Neun Monate (4/9): Organe - Evolution im Zeitraffer

Ein Fötus in einer Fruchtblase

Neun Monate (4/9): Organe - Evolution im Zeitraffer

Pausenlos entstehen die Bausteine des künftigen Menschen und wachsen zu einem System zusammen. Was auf Dauer nicht gebraucht wird, baut der wachsende Körper wieder ab. Vor der Geburt sterben Milliarden überflüssiger Zellen wieder ab. Einen perfekten genetischen Bauplan gibt es nicht.

Drei Wochen und ein Tag sind vergangen - dann geschieht es: Ein paar Muskelzellen in dem kleinen Wesen beginnen sich rhythmisch zusammenzuziehen. Ihr winziges Zucken löst eine feine, kaum merkliche Bewegung aus. Es folgt eine Kettenreaktion: Immer mehr Zellen fallen in die Bewegung ein, bis die ganze Struktur schließlich sachte in einem Rhythmus pulsiert.

Neun Monate (4/9): Organe - Evolution im Zeitraffer

WDR 5 Leonardo - Neun Monate | 04.07.2016

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Das Herz des Embryos erwacht

Es ist nicht größer als ein Mohnsamen und schlägt zunächst ganz langsam, dann zunehmend schneller. Das Herz des wachsenden Embryos kann an die einhundertsechzig Schläge pro Minute erreichen. Dafür müsste ein Erwachsener einen heftigen Spurt hinlegen. Warum diese Eile? Das Herz des Embryos ist der Motor, der die rasante vorgeburtliche Entwicklung mit Energie und Sauerstoff vorantreibt.

Eine Völkerwanderung von Zellen beginnt

Der Embryo ist ein pulsierendes, längliches Wesen mit Mini-Organen. Plötzlich passiert etwas Dramatisches. Der Zellhaufen reißt auf. Dort, wo später einmal der Rücken sein wird, entsteht so etwas wie ein schmaler Tunnel. Die Haut stülpt sich nach innen. Ein Rohr mit einer Nahtstelle entsteht, die Wirbelsäule formt sich. An der Nahtstelle lösen sich Zellen ab und fangen an zu wandern. Einige verlassen den Rand der Wirbelsäule und bilden Nerven, wieder andere Muskeln oder Pigmentzellen. Andere zieht es dorthin, wo später einmal der Kopf sein wird und sie bilden hier das Gesicht.

Die Lunge entsteht flugs aus dem Darm

Ein Problem tritt auf: Der Darm wächst und wird immer länger. Im winzigen Embryo ist dafür jedoch zu wenig Platz. Die Lösung ist ebenso genial wie unkonventionell: ein Teil des Darms wird nach außen geschoben und beginnt außerhalb des Embryonalkörpers weiter zu wachsen. Außerhalb des stabförmigen Gebildes entsteht eine Darmschlinge. Als wäre es nicht ungewöhnlich genug, wachsen immer mehr Zellen an dieser Schlinge, so dass sich nach dem Motto "aus eins mach zwei" ein weiteres Organ aus dem Darm stülpt: Die Lunge. All das geschieht ganz ohne ein steuerndes Zentrum als zentrale Bauleitung, sondern aus purer Selbstorganisation der Zellen.

In drei Schritten ans Ziel: die Nieren

Sie wandern wild umher, sterben zum Teil wieder ab, manche Teile der vorläufigen Nieren werden sogar in Eierstöcke oder Hoden umgebaut. Die Urniere hat schon primitive Nieren-Funktion und kann Harn bilden. Doch sie wird wieder ab- und umgebaut und wiederverwertet. Erst die "Nachniere" ist die endgültige Form der menschlichen Niere und kann alle Funktionen übernehmen.

Die halbe Evolution noch einmal

Warum können im Embryo nicht gleich die besten Nieren wachsen? "Das macht die Natur normalerweise nicht, sondern die pfropft immer das bessere Prinzip auf die alten und guckt, was sie von den alten Dingen noch verwenden kann. Insofern machen wir halt immer noch die halbe Evolution mit durch", erklärt Zellbiologin Gudrun Ahnert-Hilger.

Der programmierte Zelltod

Mit sechs Wochen wachsen dem Embryo dort, wo später Arme und Beine entstehen werden, paddelförmige kleine Knospen an den Körperseiten. Im Innern sind sogar ihre Finger schon angelegt. Dazwischen wachsen Schwimmhäute. Die stören bei der Ausformung einzelner Finger. Darum begehen die Zellen der Schwimmhäute einen Massenselbstmord. Dieses Entstehen und Vergehen im Überfluss nennen Forscher "programmierter Zelltod".

Das tägliche Sterben

Schon im Alter von sieben Tagen mussten im Embryo die ersten Zellen sterben. Bis ins Erwachsenenalter bleibt das so: An jedem Tag sterben durchschnittlich fünfzig bis siebzig Milliarden Zellen. So bringt jeder Mensch im Jahr einmal sein gesamtes Körpergewicht zum Verschwinden.

Stand: 19.06.2018, 12:25