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Tour 2 Das Reproduktionssystem: Von DNA über Taxonomie zum Geschlechtsverkehr

Ich habe bereits im letzten Teil auf einer der zurückliegenden Seiten damit begonnen, über Genpools zu sprechen. Den Begriff „vererbbar“ habe ich in meinen Ausführungen über die Domestikation wiederholt verwendet. Dabei handelt es sich weder um einen Zufall noch einen Unfall. Denn wenn man beschreibt, was einen Hund ausmacht oder was ein Hund eben nicht ist, dass er nämlich eine andere Spezies ist als wir, dann hängt das alles von vererbbaren Merkmalen ab. Aber ohne ein funktionierendes Fortpflanzungssystem geben Hunde vererbbare Merkmale auch nicht weiter. Allzu viel an Wissen über die Vererbungsmechanismen auf der suborganischen Ebene benötigen wir gar nicht wirklich. Und doch lasse ich mich nicht abhalten, Ihnen trotzdem davon zu erzählen. Das könnte Ihnen irgendwann noch von Nutzen sein. Etwa dann, wenn Sie über die Anschaffung eines neuen Hundes nachdenken. Und wenn Sie dann von CRISPR hören, werden Sie wissen, dass das gar nichts mit knackigem Gemüse zu tun hat, sondern mit Designerhunden und Ihrer Zukunft zusammenhängt.

DNA

Über die DNA selbst brauchen wir gar nicht viel zu sagen. Ich gehe davon aus, dass es Ihnen genügt, zu wissen, dass die DNA ein langes Molekül ist. Sie sieht wie eine Leiter mit Sprossen aus, die zu einer Spirale verdreht ist. Die DNA speichert Informationen einschließlich der Anweisungen zur Herstellung eines Organismus‘, und zwar in Molekülketten. Das ist etwa so ähnlich wie mit den Buchstaben auf dieser Seite, die sich zu Wörtern und dann zu Sätzen aneinanderreihen. Wenn die DNA gelesen wird, um die Anweisungen zu erhalten, spaltet sich das DNA-Molekül in der Mitte der Sprossen auf. Ansonsten ist alles außer den Teilen, die von der jeweiligen Zelle zum erforderlichen Zeitpunkt gelesen werden müssen, die meiste Zeit eng zusammengerollt. Leberzellen benötigen andere Arbeitsanweisungen als Nervenzellen. Die molekularen Werkzeuge in der Zelle können das richtige Teil finden, es weit genug ausfalten und in den Sprossen der Leiter aufspalten, um es zu lesen. Sie können sogar kleinere Reparaturen daran vornehmen, ohne das Ganze wie eine Angelschnur oder einen Garnhaufen zu verknoten. Jede Zelle im Körper Ihres Hundes, mit Ausnahme von Spermien oder Eizellen, verfügt über zwei vollständige DNA-Anweisungen für die Herstellung des ganzen Hundes mit allem Drum und Dran. Diese DNA aus einer einzelnen Zelle aneinandergereiht wäre in etwa zwei Meter lang. An dieser Stelle nehmen wir uns kurz Zeit für einen Reality-Check: Zellen sind so winzige Teile, dass man sie sich nur schwer vorstellen kann. Die übliche Zellgröße bei einem Menschen beträgt etwa 0,025 mm. Ich habe Ihnen eben erklärt, dass eine kleine winzige Zelle (die vielleicht ein Zehntel des Durchmessers eines menschlichen Haares misst) zwei Meter an DNA enthält. Das verdient zumindest ein vorübergehendes „Wow“, vielleicht sogar ein „Echt, sind Sie da sicher?“. Oh ja, das bin ich. Sie können auch das gerne auf der nächsten Party anbringen, die Sie besuchen!

Beim Menschen sind diese zwei Meter DNA in jeder Zelle in sechsundvierzig Teilen gespeichert, die jeweils als Chromosom bezeichnet werden. Ihr Hund, genau wie Wölfe und Kojoten, lagert das Ganze in achtundsiebzig Teilen, und auch hier werden diese Chromosomen genannt. Denken Sie mal eben einen Moment darüber nach – bitte nicht zu lange, sonst wird Ihnen noch ganz schwindelig davon. Jede Ihrer vierzig Billionen (das ist eine Vierzig mit zwölf Nullen!) mikroskopischer Zellen enthält die DNA nicht zentimeterweise, sondern meterweise, und zwar zwei Meter. Während mir die Einschätzung, wie viele Zellen ein Hund haben mag, schwerfällt, so kann ich doch sagen, wenn wir einen durchschnittlichen Hund von etwa einem Viertel der Größe eines Menschen haben, dann wären es etwa zehn Billionen Zellen. Nun hat jede Zelle achtundsiebzg DNA-Teile. Das ist so viel DNA in einem Hund, dass man damit eine wirklich dünne DNA-Schnur ungefähr acht Mal zur Sonne und zurück zur Erde ziehen könnte. Oder eine, die von der Sonne bis über den Saturn hinaus reichen würde. Diese Schnur ist gerade mal einen Nanometer dick. Ein Hundehaar ist ungefähr fünfzigtausend Mal dicker. Versuchen Sie jetzt mal, das Ganze nicht in jeder Zelle, zu jeder Minute an jedem Tag zu verknoten oder zu zerbrechen, während Sie die DNA abwickeln, lesen und wieder zusammenfügen. Die Frage „Was ist schief gelaufen?“ sollten Sie sich nie stellen. Vielmehr sollten Sie darüber staunen, dass es immer richtig abläuft. Denn das tut es, und zwar Tag für Tag, Jahr für Jahr.

Halten Sie kurz inne – und dann lesen Sie diesen Absatz noch einmal. Wenn Sie das jetzt nicht umhaut, dann muss ich mir unbedingt etwas anderes einfallen lassen, mit dem mir das gelingt. Ich verspreche Ihnen, ich bleibe da dran!

Es gibt Teile der DNA, die den Code für Proteine in sich tragen. Proteine erledigen die Arbeit der Zelle. Andere Teile der DNA sind für die RNA zuständig, die wiederum die DNA verwaltet. Teile des Codes sind Irrläufer oder invasive Überreste von Viren. Wieder andere Teile haben den Code für … na ja, wir sind uns da nicht so sicher was viele davon eigentlich tun. Wenn Sie uns Zeit geben, werden wir es schon noch herausfinden. Funktionale Einheiten, DNA-Abschnitte, die etwas bewirken, nennt man Gene. Ihr Hund hat Gene für die Augenfarbe, die Fellfarbe, die Ohrform, für die Bekämpfung von Bakterien, für Geselligkeit und buchstäblich für Tausende anderer Eigenschaften.

Chromosomen

Stellen wir uns nun einmal jedes Chromosom als ein Buch vor. Vergessen Sie dabei nicht, dass Hunde davon achtundsiebzig an der Zahl in jeder Zelle haben. Alle Säugetiere haben im Grunde ungefähr die gleiche Menge an DNA, nur ist diese in verschiedene Stückzahlen aufgeteilt. Das sind die Chromosomen, die ich erwähnt habe. Ich verallgemeinere hier, damit diejenigen von Ihnen, die Ahnung von Molekularbiologie und Biochemie haben, jetzt die Augen verdrehen können, weil ich Polyploidie, sich schnell wiederholende Segmente usw. einfach überspringe. Also zurück zu den Chromosomen, die wir uns als Bücher vorstellen wollten. Da „ein Buch“ heute als archaischer und selten verwendeter Gegenstand gilt, nennen wir es einen alten, pflanzenbasierten analogen Speicher. Sie halten gerade eines davon in Ihren Händen. Da Sie ja nun eines hier haben, bleiben wir auch bei der Bezeichnung „ein Buch“.

Stellen Sie sich einen Stapel von achtundsiebzig Büchern vor, die meine Hündin auf ihrer genetischen Ebene in einer einzigen Zelle ihres Körpers darstellen. Wir nennen diese Hündin „Wish“. Offiziell heißt sie MACH2 Brighteye Fairy Tail und es folgen noch eine lange Reihe an Titeln nach. Das ist ein viel zu langer Name zum Aussprechen, wenn man sie von der Jagd nach einem Eichhörnchen zurückrufen möchte. Genau wie das bei Kampfpiloten aus ähnlichen Gründen der Fall ist, hat sie einen Rufnamen bekommen: Wish. Wie wir uns Wish als einen Hund vorzustellen haben, ist klar. Aber zunächst stellen wir uns Wish als einen Haufen vor, der aus zehn Billionen Zellen besteht. Wish hat achtundsiebzig DNA-Bücher in jeder Zelle ihres Körpers. Die Hälfte der Bücher stammte von Wishs Mutter Brighteye Amazing Grace, die andere von ihrem Vater Offon Remingtons Blue Steel. Obwohl die Chromosomen alle dieselbe Farbe haben, nehmen wir zur Veranschaulichung an, dass die von Remington gelieferten Bücher blau und die von Grace erstellten Bücher rosa sind. Meine Wish hat neununddreißig blaue Bücher von ihrem Vater und neununddreißig rosa Bücher von ihrer Mutter. Die Bände sind von 1 bis 39 nummeriert. Band 1 von ihrer Mutter oder ihrem Vater hat Kapitel oder Gene, die für einen Mix aus Dingen codieren. Diese sind nicht nach ihren Funktionen in die 39 Bücher eingeordnet. Die Natur tendiert nicht zu einer solchen Ordnung und eine solche Organisation wäre auf lange Sicht katastrophal. Das erste Buch könnte die Form von Fellflecken, Augenfarbe und Anweisungen zur Pilzbekämpfung und Hunderte anderer Anweisungen enthalten. Band 2 enthält möglicherweise Anweisungen zum Anpassen der Körpertemperatur und der Haarlänge sowie der Anzahl der Zehen einer Pfote. Band 1 von Grace hat die gleichen Kapitel mit Arbeitsanweisungen wie Band 1 von Remington. So geben die rosa und blauen Kopien von Band 1 für jeden Hund die gleichen Anweisungen für die gleichen Dinge.

Aber Band 1 bei Hunden unterscheidet sich von Band 1 bei Menschen. In der gesamten Büchersammlung sind die gleichen Basiseigenschaften alle vorhanden. Allerdings ist der Instruktionssatz an unterschiedlichen Stellen aufgebrochen. Dieselben Ideen, aber andere Anleitungen. Meistens ist die Reihenfolge des Materials gleich, aber es ist keineswegs identisch. Das blaue Set ist auf den meisten Seiten identisch mit dem rosa Set, aber einige Kapitel weichen ab. Genau diese Unterschiede sind es, die meinen Hund Wish von ihrer Mutter Grace und ihrem Vater Remington unterscheiden. Und ein einzelnes Buch, nämlich Band Nr. 39, ist ganz anders. Wish hat die gleiche Version von Grace und Remington bekommen, also ist sie von den Chromosomen her ein Mädchen. Wären sie unterschiedlich gewesen, wäre sie ein Junge. Wahrscheinlich würde man sie immer noch Wish nennen, aber das spielt wohl kaum eine Rolle.

Bei Säugetieren bekommen Weibchen, wenn man es chromosomal betrachtet, alle die X-Ausgabe von ihrer Mutter und ein weitere X-Ausgabe von ihrem Vater. Männchen bekommen, chromosomal betrachtet, die X-Ausgabe von ihrer Mutter und die Y-Ausgabe von ihrem Vater. Grace, die Mutter, war XX. Remington, der Vater, war XY. Wish, mein Hund, hat ein X von Mutter Grace und ein X von Papa Remington. Mütter können nur X Kopien weitergeben, denn das ist alles, was sie haben. Die Hälfte der Papa-Spermien hat ein Y, die Hälfte ein X.

Das alles ist ziemlich detailliert. Wenn Sie die nächste Überschrift unwiderstehlich finden, können Sie das hier ja überspringen und später darauf zurückkommen. Anderenfalls rate ich dazu, die letzten beiden Absätze noch einmal durchzulesen, und zwar langsam.

Mitochondrien

Ihrem einzigartigen DNA-Paket wird mit den Mitochondrien in jeder Ihrer Zellen ein weiteres Element hinzugefügt. Im Gegensatz zu Ihren Chromosomen in Kettenform haben diese mit ihrer ringförmigen Struktur ihren eigenen DNA-Typ und kopieren DNA unabhängig von der normalen DNA ihrer Wirtszelle. In jeder Ihrer Zellen gibt es zwischen einigen hunderttausend und einer halben Million Mitochondrien mit ihrer eigenen (gewöhnlichen, gemeinsamen) DNA. Sie sind geklont. Und alle stammen sie aus dem Ei Ihrer Mutter, aus dem Sie entstanden sind. Im Grunde war das Ei Ihrer Mutter mit Mitochondrien infiziert und jede Ihrer Zellen trägt bis zu einer halben Million dieser Kerlchen in sich. Wenn DNA und Ihr eigener Stoffwechsel Sie zum Leben erwecken, dann sind Mitochondrien lebendig und waren früher unabhängig von der DNA Ihrer eigenen Zellen, während sie ihre eigenen Mutationen akkumulierten und sich fortentwickelten. So konnten diese Ihre eigenen Zellen überstimmen. Der Anzahl der Zellen nach beurteilt sind Sie diesen Mitochondrien näher als sich selbst. Es sind verdammte Parasiten. Wenn man mal davon absieht, dass sie der Wirtszelle auch den größten Teil der nutzbaren Energie geben, die sie bekommt. Ohne Mitochondrien stirbt ein Hund. Oder vielmehr – er wird gar nicht erst geboren werden.

Fällt Ihnen auf, wie chaotisch das alles wirklich ist? Genau wie Sie von Ihrem Vater hat auch Ihr Hund von seinem Vater einen kompletten und vollständigen DNA-Satz erhalten. Und er hat einen DNA-Satz von seiner Mutter, und zwar komplett und vollständig. Gemeinsam tragen diese in sich den Code für etwa zwanzigtausend verschiedene Proteine mit drei Milliarden Basenpaaren. Die Basenpaare sind im Wesentlichen die Buchstaben eines Alphabets plus Satzzeichen, aber der Code erfordert drei Basen für jeden Buchstaben. Übersetzt ergibt das ungefähr zwanzigtausend Sätze, deren Code sich aus einer Milliarde Buchstaben generiert. Da es zwei DNA-Sätze gibt (einen von Mama, den anderen von Papa), können wir diese dafür halbieren und dann gleich noch einmal halbieren, da nur eine Seite des DNA-Doppelstrangs gelesen wird. Lassen Sie uns von zwanzigtausend Sätzen ausgehen, deren Code aus zweihundertfünfzig Millionen Buchstaben generiert wird. Im Vergleich dazu verwendet dieses Buch etwa zehntausend Sätze, deren Code aus einer halben Million Buchstaben und Satzzeichen generiert wird. Diese Sätze in der DNA sind oft fünfzehntausend Buchstaben lang. Jede Zelle enthält eine unglaubliche Menge an Informationen! Ihr Hund hat zudem einen vollständigen Satz einer mitochondrialen DNA. Der ist viel kleiner und besteht aus nur etwa siebzehntausend Basenpaaren, aus denen der Code für dreizehn Proteine gebildet wird. Der größte Teil der Kodierung für Mitochondrien hat sich im Laufe der Zeit von deren eigenen Genen auf den Hund als Wirt verlagert, sodass einige der zwanzigtausend Proteine Ihres Hundes dazu verwendet werden, die Mitochondrien herzustellen. Ihr Hund, mein Hund, alle sind sie nur ein Durcheinander von DNA aus vielfachen Quellen. Ja klar, Ihr Hund hat alle seine Mitochondrien von seiner Mutter, aber diese Mitochondrien waren wiederum ein beinahe exakter Klon der Mitochondrien ihrer Mutter, diese beinahe ein exakter Klon von deren Mutter und so weiter. Der DNA-Satz, den Ihr Hund von seiner Mutter bekommen hat, war ein Mischmasch aus ihrer Muttertier-DNA und ihrer Vatertier-DNA. Die DNA seines Vaters war ein Mischmasch aus dem seiner Eltern. All das macht jeden Hund einzigartig, man erkennt leicht, ob es sich um direkte Geschwister handelt (gleiche mitochondriale DNA, falls von derselben Mutter) und wir können leichter herausfinden, wie eng wir verwandt sind – genau wie bei jeder CSI-Folge.

Der DNA-Code legt, was die Vererbung angeht, die Art Ihres Hundes fest, wie er funktioniert und wie gut er sich als Begleiter eignet. Vergessen Sie nicht, dass die Einrichtung seiner Umgebung zu Hause, die Ausbildung und die Pflege, die Sie ihm angedeihen lassen, dies alles beeinflusst. Ich denke eben, man sollte nicht außer Acht lassen, wie viel von den zwei Metern an DNA bestimmt wird, die in jeder Zelle aufgewickelt ist. Die DNA bestimmt, was einen Hund ausmacht, wie gut die Spezies mit dem Menschen auskommt und auch in vielerlei Hinsicht, warum wir uns so gut miteinander verstehen. Das Kopieren und Teilen von Genen ist ziemlich chaotisch. Doch Gott sei Dank funktioniert es so oft so gut.

Der Paarungsakt

Der einzige Bereich bezüglich des Teilens und Auslesens der DNA, den wir noch nicht behandelt haben, ist der eigentliche Akt der Paarung. Ich vermute mal, Sie wissen schon, was wohin gehört und warum. Damit brauche ich das Thema nicht wirklich zu behandeln, nicht wahr? Aber weil es ziemlich interessant ist, werde ich es trotzdem tun.

Das Männchen der meisten Säugetiere hat einen dauerhaft erigierten Penis, was mit einem echten Knochen namens Baculum zuwege gebracht wird. Wenn es verlangt wird und oft genug auch, wenn es nicht verlangt wird, kann das Männchen seinen Penis einfach ausfahren. Primaten gehören zu den wenigen Säugetieren, die anstelle eines Knochens ein Hydroskelett für den Penis haben. Das Baculum ist bei den meisten Primaten stark reduziert, beim Menschen fehlt es gänzlich.

Es gibt viele Spekulationen darüber, wie sich das entwickelt hat; sehr wahrscheinlich nicht nur deshalb, um die Geschäfte mit Viagra am Laufen zu halten. Auch Pferden fehlt ein Baculum. Beim Waschbären hat es eine üble scharfe Krümmung. Warum braucht es überhaupt einen Penis? Es ist ein im ganzen Tierreich verbreitetes Werkzeug, aber alles andere als universell, um Sperma so weit wie möglich in ein Weibchen hinein zu platzieren und damit das eigene Sperma am Samen anderer Männchen vorbei gebracht wird. Je mehr männliche Konkurrenz es bei einer Art gibt, desto größer ist deren Penis. Menschen haben im Vergleich zu den meisten Säugetieren einen ziemlich kleinen Penis. Ja, auch das können Sie Ihrem Erbe anlasten. Das Walross ist sowohl absolut als auch relativ für ein Landsäugetier der Meister der Penisgröße und hat einen Penis von bis zu dreiunddreißig Zentimeter Länge. Der Penis eines Caniden hat am distalen oder „geschäftigen“ Ende des Penis blutgefüllte Teile, sodass ein Männchen beim Besteigen physisch mit dem Weibchen fest verbunden werden kann. Dies hält andere Männchen fern und sein Sperma kann sich so langfristig ansiedeln. Aber es birgt auch die Gefahr, dass das Baculum bricht. Jene Verbundenheit dauert zwischen ein paar Minuten und einer halben Stunde – üblich sind etwa fünfzehn Minuten.

Bemerkenswerterweise dient Sperma als energiereiche Flüssigkeit bloß dazu, eine nährstoffreiche Umgebung für die Spermien bereitzustellen und einen Propfen zu bilden, mit dem verhindert werden kann, dass die Spermien eines Konkurrenten den Heiligen Gral einer Eizelle erreichen. Bei vielen Arten arbeiten tatsächlich einzelne Spermien zusammen. Ein Haufen von Spermien, die ihre Köpfe zusammenstecken, kann schneller schwimmen als ein einzelnes Spermium. Wer zuerst kommt, mahlt zuerst, das gilt gewissermaßen nicht. Die Erkenntnis, dass sich bei einer Hündin, die ein Dutzend Eizellen auf einmal hervorbringt, Sperma von mehreren Vätern vermengen und einen gemischten Wurf ergeben kann, ist auch nicht im Geringsten anzuzweifeln.

Ansonsten ähneln die erforderlichen Teile bei Hunden denjenigen, die Sie selbst auch haben – oder vielleicht auch vor einer Operation noch hatten … Spermien werden von Sertoli-Zellen in den Hoden der Männchen produziert. Am besten funktionieren die Sertoli-Zellen bei einer Temperatur etwas unter der normalen Körpertemperatur. Und daher hängen sie gewissermaßen in einem Sack namens Scrotum (Hodensack). Wenn die Spermien bereit sind, werden sie, gemischt mit Stoffen, die von der Prostata produziert werden, am Ende des Penis‘ aus der Harnröhre ausgestoßen. Wenn alles wie „von der Natur geplant“ abläuft, befindet sich der Penis zu dem Zeitpunkt in einem muskelbesetzten Behältnis, auch bekannt als Vagina. Durch peristaltische Bewegung wird das Gemisch nach oben in die Gebärmutter und dann in einen Eileiter befördert. Davon gibt es zwei. Wenn man es von der Funktion her betrachtet, so hat ein Hund zwei Gebärmütter, aber da wir es technisch angehen, wird nur nach Anzahl der Enden gerechnet. Diese Enden nennt man den Gebärmutterhals. Hunde haben einen Gebärmutterhals am Ende der Vagina, der sich jedoch fast sofort in zwei verschiedene Gebärmutterhörner oder -körper aufspaltet, von denen jeder mit einem Eileiter verbunden ist, welche wiederum jeder zu einem Eierstock führen. Dort findet die Befruchtung normalerweise statt. Die Gebärmutterhörner sind also jeweils mit einem Eierstock verbunden – der Heimat der heiligen Eier. Wenn die Hündin läufig ist, werden Eizellen abgelegt, bis hin zu etwa einem Dutzend. Alle Eizellen, die auf Spermien treffen, werden, wenn die DNA problemlos passt, zu einer befruchteten Eizelle mit einem Satz von Mamas Genen und einem Satz von Papas Genen. Wenn sie sich erfolgreich in der Gebärmutterwand einnisten, bilden sie eine ringförmige Plazenta. Die Plazenta umgibt den sich entwickelnden Embryo. Dieser entwickelt sich zwei Monate lang und wird dann von der Mutter als Welpe geworfen. Der Welpe startet blind, verwirrt und zweifellos hungrig ins Leben.

Sex

Also, jetzt lassen Sie uns mal offen über Sex reden. Schließlich sind wir ja alle erwachsen, oder? Es wird ein Gespräch so in der Art, dass ich sage, setzen Sie sich mal hin – dann schaue ich Ihnen in die Augen und erzähle Ihnen das am wenigsten Romantische, was mir einfallen will. Reden wir mal Klartext über Sex. Biologisch gesehen ist Sex nur dazu da, den gleichen Satz der Buchseiten von den Mama- und Papa-Büchern untereinander auszutauschen, damit sich die Kinder von den Eltern unterscheiden. Durch Sex werden DNA-Segmente aus dem Instruktionssatz ausgetauscht. Dabei werden zum Beispiel die Seiten neunundzwanzig bis einhundertunddreiundfünfzig von Band vier aus dem blauen Buch von Papa genommen und diese gegen dieselben Seiten in Band vier von Mamas rosa Buch getauscht. Ganze Kapitel dabei auszutauschen ist nicht nötig, große Seitenbereiche tun es bereits. So etwas geschieht nur in Spermien oder Eizellen. Die restlichen Zellen behelligen das blaue und rosa Buch von Papa und Mama gar nicht. Beim Sex werden also Segmente der DNA zwischen den Instruktionssätzen von Mama und Papa ausgetauscht, um ein völlig neues Buch aus demjenigen zu machen, welches das Sperma oder die Eizelle ausmacht. Jetzt sind Sie doch bestimmt auch froh, dass wir diese kleine Unterhaltung über Sex hatten, habe ich Recht?

Dabei sollten Ihnen jetzt zwei Fragen in den Sinn gekommen sein. Wozu die ganze Mühe? Ich meine natürlich den Tausch von Buchseiten, nicht all das Zeug über Sex. Wenn nun ein Spermium achtundsiebzig Chromosomen hat und wenn die Eizelle genauso achtundsiebzig Chromosomen hat, hat das Kind dann nicht einhundertsechsundfünfzig? Die Zelle ist sowieso schon ziemlich voll, also was macht das denn noch aus?

Genau wie bei jede andere Zelle starten diese kleinen, sexy Geschlechtszellen des Hundes, nämlich die Spermien und die Eizellen, mit achtundsiebzig Bänden, die zur Hälfte von Mama und zur Hälfte von Papa stammen. Wir erinnern uns, in den blauen Büchern sind alle Seiten beinhaltet, die es für einen Hund braucht. Und genauso verhält es sich mit den rosa Büchern. Nach dem Austausch befinden sich in jedem der Bände ganze Abschnitte aus dem Büchersatz des anderen Elternteils. Dann sortieren wir alle achtundsiebzig Bücher nach Bandnummern in neununddreißig Stapeln. Stapel Nummer eins besteht aus dem blauen Band eins und dem rosa Band eins mit den untereinander ausgetauschten Seiten. Nun gehen wir zu jedem der Stapel und entscheiden mit einem Münzwurf, welchen Band wir in eine Kiste werfen. In Analogie dazu gibt es zwei Kisten, wobei eine Starterzelle mit achtundsiebzig Büchern die Chromosomen in zwei Geschlechtszellen mit jeweils der halben Anzahl an Büchern sortiert. Jede Starterzelle, also Spermium oder Eizelle, wird in zwei finale Spermien oder zwei finale Eizellen aufgeteilt. Bei den Spermien vollzieht sich das in einem Hoden, bei den Eizellen in einem Eierstock, und zwar noch vor der Empfängnis. Im Falle der Spermien geschieht dies grade mal ein paar Tage, ehe sie, ähm, ihre Reise außerhalb des Körpers antreten. Ich denke, interessanter ist die Tatsache, dass dies im Ei geschieht, noch bevor der Eierstock, der das Ei enthält, geboren wird. Das Ei, aus dem meine Mama meine Wenigkeit gemacht hat, hat diesen Prozess bereits durchlaufen, bevor sie selbst geboren wurde. Man nennt diesen Vorgang Meiose. Wenn dies ein Katzenbuch wäre, müsste ich „Miause“ sagen – aber das mach‘ ich jetzt nicht.

Wenn sich dann später Spermium und Eizelle in einer dunklen Gasse treffen, wird die neue Zelle wieder aus den erforderlichen achtundsiebzig Büchern bestehen. Denn die beiden besitzen ja je die Hälfte der Chromosomen. Mit diesem Prozess wird verhindert, dass sich die DNA Menge bei jeder Empfängnis verdoppeln würde. Wir nehmen die beiden Bände in Stapel zwei (Chromosom zwei) und werfen zufällig je ein Buch in jede der beiden Boxen (Zellen). Und so weiter. Das Ganze machen wir achtundsiebzig Mal. Jede Box (Zelle) enthält eine vollständige Anleitung, aber nur eine Reihe von Bänden mit den Nummern eins bis neununddreißig. Jede Box (Zelle) enthält eine Mischung aus rosa und blauen Büchern (Chromosomen) und jedes Buch (Chromosom) enthält ein paar Seiten (DNA-Stränge) von jedem Elternteil. Das ergibt ein ziemlich gutes Scrambling. Und da wir die Anzahl der Chromosomen von achtundsiebzig auf neununddreißig halbieren, wird das Sperma oder die Eizelle nach der Vereinigung schließlich die richtige Chromosomenanzahl besitzen. Dem Deckel jedes Buches (Chromosom) in der Box (Zelle) geben wir nun wieder die Farbe desjenigen, der die Sortierung durchführt (Mutter oder Vater). Damit wird jedes Buch (Chromosom) jetzt rosa, wenn es im Körper eines weiblichen Elternteils und blau, wenn es im Körper eines männlichen Elternteils sortiert wird. Wir verpacken die Box mit Luftpolsterfolie (Ja, in diesem Fall bleibt die Luftpolsterfolie außerhalb der Box. Die Box ist ein Spermium oder eine Eizelle, die Luftpolsterfolie ist die klebrige Flüssigkeit, die um das Sperma oder die Eizellen herumgespült wird) und wir versenden diese Box über FedEx. Dies tun wir, damit sie sich mit einer Box von demjenigen vereinen möge, mit dem wir unsere kostbaren Boxen mit DNA-basierten Anweisungen teilen.

Wenn sich diese Boxen treffen und man Glück hat (oder Pech? Denn wer bin ich schon, das beurteilen zu können?), entsteht daraus ein neuer Hund, der auf der ganzen Welt einzigartig ist, mit einem vollständigen Satz der Bände von seiner Mama und einem vollständigen Satz von seinem Papa.

Also wozu macht man sich denn nun die ganze Mühe? Denn das ist ja schon eine Menge Arbeit, bei der man riskiert, all diese DNA zu verheddern oder falsch zu sortieren. Es braucht Zeit und man muss Energie aufwenden. Und, ganz ehrlich, dann ist man noch abgelenkt und muss dazu noch einem anderen Wesen nahe kommen, das einen vielleicht lieber für eine Mahlzeit um die Ecke bringen möchte als seine Gene mit einem zu teilen.

Die dürftige Erklärung dafür ist: Wenn es nicht so wichtig wäre, Gene durchzumischen, gäbe es auch keinen Sex. Und ohne Sex würden sich die Lebewesen einfach nur selbst klonen. Schnell, sicher, einfach, effizient. Was passiert aber bei Inzucht, wenn also zwei relativ eng Verwandte sich verpaaren? Bei meiner Hündin Wish war das der Fall, als sie sich mit ihrem Bruder Sonic gepaart hat. Das Ganze bringt zwei große Probleme mit sich. Erstens hat man keine Möglichkeit, schlechte, nicht hilfreiche Gene oder Fehler, die auftauchen, loszuwerden. Diese häufen sich sogar noch an. Daraus hervorgehende Nachkommen werden öfter krank oder sind deformiert oder schwach oder sind auf eine andere Art weniger fit als diejenigen, die aus zufälliger Paarung mit Nichtverwandten hervorgehen. Wir nennen das eine „Blutlinie“, wobei es sich in Wirklichkeit um einen Genpool handelt. Eine erfolgreiche Vermischung von Genen misst man an deren Vielfalt. Je größer die Vielfalt, desto besser können sich die Arten an sich ändernde Umweltbedingungen anpassen. In einer sich verändernden Umwelt setzt sich langfristig eben die genetische Vielfalt durch. Und in freier Wildbahn ändert sich die Umgebung so gut wie immer. An den wenigen Orten, an denen dies nicht der Fall ist, finden wir Arten, die sich selbst klonen und sich all den Bohei um Sex glatt durch die Lappen gehen lassen. Warum hat die Natur es wohl so eingerichtet, dass Sex sich so gut anfühlt? Nun, das Risiko, das man eingeht, um Krankheiten und Missbildungen zu verhindern, muss ja irgendwie belohnt werden. Sonst würde niemand seine Gene teilen wollen, eine Durchmischung fände nicht statt und in den Kriegen der Geklonten würden die Asexuellen obsiegen.

Die Auswirkungen von Mutationen

Als ob das alles noch nicht genug wäre! Ich hätte da noch zwei weitere interessante Details für Sie im Angebot. Zuallererst einmal müssen Sie wissen, dass bei der ganzen Gen-Kopiererei etwa drei Milliarden funktionelle Einheiten beteiligt sind. Somit sind in jeder Zelle, und jedes Mal, wenn diese sich repliziert, Fehler bereits vorprogrammiert (denken Sie nur an Buchstaben in Worten, oder, falls Sie Chemie belegt hatten, an Basenpaare von Nukleinsäuren). Eine Fehlerquote von eins zu einer Million bedeutet, dass ein Fehler dreitausend Mal in drei Milliarden Basiskopien vorkommt. Jetzt multiplizieren wir das mit den zehn Billionen Zellen im Körper des Hundes. Das ergibt eine Menge Fehler! Die meisten Fehler sind geringfügig oder unwichtig. Wenn die Gene für eine gute Leber in den sich schnell kopierenden und sich teilenden Zellen auf der Haut meines Hundes durcheinander geraten, wen interessiert das schon? Die Haut wird sich sowieso nicht daran gewöhnen. Alle schlimmen Fehler, die Körperzellen (also nicht Spermien und auch nicht Eizellen) betreffen, mögen tödlich sein. Aber sie können nicht an die Nachkommen weitergegeben werden. Auf lange Sicht der Evolution spielen nur Kopierfehler in Spermien oder Eizellen eine Rolle. Nur diese können vererbt werden. Die meisten Fehler bei Spermien und Eizellen führen zu Nachkommen, denen es schlechter geht als denen ohne diesen Fehler. Sie können sich entweder nicht replizieren und damit den Embryo töten oder, wenn sie denn geboren werden, werden sie auskonkurriert und der Fehler verliert sich in der Abstammungslinie. Doch selten, ganz selten führt ein Fehler zu einer etwas besseren Version als das Original. Über eine sehr lange Zeit hinweg – bedenken Sie, wie lange dies tatsächlich ist – summieren sich diese kleinen Änderungen. Tatsächlich beruht jeder einzelne Unterschied – zwischen Hunden und Pferden, und was davor das Säugetier von Dinosauriern getrennt hat und davor Tiere von Bakterien unterschieden hat – auf den sehr wenigen zufälligen Fehlern mit positiver Auswirkung, die sich über eine sehr lange Zeit subsummieren. Der größte Teil der DNA, die wir in uns tragen, funktioniert in allen lebenden Tieren genau so, demnach ist sie eine durchgehende Gemeinsamkeit. Alle Lebewesen teilen etwa 50% der gleichen DNA. Hunde und Zimmerpflanzen teilen sich die Hälfte des Materials für ihren Bauplan. Menschen haben etwa 90% ihrer DNA gemein mit Hunden und 99,8% gemein mit Schimpansen, unseren engsten Verwandten. 99,9% ihrer DNA teilt der Mensch mit jedem anderen Menschen auf der Erde. Ebenso teilen alle Hunde 99,9% der gleichen DNA miteinander, vom Chihuahua bis hin zum Mastiff.

Daran können Sie erkennen, dass nur eine relativ kleine Anzahl von Genen den Code liefert, der uns von Fischen und Regenwürmern unterscheidet. Wenn es nicht diese zufälligen Kopierfehler gäbe, die als Mutationen bekannt sind, so wären Hunde keine Hunde, sondern Bakterien. Im Genpool bleiben nur Mutationen, die sich auf die DNA in Spermien oder Eizellen auswirken, und auch nur solche, die den Nachkommen einen Vorteil verschaffen. Wenn Sie Ihren Hund, Ihre Katze oder Ihre Rennmaus das nächste Mal liebevoll anblicken, vergleichen Sie diese einmal mit einem mikroskopisch kleinen Bakterium. Danken Sie dem Schicksal, das mit all den buchstäblich über Milliarden von Jahren angesammelten Unterschieden dafür gesorgt hat, dass sich unsere Liebsten und Bakterien voneinander unterscheiden.

Inzucht — Gut und Böse

Inzucht bringt jedoch einen klaren Vorteil. Wenn eine zufällige Mutation Merkmale hervorbringt, die uns zusagen, wie zum Beispiel eine neue Fellfarbe oder eine bestimmte Textur des Fells, dann können wir diese rasch weiter züchten. Durch die abnehmende genetische Vielfalt lässt sich einfacher vorhersagen, wie die Nachkommen aussehen werden, weil man sich so schon per se unerwünschter, störender Optionen entledigen kann. Inzucht ist, wie so vieles, eine Medaille mit zwei Seiten. Man kann nur mit diesem kleinen Teil herumexperimentieren, den 0,1 %, die den einen Hund vom anderen genetisch gesehen unterscheidet. Bei Hunderassen beobachten wir eine Verringerung der Vielfalt, was zu Problemen bei starkem Inzest in den Untergruppen oder Rassen führt. Es gibt eine Datenerhebung (Dreger et al., 2016), die einen guten Überblick bietet. Für eine bessere grafische Darstellung verweise ich auf Beuchats Blog von 2016 unter https://www.instituteofcaninebiology.org/blog/inbreeding-of-purebred-dogs-determined-from-dna. Man fand heraus, dass Norwegische Lundehunde die höchste Inzuchtrate (über 80 %) der vom AKC (American Kennel Club / Amerikanischer Zuchthundeverband) anerkannten Rassen aufwiesen. Bullterrier waren mit 60% ebenfalls weit oben. Möpse, Irische Wolfshunde und Bloodhounds lagen bei 50 %. Golden Retriever waren bei 30 %, Border Collies bei 25 %.

Und bei welchen Rassen ist die Inzuchtrate am niedrigsten? Das sind Jack Russell Terrier und Chihuahuas, beide mit einer Rate von 10 %. Zum Vergleich: In freier Wildbahn muss man zwei Vollgeschwister derselben beiden Eltern kreuzen, um eine Inzucht von bis zu 25% zu erreichen. Aber wieviel an Inzucht ist zu viel? In freier Wildbahn führt jede Inzucht auf lange Sicht im Allgemeinen zu einem unterdrückten Erfolg. Bei einer domestizierten Rasse hängt es allerdings wirklich davon ab, inwiefern die negativen Auswirkungen der Inzucht tolerabel sind, bei gleichzeitigen positiven Auswirkungen bestimmter körperlicher und erblicher Verhaltensmerkmale. Erwähnenswert ist, dass viele dieser Mutationen bei Wildhunden auftauchen und durch Selektion mangels Nützlichkeit rasch wieder verschwinden. Was beim Wildtyp tödlich wäre, wie zum Beispiel wirklich kurze Beine von einem Wolfsgen, das irgendwann in der Vergangenheit wieder in den heimischen Bestand eingefügt wurde, kann bei einem einheimischen, geschützten Typ wie einem Corgi sehr nützlich sein. Abgesehen davon, dass ihn viele niedlich finden, so gab die niedrige Schulterhöhe dem Corgi eine einzigartige Fähigkeit beim Vieh-Hüten. Er schob dabei seinen Körper unter die Tiere, die getrieben werden mussten. Hingegen ein wilder Wolf mit Corgi-Beinen? Der wäre tot.

Jetzt ist Sex nur eine Art und Weise, die Seiten durcheinanderzubringen, damit kein Welpe genau wie sein Vater- oder Muttertier ist. Aber lassen Sie uns darüber einmal nachdenken. All diese Sortiererei findet mit achtundsiebzig DNA-Teilen statt. Jeder der insgesamt achtundsiebzig Sätze in jeder Zelle (DNA) ist insgesamt zwei Meter lang, ohne sich zu verheddern und ohne einen Buchband zu verlieren oder zu verlegen. Falls Fehler passieren – und das tun sie! –, so ist die versendete Box mit Büchern unvollständig oder sonst irgendwie durcheinander und das Ganze stirbt. Wenn die Grundlagen schon in der DNA falsch sind, stirbt das Spermium oder die Eizelle. Sind die Chromosomen falsch sortiert, stirbt die neu befruchtete Zelle ab. Fehler haben oftmals zur Folge, dass der sich entwickelnde Embryo nicht überlebt oder der Welpe bei der Geburt stirbt, sobald er abgenabelt ist.

Selektive Zucht und künstliche Selektion

Haushunde, die Stars in unserem Leben, bestehen also aus einer Reihe von Wolfsboxen mit den Bänden, bei denen die von uns nicht erwünschten Teile ausgemustert worden sind. Wir haben sie rausgeworfen. In den letzten zwanzigtausend Jahren haben wir ständig Eigenschaften ausgemustert, die uns nicht gefielen, während wir die Eigenschaften, die wir mochten, durch langsames, mühsames Bearbeiten beibehalten haben. Egal ob uns diese gefielen oder nicht, wir mussten diejenigen Eigenschaften behalten, die das Überleben des Hundes sicherten. Falls der Hund starb, so ging mit ihm dieser ganze Satz von Büchern (Genen) verloren. Anders ausgedrückt, Sie können sich nicht für eine Eigenschaft entscheiden, sodass der Hund kein Futter braucht, nur damit er nie kackt. Schade eigentlich, denn das wäre eine beliebte Rasse! Aber Haushunde und Wölfe können gemeinsame Boxen haben. Nicht ein Chihuahua und ein Wolf, denn einer von ihnen wird den anderen fressen. Natürlich kann man ihre Spermien und Eizellen im Labor paaren. Mit CRISPR können wir die DNA direkt ausschneiden und einfügen und benötigen damit keine Hunde und mehrere Generationen ihrer Misch-DNA, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Jetzt frage ich mich, weil CRISPR nun schnell und neu ist, ob es wirklich etwas Anderes ist als das, was wir seit zwanzigtausend Jahren tun?

Wenn eine Eigenschaft zu erfolgreicheren Kopien führt, dann wird diese selektiert. Bei der Fellfarbe kann man das zum Beispiel ganz gut beobachten. Mit der falschen Fellfarbe wird man zum Ziel, weil man sich nicht verstecken kann. Oder man wird nicht als potenzieller Partner erkannt. Auch andere Merkmale stehen unter evolutionärem Druck. Nehmen wir einmal die Lebenserwartung. Sofern schwach sein und jung sterben zur Folge hat, dass mehr Energie für die Fortpflanzung bleibt, als aus Kopien von sich selbst, die sich später reproduzieren könnten, dann wäre fit oder evolutionär erfolgreich sein gleichbedeutend mit „stirb jung, du Schwächling“. Wenn dagegen große Zähne zu haben und viel zu knurren dafür stünde, dann würde sich das auf Dauer durchsetzen. Im Grunde genommen ist die Menge an vorhandener Energie begrenzt. Diese kann nur für eine begrenzte Anzahl von Tätigkeiten eingesetzt werden, einschließlich Fortpflanzung, Wachstum, Nahrungsaufnahme für die Energiegewinnung und zur Regeneration. Wenn einer zu viel Energie in die Regeneration steckt, dann werden die Mitglieder eines Genpools, die darauf programmiert sind, mehr in die Fortpflanzung zu investieren, bald in der Überzahl sein. Wer nicht genug in die Regeneration steckt, stirbt zu früh und stellt zu wenige Kopien von sich her. Die Natur schafft hier den Ausgleich über viel Zeit und Experimente. Mit Experimenten meine ich erfolglose Individuen, deren genetische Linien sich nicht durchgesetzt haben. Sie sind ausgestorben.

In freier Wildbahn gibt es zwei Arten von Lebenserwartungen bei Organismen. Die eine wird als ökologische Lebenserwartung bezeichnet. Die andere ist die physiologische, also was der Organismus erreichen könnte, wenn es in der Umwelt keine Bedrohungen wie Raubtiere, Krankheiten und gelegentliche Hungersnöte gäbe. Letzteres kommt in der Natur nicht vor; denn dort draußen ist es echt gefährlich. Sowas gibt es nur bei Ihnen zu Hause. Ihr Hund kann nicht ewig leben, weil er irgendwann verbraucht ist. Aber warum ist das beim Hund schon mit zehn bis fünfzehn Jahren so, und nicht wie bei uns mit achtzig oder neunzig Jahren? Warum sterben Menschen mit siebzig Jahren, während Grönlandwale zweihundert Jahre alt werden können? Und die bedauernswerte Sunda-Ratte lebt bloß ein Jahr lang.

Es gibt offensichtlich seit Jahrhunderten biologisch tragfähige Mechanismen, durch die Lebewesen abgenutzte Teile reparieren und ersetzen können. Diese Art der Reparatur kostet allerdings sehr viel Energie. Wenn es in der Umgebung von Gefahren, Krankheiten und Raubtieren wimmelt, wäre es pure Verschwendung, Energie für das Erreichen eines Alters von zweihundert Jahren aufzuwenden, während die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass man durch andere Dinge viel früher aus dem Leben scheiden wird. Die ökologische Lebenserwartung einer Art in freier Wildbahn ist in Wirklichkeit die durchschnittliche Lebenserwartung der Population auf Grundlage der Bedrohungen, denen sie ausgesetzt ist, mit einer gewissen Reserve zur Aufrechterhaltung des Durchschnitts. Wenn wir nun annehmen, dass der Durchschnittswolf in freier Wildbahn fünf Jahre alt würde und weniger als ein Prozent würde doppelt so alt werden – dann gäbe es keine Selektion auf solche Gene, die dieser Spezies helfen würden, hundert Jahre alt zu werden. Individuen mit Genen, die so lange leben, würden einen zu großen Anteil ihrer Energie in Reparaturen anstatt in die Reproduktion investieren. Das wäre so, als ob Sie in Ihren betrieblichen Vorsorgeplan so investierten, dass Sie genug Geld bis zum Erreichen eines Alters von eintausend Jahren hätten. Selbiges werden Sie nicht erreichen, ganz egal, was passiert. Somit würde der größte Teil des angehäuften Geldes verschwendet sein. Es gilt also: Das Merkmal „Energieverschwendung“ wird durch Selektion aussortiert.

Die ökologische Lebenserwartung einer Art in freier Wildbahn, wo sie lebte, bedeutet, das richtige Gleichgewicht zwischen Reparatur im Verhältnis zu anderen Energienutzungen zu finden, welche zu den erfolgreichsten Kopien mit einer zusätzlichen Fehlerquote führte. In einer sicheren, stabilen Umgebung ohne Raubtiere können Sie sich Zeit nehmen. Werden Sie älter und vermehren Sie sich ein wenig auf diesem Weg. In einer Umgebung, in der Sie im Durchschnitt gesehen sowieso in einem Jahr gefressen werden, wie eine Ratte, können Sie auch nicht zu viel in Reparaturen investieren, da Sie eine Wegwerf-Spezies sind. Die Domestikation einer Art kann deren Leben mit guter medizinischer Versorgung, Schmerz- und Arthritismedikamenten usw. um Jahre verlängern. Bei Hunden lebt die wilde genetische Quelle (Wölfe) im Allgemeinen nicht viel länger als etwas mehr als ein halbes Dutzend Jahre, weshalb sich das darauf Programmiertsein auf eine erheblich darüber hinausgehende Reparatur nicht auszahlte. Aus diesem Grund bekommt Ihr Hund mit einem Jahrzehnt Arthritis und Katarakte – Sie waren in diesem Alter gerade mal warmgelaufen. Nur wenige Wildhunde würden so lange leben, und diejenigen, die es taten, waren eine leichte Beute. Könnte CRISPR die Gene für das Altern finden und das Spiel verändern und Hunde hervorbringen, die zweihundert Jahre alt werden? Wahrscheinlich, obwohl es unwahrscheinlich ist, dass sich so am meisten Geld verdienen lässt. Damit nichts, wo Forscher ansetzen würden. Das Altern wird auch von vielen Genen gesteuert, womit das für einen Anfang auch keine guten Voraussetzungen wären.

Arten, Rassen und Hybriden

Wie sind wir nun darauf gekommen, wo ich doch über Genpools sprechen wollte? Es ist wohl an der Zeit, den Bogen dahin zurück zu schlagen und diesen Teil abzuschließen. Arten werden am häufigsten als Gruppen von Lebewesen betrachtet, die Gene miteinander teilen können und die das auch tun. In unserem Vergleich sind das dann diejenigen, die erfolgreich Bücherboxen austauschen können. Kein Wolf teilt Kisten mit einem Elefanten. Die Teile passen nicht und die Bücher sind anders angeordnet. Der Elefant hat sechsundfünfzig Chromosomen, also passen sie nicht mit den achtundsiebzig bei Hunden zusammen. Die Gruppen leben auf getrennten Kontinenten, was wir genetisch isoliert nennen. Sie haben separate Genpools. Genetische Isolierung und genügend Zeit führen zu einer eigenen Art. Hier kann man durch jede nur denkbare Definition leicht aufzeigen, dass diese beiden getrennte Arten sind.

Wölfe und Kojoten teilen sich gelegentlich Boxen und haben die gleiche Anzahl an Chromosomen. Eigene Spezies? Ja, aber nicht wegen derselben Art von genetischer Isolation. Wenn Sie diesen nächsten Teil lernen, wird klarer, was eine Rasse ist und was nicht. Kreuzt man einen Wolf mit einem Wolf, so bekommt man einen Wolf.

Kreuzt man einen Kojoten mit einem Kojoten, erhält man einen Kojoten. Kreuzt man einen Wolf mit einem Kojoten, dann erhält man etwas, das wir einen Rotwolf nennen. Meine Entschuldigung geht an die Biologen, die darauf bestehen, dass es sich um eine eigene Spezies handelt. Biologen streiten darüber, wie viel Trennung ausreicht. Wenn man Rotwölfe mit Rotwölfen kreuzt, erhält man dann einen Wolf, einen Kojoten oder einen Rotwolf? Wenn man eine echte Zuchtlinie erhält, dann hat man eine neue Art. Wenn man einen Labrador mit einem Pudel kreuzt, erhält man einen Labradoodle. Kreuzt man zwei Labradoodles miteinander, was bekommt man dann? Ob die Kreuzung eine echte Rasse ist, darüber streiten sich die Leute noch. Wenn man die Politik dahinter übergeht, wonach man biologisch gesehen die originären Quellgruppen (den Labrador und den Pudel) abspalten müsste, so handelt es sich um einen Mischling, keine echte Rasse. Wenn man Labradoodles mit Labradoodles kreuzt und vorhersehbar konsistente Labradoodles erhält, dann hat man eine neue Rasse geschaffen. Diese wurde auf die gleiche Weise erschaffen wie viele der alten etablierten Rassen ebenfalls entstanden sind. Dieser Rotwolf ist seine eigene Spezies, wenn man beim Kreuzen von Rotwölfen mit Rotwölfen auch wieder Rotwölfe erhält. Wenn man häufig eine Stufe zurückgehen muss, also Wölfe und Kojoten kreuzen muss, um einen Rotwolf zu erhalten, dann ist es nur eine Kreuzung. Ist sie etwas Besonders? Nun, das ist keine Fragestellung für die Biologie.

Wann ist denn eine Rasse nun eine neue Rasse? Auch das ist keine Fragestellung für die Biologie, kommt ihr aber schon näher. Bei der Trennung der Rassen voneinander geht man mit einer Menge Subjektivität heran. Sie werden jetzt einwenden: „Nein, das stimmt nicht, denn es gibt Rassestandards.“ Doch diese Standards hat ja der Mensch aufgestellt, nicht die Natur. Die Menschen sortierten und kodifizierten und stimmten ab und argumentierten, indem sie auflisteten, was sie schätzten und was nicht. Dabei handelt es sich um menschliche Willkür, und das hat nichts mit Biologie zu tun. Ist ein Rassehund denn das ganze Geld wirklich wert? Die Kosten richten sich nach Angebot und Nachfrage, und damit sind wir noch nicht einmal ansatzweise bei einer biologischen Frage. Ist eine Rasse eine Spezies? Wenn man Rassen lange genug reinrassig gehalten hat, könnte man diese sicher genetisch weit genug isolieren, um eine eigene Spezies zu erhalten. Doch keine Rasse der Haushunde erreichte bisher das Niveau einer separaten Spezies. In meinem Biologieunterricht ist mir zwar das Gegenteil beigebracht worden. Aber die Natur schert sich nicht um unsere Definitionen wie „Art“ oder „Rasse“. Die sind nur exakt so, wie wir sie festlegen. Nicht mehr und nicht weniger. In der Natur werden Gene überall und zu jeder Zeit ausgetauscht, ohne sich irgendwelche Gedanken um unsere Gefühle oder unsere Definitionen zu machen.

Hunde gehören derselben Spezies wie Wölfe an, und zwar den meisten Definitionen für eine Spezies zufolge. Haushunde stellen nur eine Untergruppe von Büchern dar, welche nur innerhalb ihrer eigenen Art geteilt werden. Das ist auch schon alles, was eine Rasse ausmacht. Irgendjemand entscheidet, dass jenes gutes Aussehen und eine gute Kombination von Eigenschaften sind, setzt Standards, die er mag und ermutigt dazu, Bücher nur zwischen gleichgesinnten Mitgliedern zu teilen. Und der Himmel stehe jener armen Seele bei, die ein Individuum aus einer Linie herausnimmt, die sich auf einen Vererber zurückführen lässt wie „Mehrfach preisgekrönter – Champion-sieger schwebt wie ein Schmetterling“ (Multiple Best in Show – Winning Champion Floats Like a Butterfly) und auf eine Mutter „Mehrfach preisgekrönte – Championsiegerin sticht wie eine Biene“ (Multiple Best in Show – Winning Champion Stings Like a Bee). Und die dann dessen wertvollen Bücher mit ihrer mühselig selektierten DNA mit der DNA von „Hat nie etwas nennenswertes gewonnen Vater unbekannt und vermehrt sich wie ein Hase“ (Never Won Anything Questionable Daddies Unknown Breeds Like a Rabbit) teilt und daraus eine Mischlingsrasse namens „Bubba“ hervorgebracht wird. Es bleibt immer noch eindeutig ein Haushund, doch er gehört nicht mehr der sorgfältig ausgewählten Zuchtlinie an. Diese Linie ist eine Rasse. Es handelt sich um einen funktionalen Begriff, der sich auf eine Teilmenge eines Genpools bezieht. Es ist ein Begriff, der für vom Menschen ausgewählte DNA-Pakete verwendet wird. Im Gegensatz zu jenen, die Mutter Natur für die Welt des Fressen und Gefressen-Werdens ausgewählt hat.

Vererbbarkeit versus Umwelt

Jetzt wissen Sie zwar eine Menge über Genetik. Aber es gibt den unvermeidlichen Querschläger, der hier eine Warnung wert ist. Er kehrt wieder, vor allem wenn wir uns gegen Ende unserer Tour das Verhalten ansehen. Wenn es in Büchern blinkende Schriftarten gäbe, würde ich sie jetzt einsetzen. Es ist so, dass nur sehr wenige beobachtete Merkmale, wenn überhaupt, rein genetisch bedingt sind. Zwei eineiige Zwillinge, die man unterschiedlich ernährt, werden unterschiedlich groß, obwohl die Größe hauptsächlich von einigen wenigen Genen gesteuert wird. Das Geschlecht (die biologische Unterscheidung, nicht Gender, das soziale Geschlecht) wird genetisch vorgegeben. Es sei denn, etwas anderes Genetisches oder Umweltbedingtes wie eine Krankheit oder ein Tumor von Zellen, die Sexualhormone produzieren, stört dieses.

Bitterer Geschmack ist genetisch bedingt, um vor Pflanzengiften zu schützen. Wenn Sie Kaffee oder Bier mögen, haben Sie gelernt, diese Gene zu ignorieren. Wir berechnen die Vererbbarkeit eines Gens als das Verhältnis der Variation, wie sich dieses Gen im vererbten Organismus präsentiert, im Vergleich zum umweltbedingten. Am besten kann man dies untersuchen, indem wir eineiige Zwillinge (eineiige oder aus einem Ei) mit nicht eineiigen (zweieiigen oder aus zwei getrennten Eiern) Zwillingen vergleichen. Bisher machen wir das meistens beim Menschen.

Schon wieder Reproduktion

Evolutionär gesehen ist der gesamte Organismus darauf optimiert, Kopien seiner selbst in die nächste Generation zu bekommen. Trotz all der Konzentration bisher auf dieses Thema, so ist es eben nicht dasselbe, wie Nachkommen zu haben. Setzen Sie sich gerade, halten Sie sich fest, denn ich bin im Moment dabei, Welpen als einzige Möglichkeit zur Reproduktion eines Hundes anzuzweifeln! Ich habe die Hälfte meiner Gene, die rosa Bände, von meiner Mutter. Und wie wir nun wissen, bekam ich nur die Hälfte ihrer Gene. Die andere Hälfte ging in ein anderes, weniger glückliches Ei, einen Polkörper, der vom Eierstock meiner Mutter resorbiert wurde. Ebenso bei Papas Genen, nur dass die andere Hälfte in einem Sperma endete, das das einzige große Rennen seines Lebens verlor. Also für meine Mutter sind mein Bruder und ich jeweils eine halbe Kopie von ihr. Nehmen wir meine Schwester noch hinzu und wir erhalten eineinhalb Kopien meiner Mutter. Wenn meine Schwester die Hälfte der Gene meiner Mutter hat und ich die Hälfte der Gene meiner Mutter und die Hälften zufällig geteilt wurden, dann ist die Hälfte der Gene meiner Mutter, die ich von meiner Mutter bekommen habe, in meiner Schwester. Eine halbe Hälfte ist eine Viertel, bitte merken Sie sich diesen Punkt. Am besten behalten Sie jene Punkte, da dies der einzige Punkt dieses ganzen Absatzes ist. Meine Schwester hat ein Viertel der gleichen Gene von unserer Mutter wie ich und ein Viertel der gleichen Gene, die ich von meinem Vater habe. Meine Schwester ist genetisch die Hälfte von mir. Mein Bruder ist die Hälfte von mir. Für eine Genpool-Zählung sind sie mir gleich. Soweit die Evolution funktioniert, ist es egal, ob ich Kopien von mir in die nächste Generation bringe, ob ich den Kindern meiner Geschwister zum Überleben verhelfe oder ob ich meinen eigenen Kindern beim Überleben helfe. Sie sind jedes ein Viertel von mir. Zwei ihrer Kinder sind genetisch gleichbedeutend einem meiner Kinder. Denken Sie daran, dass Dinge, die Kopien von sich selbst erstellen, dazu neigen, mehr Kopien von sich selbst zu erstellen als Dinge, die dies nicht tun. Mutter Natur ist es egal, ob die Kopien bei meinen Kindern oder bei den Kindern meiner Verwandten sind. Ihr evolutionärer Erfolg wird in Kopien von jenen gemessen, die unter anderen Menschen verstreut sind, nicht in direkten Nachkommen.

Ihr genaues Genom existiert nur einmal in der Geschichte als Paket. Ja, genau Sie meine ich! Leider sind Sie, wie das frühe Hühnerei, nur die Art und Weise, wie Ihre Gene mehr Gene herstellen. Wenn dies das einzige Mal in der Geschichte ist, dass das Paket (Sie) existiert, kann es nicht sehr wichtig sein (natürlich ist es alles für Sie). Sobald dieser einzigartige Satz von Genen verschmutzt ist (durch die Paarung mit anderen vermischt), sind diese Nachkommen wirklich keine mehr oder weniger „Kopien von dir“, ob Sie ihnen tatsächlich beim Überleben helfen oder nicht. Kopien von Ihnen in die nächste Generation zu bringen, ist das ganze Ziel dessen, worum es im Leben geht, rein biologisch gesehen jedenfalls. Andere als Blutsverwandte zählen dabei nicht. Beachten Sie, dass die Nichte und der Neffe meiner Frau, also die Kinder ihrer Schwester, für mich nicht zählen, weil sie nichts von meiner eigenen genetischen Linie haben. Aber für meine Frau schon, da sie dieselbe gemeinsame Quelle haben, die Mutter meiner Frau, die ihre Großmutter ist.

Nun lassen Sie uns mal die Tim-Lewis-Kopien zählen:

Mein Bruder hat drei Kinder. Mein Bruder ist eine halbe Kopie von mir und jedes der drei Kinder ist eine Viertelkopie von mir. Die Seite meines Bruders besteht somit zu einunddreiviertel Kopien von Tim Lewis. Meine Schwester hat zwei Kinder und insgesamt ergeben sie eine Kopie von mir (mit jeder Nichte kommt ein Viertel hinzu, meine Schwester ist eine Hälfte). Ich bin eine vollständige Kopie von mir. Ich habe keine Eltern mehr, jeder hätte eine halbe Kopie von mir dazu beigetragen, wenn sie denn noch am Leben wären. Das sind sie aber nicht, also zählen sie hier leider nicht mit. Großeltern sind ein Viertelexemplar, aber von ihnen leben bei mir auch keine mehr. Hätte ich Kinder, wären diese jeweils eine Hälfte von mir. Ihre Kinder, meine nicht existierenden Enkel, würden jeweils ein Viertel von mir ausmachen. Ich habe also drei- und dreiviertel Kopien von mir, aber sie verteilen sich auf acht Menschen. Aus evolutionärer Sicht hätte ich weniger Erfolg (gemessen an den Kopien von Tim Lewis da draußen), wenn ich keine Geschwister, keine Nichten oder Neffen, sondern fünf eigene Kinder hätte. Oder, um es noch einmal klar zu sagen, weil es nicht intuitiv verständlich ist: Aus evolutionärer Sicht ist eigene Kinder zu haben nicht immer der beste Weg, Kopien von sich selbst in die nächste Generation zu bringen. Wenn ich fünf Kinder hätte, wäre eine Menge Essen zu beschaffen. Wenn Kopien von mir in den Kindern meiner Geschwister verteilt werden, kostet mich das lediglich ein paar Weihnachtsgeschenke, aber ich muss sie nicht jeden Tag ernähren. Evolutionär gesehen bin ich ein Parasit, da meine Familie Kopien von mir aufzieht, damit ich es nicht muss. Man könnte meinen, ich müsste meine eigenen Kinder haben, um in diesem evolutionären Wettbewerb erfolgreich zu sein, habe ich aber nicht.

Bei wildlebenden Wölfen scheint die Strategie, fünf Welpen zu haben, eine gute Strategie zu sein, mit der sie da draußen Kopien von sich selbst erschaffen. Und tatsächlich funktioniert das. Ein Wolf jedoch, der an der Installation von Systemen mitwirken könnte, mit denen sichergestellt wäre, dass eng verwandte Welpen besser überleben würden als seine eigenen Welpen, müsste keine eigenen produzieren. Das erfordert ein größeres Gehirn und eine Gesellschaft oder ein Rudel. Erkennen Sie, wohin das führt? Wie auch immer, die meisten meiner Schüler kommen durchschnittlich auf sieben bis zehn Kopien von sich selbst, wenn sie Eltern, Cousins, Geschwister und manchmal auch ein Kind mitzählen. Biologisch gesehen sind sie also alle erfolgreicher als ich, evolutionär fitter und besser darin, Kopien von sich selbst herzustellen.

Wenn ich sage, dass mein Bruder die Hälfte von mir ist, meine ich tatsächlich, dass wir von den 0,1% der DNA, die wir möglicherweise nicht teilen können, die Hälfte teilen. Für die anderen 99,9% ist er ganz ich, oder ich bin ganz er, so wie wir Menschen alle diese 99,9% teilen.

Rufen Sie sich einmal ins Gedächtnis, dass Sie genetisch einzigartig sind, es Sie nur einmal in der Geschichte genauso gibt, wie Sie sind und Sie tatsächlich gar nicht das darstellen können, worum es bei der Evolution geht. Gene sind ziemlich langlebig. Wir tragen sogar Neandertalergene in uns und haben parasitäre, von Viren eingetragene Gene in uns. Ich habe Sie sowas wie angelogen, was die Wichtigkeit der Kopienherstellung anbelangt. Für die Gene ist das Ei der Weg zu mehr Kopien der Gene. Für das Ei ist das Huhn der Weg, ein weiteres Ei zu produzieren, welches wiederum der Weg der Gene zu mehr Genen ist. Das Gen ist die primäre Einheit. Das Ei ist der Weg eines Gens, eine Kopie von sich selbst zu erstellen, und Gene, die Kopien von sich selbst erstellen, bestehen fort und vermehren sich. Gene, die sich in Chromosomen einhüllten, schnitten besser ab als solche, die dies nicht taten und stellten mehr Kopien her. Das Ei ist der Weg des Gens, mehr Kopien des Gens herzustellen. Das Huhn ist der Weg des Eis, mehr Eier zu produzieren, welche tatsächlich der Weg des Gens ist, mehr Gene zu produzieren. Wir sind eine Verschmelzung erfolgreicher Gene auf deren Weg durch die Geschichte. Diese sind aktuell in Ihnen, Ihrem Hund oder einem anderen lebenden Wesen verpackt und bestehen fort. Für wie lange? Nun, kein Gen überlebt länger als Sie, außer dasjenige, das in der erfolgreichen Eizelle oder dem Spermium ist, die Sie oder Ihre nahen Verwandten produziert haben. Hierzu kann ich Richard Dawkins „Das egoistische Gen“ nur wärmstens empfehlen.

Bevor Sie sich jetzt fragen, was mit Ihrem Hund ist, wenn es jetzt doch nur um die Gene geht: Dieses Genpaket – einzigartig und in einmaliger Zusammensetzung, historisch gesehen, dazu noch in Ihrem Hund – hat immerhin das Wesen geschaffen, das Sie so lieben und über das Sie mehr wissen möchten. Es spielt wirklich keine Rolle, dass das Gen nicht denken kann und dass Ihr Hund nur ein zufälliges Nebenprodukt sich selbst replizierender DNA-Abschnitte ist. Diese erschaffen wunderbare Organismen, die von Emotionen und Gedanken angetrieben werden. Das Ziel der Tour in diesem Buch ist es, genau zu wissen, wie dieses Paket funktioniert, damit der einzigartige DNA-Satz, der in der Ihren Hund ausmachenden Enzymtasche untergebracht ist, eine reichhaltige und lohnenswerte Zeit erleben kann, und zwar mit dem einzigartigen DNA-Satz in der Sie ausmachenden Tasche aus Enzymen. Auf Ihrer gemeinsamen Reise durch die Zeit.

All das ist ein sehr langer Weg für die Erklärung, dass vererbbare Merkmale bei Hunden erfolgreich dabei waren, Kopien von sich selbst zu erstellen, sodass sie in die nächste Generation gelangten. Wobei sie dem einzelnen betreffenden Hund selbst nicht immer nützlich sind. Eine Eigenschaft oder ein Gen, aufgrund dessen der Hund wahrscheinlich ein Menschenleben auf Kosten seines eigenen Lebens retten wird, funktioniert evolutionstechnisch gesehen dann, falls der Hund mit der Rettung dieses Menschen dazu beiträgt, dass mehr Kopien von ihm selbst (in Form naher Verwandter) bei dem Menschen leben werden, den er gerettet hat. Vergessen Sie nicht, dass hier gar keine bewusste Absicht vorhanden zu sein braucht. Hunde mit einem Gen, die einen Menschen unter Umständen retten, bei denen andere Geschwister in der Nähe waren, wie bei den früh domestizierten Hunden, würden trotz der negativen Auswirkungen auf sich selbst einfach erfolgreich sein. Um es genauer auszudrücken: Ein Gen, das in einem Organismus untergebracht ist, der den eigenen Tod verursacht, aber mit dem Ergebnis, dass andere Kopien des Gens überlebt haben, wäre ebenso erfolgreich wie eins, dessen „Wirts-Organismus“ überlebt und eigene Nachkommen produziert. Wir werden darauf zurückkommen, wenn wir gegen Ende unserer Touren einen Blick auf das Verhalten von Hunden werfen. Evolution ist nicht immer auf den ersten Blick verständlich, aber sie funktioniert und hat die Bühne für unsere Hunde bereitet. Ich habe Ihnen gerade eine der wichtigsten Entdeckungen von Zusammenhängen geschildert, die Menschen je gemacht haben. Dabei erwarte ich nicht, dass Sie es gleich beim ersten Lesen verstehen. Vielleicht kehren Sie später noch einmal zu dieser Textstelle zurück und lesen diesen Teil noch einmal. Langsam. Geben Sie sich Zeit, es in sich aufzunehmen. Wenn diese Gedanken sacken, wird das Ihre Welt erschüttern. Nehmen Sie sich in der Zwischenzeit eine Minute Zeit, um Ihren Hund zu knuddeln, denn das ist das Wichtigste. Unsere folgenden Touren werden viel konkreter sein. Aber sie alle bauen auf der etwas abstrakten Idee auf, dass Eigenschaften vererbbar sind sowie auf der Frage, warum Vielfalt existiert.

Wenn Sie den evolutionären Erfolg Ihres Hundes überprüfen wollen, so ist das Prinzip genau das gleiche. Ich habe viele Züchter argumentieren hören, wie erfolgreich ihre Zuchtlinie ist. Ich kann diesen Leuten nicht widersprechen, weil ich nicht weiß, wie sie Erfolg messen. Vielleicht in Geld. Vielleicht ist es die geografische Verteilung oder der Ruhm ihrer Hunde. Für Mutter Natur ist das einzige Maß für Erfolg Kopien des Hundes in der nächsten Generation – nicht, weil Kopien an und für sich gut sind, sondern einfach, weil Kopien eben Kopien sind. Selbst für uns mit unseren kastrierten Hunden ist der evolutionäre Erfolg von Belang. Erfolgreiche Kopien, die weitere gute Kopien herstellen, sind hervorragend an ihre Umgebung angepasst. Wenn es viele Kopien meines Hundes gibt, stehen auch die Chancen gut, dass das Genpaket ziemlich gut ist. Wish, unser 11-jähriger Border Collie, stammte aus einem Sechserwurf, wovon fünf noch immer am Leben sind. Es gab zwei weitere Nachzuchten derselben Eltern und jede davon zählt als volles Blutsgeschwister oder halbe Kopie von Wish. Sie ist die Tante unseres jüngsten Hundes Cricket. Das Sperma von Crickets Vater ist seit Jahren eingefroren, wer weiß also, wie viele ihrer Geschwister, Halbgeschwister und so weiter es geben mag. Gromit, unser Ältester, wurde adoptiert. Soweit wir wissen, könnte er auch ganz alleine dastehen im Universum. Oder vielleicht haben Sie inzwischen herausbekommen, dass wenn mein Kind die Hälfte von mir ist, ein blutsverwandter Cousin ein Achtel von mir ist und Sie, die zufällige Person, die diesen Absatz liest, immer noch 99,9% Ihrer DNA mit mir teilen. Und da wir alle genetisch verwandt sind, ist ein sehr kleiner Bruchteil Ihrer Gene auch mit meinen Genen identisch. Unter den 7,5 Milliarden Menschen da draußen gibt es viele Kopien von mir und ein bisschen von mir in allen lebenden Menschen. Und in mir sind auch eine Menge der Gene der Vorfahren meines Hundes, und die Gene meiner entfernten Vorfahren sind in meiner Hündin. Wir sind wirklich alle eine Familie.

Oh, und habe ich schon erwähnt, dass wir heute wissen, dass wir noch Neandertaler-Gene in uns tragen? Tatsächlich scheinen wir nur geringfügig von deren Genpool abzuweichen. Außer uns und ihnen gab es vier weitere Arten von Menschen (unsere Gattung, andere Arten als wir, aber wie Kojoten und Wölfe, die sich wahrscheinlich mit uns kreuzen können). Drei dieser anderen Arten lebten alle zur gleichen Zeit, in der wir vor zwanzig- bis dreißigtausend Jahren mit dieser Hundebeziehungskiste beschäftigt waren. Mindestens ein Buch behauptet, Hunde seien der Grund, warum wir die anderen drei Menschenarten, die Neandertaler in Europa und Westasien, die Denisova-Menschen in Asien und die Flores-Menschen (leider im Volksmund „Hobbits“ genannt) aus dem Feld geschlagen haben. Für den Fall, dass Sie es noch nicht mitbekommen hätten – es ist nur noch unsere Art da. War das der Hunde und unserer einzigartigen Partnerschaft wegen? Möglicherweise haben wir Hunden viel mehr zu verdanken, als wir zugeben möchten.

Noch viel zu oft hört man Leute sagen, sie würden nicht glauben, dass die Welt Milliarden von Jahren alt ist oder dass es Billionen von Sternen gibt oder dass es über sieben Milliarden Menschen gibt und dass sie mit ihrem einzigartigen Satz von Genen alleine dastehen. Manche Menschen fühlen sich dadurch bedeutungslos. Bei mir hat es den gegenteiligen Effekt. Es gibt zig Millionen Hunde – meiner ist der wertvollste auf dem Planeten. Zeit mag scheinbar endlos sein. Meine Zeit hingegen ist knapp, also ist jede Minute wichtig und jeder Moment unbezahlbar. Und zwar so sehr, dass ich jetzt meinen Hund zum Schwimmen in den Fluss mitnehmen muss, nur Cricket und ich. Wenn Momente wichtig sind, in diesem Meer von DNA und einem Ozean von Menschen in unendlicher Menge an Zeit, dann kann ich gar nichts Besseres tun, als meinem Hund eine Freude zu bereiten. Dieser sorgt sich um nichts von dem und erfüllt meine Momente so mit Hoffnung, Liebe und Glück. Bis gleich, nach dem Schwimmen sehen wir uns wieder.

Was ist Leben?

Biologie ist das Studium des Lebens. (Ja glaubt man es denn, dass ich so lange gewartet habe, um das zu definieren?) Das Leben wird definiert oder von Biologen mit diesen sieben Eigenschaften belegt:

 Lebewesen sind organisiert, und zwar typischerweise in Zellen, um eine Funktion zu erfüllen.

 Sie behalten ein gewisses Maß an Homöostase (Selbstregulierung) bei und regulieren ihre innere Umgebung nach Bedarf.

 Alle Lebewesen haben einen Stoffwechsel. Das ist ein Prozess, bei dem Energie in andere Formen umgewandelt und zum Bauen oder Reparieren von Dingen verwendet wird.

 Lebewesen wachsen, entweder im Volumen oder nach Anzahl der Zellen.

 Sie reagieren auf ihre äußere Umgebung, normalerweise über ihren Stoffwechsel und oft, um die Homöostase aufrechtzuerhalten.

 Lebewesen können sich bis zu einem gewissen Grad an ihre Umgebung anpassen.

 Vielleicht am wichtigsten ist die Eigenschaft, dass sich alle Lebewesen fortpflanzen und Kopien von sich selbst erstellen können.

Es ist zu beachten, dass Lebewesen, wenn sie sich fortpflanzen, nur irgendeine eine Form der Vererbung haben müssen, und das ist nicht unbedingt die DNA. COVID-19 verwendet zum Beispiel RNA anstelle von DNA. Das wird im Laufe der Zeit zu einer Evolution führen. Die Definition ist weder allgemeingültig noch immer eindeutig. Leben Viren überhaupt? Und was ist mit den Prionen, diesen kleinen Proteinen, die sich ohne die zelluläre Maschinerie von selbst reproduzieren? Ist eine einzelne Zelle meiner Wange am Leben? Die letzte Frage ist einfach zu beantworten: Ja, wenn diese Zelle neu ist. Wann sie stirbt, das ist biologisch gesehen nicht einfach zu bestimmen, da Sie die Zelle einfrieren und Jahrzehnte später wieder zum Leben erwecken können. Das kann ich auch mit ganzen Organismen machen. Tardigraden oder auch Bärtierchen sind sehr häufig segmentierte und mikroskopisch kleine Tiere mit Beinen. Sie können auf minus zweihundert Grad Celsius eingefroren, bis hundertfünfzig Grad Celsius gekocht und zehn Tage lang dem Vakuum des Weltraums ausgesetzt werden und kommen immer noch aus ihrem überlebensträgen Zustand zurück. Wir finden gefrorene, träge, aber definitiv lebende Bakterien im schmelzenden arktischen Eis, die schon bis zu einer Million Jahre dort sind. Das Leben ist ziemlich belastbar, wie es scheint.

Spermien und Eier sind am Leben. Jedes einzelne enthält einen vollständigen DNA-Satz, verstoffwechselt Energie und weist all die Eigenschaften jeder anderen lebenden Zelle im Tierkörper auf. Abgesehen davon, dass sie nur einen Satz der DNA-Bände haben (23 beim Menschen, 39 beim Hund) und nicht zwei Sätze (46 beim Menschen oder 78 bei Hunden). Das Leben wird nicht durch DNA-Sätze definiert. Es gibt Organismen mit einem DNA-Satz (wie bei einer Milbenart), mit zwei (wie bei Hunden) und bis zu vier Sätzen bei einer Säugetierart (einer Ratte) – vier Sätze sind auch bei Pflanzen und einigen Fischen gang und gäbe. Das Ei, aus dem ich entstanden bin, war voll entwickelt mit den gepackten Bücherkartons und bereit zu gehen, als meine Mutter geboren wurde. Das war dann 35 Jahre bevor sie und mein Vater … können wir diesen Teil bitte außen vor lassen?

Wir männlichen Säugetiere packen diese Kartons höchstens ein paar Tage, bevor wir sie versenden. Es hat keinen Sinn, das zu überstürzen. Also, wie alt bin ich? War ich bei der Geburt sozusagen brandneu, wenn wir Geburtstage zählen wollen? Oder war ich neun Monate alt, gerechnet ab dem Zeitpunkt, als das Spermium und die Eizelle anfingen, eine Lebensgemeinschaft zu bilden und DNA zu kombinieren? Oder war ich schon 35 Jahre alt plus neun Monate, weil das lebende Ei mit der Hälfte meiner Anweisungen schon vor so langer Zeit vorbereitet und startklar gewesen ist?

Na und? Was sollte Sie das angehen? Erst einmal, wie ich gerne anmerke, ist es interessant und es zwingt einen darüber nachzudenken, was es heißt, am Leben zu sein. All diese DNA in jeder Zelle, die Geschlechtszellen, die nur die Hälfte der Anweisungen bekommen bedeuten Probleme in Hülle und Fülle, falls Fehler auftreten. Es bedeutet auch, dass wir einen Austausch von DNA-Boxen arrangieren können, sagen wir ein paar Millionen Spermien und ein oder zwei Eizellen, in der Hoffnung, die großartige Freundlichkeit der Mutter und das schöne Fell des Vaters zu erhalten. Vielleicht gelingt es uns richtig gut, genau wie bei unserem Hund Wish. Oder vielleicht bekommen wir das Fell der Mama und die Freundlichkeit des Papas, oder beides von Mamas Seite oder beides von Papas Seite. Und da keines der Merkmale von nur einem Gen abgedeckt wird, bekommen wir höchstwahrscheinlich etwas, das eine Mischung aus Freundlichkeitsgenen von Mutter und Vater ist und Fellanweisungen von jedem. Alles, was wir später noch sagen können, ist, dass wir denken, dass der Hund vielleicht beiden Elternteilen sehr ähnlich sieht. Könnten wir doch nur die gewünschten Merkmale identifizieren und diese Seiten ausschneiden und unsere eigenen maßgeschneiderten Bücher oder Chromosomen zusammenstellen!

Bis vor einigen Jahren nannten wir das Science-Fiction. Dann hieß es Wunschdenken. Mit einer brandneuen molekularen Technik nennen wir das jetzt CRISPR (praktisch niemandem bekannt mit seinem ausgeschriebenen Namen: Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats (geclusterte, regelmäßig eingestreute kurze palindromische Wiederholungen). Die Gentechnik ist erwachsen geworden. Ich habe im Lauf meines Lebens erlebt, wie wir von Watson und Crick, die uns zeigten, wie die DNA die Anweisungen des Lebens ausmacht, über das Lesen des gesamten Genoms (auch wenn wir nicht wussten, was die Worte bedeuten) bis zur Fähigkeit, bestimmte Teile gezielt zu identifizieren und der Möglichkeit, Designer-Nachwuchs herzustellen, fortgeschritten sind. Letzteres wird CRISPR tun. Man kann einen gewünschten Teil der DNA ausmachen, diesen ausschneiden und in die DNA eines anderen Lebewesens einfügen. Theoretisch, aber noch nicht in der Praxis, könnte ich die Gene, die die Laufgeschwindigkeit steuern, von einem Hund übernehmen und diese mit der Persönlichkeit eines zweiten Hundes verbinden, und … die einzige Grenze hier bildet Ihre Vorstellungskraft. In vielen Ländern ist sowas für den Menschen gesetzlich verboten, aber wir gehen diesen Weg mit (anderen) Tieren. Designer-Hunde im wahrsten Sinne des Wortes wird es wahrscheinlich in naher Zukunft wirklich geben. Vorsicht, kann ich da nur sagen. Oft werde ich gefragt, ob wir dies tun sollten und antworte dann, dass die Begriffe „sollte“ oder „sollte nicht“ keine Bedeutung zu haben scheinen, wenn es ums Geldverdienen geht. Gene sind schlicht und einfach eine Goldgrube. Erinnern Sie sich an die Grundregel: Wer das Geld hat, hat die Macht!

Endlich: Das macht einen Hund aus

Also, was ist jetzt ein Hund? Um technisch zu werden – und Sie wussten, dass ich es tun würde – ein Haushund, Canis lupus domesticus, ist eine Untergruppe eines Genpools, aus dem die Art Canis lupus besteht. In der Gruppe der Hunde aus der Gattung Canis der Familie Canidae der Ordnung Carnivora, der Klasse Mammalia im Stamm Chordata des Königreichs Animalia, wenn wir uns einmal des zwar üblichen, aber etwas veralteten Fünf-Königreich-Modells aus der Taxonomie bedienen. Jede aufgeführte Gruppe teilt mit allen anderen in derselben Gruppe im Laufe der Evolution eine gemeinsame Abstammung von einem gemeinsamen Vorfahren. Alle Tiere stammen also aus einer gemeinsamen Quelle und alle Säugetiere bilden eine Untergruppe mit einem gemeinsamen Ursprung innerhalb der größeren Gruppe der Chordaten und Tiere.

Um uns von großen Gruppen von Lebewesen zu Arten zurück zu begeben, beginnen wir mit dem Königreich (Domänen ignorieren wir, und denken Sie bloß nicht, dass ich sie nicht kenne). Alle Tiere sind vielzellig mit fortgeschrittenen, nicht-bakteriellen Zellstrukturen. Diese bezogen ihre Energie zumindest ursprünglich aus dem Verspeisen anderer Tiere. Chordaten sind Tiere, die vier gemeinsame Merkmale haben: einen dorsalen tubulären Nervenstrang (Ihr Rückenmark), einen Schwanz (Ihren fünf Steißbeinknochen oder das Steißbein), eine Chorda dorsalis (ein steifer Stab, bei Ihnen und Ihrem Hund die Bandscheiben zwischen Ihren Wirbeln) und Kiemenschlitze (die Sie und Ihr Hund als Embryo hatten und die in Ihre Nasen- und Kieferhöhle und andere Teile umfunktioniert wurden). Säugetiere sind Chordaten und weisen alle sieben diagnostische Merkmale auf, mit denen ich Sie überwiegend hier nicht langweilen möchte. Aber sie umfassen Milch, Talgdrüsen und Haare und schließen das Legen von Eiern nicht aus (wie zum Beispiel beim Schnabeltier, dem Ameisen- oder Schnabeligel und dem stacheligen Ameisenbär). Fleischfresser (Carnivoren) sind Säugetiere, die hauptsächlich Fleisch zu sich nehmen und ein sehr charakteristisches Paar von Zähnen haben, das als Reißzahn-Paar bezeichnet wird und das Ihr Hund dazu nutzt, um an Knochen zu nagen und Spielzeug zu kauen. Fleischfresser haben auch Krallen und größere Eckzähne als die meisten anderen Säugetiere. Wiesel, Bären, Waschbären, Katzen, Robben, Walrosse und Wölfe gehören alle zur Ordnung Carnivora. Caniden sind Fleischfresser mit nicht einziehbaren Krallen, die auf Geschwindigkeit und Verfolgung angelegt sind. Es gibt über dreißig Arten von Caniden, darunter unsere geliebten Haushunde, Dingos, Schakale, Füchse, Rothunde und Wildhunde. Die Gattung Canis umfasst Füchse, Schakale und Wölfe. Canis lupus ist eine isolierte genetische Gruppe mit gemeinsamer evolutionärer Abstammung, einschließlich Wölfen und Haushunden. Da haben Sie es, ohne Aufpreis. Wenn sich das nächste Mal jemand zu fragen getraut, was ein Hund ist, geben Sie es ihm.

Wissenschaft als Denkweise — Teil 2

Ich möchte diese Diskussion über die Fortpflanzung und die grundlegende genetische Abstammung von Hunden mit einem Framing-Paradigma abschließen, das meine Gedanken über Hunde prägt: Es hilft mir außerdem, besser mit meiner gespaltenen Persönlichkeit umzugehen, die sich sowohl durch das Studium als auch durch das Leben mit Hunden entwickelt hat. Beinahe jeder Aspekt eines jeden Tages ist durch meine Liebe zu meinen Hunden im Besonderen und Hunden im Allgemeinen beeinflusst. Mein Tag beginnt damit, dass Cricket auf meine Brust, meinen Rücken oder meine Seite klettert, je nachdem, welcher Teil von mir im Schlaf zur Decke zeigt. Daraufhin schnüffelt sie so lange in mein Gesicht, bis ich aufstehe. Dann rollt sie sich auf meinem Kissen zusammen, um wieder einzuschlafen. Damit kann sie die erste Aufgabe auf ihrer To-Do-Liste für den Tag abhaken: Tim aufwecken, denn er muss zur Arbeit gehen. Bloß scheint sie das mit den Wochenenden und Feiertagen nicht zu verstehen Fällt Ihnen auf, was ich gerade gemacht habe? Ich habe Crickets Handlungen Bedeutung und Motivation verliehen. Die tatsächliche Beobachtung ist die, dass Cricket mich jeden Tag um fünf Uhr morgens so lange anschnüffelt, bis ich ihr aus dem Weg gehe. Ist das für sie eine Aufgabe, die sie erledigen muss? Vielleicht löse ich den Vorgang ja aus, indem ich mich bewege und das ist ihre Art, denjenigen loszuwerden, der ihren Schlaf stört? Oder versucht sie, mir zu helfen, dass ich pünktlich zur Arbeit komme? Kommt das wirklich jeden Tag vor, oder erinnere ich mich nur an die Tage, an denen das so ist, und die Tage, an denen sie es nicht tut, bemerke ich gar nicht? Haben wir es hier also mit einer Form von Beobachtungsfehler zu tun?

Das können wir ausprobieren. Und zwar mit der anderen Hälfte meiner gespaltenen Persönlichkeit. Ich bin ja Wissenschaftler, und das bedeutet, dass ich mich einer Philosophie verschrieben habe, die auf zwei Annahmen fußt. Diese Annahmen bilden Grenzen dafür, wozu die Wissenschaft taugt. Und diese Philosophie, also diese Art des Wissens, geht davon aus, dass in unserer vorhandenen Welt rationale, wiederholbare, nicht wundersame Kräfte herrschen, durch die sämtliche Handlungen erklärbar sind. Einige sind sogar der Meinung, dass das auch Entscheidungsfindungen und den freien Willen betrifft. Zweitens geht die Philosophie davon aus, dass unsere Vernunft valide Möglichkeiten bietet, etwas über die Welt zu lernen. Wissenschaft ist eine Betrachtungsweise, die auf sorgfältiger Beobachtung und gründlicher Prüfung von Annahmen mit der Durchführung von Experimenten basiert. Bei den theoretischen Physikern unter Ihnen muss ich mich an dieser Stelle entschuldigen. Wenn Sie es nicht experimentell überprüfen können, ist es keine Wissenschaft. Das ist wahrscheinlich eine Überlegung wert, aber es handelt sich damit immer noch nicht um Wissenschaft. Unsere Fähigkeit, Dinge auszutesten, wächst, und damit auch das, was im Bereich der Wissenschaft liegt. Zum Beispiel habe ich früher gelehrt, dass Liebe und Schönheit Bereiche jenseits der Wissenschaft sind. Moderne Experimente beweisen nun aber, dass ich falsch lag. Beide Aspekte haben eine starke Basis in der Evolution und einige genetisch beeinflusste Aspekte. Viele Hundeverhaltensweisen, die wir trainieren, sind wissenschaftlich überprüfbar. Meistens wird die Wissenschaft dahin geleitet, wo das Geld sitzt. Deshalb wurden die interessanten Themen, die Sie sich bezüglich Ihres Hundes stellen mögen, wahrscheinlich gar nicht überprüft. Überprüfungen sind langsam und können jeweils nur eine Fragestellung beantworten.

Wir Wissenschaftler lieben es, wenn wir widerlegt werden. So bringen wir Wissen voran. Wissenschaft basiert auf überprüfbaren Fakten. Das heißt, ich habe auch nicht mehr Einblick in Moral und Ethik als jeder andere. Sind Hunde moralische Wesen mit eigenen Rechten? In meiner Eigenschaft als Wissenschaftler kann ich diese Meinung ebenso wenig stützen wie Sie. Ich werde versuchen, mich weiterhin auf die Biologie zu konzentrieren und meine Meinungen klar als solche zu kennzeichnen. Ich werde vieles in Zusammenhang bringen, was für eine fundierte Interpretation notwendig ist, denn Wissenschaft besteht nicht nur aus Fakten und Experimenten.

Wissenschaft ist auch ein Wissensschatz; die vielen Beobachtungen, Fakten und Experimente werden zu Modellen zusammengefügt und unsere Interpretationen basieren auf den besten Erklärungen zu den Fakten. Damals hieß es zwar noch nicht Wissenschaft, aber frühe Beobachtungen des Erdschattens auf dem Mond bewiesen den Menschen, dass die Erde rund ist und dass Sonne und Mond beide die Erde umkreisen. Der umlaufende Teil war die Interpretation, ein Modell, das am besten den zunehmenden Abstand von Sonne und Mond vom östlichen Horizont der Erde jeden Morgen im Laufe des Tages erklärt, wie auch die gleichzeitige Verringerung des Abstands zum westlichen Horizont. Zusätzliche Beobachtungen von anderen Himmelskörpern, den wandernden Sternen, die als Planeten bekannt sind, führten zu einer besseren Erklärung, nämlich dass die Erde die Sonne und der Mond die Erde umkreist. Im Laufe der Zeit konnten diese Annahmen experimentell bestätigt werden, von der Messung der Schwerkraft bis hin zu Experimenten mit Umlaufbahnen, was so ziemlich dem heutigen Stand entspricht. Ich entschuldige mich hier bei allen Profi- und Hobby-Astronomen wegen der flüchtigen und pauschalisierten Verallgemeinerungen.

Der Wissensschatz ist groß und wie in jedem Wissensgebiet kann sich ein Außenstehender leicht in Fachjargon und Details verlieren. Wissenschaftler sind dafür ausgebildet, dass sie genau und präzise sind. Wenn uns Wissenschaftlern jemand aus der breiten Öffentlichkeit eine einfache Frage stellt, so neigen wir dazu, alles mit Details, seltenen Ausnahmen und bedingten Aussagen zu spicken. Der Wissensschatz muss frei zugänglich sein, denn Sie verdienen es wirklich zu wissen, wie erstaunlich so ein Hund ist. Wenn wir unsere gemeinsame Tour beendet haben, werden Sie genug Kenntnisse in den Grundlagen der Biologie haben, um sich entsprechend fundiert mit Ihrem Tierarzt auszutauschen. Sie werden bessere Informationen über Ernährung und pflanzliche Heilmittel haben und wissen, warum Ihr Hund viel von genau dem macht, was er tut. Sie können zum Mittelpunkt der Party werden. Warum leben Hunde nur ein Jahrzehnt oder vielleicht zwei? Kann mein Hund Depressionen haben? Sind Hunde farbenblind? Was war zuerst da, das Huhn oder das Ei?

Die letzte Frage kennen Sie schon. Je nachdem, wie Ihre Antwort ausfällt, sagt das viel über den Rest unserer gemeinsamen Reise. Wenn Ihre Antwort lautet: Das Ei, um einige hundert Millionen Jahre, da Eier in allen Tieren vor Hühnern auf der Erde gefunden werden – dann haben Sie die Perspektive eines Logikers. Wenn Sie in die Frage das Wort „Huhn“ einfügen, wie in „was zuerst da war, das Hühnerei oder das erwachsene Huhn“, kann dies auf zwei Arten erfolgen. Wenn Sie denken: „Was auch immer ein Huhn ist, es wurde von der DNA in einem Ei entworfen. Also musste das Hühnerei dem Huhn vorausgehen.“ Das ist faktisch korrekt und impliziert, dass die DNA der bestimmende Faktor für ein Huhn ist. Dies ist ebenso eine evolutionäre Perspektive, mit Schwerpunkt auf der Perspektive eines Molekularbiologen. Wenn Sie dachten: „Egal, was ein Huhn ausmacht – es ist das erwachsene Huhn, das zählt, denn diese frisst und ist in der Lage, mehr Hühnereier zu produzieren.“, dann sind Sie eher ein Evolutionsökologe und halten sich wahrscheinlich an die Denkweise der „Muss erfolgreiche Kopien machen, die reproduzieren, damit es zählt“-Schule. Wenn Ihre Antwort lauten würde: „Hühner sind so niedlich, wir sollten eins als Haustier haben“, sind Sie ein hoffnungsloser Schöngeist und verbreiten überall, wo Sie sind, eine gewisse Freude. Und wenn Sie denken: „Wen kümmert das schon, Chickenwings zum Abendessen klingen gut“, dann handelt es sich bei Ihnen um einen optimalen Futterverwerter und Sie werden weiterhin zu nicht-vegetarischen Partys eingeladen und bei Vegetariern aktiv ausgeschlossen. Wenn Sie aber denken: „Ach du liebe Güte, welcher Irre denkt über all diese Fragen nach?“, dann wissen Sie ganz genau, warum ich nicht zu diesen Partys eingeladen werde!