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Epigenetik : DNA ist nicht alles

Den Mäusedamen mischte Randy Jirtl allerdings nicht irgendwelche Substanzen ins Futter, sondern er reicherte es mit Folsäure, Vitamin B12 und Betain an - Zusätze, die dem Körper vermehrt Methylgruppen liefern und somit Bausteine für die biochemischen Kontrollelemente der Epigenetik. In weiteren Tests ließ sich so auch der Einfluss von Bisphenol A beobachten. Diese Chemikalie sorgte für mehr hell gefärbte Jungtiere in einem Wurf. Ein Effekt, der sich durch die Nahrungszusätze wieder ausgleichen ließ - durch Folsäure sowie durch ein Pflanzenhormon der Sojabohne. Eine entsprechende Diät der Mutter kann also die Brut tatsächlich vor negativen Einflüssen schützen und fürs Leben zeichnen.

Ähnliches lassen Untersuchungen aus Holland und Schweden auch für den Menschen vermuten: Man entdeckte bereits Zusammenhänge zwischen der körperlichen Verfassung der Enkelgeneration und den Zeiten von Hunger oder Völlerei ihrer Großeltern.

Ein Zellgedächtnis

Allerdings besitzt nicht nur die Ernährung eine derart schicksalhafte Wirkung. Mütterliche Zuwendung kann ebenfalls epigenetische Folgen haben und selbst Psyche oder Verhalten der Sprösslinge beeinflussen: Ratten, die als Jungtiere umsorgt und gehegt werden, sind ausgeglichen und eher neugierig. Ihren vernachlässigten Geschwistern fehlt dieser Erkundungsdrang jedoch, sie sind ängstlich und reagieren zudem empfindlich auf Stress. Auch nach dieser Beobachtung konnte der kanadische Forscher Michael Meaney epigentische Veränderungen bei den Ratten finden: In der Gehirnregion des Hippocampus waren bestimmte Genabschnitte methyliert. Und selbst wenn diese besondere Form des Zellgedächtnisses sich nicht gleich in der Keimbahn wiederfindet und damit erblich wird - schon allein die veränderte Verhaltensweise kann für die Evolution eine entscheidende Rolle spielen.

Ob nun geerbt oder erworben: Wie auch immer die molekularen Schalter am Erbgut entstanden sind - die Epigenetik kann weitaus mehr, als nur Mäusen das Fell färben, sie besitzt eine enorme Macht. Einige der Mechanismen sind heute erforscht und ihr Einfluss bei Krebs oder neurologischen Erkrankungen erkannt. Trotzdem herrscht nach wie vor großes Rätselraten, weshalb ein Imprinting überhaupt existiert.

Erklärungsversuche für das „Imprinting“

Da die Mechanismen sowohl im Pflanzen- wie im Tierreich vorkommen, auf gleiche Weise aber in unterschiedlicher Ausprägung, glauben die Forscher, dass es sich um eine konvergente Entwicklung handelt - wichtig genug, dass sie unter dem Druck der Selektion mehrfach entstanden ist. Nur warum? Der Harvard-Biologe David Haig und viele seiner Kollegen glauben, dass ein "sexueller Konflikt" zwischen den Geschlechtern dafür sorgt. Schließlich konkurrieren die genetischen Interessen von Vater und Mutter in der Schwangerschaft: Er will seine Nachkommen und deren Wachstum fördern, sie wiederum möchte sich öfter fortpflanzen, muss ihren Körper und Ressourcen schonen. Andere Evolutionsbiologen bevorzugen dagegen die Theorie einer Koadaptation zwischen Mutter und Fetus, weil das Imprinting den Nährstoffaustausch zwischen ihnen regelt - im Interesse beider Elternteile.

Unabhängig vom Ursprung: Der Gedanke, dass Imprinting die Entstehung neuer Arten vorantreibt, scheint sich langsam durchzusetzen. Und insbesondere die Plazentatiere unter den Säugern scheinen darauf zu vertrauen. Bei ihnen könne Evolution gewissermaßen durch das Überschreiben der Software stattfinden, ohne gleich die Hardware auszutauschen, formulierte es unlängst Randy Jirtle.

Braucht man deshalb wirklich eine neue Version der Synthese von Darwins Evolutionstheorie mit der modernen Genetik, wie es jetzt einige Wissenschaftler fordern? Das 21. Jahrhundert trägt sicher viel Neues zum Verständnis bei, doch am Konzept ändert das vorläufig noch nichts.

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