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Evolution: Baustelle Mensch

Foto: ? Mike Blake / Reuters/ REUTERS

Schwächen des Homo sapiens Wie die Evolution den Menschen piesackt

Mit seinen Vorfahren aus der Steinzeit hat der Mensch heute nicht mehr viel gemeinsam, die Evolution hat viele Anpassungen vorgenommen. Nicht immer zum Vorteil: Manche Veränderung quält uns im Alltag - wie etwa der verkleinerte Kiefer oder eine immer öfter auftretende neue Ader im Arm.
Von Jörg Zittlau

Ginge Ötzi heute durch eine Stadt, er würde sich ziemlich wundern: Mit nicht einmal 50 Kilogramm auf 158 Zentimetern Größe käme er sich wohl wie ein schmächtiger Winzling gegenüber den Menschen heutigen Ausmaßes vor. Und einige von ihnen haben auch noch blaue Augen. Das gab's zu seiner Zeit so gut wie nie.

Und nur wenige Erwachsene, die Milch vertragen, geschweige denn Kids, die mit ihren Fingern wieselflink über Touchscreen-Handys und PC-Tastaturen jagen. Solche feinmotorischen Leistungen hätten seine Kinder damals, selbst wenn der Mikrochip schon bekannt gewesen wäre, unmöglich hinbekommen. Allerdings hat die Entwicklung dieser Fähigkeiten nicht nur Vorteile gebracht: Heute plagen sich die Menschen mit Knochenschwund, Kurzsichtigkeit und Allergien herum - damit hatte man in der Steinzeit noch keine Probleme.

5300 Jahre sind seit Ötzi etwa vergangen. Vor dem Hintergrund der Evolution ist das kaum der Rede wert, denn hier wird gerade bei komplexen Lebewesen wie dem Menschen eher in zigtausend Jahren gerechnet. Und doch war der Steinzeitmensch in so vielen Punkten ganz anders als wir heute. Denn zwischen ihm und uns liegt die Entwicklung einer alles und jeden erfassenden Zivilisation. Ursprünglich sollte sie die Umwelt berechenbarer und damit auch Anpassungsprozesse und Evolution überflüssig machen. Doch letzten Endes bewirkte sie genau das Gegenteil, weil sie radikale Veränderungen im Leben des Menschen hervorrief. Sein Körper hat sich dadurch geradezu im Eiltempo verändert - und nicht alles, was dabei herauskam, ist wirklich günstig für uns gelaufen.

So mussten unsere steinzeitlichen Vorfahren noch viel kauen, was bei ihnen, wie Evolutionsbiologe Daniel Lieberman von der Harvard University im US-amerikanischen Cambridge erklärt, "das Kieferwachstum anregte, sodass den Zähnen ausreichend Platz geschaffen wurde." Als dann jedoch die Nahrung immer mehr zerkleinert und zerkocht wurde, bis hin zu heute wachsweichen Hamburgern und trinkbarem Obst, fielen die mechanischen Reize aus - der Kiefer schrumpfte und gewährte den Zähnen immer weniger Platz. Weswegen unser Gesicht heute viel zierlicher aussieht als bei unseren steinzeitlichen Vorfahren. Bei vielen Menschen sind die Kiefer sogar so weit verkümmert, dass sie ihre Zähne mit Spangen auf Reihe trimmen müssen.

Der Mund ist zu klein für die Weisheitszähne geworden

Ein weiteres Problem sind die Weisheitszähne oder "Achter", wie sie aufgrund ihrer Position im Kiefer genannt werden. Der Mund ist eigentlich zu klein für sie geworden, so schaffen sie sich in der hintersten Ecke irgendwie Platz, oder aber sie brechen gar nicht erst durch. Beides kann zu Entzündungen oder anderen gesundheitlichen Problemen führen. Mit über einer Million chirurgischen Eingriffen pro Jahr zählt die Weisheitszahnentfernung zu den in Deutschland am häufigsten durchgeführten Operationen.

Aber nicht nur die Kiefer, auch das Skelett als Ganzes wurde im Vergleich zu Ötzis Zeiten deutlich heruntergefahren. Christopher Ruff von der School of Medicine in Baltimore hat 100 fossile Beinknochenfunde aus den vergangenen zwei Millionen Jahren der Menschheitsgeschichte geröntgt und dabei herausgefunden, dass ihre Stärke bis zum Ende der Steinzeit, also etwa 5000 Jahre vor unserer Zeitrechnung, um 15 Prozent abgenommen hat. Mit dem Beginn der Zivilisation beschleunigte sich dieser Prozess. "In den letzten 4000 Jahren hat sich die Knochenstärke um 15 Prozent reduziert - also um den gleichen Wert, für den vorher fast zwei Millionen Jahre benötigt wurden", erläutert Ruff. Sozusagen eine Abnahme im Zeitraffer.

Erklärbar wird sie dadurch, dass der Mensch mit dem Abschied vom körperlich anstrengenden Sammler- und Jägerleben keine schlagkräftigen Muskeln und damit auch keine besonders robusten Knochen mehr für deren Zugarbeit brauchte - und was entbehrlich ist, wird von der Evolution schnellstmöglich gestrichen. Denn überflüssig große Organe sind Energieverschwendung, und die kann im Daseinskampf zu einem wesentlichen Nachteil werden. Beispielsweise in Zeiten einer Hungersnot. Ist die Nahrung knapp, haben die Grazilen deutliche Vorteile gegenüber den Kraftprotzen, deren Muskel- und Knochenmasse ständig mit vielen Kalorien, Vitaminen und Mineralien gefüttert werden will.

In den heutigen Wohlstandsgesellschaften gibt es freilich keine Hungersnöte mehr. Bei uns besteht das Problem vielmehr im Überfluss. Die Menschen werden immer dicker, sodass ihre Knochen immer mehr Fettmasse tragen müssen - was sie aber eigentlich nicht mehr können, weil sie ja "unlängst" verschlankt worden sind. In dieser paradoxen Entwicklung zum grazilen Schwergewicht liegt eine wesentliche Ursache für Arthrose, Rheuma und andere grassierende orthopädischen Probleme unserer Zeit.

Der Selektionsdruck, der wichtigste Antriebsmotor der Evolution, fehlt

Jetzt könnte man freilich hoffen, dass die Natur wieder nachbessert und in den nächsten Generationen zum Modell des schlanken und knochenrobusten Menschen zurückkehrt. Doch dazu fehlt der Selektionsdruck, der wichtigste Antriebsmotor der Evolution. Denn dicke Menschen mit schwachem Knochenbau mögen zwar mehr Schmerzen haben, doch bei der heutigen medizinischen Versorgung bedeutet das ja keinen Nachteil mehr im Überlebenskampf: Sie können wachsen und gedeihen und Kinder bekommen wie alle anderen auch.

Es ist daher kein Wunder, dass laut einer Langzeitstudie der Yale-University die Frauen - zumindest in den USA - kleiner und gedrungener werden. Sie tragen auf immer kürzeren Beinen immer mehr Körpergewicht. Die Gründe dafür sind ebenso trivial wie anti-feministisch: Dieser Frauen-Typus hat viele Kinder, während schlanke Frauen sich statistisch öfter für den Beruf anstatt für die Familie entscheiden. Außerdem wird nun das Problem mit knochenschwachen Dicken eben nicht durch eine Rückkehr zum Steinzeitmodell gelöst, sondern durch eine Verkürzung der Gliedmaßen, sodass weniger Hebelkräfte auf das Knochengerüst wirken. Was wieder einmal zeigt, dass die Evolution immer für kreative Überraschungen gut ist.

Deutlich weniger Gestaltungspotenzial gibt es bei der Milchzuckerunverträglichkeit. Wobei streng genommen die Laktosetoleranz ein Produkt der jüngeren Menschheitsentwicklung ist. Denn vor 7000 Jahren begannen die ersten, Milchzucker zu verdauen. "Man konnte zwar Rindfleisch essen, aber erst allmählich Kuhmilch trinken", erklärt Paläogenetiker Joachim Burger von der Universität Mainz. Doch dann entwickelte sich in Europa die Milchwirtschaft. Ihr Selektionsdruck war groß genug, dass sich beim Menschen ein Gendefekt durchsetzte, mit dessen Hilfe er nicht nur als Kind, sondern auch als Erwachsener Milch verdauen konnte.

Weswegen die meisten Europäer und europastämmigen Amerikaner keine Probleme mit Milch haben, während in Afrika 80 bis 100 Prozent an Laktoseunverträglichkeit leiden. Völkerwanderungen und Mischungen unter den ethnischen Gruppen werden hier sicherlich für eine neue Verteilung sorgen, doch an der Situation insgesamt wird sich nichts ändern: Die einen werden weiterhin Milch problemlos vertragen, während an den anderen die Evolution in dieser Hinsicht vorbeigerauscht ist.

Eine neue Schlagader am Arm

Bei der Milchzuckerverträglichkeit handelt es sich um einen Evolutionssprung im klassischen Sinne der Darwinschen Evolutionstheorie: Am Anfang steht eine zufällige Veränderung im Erbgut, über deren letztendliches Wohl und Wehe dann die Umwelt und bis zu einem gewissen Grad der eigene Lebensstil entscheidet. Es gibt jedoch auch jüngere Entwicklungen im menschlichen Körper, die weniger im Erbgut verankert sind und daher auch im engeren Sinne nicht zur Evolution gehören. Doch das ändert nichts an ihrem massiven Einfluss auf unsere Gesundheit.

Dazu gehören die Veränderungen im Hormonhaushalt, mit denen Frauen in den letzten Jahrtausenden zu tun haben. In der Steinzeit waren sie einen großen Teil ihres Lebens entweder schwanger oder haben Babys gestillt, was sich deutlich auf ihr Östrogenlevel niederschlug. Heute hingegen haben sie - zumindest in unseren Breiten - weniger Kinder, und wenn, dann stillen sie kürzer oder gar nicht, und sie verhüten oft per Anti-Baby-Pille. "Heutige Frauen sind viel größeren Östrogenmengen ausgesetzt", erläutert Anthropologe Israel Hershkovitz von der Tel Aviv University. Und diese Hormonschwemme sei eine der Hauptursachen dafür, dass derzeit jede achte Frau irgendwann an Brustkrebs erkrankt.

Weniger gefährlich, dafür aber mysteriös ist, dass dem Menschen derzeit eine neue Schlagader im Arm wächst, nämlich die Arteria mediana. Im embryonalen Stadium findet man sie noch in jedem Menschen, doch nach der Geburt bildet sie sich meistens zurück. So war es jedenfalls bisher, doch jetzt stehen die Zeichen auf Veränderung. Humanbiologe Maciej Henneberg von der australischen University of Adelaide entdeckte nämlich, dass zu Beginn des 20. Jahrhunderts noch etwa zehn Prozent der Menschen die Arteria mediana in ihrem Arm hatten, knapp ein Jahrhundert später waren es jedoch schon 30 Prozent. Offenbar ist es aus evolutionärer Sicht sinnvoll geworden, den durch Handwerk oder Arbeit am PC-Keyboard stark belasteten Fingern eine zusätzliche Blutversorgung zu gönnen.

Im Arm mehr Nerven- und Blutbahnen auf engstem Raum

Doch diese Entwicklung hat auch Nachteile: Denn bei Patienten mit schmerzhaften Karpaltunnelsyndrom fanden Wissenschaftler überdurchschnittlich viele Fälle, in denen die Arteria mediana ausgebildet war. Im Arm müssen eben sehr viele Nerven- und Blutbahnen auf engstem Raum klarkommen - eine zusätzliche Arterie kann da Scherereien machen.

Andere Blutgefäße bilden sich hingegen zurück. Wie etwa bestimmte Arterienäste, die zur Schilddrüse führen. Damit reagiert die Evolution vermutlich auf die Hyperthyreose, eine krankhafte Überfunktion der Schilddrüse, unter der schwangere Frauen zunehmend leiden.

Und dann gibt es Blutgefäße, die korrelieren mit dem Klima, in dem ihr Besitzer lebt. So wird der Oberkörper der Nordeuropäer in jedem vierten Fall von einer Rückenarterie durchzogen, die man bei Bewohnern in der Nähe des Äquators gerade mal bei drei von 100 findet. "Dies liegt vermutlich daran, dass der Oberkörper der Äquatorbewohner kleiner und schlanker ist", erklärt Henneberg, während der wuchtige Oberkörper der Nordeuropäer eben eine zusätzliche Blutversorgung gebrauchen kann.

Diffizil wird es, wenn sowohl Blut als auch Immunsystem betroffen sind. So setzt sich bei den Menschen in Malaria-Gebieten zunehmend ein Gendefekt durch, der einerseits dem Erreger seine Überlebensgrundlage raubt, andererseits aber zu einer ernsthaften Blutarmut führt. Die Evolution musste sich eben entscheiden, ob sie den Homo sapiens vor Malaria schützt oder ihm eine optimale Sauerstoffversorgung garantiert, beides ging offenbar nicht. Am Ende siegte der Seuchenschutz, weil er für den Arterhalt wichtiger ist - mit der Konsequenz, dass die Ärzte in den feuchten Tropengebieten immer öfter blutarme Patienten haben.

Die zuletzt starke Zunahme von Autoimmunerkrankungen und Allergien hängt nach Ansicht von Kathleen Barnes von der Johns Hopkins University damit zusammen, dass wir einen Gast verloren haben, der viele Jahrhunderte lang unseren Darm besiedelte, als wir noch überwiegend in ländlichen Gefilden lebten: nämlich den Pärchenegel. Dieser Parasit animierte damals das Immunsystem zur Produktion von Abwehreinheiten, die nicht nur vor dem Wurm, sondern auch vor überschießenden Immunreaktionen schützten. Mittlerweile ist der Wurm, infolge der veränderten, urbanen Lebensumstände, aus unseren Gedärmen verschwunden, und dem Immunsystem fehlt dadurch eine wichtige Korrekturinstanz. "Natürlich können wir jetzt nicht anfangen, die Städte künstlich mit dem Parasiten zu verschmutzen", betont die amerikanische Anthropologin. Aber man könnte die entscheidenden Moleküle auf seiner Oberfläche nachbauen und dadurch das Immunsystem entsprechend trainieren, sodass es weniger überschießende Reaktionen zeigt.

In Asien sind bis zu 90 Prozent der Menschen kurzsichtig

Das ist freilich Zukunftsmusik. Andere körperlichen Begleiterscheinungen unserer Zivilisation haben wir hingegen schon längst akzeptiert und gelöst. Wie etwa die Kurzsichtigkeit. "In den Industrienationen ist mittlerweile ein Drittel der Bevölkerung kurzsichtig", berichtet Frank Schaeffel, der in Tübingen die Neurobiologie der Augen erforscht. In Asien liegt die Quote sogar schon bei 90 Prozent. Der Grund: Der Mensch sitzt immer öfter und länger an irgendwelchen Nahobjekten, beispielsweise an Bildschirmen.

Um da noch ein vernünftiges Bild auf der Netzhaut erzeugen zu können, muss das Auge eine anstrengende Anpassungsarbeit leisten. Oder aber, und das ist der Entwicklungstrend der letzten Jahrzehnte, der Augapfel wächst einfach gleich in die Länge. Was zur Folge hat, dass man sich bei der Naharbeit nicht mehr so anstrengen muss, andererseits eben auch nicht mehr scharf in die Ferne blicken kann. Doch wen stört das schon, im Zeitalter von Brillen, Kontaktlinsen und Augenlaser? Es gibt keinen Anpassungsdruck, also werden wir demnächst wohl alle kurzsichtig sein.

Was die abschließende Frage aufwirft, wie der Mensch in unseren Breiten in Zukunft aussehen wird. Okay, er wird kurzsichtig sein, aber das wird kaum auffallen. Weitaus auffälliger wäre, wenn die Frauen kaum noch Brüste - als Krebsrisiko viel zu gefährlich! - und die Männer immer weniger Muskeln - braucht man am Schreibtisch nicht mehr! - zeigen würden. Doch dagegen spricht wiederum die sexuelle Selektion, also die Tatsache, dass weibliche Brüste und männliche Muskeln in der Partnersuche nach wie vor eine große Rolle spielen. So etwas hatten wir ja schon bei den blauen Augen: Physiologisch bieten sie keinerlei Vorteile, doch weil sie erotisch anziehend wirken, werden sie immer wieder ins Fortpflanzungsgeschehen eingespeist, sodass es sie bis heute gibt und auch noch in Zukunft geben wird.

Dafür werden demnächst wohl unsere Sensoren fürs Bittere verschwunden sein, weil diese Geschmacksnote kaum noch angesprochen wird und der Bittersinn als Warnung vor giftigen Speisen nicht mehr nötig ist. Und das Gehirn? Wir sind zwar immer öfter Kopf- statt Körperarbeiter, doch in den letzten fünf Jahrtausenden schrumpfte das Hirn um rund 200 Milliliter. Geht das so weiter, haben wir unter der Schädeldecke bald die Ausmaße des Homo erectus. Und dafür gibt es nur zwei Erklärungen: Entweder arbeitet unser Gehirn immer effizienter - oder aber wir werden immer dümmer.