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Eine der spektakulärsten Anwendungen der Synthetischen Biologie ist die geplante Rekonstruktion des Wollhaarmammuts. Die technischen Hürden sind aber hoch und das Unterfangen auch innerhalb der Wissenschaft umstritten.
Das Mammut fasziniert. Schon die prähistorischen Jäger und Sammler stellten Mammuts in Höhlenmalereien und auf Schieferplatten dar. Die Stosszähne – das Mammut-Elfenbein – galt in einigen Kulturen als Heilmittel und wird bis heute als Werkstoff für Kunstobjekte gehandelt.
Während der letzten Eiszeit war das Wollmammut (Mammuthus primigenius) eines der am weitest verbreiteten Grosssäugetiere. Mit ihrem Ende vor 12’000 Jahren starb es innert kurzer Zeit weitgehend aus. Einzelne isolierte Populationen überlebten aber bis 1’800 v. Chr., beispielsweise auf Inseln vor Nordrussland und Alaska. Warum das Wollmammut so rasch ausstarb, ist wissenschaftlich nicht geklärt. Eine häufige Theorie sieht den Grund in der Klimaerwärmung, die zu einem Rückgang der Grasssteppen führte, also der Nahrungsgrundlage des Wollmammuts. Aber auch eine übermässige Bejagung durch den Menschen könnte das Aussterben verursacht oder zumindest beschleunigt haben1,2.
Da das Wollmammut einst stark verbreitet war, wurden zahlreiche Mammutüberreste gefunden. Für die Forschung besonders bedeutend sind die im Permafrostboden tiefgefrorenen Kadaver, die nebst Knochen oft auch Haut, Haare und Weichteile enthalten. Solche Funde geben wichtige Hinweise auf das Aussehen und die Ernährungs- und Lebensweise dieser Tiere. Auch das Erbgut des Wollmammuts konnte untersucht und 2015 vollständig sequenziert werden3,4.
Fortschritte in der Fortpflanzungsmedizin und in der Molekularbiologie nähren die Hoffnung, dass das Wollmammut eines Tages rekonstruiert werden kann. Alternativ könnten auch gewisse Eigenschaften des Mammuts auf den asiatischen Elefanten übertragen werden. Von der Wiederansiedelung solcher kälteangepassten Grossäugetiere versprechen sich einige Forschende positive Auswirkungen auf die biologische Vielfalt und das Klima. Mammutherden könnten dereinst im hohen Norden die Ausbreitung des artenreichen Graslands fördern und den vom Klimawandel bedrohten Permafrost schützen5.
Ein weiterer Treiber ist die wissenschaftliche Neugier und die Faszination für diese ausgestorbene Art. Auch wenn es nicht gelingen sollte, ein lebendiges Mammut herzustellen, lernen die Forschenden durch ihre Arbeit viel über diese ausgestorbene Art, ihre Gene und Eigenschaften. Schliesslich müssen die Forschenden auch die Methoden der Synthetischen Biologie und der Reproduktionsmedizin weiterentwickeln, wenn sie ihre Projekte zum Erfolg bringen wollen. Diese neuen Methoden könnten auch für andere bedrohte oder ausgestorbene Tierarten genutzt werden.
Es ist auch vorstellbar, dass das gewonnene Wissen und die verbesserten Technologien später auch in ganz anderen Bereichen angewandt werden können, z.B. in der Medizin5.
Momentan werden zwei unterschiedliche Ansätze für die Rekonstruktion des Mammuts verfolgt, wovon nur der zweite der Synthetischen Biologie zuzuordnen ist.
Die Mammutprojekte faszinieren, stossen aber auch auf Kritik – auch von Seiten der Wissenschaft. So erscheint es vielen als äusserst unwahrscheinlich, dass es gelingen wird, ein lebensfähiges Mammut zu erzeugen. Noch schwieriger würde es sein, eine stabile Mammutpopulation wieder anzusiedeln. Dazu bräuchte es einerseits mehrere, genetisch unterschiedliche, Tiere und andererseits den passenden Lebensraum.
Aus tierethischer Sicht gilt es zu bedenken, dass für die Versuche – je nach Ansatz – viele asiatische Elefantenkühe als Leihmütter eingesetzt werden müssten. Wie diese auf den Embryo und die Geburt reagieren und ob sie das Jungtier annehmen würden, ist unklar7. Von Umweltforschenden wird schliesslich befürchtet, dass solche „Wiederbelebungsprojekte“ den Artenschutz schwächen – nämlich indem sie den Eindruck erwecken, das Aussterben einer Tierart liesse sich relativ einfach wieder rückgängig machen.
Bis jetzt gibt es in der Schweiz auf diesem Gebiet keine Forschungsprojekte.
November 2018