Welt der Naturwissenschaften
(Scientific Medley)

 Jahresübersicht 2021

Die schönsten Träume von Freiheit werden im Kerker geträumt.
(Friedrich Schiller)

27. Juli 2024

Das Wort „Mutation“ kommt vom lateinischen „mutor“. Das bedeutet „ich ändere mich“. Tempora mutantur et mutamur in illis sagten die alten Römer. Die Zeiten ändern sich und wir ändern uns mit ihnen. Seit in Science-Fiction-Filmen Mutanten erwähnt werden, gelten diese als etwas Teuflisches. Zumindest sind sie unheimlich.

Alle Mutationen des Erbguts sind zunächst sinn- und planlos. Dieses Prinzip gilt bei Tieren, Pflanzen, Pilzen, Bakterien und Viren. Ob eine Mutation in irgendeiner Weise zum Überleben beiträgt, entscheidet einzig und allein die Natur durch Selektion.

In der Natur hat sich im Laufe der Entwicklung des Lebens das System der sexuellen Fortpflanzung durchgesetzt, weil die nicht-sexuelle Fortpflanzung in Sackgassen führt. Bei asexueller Fortpflanzung führt jede negative Mutation - die Genetiker sprechen von Letal- und Subletalmutationen - zu einem Ausbleiben von Nachkommen. Bei sexueller Fortpflanzung können nachteilige Mutationen durch die Neukombination väterlicher und mütterlicher Gene über tausende Generationen konserviert werden. Dieses Phänomen wird in der Genetik als „Heterosis“ bezeichnet und spielt in der Evolution eine herausragende Rolle.

Selektion

Selektion beginnt beim Menschen unmittelbar nach der Befruchtung. Nicht einmal die Hälfte aller befruchteten menschlichen Eizellen schafft eine Einnistung. Krankheiten, Tod, Unfruchtbarkeit und anderes sind Kategorien selektiver Vorgänge, die eine Weitergabe der Gene verhindern.

Viren und Bakterien werden von uns Menschen durch Medikamente selektiert, wobei Penizillin eine historische Rolle spielt. Heute gibt es antibakterielle und antivirale Medikamente. Sie funktionieren unterschiedlich durch Hemmung der Proteinsynthese, der Zellwandsynthese oder der Kopierung der DNA. Sie alle tragen zur Lebensverlängerung der Menschen bei. Viren und Bakterien mutieren. Unter Milliarden Exemplaren befinden sich immer einige natürliche Mutanten. Diese gehen entweder sofort zugrunde oder sie setzen sich gegen die Medikamente durch. Das nennt man „Resistenz“. Mediziner und Pharmazeuten bekommen damit ein Problem. Es müssen neue Medikamente entwickelt werden. Das Rennen der Wissenschaft beginnt dann von vorne.

No free lunch

Es ist keine Überraschung, dass auch Coronaviren mutieren. Wir werden mit diesen Viren lange leben müssen. Die Firmen, die Impfstoffe produzieren, werden daher an Bedeutung gewinnen. „There ain’t no such thing as a free lunch“ sagt der Engländer, auf gut Deutsch: „Nichts ist umsonst“. Wohlstand und Reisen verteilen Bakterien, Viren und ihre Mutanten weltweit, was zur Folge hat, dass wir auch in Zukunft teure Forschung benötigen werden.

Helden der Wissenschaft:
Max Planck
(1858-1947) entdeckte den Quantensprung, das Allerkleinste, was die Natur an Energie zu bieten hat. In der Folge versuchte er mehrfach, seine eigene bahnbrechende Theorie zu widerlegen, was ihm nicht gelang.