens Streptomyces hygroscopicus, das erstmals in einer Bodenprobe von der Osterinsel nachgewiesen wurde. Klingt langweilig? Im Gegenteil: Im Juli konnten amerikanische Forscher nachweisen, dass die Substanz das Leben von Mäusen dramatisch verlängern kann. Um acht bis 14 Prozent stieg die Lebenserwartung der Tiere. Dabei bekamen sie das Mittel erst im Alter von 600 Tagen verabreicht. Bei einem Menschen entspricht das etwa einem Alter von 60 Jahren. Für gesunde Menschen ist Rapamycin zwar nicht empfehlenswert. Der Stoff hemmt das Immunsystem. Aber das Ergebnis beweist, dass sich die Lebensspanne von Säugetieren deutlich ausdehnen lässt. Denkbar, dass Rapamycin so abgewandelt werden kann, dass es das Leben verlängert, ohne das Immunsystem lahmzulegen.

WASSER AUF DEM MOND

Mit verschiedenen Raumsonden, die den Mond umkreisten, wurde das Elixier bereits indirekt nachgewiesen. Im Oktober konnten Mondforscher das Wasser dann fast greifen: Mit Karacho hatte die Nasa eine zwei Tonnen schwere Raketenoberstufe in den Cabeus-Krater auf dem Erdtrabanten gejagt und in dem dabei aufgewirbelten Material Wasservorkommen aufgespürt. Dessen Ursprung ist noch nicht völlig geklärt, vermutlich stammt es von abgestürzten Kometen. Normalerweise würde jedes Wasservorkommen auf dem Erdtrabanten vom Sonnenlicht verdunstet. Am Boden tiefer Krater, dort wo niemals ein Sonnenstrahl hingelangt, haben sich die eisigen Vorräte offenbar gehalten.

ERFOLGREICHE GENTHERAPIE

Nach Jahren voller Enttäuschungen und Rückschläge gelang es Ärzten 2009 sowohl eine angeborene Form der Blindheit wie auch eine verheerende Gehirnerkrankung zu behandeln, indem sie die zu Grunde liegenden Fehler im Erbgut der kranken Zellen behoben. Gut möglich, dass die nächsten Monate weitere gute Nachrichten bringen.

SCHNELLER KOHLENSTOFF

Unter Materialforschern ist Graphen eine heiße Sache. Sie stellen immer größere dieser Gitter her, bei denen sich die Kohlenstoffatome in einer einzigen Ebene wie ein Honigwabenmuster anordnen. Im Januar gab IBM bekannt, die hauchdünnen Atomgitter für einen Transistor genutzt zu haben, der sich 26 Milliarden Mal an- und ausschalten kann – in einer Sekunde.

NEUE BRILLE FÜR „HUBBLE“

Am Ende ist alles gut gegangen. Nach langen Diskussionen wegen Sicherheitsrisiken schickte die Nasa im Frühjahr ein Shuttle zum Weltraumteleskop „Hubble“, um es gründlich zu überholen. Denn seit mittlerweile 19 Jahren ist das Fernrohr im Dienst. Nun kann es schärfer sehen als jemals zuvor und erfreut die Astronomen mit atemberaubenden Bildern des Universums. Erst vor wenigen Tagen schickte es Aufnahmen von einigen der ältesten und entferntesten Galaxien.

HELL WIE NIE

Kein Durchbruch im engeren Sinne, aber ein furioses Werkzeug für Forscher. Deshalb setzte die „Science“-Redaktion auch den Linac-Röntgenlaser im kalifornischen Menlo Park auf die Bestenliste. Er ist eine Milliarde Mal heller als jede andere Röntgenlichtquelle und kann unglaublich kurze Laserblitze abfeuern. Damit hoffen die Forscher, chemische Reaktionen einzelner Moleküle zu beobachten.