Mit Orchideen zum Ursprung der Arten

6. August 2013, 17:40
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Der Biologe Ovidiu Paun erforscht die molekularen Mechanismen der Evolution

Unter Zimmergärtnern sind Orchideen wegen ihrer prachtvollen Blüte sehr beliebt. "Auch manche Kollegen arbeiten mit ihnen, weil sie sie besonders mögen", meint Ovidiu Paun. Sein Interesse an den Gewächsen hat einen rein rationalen Grund. Der Evolutionsbiologe erwartet sich von ihnen einen Einblick in eine sehr frühe Phase der Artenbildung. Er will damit die treibende Kraft für die Anpassung von Organismen an neue Umweltbedingungen und damit auch für die Evolution finden. Kürzlich erhielt er für seine Arbeit einen Start-Preis des Wissenschaftsministeriums.

"Man geht davon aus, dass Anpassung durch genetische Variation erfolgt", sagt der Forscher von der Uni Wien. Dafür braucht es aber gleich mehrere Mutationen, die sich auch durchsetzen müssen. "Das kann Tausende von Generationen dauern." Damit wäre der Klimawandel für Organismen eine totale Katastrophe. Es gibt aber Hinweise, "dass sich die Evolution von der Epigenetik her sehr viel schneller abspielen könnte".

Epigenetische Signale sind dem genetischen Erbgut, der DNA-Sequenz, angehängt. Auch sie können die Aktivität von Genen steuern - und sind vererbbar. Um ihren Einfluss erheben zu können, braucht es Arten in einer frühen Entwicklungsstufe. Denn Paun vermutet, "dass in der evolutionären Entwicklung mit der Zeit die Genetik von der Epigenetik das Ruder übernimmt".

Als Modellorganismen bieten sich dem Forscher drei bedrohte Arten der Orchideengattung Knabenkräuter an. Die älteste Art ist weniger als 100.000 Jahre alt, die jüngste nicht älter als 2000 Jahre. Die jungen Arten haben sich an verschiedene Lebensräume angepasst. Und: Diese Habitate verändern sich durch menschlichen Einfluss derzeit stark. Die natürlichen Hybriden, die alle von dem gleichen Paar von Elternarten abstammen, haben zudem statt des doppelten einen vierfachen Chromosomensatz - was die evolutionäre Anpassung ebenfalls beeinflussen kann.

Headline mit Schönheitsfehler

Als Paun seine erste Arbeit darüber vorstellte, war er gerade mit einem Erwin-Schrödinger-Stipendium des Wissenschaftsfonds FWF in England. Ein Artikel landete prompt in der britischen Zeitung The Times - mit einem Schönheitsfehler. "Genetik lässt Pflanzen schneller an Klimawandel anpassen", lautete die Headline. Nur hatte es in der Pressemitteilung ursprünglich "Epigenetik lässt ..." geheißen. Dabei gibt es eben einen feinen Unterschied: Epigenetische Eigenschaften sind im Vergleich zu genetischen viel flexibler. Zudem können sie sich durch Umwelteinflüsse ändern. Das könnte den Organismen helfen, sich schneller anzupassen.

Studiert hat der gebürtige Rumäne Bodenkultur. "In Rumänien hatten wir damals keinen Zugang zu molekularbiologischen Techniken." Mit der Evolutionsbiologie begann Paun im Zuge seines Doktorats an der Universität Wien quasi von null. Nachher forschte er für vier Jahre im Labor der Royal Botanic Gardens in London.

Die Rückkehr nach Wien freute auch seine zwei Kinder. "Ein Forscher zu sein ist sehr spannend. Aber das hat auch seinen Preis." Die vielen Umzüge fordern die Familie. Aber es gibt auch Vorteile: Seine Kinder sprechen nun schon drei Sprachen - "und Deutsch viel besser als ich". Seine Freizeit verbringt der 36-Jährige übrigens durchaus auch mit Gartenarbeit: bei der Pflege seiner Gemüsebeete. (Lena Yadlapalli, DER STANDARD, 7.8.2013)

  • Ovidiu Paun sucht die treibende Kraft für Anpassung.
    foto: d. paun

    Ovidiu Paun sucht die treibende Kraft für Anpassung.

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