Wie sich das Alter von Müttern auf die Zellen ihrer Kinder niederschlägt

Epigenetische Vererbung

Wie sich das Alter von Müttern auf die Zellen ihrer Kinder niederschlägt

Eine neue Untersuchung legt nahe, dass sich ein hohes Alter der Mutter auf unerwartete Weise auf die Folgegenerationen auswirkt – und dass diese Effekte reversibel sind

Klaus Taschwer

Vor ziemlich genau hundert Jahren erschütterte der Suizid des Biologen Paul Kammerer die internationale Wissenschaftswelt. Der Wiener Forscher, der sich am 23. September 1926 bei Puchberg am Schneeberg das Leben nahm, hatte zuvor über Jahre hinweg durch aufwendige Experimente an Amphibien und Reptilien zu zeigen versucht, dass es eine Vererbung erworbener Eigenschaften gibt. Anders formuliert: Nicht nur die Erbsubstanz, sondern auch Umweltbedingungen, Erfahrungen und Lebensumstände eines Organismus könnten Spuren hinterlassen, die an die nächste Generation weitergegeben werden.

Da sich Kammerers entscheidendes Beweismittel – eine Geburtshelferkröte und deren durch veränderte Umweltbedingungen hervorgerufene Brunftschwielen – kurz nach seinem Tod als manipuliert herausstellte, galt der Suizid den meisten als Schuldeingeständnis. Auch wenn Kammerer in seinen Abschiedsbriefen jede Art von Fälschung von sich wies. Mit dem Fälschungsverdacht galten Kammerers Ideen dennoch im Westen als widerlegt – und die Forschung an der Vererbung erworbener Eigenschaften für Jahrzehnte als tabu.

Späte Renaissance

Im 21. Jahrhundert erlebt ein Teil seiner Gedankenwelt eine bemerkenswerte Renaissance – nicht in der klassischen Genetik und Evolutionstheorie, sondern im Forschungsfeld der Epigenetik. Eine neue Studie liefert nun weitere Hinweise darauf, dass bestimmte Eigenschaften einer Mutter tatsächlich über Generationen hinweg biologisch weitergegeben werden können. Und vor allem legt sie nahe, wie das geschehen dürfte.

Im Mittelpunkt der Untersuchung, die von der US-Biologin Kristin Gribble (Marine Biological Laboratory in Woods Hole) geleitet wurde, stehen allerdings nicht Menschen, sondern winzige Rädertierchen, sogenannte Rotiferen, deren Lebensspanne nur wenige Wochen beträgt. Gerade diese Einfachheit macht sie für Forschende zu idealen Modellsystemen – im Gegensatz zu Kammerers Versuchstieren, die zum Teil erst nach mehreren Jahren fortpflanzungsfähig wurden.

Seit Jahrzehnten wissen Biologinnen und Biologen, dass das Alter einer Mutter die Eigenschaften ihrer Nachkommen beeinflussen kann. Solche "maternal age effects" wurden bei einer Vielzahl von Tierarten beobachtet – von wirbellosen Organismen über Primaten bis hin zum Menschen. Kinder älterer Mütter weisen im Durchschnitt häufiger bestimmte gesundheitliche Risiken auf, und auch bei vielen Tierarten sind Nachkommen älterer Weibchen weniger langlebig oder weniger fortpflanzungsfähig.

Die Ursachen dafür waren bislang allerdings unklar. Lange vermuteten Forschende, dass sich mit zunehmendem Alter Schäden in den Zellen ansammeln und diese Defekte an die nächste Generation weitergegeben werden. Doch die neue Arbeit des Teams um Kristin Gribble, veröffentlicht im Fachblatt The American Naturalist, deutet auf einen anderen Mechanismus hin.

Epigenetischer Mechanismus

Die Forschenden untersuchten zwei genetische Linien der Rädertierart Brachionus manjavacas. Dabei zeigte sich etwas Überraschendes: Die negativen Folgen des höheren mütterlichen Alters verstärkten sich nicht kontinuierlich über mehrere Generationen hinweg. Stattdessen konnten sie bereits innerhalb einer einzigen Generation wieder verschwinden. Ein solcher rascher Effekt passt schlecht zur Vorstellung einer allmählichen Anhäufung von DNA-Schäden oder Mutationen.

Stattdessen spricht vieles für einen epigenetischen Mechanismus. Dabei bleibt die genetische Sequenz unverändert, doch die Aktivität einzelner Gene wird reguliert. Besonders im Fokus stehen sogenannte Histon-Modifikationen. Histone sind Proteine, um die die DNA gewickelt ist. Chemische Veränderungen an diesen Proteinen können bestimmen, welche Gene aktiviert und welche abgeschaltet werden. Auf diese Weise entstehen gewissermaßen molekulare Erinnerungen an frühere Lebensumstände.

Genau diese "molekulare Erinnerung" könnte erklären, wie Informationen über das Alter einer Mutter an ihre Nachkommen weitergegeben werden. Das Team untersucht derzeit, ob solche Histon-Veränderungen tatsächlich für die beobachteten Effekte verantwortlich sind. Auch die Mitochondrien, die Kraftwerke der Zelle und fast ausschließlich von der Mutter vererbt werden, kommen als Informationsüberträger infrage.

Besonders interessant ist, dass die Auswirkungen offenbar stark vom genetischen Hintergrund abhängen. In einer der untersuchten Rädertierlinien zeigten Nachkommen älterer Mütter sogar eine längere Lebensdauer als jene jüngerer Mütter. Das deutet darauf hin, dass bestimmte Genvarianten negative Effekte abmildern oder sogar in Vorteile verwandeln könnten. Die Ergebnisse werfen zugleich ein evolutionsbiologisches Rätsel auf. Wenn Nachkommen älterer Mütter häufig schlechtere Überlebens- und Fortpflanzungschancen besitzen, müsste die natürliche Selektion solche Effekte eigentlich längst beseitigt haben.

Dennoch treten sie in einer erstaunlichen Vielfalt von Tiergruppen auf. Eine mögliche Erklärung liegt darin, dass die Kraft der natürlichen Selektion mit dem Alter nachlässt. Viele Organismen, darunter auch Rädertiere, pflanzen sich vor allem in jungen Lebensphasen fort. Haben Weibchen den Großteil ihrer Nachkommen bereits hervorgebracht, sinkt der evolutionäre Druck, auch im hohen Alter noch optimale Nachkommen zu produzieren.

Unvollständige Rehabilitation

Für die Forschenden geht es letztlich um eine grundlegende Frage der Biologie: Wie werden Informationen zwischen Generationen weitergegeben? Die klassische Genetik beantwortet dies mit DNA-Sequenzen. Die Epigenetik erweitert dieses Bild um zusätzliche Ebenen biologischer Information. Erfahrungen, Ernährung, Stress oder Umweltbedingungen könnten demnach Spuren hinterlassen, die noch bei Kindern, Enkeln oder sogar Urenkeln nachweisbar sind.

Paul Kammerer glaubte Anfang des 20. Jahrhunderts, experimentelle Hinweise für die Vererbung erworbener Eigenschaften gefunden zu haben. Seine berühmten Versuche mit Geburtshelferkröten führten zu einer der größten Kontroversen der Biologiegeschichte. Ob seine Experimente korrekt waren, bleibt bis heute umstritten.

Die moderne Epigenetik rehabilitiert Kammerers konkrete Befunde zwar nicht. Doch sie zeigt, dass die Vorstellung einer ausschließlich durch Gene bestimmten Vererbung zu kurz greift. Die Lebensgeschichte einer Mutter – vielleicht sogar die ihrer Mutter und Großmutter – kann biologische Spuren hinterlassen, die in den Nachkommen weiterwirken. Nicht nur für die Evolutionstheorie, auch für die Medizin könnte das Folgen haben. Gesundheit und Krankheitsrisiken hängen möglicherweise nicht nur vom eigenen Erbgut ab, sondern auch von den Erfahrungen früherer Generationen. (Klaus Taschwer, 22.8.2026)

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