(10.05.2021) Der Paläontologe Neil Shubin nimmt den Leser mit auf eine Reise durch vier Milliarden Jahre Evolution – von faszinierenden Fossilien, spannenden Anekdoten und komplexer Wissenschaft.

Vor 375 Millionen Jahren lebte Tiktaalik roseae, 2004 betrat der urzeitliche Fleischflosser die Bühne der Paläontologie. Das Fossil faszinierte die Fachwelt, denn sein Körperbau befähigte das Tier, sowohl im Wasser zu schwimmen als auch an Land zu kriechen (Nature 440: 764-71). Beispielsweise hatte es – im Gegensatz zu Fischen – robuste hintere Gliedmaßen, Ellenbogen, Teile eines Handgelenks und sogar eine primitive Lunge.

Wie konnte diese Mischung aus Fisch und Amphibie an Land gehen, wenn die Voraussetzung dafür sehr viele Neuerungen erforderte, die es in seinem damaligen Lebensraum gar nicht benötigte? Dies ist eine zentrale Frage, über die sich Evolutionsbiologen seit Charles Darwin den Kopf zerbrechen.

Die Antwort darauf fand Neil Shubin, der Autor des Buches „Die Geschichte des Lebens“, an ungewöhnlicher Stelle – nämlich in einem Werk der Schriftstellerin Lillian Helman. „Nothing, of course, begins at the time you think it did“, notierte sie in ihrer Autobiografie. Diese Erkenntnis lässt sich umstandslos auf die Entwicklungsgeschichte der Lebewesen auf diesem Planeten anwenden. Wie das gelingt, ist der rote Faden, mit dem Shubin durch sein Buch führt: beginnend im viktorianischen England über die Garstang-Hypothese aus dem frühen 20. Jahrhundert zur Entstehung der Wirbeltiere, die Entdeckung von Tiktaalik 2004 bis zu den Erkenntnissen, die die Evolutions- und Entwicklungsbiologie (EvoDevo) mithilfe von Gentechnik, konfokaler Mikroskopie, CRISPR-Editierung und Genomforschung gewann.

Shubin ist ein anerkannter Paläontologe mit fundiertem Wissen über die molekularbiologischen Vorgänge, welche der embryonalen Entwicklung und Evolution zugrunde liegen. Und er ist ein eloquenter Erzähler. Mühelos plaudert und schreibt er über Fossilien und Hox-Gene, über Laienforscher und studierte Experten, über Konzepte, die sich später als unsinnig herausstellten, sowie über solche, die die Wissenschaftswelt zunächst als völlig absurd verpönte und die sie später als korrekt anerkennen musste. Dabei verknüpft Shubin die Darstellung alter und neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse sehr geschickt mit kleinen Erzählungen über deren Entdecker. Viele sind schon oft erzählt worden, andere seltener.

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Eher weniger bekannt ist beispielsweise die Anekdote über Susumu Ohno aus den 60er-Jahren. Der japanisch-US-amerikanische Genetiker schnitt sehr sorgfältig die Chromosomen verschiedener Tierarten aus Fotos aus und legte sie auf die Waage. Dabei stellte er fest, dass sie ähnlich viel wogen, trotz deutlicher Unterschiede in der Anzahl der Chromosomen. Ohno schloss daraus, dass die Komplexität des Körperbaus und die Unterschiede zwischen Tieren in keinem Zusammenhang mit der Menge genetischen Materials stehen – was sich ein halbes Jahrhundert später durch Genomprojekte bestätigen sollte.

Oder die Geschichte der US-Amerikanerin Julia Platt, die während ihrer Doktorarbeit in Freiburg sehr frühe Stadien der embryonalen Entwicklung analysierte. Sie erkannte, dass manche Kopfknochen eines Salamanders nicht (wie es damals im Lehrbuch stand) aus dem embryonalen Mesoderm, sondern dem Ektoderm hervorgehen. Für diesen vermeintlichen Unsinn wurde sie wissenschaftlich niedergemacht mit der Folge, dass sie keine feste Stelle als Wissenschaftlerin fand. Später wurde sie zur Bürgermeisterin von Pacific Grove in Kalifornien gewählt.

Schön ist auch der Bericht von den wöchentlichen Treffen Shubins mit Ernst Mayr im Lager des Museums für Vergleichende Zoologie an der Harvard-Universität. Der Altmeister der Evolutionsbiologie teilte sich mit dem Novizen eine Kanne Tee und dozierte über die Geschichte des Fachgebiets, geistreiche Ideen und Persönlichkeiten.

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Oder die Erzählung zu Jason Shepherd, der jüngst versuchte, das Protein Arc zu isolieren, es aber in der Chromatografiesäule immer verlor. Er entdeckte, dass Arc einfach hängen blieb, weil es Aggregate bildete, die große Ähnlichkeit mit der Hülle eines HI-Virus hatten. Tatsächlich ähnelt Arc strukturell und funktionell dem Virusprotein Gag, wie Shepherd 2018 publizierte. Anscheinend infizierte vor Millionen Jahren ein Virus einen unserer fischartigen Vorfahren. Das Virus wurde domestiziert, verändert und übernahm eine Funktion im Gehirn – es ist für das Gedächtnis nötig.

Diese und viele andere Erzählungen führen angenehm locker durch die überhaupt nicht leichte Thematik. Eine zweite Stärke des Buches liegt in dem umfangreichen letzten Teil mit weiterführenden Büchern und wissenschaftlichen Artikeln. Hier wird jeder fündig, der es wirklich wissen will. Viele spannende Lesestunden sind garantiert.

Um zur Eingangsfrage zurückzukommen: Wie war das mit der Entwicklung ganz neuer Eigenschaften? „Wer glaubt, die Federn seien entstanden, um den Tieren beim Fliegen zu helfen, oder die Lungen und Beine haben von Anfang an den Zweck gehabt, Tieren das Gehen an Land zu erleichtern, der ist in guter Gesellschaft. Und trotzdem liegt er völlig falsch“, schreibt Shubin im Prolog. Die korrekte Antwort ist: „Vorläufer tauchen früher und an anderen Orten auf, als wir es uns vorstellen. Und was schon Darwin wusste, als er vor über 150 Jahren auf St. George Jackson Milvart antwortete: Anders hätte die Geschichte des Lebens sich nicht entfalten können.“ Den wundersamen Weg dieser Entfaltung kann der Leser auf über dreihundert, niemals langweiligen Seiten nachvollziehen.