Elizabeth Ann ist ein niedliches Frettchen, das kürzlich weltweit für Schlagzeilen sorgte: Sie ist das erste erfolgreich geklonte Schwarzfußfrettchen – der Zwilling eines vor über 30 Jahren gestorbenen Tieres, dessen Überreste eingefroren wurden. Die Geburt Elizabeth Anns wurde minutiös geplant: Sie dient einem höheren Zweck.

Schwarzfußfrettchen sind in den USA fast ausgestorben. Um ihren Genpool zu beleben, wurde ein verstorbenes Exemplar geklont.
Foto: Tambako / Getty Images

Schwarzfußfrettchen waren in den USA in den 1980er-Jahren fast ausgestorben. Nach einem Zuchtprogramm mit rund zehn verbliebenen Tieren tummeln sich heute wieder rund tausend Tiere in freier Wildbahn. Die Population gilt allerdings als genetisch verarmt und anfällig für Krankheiten. Elizabeth Ann soll frische Gene in ihre Verwandtschaft bringen und die Widerstandsfähigkeit ihrer Art erhöhen.

Verantwortlich für das Frettchenprojekt ist die in San Francisco ansässige Naturschutzorganisation Revive & Restore, die das Ziel hat, den Artenschutz mithilfe molekularbiologischer Methoden voranzubringen. Bekannt ist die Organisation wegen ihrer spektakulären Visionen, ausgestorbene Arten wie das legendäre Wollhaarmammut zum Leben zu erwecken. Das klingt nach Science-Fiction – oder doch nicht?

Beschränkte Auswahl

Notwendig für solche Pläne ist die DNA des ausgestorbenen Tieres. Damit ist die Zahl der Auferstehungskandidaten eingeschränkt: Bisheriger Rekord ist die Rekonstruktion von 1,5 Millionen Jahre alter DNA aus dem Permafrost. Die vor rund 66 Millionen Jahren ausgestorbenen Dinosaurier fallen weg. An geeigneten Arten fehlt es aber nicht: Allein in den vergangenen Jahrhunderten fielen viele Tierarten der Jagd zum Opfer. Das letzte Quagga beispielsweise, eine Zebra-Unterart, starb 1883 im Zoo in Amsterdam.

Was ist mit dem Erbmaterial zu tun, um diese Tiere zurückzuholen? "Je älter die DNA, desto degradierter ist sie. Das heißt, wir erhalten kein zusammenhängendes Genom, sondern viele DNA-Schnipsel", sagt der deutsche Biologe Michael Hofreiter, Experte für fossile DNA an der Universität Potsdam. Deswegen sei die Originalrekonstruktion etwa des Mammutgenoms unmöglich.

Genetische Vergleiche

Doch Revive & Restore geht es eigentlich "darum, etwas zu schaffen, das wie eine ausgestorbene Art aussieht und sich auch so verhält. Eine Nachahmung, die die ökologische Lücke füllen kann, die durch das Aussterben entstanden ist", erklärt der Biologe Ben Novak, leitender Mitarbeiter der Organisation.

Dazu nutzen Forscher das Erbgut der nächsten lebenden Verwandten als Vorlage und vergleichen es mit jenem der ausgestorbenen Tiere. Beim Mammut hilft das Genom des Asiatischen Elefanten. Interessant sind jene Abschnitte, die sich unterscheiden und von denen man annimmt, dass sie für artspezifische Merkmale sorgen, etwa das zottelige Fell oder die längeren Stoßzähne des Mammuts. "Diese Gene können im Elefantenerbgut mithilfe der Genschere in die Mammutvariante umgeschrieben werden", sagt Hofreiter.

Im sibirischen Permafrost konserviertes Mammutgewebe (wie dieses 1977 entdeckte Baby) könnte den Weg zur Wiederauferstehung der Urzeitriesen ebnen.
Foto: REUTERS/Sergei Cherkashin

Welche DNA-Veränderungen entscheidend sind, um aus einem Asiatischen Elefanten einen Mammutersatz zu machen, weiß niemand im Vorhinein: "Da muss man auch raten." Gerade Verhaltensweisen können komplexe genetische Grundlagen haben. Wären die Forscher mit der Neuversion des Mammutgenoms zufrieden, wären sie aber noch nicht am Ziel, sondern müssten die Hürden der Reproduktionsbiologie bezwingen. Der Zellkern muss mitsamt Mammutgenom in eine leere, entkernte Eizelle einer Asiatischen Elefantenkuh – der Leihmutter – übertragen werden.

Mammutähnliches Wesen in Aussicht?

"Meines Wissens wurde bislang aber noch kein Elefant geklont", sagt Hofreiter. Allein Größe und Gewicht der massigen Tiere bringen praktische Probleme mit sich. Hinzu kommen ethische Aspekte: Um das Schaf Dolly zu klonen, brauchte es 1996 über 200 Eizellenübertragungen. Bis heute wurden 22 Säugetierarten geklont, die Erfolgsraten sind nach wie vor gering. Um ein Mammut auszutragen, bräuchte es eine kleine Herde Asiatischer Elefantenkühe – die unter Artenschutz stehen.

"Mit ausreichend Einsatzmitteln könnte dennoch ein mammutähnlicher Elefant entstehen", glaubt Hofreiter. Der Molekularbiologe George Church von der Universität Harvard, ein Enfant terrible der Genomforschung und zweifellos ein Visionär, steht dem Projekt vor.

Wie sinnvoll so ein Unterfangen überhaupt ist, darüber herrscht Uneinigkeit. Ökologen der University of California veröffentlichten 2016 Richtlinien für die Entscheidung, welche Arten zum größtmöglichen Nutzen der Ökosysteme in Betracht gezogen werden sollten. Gewählt wurden Arten, die kürzlich ausstarben, ökologisch einzigartig waren und in ausreichender Zahl zurückgebracht werden können. Die Kriterien erfüllen etwa die Weihnachtsinsel-Zwergfledermaus und die australische Kleine Häschenratte. Für sie wurden jedoch keine De-Extinktionsprogramme gestartet.

Moralische Verpflichtung

Laut Novak wären Mäuse als biologisch gut erforschte Tiere geeignet. "Aber die Wiederbelebung einer ausgestorbenen Maus wäre nicht viel mehr als ein interessantes wissenschaftliches Wunder." Denn neben der Wiederherstellung der ökologischen Funktion – Wollhaarmammuts waren einst wichtige Lebensraumgestalter – geht es Revive & Restore auch um die technologische Herausforderung: "Wir wollen das Feld vorantreiben, Barrieren überwinden, um breitere Anwendungen sowohl für ausgestorbene als auch für lebende Arten zu ermöglichen", sagt Novak und vergleicht die Projekte mit jenen der Mondlandungsprogramme in den 1960er-Jahren.

Die Kleine Häschenratte (Leporillus apicalis) aus Australien gilt als ausgestorben, wäre aber eine Kandidatin für eine Wiederauferstehung.
Illustr.: John Goul

Andere Wiederbelebungsversuche wie das Quagga-Projekt kommen bislang ohne Gentechnik aus, da die genetische Information der Ursprungsart in den heutigen Zebras noch erhalten ist. Durch selektive Rückkreuzung, also das Kreuzen von Tieren, die den einstigen Quaggas ähnlich sehen, nähert man sich der ausgestorbenen Art an. In 30 Jahren gelang es, eine kleine Population mit ähnlichem Streifenmuster zu etablieren. Und da das Quagga erst vor gut hundert Jahren ausgerottet wurde, stellt sich die Frage nach der Legitimation nicht: "Es gehört dort ins Ökosystem", sagt Hofreiter.

Lebensräume erhalten

Seit Jahren warnen Biologen, dass die Biodiversität in nie dagewesenem Tempo erodiert. "Es ist alarmierend, wie sehr der Mensch den Artenschwund vorantreibt", sagt die Evolutionsbiologin Sarah Otto von der University of British Columbia in Vancouver, Kanada. Befürworter der Wiederbelebungspläne sehen darin auch eine Chance, Unrecht wieder gutzumachen, andere gar eine moralische Verpflichtung.

Einer der größten Kritikpunkte dreht sich um eine der wesentlichen Ressourcen: Geld. Der klassische Artenschutz ist chronisch unterfinanziert. Spektakuläre Auferstehungsprojekte, so die Sorge, könnten in finanzielle Konkurrenz treten zu den notwendigen Versuchen, noch existierende Arten zu retten.

Projekte wie das Klonen des Frettchens Elizabeth Ann, das übrigens prächtig gedeiht, sind hingegen wenig umstritten. "Und sie zeigen, dass der Einsatz gentechnologischer Methoden zur Rettung von Arten kein Traum der Zukunft ist", sagt Novak, der hofft, dass diese Methoden in Kombination mit klassischen Artenschutzmaßnahmen die Folgen des aktuellen Massenaussterbens stoppen oder umkehren. Otto mahnt jedoch: "Solche Lösungen sind in der Regel teuer, riskant, und sie sind der letzte Ausweg. Viel sinnvoller ist es, unseren Einfluss zu verringern und vor allem: Lebensräume zu erhalten." (Juliette Irmer, 1.9.2021)