KREBS: Die unsterbliche Krankheit (German Edition)

befindet sich immer im Zwiespalt, denn er kann nie alles gleichzeitig haben. Baut er das Auto größer, wird es geräumiger, aber auch schwerer. Macht er es schneller, muss er die Bremsen aufwendiger gestalten, um es wieder zum Stehen zu bringen. Kein Auto kann die Vorzüge eines Formel-1-Wagens und eines Familienautos in sich vereinigen. Die Optimierung in Richtung Höchstgeschwindigkeit oder Beschleunigung geht immer auf Kosten anderer Eigenschaften wie Verbrauch und begrenzt Parameter wie Gewicht oder Sitzplätze. Die Ursache dieses Dilemmas findet sich in den Naturgesetzen.
    Lebende Organismen, selbst Einzeller, sind unendlich viel komplizierter als Automobile. Trotzdem sind sie natürlich den Naturgesetzen unterworfen. Eine spezielle Variante des Optimierungsproblems ist die Stabilität ihres genetischen Textes. Ohne ein gewisses Maß an genetischer Instabilität gäbe es keine Evolution. Andernfalls wäre die Erde immer noch von denselben winzigen Bakterien bevölkert, die schon vor über 3 Milliarden Jahren in der Ursuppe schwammen.
    Wäre jede
DNA
-Kopie perfekt,
gäbe es keine Mutationen, und es entstünde keine genetische Varianz zwischen den Individuen. Erst wiederholte kleine Fehler lassen Variationen in einer Population entstehen. Mit den Varianten entwickeln sich Gruppen erfolgreicherer und weniger erfolgreicher Individuen, aus denen schließlich auch neue Arten hervorgehen können.
    Kurz zusammengefasst benötigt die Evolution drei Zutaten: Die Gene einer Population müssen Mutationen unterworfen sein. Diese Mutationen lassen eine Vielzahl unterschiedlicher genetischer Varianten entstehen. Alle diese Varianten konkurrieren in einem Lebensraum, der seine Bewohner unter Selektionsdruck stellt. Erfolg in solcher Umgebung bedeutet Überleben und Fortpflanzung.
    Die weitaus längste Periode der belebten Erdgeschichte gehörte ausschließlich den Einzellern. Über 3 Milliarden Jahre waren die Protozoen 16 , mikroskopisch kleine Lebewesen, die einzig existierende Lebensform auf unserem Planeten. Also waren drei Milliarden Jahre lang die Begriffe »Zelle« und »Lebewesen« praktisch deckungsgleich.
    Unter dieser trügerisch ruhigen Oberfläche scheinbarer Stagnation tobte aber diese ganze Zeit das Drama der Evolution. Bei einzelligen Lebewesen wird jede Mutation, die vor der Teilung einer Zelle nicht bereinigt wurde, aufdie nächste Generation weitervererbt. Das kann unter Umständen erhebliche Folgen für die Nachkommenschaft haben. Manchmal optimieren Mutationen den Phänotyp, so dass er dadurch besser an die Erfordernisse seines aktuellen Lebensraums angepasst ist.
    Diese Fälle sind allerdings die Ausnahme. Mit der Zeit kumulieren aber solche positiven Ausnahmen, weil ihre Träger eher überleben und mehr Nachkommen zeugen als die Konkurrenz. Langsam verändert und diversifiziert sich aus diesem Grund das Erbgut einer Population. Neue Arten entstehen beispielsweise durch die Verschiebung der Einwirkungen des Selektionsdrucks, zum Beispiel aufgrund räumlicher Abtrennung einzelner Gruppen oder durch Spezialisierung auf bestimmte Nischen innerhalb eines Lebensraums. Bezogen auf den langfristigen Erfolg einer größeren Gruppe ist daher eine gewisse Fehlertoleranz sogar nützlich, weil es die Variationsbreite der Gene innerhalb einer Bevölkerung vergrößert und so Anpassungen an neue Erfordernisse der Umwelt erleichtert.
    Die genetische Instabilität
hat aber ihre Kehrseite. Mutationen treffen das Genom absolut zufällig. In vielen Fällen sind Mutationen folgenlos, weil sie DNA-Abschnitte betreffen, die gar nicht in Eiweiße übersetzt werden, oder weil sie sogenannte konservative Mutationen sind, die die Aminosäuresequenz nicht verändern. Wenn sie aber Folgen haben, dann sind diese meistens negativ. Sie führen oft zur Funktionseinschränkung oder gar zum Funktionsverlust des entsprechenden Proteins. Je nach der Bedeutung des entsprechenden Proteins kann das für die Zelle oder ihre Nachkommen im Extremfall Unfruchtbarkeit oder gar Tod bedeuten.
    Vor etwa 600 Millionen Jahren kam es zu einer Revolution in der Biosphäre. Eine völlig neuartige Form von Lebewesen entstand. Einige Zellen schlossen sich zu Zweckverbänden mit gemeinsamen Interessen zusammen. Die Evolution überschritt damit eine entscheidende Schwelle und betrat das Land der vielzelligen Organismen. Diese Metabionten und insbesondere die Metazoen, die vielzelligen Tiere, begannen die Erde zu bevölkern und ihr Gesicht zu prägen. Von