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Sex gegen Abnutzung

Archiv: Schöne Biologie

Ralf Neumann


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Schöne Biologie

In der Wissenschaft ist es wichtiger, die richtigen Fragen zu stellen als richtige Antworten zu erhalten – heißt es oft und sicherlich zurecht. Doch spontan könnte man jetzt meinen, gute wissenschaftliche Fragen liegen quasi auf der Straße. Und man bräuchte sie nur einsammeln und könnte loslegen.

Das kann man tatsächlich so sehen. Vor allem dann, wenn die Fragen sich aus einfachen und klaren Beobachtungen förmlich aufdrängen. Wie entwickelt sich aus einem Ei ein Huhn? Warum schlafen wir, und wie wird Schlafen gesteuert? Und und und.

Daneben gibt es aber noch eine zweite, womöglich sogar größere Kategorie von Fragen. Nämlich diejenigen Fragen, die zunächst komplett im Verborgenen liegen und erst durch neue Erkenntnisse und Einsichten ausgegraben werden. Nicht umsonst heißt es schließlich ebenso oft in der Wissenschaft: Jede neue Erkenntnis öffnet die Tür zu einem ganzen Bündel neuer Fragen.

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Nehmen wir ein prominentes Beispiel für diese zweite Kategorie. Eine der vielen großen Fragen aus dem riesigen Bündel, das Darwins Formulierung der Evolutionstheorie ans Licht holte, lautet: Warum gibt es sexuelle Fortpflanzung? Zuvor hatte keiner geahnt, dass sich hinter dieser Frage überhaupt ein tieferes Problem verbergen könnte. Bis die Mechanismen der natürlichen Selektion klar werden ließen: Gut, dass es ihn gibt – aber so einfach ist das gar nicht mit dem Sex. Denn wie konnte er sich unter dem gnadenlosen Diktat von Fortpflanzungserfolg und natürlicher Selektion überhaupt entwickeln? Schließlich ist asexuelle Vermehrung viel effizienter. Jeglicher zarte Versuch, auf sexuelle Fortpflanzung umzuschwenken, hätte demnach unter der knallharten Kosten-Nutzen-Rechnung der natürlichen Selektion im Laufe der Evolution nie eine Chance haben dürfen.

Dennoch ist die Welt voller Sex. Was wiederum heißt, dass die betreffenden Organismen sich durch sexuelle Fortpflanzung einen entscheidenden Selektionsvorteil erworben haben mussten, der den ganzen Mehrkostenaufwand in der Abschlussbilanz eben doch lohnte. Doch welchen?

Damit wäre klar, wie diese „Frage der zweiten Kategorie“ überhaupt zur Frage wurde. Und natürlich versucht man seitdem auch, sie zu beantworten.

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Die bislang robusteste Hypothese dazu lieferten in den Siebzigern Leigh van Valen und Graham Bell: Sexuelle Fortpflanzung schützt vor Parasiten. Demnach befindet sich das Gros der Lebewesen in einem stetigen koevolutionären Wettrennen mit seinen jeweiligen Parasiten. Letztere streben nach immer besserer „Ausnutzung“ des Wirts – während dieser wiederum versucht, der drohenden „Schwächung“ durch Rekombination seines Erbguts via sexueller Fortpflanzung „davonzulaufen“. Van Valen nannte dies die Red-Queen-Hypothese – frei nach Lewis Carolls Roman „Through the Looking-Glass“, in welchem die Rote Königin erklärt: „Hierzulande musst du so schnell rennen, wie du kannst, wenn du am gleichen Fleck bleiben willst.“

Zwar meisterte die Red-Queen-Hypothese seitdem auch viele experimentelle Tests, trotzdem bekommt sie jetzt neue Konkurrenz. In Modellrechnungen ermittelte ein Kölner Team, dass sich in asexuellen Bakterienzellen die grundlegende Zellmaschinerie mit der Zeit durch Mutationen deutlich abnutzt. Rekombinierten die Bakterien ihr Erbgut im Zuge sexueller Reproduktion jedoch immer wieder neu, wurde dieser Abnutzungseffekt praktisch eliminiert (Nat. Commun. 10: 2472). Ein universeller selektiver Vorteil, für den sich die Einführung sexueller Fortpflanzung trotz allen Aufwands sicherlich lohnt – zumal die positiven Effekte ziemlich unmittelbar zu spüren sein dürften.

Und das Schöne am Rande: Ganz sicher schlummern in diesem Szenario schon die nächsten neuen Fragen.

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Letzte Änderungen: 10.10.2019


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