Am Dienstag landeten der NASA-Astronaut Scott Kelly und der russische Kosmonaut Mikhail Kornienko in Kasachstan, nachdem sie satte 340 Tage an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) verbracht hatten.
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Im Rahmen des "Year in Space" -Projekts der NASA stellten Kelly und sein erdgebundener Zwillingsbruder, der pensionierte Astronaut Mark Kelly, Blut-, Speichel- und Urinproben zur Verfügung und wurden einer Flut von physischen und psychologischen Tests unterzogen, um die Auswirkungen von Langzeittests zu untersuchen -Dauer Raumfahrt auf den menschlichen Körper.
Studien an eineiigen und brüderlichen Zwillingen werden seit langem verwendet, um die Einflüsse von Genen und Umwelt auf bestimmte Merkmale zu entwirren. Eineiige Zwillinge teilen sich alle Gene, brüderliche Zwillinge teilen sich nur 50 Prozent. Wenn ein Merkmal bei eineiigen Zwillingen häufiger vorkommt als bei Zwillingsbrüdern, deutet dies darauf hin, dass genetische Faktoren mitverantwortlich sind.
"Zwillingsstudien sind die einzige Möglichkeit, natürliche Experimente am Menschen durchzuführen", sagt Tim Spector, Professor für genetische Epidemiologie am Kings College in London. "Wenn Sie Zwillinge studieren, können Sie viel darüber lernen, was uns tickt, was uns unterscheidet und insbesondere, welche Rolle die Natur gegenüber der Natur spielt, die Sie auf keine andere Weise erreichen können."
Spector ist Direktor des TwinsUK-Registers, das Daten von 12.000 Zwillingen enthält und zur Untersuchung der genetischen und umweltbedingten Ursachen von altersbedingten komplexen Merkmalen und Krankheiten verwendet wird. Er schätzt, dass derzeit in mehr als 100 Ländern Zwillingsforschung betrieben wird und dass die meisten dieser Projekte auf Informationen beruhen, die in großen Datenbanken wie dem TwinsUK-Register enthalten sind.
Es kann zwar eine Weile dauern, bis die Ergebnisse der Astronauten-Zwillinge sichtbar werden, die Forscher sind jedoch zuversichtlich, dass die Gelegenheit einige einzigartige Einblicke in die menschliche Gesundheit bietet. Hier sind einige Beispiele von dem, was wir aus früheren Zwillingsstudien gelernt haben - sowohl berühmt als auch berüchtigt:
Die Geburt der Eugenik
Der viktorianische Wissenschaftler Francis Galton, ein Halbcousin von Charles Darwin, erkannte als einer der ersten den Wert von Zwillingen für die Untersuchung der Vererbbarkeit von Merkmalen. In einem 1875 erschienenen Artikel mit dem Titel "Die Geschichte der Zwillinge" verwendete Galton Zwillinge, um die relativen Auswirkungen von Natur auf Natur abzuschätzen (ein Begriff, den Galton selbst geprägt hatte). Aber sein fester Glaube, dass menschliche Intelligenz größtenteils eine Natursache ist, führte ihn zu einem dunkleren Weg: Er wurde ein Befürworter der Eugenik (ein anderer Begriff, den er geprägt hatte) und der Idee, dass "eine hochbegabte Rasse von Männern" dadurch hervorgebracht werden könnte selektive Zucht.
Gene und IQ
Eric Turkheimer, Psychologieprofessor an der University of Virginia, hat 2003 einen neuen Blick auf die Forschung zur Heritabilität von IQ geworfen, die sich stark auf Zwillingsstudien stützte. Turkheimer bemerkte, dass die meisten Studien, die IQ fanden, größtenteils auf die Genetik von Zwillingen mit bürgerlichem Hintergrund zurückzuführen waren, und er fragte sich, wie das Muster bei ärmeren Menschen aussah. Als er Zwillinge aus armen Familien betrachtete, stellte er fest, dass der IQ von eineiigen Zwillingen genauso unterschiedlich war wie der IQ von brüderlichen Zwillingen. Mit anderen Worten, die Auswirkungen des Aufwachsens von Armen können die natürlichen intellektuellen Begabungen eines Kindes überwältigen.
Genetische Basis für Alltagskrankheiten
In mehr als 600 veröffentlichten Arbeiten haben Spector und seine Kollegen anhand von Daten und biologischen Proben aus dem TwinsUK-Register gezeigt, dass viele häufige Erkrankungen wie Arthrose, Katarakte und sogar Rückenschmerzen eine eindeutige genetische Grundlage haben. "Als ich auf diesem Gebiet angefangen habe, dachte man, dass nur 'sexy' Krankheiten [wie Krebs] genetisch bedingt sind", sagt Spector. "Unsere Erkenntnisse haben diese Wahrnehmung verändert."
Erbliche Essstörungen
Als eines der neueren Zwillingsregister wurde 2001 das Zwillingsregister der Michigan State University (MSUTR) gegründet, um genetische und Umwelteinflüsse auf eine Vielzahl von psychiatrischen und medizinischen Erkrankungen zu untersuchen. Eine der überraschendsten Erkenntnisse aus der Forschung der Gruppe ist, dass viele Essstörungen wie Magersucht eine genetische Komponente haben.
"Die Menschen dachten lange Zeit, dass dies ausschließlich der Kultur, den Medien und den sozialen Faktoren geschuldet war", sagt MSUTR-Co-Direktorin Kelly Klump. "Aufgrund von Zwillingsstudien wissen wir jetzt, dass Gene für die gleiche Variabilität beim Essen verantwortlich sind." Störungen wie bei Schizophrenie und bipolarer Störung. Ohne Zwillingsstudien hätten wir das nie gewusst. "
Die Genetik der Fettleibigkeit
Eine klassische Zwillingsstudie des Genetikers Claude Bouchard aus dem Jahr 1990 untersuchte die Bedeutung von Genen für die Speicherung von Körperfett. Bouchard, jetzt an der Louisiana State University, brachte ein Dutzend magerer männlicher Zwillinge in einem Schlafsaal unter und überfütterte sie drei Monate lang mit 1.000 Kalorien pro Tag. Obwohl jeder Teilnehmer am Ende des Experiments schwerer war, variierte die Menge an zugenommenem Gewicht und Fett beträchtlich von 9 bis 29 Pfund. Die Gewichtszunahme bei Zwillingspaaren war viel ähnlicher als die Gewichtszunahme bei verschiedenen Zwillingspaaren, und die Zwillinge in jedem Paar nahmen an den gleichen Stellen zu, sei es im Bauch, im Gesäß oder in den Oberschenkeln.
Das "schwule Gen" entwirren
Zahlreiche Zwillingsstudien haben versucht, die Bedeutung von Genen für die sexuelle Orientierung aufzuklären. Im Jahr 2008 griffen Forscher um Niklas Langström, Psychiater am Karolinska-Institut in Stockholm, auf den Schatz der Zwillingsdaten im schwedischen Zwillingsregister, dem größten der Welt, zurück, um genetische und Umwelteinflüsse zu untersuchen, die bestimmen, ob oder nicht Eine Person ist schwul. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Genetik nur 35 Prozent der Unterschiede zwischen identischen und brüderlichen schwulen Männern ausmacht, und noch weniger - ungefähr 18 Prozent - bei schwulen Frauen.
Die bislang umfassendste Studie zeigt, dass ein komplexes Zusammenspiel von Genetik und Umweltfaktoren die sexuelle Orientierung der Menschen beeinflusst. Aber wie bei anderen Zwillingsstudien zu diesem umstrittenen Thema wurde Langströms Studie wegen möglicher Einstellungsverzerrungen kritisiert, da nur 12 Prozent der im schwedischen Register erfassten Männer in die Studie einbezogen wurden.
Zwillinge auseinander aufgezogen
1979 führte Thomas Bouchard die vielleicht bisher faszinierendste Zwillingsstudie durch. Bouchard, der damalige Direktor des Minnesota Centers für Zwillings- und Familienforschung, untersuchte identische und brüderliche Zwillinge, die im Kindesalter getrennt und auseinander gezogen wurden. Er fand heraus, dass eineiige Zwillinge, die unterschiedliche Erziehung hatten, oft bemerkenswert ähnliche Persönlichkeiten, Interessen und Einstellungen hatten. In einem der berühmtesten Beispiele stieß Bouchard auf Zwillinge, die im Alter von 39 Jahren von der Geburt getrennt und wiedervereinigt worden waren.
"Die Zwillinge", schrieb Bouchard später, "heirateten Frauen namens Linda, ließen sich scheiden und heirateten zum zweiten Mal Frauen namens Betty. Einer nannte seinen Sohn James Allan, der andere seinen Sohn James Alan, und beide nannten ihre." Haustier Hunde Spielzeug. "
MSUTRs Klump weist jedoch schnell darauf hin, dass Bouchards Ergebnisse keinen Beweis für genetischen Determinismus darstellen. "Was sie zeigen, ist, dass wir die Welt nicht als zufällige Wesen oder leere Schiefer betreten", sagt Klump. "Während wir durch das Leben gehen, haben wir viel freie Wahl, aber ein Teil dieser freien Wahl basiert wahrscheinlich auf Dingen dass wir wirklich gut sind und Dinge tun, die wir gerne tun. Laut Bouchards Studie gibt es ein dynamisches Zusammenspiel zwischen dem, was wir mögen, was wir wollen und den Umgebungen, die wir wählen. "
