Welt der Naturwissenschaften
(Scientific Medley)

 Jahresübersicht 2017

Die Gedankenfreiheit ist die einzig wahre und die größte Freiheit, die der Mensch erreichen kann.
(Maxim Gorki)

21. November 2024

Junge Forscher, die zum Geburtstag ein Mikroskop geschenkt bekommen und sogleich die menschlichen Chromosomen betrachten wollen, werden eine Enttäuschung erleben. Erstens muss man ein teures Mikroskop mit hoher Auflösung verwenden, zweitens können Chromosomen nur in lebenden Zellen beobachtet werden, die sich gerade teilen und drittens sieht man ohne Färbemittel fast gar nichts.

Im 19. Jahrhundert lernten Chemiker, künstliche organische Substanzen herzustellen, die zumeist farbenprächtig waren. Die Welt wurde innerhalb weniger Jahre bunt. Einige Biologen experimentierten in der Folge mit diesen neuen Farbstoffen. Sie hofften, Teile einer lebenden Zelle anfärben zu können. Der deutsche Zellforscher Walter Flemming (1843 - 1905) war besonders erfolgreich. Flemming nannte ein gut färbbares Material im Zellkern "Chromatin" (nach dem griechischen Wort für Farbe). Dieses Chromatin verdichtet sich während der Zellteilungen zu den länglichen "Chromosomen" (Farbkörper).

Thomas Hunt Morgan (1866 - 1945) war ein engagierter Hochschullehrer und Forscher. Er reiste mehrmals nach Europa, wo man im Bereich der Embryonalforschung besonders weiter vorgedrungen war. Als Morgan 1904 zur Columbia University in New York wechselte, begann er mit seinen Forschungen zur Embryonalentwicklung bei Tieren. Zu dieser Zeit tauchten die ersten Vermutungen auf, dass die Gene in den Chromosomen liegen könnten, was Morgan für Unsinn hielt. Morgan war ein Experimentator. Gedankliche Konstrukte ohne Beweise lehnte er ab. Ausgerechnet eine Hypothese, die Morgan für überflüssig hielt, konnte er später beweisen und erhielt 1933 dafür den Medizinnobelpreis.

Morgan und seine Kollegen begannen Fruchtfliegen (Drosophila) zu züchten, weil diese Tiere nur wenige Chromosomen in den Zellen besitzen und ihre Generationszeit von 7 Tagen sehr kurz ist. Im Mai 1910 entdeckte Morgan unter den rotäugigen Fliegen ein Tier mit weißen Augen. Es handelte sich um eine Mutante. Im Laufe der Monate und Jahre tauchten in den Zuchtkulturen noch weitere Abweichungen auf, wie etwa dunkelblaue Augen, breitere Flügel, verkrüppelte Flügel und andere. Morgan erkannte schnell, dass die Mendelschen Erbgesetze auch bei Tieren gelten, doch es tauchte ein neuer Effekt auf. Gewisse Merkmale wurden immer gemeinsam (gekoppelt) vererbt. Nach Jahren der Forschung fand Morgans Team, dass es genauso viele Koppelungsgruppen wie Chromosomen gibt. Damit hatte sich die Vermutung erhärtet, dass die Gene in den Chromosomen liegen. Morgan konnte durch "Crossing over"-Experimente sogar die Abstände der Gene bestimmen, sie werden heute noch in "Zentimorgan" angegeben.

Helden der Wissenschaft:
Roger Penrose
(* 1931) berechnete gemeinsam mit Stephen Hawking die Verteilung von Masse und Energie im Universum und bewies die Existenz von Schwarzen Löchern.