So mancher hat es in seiner Zeit als Lausbub/Lausemädel womöglich mal selbst ausprobiert: einen Regenwurm in der Mitte durchgeschnitten, und siehe da, das Tierchen lebte weiter - zumindest seine vordere Hälfte. Quälerei zweifelsohne, und deshalb nicht zur Nachahmung empfohlen. Trotzdem blieb ein einschneidender Erkenntnisgewinn: Der arme Wurm ist einem stolzen Zweibeiner in Sachen Regenerationsfähigkeit klar überlegen.

Warum können manche Tiere, was Menschen und andere Säuger nicht können? Ein Parade-Exemplar, um dieser Frage wissenschaftlich nachzugehen, ist der Zebrafisch. Der maximal vier Zentimeter große, in Asien beheimatete Zebrabärbling - so sein eigentlicher Name - kann Gliedmaßen und Nervenzellen ersetzen. Abgetrennte Flossen wachsen ihm nach, selbst das Herz kann Teile des eigenen Muskelgewebes reproduzieren.

Diese Fakten sind längst bekannt, doch wie der Zebrafisch das anstellt, blieb lange Zeit rätselhaft. Jetzt sind Ulmer Forscher um Prof. Gilbert Weidinger vom Institut für Biochemie und Molekulare Biologie der Universität Ulm der Lösung ein Stückchen näher gekommen. Denn das Team entdeckte einen zentralen Steuerungsmechanismus, der für die Regeneration von Zebrafischflossen maßgeblich verantwortlich ist.

Das Prozedere des Nachwachsens sei alles andere als trivial, erklärt Weidinger. "Der Organismus muss ja erst einmal wissen: Da fehlt plötzlich etwas." Um dann in weiteren Schritten das Wachstum zu koordinieren, sprich: die richtige Anzahl von Zellen an der richtigen Stelle richtig anzuordnen. "Nur wenn diese komplexen Prozesse koordiniert ineinander greifen und die Feinabstimmung stimmt, kann ein wohlgeformtes und funktionierendes neues Organ entstehen." Weidinger und sein Mitarbeiter Dr. Daniel Wehner entdeckten, wie die Zellen miteinander kommunizieren. Nicht gerade basisdemokratisch, wie sie herausfanden: Denn es gibt nur eine kleine Gruppe von Zellen, die das Wachstum managt. "Das sind gewissermaßen die Bauleiter."

Die Bauleiter-Zellen wiederum sind nicht von sich aus aktiv. Sie werden von einem Protein namens "Wnt", dem so genannten Master-Regulator, angestiftet. Erst dann schicken sie ihre Signale an die anderen Zellen. Es sind eindeutige Befehle, in etwa: "Du musst dich teilen!" Oder: "Du musst dich in diesen bestimmten Zelltyp ausdifferenzieren." Die Bauleiter werden also vom Master-Regulator dazu bestimmt, die Koordination zu übernehmen und geben in einer Art "Staffellauf" ihre Befehle weiter, sagt der Biologe. Unklar ist einstweilen, woher der Master-Regulator kommt. Das, so Weidinger, ist Gegenstand künftiger Forschungen.

Bei der Frage nach der Übertragung oder Anwendbarkeit der bisherigen Erkenntnisse warnt der Forscher vor überzogenen Erwartungen. Zunächst einmal gehe es um Grundlagenforschung. "Wir sind weit davon entfernt zu fragen: Wo sind die entsprechenden Stellschrauben beim Menschen." Gleichwohl bewegt auch den Entwicklungsbiologen die Frage: Wenn Regeneration in der Evolution grundsätzlich möglich ist, warum haben Säugetiere diese Fähigkeit verloren - oder möglicherweise sogar nie entwickelt? Eine Antwort könnte sein, dass gutes Zellwachstum die Wahrscheinlichkeit von schlechtem Zellwachstum (Krebs) erhöht und sich deshalb in der Evolution nicht durchgesetzt hat. Doch das sind lediglich Vermutungen.

Zur Person: Prof. Gilbert Weidinger

Karriere Seit 2012 ist Gilbert Weidinger Professor für Biochemie und Molekulare Biologie an der Uni Ulm. Der gebürtige Salzburger, Jahrgang 1970, promovierte 2001 an der Uni Freiburg, schon damals ging es um den Zebrafisch. Es folgten Stationen als Post-Doc in Seattle und knapp sechs Jahre an der Uni Dresden.

Forschungsgebiet "Der Zebrafisch hat mich schon immer fasziniert", sagt der Entwicklungsbiologe. Zum einen, weil er sehr viele Embryonen produziere, zum anderen, weil diese durchsichtig seien. Die internen Strukturen des Tieres sind also gut sichtbar - ohne dass man es töten muss. "Man kann zusehen, wie sich Herz, Gehirn, Darm oder Flossen entwickeln."