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Milchglas © dpa Lupe
Die Milch macht's
Nahezu alles hinterlässt Spuren im Erbgut
Wie der Mensch Milch verdauen "lernt"
Das Genom ist eine Baustelle. Einfluss auf diese Baustelle nehmen auch kulturelle Erfahrungen, die für Veränderungen im Erbmaterial sorgen und so als Evolutionsvorteil an nachfolgende Generationen weitergegeben werden können. Der Anthropologe Joachim Burger forscht auf dem Gebiet der Paläogenetik und hat sich intensiv mit der Milchzuckerverträglichkeit beschäftigt.
Joachim Burger, Anthropologe und Molekularbiologe, sagt: "Der Normalzustand ist, dass man als Erwachsener Milch nicht in größeren Mengen verdauen kann. In Europa beginnt aber vor 7500 Jahren mit dem Einzug der Landwirtschaft und der Sesshaftigkeit ein Prozess, der dazu führt, dass ein Großteil der Europäer das heute kann."

Die Analyse der DNA neolithischer Skelettfunde verriet die Geschichte der Milchzuckerverträglichkeit. Die Fähigkeit Milchzucker aufzuspalten wird durch das Gen LCT gesteuert, das normalerweise im Erwachsenenalter abgeschaltet wird. Joachim Burger dazu: "Man kann deutlich sagen, dass die Kultur des Ackerbaus das Genom der Europäer maximal beeinflusst hat. Ein Gutteil der Mittel- und Nordeuropäer kann seine Ahnenschaft auf eine Handvoll neolithische, jungsteinzeitliche Bauern, die vor 8000 Jahren zufällig in der Lage waren als Erwachsene Milch zu verdauen, zurückführen."

Ein Überlebensvorteil. Die DNA-Proben verraten, wie lange diese genetische Anpassung brauchte, um sich durchzusetzen. "Noch in der Bronzezeit, drei bis viertausend Jahre nach dem Anfang der Sesshaftigkeit in Europa, finden wir kaum Menschen, die in der Lage sind, Milch zu verdauen. Erst gegen Ende der Bronzezeit und in der Eisenzeit, vor etwa 3000 Jahren, fangen die Menschen an, Milch zu verdauen. Der Vorgang entspricht in etwa einer Exponentialkurve, es geht ganz langsam los und dann haben plötzlich ganz viele Menschen diese Fähigkeit", so Burger.

Umwelt und Sozialerfahrungen wirken ein
Fast 80 Prozent aller erwachsenen Mittel- und Nordeuropäer können heute ohne Probleme Milch verdauen. Parallel entwickelte sich diese genetische Variante auch in afrikanischen Rinderzüchterkulturen. In anderen Gegenden der Welt, wie zum Beispiel in Asien, vertragen rund 90 Prozent der Bevölkerung bis heute keine Rohmilch.

Wir wissen heute, dass das Genom kein statisches Programm ist. Umwelteinflüsse und Sozialerfahrungen hinterlassen ihre Spuren im Erbgut, auch in viel kürzeren Zeiträumen. Elisabeth Binder vom MPI für Psychiatrie sagt: "Man hat in den letzten Jahren herausgefunden, dass Umwelt- und Sozialerfahrungen in unserem Kulturkreis zwar nicht auf die Abfolge der einzelnen Basen oder Buchstaben im Genom Einfluss haben, aber sie können verändern, wie dieses Genom abgelesen wird."

Dauernde Anpassung an Lebensumstände
Über solche epigenetischen Veränderungen forscht die Arbeitsgruppe von Elisabeth Binder. Dafür wurde das Erbmaterial von rund 2000 traumatisierten Patienten analysiert. Dabei liegt der Fokus der Forschung auf dem FKBP5-Gen, weil dieses Gen eine zentrale Rolle im Stresshormonsystem spielt und auch dabei, wie unser Körper auf Stress reagiert. Im Labor konnte festgestellt werden, dass extremer Stress und damit hohe Konzentration von Stresshormonen eine epigenetische Veränderung bewirken. Die Analysen zeigen, dass von der DNA an der Stelle des Gens eine Methylgruppe abgespalten wird, was die Aktivität des Gens deutlich erhöht.

Die am DNA-Strang angedockten Methylgruppen wirken als Schalter, um Gene abzuschwächen oder zu verstärken. Sie sind eine Art Tuningsystem, das unser Genom in seiner Aktivität unseren Lebensumständen anpassen kann. Die grundsätzliche Frage der Forscher ist nun, wie stabil solche Veränderungen sind und ob sie an nachfolgende Generationen vererbt werden können. Binder sagt: "In Studien am Menschen kann man nur schwer auseinanderhalten, was ist Epigenetik und was sind Verhaltensänderungen. Einige Studien am Menschen haben aber gezeigt, dass sich traumatische Erlebnisse der Eltern oder Großeltern auf die Psyche der Kinder oder Enkelkinder auswirken können. Vor kurzer Zeit konnte bei Mäusen ganz klar gezeigt werden, dass traumatische Erlebnisse wahrscheinlich direkt auch über die Spermien des Vaters an die Kinder weiter vererbt werden und wahrscheinlich auch an die Enkelkinder und Urenkelkinder."

Mehr Veränderungen als bislang angenommen
Heute ist erwiesen, dass sich auch unser Ernährungsverhalten im Erbmaterial abbildet und weitergegeben werden kann. Schwedische Wissenschaftler untersuchten Generationsfolgen seit dem 19. Jahrhundert und entdeckten das Menschen kaum anfällig für Diabetes waren, wenn ihre Großväter im Alter von 8 bis 12 Jahren gehungert hatten. Dies galt allerdings nur für die männlichen Enkel. Niederländische Untersuchungen wiederherum zeigten am Beispiel von Kriegsmüttern, dass Hunger während der Schwangerschaft Kinder beiderlei Geschlechts im späteren Leben anfälliger für Herz-Kreislauferkrankungen machte.

Neuste Untersuchungen amerikanischer Wissenschaftler deuten darauf hin, dass sich das menschliche Genom in den vergangenen 5000 bis 10.000 Jahren erheblich verändert hat. Welche Auswirkungen das in Zukunft haben wird, ist bisher allerdings noch nicht klar. Es bleibt offen, wie sehr unser kulturelles Sein unsere genetische Evolution in neue Bahnen lenken wird.

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© apPaläoanthropologie
Wer uns in den Genen steckt
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VideoInterview mit Joachim Burger
Der Professor für Anthropologie von der Universität Mainz im Gespräch.