Gerhard Staguhn - Die Suche nach dem Bauplan des Lebens (Buchtipp/Rezension/Kinderbuch/Jugendbuch)
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  Lesealter: 14 Jahre  

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Der Bauplan des Lebens
Gerhard Staguhn - Die Suche nach dem Bauplan des Lebens

it seinem dritten Band "Die Suche nach dem Bauplan des Lebens" beendet der Sachbuchautor Gerhard Staguhn seine Trilogie der neuesten naturwissenschaftlichen Forschung. In den beiden vorigen Büchern hat er "Die Rätsel des Universums" versucht zu entschlüsseln und "Die Jagd nach dem kleinsten Baustein der Welt" beschrieben. Nun wendet er sich Fragen der Biologie zu und beschäftigt sich mit verschiedenen Evolutionstheorien, der umstrittenen Gentechnik sowie der aktuellen Gehirnforschung.

Staguhn beginnt seine Ausführungen, die überaus präzise und sehr gut zu lesen sind, mit den Fragen: Wie entstand überhaupt Leben auf der Erde? Woraus hat es sich entwickelt? Und was ist Leben?

Sehr ausführlich beschreibt Staguhn das Auftreten der ersten Menschen in Afrika, als der Wiege der Menschheit und den Kampf zwischen Neandertaler und Homo sapiens. Er hält jedoch fest, dass immer noch eine Menge Fragen auf diesem Gebiet offen sind. Noch ist nicht klar, ob "der Homo sapiens den Neandertaler ausgerottet hat. Es wäre der erste Völkermord in der Menschheitsgeschichte."

Der Ausblick, den die neuste Genforschung bietet, ist beängstigend, seit auf diesem Gebiet in kurzer Zeit riesige Fortschritte gemacht werden. Der Bauplan des menschlichen Genoms ist weitgehend entschlüsselt und die entscheidende Frage in der Gentechnik lautet schon längst nicht mehr: "Gentechnik ja oder nein, sondern welche Gentechniken angewandt werden sollen und welche nicht?" Letztendlich wird die Antwort wohl der Markt und der zu erwartende Gewinn geben.

Absolute Zukunftsmusik sind noch die von Staguhn beschriebenen neuen DNS - Computer, an denen mit Feuereifer geforscht wird. Sie sollen ihre Informationen nicht länger auf 1 und 0 Basis speichern, sondern der Rechenvorgang wird aus der Umformung von DNS - Molekülen bestehen. "Zur Speicherung von Informationen ist die DNS ohnehin bestens geeignet. Schließlich benützen die Zellen sie seit Milliarden von Jahren genau dafür."

Es ist faszinierend Gerhard Staguhn auf seiner Reise in die Forschungsgebiete der Biologie zu begleiten. Er spart nicht an kritischen Worten zu den unkalkulierbaren Gefahren, die sich aus den neuen Erkenntnissen und Möglichkeiten ergeben.

"Die Suche nach dem Bauplan des Lebens" richtet sich an Jugendliche, die an diesem Thema interessiert sind und eine umfassende, gut lesbare aktuelle Zusammenfassung haben möchten. Dieses besondere Sachbuch, angereichert mit 16 Farbtafeln, trägt fächerübergreifend den Schulstoff aus Chemie, Physik und natürlich der Biologie zusammen.

Aber auch Oberstufenschüler werden hier kompakte Informationen finden, wenn sie mit dem umfangreichen Stichwortverzeichnis als Nachschlagewerk arbeiten. Dargeboten wird der aktuelle Stand der Forschung überaus gut verständlich und umfassend recherchiert. Genau dies garantiert, dass dieser Band auch unter den Erwachsenen schnell seine Anhänger haben wird. © manuela haselberger


Gerhard Staguhn - Die Suche nach dem Bauplan des Lebens
zahlreiche Illustrationen und 16 farb. Abb.
2001, München, Hanser Verlag, 214 S., 34.99 DM / 17.89
2005, München, dtv, 219 S., 10.00 (TB)
   

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Fortsetzung des Lesezitats ...

Würde sich die Erde nicht drehen, gäbe es kein Leben auf ihr

Die Erde selbst erzeugt diesen für das Leben so wichtigen magnetischen Schutzschild. Dass die Erde ein Magnet ist, weiß man schon lange, doch wie sie ihr Magnetfeld erzeugt, ist erst seit kurzem bekannt, wobei auch hier noch immer viele Detailfragen offen sind. Ziemlich einig sind sich die Geophysiker mittlerweile darin, dass das Erdmagnetfeld im zähflüssigen Magrna des Erdmantels entsteht, der unter der dünnen Erdkruste liegt. Das Magma besteht hauptsächlich aus flüssigem, etwa 4000 Grad Celsius heißem Eisen. Dieser kugelschalenförmige Bereich des Erdinnern wird von dem noch wesentlich heißeren Erdkern erhitzt.

Wie im Wasser, das auf einer Herdplatte zum Kochen gebracht wird, steigen auch im zähflüssigen Erdmantel heiße Blasen nach oben. Dabei erkalten sie und sinken wieder nach unten. Gleichzeitig wirkt auf die zähflüssige Masse parallel zu den Breitengraden die so genannte Corioliskraft; sie ist benannt nach dem französischen Physiker G. G. Coriolis (1792-1843). Diese Kraft entsteht als Folge der Erddrehung, ist also eine Trägheitskraft ähnlich wie die Fliehkraft.

Die vom Erdkern ausgehende Heizkraft und die Corioliskraft bewirken gemeinsam, dass sich das zähflüssige Magma auf schraubenförmigen Bahnen in zylinderförmigen Walzen bewegt, die parallel zur Erdachse liegen.

Wenn das Material in solch einer Strömung elektrisch leitend ist, was ja beim Eisen der Fall ist, kann es von selbst ein Magnetfeld erzeugen und aufrechterhalten. Die Erde ist eine Art Dynamo, genauer: ein sich selbst erzeugender Dynamo. Dieser Erddynamo springt aber erst an, wenn sich das eisenhaltige Magma schraubenförmig und schnell genug dreht. Damit das Erdmagnetfeld stabil bleibt, muss der Erdkern unablässig eine Leistung von etwa zehn Milliarden Watt in das umwälzende Magma einspeisen.

Zwei deutschen Forschergruppen gelang es Anfang 2000, die Richtigkeit dieser Erddynamo-Theorie in Experimenten nachzuweisen. Heißes, flüssiges Natrium - ein Metall wie das Eisen - wurde durch mehrere Kanäle gepumpt und floss dabei wie das Eisen im Erdmantel auf schraubenförmigen Bahnen. Die Wissenschaftler konnten beobachten, wie sich ab einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit von selbst ein Magnetfeld aufbaute und während der Dauer des Experiments stabil blieb.


Woher weiß eine Zelle, was sie zu tun hat?

Der grandiose Erfolg der modernen Lebenswissenschaften scheint die Ansicht, dass Leben auf purer molekularer Mechanik beruht, zu bestätigen. Die Entdeckung der Doppelhelix-Struktur der Erbmaterie durch Watson und Crick lieferte den augenscheinlichen Beweis, dass zumindest eine wichtige Grundbedingung des Lebens, die Vererbung von Eigenschaften auf Nachkommen, vollkommen mechanisch vor sich geht. Hier tritt ein elementarer Widerspruch des Lebens zutage, den bezeichnenderweise ein Atomphysiker, der Däne Niels Bohr, als Erster formuliert hat. In seinem Vortrag "Licht und Leben" von 1932 stellte er fest, dass auch die lebende Materie, zerlegt man sie in ihre kleinsten Bestandteile, aus physikalischen Objekten besteht, nämlich aus Atomen. Und für diese gelten sämtliche Naturgesetze, also die Gesetze der Physik.

Nun ist es allerdings so, dass durch diese Zerlegung der Materie die besondere Qualität des Lebens verloren geht. Es bleibt ein chaotischer Haufen toter Materie übrig, der keinerlei Information über die besondere Qualität des Lebens mehr liefert. Ein Lebewesen ist somit etwas äußerst Widersprüchliches: aus toter Materie bestehend, aber dabei lebens- und vermehrungsfähig. Vom Standpunkt des Physikers ist Leben etwas, das aller physikalischen Vernunft und Logik widerspricht. Diesen Widerspruch löst die moderne Biologie, indem sie die Behauptung aufstellt: Lebewesen sind molekulare Maschinen.

So schockierend das klingt - die modernen Biowissenschaften untermauern diese rigorose Ansicht mit jeder neuen Entdeckung, die sie machen. Und zu fragen ist, ob denn überhaupt jemand darüber schockiert ist. S. 45 S. 45


Die DNS funktioniert wie ein Computer

So rätselhaft den Wissenschaftlern alle diese Gestaltungskräfte und Informationssysteme der Natur im Einzelnen noch sind - eines ist sicher: Die Gene und Proteine spielen die Hauptrollen. Mag das alles unseren Verstand doch sehr strapazieren und verwirren, niemand wird abstreiten, dass die Gene und Proteine faszinierende Objekte der modernen Forschung sind, ähnlich faszinierend wie die Bausteine der Materie, die von den Atomphysikern untersucht werden. Hier wie dort liegt das Faszinierende nicht zuletzt in der Unsichtbarkeit der Objekte. Es macht staunen, dass so unendlich viele Informationen wie die, die in den Genen gespeichert sind, im winzigen Raum eines Zellkerns Platz finden. Das gesamte biologische Wissen über einen Organismus liegt verschlüsselt im Kern jeder seiner Zellen. Dieses Prinzip der Speicherung von Information auf kleinstem Raum, das die Natur hier praktiziert, ähnelt in gewisser Weise der Digitalisierung von Information in der Computerwelt. Wie der Computer letztlich nur zwei Zeichen bei seiner Rechenarbeit verwendet, nämlich 0 und 1, so verwendet die Natur vier, die uns inzwischen bestens vertraut sind: A, G, C, T. Und wie der Computer seine Daten auf winzigen Chips speichert, so tut es die Natur in winzigen Genen.

Dass die Forscher beim Lesen der genetischen Buchstabenfolge Computer einsetzen, erscheint einem wie die Verkoppelung zweier ähnlicher Speichersysteme für Information. Darin bestätigt sich, was die Biologen längst wissen: dass auch auf der Ebene der Gene nichts anderes als Informatik im Spiel ist. Die Natur "arbeitet" mit winzigen Computern.

Es muss deshalb gar nicht verwundern, dass bereits vor sieben Jahren der amerikanische Mathematiker Leonard Adleman die Idee eines DNS-Computers hatte. Denn im Prinzip hat die Natur in der DNS den leistungsstärksten Rechner entwickelt, der sich denken lässt. Die DNS ist ein schier grenzenloses Speichersystem für Baupläne des Lebens. Die in der DNS aufbewahrte Information wurde in Jahrmilliarden wieder und wieder kopiert, indem sich das irdische Leben aus einfachsten Formen zu immer komplexeren weiterentwickelte - die perfekte biochemische Datenverarbeitung. S. 96


Die Affennatur des Menschen

Charles Darwin war nicht der erste Wissenschaftler, der die These vertrat, dass der Mensch vom Affen abstamme. Streng genommen hat er das ohnehin nicht behauptet, sondern gesagt, dass Affe und Mensch einen gemeinsamen Vorfahren hatten. Das ist ein kleiner, aber wichtiger Unterschied. Er besagt, dass sich die Entwicklungswege von Affe und Mensch schon vor relativ langer Zeit trennten.

Von den drei Menschenaffen-Arten stehen uns die Schimpansen genetisch am nächsten: 98,4 Prozent der Gene haben wir mit ihnen gemeinsam. Mit den Pavianen zum Beispiel, die freilich nicht zu den Menschenaffen zählen, teilen wir nur 94 Prozent der Gene. Was aber das Verblüffende ist: Mensch und Schimpanse sind genetisch naher miteinander verwandt als Schimpanse und Gorilla. Diese genetische Tatsache sollte man jedoch nicht überbewerten. Entscheidend ist ja die Frage, wieso die geistigen Unterschiede zwischen Schimpanse und Mensch so gewaltig sind, während sie zwischen Schimpanse und Gorilla kaum ins Gewicht fällen. Man sollte in diesem Zusammenhang auch nicht vergessen, dass sich zum Beispiel Mensch und Maus in ihrer DNS immer noch zu 92 Prozent gleichen. Und selbst eine einfache Fruchtfliege teilt noch 75 Prozent der Gene mit uns Menschen. S. 57


Warum die Genforschung Angst macht

Es bedarf keiner allzu großen Fantasie, sich vorzustellen, welche Möglichkeiten sich der Menschheit durch die biotechnologische Revolution, deren Beginn wir gerade miterleben, eröffnen. wie jede Revolution birgt auch diese gewaltige Gefahren in sich. Es liegt auf der Hand, dass Segen und Fluch gerade auf dem Genforschungsgebiet nah beieinander liegen.

Das Problem hatten auch die ersten Erforscher der Gene sehr schnell erkannt. Das Klischee vom blind drauflos forschenden Wissenschaftler stimmt also zumindest im Fall der Genetiker nicht. Die Begeisterung, die vor 25 Jahren in den ersten Genforschungslabors der USA herrschte, war von Anfang an mit starken Zweifeln und Ängsten durchmischt. Die ersten Ängste betrafen die Forscher selbst wegen der Gefährlichkeit mancher Viren, mit denen sie experimentierten und von denen man zum Beispiel wusste, dass sie Krebs auslösen konnten. Sehr bald aber entstand eine allgemeinere Diskussion wegen der Ängste, die sich in der Öffentlichkeit breit machten. Wird mit diesen Manipulationen am Erbgut nicht etwas in Gang gesetzt, dessen Folgen noch niemand absehen kann, Folgen für die Gesundheit, für das Leben auf der Erde schlechthin, Folgen auch für das gesellschaftliche Miteinander, Folgen für die Gesetzgebung? So oder ähnlich lauteten die Fragen. Niemand war in der Lage, Antworten zu geben. Doch eines war allen - trotz der Ratlosigkeit - klar: Der Mensch stand an der Schwelle zu einem vollkommen neuen Selbstverständnis: Mit dem Eingriff ins Erbgut griff er in die Schöpfung selbst ein. Die hatte seit Milliarden Jahren nur ihren eigenen Gesetzen gehorcht. Freilich hat auch die Schöpfung niemals etwas anderes getan, als Gene zu verändern. Die Evolution gäbe es ohne genetische Veränderung nicht. Das Einzige, was an der Schöpfung gleich bleibend ist, ist die Veränderung. Die Genveränderung kann also nicht das übel sein, denn ohne dieses .übel~ gäbe es uns gar nicht. Fortan besteht allerdings die Möglichkeit, sich über die Gesetze der Natur teilweise hinwegzusetzen. Die Gesetze von Zeugung, Geburt, Krankheit, Altern und 1~d sind auf einmal in Frage gestellt.S. 141 S. 141
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© 1.11.2001 by
Manuela Haselberger
Quelle: http://www.bookinist.de