Dietrich Starck (1908-2001) war Ordinarius an der Dr. Senckenbergischen Anatomie in Frankfurt am Main, an dem Institut, in dem auch ich arbeite. Im Jahre 2008, angelegentlich seines 100sten Geburtstages, haben wir ein Symposion veranstaltet. Damals lieferte ich den folgenden (für den Blog leicht modifizierten) Vortrag ab. Er ist nicht gerade hochwissenschaftlich – aber er vermittelt hoffentlich eine Idee davon, was eigentlich das "Kopfproblem" sei, mit dem sich die vergleichenden Anatomen gerne herumschlagen. Und Dietrich Starck – hier in seinem Büro – war ein vergleichender Anatom.

Der Beitrag ist ziemlich lang und hat viele Bilder – ich teil’ ihn deshalb auf. Hier ist also Teil I. Er ist für Anatomen und Mediziner geschrieben – wenn Sie mal einen Präpkurs und eine anatomische "Grundausbildung" erfahren haben, sollten Sie ihn verstehen können. Hoffe ich...

Das Kopfproblem – was ist das eigentlich?

Wenn man so in die Literatur hineinschaut, und im Kontext des "Kopfproblemes" über Wortungeheuer wie

– archimetameres Palaeocranium
– protometameres paraotisches Neocranium
– auximetameres postotisches Neocranium
– Nervus rarus
– Nervus tenuis
– promandibulares Branchiomer
– prä-promandibuläres Branchiomer

stolpert, Wortgebilde, die selbst den hartgesottenen Anatomen erschrecken, weil er – Latinum hin, Latinum her – sie zum Teil nicht übersetzen kann oder zum anderen Teil es zwar kann, aber die Begriffe noch nie gehört hat — wenn man sich also so dem Kopfproblem annähert, dann ist man geneigt, sich zu fragen, ob jene, die sich damit beschäftigen, nicht eines haben — ein Kopfproblem nämlich.

Aber das ist ganz furchtbar despektierlich. Das Kopfproblem ist die Königsdisziplin der Anatomie, weil alles, wirklich alles hineinspielt:

– vergleichende Anatomie
– vergleichende Embryologie
– Evolutionsbiologie
– Paläontologie
  und neuerdings natürlich auch:
– vergleichende Molekularbiologie der Ontogenesen ("Evo/Devo")
  und freilich schon immer:
– jede Menge Wissenschaftsgeschichte

die in diesem Fall mit Goethe anfängt, was sich generell immer gut macht, denn der hat das Problem erfunden.

Ich werd’ Ihnen jetzt die Geschichte aber nicht "ab ovo", von Goethe bis heute erzählen, das kann ich auch gar nicht, das kann kein Mensch, denn dazu ist sie zu verzwickt und verzweigt. Ich kann und will bestenfalls versuchen, Ihnen das Problem zu schildern und Dietrich Starcks Beitrag zur Debatte zu würdigen.

Also auf. Was ist das Kopfproblem?

Das Problem dreht sich um die – auch entwicklungspsychologisch, wie Sie an den Kinderbildern sehen – interessante Frage, ob man Kopf und Rumpf aus einem gemeinsamen Bauplan heraus, aus einer Vorläuferstruktur heraus verstehen kann, oder ob es von vorneherein zwei getrennte Entitäten waren und sind.

Es geht also um die Frage, ob Kopf und Rumpf einen gemeinsamen Bauplan haben, ob einer als evolutionäre Modifikation des anderen aufgefasst werden kann. Notabene läuft die Frage in beide Richtungen – es könnte ja auch sein, dass erst der Kopf da war, und dann der Rumpf und der Schwanz dazu kamen. Ein nettes Beispiel hierfür:

Das ist Verwandtschaft, das sind Tunicaten, Manteltiere. Als Erwachsene bestehen sie fast nur aus Kopf – zugegeben, es ist nicht sehr viel drinne, in dem Kopf, ausser einem mächtigen Pharynx (Schlund). Die Larven aber haben einen Rumpf in Form eines kurzen Schwanzes, der eine Chorda (eine biegsame "Proto-Wirbelsäule") und seriell angeordnete Muskeln enthält. Es ist also durchaus denkbar, dass unsere erwachsenen Vorfahren fast nur aus Kopf bestanden und dass der Rumpf erst später, als persistierendes larvales Merkmal, dazukam.

Wir haben also nicht nur ein Kopf-, sondern ein Kopf-/Rumpfproblem

Aber ich schweife ab. Ob es einen gemeinsamen Bauplan für Kopf und Rumpf gibt, das war die Frage. Auf den ersten, flüchtigen Blick hin: natürlich nicht. Aber der Mensch sucht geradezu zwanghaft nach dem "Tertium comparationis", nach Gleichheiten in Verschiedenem, und so konnte es nicht ausbleiben,

dass Goethe – und Lorenz Oken – die "Wirbeltheorie des Schädels" aus der Taufe hoben. Sie kennen die Geschichte: Goethe fand einen in Teile zerfallenen Hammelschädel und es traf ihn blitzartig folgende Einsicht: die Schädelknochen sind modifizierte Wirbel, es gibt ihrer fünf (erst meinte er gar: nur drei). Ein gutes halbes Jahrhundert lang geisterte diese Theorie durch die Biologie – und so ganz abwegig ist sie ja nicht, schliesslich umhüllt der Schädel ja das Hirn wie ein Wirbel das Rückenmark.

Thomas Huxley machte der Theorie dann 1858 embryologisch den Garaus. Die Wirbel des Rumpfes entstehen durch chondrale Ossifikation aus den seriell angelegten mesodermalen Somiten (das heisst: aus knorpligen Vorstufen). Die meisten (oberflächlichen) Knochen des Gesichts- und Hirnschädels aber enstehen durch desmale Ossifikation nicht seriell angelegter Derivate des Ektomesenchyms (der Neuralleiste nämlich. Das heisst: sie haben eine andere embryologische Quelle und entstehen direkt, ohne knorplige Vorstufen im Gewebe der Unterhaut.) Nur ganz im Zentrum des Schädels, an seiner Basis und in der Nähe des Hinterhauptsloches: da entstehen die Knochen auf chondralem Wege, damit den Wirbeln ähnelnd.

Seither hat die eigentliche Osteologie wenig zum Kopfproblem beigetragen – ausser zur Verwirrung der werten Studentenschaft, die nun Desmo- und Chondrocranium, Neuro- und Viscerocranium zu unterscheiden lernen muss. Aber das Kopfproblem war natürlich nicht vom Tisch. An einem Beispiel, an einem aus der Neuroanatomie, möchte ich Ihnen mal in etwas mehr Detail zu zeigen versuchen, welch aberwitzige Argumentationsketten, welch unerwartete Faktenlagen und labyrinthischen Argumente das Kopfproblem hervorzubringen vermag.

(..und das mach’ ich dann in Teil II)