Demographie

Vom Laichen und Sterben in Graphen

Die Lebenserwartung der Menschen ist ein Thema, mit dem sich die Wissenschaft in Deutschland häufig befasst – speziell im Hinblick auf den demographischen Wandel.

Doch wie sieht es mit der Lebenserwartung anderer Lebewesen aus? Eine Gruppe Wissenschaftler, unter anderem vom Max-Planck-Institut für demographische Forschung in Rostock, hat sich mit dieser Frage auseinandergesetzt. Dass die Lebensspannen enorm auseinandergehen würden, war zu erwarten. Doch die Unterschiede im Hinblick auf die Entwicklung der Mortalität überraschten schon.

Elf Säugetiere, zwölf Wirbeltiere, zehn Wirbellose, zwölf Gefäßpflanzen und eine Alge. Das sind die Lebewesen, die eine Gruppe Wissenschaftler aus aller Welt im Hinblick auf die Entwicklung ihrer Fruchtbarkeit und ihrer Sterberate untersucht hat. Die Ergebnisse sind vor allem eines: unterschiedlich. Diese Verschiedenheit hat zugleich große wissenschaftliche Relevanz. Klassische Evolutionstheorien des Alterns taugen nämlich nicht für eine solche Variabilität. Diese gehen davon aus, dass die Sterberate mit fortschreitendem Alter zunimmt, während die Fertilitätsrate nach Erreichen der Geschlechtsreife abnimmt. Doch die tatsächliche Entwicklung der sowohl kurz- als auch langlebigen Spezies ist eine andere: Einige Kurven nehmen zu, andere ab, wieder andere bleiben konstant und einige gehen sowohl auf als auch ab.  Wer auch nur einen kurzen Blick auf die unterschiedlichen Kurven wirft, dem fällt auf: Großartige Gemeinsamkeiten sucht man hier vergebens.

Der Klassiker: Steigendes Sterberisiko

Die Entwicklung von Fruchtbarkeit und Sterberisiko beim Menschen passt noch am ehesten auf die Annahmen der Evolutionstheorien zu (vgl. Grafik Fußzeile). Der Mensch ist in seinen jungen Jahren am fruchtbarsten und seine Fertilität nimmt, nachdem sie ihren Höhepunkt erreicht hat, stetig ab. Mit der Abnahme der Fruchtbarkeit fängt auch das Sterberisiko an, höher zu werden. Dies geschieht zunächst relativ konstant, bis das Risiko dann im hohen Alter sehr stark zunimmt. Andere Beispiele für Spezies, die mit einem steigenden Sterberisiko altern, sind der Schwertwal, der Steppenpavian und der Fadenwurm.

Es kann jeden Tag soweit sein … mit gleichbleibender Wahrscheinlichkeit

Doch auch andere Entwicklungen sind im Pflanzen- und Tierreich durchaus nicht ungewöhnlich. So steigt das Sterberisiko der Kohlmeise zunächst an, verändert sich dann allerdings bis ins hohe Alter kaum. Auch die Fruchtbarkeit der Kohlmeise widerspricht den Annahmen der Evolutionstheorien des Alterns: Hier steigt die Fertilität zunächst bis zu ihrem Höhepunkt an, fällt dann aber nicht kontinuierlich, sondern nimmt im höheren Alter noch einmal zu.

Ein noch extremeres Beispiel ist der Süßwasserpolyp Hydra: Dieser kann Jahrhunderte alt werden, ohne dass sich die Fertilität verringern oder das Sterberisiko erhöhen würde!

Weniger Sterben im Alter: Klingt komisch, is’ aber so!

Zur dritten Kategorie gehören Lebewesen, die mit steigendem Alter seltener sterben. Hier ist beispielsweise die Kalifornische Gopherschildkröte zu nennen, deren Sterberisiko nach Erreichen der Geschlechtsreife zunächst stark und später konstant abfällt.

Gleiches gilt für die Eiche, die selbstverständlich gut und gerne über 100 Jahre alt werden kann: Auch hier nimmt das Sterberisiko ab, während die Fruchtbarkeit zunimmt. Generell haben viele der Lebewesen mit fallendem oder konstantem Sterberisiko eine hohe Lebenserwartung.

Unterschiede überwiegen

Auch nach genauerer Betrachtung bestätigt sich also, dass die klassischen Evolutionstheorien des Alterns wohl keine Relevanz haben. Auch Gemeinsamkeiten sind schwer festzumachen, da die 46 untersuchten Lebewesen unterschiedlicher kaum sein könnten. Das einzige, was uns wohl alle miteinander verbindet, ist, dass wir eines Tages sterben müssen. Es sei denn, man ist Süßwasserpolyp, dann kann man sich da nicht so sicher sein …

Jeweils im Verhältnis zum Lebensalter stellen die farbigen Flächen das relative Sterberisiko und die grauen Schraffuren die Fruchtbarkeit dar. Die Darstellung beginnt mit der Geschlechtsreife und endet mit dem Alter, in dem nur noch fünf Prozent der Erwachsenen am Leben sind. Die Graphen wurden im Wissenschaftsmagazin der Max-Planck-Gesellschaft veröffentlicht. Die Daten wurden von Moritz Stefaner visualisiert und designt und von Sarene Chan illustriert.

Der Alterungsprozess des Menschen kommt den Annahmen der Evolutionstheorie noch am nächsten: große Fruchtbarkeit in jungen Jahren, mit abnehmender Fertilität beginnt das Sterberisiko zu steigen, am Ende sogar ziemlich steil.

Vierzehn Wissenschaftler aus der ganzen Welt haben das Sterberisiko und die Fruchtbarkeit von 46 Lebewesen untersucht. Die Ergebnisse wurden von Owen R. Jones, Alexander Scheuerlin und anderen im Jahre 2013 im Artikel Diversity of ageing across the tree of life  zusammengefasst und im Magazin Nature veröffentlicht. Der Artikel ist hier zu finden.