Pandas – zu doof zum Überleben?

Wenn man das Wort „Panda“ bei YouTube eingibt, bekommt man 5.480.000 Ergebnisse. Das ist deutlich weniger als wenn man die Worte „cat“, „dog“ oder „tiger“ eingibt. (Nur so nebenbei: Ich wollte eigentlich recherchieren. Nachdem ich eine halbe Stunden lang Katzenvideos geschaut hatte, fiel mir plötzlich wieder ein, dass ich ja noch einen Blogpost schreiben wollte…). Allerdings wurde das meistgesehene Pandavideo über 216 Millionen Mal angeklickt, das meistgesehene Katzenvideo nur ca. 88 Millionen Mal. Das beliebteste Hundevideo schaffte immerhin 167 Millionen. Wir finden Pandas eben unwiderstehlich niedlich. Und die Tatsache, dass es nicht so viele Pandavideos gibt, liegt vielleicht einfach daran, dass es nicht so viele Pandas gibt. Womit ich dann auch schon beim Thema wäre: Ich vertrete die sehr unpopuläre Meinung, dass man nicht so krampfhaft versuchen sollte, den Großen Panda vor dem Aussterben zu bewahren. Seine Zeit ist gekommen, lasst ihn los. Ich habe sogar eine Begründung.

Zunächst muss ich jedoch klarstellen, dass die Zerstörung von Lebensräumen durch den Menschen die größte Bedrohung für viele wilde Tiere ist. Dazu gehören vor allem große Säugetiere wie Tiger, Leoparden, Elefanten, Nashörner, Gorillas und Orang-Utans. Wälder werden für die Landwirtschaft oder wegen der vorkommenden Bodenschätze gerodet. Chemikalien, die zum Düngen oder im Bergbau eingesetzt werden, vergiften den Boden, sodass eine Rückkehr der Natur sehr lange nicht möglich ist, selbst nachdem der Mensch aus dem Gebiet wieder verschwunden ist. Das Verschwinden vieler Arten ist die Schuld des Menschen und wir tun gut daran, dem entgegenzuwirken, vor allem durch den Erhalt von Lebensräumen.

Über den Panda muss jedoch gesagt werden, dass er wahrscheinlich einfach zu spezialisiert ist (noch dazu auf denkbar ungeeignete Weise), um noch sehr lange überleben zu können. Nehmen wir seine Ernährung: Der Panda ist ein Bär und zählt damit zu den Raubtieren. Er hat einen kurzen Darm, wie für Raubtiere üblich, ein Raubtiergebiss und alle Enzyme, die man braucht, um Fleisch zu verdauen. Leider frisst er fast nie Fleisch, sondern fast ausschließlich Bambus. Und leider hat er keine Enzyme, um Pflanzen verdauen zu können. Er hat stattdessen bestimmte Bakterien in seinem Darm, die die Pflanzenzellen aufbrechen und das bisschen Energie darin für den Bären nutzbar machen. Da der Darm, in dem diese Bakterien leben jedoch so kurz ist, haben die Bakterien kaum Zeit für ihre Aufgabe. Dementsprechend muss ein erwachsener Panda 9 – 14 kg Bambus am Tag verspeisen, um genug Energie zum Überleben zu haben. Da darf man nicht wählerisch sein und muss nehmen, was man finden kann. Das ist dem Panda aber herzlich egal, er verschmäht 1.425 der bekannten Bambussorten und frisst nur 25 Arten von Bambus. Da alle Pflanzen einer bestimmten Bambusart zur selben Zeit wachsen, blühen und dann sterben, muss ein Panda mindestens zwei seiner bevorzugten Bambusarten in seinem Lebensraum haben, damit er immer was zu fressen hat. Was für ein Mäkelfritz! Übrigens: Pandabären haben ca. 40 Mal am Tag Stuhlgang. Vierzig! Mit all dem Essen und Kacken bleibt dann auch keine Energie mehr für irgendetwas anderes. Pandas vermeiden darum aktiv sozialen Kontakt mit Artgenossen und halten sich von steilem Gelände fern. Ist ja auch viel zu anstrengend.

Dementsprechend leben Pandas alleine und tolerieren andere Pandas ausschließlich während der Paarungszeit. Das Weibchen ist allerdings nur einmal im Jahr für ca. 2 – 3 Tage empfängnisbereit. Wenn da gerade kein Männchen in der Nähe ist, wird es schwierig mit dem Nachwuchs. Doch selbst, wenn die Paarung gelingt, kann man noch nicht aufatmen. Pandababys gehören zu den verhältnismäßig kleinsten Säugetierkindern. Mit ca. 0,1 % des Körpergewichts ihrer Mutter haben sie etwa die Größe einer Ratte. Bei Geburt sind Pandajungen blind, nach sechs bis acht Wochen öffnen sich die Augen, und unabhängig werden Pandakinder im Alter von zwei Jahren. Bis dahin muss man sie erstmal durchbringen. Werden zufällig mal Zwillinge geboren, verlässt die Mutter eines der Jungtiere. Der Grund dafür ist, dass sie nicht genug Milch für zwei Babys produzieren kann. Die beinahe ausschließlich pflanzliche Ernährung versorgt den Panda schlichtweg nicht mit genug Energie und lässt auch keine Speicherung von Fett im Körper zu.

Wie jeder von den vielen niedlichen YouTube-Videos weiß, gibt es zahlreiche Versuche, Pandas in Zoos zu halten und zu vermehren. Unsummen werden darin investiert, die Bären zur Fortpflanzung zu animieren. Man zeigt ihnen Videos von kopulierenden Panda-Pärchen und gibt den Männchen Viagra. Trotz der großen Geldsummen, die in die Pandazüchtung gepumpt werden, ist der Erfolg sehr mäßig. Die Bären haben einfach keinen Bock. Das Geld wäre wohl sehr viel besser angelegt, wenn man das Land, auf dem Pandabären noch in freier Wildbahn leben, kaufen und schützen würde.

Experten streiten sich darüber, ob der Große Panda sowieso aussterben wird oder ob es allein die Schuld des Menschen ist. Pandas gibt es seit ca. 7 Millionen Jahren. Vor etwa 2 Millionen Jahren traf dieser Bär die Entscheidung für eine radikale Ernährungsumstellung von Fleisch auf Bambus, wahrscheinlich aufgrund einer Genmutation, die ihm buchstäblich den Geschmack für Fleisch raubte. Solche zufälligen Mutationen passieren ständig, in allen Lebewesen. Manchmal sind sie von Vorteil, dann entwickelt sich die Art weiter. Und manchmal sind sie eben von Nachteil, dann stirbt die Art aus. Das kommt vor, und zwar täglich. Beim Panda sehen wir es eben viel mehr als bei irgendeiner Seegurke, weil er groß und kuschelig ist. Ob das aber immer der beste Grund ist, viel Geld in die Arterhaltung zu pumpen?

+++ Verkaufe: Nobelpreis, gut erhalten, politisch etwas angekratzt +++

nobe_sheetlSo ein Nobelpreis auf dem Kaminsims oder gerahmt überm Sofa, das wäre doch was! Wenn da nicht dieses lästige Problem wäre, dass man einen weltbewegenden wissenschaftlichen Durchbruch machen muss… Aber man darf aufatmen, es gibt eine einfachere Lösung: Wer knapp 5 Millionen Dollar auf der hohen Kante hatte, konnte sich vergangenen November einfach einen Nobelpreis ersteigern. Und wenn man Verwandte hat, die ein bisschen hinter dem Mond leben, kann man ihnen beim nächsten Besuch vielleicht sogar weismachen, dass man vor einigen Jahrzehnten eigenhändig die Struktur der DNA aufgeklärt hat.

Dafür bekam der Biologe James Watson nämlich seinen Nobelpreis. Gemeinsam mit seinen Kollegen Francis Crick, Maurice Wilkins und Rosalind Franklin (die bei der Nobelpreisnominierung mal eben ignoriert wurde) konnte er 1953 die Struktur der DNA-Doppelhelix zeigen.

Diese wissenschaftliche Entdeckung wurde vielfach als „die wichtigste des 20. Jahrhunderts“ bezeichnet und 1962 mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin geehrt. Und doch entschied sich James Watson vergangenes Jahr dafür, das gute Stück zu verkaufen. Die anderen beiden brauchte er nicht fragen, die sind inzwischen verstorben. James Watson ist damit der einzige noch lebende Wissenschaftler, der jemals seinen Nobelpreis verkauft hat.

Wie kommt man auf so eine Idee, das Symbol für die größte Errungenschaft seines Lebens herzugeben? Er hat wohl versucht, etwas wiedergutzumachen. Im Jahre 2007 sagte er in einem Interview mit der Sunday Times, dass Afrikaner genetisch bedingt im Durchschnitt weniger intelligent seien als Europäer und fügte hinzu „Nur, weil wir gerne wollen, dass alle Menschen gleichermaßen intelligent sind, ist das nicht automatisch so.“ Da mag er Recht haben, aber der Kommentar über die Intelligenzunterschiede zwischen Europäern und Afrikanern kam gar nicht gut an. Watson musste seinen Posten als Direktor des Cold Spring Harbor Laboratory in New York räumen, den er seit 1976 innegehabt hatte. Dieser Verlust seiner Position brachte finanzielle Konsequenzen mit sich. Trotzdem hat Watson einen Teil der Erlöse aus der Versteigerung an wissenschaftliche Einrichtungen gespendet, wie die University of Chicago, wo er selbst studierte, oder das Clare College Cambridge, wo er seine bahnbrechende Entdeckung über die Struktur der DNA machte. Ob es James Watsons Ruf wieder auf die Sprünge hilft, wird sich zeigen. Schade, dass eine so große Karriere, getragen von dieser unglaublich wichtigen Entdeckung, so bitter enden muss.

Größer ist besser!

By Ahodges7 (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) or GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], via Wikimedia CommonsForscher der Abteilung Geologie und Umwelt an der amerikanischen Stanford University haben gemeinsam mit Mathematikern des Swarthmore College USA herausgefunden, dass marine Lebewesen auf unserem Planeten immer größer werden. Dazu haben sie Fossilien und maßstabsgetreue Fotos von Tieren vermessen und so die Körpergrößen von 75 % der Arten von Meerestieren die in den letzten 542 Millionen Jahren lebten ermittelt. Das ist ziemlich gründlich. Und so darf man den Forschern glauben schenken, wenn sie zu dem Schluss kommen, dass Meerestiere im Laufe der Evolution immer größer geworden sind. Die statistische Auswertung der Daten hat ergeben, dass dies kein Zufall ist, sondern gerichtete Selektion. Das heißt, dass die größeren Tiere einer bestimmten Art sich öfter fortpflanzen und die Gene für ihre Körpergröße damit öfter weitergegeben werden als die Gene für geringere Größe. Doch warum können diese Tiere sich öfter fortpflanzen? Noel A. Heim und seine Kollegen, die diese Ergebnisse heute in der Zeitschrift Science veröffentlicht haben, führen es darauf zurück, dass größere Tiere zum einen erfolgreicher sind bei der Nahrungssuche und der Partnerwerbung, weil sie schlicht stärker sind als ihre kleineren Artgenossen. Eine größere Rolle scheint jedoch zu spielen, dass größere Tiere weiter schwimmen können und daher Nahrung und Partner in einem größeren Umkreis finden. Und noch etwas: Vielleicht ist dem einen oder anderen gerade schon durch den Kopf gegangen, dass die meisten größten Meerestiere Säugetiere sind – Wale, Walrosse und Seekühe zum Beispiel. Sie alle müssen auftauchen um Luft zu holen. Das scheint zunächst ein Nachteil zu sein, doch der Sauerstoffgehalt der Luft ist etwa 25 mal höher als der im Wasser, Luft „fließt“ viel schneller als Wasser durch die Atmungsorgane und die Aufnahme des Sauerstoffs ins Blut aus der Luft ist 300.000 mal schneller als aus dem Wasser. Dreihunderttausend! Das macht den Stoffwechsel eines Luftatmers viel effizienter als den eines Wasseratmers und gibt marinen Säugetieren damit die Möglichkeit, sehr groß zu werden.

Menschen sind im Laufe der Jahrtausende auch immer größer geworden. Ob das daran liegt, dass wir Luft atmen? Wohl eher daran, dass wir Supermärkte haben und unser Essen nicht selbst fangen müssen 😉

Die dunkle Seite der Mikrobiologie

Pseudomonas aeruginosa  Photo Credit: Janice Haney Carr Content Providers(s): CDC/ Janice Haney Carr - This media comes from the Centers for Disease Control and Prevention's Public Health Image Library (PHIL), with identification number #10043.Wir haben ein Problem und es wird schlimmer – multiresistente Bakterien. In den Nachrichten hört man immer wieder davon, sie werden „multiresistente Keime/ Erreger“, manchmal auch „multiresistente Krankenhauskeime“ genannt. Dabei handelt es sich um Bakterien, die nicht mehr durch Antibiotika bekämpft werden können. Solche Bakterien können sich zum Beispiel in offenen Wunden ansiedeln und deren Heilung verhindern. Auch unter Erregern von Tuberkulose, Durchfall und Lungenentzündung sind bereits multiresistente Erreger (MRE) aufgetaucht. Besonders häufig hört man dieser Tage von Pseudomonas aeruginosa, einem Krankenhauskeim, der 10 % aller Krankenhausinfektionen verursacht. Dieses Stäbchenbakterium ruft unter anderem Harnwegsinfektionen, Dickdarm- oder Hirnhautentzündungen hervor. Besonders Menschen mit schwachem Immunsystem, z.B. Kinder und ältere Leute oder Menschen mit Vorerkrankungen sind anfällig für die Infektion mit einem solchen MRE. Doch wie konnte es dazu kommen, dass Bakterien immun sind gegen fast jedes bekannte Antibiotikum? Und was können wir auf lange Sicht dagegen tun?

Antibiotika (die Einzahl lautet übrigens „Antibiotikum“) sind Stoffe, die Bakterien (und nur Bakterien – keine Viren!) abtöten können. Sie kommen vielfach in der Natur vor, da sie meistens von Bakterien oder Pilzen produziert und ausgeschieden werden. Die Bakterien und Pilze nutzen sie, um andere Mikroorganismen in ihrer Umgebung in Schach zu halten und möglichst viele Nahrungsquellen für sich zu behalten. Das allererste Antibiotikum, das von einem Wissenschaftler entdeckt wurde, war das Penicillin. Es wird von einem Schimmelpilz namens Penicillium hergestellt. Bereits 1893 konnte Bartolomeo Gosio Penicillin aus dem Pilz gewinnen. Seine Ergebnisse blieben jedoch unbekannt. 1897 veröffentlichte der französische Militärarzt Ernest Duchnese seine Doktorarbeit, in der er beschrieb, dass die Stallknechte im Militärhospital die Sättel der Pferde in einem dunkeln, feuchten Raum aufbewahrten, um die Bildung von Schimmel auf den Sätteln zu fördern. Auf die Frage, warum sie dies täten, antworteten die Stallknechte, dass die wunden Stellen auf den Rücken der Pferde dadurch besser heilten. Duchnese injizierte daraufhin einem Meerschweinchen, das er zuvor mit Typhus infiziert hatte, den Schimmelpilz. Das Meerschweinchen wurde vollkommen gesund.

Seit der Entdeckung des Penicillins wurde viele andere Antibiotika gefunden und jahrzehntelang erfolgreich zur Krankheitsbekämpfung eingesetzt. Doch damit begann auch das Problem. Die DNA von Bakterien verändert sich ständig durch zufällig auftretende Mutationen. Dabei kann es passieren, dass ein Gen entsteht, dass das Bakterium resistent macht gegen ein bestimmtes Antibiotikum. Wenn dieses Bakterium nun zum Beispiel an den Mandeln eines Patienten sitzt, der dieses Antibiotikum einnimmt, wird es nicht sterben. Stattdessen kann es sich rasant vermehren und so den Patienten zu einer Quelle eines resistenten Erregers machen. Von ihm aus kann es sich auf andere Menschen verbreiten.
Auch die Unzuverlässige Einnahme von Antibiotika kann resistente Keime erzeugen. Wenn man frühzeitig aufhört, das verschriebene Antibiotikum einzunehmen, weil man sich besser fühlt, wurden womöglich nicht alle Keime abgetötet. Die noch lebenden Keime können dann Resistenzen entwickeln.
Ein bedeutender – vielleicht der bedeutendste – Faktor heutzutage ist die massenhafte Verabreichung von Antibiotika an Tiere in Schlachthöfen. Damit will man verhindern, dass die Tiere krank werden. Würde ein Tier in Massenhaltung krank, könnte sich die Krankheit durch den engen Kontakt mit seinen Artgenossen rasend schnell in der ganzen Anlage verbreiten. Das will man verhindern und so gibt man extrem hohe Dosen Antibiotika. Wenn wir das Fleisch dieser Tiere essen, nehmen wir die Antibiotika auf und erschaffen dadurch in unserem Körper eine Brutstätte für Keime, die sich nun anpassen und Resistenzen entwickeln müssen.

Was kann die Wissenschaft tun, um diese verheerende Entwicklung aufzuhalten? Eine Abschaffung der Massentierhaltung wäre natürlich wünschenswert, würde aber lange dauern – zu lange. Also müssen schnell neue Antibiotika her. Da man diese aus Bakterien in der Natur gewinnt, könnte man einfach neue Bakterien suchen. Das hat man auch getan. Und festgestellt, dass sie nur Antibiotika herstellen, die schon auf dem Markt sind.
Man nimmt sogar an, dass man alle Bakterien, die sich im Labor kultivieren lassen, bereits kennt. Doch das sind nur etwa 1 % aller bekannten Bakterien! Die restlichen 99 %, die „dunkle Seite“, lassen sich nicht im Labor halten. Wenn man sie auf einem Nährboden versucht zu kultivieren, sterben sie. Was tun? Nun, wenn der Prophet nicht zum Berg kommt, muss der Berg eben zum Propheten kommen, nicht wahr! Die Mikrobiologen Slava Epstein und Kim Lewis haben eine Apparatur erfunden, mit der man Bakterien direkt in der Natur kultivieren kann. Kleine Kammern, die mit einer porösen Membran abgedeckt werden, werden in den Boden eingelassen. Die Poren in der Membran sind so klein, dass nur Bakterien hindurchpassen. Bakterien aus dem Boden können in die Kammern einwandern und dort wachsen. Nach etwa zwei Wochen „erntet“ man die Bakterien und untersucht, ob sie unbekannte Antibiotika produzieren.
Einige kleine Erfolge gab es bereits. Zwei neue Antibiotika namens lassomycin und Teixobactin wurden gefunden. Beide wirken gegen Tuberkulosebakterien und kein untersuchtes Bakterium zeigte Resistenz gegen Teixobactin.

Es besteht also Hoffnung. Dennoch geht die Suche sehr langsam voran und niemand kann vorhersagen, wie schnell neue resistente Keime auftauchen, denen auch die neuen Antbiotika nichts mehr ausmachen. Wer weiß, vielleicht brauchen wir eine ganz neue Herangehensweise in der Bekämpfung von bakteriellen Krankheiten. Ich bin neugierig, was den Wissenschaftlern einfällt und halte euch auf dem Laufenden!