Man könnte annehmen, Schwämme seien die langweiligsten Tiere überhaupt. Sie kleben fest am Meeresboden und tun nichts anderes als zu strudeln. Millionen feinster Flimmerhärchen schlagen im Inneren ihres porösen Körpers im Gleichtakt und erzeugen einen Strom, indem sie Wasser, Schwebstoffe und Nahrungspartikel einsaugen. Strudeln, strudeln, strudeln. Die Schwämme, lateinisch Porifera, sind die Stoiker der Ozeane. Sie hocken ein Leben lang am selben Fleck. Und das kann lange dauern, mehrere tausend Jahre. In der Disziplin Lebensdauer halten sie den Weltrekord. Selbst in Zeitrafferaufnahmen bleiben Schwämme die Ruhe selbst: Wenn man Glück hat, runzelt sich in zwölf Stunden ihr Körper ein wenig, eine unendlich langsame Zuckung sozusagen, mehr Lebensregung ist meist nicht zu sehen. Im Vergleich zum Schwamm ist ein Faultier eine geradezu aufgeregte Kreatur.

Werner E.G. Müller aber haben es die Schwämme angetan. Wahrscheinlich gibt es auf der Welt niemanden, der die Wassertiere besser kennt als er. Seit gut 30 Jahren erforscht er sie. Dass Experten die urzeitlichen Wesen heute als bedeutende Tiere betrachten, liegt nicht zuletzt an den Erkenntnissen, die Müller in all den Jahren hervorgezaubert und in Hunderten von Fachartikeln publiziert hat.

Weltweit soll es fast 10.000 Schwammarten geben. Manche prangen am Riff wie dickbauchige, fleischige Weinfässer. Manche kleben unter Steinen wie zerlaufener Camembert. Andere stehen dicht an dicht in dürren Wäldern langfingeriger Kreaturen. Schwämme leben in der nachtschwarzen Tiefsee und im sonnendurchfluteten Flachwasser der Küsten, gedeihen im Süßwasser des Baikalsees, sogar in der Trübe schmutziger Hafenbecken. In seinem kleinen Büro mit dem abgewetzten Schreibtischstuhl und Regalen voller alter Aktenordner steht ein Schrank. Darin hütet Müller einige seiner prächtigsten Schwämme - ein bräunliches Exemplar so dick und luftig wie ein Fladenbrot, Spongia officinalis, oder Euplectella, ein Glasschwamm, der zerbrechlich wirkt wie ein erstarrter Strumpf aus feinster Spitze. Müller hebt sie vorsichtig, fast ehrfürchtig. "Wunderschön, nicht wahr?" In der Hand wiegt Euplectella schwer, ein festes, hartes Gerüst.

Ein Cocktail biochemischer Substanzen

Wenn Müller aus dem Fenster schaut, dann blickt er nicht etwa auf Schiffe, Kräne oder eine Hafenmole. Weit drüben im Dunst liegen die Rheingauberge, als Strich in der Ferne der Funkturm auf dem Feldberg im Taunus. Zusammen mit mehr als zwei Dutzend Mitarbeitern erforscht Müller Schwämme weitab vom Meer. Er ist Professor für Physiologische Chemie an der Universität Mainz, sein Institut ist in einem schlichten Zweckbau aus Beton untergebracht. Abgesehen von den Schätzen in seinem Schrank deutet wenig auf die Meereslebewesen hin, denen er so viel Lebenszeit gewidmet hat. Die meisten Exemplare verschwinden in Labors, in Pipetten, Reagenzgläsern und kastigen Maschinen, grau wie Fotokopierer: Für seine Forschung braucht der Wissenschaftler die Ausstattung eines Biotechlabors.

Schwämme sind angefüllt mit einem ganzen Cocktail biochemischer Substanzen. Sie sind die Apotheken des Meeres, denn wer am Boden hockt, muss sich zur Wehr setzen, vor allem mit der chemischen Keule. Jede Schwammart besitzt ihren eigenen Überlebenscocktail - Glykoproteine als Gefrierschutz oder Toxine als Gifte, um Fressfeinde zu vergraulen. Selbst mit tödlichen Raspelzungen bewehrte Schnecken verschmähen die ausgeruhten Bodenbewohner, wenn sie ihre chemischen Krallen ausfahren. Überdies produzieren sie antibiotische Stoffe, die Bakterien daran hindern, die Außenhaut zu überwuchern, und sie setzen sich gegen Eindringlinge zur Wehr, die über das Einstrudeln in ihren Organismus gelangen.

Ein Kilogramm Schwamm pumpt und filtert am Tag eine Tonne Wasser. Und schon ein einziger Milliliter enthält mitunter 100.000 Bakterien, darunter eine gewaltige Menge potenziell schädlicher Keime. Eine solche Erregerfracht überlebt ein Organismus nur, wenn er einen ganzen Arzneischrank besitzt. Davon hatten schon Homers kriegerische Zeitgenossen eine Ahnung: Die antiken Kämpfer pressten Verbände aus Schwämmen auf blutende Schrunden und eitrige Wunden. Heute weiß man, dass viele dieser komplex gebauten Biomoleküle nicht nur Entzündungen hemmen, sondern auch das Tumorwachstum bremsen und sogar dem Aidsvirus HIV den Garaus machen.

Müller zieht eine Schreibtischschublade auf. Er holt eine kleine Arzneischachtel hervor, darin eine Tube Herpescreme aus Japan. Er faltet den Beipackzettel auseinander und tippt stolz auf das Kleingedruckte. "Müller et al." (Müller und andere) steht da zwischen fernöstlichen Schriftzeichen, eine Veröffentlichung von 1977. Damals hat er mit anderen Forschern den ersten großen Coup gelandet. Es gelang, das Molekül Ara-A aus einem Schwamm zu isolieren. Schon erste Tests machten klar, dass Ara-A die Erbgutvermehrung des Krankheitserregers lahmlegt. Und auch die wichtigste Bedingung für die industrielle Produktion des Herpesvirenkillers war erfüllt, der Nachbau des Naturstoffmoleküls im Labor. Denn da Schwämme Abwehrstoffe nur in homöopathischen Dosen enthalten, müsste quadratkilometerweise Meeresboden leergefegt werden, um auf eine für den Menschen wirksame Dosis zu kommen.

Suche nach der Nadel im Heuhaufen

An dieser Hürde sind in den vergangenen Jahren viele Zaubersubstanzen aus Schwämmen gescheitert. Avarol, ein vielversprechendes HIV-Medikament zum Beispiel, brachte es bis zur klinischen Studie. Doch der Nachbau im Labor misslang; zu komplex ist die Synthese des großen Moleküls.

Kollegen wie Professor Peter Proksch von der Universität Düsseldorf verlegen sich da lieber von vornherein auf kleinere Moleküle. Wie Müller fahndet Proksch in Meeresorganismen nach Wirkstoffen, nicht nur in Schwämmen, auch in Schnecken oder Seeanemonen. Im Labor verarbeitet er die Tiere zu Brei, den er auf Bakterien oder andere Krankheitserreger träufelt. Zeigt das Püree Wirkung, beginnt die Suche nach der Nadel im Heuhaufen.

"Solch ein Tropfen kann Hunderte von Substanzen enthalten, aus denen wir den richtigen Wirkstoff heraussuchen müssen", sagt Proksch. Proksch und seine Assistenten filtern, geben Chemikalien hinzu, erhitzen, um die unwirksamen Moleküle abzutrennen. Mit viel Glück bleibt nach Monaten der reine Wirkstoff übrig. Mit Massenspektrometern analysieren die Düsseldorfer Wissenschaftler dann die genaue Gestalt des Moleküls. Und dann ist es an den Kooperationspartnern, den Pharmafirmen, den Wirkstoff in chemischen Reaktionen nachzubauen. Ist die Herstellung zu aufwendig und muss man Schritt für Schritt viele Molekülbruchstücke zusammenpuzzeln, scheidet der Wirkstoffkandidat aus, und die Suche beginnt von Neuem.

Müller hofft, die Schwammsubstanzen künftig mit Bakterienhilfe herstellen zu können. Bei dem Diabetesmedikament Insulin klappt das seit Jahren hervorragend. Dazu hat man das Insulingen in Bakterien verpflanzt, die den Wirkstoff tonnenweise produzieren. Doch das ist bei den Schwammingredienzen nicht so leicht. Anders als etwa beim Insulin versteckt sich dort der Bauplan meist nicht nur in einem Gen, sondern in mehreren, die miteinander kooperieren. Einen so fein abgestimmten genetischen Molekülbautrupp in ein Fabrikationsbakterium zu schleusen ist ausgesprochen schwierig.

Treffsichere Heilung

Aeroplysin, Avarol, Sorbicillacton - in Müllers Archiven und denen seiner Fachkollegen warten Dutzende vielversprechender Schwammsubstanzen darauf, ihr Coming-out als Massenmedikament zu erleben. "Die Fortschritte in der Genetik machen mich zuversichtlich, dass das in den nächsten Jahren der Fall sein wird", sagt Müller, "außerdem kennt man bisher nur einen Bruchteil der Stoffe, die die Schwämme der Welt in sich tragen."

Es ist kein Zufall, dass die Inhaltsstoffe dieser Meerestiere Krankheiten des Menschen so treffsicher heilen. Sie sind, so nimmt man heute an, lebende Fossilien und die direkten Nachfahren des ersten Urtiers, des Urmetazoons, aus dem sich alle höheren Lebewesen entwickelt haben. Der Schwamm blieb ursprünglich und bewahrte sich archaische Stoffwechselfunktionen, die der Mensch längst verloren hat, aber heute ganz offensichtlich gelegentlich gut gebrauchen könnte, zum Beispiel, wenn er krank wird.

Lange wussten die Forscher nicht einmal, wie sie die Wesen einordnen sollten. Wer heute nach den ersten Urtieren gräbt, findet nichts Älteres als die Reste prähistorischer Schwämme. Manche sind 600 Millionen Jahre alt. Verglichen damit sind die Fossilien der Dinosaurier mit ihren 300 Millionen Jahren wahrhaft jugendlich. Man verwies sie auf einen Platz in der Grauzone des Lebens, degradierte sie zu Parazoa, "Nebentieren", abseits der "echten" Tiere, der Metazoa.

Diese fixe Idee hat sich inzwischen, nicht zuletzt dank der Forschung in Mainz, verflüchtigt. Immer wenn Wissenschaftler die genetische Struktur von menschlichen oder tierischen Eiweißen aufgeklärt hatten, legte Müller nach: Er suchte im Schwamm und wurde fündig. Ganz gleich, ob es sich um Proteine des Immunsystems, der Krebsabwehr oder anderer Körperfunktionen handelte - der Schwamm hatte sie ebenfalls an Bord.

"Es ist kaum anzunehmen, dass die Evolution so ausgetüftelte Proteine mit derart komplexen Funktionen mehrfach erfindet", sagt Müller. Damit steht fest: Der Schwamm ist unser erster und ältester Verwandter, und: "Er ist keineswegs primitiv." Im Gegenteil: In Schwämmen laufen mehr Stoffwechselprozesse ab als in allen anderen Lebewesen. Es sieht ganz so aus, als sei der Schwamm eine Art multifunktionaler Stoffwechselurtyp und als habe jedes höhere Tier mit seiner Spezialisierung diese Vielfalt als unnötigen Ballast über Bord geworfen.

Faszination auf den zweiten Blick

Sieht man einmal ab von solchen Schönheiten wie der gläsernen Euplectella, faszinieren Schwämme wohl eher auf den zweiten Blick. Doch schaut man genau hin, offenbaren sie ihre ganze Genialität - etwa mit ihren Skelettnadeln. Diese mikroskopisch kleinen Spiculae sind seit Jahrhunderten bekannt. Erst in den letzten Jahren ist den Forschern wirklich klar geworden, womit sie es eigentlich zu tun haben: Die Spiculae bestehen aus reinem Silikat, aus Glas. Damit sind Schwämme lebende Glasfabriken. Menschen benötigen für die Herstellung von Glas Hunderte Grad Hitze oder aber enorme Drücke. Schwämme dagegen sind in der Lage, das Silikat unter ausgesprochen moderaten Bedingungen im Meer zu fertigen, und das so präzise und wohlgeordnet, wie es kein Chemielabor der Welt vermag.

Vor wenigen Jahren hat Müller zusammen mit anderen Wissenschaftlern Licht in die wundersame Glasmenagerie gebracht: Zwei Eiweiße, Silikatein und Silikase, verwandeln die im Meerwasser gelöste Kieselsäure in die Biosilikatmoleküle und lassen daraus Schicht um Schicht die Nadel wachsen. "Der Schwamm ist das einzige Lebewesen der Welt, das auf biologischem Weg gänzlich lebensfremde, anorganische Rohstoffe synthetisieren kann", begeistert sich Müller. Der Schwamm Monoraphis etwa besitzt nur eine einzige, gewaltige Spicula: Sie wird drei Meter lang und fünf Zentimeter dick. Monoraphis steckt damit wie ein Speer im matschigen Meeresboden. Der eigentliche Körper hängt weiter oben wie ein aufgespießtes Brötchen fern vom Schlamm im frischen Meerwasser.

Müller war begeistert, als ihm aufging, welche Eigenschaften das Biosilikat hat: Es hat einen höheren Wassergehalt als industrielles Silikat und verträgt sich bestens mit menschlichen Körperzellen, Osteoblasten zum Beispiel. Osteoblasten sind Zellen, die sich dort anlagern, wo sich neue Knochensubstanz bilden soll. Beschichtete man Prothesen mit Biosilikat, könnte man den Osteoblasten das Andocken erleichtern, glaubt Müller. Der Knochen würde schneller wachsen. Komplett aus Biosilikat gefertigte Implantate würden sich im Lauf der Zeit sogar von selbst auflösen. Inzwischen können Müllers Mitarbeiter das Wachstum des Biosilikats im Reagenzglas nachahmen. Jetzt steht die Beschichtung erster Titanimplantate bevor.