Mondsüchtig

Wie kommt man auf einen Wurm?

Kristin Tessmar-Raible: Eigentlich war es ein Interesse an Evolution. Der Wurm besitzt sehr viele Gene, die einen gemeinsamen Ursprung mit Genen des Menschen haben. Schon während meines Studiums der molekularen Neurobiologie haben mich neurosekretorische Zellen fasziniert, also Zellen, die auf Signale der Umwelt Hormone ausschütten, und ich wollte wissen, wie die im Laufe der Evolution entstanden sind. Als ich herausfand, dass es bei diesem Wurm mitten auf dem Kopf lichtsensorische Zellen gibt, die Hormone ausschütten, war ich erst mal verblüfft und habe mich gefragt, was deren Funktion ist. Als ich las, dass diese Würmer einem durch Mondlicht gesteuerten Zyklus folgen, wusste ich: Mit der Biologie von Platynereis dumerilii habe ich ein Forschungsthema, an dem ich mich austoben kann. (lacht)

Was genau erforschen Sie nun an den Würmern?

Wir haben momentan zwei Fragen, die unklar sind. Erstens: Wie kann man molekular und auf zellbiologischer Ebene monatliche Oszillation produzieren? Zweitens: Wie nehmen die Würmer das Mondlicht wahr und unterscheiden es vom Sonnenlicht. Da tasten wir uns nun heran.

Wie läuft das ab?

Wir haben das Mond- und Sonnenlicht im natürlichen Habitat gemessen und Lichter entwickelt, die es nachbilden. Dann schauen wir uns an, wann die Würmer reif werden. Im Anschluss greifen wir molekularbiologisch ein, indem wir in der Erbinformation ein Gen für die Photorezeption ausschalten. Diese Würmer setzen wir wieder dem Licht aus, um zu sehen, wie sie sich dann reproduzieren. Und da sehen wir, dass es Veränderungen in der Reifungsrhythmik gibt. Daher wissen wir, dass dieser Photorezeptor Veränderungen auslöst, die der Wildtyp des Wurms nicht zeigt. Wir konnten dadurch etwa auch ein bestimmtes Eiweiß identifizieren, das notwendig ist, um Sonnen- und Mondlicht zu unterscheiden.

Provokant gefragt: Warum ist es wichtig zu wissen, wie der Borstenwurm auf Mondlicht reagiert?

Darauf gibt es verschiedene Antworten. Beispielsweise sind solche Würmer Bewohner von Seegraswiesen und in deren ökologisches Gleichgewicht eingebunden. Diese Wiesen sind wichtige Produzenten von Sauerstoff und sogenannte CO2-Senken. Etwa jedes zweite Sauerstoffmolekül, das wir einatmen, wird ja durch Ökosysteme im Meer produziert. Wir müssen verstehen, wie solche Ökosysteme auch zeitlich koordiniert sind, um zu wissen, wie sich z. B. Lichtverschmutzung und Klimawandel auswirken werden. Außerdem gehen wir davon aus, dass die Mechanismen, die wir finden, zumindest zum Teil auch in anderen Organismen auftauchen. Das Phänomen der mondlichtgesteuerten Fortpflanzung ist ja besonders in marinen Organismen weit verbreitet. Unsere Erkenntnisse können Kollegen, die etwa an Korallen forschen, wertvolle Erkenntnisse liefern. Auch Korallenriffe sind wichtige Ökosysteme für diese Erde. Studien zeigen aber bereits, dass nicht nur die Erwärmung die Reproduktionsfähigkeit der Korallen heruntersetzt, sondern auch das künstliche Licht der Städte an der Küste. Versteht man die Zusammenhänge genau, könnte man vielleicht relativ gut umsetzbare Maßnahmen finden, damit zumindest die Lichtverschmutzung verringert wird und damit die Reproduktionssynchronisation wieder besser funktioniert. Und: Auch der Zyklus der Frau findet monatlich statt. Es gibt ein Zusammenspiel zwischen dem Gehirn und dem Ovar, das noch nicht restlos geklärt ist. Beim Wurm haben wir interessanterweise Hormone, die die Äquivalente vom Menschen sind. Kann es also sein, dass wir, wenn wir die Monatsrhythmik beim Wurm verstehen, auch Zyklusstörungen bei Frauen verstehen? Das ist nicht komplett aus dem Nichts gegriffen, aber es gibt noch viel zu tun.