PRESSEMITTEILUNGEN

Xenopus-Kaulquappen haben Soyuz-Mission bestens überstanden
Körper einer Kaulquappe des Südafrikanischen Krallenfrosches. Die Sensoren des Gleichgewichtsinns sind die hell scheinenden Strukturen in der Bildmitte, Foto: Horn

(pressebox) Ulm, 31.10.2008 – Am 24. Oktober 2008 landeten nach einem fast 12 Tage dauernden Aufenthalt in der Schwerelosigkeit 35 Kaulquappen des Krallenfroschs Xenopus laevis an Bord des Soyuz-Raumschiffs TMA12 wohlbehalten in der Steppe von Kasachstan. Professor Dr. Eberhard Horn, Leiter der Arbeitsgruppe Gravitationsphysiologie an der Universität Ulm, konnte sich davon gleich am Landeort überzeugen. Mit einer Überlebensrate von 97 Prozent erzielte er das beste Ergebnis in seiner wissenschaftlichen Tätigkeit auf diesem Gebiet, das nun die Grundlage für einen hohen Ertrag bei den sich anschließenden wissenschaftlichen Untersuchungen des Vestibular-Systems liefert.

Prof. Horn hatte am 12. Oktober 2008 eine Gruppe von 36 Kaulquappen, die mehrere Wochen zuvor am Tierforschungszentrum der Universität Ulm geboren worden waren, vom russischen Raumfahrtzentrum in Bajkonur/Kasachstan an Bord des Soyuz-Raumschiffs TMA13 zur Internationalen Raumstation ISS geschickt. Dieses Experiment XENOPUS ist Teil einer Versuchsreihe, mit der der Ulmer Neurobiologe seit 1993 den Einfluss der Schwerelosigkeit auf die Entwicklung des Gleichgewichtssinns untersucht. Frühere Experimente aus diesem Versuchskomplex fanden im Rahmen von Weltraummissionen in den Jahren 1993, 1997 und 2001 statt.

Das Vorhaben XENOPUS kann schon jetzt als außerordentlich erfolgreich eingestuft werden. Noch am Landeort des Soyuz-Raumschiffs konnte Prof. Horn erste Beobachtungen zum Schwimmverhalten der Tiere durchführen. Zu einem so frühen Zeitpunkt – 2,5 Stunden nach Ende der Schwerelosigkeit – war dies bisher noch nie erfolgt. Während der nachfolgenden Tage vermaßen Prof. Horn und sein Mitarbeiter Dr. Martin Gabriel im russischen Missionskontrollzentrum in Korolev bei Moskau bei allen Weltraum-Kaulquappen und ihren am Boden gebliebenen Geschwistertieren die Größe ihrer Schwerkraftsensoren und die Stärke der durch sie ausgelösten reflexartigen Augenbewegungen, den so genannten vestibulookularen Reflex. Dieser Reflex ist ein Indikator über die Leistungsfähigkeit und Empfindlichkeit der Schwerkraftsensoren. Die Messungen werden in den kommenden Wochen wiederholt, um die Anpassung dieses Reflexes an die Erdbedingungen zu untersuchen.

Als weiterer Erfolg muss gewertet werden, dass sich das für diesen Flug neu entwickelte Transportsystem als ausgesprochen erfolgreich erwiesen hat. Es beruht auf einem gemeinsam von Prof. Horn und EADS-Astrium, Friedrichshafen, entwickelten Prototypen, der eine hohe Reinheit der Wasserqualität und eine automatische Dauerfütterung der Kaulquappen gewährleistet. Dieser Prototyp wurde im Auftrag der Europäischen Raumfahrtorganisation ESA von dem italienischen Unternehmen Kayser Italia aus Livorno (Italien) in enger Zusammenarbeit mit der Ulmer Forschergruppe zur Weltraumtauglichkeit weiterentwickelt.

Der wissenschaftliche Hintergrund zu dem Experiment XENOPUS und seinen Vorläufer-Experimenten der Jahre 1993, 1997 und 2001 liegt in der allgemeinen Beobachtung, dass sich ein zeitlich befristeter Aufenthalt in einer reizfreien Umgebung bei Mensch und Tier nachteilig auf die Entwicklung von Sinnesleistungen wie Sehen, Hören, Fühlen oder Riechen auswirken kann. Vor mehr als 40 Jahren hatten die Nobelpreisträger David Hunter Hubel und Torsten Nils Wiesel über Beeinträchtigungen beim Sehen berichtet, wenn junge Katzen für eine gewisse Zeit ihre Umgebung nicht sehen konnten. Diese und nachfolgende Untersuchungen an anderen Sinnessystemen führten zu der Erkenntnis, dass es sogar eine kritische Zeitspanne in der Entwicklung von Mensch und Tier gibt, bei denen sich ein solcher Reizentzug besonders nachteilig auswirkt. Um diese Thematik beim Gleichgewichtssinn zu untersuchen, müssen Weltraumflüge genutzt werden, da nur sie die Möglichkeit der Schwerelosigkeit, also der für die Schwerkraftsensoren reizfreien Umgebung, bieten.

Der Südafrikanische Krallenfrosch Xenopus laevis steht bei diesen Experimenten stellvertretend für den Menschen. Dessen Sensoren des Gleichgewichtssinns ähneln morphologisch nicht nur denen des Froschs, sondern lösen beim Menschen gleichartige Reflexbewegungen der Augen aus. Zusammen mit seinen Vorläufern kann damit das Experiment XENOPUS zu Erkenntnissen führen, die zum besseren Verständnis und einem frühzeitigen Erkennen von Erkrankungen des Gleichgewichtssinns führen.

Das Experiment XENOPUS wurde vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft finanziert.

Projektleiter
Prof. Dr. Eberhard Horn
Gravitationsphysiologie, Universität Ulm, Albert-Einstein-Allee 11, 89081 Ulm
Tel. 0731-5024565; eberhard.horn@uni-ulm.de

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Dr. Martin Gabriel
Gravitationsphysiologie, Universität Ulm, Albert-Einstein-Allee 11, 89081 Ulm
Tel. 0731-5024567; martin.gabriel@uni-ulm.de

Ansprechpartner:

Frau Martina Fischer
Pressestelle
Telefon: +49 (731) 50-22021
Fax: +49 (731) 50-22048

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