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am 3. April 2011
Niemand geringerer als Karl Popper zeigte, dass jene Theorien am meisten zum Erkenntnisfortschritt betrügen, die offen für ihre Widerlegung sind und damit leicht Platz für bessere machen. Das zentrale Dogma der Molekularbiologie (DNA-RNA-Protein) ist in dieser Hinsicht kein Vorzeigemodell. Auch der Neo-Darwinismus hat sich nicht mit Ruhm bekleckert, indem seine Vertreter beinahe 80 Jahre das Grunddogma der Evolutionstheorie verteidigten. Demnach seien Mutationen (Kopierfehler bei der Zellteilung) die Rohstofflieferanten für erblichen Wandel. Eine Vielzahl solcher Kopierfehler führe in kleinsten Schritten zu evolutionären Veränderungen die dann in der natürlichen Auslese ihre Bewährung oder ihr Aussterben fänden. Kein Zweifel, Mutationen sind ein empirisches Faktum, aber haben nur sie Bedeutung für die Entstehung neuer genetischer Varianten? Die Summe empirischer Daten der letzten Jahrzehnte, die nicht mit diesem Modell übereinstimmten, wuchs so stark an, dass die Suche nach neuen theoretischen Konzepten, in die sich diese empirischen Daten besser einfügen ließen, immer dringender wurde.

Frank Ryans Buch 'Virolution' fasst die Ergebnisse dieser Suche zusammen. In literarisch anspruchsvoller Form und mit dem Interesse weckenden Stil einer spannenden Entdeckungsreise führt uns Ryan durch die verschiedensten Gebiete der Biologie. Ryan sucht führende Experten in ihren Gebieten auf und interviewt sie für dieses Buch. Dadurch verteilt er die Beweislast für die Thesen seines Buches gleichmäßig auf eine breite und anerkannte Expertenschaft der unterschiedlichsten Gebiete.

Zuerst taucht er in die moderne Virologie ein und belegt mit eindrucksvollen Beispielen, dass Viren nicht nur gefährliche Krankheitserreger und Seuchenbringer sind, sondern einen bis heute kaum beachteten Lebensstil pflegen, in dem sie die Genome von Wirtsorganismen symbiotisch besiedeln. Sie bauen sich in Wirtsgenome ein, ohne dem Wirt Schaden zuzufügen und verändern damit die Identität des Wirtsgenomes und auch ihre eigene. Zahlreiche virale Teile übernehmen in Wirtsgenomen Regulationsaufgaben. Praktisch alle Lebewesen vom einfachsten Bakterium bis zum Menschen sind nicht nur von 'persistenten' Viren besiedelt, sondern in ihrem evolutionären Entstehen durch Viren geprägt. Viren sind die Agenten symbiogenetischer Prozesse, in denen virale Gene in Wirtsgenome integriert werden. Am Beispiel endogener Retroviren zeigt er, wie zum Beispiel das menschliche Genom hauptsächlich von diesen symbiotischen Viren besiedelt ist, und viele genetische Regulationen z.B. die Ausbildung einer Plazenta, von ihnen abhängen. Das bedeutet aber auch, dass bei einer Störung dieser Regulationen, endogene Retroviren zu einer Fülle schwerer und schwerster Krankheiten z.B. Autoimmunerkrankungen und Krebs führen können.

Eine Tagung die Ryan 2008 im Auftrag der Linnean Society veranstaltet hat, versammelt die meisten der in diesem Buch interviewten Experten und kommt zu dem Schluss, dass heute 4 treibende Kräfte der Evolution empirisch belegbar sind: Mutation, Symbiogenese, Hybridisierung und Epigenetik. Auch die Hybridisierung - die Kreuzung artfremder Individuen und die genetische Verschmelzung ihrer Keimzellen - ist eine lange vernachlässigte aber nunmehr umso besser erforschte Quelle evolutionärer Neuerungen. Vor allem im Pflanzenreich aber auch bei Tieren führt sie immer wieder zu neuen Variationen, die besser an die geänderten Umweltbedingungen angepasst sind als ihre Elternarten. Die zahlreichen gut erforschten Beispiele erstaunen den Leser. Die Epigenetik hatte einen der stürmischsten Aufstiege einer jungen Wissenschaftsdisziplin. Kein Wunder, erforscht sie die Möglichkeit unterschiedlicher Ablesungen von Genen und der Produktion sehr unterschiedlicher Proteine bei gleich bleibender genetischer Codierung. Die epigenetische Markierung bestimmter Abschnitte des Genoms bestimmt, welche Gene abgelesen werden können und welche nicht. Damit erklärt sich das lange verborgene Geheimnis, wie und zu welchem Zeitpunkt der Entwicklung eines Organismus eine z.B. Leberzelle entsteht und keine Muskelzelle oder Hirnzelle. Darüber hinaus koordinieren epigenetische Markierungen die Abfolge der Entwicklungsschritte von der befruchteten Eizelle zum Embryo, Kind, Jugendlichen und Erwachsenen. Die Markierungsmuster können vererbt werden, reagieren aber auch auf Umwelteinflüsse wie z.B. Stress.

Alle 4 Wirkkräfte der Evolution, Mutation, Symbiogenese, Hybridisierung und Epigenetik ermöglichen zusammen das Verständnis dessen was Ryan 'genomische Kreativität' nennt, die Fähigkeit der Natur, neue Pläne, Erfindungen und Entdeckungen zu machen, indem sie ihre verschiedenen Talente miteinander kombiniert. Sein Buch 'Virolution' präsentiert mit ausgezeichneten Literaturhinweisen diesen Paradigmenwechsel in der Evolutionstheorie und kann damit viele biologische Phänomene erklären, die mit dem klassischen Instrumentarium des Neo-Darwinismus, Mutation und Selektion, nicht erklärbar sind.

Ein Hinweis auf die wissenschaftliche Untersuchung des genetischen Codes hinsichtlich seiner semiotischen Eigenschaften (Syntax, Pragmatik, Semantik), wie sie die ebenfalls noch junge Disziplin der Biosemiotik unternimmt, fehlt leider. Gerade sie könnte die 'Verschmelzung' von genetischen Sequenzen besser verstehen helfen und damit 'Virolution' rundum bereichern.
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am 22. Juni 2011
Das Buch hat einerseits ein sehr interessantes Thema (die Herstellung genomischer Variation durch Viren), und es ist vollgepackt mit Fakten, andererseits hatte ich beim Lesen ständig das Gefühl, dass der Autor wie ein Missionar oder ein Vertreter argumentiert, der "mir etwas verkaufen will".

Die engl. Originalausgabe trägt den nicht gerade bescheidenen Untertitel "The most important evolutionary book since Dawkins' The Selfish Gene", und so schreibt der Autor auch, nämlich ziemlich wichtigtuerisch. Frank Ryan ist selbst kein Forscher, sondern Arzt. Für das Buch hat er hat im wesentlichen diverse Forscher interviewt, und gibt diese Interviews im Textverlauf auch wörtlich wieder, wobei man sich als Leser nach drei vier Seiten Fachgesimpel manchmal fragt: Okay, toll, und was bedeutet das alles nun ? Einige Male fasst der Autor das Gespräch auch so zusammen, dass man den Eindruck hat, als wolle er auf Biegen und Brechen auch Forscher X als Kronzeugen für seine These der Evolution durch Viren-Wirt-Symbiose präsentieren.

Die Grundidee ist dabei sehr interessant (und aus diesem Grund habe ich mir auch das Buch gekauft): dass es nämlich neben der 'vertikalen' Evolution (= Mutation + Vererbung + Selektion) auch eine 'horizontale' Evolution gibt, wobei das Grundprinzip der Darwin'schen Evolution weiterhin gilt, nur dass es nun, im Falle der Viren, eine weitere Quelle genetischer bzw. besser: genomischer Variation gibt: Viren befallen die Keimbahn eines Wirts, werden, sofern sie den Wirt nicht töten, integriert, und arbeiten in der Folge nicht mehr "für sich selbst", sondern im Dienst des Wirtes. Das ist für den Autor ein Beispiel für Symbiogenese.

Mein Unbehagen beim Lesen kam daher, dass ich immer wieder den Eindruck hatte, dass der Autor sein Blatt überreizt, indem er die Beziehung Viren-Wirt von Anfang an unter dem Blickwinkel der Symbiose interpretiert, wobei eine Symbiose ja bekanntlich eine Beziehung zweier Arten ist, von der beide Seiten profitieren. Nun ist es aber so: wenn ein Virus einen Wirt befällt, dann ist das erst einmal nicht mehr und nicht weniger als Parasitismus pur : das Virus benutzt den Wirt zur eigenen Vermehrung, auch wenn der Wirt darunter leidet oder gar stirbt. Der Autor bringt dafür nun diverse Beispiele, nennt das ganze aber seltsamerweise "aggressive Symbiose", was in meinen Augen ein Widerspruch in sich ist. Ein Virus befällt einen Wirt, ein Großteil der befallenen Organismen stirbt, einige überleben und sind daraufhin resistent gegen das Virus. Diese Massentötung am Anfang der Epidemie nennt der Autor aber "Phase 1 einer aggressiven Symbiose". In meinen Augen ist das eine tendenziöse Beschreibung, denn selbst wenn (ein großes Wenn !) z. B. das HI-Virus (= AIDS) irgendwann einmal seine Virulenz verloren haben sollte und vielleicht sogar in ferner Zukunft als endogenes Retrovirus in das Humangenom integriert sein sollte, so ist es in meinen Augen nicht zulässig, die aktuelle Phase der "Massentötung" als Phase 1 einer Symbiose zu verstehen.

Der Autor spricht auch sehr oft von einer Ko-Evolution Viren-Wirt. Das ist allgemein bekannt und auch unstreitig. Aber Ko-Evolution und Symbiose sind zwei vollkommen verschieden Dinge (nur ein Bespiel: Das Verhältnis der Sowjetunion und der USA während des Kalten Krieges kann man durchaus als politische Ko-Evolution, aber wohl kaum als Symbiose bezeichnen !)

In den weiteren Kapiteln behandelt der Autor dann den Einfluss von Viren auf verschiedene Krankheiten, insbesondere Autoimmunkrankheiten und Krebs, und hier wird dann auch zweifelsfrei klar, dass von Symbiose keine Rede sein kann, und dass das Verhältnis Viren-Wirt in der Regel ein parasitäres ist.

Abgerundet wird das Buch durch die Darstellung von Hybridisierung und Epigenetik in der Evolution. Ersteres ist allgemein bekannt, insbesondere bei Pflanzen. Aber auch hier, wie dann im Falle der Epigenetik, macht der Autor für meinen Geschmack etwas zu viel "Wind", indem er Spekulationen als Fakten präsentiert, nur um den Eindruck zu erwecken, dass wir in der Biologie gegenwärtig einen "Paradigmenwechsel" erleben, bei dem er, Frank Ryan, an vorderster Front beteiligt ist.
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am 16. Mai 2011
Der Autor,Arzt und Evolutionsbiologe beschäftigt sich in seinem neuen Buch mit den vier Mechanismen der Evolutionsmotorik,der Mutation,Hybridisierung,Epigentik,die er jeweils kapitelweise abhandelt und der viralen Symbiose ,die den Rest des Werkes füllt.
Seine These ,dass virale ( endogene) Infektionen unserer Urahnen über millionen Generationen weitervererbt wurden und möglicherweisie Krebs ,Autoimmunkrankheiten,Aids und andere Störungen begünstigen ist faszinierend und wird durch zahlreiche Beispiele aus Biologie und Medizin ergänzt.
Trotzdem,die Symbioseforschung steht erst in den Kinderschuhen und nach der der Lektüre des Buches stellen sich mir zahlreiche neue Fragen ,speziell über symbiotische Selektionsmechanismen und Krankheitsgenese.
Ein grossartiges Buch ,wenn auch für Nichtmediziner trotz Glossar nicht einfach zu lesen,mit Blick in eine neue therapeutische Zukunft.
Ein Kritikpunkt:die eine oder andere Abbildung mehr hätte nicht geschadet.
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am 24. Dezember 2013
Für mich ist das Buch eine Entdeckung. Habe es an zwei Abenden verschlungen. An einigen Stellen fand ich es etwas langatmig, aber im Großen und Ganzen auch für Laien sehr gut verständlich.
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