Mensch

Warum hat der Mensch einen Fingerabdruck?

Der Fingerabdruck ist einzigartig. Nicht einmal bei eineiigen Zwillingen ist er vollkommen identisch. Die Struktur des Fingerabdrucks ist also nicht nur genetisch bedingt, sondern hängt auch an anderen Faktoren.

Der Fingerabdruck wird, wie die Struktur der gesamten Hand- und Fußoberfläche, über sogenannte Papillarleisten definiert. Dabei handelt es sich um winzige Hautrillen, die etwa ab dem vierten Monat der Embryonalentwicklung in ihrer Form endgültig angelegt sind und sich dann nicht mehr verändern. Wissenschaftler gehen heute davon aus, dass diese Hautrillen durch unterschiedlich schnelles Wachstum der einzelnen Hautschichten entstehen und zu einem gewissen Grade vom Zufall entschieden werden. Dabei könnten auch taktile Reize durch Bewegungen des Fruchtwassers oder sogar die Bewegung des Embryos selbst einen Einfluss haben.

Die feinen Strukturen der Fingerkuppe dienen in erster Linie dem Tastsinn. Wenn ein Finger über eine Oberfläche gleitet erzeugen die Papillarleisten eine bestimmte sehr feine Vibration, die von darunter liegenden Nervenzellen, den sogenannten Vater-Pacini-Körperchen, wahrgenommen werden. Sie ermöglichen es, kleinste Unebenheiten mit den Fingern zu ertasten.

Der Mensch erlebte in seiner Evolution einen entscheidenden Vorteil: Er benötigte die Hände nicht mehr zum Laufen. Ihre einzige Funktion bestand in Feinmotorik und Sensibilität, die über zehntausende Jahre immer weiter verfeinert wurden. Auf diese Weise ermöglichte sich eine Entwicklung, in der die Fingerfertigkeiten des Menschen einzigartig auf der Erde wurden.

Feine Nervengeflechte durchziehen die Hand und konzentrieren eine besonders hohe Dichte sensorischer Nervenendigungen in den Fingerkuppen. Sie reagieren nicht nur auf Vibration, sondern auch auf Druck, Dehnung oder Temperatur. Die geriffelte Oberfläche der Hand perfektioniert diese hohe Versorgungsdichte zu der bestmöglichen Funktion des Tastsinns und gibt dadurch im Umkehrschluss wichtige Impulse zur Ausführung der Feinmotorik an das Gehirn.

Wie beeinflussen Darmbakterien das Körpergewicht?

In den letzten Jahren ist das sogenannte Mikrobiom in den Fokus vieler Wissenschaftler geraten. Es umschreibt die Gesamtheit aller Mikroorganismen, die den Menschen besiedeln. Der Großteil dieser Mikroorganismen, etwa 99 Prozent, befindet sich im Magen-Darm-Trakt.

Der Darm eines durchschnittlichen Erwachsenen wird von schätzungsweise 10 bis 100 Billionen Bakterien besiedelt. Zum Vergleich: Der menschliche Körper besteht insgesamt aus etwa 30 Billionen eigenen Zellen. Diese große Anzahl an zusätzlichen Zellen in der Darmflora spielt eine wichtige Rolle für die Gesundheit des Menschen.

Sie unterstützen das Immunsystem, produzieren lebenswichtige Vitamine und können sogar das Verhalten beeinflussen. Doch in erster Linie tragen die Bakterien zur Verdauung bei. Dabei ist es wichtig zu beachten, dass viele verschiedene Arten den menschlichen Darm besiedeln, die jede für sich etwas anders arbeitet.

Zwei wichtige Gegenspieler sind die Bakteriengattungen Bacteroides und Prevotella. Ihr Verhältnis zueinander wird auch als B/P ratio bezeichnet. Beide besiedeln den Dickdarm. Bacteroides verwerten in erster Linie Proteine und Fette, während Prevotella Zuckermoleküle spaltet. Der Anteil beider Gattungen lässt sich langfristig über die Ernährung regulieren, da sie auch den Bakterien als Nahrungsgrundlage dient. Forscher konnten zeigen, dass die B/P ratio in direktem Zusammenhang mit Übergewicht steht. Auch eine andere Gattung, die sogenannten Firmicutes, findet sich in großer Menge vor allen Dingen im Darm übergewichtiger Menschen.

Die Bakterien spalten die Nahrung auf und stellen sie dem Körper als Energie zur Verfügung. Mit dem heutigen Wissen ist es einfach zu verstehen, warum manche Menschen essen können, was sie wollen ohne dabei zuzunehmen, während andere sehr darauf achten müssen, was sie essen, um ihr Gewicht auch nur halbwegs halten zu können. Letztere nehmen tatsächlich viel mehr Nährstoffe und Kalorien aus der selben Nahrung auf. Einige Bakterien produzieren außerdem Substanzen, die die Fetteinlagerung fördern.

Das Mikrobiom des Darms ist jedoch ein sehr dynamisches System, das trotz genetischer Veranlagung in erster Linie auf die Ernährungsgewohnheiten reagiert. Hier zeigt sich, warum kurzfristige Diäten oft nicht lange helfen und warum bei Übergewicht nur eine dauerhafte gesunde und ausgewogene Ernährung zu einer bleibenden Gewichtsabnahme führt.

Warum wachsen Haare auf dem Kopf länger?

Der grundsätzliche Aufbau von Haaren ist an allen Körperstellen gleich. Sie bestehen zu einem Großteil aus Keratin, das sich im Innern des Haares in langen Fasern zusammenschließt. Diese innere Haarschicht bestimmt, wie dick ein Haar ist und ob es glatt oder gelockt ist. Auch die Farbpigmente werden in diesem Teil des Haares gebunden.

Außen um diese Faserschicht befinden sich abgestorbene und verhornte Zellen, die sich in mehren Schichten schuppenartig übereinander lagern. Die Struktur dieser Schuppenschicht erinnert an einen Tannenzapfen und ist für die Optik des Haares entscheidend. Je glatter die Schuppen anliegen, desto mehr glänzt das Haar. Auf diese Weise wirken die meisten Pflegeprodukte für Haare. Die natürliche Funktion dieser Schuppenschicht besteht aber eigentlich darin, dass Innere des Haares vor Austrocknung zu schützen.

Sämtliche Körperhaare besitzen eine Haarwurzel, die das Haar fest in der Haut verankert. Der Bereich um die Haarwurzel herum, mit all seinen beteiligten Zellen, wird als Haarfollikel bezeichnet. Von hier aus wird unter anderem das Wachstum jedes einzelnen Haares reguliert.

Haare wachsen niemals gleichmäßig sondern in Zyklen. Dabei durchläuft der gesamte Haarfollikel unterschiedliche Aktivitätsphasen, die von Wachstumsschüben des einzelnen Haares begleitet werden. Die Ausprägung dieser Zyklen ist genetisch festgelegt und unterscheidet sich in den verschiedenen Körperregionen. Kopfhaare wachsen insgesamt am längsten, nämlich über mehrere Jahre, während Haare an anderen Körperregionen oft nur wenige Monate wachsen. Die Länge der Wachstumsphase bestimmt, wie lang ein Haar maximal werden kann.

Wann die Wachstumsphase beendet ist, ist ebenfalls genetisch bedingt, unterliegt aber zusätzlich auch hormonellen Einflüssen. Ist dieser Zeitpunkt erreicht, verengt sich der Haarschaft und das Haar fällt aus. Im Haarfollikel entsteht ein neues Haar.

Die etwa 5.000.000 menschlichen Körperhaare befinden sich gleichzeitig in den unterschiedlichsten Wachstumsphasen, wodurch oftmals gar nicht auffällt, dass die Haare permanent ausgetauscht werden. Der Mensch verliert hunderte Haare pro Tag, wodurch letztlich stets eine bestimmte Haarlänge erhalten bleibt, solange nicht eingegriffen wird.

Woher kommt der Rhesusfaktor?

Rhesusproteine sind eine Gruppe von Eiweißen, die sich auf der Zelloberfläche von roten Blutkörperchen befinden und ein Charakteristikum für die Blutgruppe darstellen. Insgesamt gibt es 5 unterschiedliche Rhesusproteine, von denen nur einer wichtig für die Bestimmung des Rhesusfaktors ist: Rhesus D.

Das Oberflächenprotein Rhesus D findet sich etwa bei 85 Prozent der Deutschen, sie sind Rhesus-positiv. Etwa 15 Prozent besitzen dieses spezielle Protein nicht. Sie sind Rhesus-negativ. Diese Verteilung findet sich in der weißen Bevölkerung Europas und Nordamerikas. In Afrika, Asien und bei der indigenen Bevölkerung Südamerikas liegt die Häufigkeit von Rhesus-positivem Blut bei nahezu 100 Prozent. Die Bezeichnung stammt von dem ersten entwickelten Test zur Erkennung dieser Proteine, der mit Blutserum aus Rhesusaffen durchgeführt wurde.

Medizinisch spielt der Rhesusfaktor eine wichtige Rolle bei Bluttransfusionen. Das Immunsystem von Rhesus-negativen Menschen, die also kein Rhesus D besitzen, erkennt dieses Protein als fremd an und bildet Antikörper dagegen. Diese Antikörper würden dann an die fremden roten Blutkörperchen binden und so eine Verklumpung des Blutes auslösen, die lebensbedrohlich sein kann.

Dieses Prinzip gilt für alle Blutgruppenmerkmale. Niemand darf Blut bekommen, das Proteine enthält, die er selbst nicht hat. Menschen mit Blutgruppe A besitzen Protein A auf ihren roten Blutkörperchen. Menschen mit der Blutgruppe B, besitzen das Protein B. Menschen mit der Blutgruppe AB besitzen beide Proteine und Menschen mit der Blutgruppe 0 keines davon. Dazu kommt dann noch der Rhesusfaktor.

So erklärt sich, warum das Blut von Spendern mit der Blutgruppe 0 negativ an jeden Menschen weitergegeben werden kann (Universalspender), sie aber als einzige nur Blut ihrer eigenen Gruppe bekommen können. Menschen mit AB positiv können andersherum jedes Blut bekommen (Universalempfänger), aber nur an die eigene Gruppe spenden.

Warum spielt der Geruch bei der Partnerwahl eine so große Rolle?

Aus dem Tierreich ist schon lange bekannt, dass sich besonders die Tiere zur Verpaarung zusammen tun, die die größtmögliche Chance auf gesunden Nachwuchs haben. Dieses Potential erkennen die Weibchen am Geruch des möglichen Vaters. Forscher fragten sich, ob es diese Art von Wahrnehmung auch bei Menschen gibt und fanden erstaunliches heraus.

Der gesündeste Nachwuchs mit dem besten Immunsystem entsteht dann, wenn sich beide Partner in bestimmten Bereichen ihres Genoms möglichst stark unterscheiden. Hierbei spielt das sogenannten HLA-System (human leukocyte antigen) eine entscheidende Rolle. Dabei handelt es sich um eine Gruppe von Proteinen, die auf der Zelloberfläche sämtlicher Körperzellen zu finden sind und in ihrer spezifischen Zusammensetzung dafür sorgen, dass das Immunsystem fremde und eigene Zellen auseinander halten kann. Das spielt eine wichtige Rolle bei Organtransplantationen, aber eben auch bei der Partnerwahl.

Bei der Bildung von Schweiß gelangen nämlich winzige Fragmente dieser HLA-Proteine in den Körpergeruch. Forscher fanden heraus, dass Frauen den Körpergeruch von Männern als angenehmer empfanden, je unterschiedlicher die HLA-Proteine des Mannes von ihren eigenen waren. Umgekehrt galt das übrigens nicht.

Würde sich eine Frau bei der Partnerwahl also rein auf ihre Nase verlassen, würde sie ganz unbewusst, einen Partner wählen, der rein genetisch den gesündesten Nachwuchs garantiert. Natürlich möchte jeder einen Partner an der Seite haben, den er auch gut riechen kann, aber sind wir Menschen nicht viel zu kultiviert, um uns von solch urtümliche Mechanismen lenken zu lassen?

Interessanterweise konnten Forscher in den USA beobachten, dass die Harmonie in bestehenden Partnerschaften besonders groß ist, je unterschiedlicher die HLA-Systeme beider Partner sind. Selbst das Sexualleben wurde dann von den Frauen als durchschnittlich erfüllender beschrieben. Auch hier galt dies für die Männer nicht. Letztlich blieb es aber ungeklärt, welchen Einfluss der Geruch im praktischen Leben auf die Partnerwahl tatsächlich hatte.

Unbestritten ist es jedoch, dass sich der Mensch unbewusst sehr von Gerüchen beeinflussen lässt. Das gilt für Shoppingverhalten, Angst beim Zahnarzt und wahrscheinlich auch für die Partnerwahl.