Zeitung Heute : „Jurassic Park“ im Museum für Naturkunde

Molekulare Paläontologen untersuchen lebende Tiere und erfahren so mehr über ausgestorbene Arten

Andreas Kunkel

Wer kennt sie nicht, die Geschichten über DNS, die man aus in Bernstein eingeschlossenen Stechmücken gewinnt und damit die Dinosaurier des Erdmittelalters neu zum Leben erweckt? Lebende Dinosaurier zaubert der Paläontologe Johannes Müller mit seinem Team im Museum für Naturkunde der Humboldt-Universität zugegebenermaßen nicht herbei. Dennoch kommt er dem so nah, wie dies derzeit in der Realität überhaupt nur möglich ist: Er bringt längst ausgestorbene Eiweiße im wahrsten Sinne des Wortes wieder zum Leben.

Die dazugehörige neue Fachrichtung ist die Molekulare Paläontologie. Sie widmet sich dem ehrgeizigen Ziel, paläontologische Fragen mit molekularbiologischen Methoden zu beantworten – und das, obwohl Fossilien in aller Regel für diese Methoden völlig unbrauchbar sind. „Unser Trick besteht darin, nicht die Versteinerungen molekularbiologisch zu untersuchen, sondern heute lebende Tiere, genauer: ihre Eiweiße“, sagt Johannes Müller. Diese Eiweiße (Proteine) weisen nämlich Spuren der Funktion auf, die sie ursprünglich einmal bei den ausgestorbenen Vorfahren hatten. Untersucht man das gleiche Protein bei verschiedenen heute lebenden Tieren, von denen bekannt ist, dass sie verwandt sind, lässt sich ein oft Jahrmillionen altes Ur-Protein ermitteln, das der letzte gemeinsame Ahne besessen haben muss. Kennt man erst einmal die Struktur dieses Ur-Proteins, lässt es sich im Labor synthetisieren – „Jurassic Park im Kleinen“, wie Müller schmunzelnd sagt.

Doch das fossile Eiweiß ist nur Mittel zum Zweck, denn Johannes Müller und seiner von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Arbeitsgruppe geht es nicht um das Protein selbst, sondern um die Frage, wie die ältesten voll ans Landleben angepassten Wirbeltiere gesehen haben. Waren sie nachtaktiv und ihre Augen ans Dämmerlicht angepasst, wie derzeit von einigen Paläontologen angenommen? Ihre versteinerten Schädel alleine verraten das leider nicht.

Es bietet sich daher an, auf die Methoden der Molekularen Paläontologie zurückzugreifen und die damaligen Sehfarbstoffe zu rekonstruieren – jene lichtempfindlichen Proteine des Auges, die Tiere überhaupt erst in die Lage versetzen, Licht zu sehen. Ihre Anpassungen hängen unmittelbar mit der Umwelt der Tiere zusammen und sagen viel über deren Lebensweise aus. Sollte der gemeinsame Vorfahre von Maus, Schlange und Vogel nachtaktiv gewesen sein, müssten die damaligen Sehfarbstoffe sehr lichtempfindlich und für helles Tageslicht schlecht geeignet gewesen sein. Um die Ur-Sehfarbstoffe zu ermitteln, analysieren Johannes Müller und sein Team in enger Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Belinda Chang von der University of Toronto die Sehfarbstoffe heute lebender Säugetiere und Reptilien. Diese Analyse ist noch nicht abgeschlossen, erste Ergebnisse liegen dennoch schon vor. „Wir haben Hinweise, dass zumindest die Vorfahren von Krokodilen und Vögeln tatsächlich nachtaktiv waren“, sagt Müller.

Sind solche Studien nicht eher etwas für Genetiker als für Paläontologen, wenn Fossilien gar nicht molekularbiologisch untersucht werden können? Johannes Müller schüttelt den Kopf: „Ganz im Gegenteil. Die Paläontologen spielen bei diesen Studien eine zentrale Rolle, weil ihre Expertise unverzichtbar ist: Nur wer auch die Fossilien zu den ermittelten Proteinen kennt, ist in der Lage zu erkennen, ob die vermutete Funktion der Proteine tatsächlich stimmen kann.“ Sie muss sich nämlich nach Möglichkeit in der Anatomie des Tieres widerspiegeln. Wird zum Beispiel ein Protein aus dem Verdauungstrakt untersucht, helfen die fossilen Kiefer und die daran erkennbaren Mechanismen der Nahrungsaufnahme.

Deutet das Ur-Protein darauf hin, dass der ferne Vorfahre viel Pflanzen verdaut hat, zeigen die Fossilien jedoch nur Gebisse reiner Fleischfresser, stimmt offenkundig etwas nicht. Hätte man nur auf die molekularbiologischen Ergebnisse geschaut, wäre der Fehler gar nicht entdeckt worden. Die Suche nach den Ur-Sehfarbstoffen der Landwirbeltiere ist also bei der Arbeitsgruppe von Johannes Müller und im Museum für Naturkunde mit seinen großen Fossiliensammlungen genau richtig.

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