Von Werner Menzel

Kürzlich fand in Hamburg eine Tagung der "Internationalen Gesellschaft für biologische Rhythmusforschung" unter dem Vorsitz von Prof. Jores statt. Zu diesen ersten Forschern auf dem relativ neuen Wissensgebiet zählt auch Prof. Dr. Werner Menzel: er gibt in folgendem einen Überblick über den Stand dieser Forschungsarbeit, die nach der Auffindung von rhythmischen Gesetzen strebt, nach denen alle Erdenwesen leben.

Steht das Leben aller Erdenwesen wie der Lauf der Sterne unter rhythmischen Gesetzen? – Überall, wo man auf das Leben und seine Funktionen blickt, kann man eine rhythmische Wiederkehr von Ähnlichem beobachten, ganz gleich, ob es sich um Zellwachstum, Drüsensekretion, Nierenarbeit, Blutkreislauf, Lebertätigkeit, Stoffwechsel oder psychische Funktion nen handelt. Die Rhythmik erstreckt sich in der belebten Welt von den Aktionsströmen in Nerv und Muskel, von der Molekularbewegung in der Zelle über die Sekundenrhythmik des Herzschlages, über die Tagesrhythmik bei Mensch, Tier und Pflanze, die Monatsrihychmik im Geschlechtsleben der Frau bis zur jahresrhythmischen Wiederkehr von Wachstum und Blüte bei den Pflanzen. So laufen zum Beispiel die Aktionsströme in den Nerven mit einer Frequenz von etwa 50 in der Sekunde ab, die Körpertemperatur hat immer am Spätnachmittag ihren höchsten Wert, während sich die Regelblutung der Frau alle 28 Tage einstellt. Aber auch In der unbelebten Welt gibt es zahllose rhythmische Vorgänge, unter denen die Mondphasen und die Sonnenfleckenperioden uns besonders eindrucksvoll erscheinen.

Dies alles ist das Forschungsgebiet der "Internationalen Gesellschaft für biologische Rhythmusforschung", die vor kurzem nach zehnjähriger Pause in Hamburg unter dem Vorsitz von Professor Jores ihre dritte Konferenz abhielt. Sie vereinigt Biologen, Mediziner, Anatomen, Meteorologen, Physiologen und Botaniker.

Das Forschungsgebiet ist ebensogroß wie unbekannt. Zunächst galt es für die Wissenschaftler, Tatsachenmaterial auf dem neuen Felde zu sammeln. Aber mit dem Sammeln solchen Materials ergaben sich neue Probleme, unter denen das der Ursache der Rhythmik zunächst im Vordergrund stand. – Nahm man für die kurzwelligen Rhythmen – etwa die Rhythmik des Herzschlages oder die rhythmische Bewegung des Darms – ihre endogene Natur, ihre "Selbstverständlichkeit", zunächst einfach hin, so löste die Frage nach der Ursache der tages-, monats- und jahresrhythmischen Vorgänge lebhafte Diskussionen aus. Stand doch ihr Gleichklang mit den Tageszeiten, mit dem Mondumlauf und den Jahreszeiten allzu eindringlich da! Und daß die kosmischen Rhythmen die Ursache der biologischen seien, schien mehr als wahrscheinlich. Leider aber stieß die Zuordnung der biologischen Rhythmik zu einzelnen meteorologischen Größen bei genauer Betrachtung auf große Schwierigkeiten. Und oft zeichnete sich gerade das, man für besonders unwahrscheinlich hielt, als Tatsache ab!

So machte man einen interessanten Versuch mit zwei Pflanzen, die eine verschiedene Blütezeit hatten: Man pfropfte ein Pflanzenreis mit später Blütezeit auf ein anderes mit früherer – und nun ergab sich, daß der "Gast" sich nicht der Blütezeit seines Wirtes anpaßte: er behielt seine Rhythmik bei und blühte später. – Andere auf den ersten Blick nicht weniger rätselhaft erscheinende Widersprüche stellte man bei rhythmischen Kurven fest, die man bei gesunden Menschen aufstellte: Mißt man zum Beispiel die Körpertemperatur alle zwei Stunden und erwartet, daß eine gleichmäßige Kurve entsteht, die von morgens an langsam und stetig aufwärts steigt, am Nachmittag ihren Höhepunkt erreicht und dann wieder abfällt (denn so ist ja im allgemeinen die Tagesrhythmik der Körpertemperatur beim Menschen), so kann man enttäuscht werden: Plötzlich gibt es mitten im Vormittag eine Temperaturerhöhung, die zwei Stunden später wieder sinkt, oder es gibt am Nachmittag eine niedrigere Temperatur als zu erwarten gewesen wäre. Was bedeutet das? Wieso wird hier die normale Tagesrhythmik unterbrochen! – An dieser Stelle beginnt auf dem neuen Forschungsgebiet in vielen Fällen der Mathematiker den Mediziner abzulösen: Er versucht, die Kurve zu analysieren, in ihre einzelnen Bestandteile zu zerlegen, eine überaus schwierige Aufgabe, die mit den bisherigen Mitteln der Mathematik häufig nicht zu lösen ist: Am Ende solcher Analyse steht dann bisweilen eine merkwürdige, noch umstrittene Vermutung. Es gehen verschiedene Rhythmen durcheinander, außer dem 24-Stunden-Rhythmus der Temperatur gibt es noch eine kürzere Wellenlänge, die gerade ihren Höhepunkt hatte, als am Vormittag die Temperatur überraschend anstieg.

So laufen Tagesrhythmik und Wochen- oder Monatsrhythmik durcheinander; aber auch die Tagesrhythmik selbst ist bei denselben Menschen bei verschiedenen Funktionen zeitlich verschieden. Und die Frage nach der Form der einzelnen Welle (gleichmäßig, sinusförmig, Kippschwingung) ist häufig noch unbeantwortet, ebenso wie die Frage nach dem zeitlichen Zusammenhang verschiedener Rhythmen.