[Home] [Nach oben] [Biotechnologie] [Fauna] [Flora] [Gentechnik] [Mikrobiologie] [Oekologie] [Tierschutz] [Zellforschung]
Parasiten missbrauchen
Sexualpheromone
Schlupfwespen tricksen Schmetterlinge aus
Wissenschaftlern der Freien Universität Berlin
http://www.fu-berlin.de ist es gelungen, ein weiteres
"Täuschungsmanöver der Natur" zu entdecken: Parasitäre Schlupfwespen
nutzen einen Anti-Sex-Duft für Schmetterlinge, um ihre Wirte
ausfindig zu machen und als blinde Passagiere auf verpaarte
Schmetterlingsweibchen aufzusteigen. Die Parasiten reisen zu den
Eiablageplätzen und töten dann die frisch gelegten Eier, berichten
die Forscher in der jüngsten Ausgabe des Fachmagazins Nature
http://www.nature.com .
Die beiden Forscherinnen Monika Hilker und Nina Fatouros vom
Institut für Biologie haben gemeinsam mit Entomologen der
niederländischen Universität Wageningen
http://www.wur.nl
entdeckt, dass Schmetterlingsmännchen des Großen Kohlweißlings
während der Paarung einen speziellen Duftstoff auf ihre Partnerinnen
übertragen. Dieser wirkt auf ihre männlichen Konkurrenten abstoßend.
Diesen Duftstoff, namens Benzylcyanid, machen sich die Feinde des
Kohlweißlings, winzige Schlupfwespen, zu nutze. Sie klettern auf die
bereits gepaarten und dadurch in einem "Anti-Sex-Duft" eingehüllten
Schmetterlingsweibchen, während sie an ungepaarten Weibchen kein
Interesse haben. Die Wespen fliegen mit den verpaarten und
eiablagebereiten Schmetterlingsweibchen zu den Pflanzen, auf denen
sie die Eier ablegen und stechen in die Schmetterlingseier ein.
Die Wissenschaftlerinnen haben herausgefunden, dass jungfräuliche
Schmetterlinge, wenn sie mit einem synthetischen Antiaphrodisiakum
behandelt werden, plötzlich attraktiv für die Parasiten werden. Da
die Raupen des Kohlweißlings gefürchtete Schädlinge in der
Landwirtschaft sind, kann dieses Wissen in der Schädlingsbekämpfung
angewendet werden. Das könnte in Zukunft den Einsatz von Pestiziden
reduzieren. |
Invasion der giftigen
Kröten
Australische Behörden: Krieg gegen 100 Mio.
Amphibien
Eigentlich hätten die südamerikanischen Aga-Kröten
(Bufo marinus) schädliche Käfer in Zuckerrohrfeldern vernichten
sollen. Doch nun werden die seinerzeit 100 Kröten, die 1935 nach
Nord-Australien gebracht wurden, zur Landplage. Geschätzte 100 Mio.
Tiere bedrohen sämtliche heimischen Arten. Der Versuch Herr der Lage
zu werden, ist bis jetzt kläglich gescheitert. Nun rufen die
Behörden Private dazu auf, im Kampf gegen die großen Kröten
Vorschläge zu bringen, berichtet BBC-Online
http://news.bbc.co.uk .
Jährlich holen sich die Invasoren, deren Haut angeblich so giftig
ist, dass sogar Krokodile und Giftschlangen daran verenden,
mindestens 50 Kilometer Land und wandern weiter. Das Experiment der
Einführung fremder Arten ist wieder einmal zu einer Katastrophe
immensen Ausmaßes geworden, berichten lokale Medien. Nach dem
Verzehr der Kröten sind Dingos, Känguruhs, Wasservögel, Echsen und
Schildkröten zugrunde gegangen.
Hinter dem Kopf der monströsen Kröte, Weibchen werden bis zu 26 cm
lang und 2,5 Kilogramm schwer, verbergen sich zwei Organe, die das
giftige Hautsekret produzieren, die das Amphibium vor Freßfeinden
schützen soll. Minuten nach dem Verzehr der Tiere durch ihre Feinde,
wirkt dieses Gift. Die Kröten sind nach Angaben der Wissenschaftler
in den vergangenen Jahren von Queensland aus Richtung Norden
gewandert. Das Klima im tropischen Norden scheinen die Tiere extrem
zu lieben, nach wissenschaftlichen Berichten ist die
Bevölkerungsdichte der Amphibien in Australien zehn Mal höher als in
ihrer ursprünglichen Heimat Venezuela. Nach Berichten vor vier
Jahren beruhigten die Behörden die Bevölkerung mit den Worten, dass
es sich lediglich um ein temporäres Problem handle. In spätestens
fünf Jahren sei das Problem von alleine gelöst hieß es damals. Doch
die Kröten waren nicht zu stoppen. Sie sind, was ihre eigene Nahrung
anlangt, Generalisten und fressen alles, was kleiner ist, als sie
selbst. Laichen können sie in allen Gewässern, egal, ob stehend oder
fließend. Sogar im Brackwasser legen die Weibchen bis zu 30.000 Eier
monatlich.
Der Erfinder Andrew Arthur will mit einem Lautsprechersystem die
Kröten am weiterziehen hindern. Zumindest konnte der Erfinder die
Tiere mit Signalen in Fallen locken, wenn sie auf der Suche nach
neuen Laichplätzen waren. Mio. Dollar haben die australischen
Umweltbehörden im Krieg gegen die Invasoren schon ausgegeben.
Kläglich gescheitert sind die Versuche, den Kröten den Weg zum
Kakadu-Nationalpark zu versperren. Bis jetzt scheinen die Amphibien
den Sieg auf ihrer Seite zu haben.
Weitere Informationen: Queensland Museum
http://www.qmuseum.qld.gov.au/features/frogs/canetoad.asp
|
Korallen schützen sich
selbst
Algen produzieren kühlende Wolken
Wissenschaftler haben am Großen Barriereriff in
Australien eine interessante Entdeckung gemacht: In den Riffen
fanden sich große Mengen des chemischen Stoffes Dimethylsulfid
(DMS). Offensichtlich wird dieser Stoff, der in weiterer Folge zur
Wolkenbildung führt, dazu gebildet, um die empfindlichen Riffe vor
zu starker Hitze zu schützen, berichtet das Wissenschaftsmagazin New
Scientist
http://www.newscientist.com .
DMS entweicht in die Atmosphäre, wo es als Kondensationskeim die
Wolkenbildung fördert. Die Wissenschaftler der Universität von
Kalifornien in Santa Barbara haben den Vorgang, bei dem Plankton in
das weltweite Klimageschehen eingreift, erstmals beobachtet. Eine
dichtere Wolkendecke reduziert jedoch die Sonneneinstrahlung, was
wiederum die Produktion der Schwefelverbindungen drosselt,
berichteten die Wissenschaftler im Fachmagazin Geophysical Research
Letters. Die Schwefelverbindungen sind es auch, die dem Ozean den
typischen Geruch geben. Bisher haben Forscher aber nicht darauf
geachtet, ob sich dieses Phänomen, das Ozeanlebenwesen
offensichtlich vor schädlicher UV-Strahlung und Umweltstress
schützt, auch bei Korallenriffen zeigt.
Graham Jones von der Southern Cross University in Lismore/Australien
und sein Team, haben nun die Werte von DMS um die Gewässer des
Barriereriffs gemessen. Im Schleim, den die Korallenpolypen abgeben,
konnten sie die höchsten DMS-Konzentrationen finden, die je in einem
Organismus ausgemacht werden konnten. Auch die DMS-Konzentrationen
an der Wasseroberfläche waren sehr hoch. "Obwohl die generellen
DMS-Werte am Barriereriff nicht besonders hoch sind, waren die
Konzentrationen stellenweise verblüffend hoch", so Jones. Ganz
geklärt sind die Auswirkungen der Chemikalie auf das Klima
allerdings noch nicht. Ungeklärt ist auch, wie DMS von den Korallen
gebildet und emittiert wird, erklärt Peter Liss, Umweltchemiker und
DMS-Experte der University of East Anglia in Norwich. Die
australischen Forscher wollen dem Phänomen jedenfalls weiter auf der
Spur bleiben. Zu lösen gibt es nämlich auch noch das Rätsel um
extrem hohe Aerosol-Partikel über dem großen Barriereriff im Jahr
1970.
Das wissenschaftliche Ergebnis könnte aber auch der Hinweis auf
einen anderen Mechanismus sein: dem Gaia-Prinzip der Selbstheilung
der Erde. Demnach besitzt das Sonnensystem die Fähigkeit sich in
regelmäßigen Zeitabständen selbst zu reinigen, um gesund zu bleiben.
In Labor-Untersuchungen konnte Jones nämlich nachweisen, dass
Korallen dann mehr DMS produzierten, wenn die symbiotischen Algen
durch hohe Temperaturen und UV-Strahlung unter Stress geraten. |
Affen akzeptieren
ungerechte Behandlung
Differenzierung zwischen Fremden und engstem
Umkreis
Forscher haben herausgefunden, dass Schimpansen
unfaire Behandlung nur tolerieren, wenn ihnen der Begünstigte nahe
steht. Bisher wurde derartiges Verhalten außerhalb der menschlichen
Rasse nicht beobachtet, berichtet das Wissenschaftsmagazin Nature
http://www.nature.com .
Sarah Brosnan und Frans de Waal, Primatologen der Emory Universität
in Atlanta
http://www.emory.edu , machten einen Test, indem sie Schimpansen
ein Stück Plastik gaben. Brachten die Affen dieses zurück, wurden
sie belohnt. Wurde einer der Affen bescheidener belohnt -
beispielsweise mit einem Stück Gurke oder Sellerie - und er sah,
dass ein anderer Trauben bekommen hatte, stellte er seine
Kooperation ein. Die Intensität der Reaktion variierte nach dem
jeweiligen Sozialleben. Jene Affen, die schon mehr als 30 Jahre
zusammengelebt hatten, ignorierten die ungleiche Behandlung.
Hingegen zeigten Tiere aus acht Jahre alten Gruppen und
Schimpansenpärchen eine starke Reaktion.
"Schimpansen reagieren wie Menschen, die enge Beziehungen haben. Sie
ignorieren Fairness. Ihre Beziehung basiert auf einem breiter
angelegten Fundament aus Vertrauen", erklärt de Waal. Menschen die
sich nahe stehen, achten nicht auf jeden kleinen Gefallen, den sie
sich gegenseitig tun. Aber Menschen, die sich fremd sind, tun genau
das. So ist es auch bei den Affen. |
Ratten erkennen
Unterschiede zwischen Sprachen
Rhythmus bei Holländisch und Japanisch
entscheidend
Ratten können den Unterschied zwischen Holländisch
und Japanisch erkennen. Zu diesem Ergebnis ist eine Studie der
Universitat de Barcelona
http://www.ub.edu
gekommen. Die Tiere erkennen einfach die Unterschiede im Rhythmus
der Sprachen, erklärte der Wissenschafter Juan Toro, dessen
Forschungen mithelfen sollen, die Ursprünge jener Fähigkeiten zu
klären, die Menschen einsetzen, um Sprache zu analysieren. Die
Ergebnisse der Studie wurden in dem Fachmagazin Journal of
Experimental Psychology
http://www.apa.org/journals/xan.html veröffentlicht.
Kinder sind extrem empfänglich für die rhythmischen Eigenschaften
von Sprache. Diese Sensibilität hilft ihnen, aus Geräuschen Muster
und damit Wörter herauszufiltern. Frühere Experimente zeigten, dass
Tamarin Affen und menschliche Kinder zwischen Holländisch und
Japanisch unterscheiden können. Zwischen diesen beiden Sprachen
bestehen hinsichtlich des Rhythmus große Unterschiede. Das Team
trainierte Ratten Holländisch oder Japanisch nach einem kurzen Satz
durch das Betätigen eines Hebels zu erkennen. Anschließend wurden
ihnen Sätze in beiden Sprachen vorgespielt, die sie zuvor nicht
gehört hatten. Es zeigte sich, dass die Ratten deutlich häufiger auf
die Sprache reagierten, in der sie trainiert wurden. Entscheidend
dabei war, dass die Sätze vom Synthesizer kamen oder beide Sprachen
von der gleichen Person gesprochen wurden. Die Tiere konnten keine
Unterschiede erkennen, wenn die Sätze rückwärts gespielt wurden oder
von verschiedenen Sprechern stammten.
Sprechen verschiedene Menschen die gleichen Worte, wird die
Unterscheidung für die Ratten laut Toro zu schwierig. Das
Rückwärtsspielen der Sätze spielt eine größere Rolle für das
Verstehen der Sprache, da es den Rhythmus der Sprache verändert.
Toro erklärte gegenüber NewScientist, dass derzeit nicht klar sei,
was beim Rückwärtsspielen genau verloren gehe. Es sei jedoch
ausreichend, dass Kinder und Tamarin Affen Holländisch und Japanisch
nicht unterscheiden können. Kinder konnten zwischen Sprachen mit
geringen rhythmischen Unterschieden wie Englisch und Holländisch
oder Spanisch und Italienisch nicht unterscheiden. Bei Ratten wurden
diese Sprachpaare nicht erforscht. Sie sind jedoch bisher die
einzigen Nichtprimaten, die mit Holländisch und Japanisch getestet
wurden. Die Fähigkeit der Ratten rhythmische Muster zu entdecken
bedeutet jedoch nicht, dass sie eine Sprache entwickeln. Sie beruhen
laut Toro wahrscheinlich auf einer allgemeinen Fähigkeit zur
Verarbeitung von auditorischen Signalen.
|
Biologen erforschen
Zellwanderung
Simulation am Computer soll Heilungschancen
verbessern
Wissenschaftler der Universität Bonn
http://www.uni-bonn.de wollen die Zellwanderung am Computer
simulieren. Von besonderem Interesse sind dabei Abwehr- und
Reparaturzellen, deren Bewegung maßgeblich für die Heilung von
Krankheiten ist. Für die Entwicklung neuer Medikamente interessieren
sich die Wissenschaftler auch für Krebszellen. Das Projekt wird von
der Volkswagenstiftung mit knapp 200.000 Euro gefördert.
Viele menschliche Zelltypen können sich bewegen: Abwehrzellen jagen
nach Infektionserregern, um sie zu fressen und zu verdauen. Bei der
Wundheilung wandern Reparatur-Zellen zur verletzten Stelle und
bilden neue Gefäße. Krebszellen bewegen sich sogar, obwohl sie es
gar nicht sollen, und können so fern von ihrem Entstehungsort
Metastasen bilden. Hautzellen bewegen sich wie Spannerraupen: Sie
heften sich mit ihrem Bauch an den Untergrund, stülpen ein "Ärmchen"
aus, "klammern" sich damit ebenfalls am Untergrund fest, lösen die
anderen Anheftungsstellen und ziehen sich mit ihrem intrazellulären
"Muskelapparat" am Zellärmchen nach vorne.
Am Bewegungsvorgang sind vor allem zwei Komponenten beteiligt. Der
Adhäsionskomplex, der mit dem intrazellulären Muskelapparat
verbunden ist, sorgt für genügend Bodenhaftung. Dieser "aktive" Teil
des Zellplasmas ist für die Krafterzeugung zuständig. "Zellen
wandern Schritt für Schritt in einem zyklischen und zeitlich genau
koordinierten Prozess", so Wolfgang Alt vom Bereich Theoretische
Biologie der Uni Bonn. "Wir wollen am Rechner simulieren, wie diese
beiden Komponenten ineinandergreifen." Erstes Ziel der Forscher ist
es, an allen Stellschräubchen der Software so zu drehen, dass sich
die virtuelle Zelle möglichst genauso bewegt wie ihr reales Vorbild.
"Dazu werden wir Simulationsläufe mit experimentellen Filmaufnahmen
vergleichen und die Parameter sukzessive optimieren."
In einem zweiten Schritt hoffen die Wissenschaftler, mögliche
Ansatzpunkte für neue Medikamente zu finden. So soll bei Krebszellen
die Zellwanderung verhindert werden, damit sich keine Metastasen
bilden. Die Computersimulation könnte zeigen, wo ein Medikament
angreifen müsste, um diesen Zweck möglichst wirkungsvoll zu
erreichen, berichten die Forscher. |
Haie orientieren sich
an Magnetfeldern
Weitere Untersuchungen folgen
Marine-Biologen haben herausgefunden, dass Haie
Veränderungen in Magnetfeldern aufspüren können. Das berichtet die
BBC unter Berufung auf Interface, ein Magazin der UK Royal Society
http://www.pubs.royalsoc.ac.uk/interface_homepage.shtml . Schon
lange haben Wissenschaftler diese Fähigkeit der Haie angenommen, da
sie riesige Strecken im Ozean entlang gerader Linien zurücklegen.
Ein Forscher-Team der Universität Hawaii
http://www.hawaii.edu hat gefangene Haie dazu trainiert, zu
bestimmten Zielen zu schwimmen sobald künstliche Magnetfelder
aktiviert wurden.
"Diese Demonstration des Vorhandenseins eines "Kompass-Sinns" sollte
es nun möglich machen herauszufinden, wie genau dieser Sinn
funktioniert und wie sensibel Haie auf die Magnetfelder der Erde
reagieren", so das Team. Das Team untersuchte in seiner Studie sechs
Sandbank-Haie und einen Bogenstirn-Hammerhai. Die Forscher hielten
die Tiere in einem Wasserbecken von sieben Meter Durchmesser. Die
Haie wurden dazu trainiert Futter am Beckenboden in einem 1,5 Meter
mal 1,5 Meter großen Bereich mit dem Auftauchen eines Magnetfeldes
in Verbindung zu bringen. Die Magnetfelder stammten von einem
Kupferring, der um das Becken herum angebracht wurde.
Nach einer Reihe von Versuchen wurde das Magnetfeld nach dem
Zufallsprinzip aktiviert. Die Fische schwammen auch dann zu der
Futterstelle wenn gar kein Futter vorhanden war. Dieses Verhalten
deuten die Forscher als Beweis für die Existenz dieses Kompasses.
"Die Aktivierung des Magnetfeldes hatte eine direkte Reaktion der
konditionierten Haie zur Folge", sagte das Team. "Sie wurden
unruhiger und erwarteten die Fütterung".
Auch Tigerhaie und Blauhaie sind dafür bekannt, dass sie in geraden
Linien große Distanzen von Hunderten von Kilometern im offenen Ozean
zurücklegen. Dann orientieren sie sich an unterseeischen Bergen, wo
geomagnetische Anomalien vorkommen. Wissenschaftler wollen
verstehen, wie die Haie diese magnetischen Felder aufspüren. Andere
Tiere, bei denen diese Fähigkeit vorhanden ist, wie Forellen oder
Tauben, weisen das eisenhaltige Mineral Magnetit auf. Haie haben
dieses Mineral jedoch nicht. Möglicherweise haben sie stattdessen
Elektro-Rezeptoren in ihren Köpfen. Auch Zugvögel, Schildkröten,
Wale, Bienen und Langusten orientieren sich an Magnetfeldern.
|
Das große Artensterben
geht weiter
Grüne Gentechnik erfüllt Erwartungen nicht
Zehn Jahre nach der Zulassung der ersten genetisch
veränderten Lebensmittel sind all jene triumphal angekündigten
Neuheiten der grünen Gentechnologie nicht eingetreten. Wie das
Münchner Umweltinstitut
http://www.umweltinstitut.org berichtet, sind aus den
verheißungsvollen News eher große Flops geworden.
Dass Gentechnik den Einsatz von Pestiziden vermindert, kann bereits
jetzt als falsch bezeichnet werden. Nach Informationen des
Biotech-Net müssen bereits sechs Jahre nach dem ersten Anbau der
genetisch veränderten Pflanzen 13 Prozent mehr Pestizide versprüht
werden als zuvor. Auch der viel gepriesene insektenresistente
Bt-Mais, der selbst ein Insektengift produziert, führt nicht zu
einem geringeren Einsatz von Pestiziden. Beim Raps ist es sogar dazu
gekommen, dass durch Kreuzung der Raps selbst zu einem hartnäckigen
Unkraut wird, das gegen alle Totalherbizide resistent geworden ist.
Dazu kann der Samen 15 Jahre im Boden keimfähig bleiben. Als Unsinn
hat sich auch die Aussage herausgestellt, dass Gentech-Pflanzen die
Umwelt schonen. Nach einer Publikation des britischen Department of
Environment wurden in einer Langzeitstudie massiv negative Folgen
für die Biodiversität festgestellt. Es kam zu einer signifikanten
Abnahme von Schmetterlingen in herbizidresistentem Raps und zu einer
rapiden Verringerung von Blütepflanzen bei Gen-Raps und
Gen-Zuckerrüben.
Zu den größten Enttäuschungen zählt aber die viel gepriesene
Ertragssteigerung der Gentechnik: In verschiedenen Studien waren die
Ergebnisse eher nüchtern. Sowohl bei Soja als auch bei Raps und
Zuckerrüben lagen die Erträge zwischen fünf und zehn Prozent unter
den konventionellen Anbaumethoden. Am schlimmsten war der Einbruch
bei der transgenen Bt-Baumwolle in Indien: die Erträge brachen um 75
Prozent ein, die Qualität der Fasern war minderwertig. Nach
Berechnungen des Saatgutherstellers Syngenta droht den Bauern
außerdem ein Wertverfall von fast 20 Prozent pro Hektar Ackerland
beim Auftreten resistenter Ackerkräuter. Auch ist der Hunger in der
Dritten Welt mithilfe der Gentechnologie kaum zu stillen, wie
zahlreiche Expertisen ergeben haben.
Zu dramatischen Nachrichten aus dem Bereich der Ökologie kam es auch
wieder in diesem Jahr: Erneut stehen Hunderte Amphibien-,
Schmetterlings-, Vögel- und Pflanzenarten vor dem Aussterben. In
zahlreichen internationalen Studien wurden die dramatischen Schwunde
von Lebewesen beschrieben. Die Gründe dafür liegen einerseits in der
Zerstörung der Lebensräume, bei Bioinvasoren, die lokale Arten
massiv zurückdrängen, und in der globalen Erwärmung. Obwohl der
gesamte Bestand an Tier- und Pflanzenarten immer noch nicht erhoben
ist, könnte die Situation eintreten, dass Spezies aussterben, ehe
sie wissenschaftlich beschrieben wurden. Derzeit sind zahlreiche
Expeditionen damit beschäftigt, die Meere - hier vor allem die
Tiefsee - und ökologische Nischen wie etwa die Regenwälder
Südostasiens nach neuen Spezies zu durchforsten. Forscher vermuten,
dass in den bisher unentdeckten Lebewesen ein großes Potenzial für
die moderne Medizin liegt.
Links zum Thema:
Greenpeace: Gentechnologie nutzlos gegen Armut
http://www.pressetext.at/pte.mc?pte=040517039
Umweltorganisationen fordern gentechnikfreie Regionen in EU
http://www.pressetext.at/pte.mc?pte=040428014
Gen-Pflanzen erobern auch herkömmliche Saat
http://www.pressetext.at/pte.mc?pte=040224022
Bio-Invasoren werden zur Chefsache
http://www.pressetext.at/pte.mc?pte=040209014
Zahl der bedrohten Tierarten steigt auf 15.000
http://www.pressetext.at/pte.mc?pte=041118038
Schlechte Zeiten für Frösche
http://www.pressetext.at/pte.mc?pte=041015019
|
Routinierter Gebrauch
von Werkzeug bei Kapuzineraffen entdeckt
Sie verstehen den Zusammenhang zwischen Ursache
und Wirkung
Der erste feste Beweis dafür, dass Affen Werkzeuge
benutzen, ist nun von Wissenschaftlern gefunden worden wie die BBC
berichtet
http://www.bbc.co.uk . Die Forscher aus Cambridge beobachteten
wilde Kapuzineraffen im brasilianischen Caatinga Trockenwald, die
Steine zum Aufstöbern von Futter benutzten, und das fast täglich.
Bisher war nur bekannt, dass Kapuzineraffen Werkzeuge in
Gefangenschaft benutzten. Doch in freier Wildbahn wurde dies nur
selten beobachtet. Nach den neuesten Beobachtungen ist jedoch
anzunehmen, dass der Gebrauch von Werkzeug gewohnheitsmäßig und
routiniert ist.
Die Affen benutzen die Werkzeuge zum Graben, um Samen zu knacken und
um Äste auszuhöhlen. Außerdem graben sie damit nach Wurzelknollen
und untersuchen hohle Bäume und Felsspalten. Das Graben wurde am
häufigsten beobachtet. Die Affen hielten dabei den Stein mit einer
Hand und schlugen damit schnell drei bis sechs Mal auf den Boden,
während sie gleichzeitig mit der anderen Hand die Erde
wegschaufelten. Antonio Moura und Phyllis Lee, die Autoren der
Studie, schlussfolgern aus ihren Beobachtungen, dass wilde
Kapuzineraffen den Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung viel
eher verstehen als bisher angenommen. "Wir denken, dass die
Ergebnisse extrem wichtig sind für das Verstehen der Rolle von
Werkzeugen in der kognitiven Evolution", sagte Moura.
Die Anthropologen aus Cambridge nehmen weiter an, dass die Affen
Werkzeuge nur unter bestimmten ökologischen Bedingungen gebrauchen,
wie etwa während der lange Trockenzeit des Caatinga. Wenn Futter
nicht mehr im Überfluss vorhanden ist, ist der Gebrauch von Werkzeug
äußerst wichtig für die Affen. Damit können sie sich noch nahrhaftes
Futter wie die Knollenwurzel beschaffen, die sonst unerreichbar
wäre.
Der routinierte Gebrauch von Werkzeug ist bei großen Affenarten wie
dem Schimpansen bereits bekannt. Doch bedeutet der Schritt zwischen
diesen simplen Werkzeugen und denen, die von den frühen Menschen
gemacht wurden, einen großen kognitiven Sprung. Man kann Schimpansen
zwar zeigen, wie man einen Stein bearbeitet um ihn als
Schneidewerkzeug zu benutzen, wie es die frühen Vorfahren des
Menschen getan haben. Doch scheinen sie nicht zu verstehen, dass man
den Stein zum Beispiel im richtigen Winkel schlagen muss. Das ist
eine Fähigkeit, die die frühen Menschen bereits besaßen.
|
Zukunftsvision: Bis
1.000 Jahre alt werden
SENS-Projekt erlaubt Altern ohne Verfall
Bis an die 1.000 Jahre will der Genetiker Aubrey
de Grey den Menschen werden lassen. Altern ist nur ein
physikalisches Phänomen und diesem will der Forscher mit seinem
Projekt SENS (Strategies for Engineered Negligible Sensescence)
http://www.gen.cam.ac.uk/sens mit medizinischem Know-how
entgegenwirken, berichtet BBC-Online.
De Grey will alle Arten von molekularen und zellulären Störungen und
Fehlern, die sozusagen mit der Zeit kommen, reparieren. Jede
Methode, die dazu geeignet ist, das zu tun, funktioniert bereits,
befindet sich gerade in klinischen Tests oder basiert auf
Technologien, die bereits existieren, aber noch mit anderen
kombiniert werden müssen. Das bedeutet auch, dass das gesamte
Lebensverlängerungsprojekt innerhalb der kommenden zehn Jahre zuerst
bei Mäusen funktionieren muss, ehe es dann weitere zehn Jahre später
beim Menschen angewendet werden kann.
Wenn diese Therapien wirken, werden Altersschwäche und
Gebrechlichkeit der Vergangenheit angehören, zeigt sich der Forscher
überzeugt. Dass damit das Leben unendlich lange dauert, das
verspricht der Forscher aber nicht, denn sowohl Unfälle als auch
Schlangenbisse und neue Influenza-Erreger werden uns auch dann noch
das Leben verkürzen. Der Forscher geht sogar davon aus, dass heute
60-Jährige die Ersten sein werden, die 1.000 Jahre alt werden.
Der Wissenschaftler sieht das Altern als sehr komplexen Vorgang. "Es
gibt sieben Typen molekularer und zellulärer Zerstörung inklusive
dem Zellverlust ohne Ergänzung sowie Mutationen in den Chromosomen,
die tatsächlich zu umgehen sind", erklärt de Grey. Die meisten
dieser Schäden können bereits heute mit den gängigen Technologien
oder mit jenen, die gerade entwickelt werden, behoben werden.
"Die Lebenslänge wird wesentlich variabler werden und
Gebrechlichkeit wird sich nicht einstellen", so de Grey. Typische
Alterserscheinungen sollen der Vergangenheit angehören und Älter
werden bedeutet dann nicht, all jene Problemen zu haben, an denen
ältere Menschen heute leiden. De Grey, der das SENS-Projekt an der
Cambridge University leitet, hält derzeit auch den Methusalah Mouse
Prize für die Lebensverlängerung von Mäusen.
|
Tausende Jahre alte
Pilze wieder belebt
Forscher bringen Mikroorganismus aus Sediment zum
Wachsen
Indischen Wissenschaftlern ist es gelungen Pilze
aus Tiefsee-Sedimenten wieder zu beleben. Das Alter der Pilze
beträgt zwischen 180.000 und 430.000 Jahre. Sie wurden im Chagos
Graben im Indischen Ozean in einer Wassertiefe von 5.900 Metern aus
dem Gestein gebohrt. Damit sind das die ältesten Pilze, die in einer
Nährlösung zum Wachsen gebracht wurden, berichtet BBC-Online
http://news.bbc.co.uk .
Der Versuch macht deutlich wie beeindruckend die
Widerstandsfähigkeit vieler Mikroorganismen ist, berichtet das
Forscherteam von Deep Sea Research 1. Wie zahlreiche andere
Tiefseegräben verläuft auch der Chagos Graben parallel zu einem
vulkanischen Gebirgszug. Der Graben ist einer der tiefsten im
Indischen Ozean. An Bord des Forschungsschiffes haben die Forscher
Chandralata Raghukumar und sein Team vom National Institute of
Oceanography in Goa und vom Indian Institute of Chemical Technology
in Hyderabad die fünf Zentimeter großen Bohrkerne verpackt, um eine
Kontamination mit modernen Mikroben zu verhindern.
Den Forschern ist es dann gelungen in einer Malzextraktlösung aus
Agar als Nährstoff die Pilze zum "Leben zu erwecken". In
Bohrkerntiefen von 15 und 50 Zentimetern fanden die Forscher eine
Pilzart, die keine Sporen produziert. In Tiefen von 160 Zentimetern
konnten sie eine große Dichte von Sporenpilzen namens Aspergillus
sydowii ausmachen. Auch in größeren Tiefen zwischen 280 und 370
Zentimetern konnten die Forscher diesen Pilz in großen Mengen
finden. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass diese Pilze
seinerzeit vom Land gekommen sind und ins Meer geweht wurden. Dort
sanken sie zu Boden.
Alte Mikroorganismen, die eventuell sogar noch am Leben sind,
vermuten Forscher auch am Lake Vostok in der Antarktis. Zuletzt gab
es heftige Kritik am Vorstoß russischer Forscher. Wissenschaftler
befürchten nämlich eine Kontamination mit anderen Mikroben.
|
Biotechnologie soll
weiblicher werden
"Women with Passion" am 30. November im Cafe
Prückel
Die Networking Plattform "Women with Passion" (
http://www.womenwithpassion.at.tt ) geht in die nächste Runde
und widmet ihre zweite Veranstaltung Frauen in der Biotechnologie.
Unter der Moderation von Lydia Goutas (Molekularbiologin und
Managing Partner LEHNER EXECUTIVE PARTNERS sprechen Frauen über
Karrieremöglichkeiten in einer Zukunftsbranche und ihr Leben
zwischen Beruf und Familie.
"Women with Passion in Biotechnology" ist der erste Spartenzweig der
Frauenplattform und wurde von Deborah Walker, einer amerikanischen
Rechtsanwältin mit Biotech-Erfahrung ins Leben gerufen.
Biotechnologie zählt zu den zukunftsträchtigsten und innovativsten
Bereichen der Forschung und entwickelt sich mehr und mehr zu einem
zentralen Wirtschaftszweig dessen Bedeutung in den nächsten Jahren
enorm steigen wird. "Wir konnten für unsere Veranstaltung
international erfolgreiche Frauen gewinnen, die über ihre Arbeit in
einer Männerdomäne sprechen. Speziell in Österreich gibt es im
naturwissenschaftlichen Bereich noch immer zu wenig Frauen", meint
Nigel Stonham, der Gründer von "Women with Passion".
Als Sprecherinnen stehen Univ.-Prof. Margit Sara (Leiterin des Erwin
Schrödinger Instituts für Nanobiotechnologie) und Dr. Sabine Ecker
von Life Science Austria (LISA -
http://www.vienna.lifescienceaustria.at/ ) zur Verfügung. Lydia
Goutas diskutiert mit ihnen über Karrieremöglichkeiten in einer
Zukunftsbranche und ihr Leben zwischen Beruf und Familie. Vor,
während und nach dem Event besteht die Möglichkeit zum
Speednetworking mit den Vortragenden.
"Wir wenden uns an Frauen, die ihre berufliche Zukunft in diesem
Bereich sehen. Ob als Forscherin, Managerin, zukünftige
Unternehmerin oder in einer anderen Position. Zielgruppe sind auch
Lehrerinnen, Studentinnen, Coaches und Jugendarbeiterinnen", so
Stonham. Der Brite sieht die Möglichkeit zum alters- und
bereichsübergreifenden Networking als Hauptvorteil der
Frauenplattform.
Women with Passion in Biotech:
30. November 2004
19:00 Uhr
Cafe Prückel
Stubenring 24
1010 Wien |
Bakterien greifen Eisen an
Deutsche Forscher entschlüsseln Biokorrosion in
Rohrleitungen
Forschern des Max-Planck-Instituts für marine
Mikrobiologie
http://www.mpi-bremen.de ist ein entscheidender Durchbruch bei der
Oxidation von Eisen gelungen: Sie haben Bakterien entdeckt, die Eisen
wesentlich schneller korridieren lassen als dies etwa durch den
Verbrauch von Wasserstoffgas möglich wäre, berichten die Experten, die
gemeinsam mit dem Materialprüfungsamt in Bremen und dem
Max-Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf die Entdeckung
gemacht haben.
Eisen ist das technologisch wichtigste Metall. Es hat aber einen
Nachteil: Ungeschütztes Eisen rostet. Hauptschuld daran trägt der
Sauerstoff der Luft, der Eisen in nasser Umgebung angreift. Auch in
vollständig wassergefüllten Rohrleitungen und Behältern, wo nur Wasser
aber keine Luft vorhanden ist, bleibt Eisen nicht erhalten, sondern
korrodiert. Daran sind Bakterien schuld, die ohne Sauerstoff leben
können. Experten nennen diesen Vorgang anaerobe Biokorrosion. Unbekannt
waren aber die Bakterienarten, die zu Zerstörungen von Rohrleitungen
(auch in der Erdöltechnologie) führen. Bekannt war den Wissenschaftlern,
dass das Wasser alleine das Eisen angreifen kann und dabei flockige
Formen des zweiwertig positiven Eisens und Wasserstoffgases entstehen.
Diese Korrosion dauert aber im Vergleich zum Rosten relativ lange.
Die Auflösung von Eisen durch Mikroorganismen ist ein komplexer
elektrochemischer Prozess. Dieser macht sich nicht so sehr als flächige
Korrosion, sondern eher als Lochfraß bemerkbar und kann in Pipelines
kostspielige Schäden verursachen. Hauptverursacher sind so genannte
sulfatreduzierende Bakterien. Diese sind überall in Gewässern verbreitet
und können aber weder Mensch noch Tier noch Pflanze infizieren. Bei
diesen Bakterien gibt es genau genommen zwei Korrosionsmechanismen,
berichten die Max-Planck-Forscher. Der eine Korrosionsmechanismus führt
dazu, dass die Bakterien das in natürlichen Wässern häufige Sulfat zu
Schwefelwasserstoff reduzieren. Diese faulig riechende, aggressive und
giftige Substanz greift das Eisen an. Der zweite Korrosionsmechanismus
ist weniger erforscht: Sulfatreduzierende Bakterien verwenden nämlich
auch Wasserstoffgas, um Sulfat zu reduzieren. Weil sich auf Eisen in
Wasser langsam Wasserstoffgas als Produkt bildet, wurde lange
angenommen, dass dessen Verbrauch durch die sulfatreduzierenden
Bakterien die Auflösung des Metalls im Wasser beschleunigt. "Im Falle
der Biokorrosion von Eisen ist diese Vorstellung offensichtlich aber
nicht haltbar", berichten die Forscher. Alles spricht dafür, dass sie im
engen Kontakt mit dem Eisen diesem direkt Elektronen entziehen. Der
Elektronenentzug aus Eisen bedeutet Korrosion.
Unbekannt ist aber weiterhin noch, wie ein Elektronenfluss zwischen
Eisen und Bakterienzellen zustande kommt. "Wenn man die Biochemie
versteht, wird man auch gezielter forschen können, um Schutzmaßnahmen zu
entwickeln", berichten die Experten. |
Langusten nutzen Magnetismus zur Orientierung
Auch
wirbellose Tiere verfügen über hochsensible Ortungssysteme
|
| |
Jüngsten
Forschungsberichten zufolge, verfügen auch Langusten über sensible Sinne, die
es ihnen ermöglichen, sich am Ozeanboden zurecht zu finden. Wissenschaftler
der Universität von North Carolina haben karibische Langusten untersucht und
entdeckt, wie sie den Erdmagnetismus zur Orientierung verwenden, berichtet das
Wissenschaftsmagazin Nature
http://www.nature.com in seiner aktuellen Ausgabe.
Forscher wissen, dass Zugvögel, Schildkröten oder Wale mithilfe des
Magnetismus ihre Wanderungen durchführen können. Kleine Unterschiede im
Erdmagnetfeld helfen ihnen, sich am Globus zu orientieren. Neu hingegen ist
die Erkenntnis, dass Langusten und wahrscheinlich auch andere wirbellose Tiere
diese Fähigkeiten ebenso besitzen. "Es ist nicht das erste Wirbellose Tier,
das seine magnetischen Sinne demonstriert, aber es ist eines der besten
Beispiele für wirkliche Navigation", so Studienautor Larry Boles von der
Universität von North Carolina, der gemeinsam mit Kenneth Lohmann Langusten
vor den Florida Keys gefangen hat. In ersten Untersuchungen stellten die
Wissenschaftler fest, dass die Langusten in der Nacht ihren Bau verließen und
weite Strecken im Dunkeln zurücklegen und ohne Probleme ihre Heimat
wiederfinden konnten. In Versuchen wurden gefangene Tiere 16 Kilometer von
ihrem Heimatplatz entfernt freigelassen.
Während des Abtransports sind die Tiere in Kunststoffbehältern gehalten
worden, so konnten sie keine visuellen oder chemischen Veränderungen im Wasser
ausmachen. An der Testseite wurden sie zunächst in geschlossene Becken
gegeben. Selbst dort konnten sie die Richtung ihrer eigenen Umgebung sofort
feststellen. Das funktionierte auch bei verschlossenen Augen. Die Forscher
haben auch versucht mithilfe eines schwachen Magnetfeldes die Tiere in falsche
Richtungen zu bewegen. "Die Tiere konnten innerhalb kürzester Zeit
herausfinden, wo sie sich befanden", so Lohmann. "Wenn ein schwaches
Magnetfeld, das nördlich ihrer Heimat lag, imitiert wurden, bewegten sich die
Tiere in südlicher Richtung. Bei einem Magnetfeld, das südlich der Heimat der
Tiere imitiert wurde, zog es die Langusten Richtung Norden", erklärt der
Wissenschaftler. Das sei auch der Beweis dafür, dass die Langusten nicht nur
über einen Richtungssinn oder eine Art natürlichen Kompass verfügen, sondern
tatsächlich in der Lage sind, geografisch zu bestimmen, wo sie sich gerade
befinden. "Das entspricht einem Menschen, der mit einem GPS ausgerüstet ist",
vergleicht Lohmann die Fähigkeit. Solche Systeme sind bei Zugvögeln und
Schildkröten vorhanden, sind der Wissenschaft bei Wirbellosen aber bisher
unbekannt. "Ameisen und Bienen haben ein Navigationssystem, aber dies
entspricht keinem echten Positionssystem", so Lohmann. Langusten tragen in
ihrem Körper auch Magnetit, ein Material aus dem Kompassnadeln bestehen.
In weiteren Forschungsarbeiten wollen die Wissenschaftler nun untersuchen, auf
welche Erdkräfte die Langusten reagieren und ob auch andere Krebstiere wie
etwa Hummer über diese Fähigkeiten verfügen.
Tiere
suchen kältere Regionen
US-Forscher entdecken: Muster der klimatischen Flucht
Zwei
verschiedene Gruppen von amerikanischen Biologen berichten in der jüngsten
Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature
http://www.nature.com ,
dass Wildtiere mit Migrationen auf die globale Erwärmung reagieren. Nach den
Aufzeichnungen der beiden Forscherteams sei das ein Hinweis auf eine
Klimaänderung.
Viele Spezies verändern ihre Lebensgebiete, um kühlere oder höher gelegene
Lebensbereiche zu finden. Nach Aufzeichnungen der Forscherin Camille Parmesan
von der Universität in Texas in Austin
http://www.utexas.edu
haben sich die Tiere mit 6,1 Kilometer pro Dekade Richtung Norden bewegt.
Insgesamt hat das Forscherteam rund um Parmesan mehr als 1.700 Tierarten
untersucht. Der Frühling zieht global gesehen um 2,3 Tage pro Dekade früher
ein. Das habe Auswirkungen auf Zugvögel und auf die vorverlegte Brutzeit
verschiedener Tierarten.
Das zweite Forscherteam um Terry Root von der kalifornischen Stanford
Universität
http://www.stanford.edu hat bei Untersuchungen festgestellt, dass die
Migration von Tieren, die in höheren Lagen oder weiter im Norden leben,
besonders signifikant ist. Dort ist die Änderung der Temperaturen besonders
groß. Roots Analyse folgt 143 Einzelstudien von über 1.400 Spezies, die
verschiedene Informationen über Tierarten und globale Erwärmung umfasst. Nach
den Ergebnissen der Untersuchungen gebe es bereits deutliche Zeichen von
Veränderungen. Diese treten von Mollusken bis hin zu Säugetieren und von
Gräsern bis hin zu Bäumen auf. "Das ist ein Beweis, dass eine globale
Erwärmung bereits jetzt einen großen Einfluss auf die Umwelt hat", so der
Forscher.
Die Synergien der rapiden Temperatursteigerungen und andere Stresseffekte wie
etwa die Zerstörung des natürlichen Habitats verändern die gesamten
ökologischen Abläufe zwischen den einzelnen Lebewesen. Dazu zählt zum Beispiel
die Migration. Die Veränderungen können auch zum Aussterben einiger Spezies
führen, warnt der Forscher.
Andere Forscher sind der Ansicht, dass die Klimaänderung eine natürliche
Erscheinung ist, die nicht eindeutig erklärbar sei. Die beiden Groß-Studien
sprechen jedenfalls eine andere Sprache.
Kontroverse Theorie zum Ursprung des Lebens
Britisch-deutsches Forscherteam: Zuerst war die Zelle, dann
das Leben
Ein britisch-deutsches Forscherteam hat eine neue und auch kontroverse
Theorie über den Ursprung des Lebens. Lebende Systeme sollen in kleinen
Hohlräumen von Eisensulfid-haltigen Felsen am Meeresgrund entstanden sein.
Laut der Theorie von Michael Russell vom Scottish Environmental Research
Centre und William Martin von der Universität Düsseldorf stand am Anfang die
Zelle, die später mit Molekülen - den Bausteinen des Lebens - ausgestattet
wurde. Seit den 30er Jahren gingen Wissenschaftler davon aus, dass sich diese
Bausteine durch chemische Reaktion in der Ur-Atmosphäre bildeten, die sich
dann zu Zellen zusammensetzten.
Martin und Russell behaupten, dass die ersten Zellen keinen lebenden waren,
sondern anorganische Zellen aus Eisensulfid. Diese bildeten sich nicht auf der
Erdoberfläche, sondern in totaler Finsternis am Meeresboden. Im Inneren der
Zellen sammelten sich Sulfide, Cyanide, Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Diese
sollen schließlich miteinander reagiert und die ersten lebenden Organismen
gebildet haben, schreiben die Forscher im Fachmagazin der Royal Society
http://www.royalsoc.ac.uk
"Philosophical Transactions B"
http://www.jstor.org/journals/00804622.html .
Eine der Schlussfolgerungen der Theorie von Martin und Russell ist, dass Leben
auf anderen Planeten oder großen Monden in unserem Sonnensystemen wesentlich
wahrscheinlich als angenommen ist. Leben, so die Forscher in einem Bericht der
BBC, ist die chemische Folge von Konvektionsströmungen durch die Erdkruste und
prinzipiell könnten diese auf jedem nassen, steinigen Planeten vorkommen.
Missing-link zwischen Vögeln und Dinosauriern gefunden
"Sinoventator changii" beweist die Verwandtschaft
Paläontologen haben in der chinesischen Yixian-Formation das fehlende
Glied zwischen Dinosauriern und Vögeln entdeckt. Dies berichtet Peter
Makovicky vom Field Museum Chicago
http://www.fmnh.org . "Sinoventator changii" heißt der neue Dinosaurier,
der zu den frühen Fleischfressern zählt.
"Sinoventator changii war wahrscheinlich gefiedert und ist nahe verwandt
mit dem ältesten bekannten Vogel, Archaeopteryx. Möglicherweise sind sie sogar
gleich alt", sagte Makovicky. Das bringt den Beweis, dass sich große
strukturelle Veränderungen zwischen Vögeln und Dinosauriern schon früher in
der Evolution ereignet haben als bisher angenommen wurde. "Dieser Fund macht
ein für allemal klar, dass Vögel von Dinosauriern abstammen", so Makovicky.
Das Fossil ist 130 Mio. Jahre alt und gehört zur Unterordnung Therapoda,
Famile Troodontidae. Normalerweise waren Therapoda große Saurier wie zum
Beispiel Tyrannosaurus, aber jene Therapoda, von denen Vögel abstammen, zeigen
einen evolutionären Trend zu kleinem Körperwuchs. Ein adulter Sinoventator
changii erreichte maximal eine Größe von einem Meter. Das gefundene Skelett
war kaum größer als das eines Huhns. In einigen Eigenschaften ähnelt er auch
der Gruppe der Dromaeosaurier.
In der Yixian-Formation wurden schon mehrere gefiederte Dinosaurier
gefunden. Makovicky plant noch weitere Grabungen in China durchzuführen, da
diese Region auch wichtige Aufschlüsse über die Evolution von Dinosauriern,
Säugetieren und Insekten enthält. Makovicky meint: "Obwohl große Dinosaurier
spektakulärer sind, können wir mehr über die Evolution von den kleineren und
oft übersehenen Arten lernen." Ein ausführlicher Bericht findet sich in der
aktuellen Ausgabe von "Nature"(Bd. 415, S.780).
Frosch-Virus tötet Millionen von Lurche
Massensterben von Amphibien in Großbritannien
Ein Massensterben von Fröschen melden die britischen Umweltbehörden, heute,
Montag. Wissenschaftler sind sich sicher, dass die Krankheit, die in der
Zwischenzeit Millionen Froschlurche das Leben gekostet hat, durch ein Virus
hervorgerufen wurden. Die Krankheit, die nach Angaben des Froglife Trust
http://www.froglife.org in
Südost-England begann, habe bereits die Grenze von Schottland überschritten.
Das Virus, das die Gliedmaßen der Tiere verstümmelt, ist, so der Direktor
des Froglife Trust Tom Langton, schlimmer als Myxomatosis, einer Pest, die die
Hasenpopulation vernichtet hat. "Das Sterben der Frösche geht langsam vor
sich. Das Virus führt zu hämmorhagischen Blutungen und einer Verdünnung der
Haut. Die Tiere sterben dann einen qualvollen Tod", so der Wissenschaftler.
Das britische BBC-Wildlife Magazine, das gemeinsam mit der Froglife
Organisation und dem Institut für Zoologie an dem Forschungsbericht arbeitet,
hat mehr als 62.000 tote Amphibien untersucht. Als Ursache für die Erkrankung
vermuten die Forscher im Import von Goldfischen.
Bis vor 20 Jahren kamen die meisten Goldfische aus Italien. In der
Zwischenzeit sind die USA und Israel die Hauptimportländer für die Zierfische.
Ochsenfrösche bedrohen vor allem in den USA die Goldfischzucht und werden dort
mit Gewehren erschossen. "Teile der Frösche könnten dann von den Fischen
gefressen worden sein. Möglicherweise sind die Viren mit den Goldfischen nach
Großbritannien gekommen sein", so Langton. Es sei aber eine komplexe
Situation, die erst genau erforscht werden müsse, räumt der Wissenschaftler
ein. Dazu fehle es jedoch am nötigen Geld. Mitverantwortlich sei aber auch
Änderungen im Wetter und möglicherweise Inzucht von Tieren im innerurbanen
Bereich, glaubt der Forscher.
Die Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass die Frösche eine wichtige
Rolle in der Ökologie spielen. Die ersten Fälle der seltenen Frosch-Krankheit
wurden bereits Ende der 80-er Jahre aus London gemeldet.
Unbekannte Mikroben im "toten" Fluss entdeckt
Forscher identifizieren neue Spezien im spanischen Rio Tinto
Wissenschaftler des Paul Center for Comparative Molecular Biology and
Evolution haben im extrem sauren und giftigen, tiefrot gefärbten spanischen
Rio Tinto ein florierendes Ökosystem entdeckt. Bisher ist man davon
ausgegangen, dass der Fluss tot ist, da hohe Eisenkonzentrationen in den
umgebenden Böden als Rost im Wasser gelöst sind. Die Forscher haben nun in dem
90 Kilometer langen Fluss spezielle Mikroorganismen entdeckt, die auf weitere
bisher unbekannte Art schließen lassen, so ein Bericht im Journal of
Eukaryotic Microbiology
http://www.jeukmic.org .
Linda Amaral Zettler vom Bay Paul Center entnahm Proben der Fluss-Sedimente
und des Biofilms von lebenden bzw. toten Organismen, der den Boden und die
Ufer bedeckt. Mittels molekularer Technik und DNA-Analysen bestimmten sie die
Arten der Lebewesen, die im Fluss leben. Bei den Lebewesen handelt es sich
hauptsächlich um neue Einzeller sowie photosynthetische Algen, die ihre
Nahrung selbst herstellen. Unter den anderen detektierten Mikroben befinden
sich heterotrophe Organismen, die sich von anderen Lebewesen ernähren. Für
Zettler gibt es keine Zweifel, dass es sich um neue Spezien handelt. Zettlers
Ergebnisse sollen das Verständnis verbessern, wie Organismen in einer
lebensfeindlichen Umgebung überleben können, wie dies auch auf anderen
Planeten der Fall ist.
Bay Paul Center:
http://hermes.mbl.edu/labs/JBPC/?-db=labs.fp3&-format=lab%5fdetail.htm&-sortfield=order&-max=2147483647&-recid=29&-findall
Amöben töten mit "Killerproteinen"
Wissenschaftler isolieren Amoebapores
Sie gelten als die "potentesten Killerzellen" der Natur: Amöben. Sie können
jede Art von Wirtszellen, sogar die Abwehrzellen des Immunsystems, binnen
weniger Minuten töten. Wissenschaftler der Universität Würzburg
http://www.uni-würzburg.de haben
jetzt entdeckt, dass sich die Einzeller dazu spezieller Proteine bedienen.
Weltweit erkranken jedes Jahr 50 Mio. Menschen an den Folgen einer
Infektion mit Amöben. Diese Erreger (Entamoeba histolytica), die im Dickdarm
des Menschen parasitieren, rufen die als Amöbenruhr bekannte
Durchfallerkrankung hervor. Werden die Amöben mit dem Blutstrom in andere
Organe - vor allem die Leber ausgeschwemmt - ermöglichen ihnen so genannte
Porenbildende Proteine - auch als Amoebapores bezeichnet - dort
lebensbedrohliche Abszesse zu bilden.
"Amoebapores binden an die Zellmembran, dringen in sie ein und lagern sich
dann meist gruppenweise zusammen", erläutert Prof. Dr. Matthias Leippe, der
die Untersuchungen leitete. "Sie bilden regelrechte Löcher aus, so groß, dass
sie häufig sogar im Elektronenmikroskop sichtbar gemacht werden können." Die
Löcher verändern gänzlich die Bedingungen im Zellinneren. Kann die Zelle die
Durchbrüche nicht reparieren, stirbt sie.
Den Wissenschaftlern gelang es, die Amöben so zu manipulieren, dass sie
deutlich geringere Mengen dieser Proteine bilden konnten. Damit wurden auch
ihre zellzerstörenden Aktivitäten drastisch reduziert. Im Tierexperiment
hatten die Amöben dann ihre Fähigkeit zur Ausbildung von Leberabszessen fast
vollständig verloren. Bislang haben die Forscher drei Amoebapores isoliert und
- als erste porenbildende Proteine eines Parasiten überhaupt - molekular
charakterisiert.
"Killerproteine" wurden bereits in zahlreichen Organismen nachgewiesen - in
Bakterien ebenso wie in Pilzen oder Säugetieren. Selbst das Immunsystem des
Menschen tötet fremde und virusinfizierte Zellen unter anderem nach diesem
Prinzip. Bestimmte antimikrobielle und zellzerstörende Proteine, die unlängst
in den Abwehrzellen von Säugern entdeckt wurden, sind sogar sehr ähnlich
gebaut wie die Amoebapores. Es sei daher durchaus denkbar, dass es sich bei
den porenbildenden Proteinen der Amöbe um die archaischen Vorfahren einiger
Proteine handelt, die im Immunsystem der höher entwickelten Tiere und des
Menschen auftreten, so Leippe.
Wundheilung und Wasseraufbereitung mit Shrimps-Schalen
Chitin-Panzer von Krustentieren liefert hochwirksamen
Wirkstoff
Der Chitin-Panzer von Krustentieren liefert Wissenschaftlern und
Unternehmern einen Wirkstoff, der über beeindruckende Fähigkeiten verfügt. Das
natürliche Polymer Chitosan eignet sich zur Wundheilung, Abwasserklärung und
zur Lebensmittel-Frischhaltung. Wissenschaftler der Arbeitsgemeinsachft
industriellen Forschungsvereinigung Otto von Guericke (AiF)
http://www.aif.de haben den engen
Verwandten der Zellulose genauer untersucht.
Chitosan hemmt die Bakterienbildung und verhindert Entzündungen, speichert
Feuchtigkeit und bindet Proteine, Eiweiße, Fette und Gerüche. Der Wirkstoff
ist biologisch abbaubar, völlig ungiftig und nach Zellulose der zweithäufigste
natürlich nachwachsende Rohstoff der Welt. Walter Becker, Professor für
Textilchemie der Fachhochschule Niederrhein in Krefeld, hat im Rahmen eines
AiF-Forschungsprojektes die Eigenschaften der Chitosane bei der Wundheilung,
der Flüssigkeitsaufnahme und der Vermeidung von Gerüchen untersucht. Dabei hat
der Wissenschaftler Fasern mit dem Wirkstoff ummantelt, um die Vermehrung von
Bakterien zu mindern, die für Schweiß- und andere Gerüche sorgen.
Chitosan steht als Geruchsabsorber bereits im Einsatz: die mit dem
Wirkstoff beschichteten Luftfilter lagern Schmutzpartikeln, die stark riechen,
doppelt so stark an wie Unbeschichtete. Bei der Frischhaltung von leicht
verderblichen Lebensmitteln leistet der Stoff wertvolle Dienste, weil er viel
Flüssigkeit aufnehmen kann. So verhindern mit Chitosan beschichtete Kartonagen
Feuchtigkeit und hemmen damit das Wachstum von Krankheitskeimen. Auch als
Wundauflage kann Chitosan bei nässenden Stellen und wundgelegenen Patienten
die Flüssigkeit aufsaugen und gleichzeitig die Zellneubildung anregen. Erste
Erfahrungen haben gezeigt, dass sich die Heilgeschwindigkeit verdoppelt.
Breite Anwendung findet Chitosan bereits in der Abwassertechnik: Als
Flockungsmittel wird es mineralischen und organischen Schlämmen zugesetzt.
Winzige Schwebstoffe, die zu klein für jeden Filter sind, ballen sich nach
Zugabe von Chitosan zu größeren Klumpen zusammen und können so mühelos aus dem
Wasser abgefischt werden. Auch Algen in Swimming-Pools können damit bekämpft
werden. Die guten Vernetzungseigenschaften des Stoffes machen sich auch andere
Branchen zu Nutze: In der Papierindustrie erhöht Chitosan die
Nassreißfestigkeit von Filterpapieren und verhindert das Auslaufen der
Farbränder auf bedruckten Dokumenten. Als Zusatz von Haarspray festigt es die
Frisur mit einem feinen Zellulosefilm, der gleichzeitig das Zellwachstum
stimuliert und der Schuppenbildung entgegenwirkt.
Das Unternehmen Heppe GmbH, das ökologische Alternativen für breite
chemische Anwendungen entwickelt, importiert und veredelt Chitosan aus Asien.
Dabei kooperiert Heppe mit Partnern in China, Thailand und Indonesien, die den
Rohstoff aus der Krabbenfischerei gewinnen und zum Teil bereits in Halb- und
Fertigprodukte weiterverarbeiten. Das Unternehmen hat eine
Produktionskapazität von rund 250 Tonnen Chitosan pro Jahr.
Beuteltiere rücken Menschen verwandtschaftlich näher
Forschungsergebnisse stellen Evolution des Menschheit unter
neues Licht
Forscher der Duke University in North Carolina http://www.duke.edu
haben genetische Hinweise dafür gefunden, dass Beuteltiere, die vor allem in
Australien zu finden sind, weitaus näher mit anderen Säugetieren verwandt
sind als bisher angenommen. Das Team rund um Randy Jirtle meinte, dass frühere
Ergebnisse in der Genforschung über die Evolution von Säugetieren möglicherweise
unrichtig seien. Somit wird die bisher vertretene Meinung, dass die
Entwicklung des modernen Menschen in Afrika stattgefunden hat, in ein neues
Licht gerückt.
Anfang dieses Jahres fanden Forscher nach der Studie von versteinerten Säugetier-Zähnen
allerdings Beweise für das Gegenteil. Jirtle und sein Team konnten diese
Theorie nach der Analyse von Zellkern-Genen nun bestätigen. Den neuesten
Ergebnissen zufolge entstanden Kloakentiere in der südlichen Hemisphäre, während
Beuteltiere und plazentale Säugetiere weniger weit entfernte gemeinsame
Vorfahren in der nördlichen Hemisphäre haben.
Jirtle meint, dass Analysen mittels mitochondrialer DNA die Evolution von Säugetieren
nicht verlässlich erklären können. Mitochondriale DNA ließ darauf schließen,
dass der moderne Mensch in Afrika entstanden war und sich von dort aus über
die Welt verbreitet hat. Nun wird die Evolutions-Debatte zu Gunsten jener, die
meinen, dass der Mensch gleichzeitig in mehreren Teilen der Welt entstanden
ist, wieder entfacht.
Säugetiere werden in drei Gruppen eingeteilt: Erstens Beuteltiere wie das
Känguruh oder der Koala, zweitens Kloakentiere wie zum Beispiel das
Schnabeltier und drittens plazentale Säugetiere wie Menschen, Hunde oder
Pferde. Chinesische und schwedische Forscher hatten nach Analyse von
mitochondrialer DNA vor vier Jahren herausgefunden, dass Beutel- und
Kloakentiere eng miteinander verwandt sind.
Schaltplan der Photosynthese erforscht
Dreidimensionale Struktur gibt Einblick in molekulare
Wechselwirkung
Wissenschaftler der Technischen Universität Berlin http://www.tu-berlin.de
haben in Zusammenarbeit mit der Freien Universität Berlin http://www.fu-berlin.de
den detaillierten Schaltplan des Photosystems I erforscht. Das schreiben
Wolfram Saenger, Horst Tobias Witt, Petra Fromme und Norbert Kraus im
Fachmagazin Nature http://www.nature.com
. Photosystem I ist einer der beiden Proteinkomplexe, der bei der
Photosynthese abläuft. Bei der Photosynthese wandeln Bakterien und Pflanzen
Licht in chemische Energie um.
Wie Norbert Kraus gegenüber pressetext.deutschland erklärte, konnte das
Team aus zwölf Forschern im Laufe von 14 Jahren die molekulare Struktur des
Photosystems I aufklären. Dazu habe man Cyanobakterien (Synechococcus
elongatus) verwendet, die vor allem im Salzwasser vorkommen und den Reaktionsräumen
der Pflanzen – den Chloroplasten - ähneln. Die Bakterien wurden
kristallisiert und einer Röntgenstrukturanalyse unterzogen. Aus dem zurückgestrahlten
Licht haben die Forscher Rückschlüsse auf den molekularen Bau des
Photosystems gezogen. "Man sieht in unserem Modell, wie in diesem Komplex
einzelne Moleküle in Wechselwirkung zueinander treten", so Kraus.
Gemeinsam mit dem Photosystem II, das Berliner Forscher Anfang des Jahres
ebenfalls entschlüsselt und in Nature publiziert hatten, ist Photosystem I für
die Sauerstoffproduktion aus Wasser verantwortlich. Es besteht aus elf großen
Proteinen, an die 96 Chlorophylle und 31 kleinere Moleküle gebunden sind.
Biologen untersuchen Kaulquappen bei Experimenten im All
Schüler aus Deutschland und Frankreich beteiligen sich am
Projekt
Mitte Oktober werden Kaulquappen zur Raumstation ISS starten. Deutsche und
französische Wissenschaftler wollen an ihnen die Entwicklung des
Gleichgewichtssinns von Fröschen erforschen. Damit werden zum ersten Mal
Tiere wissenschaftlichen Beobachtungen auf der ISS unterzogen.
Vorgesehen sind Untersuchungen über das Schwimmverhalten von Kaulquappen
unterschiedlichen Alters unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit. Dazu
werden Videoaufzeichnungen in der Weltraumstation gemacht. Nach der Rückkehr
auf die Erde stehen verhaltens- und neurophysiologische sowie neuroanatomische
Studien an. Die Untersuchungen sollen den Ursachen für die Verhaltensänderungen
nachgehen, die sich bei Kaulquappen im Anschluss an zwei vergangene Raumflüge
zeigten.
In das Projekt werden auch Schüler einer Klasse des Ulmer
Schubart-Gymnasiums und französische Schüler aus Nancy einbezogen. Die
Forscher lassen sie schon an der Vorbereitung des wissenschaftlichen
Experiments teilhaben. Während der Mission werden die Schüler zudem
weitgehend identische Paralleluntersuchungen durchführen. Im Anschluss daran
sollen sie selbst Ideen für eine wissenschaftliche Analyse entwickeln. Die
Arbeiten erfolgen unabhängig von den Schülern beider Klassen in Nancy und
Ulm. Ein Gedankenaustausch über die an dem Experiment gesammelten Erfahrungen
wird im Rahmen gegenseitiger Besuche und via Internet gewährleistet.
In den USA ist es bereits weit verbreitete Praxis, Schüler mit einfachen
Mitteln und ohne großen Kostenaufwand an wissenschaftlichen Experimenten im
Orbit zu beteiligen. Das Modell der deutsch-französischen Zusammenarbeit soll
bei einem weiteren für 2003/2004 geplanten biologischen Weltraumvorhaben mit
anderen Schülern erneut angewendet werden. http://www.uni-ulm.de/
Zeitweise scheintote Zebrafische leben normal weiter
Embryos überleben 24 Stunden ohne Sauerstoff
Forscher des Fred Hutchinson Cancer Center http://www.fhcrc.org
haben durch den Entzug von Sauerstoff bei Zebrafisch-Embryos den so genannten
Scheintod hervorgerufen. Während des Experiments hörte bei den Fischen jede
beobachtbare metabolische Aktivität inklusive Herzschlag auf. Danach lebten
sie ohne erkennbare Nebenwirkungen auf Gesundheit oder Wachstum weiter. Diese
Entdeckung soll in Zukunft laut BBC neue Wege in der Erforschung des
Scheintodes, neue Behandlungsmöglichkeiten bei Krebs und das Verhindern von
Verletzungen von Organen und Gewebe durch eine mangelnde Blutversorgung ermöglichen.
Zusätzlich soll erforschbar werden, wie Sauerstoffentzug das Wachstum von
Tumoren beeinflusst.
Die Forscher um Mark Roth verglichen die Entwicklung von
Zebrafisch-Embryos, die normalen atmosphärischen Bedingungen ausgesetzt waren
mit jener von Fischen, die in Kammern ohne Sauerstoff wuchsen. Es stellte sich
heraus, dass ein 25 Stunden alter Embryo 24 Stunden lang ohne Sauerstoff überleben
konnte. Laut Roth konnte das Team bei diesen Fischen, nachdem sie sich erholt
hatten, keine Anomalien feststellen. "Als Erwachsene vermehrten sie sich
normal und hatten gesunden Nachwuchs."
Diese Forschungsergebnisse können für die Krebsforschung von
entscheidender Bedeutung sein. Sie helfen zu verstehen, warum manche
Krebszellen sich in einer Art Winterschlaf befinden und wie sie trotzdem
angegriffen werden können. "Normalerweise stellen wir uns Krebs als ein
unkontrolliertes Wuchern von Zellen vor. Die Mehrzahl der Zellen in einem
Tumor befindet sich jedoch in einem Zustand geringen Sauerstoffdruckes und
wuchert nicht. Aus diesem Grund sprechen manche Tumore nicht auf eine
Behandlung mit Strahlung und Chemotherapie an." Zusätzlich greifen die
meisten Krebsmedikamente gezielt nur sich teilende Zellen an.
Pflanzenhormone schützen vor Austrocknung bei Dürre
Neu entdeckter Mechanismus könnte zu widerstandfähigeren
Arten führen
Wissenschaftler der Rockefeller University
http://www.rockefeller.edu
in New York haben bei Pflanzen einen ausgeklügelten Mechanismus gefunden, wie
sie sich vor zu großer Trockenheit schützen. Dabei spielt die Wechselwirkung
des Pflanzenhormons ABA und des Proteins AB15 eine entscheidende Rolle. Diese
beiden Substanzen kontrollieren den Zeitpunkt des Keimens und verzögern das
weitere Wachstum bei Dürre, ohne dass die Pflanze abstirbt.
So ist das Pflanzenhormon ABA sowohl für das Herauszögern des Keimens als
auch des frühen Wachstums bei widrigen Umweltbedingungen verantwortlich.
Dieses Hormon aktiviert das Protein AB15, das so wesentlich dem Selbstschutz
der Pflanze dient. "Unsere Arbeit zeigt die Komplexität im frühen
Wachstumsstadium. Damit könnte es möglich sein, Pflanzen genetisch so zu
verändern, dass sie besser bei schwierigen Bedingungen wie Trockenheit oder
salzigen Böden gedeihen", fasst Luis Lopez-Molina die Bedeutung seiner
Ergebnisse zusammen. Frühere Studien zeigten bereits, dass genveränderte
Pflanzen ohne das AB15-Protein ohne Unterbrechung unabhängig von den
Bedingungen weiterwuchsen. Bei einer Überproduktion von AB15 hingegen
verlangsamte sich das Wachstum nur, wenn auch das Hormon ABA vorhanden war.
Damit kamen die Forscher hinter das komplizierte Zusammenspiel dieser
Pflanzenmoleküle. Für ihre Versuche nutzten die Forscher die schnell wachsende
Arabidopsis-Pflanze.
Zudem zeigten die Pflanzen mit einer Überproduktion von AB15 einen
geringeren Verlust an Wasser während ihres gesamten Wachstums. Sie
"schwitzten" weniger Feuchtigkeit aus. Nun glauben die Forscher, Pflanzen mit
einer größeren Widerstandsfähigkeit gegen Dürren entwickeln zu können. AB15
könnte so der Schlüssel dazu sein, das Pflanzenwachstum besser zu
kontrollieren sowie den aktuellen Umwelt- und Wetterbedingungen anzupassen.
Erneut Hinweise für mikrobiologisches Leben auf dem Mars
Gefundene Magnetit-Kristalle in Antarktis ähneln Bakterien
auf der Erde
Ein internationales Wissenschaftsteam hat laut Angaben der US-Raumfahrtbehörde
NASA http://www.nasa.gov neue
Hinweise für mikrobiologisches Leben auf dem Mars gefunden.
Ein in der Antarktis entdeckter Mars-Meteorit enthält so genannte
Magnetit-Kristalle, die in dieser Anordnung nur biologischen Ursprungs sein können,
erklärte Imre Friedman vom Ames Research Center der Nasa http://amesnews.arc.nasa.gov
in der amerikanischen Fachzeitschrift "Proceedings of the National
Academy of Science" (PNAS) http://www.pnas.org
.
Die feinen Ketten der magnetischen Mineralien sind organischen Ursprungs,
so Friedman, der den Meteoriten "ALH84001" untersuchte. Sie
erinnerten an Bestandteile irdischer Mikroorganismen. Hier produzieren so
genannte "magnetotaktische Bakterien" in ihrem Inneren feine
Magnetit-Kristall-Ketten. Kathy Thoms-Keprta, die in der selben Publikation
ihre Erkenntnisse veröffentlichte, spricht von einer Ähnlichkeit zwischen
den Magnetit-Kristallen und gewissen Bakterien auf der Erde, die eine geringe
Sauerstoffkonzentration zum Leben bräuchten.
Asteroiden haben diese Kristalle vor rund 3,9 Mrd. Jahren in kleine
Gesteinsritzen geschwemmt, vermutet Friedman. Aufgrund des Aufpralls eines
anderen Festkörpers auf dem Mars sei das Gestein schließlich als Meteorit
auf der Erde gelandet. Somit gehen die Forscher davon aus, dass es damals
Organismen auf dem Mars gab, die zur Sauerstoffproduktion Photosynthese
betrieben.
