Mendel und die Regeln der Vererbung – es war einmal Forscher und Erfinder (Folge 16)

“Sag mir wieso, das haben Menschen oft sich gesagt. Ist das nur so, die Frage hat uns immer geplagt. Sie haben Großes vollbracht Tag und Nacht, nachgedacht. Warum die Zeit vergeht, sich niemals rückwärts dreht. Suche neues Land, Entdecker fahren hinaus in die Welt. Machen bekannt, was vorher keiner sich vorgestellt. Räder sich drehen, Sterne stehen und wir sehen, sie vergehen. Gedanken fliegen weit, verändern Wirklichkeit. Gravitation, nach unten fällt der Apfel vom Baum. Die Sensation, wir rasen durch die Zeit und den Raum. Sage, was ist groß, was ist klein, schaue hinein und siehe ein, dann werden Träume wahr, Verborgenes wird nah und klar wird was unklar war. Komme gehe mit mir, das Abenteuer fängt nämlich an. Ich zeige dir, wie wunderbar erfinden sein kann. So wunderbar. So wunderbar.” “Das dürfte meine 28.000ste Pflanze sein. Jetzt bin ich meinem Ziel ganz nahe. Die Eltern glatt-gelb und faltig-grün. Und die Kinder, ja ganz klar, die Eigenschaft faltig-grün ist rezessiv und die Eigenschaft glatt-gelb dominant. Das ist das Ergebnis von 20 Jahren Beobachtung.” “Kinder, heute muss ich euch von einem Mann erzählen, der sich unheimlich für Erbsen begeisterte.” “Ich liebe Erbsen.” “Ja, aber er war der Begründer der Lehre von der Genetik. Ich gebe euch einmal ein kleines Denksporträtsel auf. Also, es sind fast 6 Milliarden. Sie sind alle ziemlich ähnlich und doch alle ziemlich verschieden.” “Dann sind es Sandkörner.” “Unfug! Es sind Erbsen-Erbsen.” “Oder sind es die Blätter an den Bäumen?” “Meinst du die Menschen?” “Ja, die meine ich.” “6 Milliarden sind ganz schön viel.” “Eins, zwei, drei, vier. Wisst ihr wie lange wir zählen müssten, um bis 6 Milliarden zu kommen?” “Also, wenn du mich fragst, sehr lange.” “200 Jahre.” “Und warum sind die alle ziemlich ähnlich und doch verschieden?” “Sie sind alle ziemlich ähnlich, weil sie alle Menschen sind. Und alle verschieden, weil keiner dem anderen gleicht. Es gibt Männer und Frauen, Jungs und Mädchen, große und kleine, blonde und rothaarige, schwarze und weiße, gelbe und…” “Es gibt starke.” “Und schlaue.” “Eine Frage, Meister: Wie kommt es, dass wir alle verschieden sind?” “Warum gibt es die vielen verschiedenen Tiere?” “Ja, und Pflanzen?” “Das ist eines der großen Geheimnisse der Natur. Man fängt gerade an, es zu verstehen. Erinnert ihr euch noch an Darwin?” “Na klar, die Evolution.” “Er hatte einen langen Bart, so wie…” “Ja, genau wie ich.” “Darwin hat festgestellt, dass wir mit den Affen verwandt sind.” “Und dass wir hoch entwickelt sind, wahnsinnig hoch, hoch. He!” “Genau!” “Darwin hatte gezeigt, dass alle Lebewesen sich verändern. Und wie verändern sie sich?” “Sie passen sich an. Darwin hat beobachtet, dass Finken, die sich von Blättern ernähren einen schmalen Schnabel haben, um die Pflanzen zu zerteilen. Und dass die Finken, die Nüsse fressen einen dicken Schnabel haben, um sie zu knacken.” “Die kleinen Finken sind schon bei ihrer Geburt unterschiedlich.” “Ja, wegen der Eier. Aber…” “Durch die Eier geben die Finkeneltern den Nachkommen die Gene weiter.” “Das ist ja ganz schön kompliziert. Was sind überhaupt Gene?” “Ich hab keine Gene.” “Du verstehst aber auch gar nichts.” “Aber natürlich habt ihr Gene. Die Vögel, die Tiere, alle Lebewesen haben Gene. Und wer hat das herausbekommen? Ein einfacher Mann, der sehr genial war und der sich eben für Erbsen interessierte. Das war in Mähren, mitten in Europa, vor mehr als 100 Jahren.” “Siehst du, Gregor, man kann diesen guten Zweig auf einen Apfelbaum pfropfen.” “Und wie macht man das?” “Ich zeige es dir.” “Papa, wie ist es möglich, dass der gleich Baum ganz verschiedene Früchte trägt?” “Tja, das ist eines der großen Geheimnisse der Natur. Kannst du mir mal helfen?” “He, ihr zwei da!” “Ja, Herr Gutsherr?” “Sie schulden mir genau drei Arbeitstage pro Woche. Kommen sie mit.” “Ja, wir machen das hier nur noch zu Ende und…” “Kommt nicht in Frage. Ich brauche sie nämlich sofort. Da haben sie aber einen tollen Widder.” “Ja, mein Herr, es ist der Beste aus meiner Zucht.” “Den sehe ich mir mal aus der Nähe an. Hören sie, Mendel, wenn sie mir diesen Widder geben, brauchen sie sechs Monate nicht zu arbeiten.” “Herr, dieser Widder ist das Ergebnis von mehreren Jahren Zucht. Ich kann Ihnen den nicht geben.” “Keine Widerrede. So. Der wird ja bockig!” “Sagt mal, Vater, wie bekommt man eigentlich so einen tollen Widder?” “Man muss die besten Eltern auswählen. Dieses Schaf hat sehr schöne Wolle. Dieser Widder hat ganz gerade Beine. Diese Eigenschaften geben die Tiere an ihre Kinder weiter, von Generation zu Generation.” “Aber wie?” “Tja, mein Junge, das weiß man nicht so genau. Das ist eben so.” “Die Blume wird von den Pollen befruchtet. Wenn das geschehen ist, kommt ein Samenkorn heraus.” “Aber woher wissen Stempel und Pollen, dass sie ein Samenkorn machen, das eine Blume ergibt und nicht etwas anderes?” “Tja, mein Kleiner, das wissen wir nicht sehr genau.” “Der Junge ist sehr begabt. Sicher könnte er die Universität besuchen, aber dafür haben wir zu wenig Geld, leider.” “Das ist alles.” “Sieh dir mal den Mendel an. Hast du gesehen? Der hat ein Loch im Strumpf.” “Der hat noch nicht einmal Geld, um sich neue zu kaufen.” “Was hat denn dieser Bauer hier zu suchen?” “Der hat doch keine Ahnung.” “Du da!” “Wer ich?” “Oder ich?” “Ja, ihr zwei. Ich glaube nicht, dass eure Strümpfe ohne Löcher euch intelligent machen. Was muss man tun, damit aus blühenden Pflanzen Samenkörner entstehen?” “Man muss sie kräftig schütteln.” “Im Herbst muss man sie schüttelnd schütteln. Genau.” “Sage ich doch. Man muss sie im Herbst kräftig schütteln.” “Ihr wisst überhaupt nichts! Setzt euch hin. Und du, Mendel? Was sagst du dazu?” “Der Pollen muss in den Stempel eindringen, Herr Lehrer.” “Wo kommt der Pollen her?” “Von der gleichen oder von einer anderen Pflanze. Wenn er von einer anderen Art stammt, entsteht aus dem Samenkorn eine hybride Pflanze.” “Gut, Gregor Mendel. Ihr beiden tragt zwar Seidenstrümpfe aber von Mendel könnt ihr euch trotzdem eine Scheibe abschneiden. So, das wäre es für heute.” “Ach, was kann der uns denn schon beibringen?” “Nun, wir könnten ihm ja was beibringen.” “Hast du das gesehen? Sieh ihn dir an, der hat ja Angst. Traut sich ja nicht mal uns richtig anzusehen.” “Jetzt bin ich dran, jetzt werfe ich mal ein paar Steinchen nach ihm.” “Mach dass du Land gewinnst.” “Und kümmere dich um deine Gänse.” “Und deine Schweine. Hast du seine Kleider gesehen? Die Jacke ist viel zu klein.” “Und geflickt.” “Ich habe zwar ein Loch im Strumpf. Meine Jacke ist zu klein und sie ist geflickt, aber ich kann euch trotzdem was beibringen.” “Na, ist doch schön meine Jacke, oder?” “Meine ist ganz neu, aus reiner Wolle.” “Passt auf, gleich werdet ihr auch so schöne Kleider wie ich tragen.” “Meine Jacke ist ganz zerrissen!” "Und meine Strümpfe haben lauter Löcher!” “Mein Hemd! Sieh dir nur mal mein schönes Hemd an.” “Wenn ihr nochmal frech seid, dann werde ich euch die ganz große Lektion erteilen.” “Ich hätte gerne ein Stück Brot und drei Karotten – nein, zwei Karotten.” “Mendel, komm bitte in mein Büro. Hier, iss erstmal was und höre mir gut zu. Na, was ist, willst du nicht anfangen? Ich weiß, dass deine Familie kein Geld hat. Aber Geld ist sowieso nicht das Wichtigste im Leben. Du hast es verdient weiter zu studieren, deshalb habe ich mir folgendes gedacht: Gehe auf meine Empfehlung zum Augustinerkloster in Brünn.” “Bruder, ich zeige dir erstmal das Refektorium. Das hier ist unser Speiseraum. Das ist Bruder Matthias, unser Botaniker. Er kümmert sich um den Klostergarten. Komm mit Bruder, das wird dich bestimmt interessieren.” “Du interessierst dich für Botanik, mein Sohn?” “Ja Vater, ich bin der Sohn eines Bauern und interessiere mich für Naturwissenschaften.” “Endlich kann ich mit jemanden über meine Pflanzen reden. Komm mit und schau dir das einmal an. Ich habe mehrere Arten Bohnen und Erbsen, sehr interessant.” “Das hier ist der Ort, an dem wir gemeinsam beten. Wo bleibst du denn? Bruder?” “Wenn sich die Pflanzen oder Tiere in der Natur fortpflanzen, sind ihre Nachkommen ähnlich. Aber das stimmt nicht immer.” “Das verstehe ich nicht.” “Versuche dir einmal folgendes vorzustellen: Nehmen wir an diese Erbsen pflanzen sich fort.” “Wir haben doch hübsche Kinder bekommen, mein Schatz.” “Sie sehen dir sehr ähnlich, Liebling.” “Wir haben sehr süße Kinder.” “Ja und die drei ähneln dir ganz besonders.” “Aber der da, der sieht mir ganz und gar nicht ähnlich.” “Aber dafür sieht er ganz genauso aus wie meine liebe Mutter.” “Ja, das stimmt.” “Bei den Menschen ist es genauso. Warum haben die Kinder die Eigenschaften von Vater und Mutter, oder von beiden?” “Das ist ein Geheimnis. Warum sind manche Erbsen gelb und manche Erbsen wieder grün? Ich habe noch andere Dinge festgestellt, die ich mir nicht erklären kann.” “Ich glaube man müsste Experimente machen. Die werden aber sehr, sehr lange dauern.” “Wir müssen gehen, man ruft uns ins Refektorium.” “Unser täglich Brot. Und vergib uns unsere Schuld. Amen.” “Eine sehr gute Idee. Sauerkraut mit Kartoffeln und Karotten.” “Das gute Gemüse von Vater Matthias.” “Diese Jugend, einfach nicht zu bremsen. Was pflanzt du uns denn da?” “Erbsen, mein Vater.” “Und da? Und da?” “Überall wachsen Erbsen.” “Das wird aber sehr viele Erbsen geben, mein Sohn.” “Ich brauche tausende für meine Versuche. Sehr viel, Vater Matthias. Hier habe ich Erbsen mit grünen Schoten gesät und da welche mit gelben Schoten. Hier Erbsen mit weißen Blüten und damit lila Blüten. Hier mit kurzen Stängeln und da mit langen.” “Was für ein Aufwand, mein Sohn, das sind ja tausende. Und was willst du damit machen?” “Ich werde sie kreuzen und dann beobachten, was sich über mehrere Generationen hinweg ergibt.” “Erbsen, Erbsensuppe und dann gedämpfte Erbsen. Und nur eine winzig kleine Scheibe Schweinebraten.” “Danken wir dem Herrn für unser täglich Brot und die leckeren Erbsen von Bruder Gregor.” “Von wegen täglich Brot, hier gibt es nur Erbsen-Erbsen.” “Und jetzt, mein Sohn?” “Jetzt kreuze ich den Pollen der Pflanzen mit den rosa Blüten und den grünen Schoten mit den Pflanzen, die weiße Blüten und gelbe Schoten tragen und..” “Langsam, ein alter Mann ist doch keine Lokomotive und meine Augen sind auch nicht mehr das, was sie mal waren.” “Meine Augen sind auch schon schwach, aber ich habe ja eine Brille. Ich nehme den Pollen der rosa Blüte und bringen ihn auf den Stempel der weißen Blüte.” “Kommen sie, Vater Matthias, das Essen ist fertig.” “Nein, nein, mein Sohn, lass mich hier bleiben. Ich möchte ein letztes Mal den Sonnenuntergang sehen.” “Aber Vater Matthias, sie werden sich erkälten.” “Mach dir keine Sorgen um mich, ich habe sehr lange gelebt. Und ich weiß, dass du hier ein großes Werk vollbringen wirst. Ich habe eine Bitte.” “Ja, mein Vater?” “Segne mich. Danke. Vergiss mich nicht, mein Sohn. Nun geh.” “Amen.” “Ist mir schlecht.” “Euer Hocherbsigkeit, ich bitte vielmals um Entschuldigung. Diese kleinen Würden sind gefallen- ich meine, Hochwürden, diese kleinen Erbsen, Sie verstehen schon.” “Bruder Gregor, was haben wir denn an Gemüse für das Abendessen?” “Erbsen.” “Hör mal zu Bruder Gregor, deine Erbsen gehen uns auf die Bohne. Wir wollen endlich Kartoffeln.” “Dann pflanzt euch doch welche. Entschuldigt bitte, ich bin sehr beschäftigt.” “Gut, wie du willst, dann werden wir jetzt mal Erbse für Erbse rausreißen.” “Kommt nicht in Frage.” “Wir wollen Kartoffeln pflanzen.” “Aber nicht hier, Bruder. Du siehst doch, dass da Erbsen wachsen.” “Aber die Erbsen hängen uns zum Hals raus. Wir können sie nicht mehr sehen. Wir werden sie alle rausreißen.” “Nein, die Erbsen gehören zu einem Versuch, der die Grundlagen der Wissenschaft erschüttern wird.” “Vorläufig erschüttern die Erbsen nur meinen Magen.” “Wenn du unbedingt Kartoffeln pflanzen willst, dann geh da rüber auf das andere Feld. Hast du verstanden?” “Aber der Klostergarten ist hier.” “Hier ist kein Platz, aber ich kann dir helfen auf die andere Seite der Mauer zu kommen.” “Was soll denn das?” “Soll ich dir vielleicht auch helfen, auf die andere Seite der Mauer zu kommen?” “Nein.” “Na gut.” “Tja, was wollen wir denn machen Bruder?” “Los, grab schon. Dann pflanzen wir unsere Kartoffeln eben hier.” “Aua! Danke, das war mein großer Zeh!” “Ja, das ist es. Ich habe es! Ich bin mir ganz sicher.” “Was hast du denn herausgefunden, Bruder?” “Die Eigenschaften der Pflanzen werden über getrennte Teilchen weitergegeben. Zwei für die Farbe, zwei für die Form, zwei für die Größe. Manche Teilchen herrschen vor, das heißt sie dominieren. Hier dominiert eindeutig das Gelb. Es ist eine dominante Eigenschaft.” “Also, ich verstehe das nicht. Was soll denn das heißen?” “Ich auch nicht. Ich verstehe nur Bahnhof und Erbsensuppe, mehr nicht.” “Erinnert euch an Darwin. In seinem Buch über die Entstehung der Arten hat er gesagt: Die Gesetzmäßigkeiten der Vererbung sind uns weitgehend unbekannt.” “Nur ein paar Jährchen später entdeckte Mendel diese Gesetzmäßigkeiten der Vererbung. Er entdeckte die Gene. Seine Beobachtungen wurden die Grundlage der modernen Genetik. Ich werde euch das mal erklären. Jede Erbse hat zwei Gene zur Festlegung ihrer Farbe. Ein gelbes und ein grünes. Aber das gelbe ist dominant. Wenn es auf ein grünes Gen trifft ist das gelbe Gen stärker und die Erbse wird gelb. In der nachfolgenden Generation sieht das dann so aus. Wieder dominiert die gelbe Eigenschaft, und zwar da und da. Aber hier finden wir in einer Erbse zwei grüne Gene. Und die grüne Farbe, die in der zweiten Generation verschwunden war, taucht in der dritten wieder auf. Dank der Fortpflanzung, die die Gene der Vorfahren miteinander vermischt, ergibt sich also die großartige Vielfalt an Leben, die wir kennen. Deshalb haben die Kinder die gemischten Eigenschaften von Omi, Opi, Papi und Mami.” “Ja, zwanzig Jahre Forschung. Eigentlich sollte ich das Ergebnis meiner Arbeiten vor der naturkundlichen Gesellschaft von Brünn vortragen. Die Weitergabe der Erbeigenschaften findet also folgendermaßen statt: Die Teilchen setzen sich nach den Vorgaben zusammen, die ich mathematisch definieren kann, als... So weit also das Ergebnis meiner Arbeiten.” “Sie können grummeln und zetern so viel sie wollen, aber ich weiß, dass es so ist.” “Das stimmt, doch niemand hat die Bedeutung von Mendels Arbeiten erkannt. Mendel war seiner Zeit viel zu weit voraus.” “Ich habe eine Idee. Wenn man Pflanzen aussuchen und verändern kann, dann muss man das auch mit Tieren machen können.” “Vielleicht mit Kühen?” “Nein, das würde zu lange dauern. Ich werde es mit Bienen versuchen, die vermehren sich schneller.” “Was ist das denn?” “Das brauche ich, um die Bienen abzuhalten. Sie mögen keinen Rauch.” “Darf ich mal sehen? Ich vertrage auch keinen Rauch. Und was machen wir jetzt?” “Wir werden neue Bienen züchten, die viel Honig produzieren. Pass auf Bruder. Ich nehme die König dieses Bienenschwarms und dann setze ich sie mit ein bisschen Honig in einen neuen Bienenstock. Und von hier nehme ich ein paar Drohnen, die ich zu der König gebe. Natürlich wird das Ganze ein paar Jährchen dauern.” “Natürlich.” “Siehst du, es funktioniert. Diese Bienen geben doppelt so viel Honig wie die anderen. Ich glaube, ich bin auf dem richtigen Weg.” “Was ist denn das?” “Schweinebraten mit Honig. Das ist ein altes chinesisches Gericht.” “Ist ja eklig. Könnte ich nicht lieber ein paar Erbsen bekommen?” “Nein Bruder, die Zeit der Erbsen ist vorbei.” “Und was ist das da?” “Das ist Honigkuchen.” “Mit anderen Worten, Kuchen mit Honig.” “Ekelhaft.” “Sucht ihr zwei vielleicht irgendetwas?” “Wir suchen eine gute Stelle.” “Um etwas anzupflanzen.” “Ein paar kleine Erbschen.” “Tut mir leid, wir haben nicht viel Platz. Vielleicht da drüben auf dem Feld.” “Hier ist eine gute Stelle.” “Das würde ich euch nicht raten.” “Der Garten gehört doch allen Mönchen, oder?” “Wollen wir die beiden Typen angreifen?” “Den Stachel gewetzt und mit Volldampf voraus?” “Schnell! Wir nehmen ein Vollbad.” “Mendel berechnete genau die Schwarmzeit von Bienen und die für ihren Flug nötige Energie. Er machte viele verschiedene Versuche mit Baumkulturen. Beschäftigte sich mit der Verbesserung von Fruchtarten, mit Wetterkunde. Aber sein Lebenswerk waren die Erbsen und die Gene. Ein zentraler Begriff der modernen Biologie. Dabei musste er Jahrzehnte warten, bis die Bedeutung seiner genialen und modernen Forschungsarbeiten von der Fachwelt anerkannt wurde.” “Mendel hat rein zufällig diese Theorie entwickelt und jetzt will er auch noch daraus ein Gesetz machen.” “Ach was, das darf man alles gar nicht so ernst nehmen.” “Herr Melring, bitte.” “Die Regeln, die Mendel bei Erbsen herausgefunden hat, lassen sich auch auf andere Pflanzen anwenden. Und vergessen sie nicht, sie gelten auch bei Tieren.” “Warum dann nicht auch für den Menschen? Mendel hat also wirklich die Gene entdeckt.” “Die Gene machen aus einem Menschen das was er ist. Eine Fliege zu einer Fliege. Einen Elefanten zum Elefanten. Die Arbeiten von Mendel öffneten den Weg zu vielen anderen Entdeckungen.” “Ach, Herr Müller, könnten sie mir mal bitte diese Fliege fangen?” “Aber natürlich, Mister Morgan. Die Gene befinden sich in diesen Stäbchen, den Chromosomen.” “Ich habe es herausgefunden! Ich… oh Verzeihung.” “Oh, tja, was haben sie denn herausgefunden, Mister Avery?” “Die Gene bestehen aus einem langen Molekül, die DNA. Der Baustein des Lebens.” “Watson! Crick! Was machen sie denn da?” “Wissen sie, Chef, wir bauen uns gerade ein DNA-Molekül.” “Auch gut. Ein was?” “Und was sehen sie, Ms McClintock?” “Das sind springende Gene.” “Was soll denn dieser Unfug, Mr Ochoa?” “Das ist der genetische Code, den ich gerade geknackt habe.” “Wir wissen heute, dass die DNA Träger der Gene ist, die die Eigenschaften übermitteln. Sie steuert die Herstellung der Dinge, die der Organismus braucht. Und die Wissenschaft macht es möglich diese Gene im Labor zu verändern. Mit Hilfe der modernen Genetik kann man heutzutage besondere Medikamente herstellen. Zum ersten Mal versucht der Mensch seine eigene Entwicklung zu beeinflussen.” “Willst du damit sagen, Meister, dass der Mensch sich selbst verändern kann?” “Ja. Er kann heute auf die Gene einwirken. Also auf die Vererbung. Das gibt ihm eine unvorstellbare Macht, die er mit viel Feingefühl benutzen muss und mit sehr viel Vorsicht.”