Ein einziges Wunder

(23. Dezember 2009/wcs.) – Das Leben in den menschlichen Zellen ist von unvorstellbarer Komplexität und wohlgeordneter Sinnhaftigkeit. Das verweist in grosser Eindringlichkeit auf einen Schöpfergott.

«Ich preise dich, Herr, mit meinem ganzen Herzen und will erzählen von all deinen Wundern ...» Psalm 9,2

Was ist das, Leben? Die Wissenschaft hat dafür bisher keine befriedigende Definition, trotz gewaltiger Fortschritte seit Entdeckung der Zellen. Der Grund: Das Leben ist bereits in seinen einfachsten Formen derart komplex, dass sich lediglich typische Einzel-Phänomene des Lebens beschreiben lassen: Atmung, Stoffwechsel, Eigenbeweglichkeit, Erregbarkeit, Wachstum oder die Fähigkeit, sich identisch zu vermehren. Diese Einzel-Phänomene sind untrennbar miteinander vernetzt, wobei schon jedes für sich ein gewaltiges Wunder an Komplexität darstellt.

Zellen sind die Grundbausteine des Lebens. Alles Leben in der Natur vollzieht sich in Zellen. Mit einer durchschnittlichen Grösse von 10 bis 50 Tausendstel Millimeter für das menschliche Auge unsichtbar, spielen sich in ihnen doch alle natürlichen Lebensvorgänge ab. Unser Wissen um die Zellen ist noch recht jung.

Im Jahre 1665 entdeckte Robert Hooke unter einem der ersten Licht-Mikroskope in einem Stück Flaschenkorken erstmalig winzige Kämmerchen, die er «Cellulae», Zellen, nannte. Erst 1838 fand der Botaniker Matthias Jakob Schleiden heraus, dass alle Pflanzen generell aus Zellen aufgebaut sind. Im gleichen Jahr bestätigte dies der Physiologe Theodor Schwann auch für Tier und Mensch. Ein völlig neuer Wissenschaftszweig war geboren, die Zytologie, die Lehre von den Zellen.

1859 wies der Arzt Rudolf Virchow nach, dass sich auch jeder Krankheitsprozess in den Zellen abspielt. Mit seinem Werk «Zellular-Pathologie» legte er den Grundstein für die moderne Medizin. Die Entwicklung des Elektronenmikroskops 1931 durch Ruska und Knoll ermöglichte noch tiefere Einblicke in die geheimnisvolle Mikrowelt der Zellen. Moderne Lichtmikroskope vergrössern bis zum Tausendfachen, Elektronenmikroskope nochmals tausendfach mehr, bis in den Nano-Bereich.*

Es zeigte sich, dass die Zellen bis ins Kleinste auf wundersame Weise gebildet sind, vergleichbar einer modernen Stadt – mit einem Zellkern im Inneren als Informations-Zentrum, umgeben von einem fein strukturierten Umfeld, dem Zellleib, der von einem zarten Netzwerk von Lamellen, Kanälen und mobilen Kammersystemen durchzogen ist und über phantastische Mini-Fabriken verfügt, so genannten Organellen. Dazu kommen «Übersetzungsmaschinen» für Anweisungen aus dem Zellkern, Biomaschinen zum Auf- und Umbau von Eiweissen genau nach Bestellung, Transport- und Speichersysteme für die Endprodukte, Bio-Kraftwerke zur Energieproduktion, Reinigungs- und Entsorgungseinheiten und vielem mehr.

Nach aussen ist die Zelle von einer Schutzwand wie von einer Stadtmauer umgeben, der Zellmembran. Sie ist ausgestattet mit Schleusen und intelligenten Kontaktstellen für einen regen Stoff- und Nachrichtenaustausch mit der Umgebung. In vielfältiger Weise ist jede Zelle mit jeder anderen Zelle im Körper vernetzt, über elektrische Signale, molekulare Botenstoffe, Blut- und Lymph-Wege und schnelle Nervenverbindungen.

Mit Hilfe der modernen Molekular-Biologie und Biochemie gewinnen wir immer tiefere Einsichten in die ungeheure Dynamik und Komplexität des Geschehens in jeder Zelle, deren wissenschaftliche Beschreibung nicht mehr ohne aufwendige Algorithmen der modernen Mathematik und Informatik auskommt.

Während Bakterien aus nur einer einzigen Zelle bestehen, sind mehrzellige Lebewesen aus einem innigen Verband vieler Zellen aufgebaut, deren Zahl oft ins Astronomische geht, beim Menschen 10 hoch 13, also 10 000 000 000 000 Zellen, das ist das 1500-fache der Weltbevölkerung oder die Zahl der Sterne von 100 Galaxien!

Und doch verhält sich diese ungeheure Legion von Zellen mit ihren vielen Spezialisierungen und Subspezialisierungen in unserem Körper wie eine geschlossene Einheit und gehorcht unserem Willen, jedenfalls bei den bewussten Funktionen unseres Körpers, ohne dass wir eigentlich wissen, wie dies geschieht, – abgesehen von den milliardenfachen körperlichen Funktionen, die ständig ohne unser Wissen und Zutun zur Aufrechterhaltung unseres Lebens ablaufen, etwa die Steuerung unserer Herztätigkeit, – auch das ein gewaltiges Wunder.

Lesen Sie den ganzen Beitrag in factum 9/2009.

* 1 Nano-Meter ist 10-9 Meter, also 0,000 000 001 Meter.

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