Die Gene des Methusalem

Forscher haben erstmals das Erbgut eines mehr als tausend Jahre alten Olivenbaums vollständig sequenziert. Um die Kulturpflanze weiterzuentwickeln, müssen sie nun lernen, es zu verstehen.

10.08.2016 | 10:09
Die Gene des Methusalem

Es gibt einerseits den schwärmerischen Blick auf den Olivenbaum. Von „außerordentlichen Individuen" spricht Joan Mayol, von gewundenen, gespreizten oder verdrehten Stämmen, von Skulpturen, die der Laune der Natur entwachsen. „Wörter reichen nicht aus, um die unendliche Vielfalt pflanzlicher Gestaltung zu beschreiben", sagt der Experte für den olivo im balearischen Umweltministerium und Autor des Buchs „El llibre de l´oli".

Es gibt andererseits den wissenschaftlichen Blick auf den Olivenbaum, genauer gesagt auf sein in den Zellen enthaltenes Erbgut, auf seine mehr als 56.000 Gene, auf die DNA-Basen Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Thymin (T), deren Abfolge im Fall des Olivenbaums rund 1,31 Milliarden Buchstaben ergibt – ein Datenvolumen von mehr als tausend Gigabytes.

Aber selbst die Wissenschaftler in Barcelona, die jetzt das Erbgut des Olivenbaums sequenziert haben – der Begriff „entschlüsselt" trifft es nicht wirklich –, kommen dann doch ins Schwärmen, wenn sie von den Ergebnissen der dreijährigen, 500.000 Euro teuren Forschungen sprechen. „Das ist das erste Mal, dass die DNA eines mehr als tausend Jahre alten Indivi­duums sequenziert wurde", sagt Toni Gabaldón von der Forschungsgruppe, die das katalanische und spanische Genforschungsinstitut (CNAG-CRG) sowie der Königliche Botanische Garten von Madrid gebildet haben. „Der analysierte Baum kann gut noch weitere tausend Jahre am Leben sein." Es handelte sich um ein rund 1.300 Jahre altes Exemplar auf dem Gelände der Banco Santander in Madrid, das ursprünglich in der valencianischen Provinz Castellón wuchs. Die Bank finanzierte auch die Studie.

Es wäre verfrüht zu sagen, dass eines der markantesten Kennzeichen der Tramuntana-Landschaft, das gleichermaßen Natur- wie Kulturerbe Mallorcas darstellt, nun entschlüsselt wäre. „Wir halten jetzt sozusagen ein Buch mit allen Buchstaben in Händen", erklärt Gabaldón den wissenschaftlichen Etappensieg, „jetzt müssen wir aber noch lernen, es zu verstehen." Die Erforschung des Erbguts öffne die Tür, um die Olivenbäume ertragreicher zu machen, widerstandsfähiger gegen Krankheiten, kompatibler mit Erntemaschinen. Sie soll aber auch Antworten darauf geben, warum die Bäume so alt werden, sich so gut ihrer Umwelt anpassen können und wie genau die Evolution von der Natur- zur Kulturpflanze abgelaufen ist.

Das geschah bereits sehr früh, vor rund 6.000 Jahren – der olea europaea gilt als eine der ersten Nutzpflanzen des Menschen. Vom Gebiet des heutigen Syrien aus verbreiteten sich Pflanzen und Kulturtechnik zunächst auf den griechischen Inseln und gelangten dank der handelsfreudigen Phönizier schließlich auf die Balearen, wo mit als Erste die Römer den Olivenbaum systematisch in der Landwirtschaft nutzten. Dabei veredelten sie Wild­olivenbäume (span. acebuche, kat. ullastre, Olea europaea var. sylves­tris), die schon seit Ewigkeiten in der Tramuntana wuchsen, und rodeten dafür die Macchia-Sträucher, die sie umgaben. Im 16. und 17. Jahrhundert sollte die Olivenölproduktion dann schließlich 80 Prozent der Inselwirtschaft ausmachen. Experte Mayol sieht in der Geschichte des Baums auf Mallorca ein wichtiges Beispiel dafür, dass der Eingriff des Menschen in die Natur nicht verteufelt werden darf. „Die Olivenhaine sind Ökosysteme, die wir verändert haben, um sie produktiver zu machen, die aber deswegen biologisch nicht weniger interessant oder weniger schützenswert wären." Die Serra de Tramuntana wäre ohne sie nicht als Kulturlandschaft denkbar.

Mit anderen Worten: Die Bäume sind nicht nur schön, sondern auch sehr nützlich. Sie tragen zur Stabilisierung des Bodens bei – freilich oft in Verbindung mit den marjadas, den traditionellen Stützmauern aus Trockenstein, die aber ohne Olivenbäume nicht gebaut worden wären, so Mayol –, sie erzeugen mit ihrem Chlorophyl Sauerstoff, sie liefern Nahrung für zahlreiche Tierarten und bieten Insekten wie Vögeln Unterschlupf. Eine von der EU-finanzierte Studie entdeckte 26 Arten von Wirbeltieren und mehr als 300 Pflanzenarten, die in ihrem Lebenszyklus auf die Olivenbäume angewiesen sind.

Die Kultivierung durch den Menschen ist für die Genetiker eine mögliche Erklärung für die große Zahl der Gene, die sequenziert worden sind – mit 56.000 sind es deutlich mehr als bei ähnlichen Pflanzenarten und mehr als doppelt so viele wie beim Menschen. Allerdings ist das eigentliche Erbgut deutlich kleiner. Die Genetiker unterscheiden sogenannte codierende und nicht codierende Abschnitte der DNA, und letztere haben im Fall des Olivenbaums während der Evolution deutlich zugenommen, wie Gabaldón erklärt. „Das beobachten wir öfters bei kultivierten Pflanzen, diese Anpassung ist ein Evolutionsvorteil." Denn mehr Gene bedeuteten mehr Zellvolumen und damit zum Beispiel auch größere Früchte.

Je größer die Zahl der Gene, desto schwieriger sei es jedoch auch, deren jeweilige Funktion zu deuten. Beispiel Mensch: Inzwischen wisse man ziemlich genau, welche Gene für die Augenfarbe verantwortlich seien. Bei der Körpergröße dagegen sei das Zusammenspiel sehr viel komplexer. Im Fall des Olivenbaums wird es nun darum gehen, die Gene zu orten, die beispielsweise für Wurzelwerk, Blätter oder Früchte zuständig sind. Für diese Studien, die nach der vollbrachten Sequenzierung nun deutlich günstiger ausfallen, muss aber derzeit noch Geld aufgetrieben werden.

Auch wenn sich heute rund tausend Olivenbaumarten unterscheiden lassen, werde man die Ergebnisse übertragen können, meint der Forscher. Wo sitzt also das Gen, das die Insel-Oliven (mallorquina) herber im Geschmack macht als ihre Festland-Verwandten? Welche Gene verleihen der empeltre (ursprünglich Aragonien, Balearen) einen weicheren, der arbequina (Katalonien) einen fruchtigeren, der picual (Andalusien) einen bittereren Geschmack?

Ist es bislang ein langwieriger Prozess, durch Kreuzungen ertragreichere oder ­widerstandsfähigere Pflanzen zu erhalten – um die Ergebnisse zu sehen, muss man schließlich mehrere Jahre den Wuchs abwarten –, könnte die Erforschung der Gene diesen Prozess nun beschleunigen. Wichtig wäre das etwa, um dem sogenannten Feuerbakterium Einhalt zu gebieten, das in Italien in den vergangenen drei Jahren bereits Tausende Hektar Olivenbäume vernichtet hat. Auf Mallorca wurde Xylella fastidiosa noch nicht entdeckt, die Kontrollen insbesondere bei der Einfuhr aber verstärkt, weitere Maßnahmen werden derzeit debattiert.

Die Erforschung des Erbguts fällt in eine Zeit, in der die Olivenbäume auf Mallorca wieder stärker geschätzt werden – in den Jahren des Tourismusbooms war die Pflege der Haine oftmals vernachlässigt worden. „Der olivo ist ein lebendiges Kulturgut", sagt Jaume Fiol von der Vereinigung ABA (Associació Balear de l´Arbre), die sich dem Schutz und der Pflege der Insel-Bäume verschrieben hat. Zuletzt kümmerten sich die Vereinsmitglieder auf einer Privatfinca ehrenamtlich um den korrekten Schnitt der Bäume. Längst sind die olivos wieder ein Wirtschaftsfaktor: Hochwertiges Öl aus einheimischen Sorten findet genügend Abnehmer, seit 2002 gibt es eine Herkunftsbezeichnung, und der Olivenanbau wird auch wieder großflächig betrieben. Auf den neuen Plantagen werden die Oliven junger, ertragreicher Bäume maschinell geerntet. Die größte ihrer Art liegt zwischen Felanitx und Porreres, hier hat die Firma Conservas Rosselló 150.000 Olivenbäume gepflanzt. Mallorca füllt inzwischen 200 Tonnen Olivenöl im Jahr ab. „Die Produktion im Insel­innern ist bereits größer als in der Tramuntana", sagt Mayol vom Umweltministerium, „Aber dort stehen noch immer die meisten Olivenbäume."

Und mit die schönsten. „Das Gebiet von l´Aubarca bei Lluc ist wie ein Themenpark", meint Fiol von der Vereinigung ABA. Aber auch die Steilhänge von Planícia an der Nordwestküste oder das Sóller-Tal sind reich gesegnet. Fünf
Olivenbäume auf Mallorca sind in die Liste der balearenweit geschützten Einzigartigen Bäume aufgenommen. Darunter befindet sich auch der wohl meistfotografierte: der olivo auf dem Rathausplatz von Palma, der ursprünglich in der Gemeinde Pollença wuchs. Joan Mayol gibt jedoch zu bedenken, dass eigentlich jedes Exemplar einzigartig sei – und zieht Vergleiche zum Barock oder Richard Wagner, um den eigentümlichen Wuchs zu beschreiben. „Ein Tipp: Umarmen Sie mal einen Olivenbaum und spüren Sie seine Lebensenergie."

Darf man bei so viel emotionaler Naturgewalt genetisch eingreifen? Die Frage komme zu spät, findet Forscher Gabaldón, „der Mensch hat bereits eine Selektion gemacht" – genauso wie in der Tierwelt beispielsweise im Fall der Milchkuh. Die genetische Forschung beschleunige diesen Prozess der Selektion nur. Welches Potenzial dies habe, dafür wachse erst allmählich das Bewusstsein unter Spaniens Olivenbauern. „Es fällt ihnen schwer, den Zusammenhang zwischen der jetzigen Forschung und den künftigen Früchten dieser Arbeit zu sehen."

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