Kaffeetisch-Hypothesen

Archiv: Schöne Biologie

Ralf Neumann


Rauschen

Stellen wir mal drei Hypothesen auf:

  1. Als vor Urzeiten die ersten Nervenzellen Synapsen bildeten, nutzten sie Mevalonat als Neurotransmitter.
  2. Beim Gedanken „Ich brauch’ ein Bier“ laufen Erregungswellen in einem hochkoordinierten Muster durch etwa 20.000 Hirnzellen.
  3. Irgendwo im Universum gibt es außerirdische Lebewesen, die wie Hunde aussehen.

Sicher, keine dieser Hypothesen klingt plausibel. Nichts, was wir wissen, bietet Hinweise in deren Richtung. Dennoch können wir grundsätzlich festhalten: Hypothesen aufstellen an sich ist ziemlich leicht.

Sydney Brenner sagte dazu einst: „Hypothesen kann man serienweise am Kaffeetisch ausknobeln. In der Wissenschaft zählt jedoch nur, testbare Hypothesen zu formulieren.“

Auch dieses Kriterium erfüllen unsere drei Kaffeetisch-Hypothesen nicht. Entweder stehen die entsprechenden Proben nicht zur Verfügung, oder wir haben (noch) keine Methoden für klärende Tests.

Allerdings taugen auch Hypothesen, die plausibel erscheinen, oftmals aus dem gleichen Grund nur für den Kaffeetisch: Man kann sie nicht direkt testen.

Ein schönes Beispiel lieferten gerade israelische Forscher mit ihren frischen Ergebnissen über Kopffüßer, beziehungsweise Cephalopoden. Durch Vergleiche der Gesamt-mRNA mit der korrespondierenden genomischen DNA fanden sie heraus, dass Kraken, Kalmare und Sepien wahre Weltmeister des RNA-Editings sind: An Zehntausenden von Stellen tauschen sie das ursprünglich transkribierte Adenosin nachträglich gegen ein Inosin aus (Cell 169(2): 191–202).

Dieses RNA-Editing tritt auffällig oft in Nervenzellen auf und betrifft dort insbesondere Moleküle, die deren Morphologie und Erregbarkeit mitsteuern. Da diese Editing-Sites zudem offenbar noch hochkonserviert sind, lag für die Israelis die folgende Hypothese förmlich auf dem Tisch: Diese Ausweitung des RNA-Editings lieferte im Laufe der Evolution den molekularen Schlüssel für eine überaus hohe Flexibilität des neuronalen Proteoms – und sorgte somit dafür, dass Octopus und Co. die komplexesten und „intelligentesten“ Verhaltensweisen aller Wirbellosen überhaupt entwickeln konnten.

Schöne Hypothese. Klingt auch plausibel. Aber leider ist sie wohl kaum abschließend testbar. Denn RNA-Editing lässt sich in den fossilen Vorfahren der Kopffüßer, wie etwa den Ammoniten, nicht mehr messen. Und auch das Induzieren komplexeren Verhaltens durch gezieltes Einführen von mehr RNA-Editing wird wohl vorerst Utopie bleiben.

Andererseits kann es manchmal natürlich schnell gehen, dass Hypothesen testbar werden. Man nehme etwa die Kaffeetisch-Hypothese, dass Organismen sich deutlich fitter entwickeln, wenn sie mit ihrer Nahrung Aminosäuren genau in dem Mix zu sich nehmen, wie er durch die Summe aller kodierenden Exons in ihrem Genom vorgegeben wird.

Durchaus naheliegende Hypothese. Doch erst seit kurzem liegen genügend Genomdaten vor, um solche optimalen Aminosäure-Zusammensetzungen zuverlässig berechnen zu können. Also holten Kölner Forscher die Hypothese vom Kaffeetisch ins Labor: Sie berechneten aus den Genomdaten den optimalen Aminosäure-Mix für Drosophila, verfütterten eine entsprechende Fliegen-Diät – und erhielten am Ende tatsächlich deutlich fittere Fliegen (Cell Metabolism 25: 610-21).

Es lohnt sich also, von Zeit zu Zeit mal auf dem Kaffeetisch nachzuschauen, welche Hypothesen dort noch herumliegen.



Letzte Änderungen: 08.05.2017


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