Durchbruch beim Künstlichen Leben?

Beim Projekt, den Fadenwurm vollständig digital zu rekonstruieren, wird der Erfolg verzeichnet, jetzt zumindest seine Bewegung simulieren zu können

Das Openworm-Projekt berichtet von einem Durchbruch. Es sei erstmals gelungen, einen simulierten Wurm in Bewegung zu versetzen. Das Open-Source-Projekt will den ersten vollständig rekonstruierten digitalen Organismus schaffen, einen Nematoden des bei Gen- und Altersforschern beliebten Fadenwurms C. elegans.

Ähnlich wie Neurowissenschaftler im digitalen Medium ein Gehirn nachbauen wollen, wird in diesem Projekt versucht, den Wurm mit allen Zellen und physiologischen Eigenschaften so digital zu rekonstruieren, dass er in allen Details wie natürlicher Wurm strukturiert ist und sich so auch – in seiner digitalen Umwelt – verhält.

Der natürliche Fadenwurm ist ein winziger Organismus und gerade einmal 1 mm lang. Sein Genom ist vollständig sequenziert, er war das erste Lebewesen, das genetisch ausgeleuchtet wurde. Als Simulationsobjekt ist er auch deswegen geeignet, weil er wenig Gene und mit gerade einmal 1000 Zellen auch sonst ziemlich einfach ist. Das macht es wahrscheinlich, dass C. elegans auch tatsächlich einmal eine (fast) vollständige Reproduktion als Simulation erfahren könnte. Mit dem Programm Geppetto wird versucht, jede Zelle und jede neuronale Verbindung zu simulieren.

Die neueste Simulation der Muskelzellen zeigt, dass der virtuelle Wurm sich immerhin schon einmal so bewegt wie der wirkliche Fadenwurm. Aber es ist ein kleiner Schritt in Richtung auf das anspruchsvolle Ziel. Die kurze Bewegung dauert gerade einmal ein Drittel einer Sekunde, frisst aber 72 Stunden für die Computerverarbeitung, was wiederum zeigt, wie komplex Leben ist. Dabei wurde die Simulation der 302 Neuronen noch nicht einmal berücksichtigt.

Es gibt eben verschiedene Ebenen der Simulation. Ein Modell kann die Bewegungen simulieren, was aber nichts darüber aussagt, wie sie neuronal gesteuert werden oder welche physiologischen Prozesse dabei ablaufen, von den Prozessen auf molekularer Ebene ganz zu schweigen.