Als der Biologe Luis Zambrano seine Karriere in den späten 1990er Jahren begann, stellte er sich vor, meilenweit von der Zivilisation entfernt zu arbeiten und vielleicht neue Arten in einer versteckten Ecke der mexikanischen Halbinsel Yucatán zu entdecken. Stattdessen fand er sich 2003 beim Zählen von Amphibien in den verschmutzten, trüben Kanälen des Xochimilco-Viertels von Mexiko-Stadt wieder. Der Job hatte seine Vorteile: Er arbeitete nur wenige Minuten von seinem Zuhause entfernt und studierte den Axolotl (Ambystoma mexicanum), eine nationale Ikone Mexikos und wohl der bekannteste Salamander der Welt. Aber in diesem ersten Jahr konnte Zambrano es nicht erwarten, dass es vorbei war.

„Ich muss Ihnen sagen, dass ich das Projekt am Anfang gehasst habe“, sagt er. Zum einen konnte ich nichts fangen“.

Mit der Zeit fing er jedoch einige Axolotls. Was er fand, überraschte ihn – und veränderte den Verlauf seiner Karriere. 1998 schätzte die erste solide Studie, die Axolotls zählte, dass es in Xochimilco etwa 6.000 von ihnen pro Quadratkilometer gab. Zambrano, der heute Professor an der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko (UNAM) in Mexiko-Stadt ist, entdeckte im Jahr 2000, dass die Zahl auf etwa 1.000 Tiere pro Quadratkilometer gesunken war. Im Jahr 2008 waren es nur noch 100; heute gibt es aufgrund von Umweltverschmutzung und invasiven Raubtieren weniger als 35 Tiere pro Quadratkilometer.

Der Axolotl steht in den Kanälen von Mexiko-Stadt, seinem einzigen natürlichen Lebensraum, kurz vor der Ausrottung. Doch obwohl es in freier Wildbahn nur noch ein paar hundert Exemplare geben mag, finden sich Zehntausende in Heimaquarien und Forschungslabors auf der ganzen Welt. In Gefangenschaft werden sie so weit gezüchtet, dass bestimmte Restaurants in Japan sie sogar frittiert servieren.

„Der Axolotl ist ein komplettes Naturschutz-Paradoxon“, sagt Richard Griffiths, ein Ökologe an der Universität von Kent in Canterbury, Großbritannien, der Zambrano für das Projekt rekrutierte. „Denn es ist wahrscheinlich die am weitesten verbreitete Amphibie der Welt, die in Zoohandlungen und Laboren angeboten wird, und doch ist sie in der freien Wildbahn fast ausgestorben.“

Das stellt die Biologen vor ein Problem. Dank seiner einzigartigen Physiologie und seiner bemerkenswerten Fähigkeit, abgetrennte Gliedmaßen zu regenerieren, ist der Axolotl zu einem wichtigen Labormodell für alles geworden, von Gewebereparatur über Entwicklung bis hin zu Krebs. Doch nach Jahrhunderten der Inzucht sind die in Gefangenschaft lebenden Populationen anfällig für Krankheiten. Und der Verlust der genetischen Vielfalt bei wilden Axolotln – bedingt durch die abnehmende Population – bedeutet, dass die Wissenschaftler nicht alles über die Biologie des Tieres lernen können, was sie können.

Während Laborwissenschaftler weiterhin das in Gefangenschaft lebende Tier und sein großes und komplexes Genom untersuchen, tun Zambrano und eine Handvoll anderer Forscher ihr Bestes, um die Wildform zu erhalten. Sie züchten Axolotls und setzen sie in Kontrollteichen und Kanälen in und um Xochimilco aus, um zu sehen, wie es ihnen geht, und um hoffentlich etwas von ihrer natürlichen genetischen Vielfalt zu erhalten. Die Aufgabe, sie zu retten, ist schwierig, sollte aber angesichts der Widerstandsfähigkeit der Tiere machbar sein – wenn die mexikanische Regierung sich nur auf den Prozess einlassen würde.

„Ich habe gesehen, dass an anderen Orten der Welt solche großen Aufgaben möglich sind“, sagt Zambrano. „

Die Kreatur, die nie erwachsen wurde

Axolotls haben sich im Vergleich zu anderen Salamanderarten in der Region erst vor relativ kurzer Zeit entwickelt und gedeihen entlang der Ufer des Texcoco-Sees in den Bergen Zentralmexikos. Sie sind neotenisch, was bedeutet, dass die erwachsenen Tiere Merkmale beibehalten, die nur bei Jungtieren ähnlicher Arten vorkommen. Während sich andere Salamander in Landtiere verwandeln, behalten Axolotl ihre gefiederten Kiemen und bleiben ihr ganzes Leben lang im Wasser. Es ist, als würden sie nie erwachsen werden.

Zeitweise im dreizehnten Jahrhundert wurde der Texcoco-See von den Mexica (das Volk, das die Europäer als Azteken bezeichneten) besiedelt. Sie errichteten ein mächtiges Imperium, das von einer Inselstadt in der Mitte des Sees kontrolliert wurde. So wie das Reich wuchs, so wuchs auch das Land und expandierte nach der spanischen Eroberung im Jahr 1521 noch viel schneller. Heute sind vom Lebensraum des Axolotl nur noch etwa 170 Kilometer Kanäle übrig, die Xochimilco, einen Bezirk im Süden von Mexiko-Stadt, durchziehen.

Die Spezies wäre unter der Kolonialherrschaft vielleicht ganz ausgestorben, wenn nicht ihre merkwürdige Unfähigkeit, erwachsen zu werden, die Aufmerksamkeit europäischer Wissenschaftler erregt hätte, die im späten neunzehnten Jahrhundert darüber rätselten.

Besucher in Mexiko brachten die Kreaturen zurück und begannen, sie zu züchten. Das Tier erwies sich als ideal für die Forschung: Es vermehrt sich leicht im Labor, ist ein robuster Überlebenskünstler und leicht zu pflegen. Axolotls haben große Zellen, die Untersuchungen zur Entwicklung vereinfachen. Ihre Eier sind fast 30-mal so groß wie die eines Menschen. Und in einem Axolotl-Embryo sind die Zellen der Neuralplatte – eine Vorstufe des Gehirns und des Rückenmarks – vom Volumen her fast 600-mal größer.

Auch die Pigmentierung der Axolotl variiert stark von Zelle zu Zelle, anders als bei Menschen oder anderen Tieren, bei denen die Zelleigenschaften eher einheitlich sind. Dies kann den Forschern helfen, nachzuvollziehen, welche Gewebe in einem Embryo zu welchen Organen werden. Dennoch hat er ein großes Genom – etwa zehnmal so groß wie das eines Menschen – was seine Untersuchung in mancher Hinsicht schwierig macht.

„Er ist kein guter genetischer Modellorganismus, aber er regeneriert sich – und das macht ihn zu einem großartigen biologischen Modell“, sagt David Gardiner, ein Entwicklungsbiologe an der Universität von Kalifornien, Irvine, der die Regeneration des Axolotl seit Jahrzehnten untersucht.

Im frühen zwanzigsten Jahrhundert waren Axolotl von zentraler Bedeutung für das Verständnis der Entwicklung und Funktion von Organen bei Wirbeltieren. Sie halfen Wissenschaftlern, die Ursachen der Spina bifida beim Menschen zu entschlüsseln – ein Geburtsfehler, bei dem sich die Wirbelsäule nicht richtig ausbildet. Und sie waren an der Entdeckung der Schilddrüsenhormone beteiligt: In den 1920er Jahren verfütterten Wissenschaftler Schilddrüsengewebe von Nutztieren an Axolotl. Hatte das Gewebe Hormone ausgeschüttet, verwandelten sich die Axolotl, verloren ihre Kiemen und häuteten sich als Larven.

In den 1980er Jahren halfen Axolotl den Wissenschaftlern, ein Modell zu entwickeln, das erklärt, wie Zellen im Embryo verschiedene Formen annehmen. Das Modell des „Zellzustandssplitters“ schlägt vor, dass sich viele Stammzellen durch Wellen des Ziehens und Streckens als Embryo in bestimmte Gewebe im Körper verwandeln. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass sie die Zellen des Axolotls dabei beobachten konnten, wie sie sich zusammenziehen und dehnen, bevor sie Gewebe bildeten. In jüngerer Zeit, im Jahr 2011, wurde ein Extrakt aus Axolotl-Eizellen verwendet, um die Vermehrung von Brustkrebszellen zu stoppen, indem ein Tumor-Suppressor-Gen eingeschaltet wurde.

Aber der vielleicht faszinierendste Beitrag des Axolotls zur Wissenschaft liegt in der regenerativen Medizin. Die Tiere können fehlende Gliedmaßen, Schwänze, Organe, Teile des Auges und sogar Teile des Gehirns nachwachsen lassen. Viele Wissenschaftler haben vermutet, dass dies daran liegt, dass sie als Neoten einige Eigenschaften aus ihrem Embryonalstadium behalten, obwohl andere Salamander sich auch als Erwachsene zu regenerieren scheinen.

Biologen versuchen seit Jahrzehnten, die Mechanismen hinter ihren regenerativen Fähigkeiten zu identifizieren, sagt Tatiana Sandoval Guzmán, eine Regenerationsforscherin an der Technischen Universität Dresden, Deutschland. „Wie machen sie das? Was ist es, was sie haben, was wir nicht haben? Oder vielleicht das Gegenteil – was verhindert das bei Säugetieren?“

Sandoval Guzmán interessiert sich für die Knochen- und Muskelregeneration und hat in Dresden ein langjähriges Axolotl-Labor übernommen. Die Mexikanerin, die unweit von Xochimilco zur Schule ging, hat sich nie viel Gedanken über das Tier gemacht und schon gar nicht daran gedacht, es zu studieren, bis sie nach Deutschland kam. Heute ist sie fasziniert von dem Tier und hat gezeigt, dass sich viele der Mechanismen der Axolotl-Regeneration – wie etwa die Beteiligung von Stammzellen des Muskelgewebes – gar nicht so sehr von denen des Menschen unterscheiden.

Die meiste Regenerationsforschung konzentriert sich auf den Stumpf – oder das Blastem – das sich über der Wunde einer abgetrennten Gliedmaße bildet. Während eine solche Wunde beim Menschen mit Hautgewebe bedeckt wird, wandeln Axolotl nahe gelegene Zellen in Stammzellen um und rekrutieren andere von weiter her, um sich in der Nähe der Verletzung zu sammeln. Dort beginnen die Zellen mit der Bildung von Knochen, Haut und Adern, fast so, wie wenn sich das Tier im Ei entwickelt. Jedes Gewebe steuert seine eigenen Stammzellen zu diesem Prozess bei.

Forscher zeigten, dass ein Protein namens Transforming Growth Factor-β sowohl bei der Regeneration des Axolotls als auch bei der Verhinderung von Narbengewebe bei verletzten menschlichen Embryonen im ersten Trimester eine Schlüsselrolle spielt. Erwachsene Mäuse und Menschen können Fingerspitzen regenerieren, obwohl Menschen diese Fähigkeit mit dem Alter verlieren, was darauf hindeutet, dass die regenerativen Fähigkeiten bei Säugetieren wiedererweckt werden könnten.

„Es wird ein Tag kommen, an dem wir als Menschen regenerieren können“, sagt Gardiner. Seine Studien konzentrieren sich nicht darauf, Gliedmaßen wiederherzustellen, sondern darauf, Lähmungen zu heilen, gesunde Organe wachsen zu lassen und sogar das Altern umzukehren, indem beschädigtes und abgenutztes Gewebe repariert wird. „Und wenn sie diese Geschichte schreiben, wird sie auf diese Modellorganismen zurückgehen“, sagt er.

Bis dieser Tag kommt, könnte der wilde Axolotl jedoch verschwunden sein. Das macht Gardiner und Sandoval Guzmán Sorgen, denn die Tiere, die sie untersuchen, sind wie viele Labortiere hochgradig ingezüchtet. Wissenschaftler verwenden einen „Inzuchtkoeffizienten“, um zu messen, wie klein ein Genpool ist. Eineiige Zwillinge haben einen Koeffizienten von 100 %; völlig unverwandte Individuen würden einen Wert nahe Null erreichen. Ein Wert von über 12 % weist auf eine Population hin, in der sich Individuen hauptsächlich mit ihren Cousins ersten Grades fortpflanzen, und wird von Ökologen und Genetikern als ernstes Problem betrachtet. Die berühmt-berüchtigten inzüchtigen und ungesunden spanischen Habsburger Könige des siebzehnten Jahrhunderts hatten oft einen Koeffizienten von über 20%. Der durchschnittliche Axolotl-Inzuchtkoeffizient liegt bei 35%.

„Diese Tiere, die wir haben, funktionieren noch ganz gut, sie regenerieren sich ganz gut. Aber sie sind so ingezüchtet. Es ist ein Flaschenhals“, sagt Gardiner. „Populationen sind sehr anfällig für Krankheiten, wenn sie ingezüchtet sind.“

Der hohe Grad an Inzucht ist zum Teil ein Ergebnis des bizarren historischen Weges, den Axolotls in Gefangenschaft genommen haben. Die meisten Laborexemplare gehen auf eine einzige Gruppe von 34 Tieren zurück, die 1863 von einer französisch finanzierten Expedition aus Xochimilco mitgenommen wurden. Sie lösten eine Axolotl-Zuchtbegeisterung in ganz Europa durch Museen und Naturforscher aus.

Im Jahr 1935 reisten einige der Tiere von einem polnischen Labor zurück nach Nordamerika, wo sie schließlich zu einem Zuchtstamm an der Universität von Buffalo, New York, wurden. Hier brachten die Wissenschaftler eine Reihe von wilden Axolotls ein, um den Genpool zu mischen, und fügten irgendwann sogar Tigersalamander (Ambystoma tigrinum) hinzu. Die Buffalo-Population gedieh und zog schließlich an die Universität von Kentucky in Lexington, die heute das Zentrum der weltweiten Axolotl-Zucht ist. Das bedeutet, dass fast alle Axolotl, die heute in Laboren und Aquarien gehalten werden, nicht nur Inzucht sind, sondern auch einen Teil des Tigersalamanders enthalten.

„Sie wurden in Europa mit Sicherheit zum Flaschenhals und dann wieder zum Flaschenhals“, sagt Randal Voss, Leiter des Programms in Kentucky, das etwa 2.000 erwachsene Tiere und 3.000-5.000 Larven hält.

Voss sagt, dass die Axolotl-Forschung heute dank moderner Genetik und Stammzellforschung weltweit expandiert. Im Jahr 2015 veröffentlichten er und seine Gruppe eine erste Zusammenstellung des Axolotl-Genoms, eine Herkulesaufgabe angesichts seiner Größe, die auf etwa 32 Milliarden Basen geschätzt wird. Aber sie ist unvollständig – die Größe und Komplexität des Genoms war zu groß für die Rechenleistung, die Voss‘ Gruppe aufbringen konnte. Wissenschaftler in mehreren Zentren arbeiten weiter daran, das Bild zu vervollständigen.

Aber während sie daran arbeiten, hat die Anfälligkeit der Kreatur für Krankheiten bereits zu mysteriösen Massensterben in Voss‘ Einrichtung geführt. Die Wissenschaftler befürchten, dass eine neue Infektionskrankheit, die weltweit in den Laboren grassiert, sie dazu zwingen könnte, den Axolotl aufzugeben, was die Forschung um Jahre zurückwerfen könnte.

Außerdem kann niemand sicher sein, dass sich die Labor-Axolotl nicht schon so weit von ihren wilden Artgenossen entfernt haben, dass sie wichtige Elemente der Regeneration verloren haben. „Wenn man zurückgeht, um die Wildpopulation zu untersuchen, kann man einen anderen Mechanismus oder andere Gene finden“, sagt Sandoval Guzmán. „Wenn man die genetische Vielfalt verliert, ist das natürlich ein Verlust für die Wissenschaft.“

Zweistellig

„Ich kann es nicht immer sicher wissen, aber die Axolotls aus Kentucky haben einige Unterschiede“, sagt Arturo Vergara Iglesias und starrt in ein Becken mit Axolotls, die faul herumkrabbeln. „Sie haben eine Menge Missbildungen. Zum Beispiel haben sie oft zu viele Finger.“

Vergara Iglesias ist Biologe am Zentrum für biologische und aquakulturelle Forschung (CIBAC), einer Axolotl-Zuchtanlage in der Nähe von Xochimilco, die einige wilde Linien erhalten will. Nebenbei züchtet er seine eigenen wilden Axolotl, um sie an Labore und Tierhändler zu verkaufen. Er steht über einem Salamander-Tank auf einer traditionellen Xochimilco-Farm, oder chinampa, die als Bildungseinrichtung für Touristen genutzt wird. Diese und die anderen Tiere, die er verkauft, wurden aus einer Gruppe von 32 Tieren gezüchtet, die nicht weit von dem Grundstück aus dem Wasser gezogen wurden. In Mexiko ist der Axolotl ein begehrtes Haustier und eine Quelle des Nationalstolzes. Er ist das Thema unzähliger mexikanischer Memes und Souvenirs und ist sogar das offizielle Emoji für Mexiko-Stadt.

Es ist schwer zu sagen, wie viele Axolotl dort noch in freier Wildbahn leben. Zambrano schätzt, dass es bei seiner letzten Erhebung im Jahr 2014 insgesamt weniger als 1.000 gab, vielleicht sogar weniger als 500. Genaueres kann er aber nicht sagen – in den vergangenen zwei Jahren konnte er kein Geld für Folgestudien auftreiben. Dass er keine Finanzierung für eine einfache Zählung auftreiben kann, verheißt nichts Gutes für die Schutzbemühungen.

Zambrano sagt, dass die politischen Entscheidungsträger die beiden Hauptbedrohungen für den wilden Axolotl angehen müssen, um ihn zu retten. Die erste sind nicht-einheimische Fische wie der gemeine Karpfen (Cyprinus carpio) und der Tilapia (Oreochromis niloticus). Ironischerweise wurden diese in den 1970er und 1980er Jahren im Rahmen von Programmen der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen in Xochimilco eingeführt, mit dem Ziel, mehr Protein in die lokale Ernährung zu bringen. Zambrano sagt, dass er die Gebiete kartiert hat, in denen es noch Axolotls gibt; er stellt sich vor, dass ein Team von lokalen Fischern dafür bezahlt wird, diese Gebiete kontinuierlich von Fischen zu säubern. Das würde zwar nicht alle Fische entfernen, aber für ein paar hunderttausend Dollar könnte es den Salamandern ein Fenster geben, in dem sie sich wieder ansiedeln können. Seine Arbeit hat gezeigt, dass Axolotls am empfindlichsten auf Karpfen reagieren, wenn sie sich im Ei-Stadium befinden, und auf Tilapia, wenn sie Jungfische sind, aber es zeigt sich, dass sie, wenn sie über eine bestimmte Größe hinauswachsen können, immer noch gedeihen könnten.

Die zweite Bedrohung ist schwieriger. Jedes Mal, wenn ein starker Sturm das veraltete Abwassersystem der Stadt füllt, lassen die Kläranlagen menschliche Abfälle in Xochimilco frei, die Ammoniak, Schwermetalle und unzählige andere giftige Chemikalien mit sich führen. Amphibien, die zum Teil durch ihre hochgradig durchlässige Haut atmen, sind durch diese regelmäßigen Verschmutzungen besonders gefährdet. Es ist ein Beweis für die Widerstandsfähigkeit der Tiere, dass sie überhaupt in freier Wildbahn existieren.

Dies sind komplexe Probleme, aber sie sind nicht unlösbar. Bisher gab es jedoch keine Bemühungen, den wilden Axolotl zu retten, abgesehen von ein paar halbherzigen Outreach-Programmen und einigen Fotogelegenheiten. Im Jahr 2013 setzte CIBAC ein paar tausend Axolotl für eine Verhaltensstudie aus; einige von ihnen überlebten und schienen sich im folgenden Jahr sogar fortzupflanzen. Dies deutet darauf hin, dass im Labor gezüchtete Salamander in der Lage sein könnten, in der Wildnis zu gedeihen, wenn sie in Gefangenschaft bis zu einer bestimmten Größe aufgezogen werden. Aber Biologen warnen, dass dies nicht bedeutet, dass Mexiko anfangen sollte, sie in Kanälen freizulassen.

„Es macht wahrscheinlich nicht viel Sinn, sie in die freie Wildbahn zu entlassen, bis man die Bedrohungen neutralisieren kann“, sagt Griffiths. „Als Griffiths im Jahr 2000 seine Arbeit in Xochimilco aufnahm, war sein Plan, ein Zuchtprogramm zu entwickeln, um Axolotls in die freie Wildbahn zu entlassen. Aber er und seine mexikanischen Partner verwarfen die Idee schnell, als sie den Zustand des Ökosystems sahen, das verschmutzt war und von Raubtieren wimmelte. Es schien sinnlos, Axolotls in den Tod zu schicken. Erfolgreiche Wiederansiedlungen, wie die des Teichfrosches (Pelophylax lessonae) in Großbritannien oder des Höllenbändiger-Salamanders (Cryptobranchus alleganiensis) in den Vereinigten Staaten, erfordern das Management des Ökosystems als Ganzes und die Zusammenarbeit mit der Gemeinde.

„Wenn wir zehn Jahre lang eine Million Dollar pro Jahr hätten, würden wir Xochimilco retten. Das ist nichts im Vergleich zu dem Geld, das in dieser Stadt ausgegeben wird“, sagt Zambrano.

An einem Nachmittag im Oktober versammeln sich Zambrano und eine Gruppe Freiwilliger an den Teichen in der Nähe des UNAM-Campus, um zehn im Labor gezüchtete wilde Axolotl in einem geschützten Teich auszusetzen. Wenn die Tiere überleben und sich fortpflanzen, könnten sie eines Tages als eine Art genetische Bank für den Organismus dienen. Zambrano hat hier über zwei Jahre hinweg sporadisch Tiere freigelassen und beobachtet, um ihr Verhalten und ihre Lebensraumpräferenzen zu verstehen. Seine bisherige Arbeit deutet darauf hin, dass die Salamander ziemlich schmutzige Tümpel den unberührten vorziehen – ein weiteres Zeichen dafür, dass Axolotl in Xochimilco noch gedeihen könnten, wenn andere Belastungen beseitigt werden. In ähnlicher Weise züchtet die CIBAC Wildtypen, um die genetische Vielfalt des Axolotls zu erhalten. Aber wenn Axolotls kein geeignetes Zuhause haben, sagen die meisten Forscher, dass ihr Aussterben in freier Wildbahn unvermeidlich sein könnte, egal was sie tun.

„Ich wäre frustriert, wenn ich es auf diese Weise sehen würde“, sagt Zambrano. „Ich sehe es mit einer anderen Sichtweise – dass ich mein Bestes tue, um zu verhindern, dass das passiert.“

Dieser Artikel wird mit Genehmigung wiedergegeben und wurde erstmals am 15. November 2017 veröffentlicht.