Vortragende 2019

Prof. Dr. Tecumseh Fitch

Department für Kognitionsbiologie, Universität Wien

Foto: T. Fitch

William Tecumseh Fitch ist ein US-amerikanischer Evolutions- und Kognitionsbiologe. Geboren 1963 in Boston, studierte und promovierte er an der Brown University in Providence. Nach seinem Postdoc am Massachusetts Institute of Technology in Cambridge lehrte er in Harvard (US), Leipzig (D) und St Andrews (UK), bevor er im Juni 2009 zur Universität Wien wechselte und seither das Department für Kognitionsbiologie leitet. Fitchs Forschungsschwerpunkte sind die Evolution und neurowissenschaftliche Grundlagen der Kognition und Kommunikation, die Theoretische Biologie, die Biolinguistik und Bioakustik sowie die Biomusik. Er ist Mitherausgeber der Fachzeitschriften Biolinguistics und Journal of Language Evolution, und Music & Science.

Domestikation verstehen

Nachdem Prof. Fitch einen Überblick über die Geschichte der Domestizierungsforschung auch in Hinblick auf Konrad Lorenz gegeben hat, wird er einen biologischen Überblick über den Prozess der Domestikation bei Tieren, insbesondere Säugetieren, geben und das Geheimnis des "Domestikationssyndroms" aufzeigen. Dies ist ein Phänomen, bei dem mehrere domestizierte Arten (einschließlich Hunde, Katzen, Rinder, Schafe, Ziegen, Pferde, Meerschweinchen und viele andere) unabhängig voneinander ähnliche Veränderungen aufweisen. Am offensichtlichsten ist der Erwerb von weißen Flecken oder Verfärbungen. Kleinere Veränderungen umfassen kleinere Kiefer, Zähne und Gehirne sowie Schlappohren. Zusammen mit seinen Kollegen Richard Wrangham und Adam Wilkins schlägt er vor, dass diese Änderungen alle die gleiche Ursache haben: Selektion auf Zahmheit. Nach ihrer "Neuralleiste / Domestikationssyndrom" - Hypothese wählten frühe Menschen, die den Domestikationsprozess begannen, zahmere (ruhigere, weniger ängstliche) Individuen für die weitere Zucht aus. Eine Möglichkeit, wie sich die Zahmheit erreichen lässt, ist die verminderte Aktivität im Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-System und im sympathischen Nervensystem. Die Wissenschaftler vermuten, dass dies wiederum durch die Herunterregulierung des Zellensystems der Neuralleiste verursacht wird. Neuralleistenzellen liefern nicht nur den Input für die Nebennieren und das sympathische System, sondern auch für die Pigmentierungszellen und für die Vorläuferzellen der Zähne, des Kieferknochens und der Ohrknorpel. Daher argumentieren die Forscher, dass die Selektion auf Zahmheit allein, schon sehr früh im Verlauf der Domestikation, als unselektiertes Nebenprodukt zu allen anderen Veränderungen des "Domestikationssyndroms" geführt hat. Zum Abschluss wird Prof. Fitch die aktuellen Daten aus der Genforschung, die mit ihrer Hypothese übereinstimmen, überprüfen und Wege für die zukünftige Forschung aufzeigen.

Der erste Teil des Vortrags wird auf Deutsch gehalten, die zweite Hälfte wird auf Englisch sein.


Prof. Dr. Markus Hengstschläger

Institut für Medizinische Genetik, Medizinischen Universität Wien

Foto: Ecowin Verlag

Markus Hengstschläger promovierte mit 24 Jahren mit Studienverkürzung und Auszeichnung zum Doktor der Genetik. Danach arbeitete er an der Yale University in den USA, wurde mit 29 Jahren außerordentlicher Universitätsprofessor und wurde mit 35 Jahren zum Universitätsprofessor berufen. Heute leitet er das Institut für Medizinische Genetik an der Medizinischen Universität Wien und ist in den Bereichen genetische Diagnostik, Forschung und Entwicklung, und Innovationsberatung tätig. Der vielfach ausgezeichnete und international anerkannte Wissenschafter unterrichtet seit über zwei Jahrzehnten Studierende, betreut Patienten und berät Regierungen und Firmen. Er ist Träger des Großen Ehrenzeichens für Verdienste um die Republik, sitzt in mehreren Aufsichtsräten und ist u.a. stellv. Vorsitzender der österreichischen Bioethikkommission, stellv. Vorsitzender des österreichischen Rats für Forschung und Technologieentwicklung, Mitglied des Universitätsrats der Universität Linz und Leiter des Think Tanks Academia Superior. Hengstschläger ist außerdem Wissenschaftsmoderator auf ORF Radio Ö1 und Autor von drei Platz 1 Bestsellern ("Die Macht der Gene", "Endlich unendlich" und "Die Durchschnittsfalle"), die auch jeweils zu den beliebtesten Sachbüchern des Jahres gewählt wurden.

Sollen/dürfen wir den Menschen genetisch verändern?

Warum wir sind wie wir sind – Menschen sind, wie alle anderen biologischen Arten, das Ergebnis des evolutionären Prozesses über hunderte Millionen Jahre Stammesgeschichte. Abgesehen von eineiigen Zwillingen, ist das Genom eines Menschen einzigartig. Es gibt viele Variationen von Genen und manchmal sind diese Genetischen Mutationen kausal mit der Entstehung von Krankheiten assoziiert.

Die Medizinische Genetik beschäftigt sich mit der Erforschung solcher Krankheiten mit dem Ziel, eine Therapie bzw. eine Prophylaxe zu entwickeln. Neue methodische Ansätze, wie Genome Editing, geben Hoffnung, bald ganz gezielt "defekte" Genabschnitte in menschlichen Zellen zu korrigieren. Dies ist sowohl nur in bestimmten Zellen oder Organen als auch in der Keimbahn und somit für den gesamten heranwachsenden Menschen möglich.

Doch was ist überhaupt die Grenze zwischen anders und krank? Ab wann ist beispielsweise zu klein krank? Der eine ist stärker, der andere schneller, ein anderer besser in Naturwissenschaften – jeder ist anders. Genome Editing könnte PatientInnen mit Muskelerkrankung ein mobileres Leben, aber auch SportlerInnen noch mehr Muskelleistung, quasi Gen-Doping, ermöglichen.

Während die somatische Gentherapie nur den einen behandelten Menschen betrifft, würden Eingriffe in die Keimbahn alle Zellen des behandelten Menschen – und auch alle seine Nachkommen! – betreffen.


Prof. Dr. Eva Jablonka

Cohn Institut, Universität von Tel Aviv

Eva Jablonka, Professorin an der Universität Tel Aviv am Cohn Institut (Israel), ist eine der weltbekanntesten Expertinnen zum Thema Evolution und Mitbegründerin der "Erweiterten Synthese" der Evolutionstheorie. Ihr Forschungsschwerpunkt ist das Verständnis der Evolution, besonders der nicht-genetischen Vererbungs-möglichkeiten. Sie wurde 1952 in Polen geboren, immigrierte als Kind mit ihrer Familie nach Israel und studierte dort an der Universität Ben-Gurion (Bachelor in Genetik, Master in Mikrobiologie) und der Hebrew University (PhD in Genetik) und beschäftigte sich auch mit Wissenschaftsphilosophie und -geschichte. Seit 1990 ist sie als Dozentin und ab 2000 als Professorin an der Universität Tel Aviv tätig. Sie ist Autorin von über 100 Papers und zahlreichen Büchern zum Thema Evolution.

Sollten wir die Evolutionstheorie überdenken?

Es gibt heute eine Debatte unter Evolutionsbiologen über die Notwendigkeit, das neo-darwinistische Evolutionsmodell, das in den letzten siebzig Jahren vorherrschend war, deutlich zu überarbeiten. Prof. Jablonka beginnt ihren Vortrag mit einer Darstellung der Debatte und präsentiert die Ansichten von Gelehrten, die sich gegen eine bedeutende Revision aussprechen, und denen, einschließlich ihr selbst, die eine Revision befürworten. Sie argumentiert, dass Studien über Entwicklungsplastizität, inklusive Vererbung (d. H. genetisches, epigenetisches Verhaltens- und symbolbasierte Vererbung) und Nischenkonstruktion gemeinsam darauf hinweisen, dass unsere Konzepte der Vererbung, Evolution und Entwicklung erweitert werden müssen. Ihr Fokus wird die Anfechtung der traditionellen Theorie sein, die von einem erweiterten Begriff der Vererbung ausgeht, und deshalb wird sie einige der evolutionären Implikationen des epigenetischen und kulturellen Erbes aufzeigen. Sie behauptet, dass diese Anfechtungen eine Neuformulierung der grundlegenden Annahmen der dominanten neo-darwinistischen Version der Evolutionstheorie erfordern und zu konzeptuellen Erweiterungen grundlegender Begriffe wie Homologie und Individualität führen. Sie behauptet außerdem, dass wir Zeugen einer Veränderung des Denkstils von Evolutionsbiologen sind und wir uns mitten in einer intellektuell kreativen und aufregenden Zeit theoretischer Instabilität befinden.

Buchtipp: Jablonka, E. & Lamb, M.J.: Evolution in vier Dimensionen. Wie Genetik, Epigenetik, Verhalten und Symbole die Geschichte des Lebens prägen. Hirzel Verlag, 2017.


Prof. Dr. Sonia Kleindorfer

Core Facility Konrad Lorenz Forschungsstelle, Universität Wien

Foto: L. Hohl

Prof. Dr. Sonia Kleindorfer ist die neue Leiterin der Konrad Lorenz Forschungsstelle und wissenschaftliche Direktorin des Flinders Research Centre for Climate Adaptation and Animal Behaviour in Adelaide (Australien). Geboren 1966, studierte sie an der University of Pennsylvania (Bachelor: Biological Basis of Behaviour), der Universität Wien (PhD: Zoologie) und der University of Washington School of Medicine (Postdoc: Medizin). Sie ist Organismus-Systembiologin mit dem Forschungsschwerpunkt, wie Tierverhalten die Evolutionsdynamik bei Vögeln und Parasiten beeinflusst. Die Feldarbeit in Australien und auf den pazifischen Inseln (Galapagos, Fidschi) untermauert die Kernforschung von Sonia Kleindorfer. 2016 erhielt sie die D.L. Serventy Medaille für herausragende Forschungsleistungen in der Ornithologie.

Verhalten, Kultur und Evolution bei Säugetieren

Bis zum 20. Jahrhundert galten Tiere als genetische Automaten, die das Verhalten in einer Reihe festgelegter Aktionsmuster ausdrücken. Nun wissen wir, dass Tiere in der Lage sind, komplexe Verhaltensweisen zu erlernen. Viele Tiergesellschaften zeichnen sich durch unterschiedliche Kulturen aus, wenn Tiergruppen in der Gesellschaft bestimmte gelernte Merkmale teilen. Tierkultur ist definiert als "Informationen oder Verhaltensweisen, welche innerhalb einer Gemeinschaft geteilt werden und von Artgenossen durch irgendeine Form des sozialen Lernens erworben wurden". Gesangliches Lernen und erlernte Nahrungssuche bestimmen oft bestimmte Tierkulturen und wurden von Singvögeln bis Walen dokumentiert. In ihrem Vortrag wird Prof. Kleindorfer Beispiele von Tierkulturen besprechen und zeigen, wie unser Verständnis der Prävalenz von erlerntem Verhalten in komplexen Tiergesellschaften unsere Sicht der Rolle des Verhaltens bei der Gestaltung der Evolution verändert. Abschließend wird Prof. Kleindorfer gemeinsam mit Ihnen darüber nachdenken, wie unser Verständnis der Verbreitung von Tierkulturen unser Management von Tiergesellschaften beeinflussen kann.


Prof. Dr. Kurt Kotrschal

Department für Verhaltensbiologie, Universität Wien

Foto: A. Munteanu

Kurt M. Kotrschal, Mag.rer.nat., Prof. Dr., geboren 1953 in Linz, verheiratet seit 1975, wohnhaft in Scharnstein/OÖ. und Wien. Studium der Biologie an der Universität Salzburg, dort auch 1981 Promotion und 1987 Habilitation; 1976-1981 Forschungsaufenthalte an den Universitäten Arizona und Colorado, USA. Von 1990-2018 Leiter der Konrad Lorenz Forschungsstelle für Ethologie in Grünau/Oberösterreich, Professor i.R. am Department für Verhaltensbiologie, Universität Wien. Mitbegründer des Wolfsforschungszentrums (www.wolfscience.at). Sprecher der AG Wildtiere am Forum Wissenschaft und Umwelt. Mehr als 250 wissenschaftliche Beiträge in Fachzeitschriften, Buchbeiträge und Bücher, darunter Österreichs Wissenschaftsbuch des Jahres 2013. Wissenschaftler des Jahres 2010. Seit 2006 Kolumnist der Tageszeitung Die Presse, ab 2019 wöchentlicher Blog auf Heute.at.

 

 

Warum es Menschen gibt und was sie auszeichnet

Ihr leistungsfähiges Gehirn unterscheidet Menschen mehr als alle anderen Merkmale von den anderen Tieren. Die Innovationen von Sprachfähigkeit und abstraktem Denken entstanden im sozialen Zusammenhang und aus bereits bei anderen Tieren angelegten Eigenschaften. Daher denken und handeln Menschen auch profund irrational, obwohl sie sich gerne als geistvolle, rationale und logische Wesen sehen. Die geistigen Höhenflüge  beruhen auf den Schlüsselinnovationen über gut 500 Millionen Jahren Stammesgeschichte: Bei frühen Fischen entstand etwa die Wirbelsäule aus der Chorda und echte Kiefer aus Kiemenbögen. Reptilien erfanden ein Ei, das sie und ihre Nachfahren in der Vermehrung von Gewässern unabhängig machte. Die Säugetiere schickten schließlich das primäre Kiefergelenk ihrer Vorfahren als Gehörknöchelchen ins Ausgedinge; sie legten sich einen stabilen Schädel und ein heterodontes Gebiss zu und schufen damit die Voraussetzungen für die Konstruktion einer Fülle neuer ökologischer Nischen. Menschen entstanden also, wie in der Evolution üblich, in Bastlermanier und nicht nach den Entwürfen eines „intelligenten Designers“. Und mit viel Raum für Zufall. Ohne Meteoriteneinschlag vor 66 Millionen Jahre und dem Aussterben der Dinosaurier gäbe es uns etwa heute nicht. 

Aufgrund ihrer evolutionären Herkunft eint Menschen aller Kulturen viel mehr, als sie trennt. Dies zeigt sich in einer Fülle „menschlicher Universalien“, von der Art, Emotionen auszudrücken, bis zum komplexen Sozialverhalten. Die meisten dieser Universalien teilen wir mit den stammesgeschichtlichen Verwandten, den anderen Wirbeltieren und Säugetieren. Die Universalien sind allerdings nicht einfach „genetisch determiniert“ oder „angeboren“. Sie entstehen – wie alle Merkmale lebender Systeme – in der Interaktion zwischen Genom/Epigenom und Umwelt. Tatsächlich machen diese Universalien Menschen nicht zu Einheitswesen, sie bilden vielmehr das Substrat für die ungeheure Vielfalt menschlicher Individualität und gesellschaftlicher Erscheinungsformen.

Buchtipp: Kotrschal, K.: Mensch. Woher wir kommen. Wer wir sind. Wohin wir gehen. Brandstätter Verlag, Herbst 2019. 


Prof. Dr. Johannes Krause

Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte, Jena

Foto: A. Schroll

Johannes Krause (Jahrgang 1980) ist gebürtiger Thüringer. Er promovierte 2008 im Fach Genetik an der Universität Leipzig. Anschließend arbeitete er am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, bevor er eine Professur für Archäo- und Paläogenetik an der Universität Tübingen übernahm. Seit Juni 2014 ist er Direktor am Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte in Jena.Seit 2017 ist er auch Direktor des Max Planck Harvard Research Centers for the Archaeoscience in the Ancient Mediterranean (MHAAM). Im November 2018 wurde er an der Friedrich-Schiller-Universität Jena zum Professor für Archäogenetik berufen. Zudem ist er Kollegiat der Heidelberger Akademie der Wissenschaften. Im Mittelpunkt der Forschung von Johannes Krause steht die Analyse von alter bis sehr alter DNA mit Hilfe der DNA-Sequenzierung. Zu seinen Forschungsgebieten zählen neben anderem Krankheitserreger aus historischen Epidemien sowie die menschliche Evolution. 

Die genetische Geschichte Europas: Migration und Anpassung in der Vorgeschichte

Genetische Forschung erlebte im vergangenen Jahrzehnt eine wahre Revolution. Mit der Entwicklung hochmoderner DNA-Sequenziertechnologien ist es im Laufe von nur wenigen Jahren möglich geworden die Effizienz genomischer Untersuchungen um einen Faktor von zehn Millionen zu vervielfachen. Wir befinden uns daher in einem wahren "Sequenzier-Zeitalter", in welchem bereits jetzt Zehntausende Genome von Menschen aus der ganzen Welt entschlüsselt worden sind - und täglich Hunderte hinzukommen. Die Archäogentik erlaubt es diese Technologien auch auf unsere Vorfahren zu übertragen. So wurden in den letzten Jahren die Genome von tausenden Skeletten aus der ganzen Welt untersucht. Mit diesen Analysen sollen Antworten auf die großen Fragen der Menschheitsgeschichte gefunden werden: Woher kommt der Mensch und wie hat er sich entwickelt? Welche Rolle spielt die Umwelt in dieser Entwicklung, und was sind die besonderen Anpassungsleistungen unserer Spezies? Welche Rolle spielen unsere Gene im Wechselspiel mit Krankheitserreger und deren Verbreitung? Welche genetisch bedingten Gemeinsamkeiten und Unterschiede gibt es zwischen menschlichen Populationen? In diesem Vortrag wird das Potential solcher Studien am Beispiel Westeurasiens dargestellt.


Prof. em. Dr. phil.-nat. Willi Stadelmann

Ehemaliger Rektor der Pädagogischen Hochschule Zentralschweiz

Prof. em. Dr. phil.-nat. Willi Stadelmann ist ehemaliger Rektor der Pädagogischen Hochschule Zentralschweiz, ebenso ehemaliger Präsident der Schweizerischen Konferenz der Rektorinnen und Rektoren der Pädagogischen Hochschulen; Wissenschaftlicher Beirat des Österreichischen Zentrums für Begabtenförderung und Begabungsforschung und Mitglied des International Panel of Experts for Gifted Education (iPEGE). Sein Arbeitsschwerpunkt liegt in der Lernforschung unter besonderer Berücksichtigung der kognitiven Neuropsychologie.

Zur Erblichkeit von Begabung und Intelligenz: Begabungsentwicklung aus Sicht der Genetik und der kognitiven Neuropsychologie

Sind Begabung und Intelligenz "vererbt", sind sie uns in die Wiege gelegt? Diese Fragen werden seit langen Jahren immer wieder neu diskutiert. Die wissenschaftliche und politische, sehr oft auch populistische Diskussion dauert quasi als Dauerbrenner bis heute an. Zum Teil besteht ein echter Streit gerade auch zwischen Fachleuten zu diesem Themenbereich. Diese Auseinandersetzung lässt sich begründen damit, dass Begabung und Intelligenz keine eindeutig definierbaren Phänomene sind; bekanntlich handelt es sich um Denk- und Erklärungs-Konstrukte, die Raum bieten für Annahmen, Vermutungen und Behauptungen. Was nicht klar definierbar ist, entzieht sich weitgehend der Messbarkeit und damit streng (natur-)wissenschaftlichem Vorgehen. Die Diskussion wird heute noch verschärft durch die, von Teilen der Psychologie als "Konkurrenz" empfundenen, Erkenntnisse aus der kognitiven Neuropsychologie und der Genetik, die sich immer mehr mit Begabung und Intelligenz beschäftigen und damit in die ursprüngliche Domäne der Psychologie (und Pädagogik) eindringen.

Im Vortrag soll auf dem Hintergrund dieser Gegebenheiten ein Beitrag zur interdisziplinären Betrachtung von Lernen, Begabung und Intelligenz geleistet werden. Dabei werden Erkenntnisse aus der Genetik/Epigenetik und der kognitiven Neuropsychologie mit in die Betrachtung einbezogen. Dies im Sinne einer Fortschreibung von Erklärungsversuchen, also einer Weiterführung der Geschichte der Annäherung an die Phänomene Begabung und Intelligenz. Im Vortrag werden Bereiche diskutiert wie: Wahrnehmung und Lernen; Genom und Epigenom als Grundvoraussetzung (Potenzial) für die kognitive Entwicklung; was ist Begabung, was ist Intelligenz?


Moderation

Mag.a Birgit Dalheimer

Foto: A. Stöcher

Mag.a Birgit Dalheimer wird das Biologicum Almtal 2019 moderieren. Sie hat in Wien und Manchester Molekulargenetik studiert und am Institut für Risikoforschung der Universität Wien ihre Projektarbeit absolviert. Seit 1998 ist sie in der Wissenschaftsredaktion des ORF-Radiosenders Ö1 tätig. Sie gestaltet Sendungen u.a. für die Sendereihen "Dimensionen", "Radiokolleg" und "Salzburger Nachtstudio", vor allem zu Themen aus dem Bereich Life Sciences, Evolution des Menschen und Evolutionstheorie. Außerdem moderiert sie regelmäßig (populär)wissenschaftliche Veranstaltungen und Diskussionen. 2018 erhielt sie den Staatspreis für Wissenschaftspublizistik.