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Wie die Evolution uns immer noch verändert

17.12.2018

Technologischer und medizinischer Fortschritt beenden nicht notwendigerweise die evolutionäre Veränderung des Menschen - ganz im Gegenteil. Der Evolutionsbiologe Philipp Mitteröcker von der Universität Wien zeigt, wie durch medizinische Behandlung evolutionäre Gleichgewichte beendet und damit neue Veränderungen ausgelöst werden. Allerdings spielen sich diese evolutionären Veränderungen nicht nur über tausende oder Millionen Jahre ab: Sie können die menschliche Biologie binnen weniger Jahrzehnte beeinflussen. In seinem aktuellen Artikel in Nature Ecology & Evolution schlägt er einen Thinktank vor, der sich mit den evolutionären Dynamiken der menschlichen Biologie und Gesundheit in unseren sich verändernden Gesellschaften beschäftigt.

Über viele Millionen Jahre hinweg haben evolutionäre Veränderungen die moderne menschliche Anatomie und Physiologie hervorgebracht. Große demographische, epidemiologische und genetische Studien zeigen, dass der Mensch immer noch natürlicher Selektion ausgesetzt ist, trotz aller technologischen und medizinischen Fortschritte. In einem Artikel in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution zeigt der Evolutionsbiologe und Anthropologe Philipp Mitteröcker, dass viele menschliche Merkmale evolutionäre "Kompromisse" zwischen entgegengesetzten Selektionsdrücken darstellen.

Ein gutes Beispiel dafür ist das menschlichen Becken, das nicht nur das Gewicht des Oberkörpers trägt und an die Beine weiterleitet, sondern bei Frauen auch den Geburtskanal bildet. Die Form des Beckens ist daher ein Kompromiss zwischen der Selektion für ein möglichst breites Becken, um eine sichere Geburt zu gewährleisten, und der Selektion für ein möglichst schmales Becken, um das Gewicht der inneren Organe zu tragen. Auch die Größe des Neugeborenen ist so ein Kompromiss. Je größer das Neugeborene, umso höher seine Überlebenschancen nach der Geburt, aber umso größer auch das Risiko eines Schädel-Becken-Missverhältnisses während der Geburt (d.h., der Kopf des Kindes ist zu groß, um durch den Geburtskanal zu passen).

Die nahezu gefahrlose Durchführung von Kaiserschnitten hat die Geburtshilfe in den 1950er und 60er-Jahren revolutioniert und damit auch dieses evolutionäre Gleichgewicht aufgelöst. Nachdem nun auch Frauen mit schmalen Becken gefahrlos große Kinder zur Welt bringen konnten, verschwand auch die Selektion für einen großen Geburtskanal und für kleine Neugeborenen fast vollständig. Zurück blieb nur die - jetzt ungehinderte - Selektion für schmale Becken und große Neugeborene, die notwendigerweise zu einer Zunahme von Geburtsproblemen führte. Schon in früheren Arbeiten zeigte Mitteröcker, dass dieser neue, durch medizinischen Fortschritt ausgelöste, evolutionäre Trend erstaunlich schnell verläuft. In den letzten 60 Jahren nahm dadurch die Rate an Schädel-Becken Missverhältnissen vermutlich bereits um etwa einen halben Prozentpunkt zu.

Verringerte natürliche Selektion durch medizinischen Fortschritt hält also nicht notwendigerweise evolutionäre Veränderung auf. Im Gegenteil, wenn einer von zwei entgegengesetzten Selektionsdrücken reduziert wird, kann der verbleibende Selektionsdruck eine neue evolutionäre Veränderung in Gang setzen: Der bisherige evolutionäre Kompromiss wird aufgelöst. Dieses Wissen ist nicht nur evolutionsbiologisch interessant, es kann auch in der Planung zukünftiger Gesundheits- und Forschungsstrategien helfen. So lässt sich damit voraussagen, dass durch die Förderung neonatologischer Versorgung die Selektion hin zu größeren Neugeborenen weiter reduziert wird, weil damit auch die Überlebenschancen kleiner Neugeborener steigen. Die Behandlung von Beckenbodenschwächen wiederum reduziert die Selektion hin zu schmäleren Becken. Einer weiteren evolutionären Zunahme von Geburtskomplikationen durch Schädel-Becken-Missverhältnis kann also durch Investitionen in neonatologische und gynäkologische Forschung und Infrastruktur entgegengewirkt werden.

"Ein anderes Beispiel ist Sichelzellanämie, eine der häufigsten genetischen Erkrankungen weltweit mit Kindersterblichkeiten in Afrika von bis zu 50-90 Prozent. Menschen mit nur einem Sichelzellgen sind teilweise vor Malaria geschützt, während Menschen mit zwei Sichelzellgenen unter schweren Symptomen, wie etwa Anämie, leiden", erklärt Mitteröcker. Der Selektion gegen Sichelzellanämie steht also die Selektion für Malariaresistenz entgegen. Der entsprechende evolutionäre Kompromiss hängt von der Intensität der zwei Selektionsdrücke ab. Fortschritte in der Behandlung von Sichelzellanämie führen allerdings zu einer Veränderung dieses Gleichgewichts; Berechnungen zufolge nehmen dadurch die etwa 300.000 Fälle im Jahr 2010 auf über 400.000 bis zum Jahr 2050 zu.

Evolutionäre Veränderungen in modernen Gesellschaften - getrieben durch technologischen und medizinischen Fortschritt - können also erstaunlich rasch ablaufen. Sie können körperliche Eigenschaften innerhalb von Jahrzehnten verändern und damit auch gesundheitlich relevant sein. "Ziel muss es sein, diese komplexen biosozialen Dynamiken zu verstehen, um Gesundheits- und Forschungspolitik langfristig zu planen. Solch eine Forschung involviert nicht nur Biologen und Mediziner, sondern auch Sozialwissenschaftler, Anthropologen, und Bioethiker", so Mitteröcker. Ähnlich wie bereits existierende Institutionen zur Erforschung aktueller und zukünftiger Veränderungen in Politik, Wirtschaft und Umwelt, schlägt Mitteröcker einen Thinktank vor, der sich mit den evolutionären Dynamiken der menschlichen Biologie und Gesundheit in unserer sich rapide verändernden Umwelt und Gesellschaft beschäftigt.

Publikation in "Nature Ecology & Evolution"

"How human bodies are evolving in modern societies"

Philipp Mitteroecker

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Wissenschaftlicher Kontakt
Assoz. Prof. Mag. Dr. Philipp Mitteröcker
Department für Theoretische Biologie
Universität Wien
1090 Wien, Althanstraße 14
T +43-1-4277-567 05
philipp.mitteroecker@univie.ac.at
  
Rückfragehinweis
Stephan Brodicky
Pressebüro der Universität Wien
Forschung und Lehre
1010 Wien, Universitätsring 1
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