Biologische Vielfalt - Gibt es daf√ľr eine Sicherungskopie?

"Ein 'gefrorener Garten Eden'" titelt der General-Anzeiger in einem Artikel √ľber die Inbetriebnahme der 'Welt-Saatgutbank' in Spitzbergen. Darin zitiert er den Norwegischen Ministerpr√§sidenten Jens Stoltenberg mit den Worten: "Die globale Samenbank Spitzbergen ist unsere Versicherungspolice."

Gibt es f√ľr die Bewahrung der Biologische Vielfalt tats√§chlich eine technische L√∂sung? L√§sst sich die Vielfalt in Samenbanken bewahren? Lassen sich aus Samenbanken verschwundene √Ėkosysteme wiederherstellen?

Um es nochmal klar zu machen: Biologische Vielfalt umfasst mehrere Ebenen: die Vielfalt der √Ėkosysteme und Lebensr√§ume, die Vielfalt der Arten, und die Vielfalt der Gene.

Lässt sich wenigstens auf der niedrigsten Ebene, nämlich der der Gene, die Vielfalt durch Kryokonservierung bewahren?
Der Verband Biologie, Biowissenschaften & Biomedizin Deutschland (vbio) berichtet auf seinen Seiten:

"Biodiversit√§t XVII: "CRYO-BREHM" - eisiges Archiv der Wildtiere  27.05.2008 Mit neuer Technik und Methoden zur Stammzellisolierung archivieren Fraunhofer-Forscher den weltweiten Tierbestand. Gemeinsam mit mehreren zoologischen G√§rten arbeiten sie an einer Sammlung tiefgefrorener Stammzellen von Wildtieren, dem "CRYO-BREHM". Das Projekt steht in engem Bezug zur derzeit stattfindenden UN-Tagung zum Thema Biodiversit√§t in Bonn.

 Den weltweiten Tierbestand m√∂glichst umfassend zu dokumentieren, war schon immer eine Herausforderung f√ľr die Wissenschaft und eine Verpflichtung gegen√ľber den uns nachfolgenden Generationen. Der deutsche Zoologe Alfred Brehm packte es im neunzehnten Jahrhundert mit einem popul√§ren Buch an: "BREHMS TIERLEBEN". Das Fraunhofer-Institut f√ľr Biomedizinische Technik IBMT im Saarland und die Fraunhofer-Einrichtung f√ľr Marine Biotechnologie EMB in L√ľbeck haben nun einen modernen Weg gew√§hlt. Zusammen mit mehreren zoologischen G√§rten gr√ľndeten sie den "CRYO-BREHM", ein Lebendarchiv, das seit Anfang 2005 tiefgefrorene Stammzellen von Wildtieren sammelt. Unterst√ľtzt werden die Arbeiten vom Wirtschafts- und Wissenschaftsministerium des Saarlandes und vom Ministerium f√ľr Wissenschaft, Wirtschaft und Verkehr des Landes Schleswig-Holstein.

 "Das Tieffrieren ist die einzige M√∂glichkeit, Zellen lebend und dauerhaft aufzubewahren. Ganze Tiere, die gr√∂√üer sind als ein Stecknadelkopf, kann man bisher nicht lebend einfrieren und auftauen. Das ist auch nicht n√∂tig, da sich in jeder Zelle die gesamte Information √ľber die Art als auch das Individuum befindet", sagt der IBMT-Direktor Prof. Dr. G√ľnter R. Fuhr. Freilich braucht man viel Erfahrung, damit die Zellen bei der Isolation nicht gesch√§digt oder abget√∂tet werden. Die beiden Fraunhofer-Einrichtungen bringen das n√∂tige Know-how mit, sie gelten als weltweit f√ľhrend auf dem Gebiet der Kryokonservierung. "Kryos" kommt aus dem Griechischen und bedeutet K√§lte oder Eis. Bei minus 145¬į Celsius, mit fl√ľssigem Stickstoff gek√ľhlt, bleiben die wertvollen Proben Tausende von Jahren erhalten. W√ľrde man sie unter der Erdoberfl√§che lagern, wo die kosmische Strahlung stark abgeschw√§cht ist, w√§ren es sogar Jahrzehntausende.

 Die Vorgeschichte des CRYO-BREHM geht auf das Jahr 2004 zur√ľck. Damals schuf eine EMB-Arbeitsgruppe unter der Leitung von Prof. Dr. Charli Kruse mit einem patentierten Verfahren zum Isolieren tierischer Stammzellen aus den verschiedensten Geweben die Voraussetzung f√ľr das biologische Zell-Archiv. Stammzellen eignen sich f√ľr diesen Zweck besonders gut, weil sie nicht nur alle Erbinformationen der jeweiligen Art enthalten, sondern sich auch vermehren und in andere Zelltypen umwandeln lassen. Vor drei Jahren begann die Zusammenarbeit mit dem Neunkircher Zoologischen Garten im Saarland. Inzwischen sind auch der Tierpark Hagenbeck in Hamburg, der Zoologische Garten Rostock und mehrere Forschungseinrichtungen dabei, weitere Partner sollen folgen. Vorgesehen ist, ein m√∂glichst umfangreiches Zell-Archiv der wildlebenden Tiere aufzubauen. Stammzellen aus den verschiedensten Geweben - von Fischen √ľber V√∂gel bis zu S√§ugetieren - liegen bereits vor.

 Das Besondere ist: "Kein Tier muss daf√ľr sterben oder auch nur Blut hergeben", versichern Fuhr und Kruse. Spender f√ľr die Datenbank sind Zoo- und Wildtiere, die bei einem Unfall umkommen oder bei der Geburt sterben. Ihnen entnimmt ein Tierarzt nach dem Tod Gewebe, z. B. Dr√ľsen, Haut und Knochenmark, aus dem dann die unterschiedlichen Stammzellen mit der Erfahrung der L√ľbecker Forscher isoliert werden. Wenn es um Tierarten geht, die vom Aussterben bedroht sind oder bei deren Stammzellpr√§paration Neuland betreten wird, schickt das Fraunhofer IBMT eigens ein mobiles Labor mit Mannschaft, das √ľber Brutschr√§nke und Kryotanks verf√ľgt. Auch w√§hrend der Fahrt kann in speziellen Ger√§ten trotz Ersch√ľtterungen die Anzucht der empfindlichen Stammzellen erfolgen.

 Hunderte dieser wertvollen Proben werden zur Sicherheit bereits an zwei Orten gelagert, im saarl√§ndischen Sulzbach und am EMB in L√ľbeck, wo demn√§chst nach dem saarl√§ndischen Modell eine moderne Kryobank entstehen wird. Beide Standorte bilden das Lebendarchiv, das der Dokumentation der Tierwelt und der Forschung dient. Bei Bedarf tauen Fraunhofer-Wissenschaftler eine Probe auf, vermehren die Zellen und versenden sie weltweit. Allerdings darf ein Teil als sicherer Bestand, die sogenannte "Back-up-Reserve", nicht angetastet werden. Weltweit gibt es nur wenige √§hnliche Einrichtungen wie den "CRYO-BREHM", etwa den "Frozen Zoo" in San Diego (USA), die "Frozen Ark" in Gro√übritannien und die russische "Specialised Collection of Domestic and Wild Animals".

 Die Zusammenarbeit mit bisher drei zoologischen G√§rten in der Freien Hansestadt Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern und dem Saarland garantiert ein kontinuierliches Anwachsen der Best√§nde. Bei dieser generations√ľbergreifenden Mission ist bei vielen Tierarten keine Eile geboten, bei anderen schon. Deutschland leistet mit dieser Initiative schon seit l√§ngerem einen zukunftsweisenden Beitrag zur Dokumentation und Bewahrung des Artenreichtums auf unserer Erde.  "

Quelle: http://www.vbio.de/informationen/alle_news/e17162?news_id=5325
Behalten wir im Hinterkopf, dass jede Art aus mindestens einer Population von Individuen besteht. Sowohl die Individuen innerhalb einer Population als auch die Individuen verschiedener Populationen unterscheiden sich im Allgemeinen in den genetischen Varianten m√∂glicher Merkmale. Diese Vielfalt der genetischen Varianten der Merkmale ist eine notwendige Voraussetzung f√ľr √ľberlebensf√§hige Populationen. Wird diese genetische Vielfalt reduziert, so kommt es h√§ufig zur sogenannten Inzuchtdepression, d.h. die Population nimmt stark ab oder kann sogar zusammenbrechen. Der Grund daf√ľr ist, dass durch die Inzucht vermehrt Merkmale homozygot auftreten, die m√∂gliche Defekte tragen. Bei Lebewesen, die f√ľr dieses Gen eine weitere Genkopie ohne Defekt tragen, also heterozygot sind, kann dieser Defekt ausgeglichen werden bzw. kommt nicht zur Auspr√§gung.

Um eine Art wirklich als Backup aufzuheben, m√ľsste im Prinzip auch die ganze Variationsbreite der entsprechenden DNA hinterlegt werden, andernfalls werden wir nie wieder √ľberlebensf√§hige Populationen dieser Art herstellen k√∂nnen.
Die Auswahl der Genvarianten, die eingefroren werden, kann immer nur klein und eine zuf√§llige Variante sein. Nicht nur wegen des zur Verf√ľgung stehenden Platzes, sondern auch weil die Auswahl der Arten und Individuen von der Kenntnis, der Aufmerksamkeit und dem zuf√§lligen Zusammentreffen mit den Probenehmern abh√§ngt.

Wir k√∂nnen also noch nicht einmal √ľberlebensf√§hige Populationen einmal ausgestorbener Arten wiederherstellen. Noch viel weniger k√∂nnen wir wechselseitigen Beziehungen oder gar die Lebensr√§ume oder √Ėkosysteme wieder herstellen.
Kryokonservierung kann also keine Alternative f√ľr die InSitu-Erhaltung, d.h. der Erhaltung vor Ort in und mit dem Lebensraum, sein.

Nur f√ľr die Forschung und die Pharma-Industrie, denen es reicht, auf die Zellen zugreifen und diese vermehren zu k√∂nnen, die aber an einer Art au√üerhalb ihres Labors wenig Interesse haben, stellt die Kryokonservierung eine L√∂sung dar.

Insofern ist die Formulierung "zukunftsweisenden Beitrag zur Dokumentation und Bewahrung des Artenreichtums auf unserer Erde" Augenwischerei. F√ľr eine Dokumentation reicht das, f√ľr die Bewahrung nicht.

Am 11.07.2008 von Diethelm Schneider verfasst.