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Morphologie 2.0

Unter dem Titel â€čBotanical Renaissanceâ€ș berichtet ein Artikel in der renommierten Fachzeitschrift â€čNatureâ€ș im Januar 2018, dass die Expertise im Vergleichen von Pflanzen und Tieren wieder aktuell wird. Goe­the als BegrĂŒnder der Morphologie kommt in der modernen Biologie wieder ins GesprĂ€ch!


Die Wissenschaftsjournalistin Heidi Ledford hat Genetiker, Evolutionsbiologen und Morphologen interviewt, die in der schwindenden morphologischen Kompetenz der Biologen ein Problem sehen. Die molekularen Befunde mĂŒssten – so der Tenor – durch eine profunde Kenntnis der einzelnen Arten ergĂ€nzt werden, um ihre Bedeutung fĂŒr die Bildung und Evolution der pflanzlichen Formen zu erfassen.

Ledford schreibt, um ihre Wurzeln aufzuspĂŒren, mĂŒssten Morphologen auf Goethe zurĂŒckgehen. Er habe die FĂŒlle der pflanzlichen Formen in sich aufgenommen und nach einer â€čUrpflanzeâ€ș gesucht, nach einem Archetyp, der sie alle verbindet. Diese romantische Idee sei unerfĂŒllt geblieben. Aber sein Ansatz, Pflanzenstrukturen und -funktionen zu vergleichen, um etwas ĂŒber ihre Entwicklung und Evolution zu erfahren, sei von den Wissenschaftlern aufgegriffen worden. Dennoch habe Darwin noch ein halbes Jahrhundert spĂ€ter die Evolution der BlĂŒtenpflanzen angesichts der schnellen Ausbreitung einer derart großen Bandbreite an BlĂŒtenformen, -farben und BestĂ€ubungsstrategien als â€čwiderwĂ€rtiges Mysteriumâ€ș bezeichnet.

Ende des 20. Jahrhunderts habe mit der Anwendung und Verfeinerung molekularer Techniken – so Ledford – das Interesse an detaillierten Analysen von Ă€ußerlich sichtbaren Pflanzeneigenschaften nachgelassen. Und weil viele Genetiker nur mit wenigen Modellorganismen wie etwa Arabidopsis arbeiteten, sei die Expertise im Unterscheiden verschiedener Arten – die Morphologie – nicht mehr gefragt gewesen. Aber in jĂŒngster Zeit sei eine Auferstehung der alten Methoden zu beobachten. Die Fortschritte in Gene-Editing und Sequenziertechniken erlaubten es Genetikern, in einem breiteren Spektrum der Flora mit dna vergleichend zu experimentieren. Im Zusammenhang mit modernster Bildtechnik, die dreidimensionale Einsicht in lebendige pflanzliche Strukturen gewĂ€hrt, sei der Drang, Darwins â€čwiderwĂ€rtiges Geheimnisâ€ș zu lĂŒften, neu belebt worden. Mit der Kombination dieser verschiedenen AnsĂ€tze hofften Wissenschaftler, Fragen zu beantworten, die in der Biologie seit hundert Jahren gestellt worden sind: wie Gene im Verbund mit der Umgebung die reiche DiversitĂ€t der Pflanzenformen gestalten.

Dan Chitwood, Pflanzenmorphologe an der Michigan State University, hat molekulare Techniken eingesetzt, um in einem Seegras, das aus einer einzigen Zelle komplexe Strukturen wie einen Stamm und farnartige BlÀtter bildet, die Genexpression zu verfolgen. Sie verÀndert sich in den gleichen Mustern wie in entsprechenden Strukturen bei vielzelligen Pflanzen. Das passt nicht zu der gÀngigen These, dass die Zellteilungsrate bei der Entstehung der Gestalt eine wichtige Rolle spielt.

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Goethes originĂ€rer Beitrag zur Wissenskultur hat sich erst im 20. Jahrhundert verbreitet: die Einsicht, dass Bedeutung immer von Menschen verliehen wird und niemals außerhalb eines Subjekts existiert.

Mit Goethes Ansatz zum Verstehen des Lebendigen können dagegen Chitwoods Ergebnisse gut erklĂ€rt werden. Wie sich der KĂŒnstler bei der Umsetzung seiner Idee immer mit den Eigenschaften des verwendeten Materials auseinanderzusetzen hat, bringt fĂŒr Goethe ein kreatives organismisches Gesetz – die â€čUrpflanzeâ€ș oder der Typus – in Interaktion mit seinem materiellen Substrat Lebewesen zur Erscheinung – modifiziert durch die GesetzmĂ€ĂŸigkeiten ihrer Umgebung. Die pflanzliche Natur eignet sich im Laufe der Zeit bestimmte FĂ€higkeiten oder Muster an, die in der weiteren Entwicklung wieder eingesetzt werden können. Dass in mehrzelligen Pflanzen wĂ€hrend der Gestaltbildung die gleichen Genexpressionsmuster â€čverwendetâ€ș werden wie schon bei der Ausbildung Ă€hnlicher Strukturen im einzelligen Seegras, erscheint aus dieser Sicht einleuchtend. Goethes â€čromantischeâ€ș Idee eines verbindenden Agens aller pflanzlichen Entwicklungsprozesse und Strukturen wird erstaunlicherweise gerade durch die Resultate der Genetik wieder aktuell. Ein weiteres Beispiel dafĂŒr ist seine These, die BlĂŒtenorgane seien modifizierte LaubblĂ€tter. Fast 200 Jahre spĂ€ter haben die Genetiker Weigel und Meyerowitz in ihrer Review zum abc-Modell der homeotischen Gene bei BlĂŒtenpflanzen geschrieben, Goethes Konzept werde durch Doppel- und Dreifachmutanten bei Arabidopsis bestĂ€tigt.

Was Heidi Ledford nicht explizit erwĂ€hnt, ist, dass die in der zweiten HĂ€lfte des 20. Jahrhunderts mit grĂ¶ĂŸtem Einsatz verfolgte Idee, man werde mit der EntschlĂŒsselung des genetischen Codes das â€čBuch des Lebensâ€ș entziffern können, sich ebenfalls als unerfĂŒllbar erwiesen hat. Craig Venter, einer der leitenden Köpfe im Human Genome Project, bezeichnet sie als â€čunglaublich naivâ€ș. Denn die Kenntnis des Entwicklungsprogramms allein kann seine konkrete Bedeutung fĂŒr die Eigenschaften des Organismus nicht klĂ€ren.

Goethe war ein Meister in der Reflexion von Bedeutungsvergaben. Sein originĂ€rer Beitrag zur Wissenskultur hat sich erst im 20. Jahrhundert verbreitet: die Einsicht, dass Bedeutung immer von Menschen verliehen wird und niemals außerhalb eines Subjekts existiert. Dies hat ihn bewogen, einen integrativen Wissenschaftsansatz zu entwickeln. Dieser verfolgt die Schulung eines unabhĂ€ngigen Denkens und Empfindens, das offen und zugleich kritisch sowohl auf tradierte Theorien und Konzepte als auch auf moderne Ideen und innovative Techniken blickt und sie auf ihren Wert fĂŒr das menschliche Leben befragt. Insbesondere der letztgenannte Aspekt bietet der heutigen Wissenschaft, die im Begriff ist, in einem Wald von â€čFaktenâ€ș die Orientierung zu verlieren, eine notwendige ErgĂ€nzung an. Dem menschheitlichen Unternehmen Wissenschaft dienen sowohl naive als auch romantische Ideen als Motor.

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