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Hintergrund: Die Qualle im Mensch

Für viele sind diese Tiere nichts als glibberige, eklige Meeresbewohner, darunter einige, die uns Menschen mit ihrem Gift durchaus auch gefährlich werden können. Was verbindet uns Menschen mit diesen durchsichtigen und zu 98 Prozent aus Wasser bestehenden Wesen?

Quallen (Quelle: SWR - Screenshot aus der Sendung)

Quallen - sie haben mehr mit uns gemeinsam, als man denkt.

Kollagen - Ein Erfolgspatent der Evolution steckt uns in den Knochen

Vor mehr als 700 Millionen Jahren bilden sich aus den Einzellern mehrzellige Organismen, dazu zählen Schwämme, Korallen und Quallen. Ihr Körper setzt sich aus vielen einzelnen Zellen zusammen, die miteinander verbunden sind. Unterstützt wird dieser Zellverband durch ein Eiweiß (Protein), das Kollagen. Es besteht aus vielen ineinander verdrehten und dicht gewickelten Fasern, die durch ihre Anordnung äußerst stabil sind. Dieser Stoff besitzt sogar eine größere Zugfestigkeit als Stahl.

Bei Quallen steckt der biologische Alleskleber in der gallertartigen Stützschicht. Das Patent hat sich über viele Millionen Jahre bewährt und ist heute im gesamten Tierreich verbreitet. Auch im menschlichen Körper ist Kollagen zu finden - bis zu 30 Prozent macht sein Anteil an den Proteinen aus. Kein anderes Eiweiß kommt bei uns so häufig vor. Von seinen Eigenschaften profitieren Knochen, Knorpel, Sehnen, Bänder, Zähne und Haut. Es hilft dem Körper Haltung zu bewahren - ohne Kollagen würden wir in uns zusammensacken.

Seinen Namen erhielt das Kollagen aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie „Leim erzeugend“, denn früher wurde das Kollagen aus Knochen ausgekocht und als Leim im Holzhandwerk genutzt. Auch heute noch ist der eiweißhaltige Kitt wichtig: in der Lebensmittelindustrie, etwa als Gelatine in Gummibärchen, bei Kosmetikprodukten als Wundermittel für ein straffes Bindegewebe oder als Knorpelersatz in der Medizin. Bislang dienten vor allem Rinderknochen als Lieferanten für das Kollagen. Seit der Tierseuche BSE suchen Forscher nach Alternativen und entdeckten die Qualle als ideale Rohstoff-Quelle.

Sehen und gesehen werden

Doch die Qualle steckt uns nicht nur buchstäblich in den Knochen, auch eines unserer Sinnesorgane findet schon in diesen transparenten Tieren seinen Ursprung: unser Auge! Die Umwelt mit eigenen Augen zu betrachten, setzt voraus, dass Lichtstrahlen, die ins Auge treffen, lichtempfindliche Rezeptoren und damit Nerven anregen, die so Signale an das Gehirn weiterleiten. Auch einige Quallen besitzen Augen. Sie haben jedoch kein Gehirn und können daher die Information nicht weiter bearbeiten. Allerdings können sie Hell oder Dunkel wahrnehmen und entsprechend darauf reagieren, indem sie beispielsweise auf eine Lichtquelle zuschwimmen. Diese lichtempfindlichen Sehorgane entstanden wahrscheinlich noch vor dem Gehirn. Wissenschaftler gehen davon aus, dass es anfangs, vor etwa 570 Millionen Jahren, einzelne lichtempfindliche Zellen gab, von denen sich einige zu speziellen Lichtrezeptoren weiter entwickelten. Sie sind die Basis für alle weiteren Augentypen, die sich sehr wahrscheinlich mehrmals und voneinander unabhängig im Laufe der Evolution entwickelt haben: etwa die Facettenaugen der Insekten, die Grubenaugen der Schnecken, die Lochkameraaugen des Nautilus oder die Linsenaugen der Wirbeltiere. Es gibt Augen für räumliches Sehen und für den 360°-Blick, Sehorgane für Farben, für Hell-Dunkel-Kontraste oder für eine bessere Nachtsicht. So verschiedenartig die Augentypen auf den ersten Blick auch sein mögen, so teilen sie doch genetische Grundlagen. Ihnen gemeinsam ist nämlich das Gen für das Wachstum der sehenden Sinnesorgane: Es heißt Pax. In Experimenten konnte nachgewiesen werden, dass durch die Aktivierung dieses Gens, etwa in den Flügeln von Fliegen, Augen wuchsen. Umgekehrt entwickelten sich keine sehenden Sinnesorgane, wenn Pax durch einen künstlichen Eingriff ausgeschaltet wurde. Dieser genetische Schalter ist bei allen sehenden Lebewesen zu finden, er steuert die Entwicklung der Augen. Sie sind also alle miteinander verwandt: die einfachen lichtempfindlichen Sensoren der Qualle bis hin zu den Farben sehenden Linsenaugen des Menschen.

Menschliches Auge (Quelle: SWR - Screenshot aus der Sendung)

Menschliches Auge - geniales Patent der Evolution.

Die innere Qualle

Jeder menschliche Embryo durchläuft bei seiner Entwicklung - von der befruchteten Eizelle bis hin zum Fötus - verschiedene Stadien, die ihn mit bestimmten Lebewesen verbinden. Schon in den ersten Tagen seines Lebens absolviert er dabei ein wichtiges Stadium, die so genannte Gastrulation: Ausgangslage ist die Blastozyste, eine einschichtige Hohlkugel, deren Gewebe sich wie ein Becher einstülpt. Die Gastrula ist ein becherförmiger Keim, eine bauchige Gestalt, die aus zwei Zellschichten besteht. In diesem Stadium ähnelt der menschliche Embryo einer Qualle, entwickelt sich aber bald weiter. Die Quallen haben mit der "Becherform" schon ihre endgültige Gestalt erreicht.

Wie alle tierischen Vielzeller entwickeln sich auch die zu den Hohltieren gehörenden Quallen auf diese Weise: Die gallertartigen Wasserwesen bestehen aus zwei einschichtigen Gewebslagen, zwischen denen sich noch eine zellfreie Schicht befindet, die u.a. das Formgebende Kollagen enthält. An der Öffnung des „Bechers“ sitzen Tentakel, die helfen, die Nahrung in den (Ur-)Mund zu befördern. Durch die gleiche Körperöffnung wird Unverdauliches auch wieder abgegeben.