Sieben Minuten lang atmete das Bucardo-Kitz. Dann starb der Pyrenäen-Steinbock (Capra pyrenaica pyrenaica) am 30. Juli 2003 ein zweites Mal aus. Jahrzehntelang wurde die Art intensiv gejagt, bis es im Jahr 2000 den letzten Vertreter dahingerafft hat. Wildhüter fanden das Tier erschlagen unter einem umgefallenen Baum.

Drei Jahre später gelang es Forschern, aus in flüssigem Stickstoff eingefrorenen, also »kryokonservierten« Zellen einen Klon zu erschaffen – aber kein lebensfähiges Tier. Eine Lungenfehlbildung bei dem Kitz setzte der Wiederauferstehung der Spezies ein jähes Ende.

Trotzdem markiert dieser Versuch einen biotechnologischen Meilenstein: Nie zuvor war es gelungen, eine ausgestorbene Art wiederzubeleben. Zugleich warf der kurze Überlebenskampf des Bucardo-Kitzes unbequeme Fragen auf: Können wir verlorenes Leben zurückholen – und sollten wir es überhaupt?

Über Jahrmillionen hinweg galt Aussterben als endgültiges Urteil der Natur. Mindestens fünfmal löschten globale Katastrophen bereits große Teile der Artenvielfalt unseres Planeten aus. Danach entstanden jeweils neue, andersartige Pflanzen- und Tierwelten. Laut vielen Fachleuten befindet sich die Erde bereits mitten im sechsten großen Massenaussterben – im Gegensatz zu den früheren kosmisch-geologischen Ereignissen ausgelöst durch eine ihrer eigenen Spezies, den Menschen. Jeden Tag verschwinden schätzungsweise 50 bis 150 Arten. Könnten gentechnische Verfahren die Endgültigkeit des Vorgangs abwenden? Oder ist die sogenannte De-Extinktion ein Irrweg, der wertvolle Ressourcen von dringend benötigten Naturschutzmaßnahmen abzieht?

Die US-Biotechfirma Colossal Biosciences, derzeit das bekannteste Unternehmen auf diesem Gebiet, gibt sich selbstbewusst: »Colossal wird […] das Problem des weltweiten Artensterbens lösen«, heißt es auf ihrer Website. Aufmerksamkeit erlangte die Firma vor allem durch die Verkündung, einen ausgestorbenen Wolfsverwandten wieder zum Leben erweckt zu haben – den »Schattenwolf« Aenocyon dirus, bekannt aus der TV-Serie »Game of Thrones«. Zwei Rüden seien im Oktober 2024 und ein Weibchen im Januar 2025 geboren worden. »Unser Team ist stolz darauf, den Schattenwolf nach mehr als 10 000 Jahren Abwesenheit wieder an seinen rechtmäßigen Platz im Ökosystem zurückzubringen.« Andere ausgestorbene Arten sollen folgen, darunter das Wollhaarmammut, der Dodo und der Tasmanische Tiger. Tatsächlich haben die Tiere aber nur wenig mit ihren ausgestorbenen »Vorfahren« gemein (siehe »De-Extinktions-Projekte«).

Bisher hat das 2021 vom US-Genetiker George Church und dem Unternehmer Ben Lamm gegründete Start-up 435 Millionen US-Dollar eingeworben – unter anderem von Venture-Capital-Firmen und einzelnen prominenten Unterstützern wie »Herr-der-Ringe«-Regisseur Peter Jackson. Das auf 10,2 Milliarden US-Dollar bewertete Unternehmen beschäftigt etwa 170 Wissenschaftler und fördert 40 Forschungsprogramme in 16 Partnerlaboren. Sein großes Ziel sei es, die Biodiversitätskrise umzukehren und Technologien für den Naturschutz zu entwickeln. Kritiker sehen in seiner Medienstrategie jedoch den Versuch, charismatische Großtiere in zootaugliche Biotech-Symbole und lukrative Investitionsprojekte zu verwandeln.

Warum »Jurassic Park« Fiktion bleibt

Wer ausgestorbene Arten zurückholen will, braucht gut erhaltenes Erbmaterial. Doch genau hier liegt das Grundproblem der De‑Extinktion: DNA ist fragil und zerfällt nach dem Tod. Die Frage ist nur: wie schnell? In einer Studie untersuchten Fachleute 158 fossile Knochen einer neuseeländischen Moa-Art und bestimmten eine DNA-Fragmentierungsrate von circa 5,5 × 10⁻⁶ pro Nukleotid und Jahr. Nach diesem Zerfallsmodell bleiben bereits nach rund 47 000 Jahren im Schnitt nur noch etwa 100 Basenpaare kurze DNA‑Fragmente erhalten.

Allerdings variiert der Abbau stark. Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit und pH‑Wert lösen chemische Veränderungen während der Fossilisation aus, die beeinflussen, wie viel verwertbares Erbmaterial nach einer gewissen Zeit vorliegt. So konservieren neutrale pH-Werte, geringe Feuchtigkeit und kühle Umgebungen – wie sie etwa in Eiskernen und Permafrostböden herrschen – Nukleinsäuren deutlich besser. Entsprechend stammt das älteste prähistorische Genmaterial aus grönländischen Sedimentproben und ist zwei Millionen Jahre alt. Das älteste sequenzierte Erbgut stammt von einem 700 000 Jahre alten Pferd aus Alaska.

Prinzipiell könnten somit die meisten Spezies des Holozäns und des späten Pleistozäns wiederbelebt werden. Dinosaurier bleiben hingegen außerhalb unserer biotechnologischen Reichweite – vermutlich für immer. Übrigens stellt auch Bernstein, entgegen der Darstellung in den »Jurassic Park«-Filmen, keine realistische Konservierungsmethode dar. Die Terpene und Harzsäuren in frischem Baumharz lassen DNA sogar schneller zerfallen.

»Auch in hochkonservierten Proben finden sich nur kurze intakte DNA-Stränge. Sie sind immer stark beschädigt, egal, ob sie frisch aus Permafrostböden oder aus konservierten Museumsexemplaren wie Haut, Knochen oder Federn stammen«Michael Hofreiter, Paläogenetiker

Die nächste Hürde beschreibt Michael Hofreiter, Professor für Evolutive und Adaptive Genomik an der Universität Potsdam: »Auch in hochkonservierten Proben finden sich nur kurze intakte DNA-Stränge. Sie sind immer stark beschädigt, egal, ob sie frisch aus Permafrostböden oder aus konservierten Museumsexemplaren wie Haut, Knochen oder Federn stammen.« Denn nach dem Tod einer Zelle beginnen Nukleasen, die DNA zu fragmentieren; Purinreste gehen durch chemische Hydrolyse von Aminogruppen verloren; Quervernetzungen mit anderen biologischen Makromolekülen oder anorganischen Sedimenten machen Nukleinsäuren unlesbar; Mikroben verdauen die Überbleibsel. »Nur die extrahierte DNA hochkonservierter Proben aus dem Permafrost oder aus kühlen Höhlen enthält hauptsächlich Erbmaterial der betreffenden Spezies. Doch solche Proben sind sehr selten«, erklärt Hofreiter, der auch wissenschaftlicher Berater von Colossal Biosciences ist. »Die meisten Proben enthalten unter einem Prozent endogene DNA. Der Rest stammt von Mikroorganismen, aber auch von Leuten, die die Proben in den Fingern hatten.«

Wie lassen sich ausgestorbene Arten wiederbeleben?

Komplette Urzeit-Genome lassen sich also in absehbarer Zukunft nicht rekonstruieren. Stattdessen müssen Forscher auf die wenigen vorhandenen sequenzierten DNA-Fragmente zurückgreifen und sie mit Referenzgenomen abgleichen. »Dazu nimmt man zwangsläufig das Genom eines lebenden Verwandten«, erklärt Hofreiter.

Wie gut dieses Zusammenpuzzeln funktioniert, hängt unter anderem davon ab, wie eng verwandt die Arten sind. Je größer ihr evolutionärer Abstand, desto schwieriger ist es, die Fragmente einzuordnen und das prähistorische Genom zu rekonstruieren. Selbst bei nahe verwandten Arten lassen sich manche Genabschnitte, die sich besonders schnell verändern, nicht vollständig rekonstruieren – so etwa Gene, die mit dem Immunsystem oder dem Geruchssinn in Verbindung stehen.

Die Rekonstruktion wird auch durch Bereiche verkompliziert, in denen Gene in mehreren Kopien vorliegen. Dort ist unklar, zu welcher Genkopie welcher proteincodierende Abschnitt gehört. Schwierigkeiten bereiten außerdem DNA-Abschnitte, die sich oft wiederholen, wie jene der Telomere am Ende und der Zentromere in der Mitte der Chromosomen.

Selbst wenn jede Position in erhaltenen DNA-Fragmenten 30- oder 40-mal sequenziert wird, reicht das meist nicht aus, um vollständige Genome zu erhalten. So sind dem Paläogenomiker Hofreiter zwar beispielsweise rund 100 Mammut-Genome bekannt; die meisten hätten allerdings keine hohe Qualität. Eine Wiederherstellung von mehr als 80 Prozent eines Genoms sei selten, mehr als 90 Prozent scheinen unmöglich.

Eine grundsätzliche Grenze setzt schließlich der Abgleich mit Referenzgenomen. Denn nur die DNA‑Fragmente, die eine Ähnlichkeit zu einem Abschnitt im Referenzgenom einer heutigen Art aufweisen, lassen sich überhaupt abgleichen. Erst auf dieser Grundlage können Forscher Sequenzen identifizieren, die womöglich mit bekannten Eigenschaften der ausgestorbenen Art zusammenhängen. Anders verhält es sich mit nicht zuordenbaren Abschnitten: »Bereiche, die einzigartig für eine ausgestorbene Spezies sind, bleiben unerkannt«, ergänzt Hofreiter. So fehlen Teile des genetischen Bauplans, und es gehen damit wohl einige der physiologischen und verhaltensbezogenen Eigenschaften der Tiere verloren. Begriffe wie De-Extinktion und Wiederbelebung sind deshalb irreführend.

Im Übrigen: Selbst wenn komplette Genomsequenzen bekannt wären, ließen sie sich nicht herstellen. Das bislang längste synthetische Genom von Escherichia coli umfasst vier Megabasen. Eukaryotische Chromosomen können hingegen mehrere Hundert Millionen Basenpaare lang sein; das Genom des Mammuts misst drei Gigabasen.

Ökosystem-Ingenieure

Der Ausweg: Anstatt vollständige Genome zu rekonstruieren, konzentrieren sich Fachleute darauf, Gene wiederherzustellen, die für die typischen Eigenschaften einer ausgestorbenen Art womöglich essenziell waren. Beispiel Wollhaarmammut: Sein Genom unterscheidet sich von dem des lebenden Asiatischen Elefanten zwar in 1,4 Millionen Nukleotidvarianten. Doch vermutlich sorgten nur wenige Dutzend Gene für den kälteresistenten Fettstoffwechsel des Mammuts und sein dichtes Haarkleid.

Aktuelle Projekte fokussieren zudem auf Schlüsselarten und sogenannte Ökosystem-Ingenieure: Diese prägten durch Weiden und zerstörerische Aktivitäten maßgeblich ihre jeweiligen Ökosysteme und förderten deren Biodiversität. Als beispielsweise grasende Mammuts verschwanden, wandelten sich die Graslandschaften des Pleistozäns in die Nadelwald- und Mooslandschaften der Taiga und Tundra des Holozäns. Könnten wiederbelebte Großtiere sie zurückverwandeln? Wie groß ihr Einfluss heute wäre, ist unklar.

Befürworter der De-Extinktion weisen darauf hin, dass die Tiere beim Eindämmen des Klimawandels helfen könnten: Graslandschaften tragen dazu bei, Permafrostböden – riesige Kohlenstoffspeicher, die beim Auftauen große Mengen Treibhausgase freisetzen – gefroren zu halten. Denn im Gegensatz zu Wäldern isolieren Graslandschaften wenig. Zum einen verweht Wind gefallenen Schnee, sodass Kälte tiefer in den Boden eindringen kann. Zum anderen erleichtert ihre niedrige Vegetation die Abgabe von Wärme. Der Boden bleibt dadurch kälter als unter dichtem Bewuchs. Doch wie viele Megaherbivoren wären wohl notwendig, die Vegetation flach zu halten?

Ziel von De-Extinktions-Projekten ist es daher, funktionelle Äquivalente zu erschaffen, die ausgestorbene Arten ökologisch ersetzen. Dafür gibt es laut der International Union for Conservation of Nature (IUCN) drei Ansätze:

• Gezielte Rückzüchtung: Nahe verwandte Arten, Nachkommen oder Hybriden werden gezielt gepaart, sodass sich über Generationen hinweg jene Merkmale wieder herausbilden, die für die ausgestorbenen Arten typisch waren. Das Verfahren ist langwierig und die erreichbare genetische Ähnlichkeit wohl begrenzt. Zudem hängt der Erfolg maßgeblich davon ab, ob eine ausreichend große Ausgangspopulation vorhanden ist.

• Somatischer Zellkerntransfer (SCNT): Der Zellkern einer Eizelle einer verwandten Art wird durch den Zellkern einer Körperzelle der ausgestorbenen Art ersetzt. Anschließend wird die Zelle zur Teilung angeregt und einer Leihmutter der verwandten Art eingesetzt. Das Verfahren kommt der genetischen Ausstattung einer ausgestorbenen Art vergleichsweise nahe. Es ist prinzipiell für jede Art denkbar, birgt allerdings auch Ungewissheiten – etwa durch epigenetische Anpassungen. Zudem ist SCNT nur möglich, wenn kryokonservierte Gewebeproben der ausgestorbenen Art vorliegen, wie etwa im Fall des zu Beginn erwähnten Pyrenäen-Steinbocks. Die Erfolgsraten sind insgesamt jedoch niedrig: Häufig sterben Embryonen schon in frühen Entwicklungsstadien oder es treten postnatale Fehlbildungen auf. Für Eier legende Spezies wie Vögel und Reptilien gibt es bislang keine etablierten SCNT‑Verfahren.

• Genom-Editierung: Mithilfe von Werkzeugen wie der Genschere CRISPR-Cas9 werden gezielt Nukleotidvarianten einer ausgestorbenen Art in das Genom einer verwandten Art eingebaut. Genetisch veränderte Embryonen werden dann Leihmüttern implantiert. Dabei entsteht also nie die ursprüngliche Art selbst, sondern transgene Lebewesen, die nur einzelne genetische Eigenschaften des ausgestorbenen Vorbilds tragen. Auf diese Weise entstanden die genannten »Schattenwölfe«.

Allen drei Ansätzen ist allerdings gemein: Ohne den ursprünglichen Lebensraum und die Möglichkeit, von älteren Tieren zu lernen, können genetisch veränderte Ersatzarten ihre artspezifischen Phänotypen kaum ausprägen.

Colossal Biosciences und Unterstützer des Unternehmens argumentieren, wir hätten gegenüber ausgestorbenen Arten eine ethische Bringschuld: Schließlich hat der Mensch das Aussterben von Wollhaarmammuts, Dodos oder Auerochsen maßgeblich beschleunigt, wenn nicht gar verursacht – etwa durch Jagd, Lebensraumzerstörung oder Klimawandel.

Zugleich schreitet der Verlust der Arten derzeit schneller voran, als klassische Naturschutzmaßnahmen greifen können. Ein Viertel aller Wirbeltier-, Wirbellosen- und Pflanzengruppen an Land und zu Wasser ist laut Weltbiodiversitätsrat IPBES vom Aussterben bedroht. Der »OECD-Umweltausblick bis 2050« geht davon aus, dass bis 2050 allein die terrestrische Biodiversität um weitere zehn Prozent abnehmen wird. Colossal Biosciences argumentiert, es sei nur konsequent, diesen Schaden wiedergutzumachen. De-Extinktion wäre nicht bloß ein symbolischer Akt der Verantwortung, sondern könnte auch dabei helfen, ökologische Funktionen wiederherzustellen.

Wiederbelebte Arten und bestehende Ökosysteme

Oder sind diese Ideen einfach Größenwahn und die Folgen unabsehbar? Zwar gefährden aktuelle De-Extinktions-Projekte keine lebenden Arten – schließlich sind die wiederzubelebenden Tiere bereits ausgestorben – und bieten der Genom- und Reproduktionsforschung damit risikofreie Modellsysteme. Doch gezwungenermaßen beruhen die neu entstandenen Linien auf wenigen Ausgangsgenomen und weisen damit eine geringe genetische Variabilität auf. Ob sie tatsächlich anpassungsfähige Populationen aufbauen können, bleibt fraglich.

Hinzu kommt die Frage des Tierwohls. Klonen ist fehleranfällig. Fehlgeburten, Immunschwächen und chronische Erkrankungen sind häufige Begleiterscheinungen. Der biotechnologische Werkzeugkasten mag immer präziser werden – von der Sequenzierung, Rekonstruktion und Editierung von Genomen über die Genotyp-Phänotyp-Vorhersage bis hin zur Stammzellforschung und künstlichen Gebärmuttern. Doch er ist kein Garant für das Wohlergehen der geschaffenen Lebewesen.

Ebenso wirft das Ziel, genetisch modifizierte Ersatzarten in die Natur einzugliedern, gravierende Fragen auf. Schließlich sind Ökosysteme keine statischen Gebilde. Die Lebensräume ausgestorbener Arten haben sich fundamental verändert. »Weder wissen wir etwas über kritische Populationsgrößen und Arealansprüche noch über detaillierte Ernährungsweisen«, sagt Christian Voigt, Leiter der Abteilung für Evolutionäre Ökologie am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) in Berlin. »Ganz zu schweigen davon, wie genetisch modifizierte Ersatzarten auf neue Krankheitserreger, Fressfeinde oder Konkurrenzarten reagieren.«

Eine ökologisch vertretbare De-Extinktion hält Voigt für nicht umsetzbar: »Selbst ambitionierteste Modellrechnungen können nicht vorhersagen, auf welch vielfältigen Wegen Ökosysteme beeinflusst wären«, sagt er. »Wir haben ja schon genug Probleme damit, konfliktfrei mit rezenten Wildtieren zu leben – man denke nur an Wölfe, Braunbären oder Wisente in Deutschland.«

»Unsere Forschung bekam in den Medien nie so viel Aufmerksamkeit wie derzeit – auch dank des Momentums, das Firmen wie Colossal Biosciences generieren«Jennifer Schön, Reproduktionsbiologin

Sollte das Geld besser in der Naturschutz fließen?

Zweifelsohne fließt biotechnologische Innovationskraft aus der De-Extinktions-Forschung in den Artenschutz. Colossal Biosciences unterstützt beispielsweise vier Dutzend Naturschutzpartner, darunter auch das vom Leibniz-IZW geleitete BioRescue-Projekt. Es soll das Überleben des derzeit seltensten Großsäugers der Welt sichern: Vom Nördlichen Breitmaulnashorn leben derzeit nur noch zwei Weibchen.

Zu den Erfolgen von Colossal Biosciences zählen das bisher hochwertigste Referenzgenom des Afrikanischen Elefanten, ein mRNA-Vakzin gegen das oft tödliche Elephant Endotheliotropic Herpes Virus (EEHV) sowie pluripotente Elefantenstammzellen. Wären diese Fortschritte ohne Colossal Biosciences’ »Wiederauferstehungs-Hype« derart schnell finanziert und realisiert worden?

Genau hier setzt ein oft genanntes Gegenargument an: De-Extinktions-Projekte ziehen Aufmerksamkeit, Fachpersonal und vor allem knappe Finanzmittel vom Schutz bedrohter Arten ab. Das ist allerdings nicht eindeutig belegt. Viele der Investoren stammen aus dem Technologiesektor und würden klassische Naturschutzprojekte wohl nicht unterstützen. Zudem könnten charismatische »Leuchtturm-Arten« wie das Wollhaarmammut das öffentliche Interesse am Artenschutz neu entfachen.

Trotz Hunderter Millionen US-Dollar, die Colossal Biosciences bisher eingeworben hat, bezweifelt der Verhaltensökologe Christian Voigt, »dass sich Aussterbe-Ereignisse in großem Umfang reparieren lassen, weil sie natürlich in einem Funktionsgeflecht passieren, das wir großteils nicht durchschauen«. Gleichzeitig sieht er eine weitere Gefahr: »Wenn ein Wiederbeleben technisch möglich wäre, könnten Menschen sorgloser gegenüber der Biodiversitätskrise werden.« Schließlich erscheine das Aussterben ja reversibel. Das lenke von akuten Problemen wie dem Mangel an Lebensraum rezenter Wildtierarten ab.

»Solche De-Extinktions-Projekte fördern eher eine ›Schaulust-Mentalität‹, bei der wiederbelebte Tiere wie Zootiere zu Objekten degradiert werden«Joachim Boldt, Medizinethiker

Fragwürdiges Marketing

Aber könnten spektakuläre Rückkehrprojekte nicht eher das Gegenteil bewirken und Menschen für den Erhalt der Artenvielfalt begeistern? Voigts Kollegin Jennifer Schön, Leiterin der Abteilung für Reproduktionsbiologie am IZW, sieht das wissenschaftliche Konzept von Firmen wie Colossal Biosciences zwar kritisch, hält positive Folgen jedoch für möglich: »Unsere Forschung bekam in den Medien nie so viel Aufmerksamkeit wie derzeit – auch dank des Momentums, das Firmen wie Colossal Biosciences generieren. Unsere Frage ist: Wie bekommen wir diese Schubkraft übertragen? Wie werden wir so attraktiv, dass – ähnlich wie in den USA – selbst Techinvestoren und Privatleute Forschungsinstitute finanzieren?«

Ob reißerische Marketingstrategien dafür der richtige Weg sind, ist allerdings fraglich. »Im Gegenteil«, warnt Joachim Boldt, stellvertretender Direktor des Instituts für Ethik und Geschichte der Medizin in Freiburg, »sie sind keineswegs ein Garant für gesellschaftliche Akzeptanz.« Spektakuläre Versprechungen und überzogene Narrative erzeugten nicht nur eine falsche Vorstellung wissenschaftlicher Machbarkeit, sondern riskierten auch das Vertrauen in die Technologie: Je lauter die Marketingtrommel, desto heftiger seien die Gegenreaktionen der Skeptiker. Der Bioethiker mahnt: »Solche De-Extinktions-Projekte fördern eher eine ›Schaulust-Mentalität‹, bei der wiederbelebte Tiere wie Zootiere zu Objekten degradiert werden, statt einen abwägenden Dialog anzustoßen, der das Potenzial neuer Technologien nüchtern und sinnvoll auslotet.«

Letztlich dürfte damit klar sein: Selbst wenn De-Extinktion zunehmend technisch in den Bereich des Machbaren rücken sollte, ist sie weder eine Abkürzung noch eine Alternative zu klassischen Arterhaltungsprogrammen und zum Schutz bestehender Ökosysteme.

Dieser Beitrag ist zuvor im Biomagazin »Laborjournal« erschienen und wurde für Spektrum der Wissenschaft redaktionell überarbeitet.