Gesundheit: Was Goethe, Genome und Gee Minimus verbindet

Es war ein aufregender Tag. Meine Frau war seit 20 Wochen mit unserem zweiten Kind schwanger, und wir waren ins Krankenhaus gekommen, um eine Ultraschallaufnahme des Familienzuwachses machen zu lassen. Gee Minimus (wie wir ihn bis dahin nannten) war, so zeigte sich, schon ein wohlgeformter Mensch. Wir betrachteten seinen Kopf, das Gehirn, Arme, Beine, Finger, Zehen, Magen, Zwerchfell, Milz, Gallenblase, Nieren, und so weiter, und so weiter - alles in einem 20 Zentimeter langen Fetus. Faktisch war Gee Minimus seit acht Wochen völlig ausgebildet. Der größte Teil der restlichen Schwangerschaft ist Verfeinerung und Wachstum - der delikate Teil der Arbeit ist vorbei.

Dieses Wunder geschieht überall, jeden Tag. Der Prozess verläuft so schnell und auf so winzigem Platz, dass seine Zuverlässigkeit atemberaubend ist. Es ist aufregend, dass, abgesehen von seltenen und tragischen Missgeschicken, menschliche Paare Nachwuchs haben, der erkennbar menschlich ist. Wir brüten nicht plötzlich Strauße, Elefanten oder Giraffen aus.

All das läuft auf die Frage zu: wenn der Prozess bei jeder Art so zuverlässig ist, warum trägt die Erde dann eine so reiche Vielfalt an verschiedenen Arten? Grundsätzlich betrachtet ist die Frage nach dem Ursprung der Arten die nach der Evolution von Entwicklungsprogrammen, oder welcher geheimnisvolle Prozess auch immer Gee Minimus von einer mikroskopisch kleinen Zelle in eine menschliche Form verwandelt hat.

Sie können bei Darwin nach einer Antwort suchen - aber Sie werden es vergebens tun. Darwin studierte winzige Veränderungen in der äußeren Erscheinung, vermutete, wie diese Spielarten durch äußere Umstände begünstigt werden könnten und übertrug den Prozess auf den ganzen Baum des Lebens.

Der Sieg des Darwinismus war so vollständig, dass es schockierend ist festzustellen, wie leer die darwinistische Sicht auf das Leben wirklich ist. In den 1890er Jahren verdammten Evolutionsbiologen darwinistische Erklärungen für die Geschichte des Lebens als hohle Spekulationen. 1894 spottete der englische Biologe William Bateson: "Wenn, so sagen wir mit einiger Weitschweifigkeit, der Lauf der Natur entlang der Linien verlief, die wir vorgezeichnet haben, dann, kurz gesagt, hat sie das getan. Das ist die Essenz unserer Argumente."

Bateson und andere Forscher wendeten sich stattdessen der experimentellen Biologie zu. Experimente konnten wenigstens als solide Wissenschaft gelten. Ironischerweise sind es gerade die geistigen Nachkommen Batesons, die Genetiker, die nun die technischen Mittel haben, um jene Fragen zu berücksichtigen, die Darwin ignorierte: der Ursprung von Gestalt und Struktur, und auf welche Weise Babies heranwachsen.

Wie so vieles andere in der Biologie geht auch dies auf Johann Wolfgang von Goethe zurück, den Dichter, Dramatiker, Politiker, Gelehrten - das Universalgenie. Goethe starb 1832, als Charles Darwin gerade einmal drei Monate von seiner fünfjährigen Reise auf der "Beagle" hinter sich hatte. Goethe war überzeugt davon, dass es trotz all der blendenden Vielfalt, die wir in der belebten Welt sehen, es dennoch eine dahinter liegende Einheit der Natur geben müsse. Und es war Goethe, der den Begriff der "Morphologie" einführte - der Wissenschaft von der organischen Form. Er nahm an, dass alle Teile der Pflanze weiter entwickelte Blätter und die Schädelknochen modifizierte Wirbel seien.

Erst jetzt beginnen wir, die Tiefen von Goethes Genius zu verstehen. Genetiker entwirren, wie die Entwicklung gesteuert wird, und sie haben mittlerweile mutierte Pflanzen geschaffen, deren Blütenblätter eher wie Blätter aussehen. Obwohl es eine grobe Verallgemeinerung wäre zu sagen, dass die Teile der Pflanze allesamt weiter entwickelte Blätter sind, so ist doch wahr, dass Pflanzen Entwicklungsprogramme auf jeweils verschiedene Weise nutzen, um somit unterschiedliche Organe zu erschaffen. Genausowenig glaubt heute noch jemand, dass Schädelknochen weiter entwickelte Wirbel sind. Aber in den letzten 20 Jahren wurden die Hox-Gene entdeckt - sie steuern die Organbildung bei Tieren, indem sie mit dem jeweils zuständigen Segment des Körpers korrespondieren. Werden diese Gene bei Wirbeltieren zerstört, etwa bei Mäusen, führt dies etwa dazu, dass die Nackenwirbel sich so entwickeln, als gehörten sie zum Brustkorb. Letztlich also führten Goethes Spekulationen über die Einheit der Natur, verbunden mit Batesons experimentellem Ansatz, zu neuen Einsichten in die Erschaffung organischer Formen.

Die Verschmelzung der Experimental-Biologie mit der fast poetischen Naturphilosophie Goethes mutet wie ein absonderliches Zusammentreffen von Moderne und archaischem Zeitalter an - wie im Kinoepos vom "Krieg der Sterne", in dem die Jedi-Ritter über ihren althergebrachten ethischen Code diskutieren und gleichzeitig ihre Raumschiffe in den Hyperraum lenken.

Die Fusion von beidem ist "evolutionäre Entwicklungsbiologie" genannt worden. Diese Disziplin versucht, die Beziehung zwischen Evolution und Entwicklung zu ergründen. Das heißt: den offensichtlichen Widerspruch zwischen der Geschlossenheit und Beständigkeit der individuellen Entwicklung und der Vielfalt der natürlichen Welt aufzulösen. Dabei wird sie Licht auf Goethes Einheit der Natur werfen, und die großen Fragen der Biologie beantworten.

Kaum auf der Welt, beginnt die evolutionäre Entwicklungsbiologie sich schon wieder zu ändern. Für diesen Sommer wird ein erster Entwurf des entzifferten menschlichen Genoms erwartet. Kaum ein Monat vergeht ohne ein neues Erfolgserlebnis für die hochtechnisierten Gen-Buchstabierer. Innerhalb weniger Jahre werden wir hunderte, vielleicht tausende von Genomen aller möglicher Organismen kennen. Und was kommt danach?

Dass alle Organismen Genome aus DNS haben, ist schon in sich selbst eine Rechtfertigung für das Konzept der dahinter stehenden Einheit der Natur. Wenn wir die komplette Erbinformation vieler verschiedener Organismen haben, werden wir ihre Strukturen und ihre Funktion vergleichen. Wir werden genau kartieren können, auf welche Weise Gene die Entwicklung eines Organismus steuern. Mit dem Vergleich dieser Mechanismen zwischen verschiedenen Organismen werden wir verstehen, wie und warum die Entwicklung verschiedener Organismen tatsächlich so verschieden ist.

Wir werden verstehen können, wie es die Natur anstellt, zugleich so einheitlich und so verschieden zu sein. Wir werden lernen, wie und warum wir immer wieder Menschen werden, und nicht Strauße, Elefanten oder Giraffen gebären. Wir werden verstehen, wie Babies gemacht werden.Der Autor ist Redakteur des internationalen Wissenschaftsmagazins "Nature", deren Mitarbeiter regelmäßig im Tagesspiegel schreiben. Aus dem Englischen von Hartmut Wewetzer.

Henry Gee