WWWW vom 22.8.2016: Ein Gewinnspiel, Erosion, Tektonik und Hecken auf Madagaskar

9783550081149_coverHeute gibt es was zu gewinnen: Ich habe vom Ullstein-Verlag 5 Bücher des Autoren Idan Ben-Barak bekommen, der das Buch “Warum sind wir eigentlich noch nicht tot?’ geschrieben hat. Es ist ein unterhaltsam geschriebenes Sachbuch zum Thema Immunsystem. Ben-Barak macht gerade seinen PhD in Australien. Im Buch geht es durchaus im Details, wie rheumatoide Arthritis, Diabtetes Typ 1 oder Multiple Sklerose, oder wie Grippeerreger ihren Weg in den Körper finden. Es ist kein Forschungsbericht, aber man bekommt am Ende ein besseres und ausgewogeneres Verständnis unseres Immunsystems.

Wer am Gewinnspiel teilnehmen möchte, schickt mir BIS 31.August (Einsendeschluss) entweder eine Email an wanhoffs.wissenschaft@gmail.com oder eine twitter-DM (@wanhoffswissen) oder eine Nachricht auf Facebook mit NAME UND ADRESSE. Die Gewinner werden benachrichtigt. Die Bücher sind nicht als E-Book als Gewinn erhältlich.

So, und jetzt zur Wissenschaft:

Tektonik schlägt Erosion

Das Erscheinungsbild der Landschaft wird geprägt von einer Interaktion zwischen Klima, sogenannten Oberflächenprozessen – etwa Erdrutschen oder Flusserosion – und der Tektonik. In einigen Regionen der Erde sind diese Oberflächenprozesse so stark, dass Forscheren sogar annahmen, sie könnten die Entwicklung der Tektonik beeinflussen. Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern um die Kölner Geographin Dr. Georgina King konnte das nun mit einer neuen Methode im östlichen Himalaya widerlegen.

Die Spätfolgen des Sauren Regens

Der Bayreuther Forscher Andreas H. Schweiger zeigt in seiner Doktorarbeit, wie die Schäden, die der ‚saure Regen‘ in den 1980er Jahren im Fichtelgebirge und im Frankenwald angerichtet hat, bis heute nachwirken. Einige Jahrzehnte später können sie – in Wechselwirkung mit neuen Umwelt- und Klimafaktoren – unerwartet zu einer Verschärfung ökologischer Herausforderungen beitragen.

Babys lernen Töne von der Mutter

Schon das erste Schreien von Neugeborenen trägt Spuren der Muttersprache. Das zeigt sich offenbar besonders deutlich, wenn es sich um Tonsprachen handelt, bei denen die Tonhöhe oder der Tonhöhenverlauf die Bedeutung von Wörtern bestimmen. Dies konnten chinesische und deutsche Wissenschaftlerunter Federführung durch die Uni Würzburg jetzt an neugeborenen Babys aus China und Kamerun zum ersten Mal zeigen.
Fundamental frequency variation within neonatal crying: Does ambient language matter? Kathleen Wermke, Johanna Teiser, Eunice Yovsi, Paul Joscha Kohlenberg, Peter Wermke, Michael Robb, Heidi Keller & Bettina Lamm. Speech, Language and Hearing,http://dx.doi.org/10.1080/2050571X.2016.1187903

Beta-Wellen helfen beim Vokabel-Lernen

Leistungssteigerung beim Sprachenlernen mithilfe von Hintergrundmusik ist ein Thema, das Forscherinnen und Forscher seit Jahrzehnten beschäftigt. Neuere Befunde legen nahe, dass Persönlichkeitseigenschaften wie z.B. Introvertiertheit sowie Art bzw. Kontext der Aufgaben eine bedeutsame Rolle spielen. Ob es Musik gibt, die bei kognitiven Aufgaben wie dem Lernen von Vokabeln leistungsfördernd wirkt, ist weiter umstritten. Dr. Mats Küssner, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Musikwissenschaft und Medienwissenschaft der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) konnte nun gemeinsam mit Kolleginnen der Universität von Amsterdam zeigen, dass Vokabeln besser im Gedächtnis bleiben, wenn mehr von einer bestimmten Hirnaktivität vorherrscht – ein Effekt der unabhängig von Hintergrundmusik gemessen wurde.

Originalpublikation:
Mats B. Küssner, Annette M. B. de Groot, Winni F. Hofman, Marij A. Hillen: “EEG Beta Power but Not Background Music Predicts the Recall Scores in a Foreign-Vocabulary Learning Task”:http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0161387

Hecken für Madagaskar

Weltweit ist ein stetiger Verlust von Tier- und Pflanzenarten zu beobachten. Vor allem auf Madagaskar, das als sogenannter „Hotspot der Biodiversität“ gilt, sind einzigartige Tiergemeinschaften von dramatischen, durch Menschen hervorgerufenen, Rückgängen ihres natürlichen Lebensraums bedroht. Wie dem entgegengewirkt werden kann, hat ein Forscherteam der Universität Hamburg untersucht und die Ergebnisse nun im „Journal of Applied Ecology“ veröffentlicht.

WWWW vom 15.8.2016: Riesengleiter und Roboter auf dem Mars

Wie man IL-6 auf dem rechten Weg behält

Das Protein Interleukin-6 (IL-6) kann in Zellen verschiedene Funktionen übernehmen, je nachdem wie es Zellen aktiviert. Regt es Zellen über den klassischen Signalweg an, hilft es bei der Regeneration von Gewebe und ist unentbehrlich bei der Bekämpfung von bakteriellen Infektionen. Aktiviert es Zellen jedoch über den sogenannten „trans-Signalweg“, fördert es Entzündungen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben jetzt im Journal of Biological Chemistry gezeigt, dass menschliche Immunzellen einen eingebauten Schutzmechanismus besitzen, der ihre Aktivierung über den trans-Signalweg verhindert.
Originalpublikation:
Janina Wolf, Georg H. Waetzig, Athena Chalaris, Torsten M. Reinheimer, Henning Wege, Stefan Rose-John; Christoph Garbers: Different soluble forms of the interleukin-6 family signal transducer gp130 fine-tune the blockade of interleukin-6 trans-signaling; The Journal of Biological Chemistry, doi: 10.1074/jbc.M116.718551
http://www.jbc.org/content/early/2016/05/23/jbc.M116.718551.abstract

Wir und der Riesengleiter

Riesengleiter
Der Riesengleiter – auch bekannt als Pelzflatterer oder Colugo – führt ein verstecktes Dasein im Kronendach des südostasiatischen Regenwaldes. Einst hielten Forscher das Tier für einen neuen Vertreter der Primaten, doch nun steht fest: Der Pelzflatterer bildet eine eigene, den Affen und Halbaffen nächstverwandte Gruppe. Ein Team von Wissenschaftlern mit Beteiligung der Universität Münster lieferte dafür jetzt den ersten eindeutigen Beweis. Die Erkenntnisse, publiziert in „Science Advances“, haben Auswirkungen auf alle Fragen der Primatenentstehung und damit auch unserer eigenen – der menschlichen – Herkunft.

Unsicherheiten bei Golfstromszenarien kommen durch Modelle

Eine der zentralen Fragestellungen bei der Untersuchung der Auswirkungen der globalen Erwärmung ist die mögliche Veränderung von Meeresströmungen im Atlantik, insbesondere der Golfstromzirkulation. Auch wenn viele Studien eine Abschwächung in den nächsten 100 Jahren vorhersagen, sind die Unsicherheiten immer noch groß. Wie eine jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Climate Dynamics veröffentlichte Studie unter Führung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel zeigt, liegt dies primär an Modelldefiziten und weniger an der Unkenntnis der zukünftigen Treibhausgasemissionen.
Originalarbeit:
Reintges, A., T. Martin, M. Latif and N. S. Keenlyside, 2016: Uncertainty in 21st Century Projections of the Atlantic Meridional Overturning Circulation in CMIP3 and CMIP5 models. Climate Dynamics,http://dx.doi.org/10.1007/s00382-016-3180-x

Kindheitserinnerungen spielen Rolle beim Burnout

Wie kommt es zum Burnout? Zu viel Arbeit und wenig Freizeit bei geringer Wertschätzung der Leistung werden häufig als Gründe genannt. Nun bringt ein Team von Ärzten und Psychologen unter Federführung von Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Söllner, Chefarzt der Klinik für Psychosomatische Medizin und Psychotherapie der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität/Klinikum Nürnberg, einen weiteren Aspekt ins Spiel: Menschen, die in ihrer Kindheit keine sichere Bindung erlebt oder Verluste erlitten und nicht verarbeitet haben.
W. Söllner et al.
Repräsentation früher Bindungsbeziehungen und Emotionsregulation bei Patienten mit Burnout-Syndrom
PPmP•Psychotherapie•Psychosomatik•Medizinische Psychologie 2016; 66 (6); S. 227 – 234

Wie Roboter auf dem Mars Probleme lösen

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Greifen, heben, schrauben – Roboter sollen an menschenfeindlichen Orten wie dem Weltraum selbstständig knifflige Aufgaben lösen. Damit ihnen das gelingt, haben das Robotics Innovation Center des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) und die Arbeitsgruppe Robotik an der Universität Bremen Methoden zur ein- und zweiarmigen Manipulation entwickelt sowie eine Lernplattform, die es Maschinen ermöglicht, Verhaltensweisen des Menschen nachzuahmen.

Weitere Informationen unter http://dfki.de/robotik/de/forschung/projekte/besman.html

WWWW vom 8.8.2016: Korallenriffe, Antibiotika und Adipositas

Weniger Antibiotika an Tierärzte abgegeben

In Deutschland hat sich die in der Tiermedizin abgegebene Menge an Antibiotika zwischen den Jahren 2011 und 2015 von 1.706 auf 837 Tonnen mehr als halbiert (minus 51 Prozent). Von 2014 zu 2015 ging die Gesamtmenge der abgegebenen Antibiotika um 401 Tonnen (32 Prozent) zurück. Das ergab die Auswertung der inzwischen im fünften Jahr erhobenen Abgabemengendaten für Antibiotika durch das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL). Von 2011, dem ersten Jahr der Erfassung, bis 2015 wurde jedoch auch für einige Wirkstoffklassen ein Anstieg der Abgabemengen festgestellt, darunter Fluorchinolone und Cephalosporine der 3. Generation. Diese beiden Antibiotikaklassen sind für die Therapie beim Menschen von besonderer Bedeutung.

Watson wird mit Tweets gefüttert

Die Osnabrücker Kognitionswissenschaftler und ihre Studierenden entwickeln neue und intelligente Expertensysteme, die im Alltag helfen, die Flut an täglichen Informationen effektiv zu nutzen. Das Osnabrücker Team von Prof. Dr. Gordon Pipa und Prof. Dr. Kai-Uwe Kühnberger setzt den neuen intelligenten Kommilitonen zum Beispiel ein, um mit Twitter-Daten Grippewellen vorherzusagen. Zur Analyse nutzen die Wissenschaftler die etwa 500 Millionen Tweets, die täglich weltweit abgesetzt werden.

Behandlungserfolg bei Adipositas

In einer an der Charité – Universitätsmedizin Berlin und am Berlin Institute of Health durchgeführten Phase-II-Studie wurden zwei, unter einer seltenen genetischen Krankheit leidende, adipöse Patientinnen mit einem Medikament behandelt, welches das Sättigungszentrum des Gehirns aktiviert. Schon innerhalb weniger Wochen zeigten beide Patientinnen eine Normalisierung des Hungergefühls und eine deutliche Reduktion ihres Gewichts.

*Kühnen P, Clément K, Wiegand S, Blankenstein O, Gottesdiener K, Martini LL, Mai K, Blume-Peytavi U, Grüters A, Krude H. Proopiomelanocortin Deficiency Treated with a Melanocortin-4 Receptor Agonist. N Engl J Med. 2016 Jul 21;375(3):240-6. doi: 10.1056/NEJMoa1512693. PubMed PMID: 27468060.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27468060

Wie wir Beleidingungen von Komplimenten trennen

Der sogenannte Lobus parietalis inferior (IPL) im Scheitellappen bewertet negative, der Sulcus temporalis superior (STS) im Schläfenlappen interpretiert positive Ereignisse.
Der sogenannte Lobus parietalis inferior (IPL) im Scheitellappen bewertet negative, der Sulcus temporalis superior (STS) im Schläfenlappen interpretiert positive Ereignisse.

Eine Person beleidigt uns, gleichzeitig lächelt sie uns an. Wie soll unser Gehirn das interpretieren? Als Affront oder freundliche Geste? Forscherinnen des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig und der Universität Haifa in Israel haben nun die neuronalen Mechanismen identifizieren können, die uns eine Situation als positiv oder negativ interpretieren lassen. Gelungen ist ihnen das mit Hilfe von emotional verwirrenden Szenen aus Filmklassikern wie Quentin Tarantinos “Reservoir Dogs”.

Originalpublikation:
Rohr, C.S., Villringer, A., Solms‐Baruth, C., van der Meer, E., Margulies, D.S. and Okon‐Singer, H.
The neural networks of subjectively evaluated emotional conflicts.
Human Brain Mapping, 37(6), pp. 2234-2246

Auch Führungskräfte leiden unter Arbeitsbelastung

Führungskräfte spielen eine Schlüsselrolle, wenn es um die Förderung der Mitarbeitergesundheit geht. Die Gesundheit der Führungskräfte selbst wird aber kaum thematisiert. Das von Professor Andreas Zimber geleitete Forschungsprojekt „Psychische Gesundheit von Manager/innen (PsyGeMa)“ hat dieses Thema genauer unter die Lupe genommen.

Steinkorallen können pH-Wert regulieren

Tropische Steinkorallen der Gattung Porites können ihren internen pH-Wert so einstellen, dass sie über einen langen Zeitraum hinweg auch unter erhöhten Kohlendioxid-Konzentrationen Kalk bilden und wachsen können. Um die Fähigkeit der pH-Regulation genauer zu verstehen, haben Forschende des GEOMAR Proben dieser Korallen von natürlichen Kohlendioxidquellen in Papua Neu Guinea existieren, mittels der Bor-Isotopie ausgewertet.

Original-Publikation:
Wall, M., Fietzke, J., Schmidt, G.M., Fink, A., Hofmann, L.C., de Beer, D., Fabricius, K.E., 2016: Internal pH regulation facilitates in situ long-term acclimation of massive corals to end-of-century carbon dioxide conditions. Scientific Reports 6:30688, doi: 10.1038/srep30688

Hier noch ein Link zum Verfassungsreferendum in Thailand. Es macht keinen Sinn Medien aus Thailand zu zitieren, weil diese einer De-Facto-Zensur unterliegen.

WWWW vom 1.8.2016: Schleimige Filme und Forschung aus Laos

Heute mal ein wenig Englisch, zumindest hier im Blog. Ich versuche ja gerne auch Werbung zu machen für Wissenschaftler aus den nicht so bekannten Ländern, eben wie Laos oder Kambodscha.

Manichanh  Satdichanh und Thomas Wanhoff at Barcamp Vientiane
Manichanh Satdichanh und Thomas Wanhoff at Barcamp Vientiane
Manichanh Satdichanh Schuetter ist eine äußerst begabte junge Biologin aus Vientiane in Laos, die gerade in China ihren PhD macht. Sie hat einen Artikel in PLOS geschrieben über einen Teil ihrer Arbeit, und anbei der Abstrakt auf Englisch. Man kann den Artikel auch in Gänze lesen und herunterladen.

Using Plant Functional Traits and Phylogenies to Understand Patterns of Plant Community Assembly in a Seasonal Tropical Forest in Lao PDR

Plant functional traits reflect different evolutionary responses to environmental variation, and among extant species determine the outcomes of interactions between plants and their environment, including other plant species. Thus, combining phylogenetic and trait-based information can be a powerful approach for understanding community assembly processes across a range of spatial scales. We used this approach to investigate tree community composition at Phou Khao Khouay National Park (18°14’-18°32’N; 102°38’- 102°59’E), Laos, where several distinct forest types occur in close proximity. The aim of our study was to examine patterns of plant community assembly across the strong environmental gradients evident at our site. We hypothesized that differences in tree community composition were being driven by an underlying gradient in soil conditions. Thus, we predicted that environmental filtering would predominate at the site and that the filtering would be strongest on sandier soil with low pH, as these are the conditions least favorable to plant growth. We surveyed eleven 0.25 ha (50×50 m) plots for all trees above 10 cm dbh (1221 individual trees, including 47 families, 70 genera and 123 species) and sampled soils in each plot. For each species in the community, we measured 11 commonly studied plant functional traits covering both the leaf and wood economic spectrum traits and we reconstructed a phylogenetic tree for 115 of the species in the community using rbcL and matK sequences downloaded from Genebank (other species were not available). Finally we compared the distribution of trait values and species at two scales (among plots and 10x10m subplots) to examine trait and phylogenetic community structures. Although there was strong evidence that an underlying soil gradient was determining patterns of species composition at the site, our results did not support the hypothesis that the environmental filtering dominated community assembly processes. For the measured plant functional traits there was no consistent pattern of trait dispersion across the site, either when traits were considered individually or when combined in a multivariate analysis. However, there was a significant correlation between the degree of phylogenetic dispersion and the first principle component axis (PCA1) for the soil parameters. Moreover, the more phylogenetically clustered plots were on sandier soils with lower pH. Hence, we suggest that the community assembly processes across our site may reflect the influence of more conserved traits that we did not measure. Nevertheless, our results are equivocal and other interpretations are possible. Our study illustrates some difficulties in combining trait and phylogenetic approaches that may result from the complexities of integrating spatial and evolutionary processes that vary at different scales.

Schleim der gefährlich werden kann

Schleimig sind sie, doch für Mikroorganismen eine geradezu gemütliche Umgebung: Biofilme. Vor äußeren Einflüssen geschützt, können Bakterien dort ungestört wachsen und Krankheiten auslösen. Wissenschaftlerinnen der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) erforschen, wie bereits die Entstehung von Biofilmen verhindert werden kann. Darauf basierend könnten Alternativen zu Antibiotika entwickelt werden, gegen die viele Krankheitserreger häufig bereits resistent sind. Die Studie zeigt, dass Strategien aus der Natur besonders wirksam sind, um Biofilme zu unterbinden.

Originalpublikation:
Weiland-Bräuer, N., Kisch, M., Pinnow, N., Liese, A., Schmitz, R.A.: „Highly effective inhibition of biofilm formation by the first 1 metagenome-derived AI-2 quenching enzyme.” Frontiers in Microbiology, 13 July 2016. DOI: 10.3389/fmicb.2016.01098
http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fmicb.2016.01098/full

Krebs nach Frankfurter Forscher benannt

Senckenberg-Wissenschaftler haben im Golf von Mexiko und dem Karibischen Meer zwei neue Krebsarten entdeckt. Die Tiere wurden während zwei Expeditionen aus Tiefen zwischen 522 und 1162 Metern aus dem Ozean geborgen und als neue Arten der Gattung Munidopsis beschrieben. Eine der neuen Krebsarten wurde im Gedenken an den und zu Ehren des verstorbenen Senckenberger Meeresforscher und Crustaceenexperten Professor Michael Türkay benannt.
Publikation
MACPHERSON, ENRIQUE; BEUCK, LYDIA; FREIWALD, ANDRÈ (2016): Some species of Munidopsis from the Gulf of Mexico, Florida Straits and Caribbean Sea (Decapoda: Munidopsidae), with the description of two new species. Zootaxa, [S.l.], v. 4137, n. 3, p. 405–416,http://dx.doi.org/10.11646/zootaxa.4137.3.

Wie die Tomate den Teufelszwirn bekämpft

Weltweit gibt es mehr als 4.500 Pflanzenarten, die parasitisch von und auf anderen Pflanzen leben. Im Nutzpflanzenanbau richten einige dieser Arten großen Schaden an, bis hin zum vollständigen Ernteverlust. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Arbeitsgruppe von Dr. Markus Albert vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP) der Universität Tübingen haben in Kooperation mit Professor Cyril Zipfel und Matthew Smoker vom Sainsbury Laboratory im englischen Norwich nun untersucht, wie einige Pflanzenarten durch eine natürliche Resistenz pflanzliche Parasiten abwehren können.
Publikation:
Volker Hegenauer, Ursula Fürst, Bettina Kaiser, Matthew Smoker, Cyril Zipfel, Georg Felix, Mark Stahl und Markus Albert: Detection of the Plant Parasite Cuscuta reflexa by a Tomato Cell Surface Receptor. Science, 29. Juli 2016. Doi: 10.1126/science.aaf3919

Neue Darmkrebsform entdeckt

Wenn es zur starken Polypenbildung im Dickdarm kommt, entwickelt sich daraus unbehandelt mit hoher Wahrscheinlichkeit Darmkrebs. Oft liegt dem massenhaften Auftreten von Polypen eine erbliche Ursache zugrunde; die Erkrankung kann dann in bestimmten Familien gehäuft auftreten. Unter Federführung von Humangenetikern des Universitätsklinikums Bonn entdeckte ein Forscherteam bei Patienten Erbgutveränderungen im MSH3-Gen und identifizierte damit eine neue seltene Form des erblichen Darmkrebses.
Publikation: Exome sequencing identifies biallelic MSH3 germline mutations as recessive subtype of colorectal adenomatous polyposis, The American Journal of Human Genetics, DOI: 10.1016/j.ajhg.2016.06.015

Wie Schnecken sich in der Tiefsee verbreiten

An heißen Quellen in der Tiefsee, bilden sich hochspezialisierte Lebensgemeinschaften. Diese Hydrothermalsysteme liegen oft hunderte oder tausende Kilometern voneinander entfernt. Meeresbiologen rätseln schon lange, wie Larven der betreffenden Tierarten von einem Standort zum nächsten gelangen. In einer neuen Studie zeigt eine Gruppe von Forschern aus Deutschland, Frankreich, Österreich, Kanada und den USA unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel mithilfe von ozeanographischer Modellierung und genetischen Analysen an Muscheln der Gattung Bathymodiolus, dass es viele, bisher nicht entdeckte Hydrothermalquellen als Zwischenstationen geben muss.
Originalarbeit:
Breusing, C., A. Biastoch, A. Drews, A. Metaxas, D. Jollivet, R. C. Vrijenhoek, T. Bayer, F. Melzner, L. Sayavedra, J. M. Petersen, N. Dubilier, M. B. Schilhabel, P. Rosenstiel, T. B. H. Reusch (2016): Biophysical and Population Genetic Models Predict the Presence of “Phantom” Stepping Stones Connecting Mid-Atlantic Ridge Vent Ecosystems. Current Biology, 26, 1-11,http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.06.062

WWWW vom 25.7.2016: Wasserspaltung und Ozeanversauerung

Stahl als Katalysator

Die elektrokatalytische Wasserspaltung gehört zu den Zukunftstechnologien einer umweltfreunlichen und preisgünstigen Energiegewinnung. Vor allem wegen der trägen Oxidationsreaktion zu Sauerstoff liegt eine industrielle Anwendung jedoch noch in weiter Ferne. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellen chinesische Wissenschaftler eine Möglichkeit vor, anstelle der derzeit verwendeten teuren Schwermetalloxide künstlich korrodierten Edelstahl als Elektrokatalysator zu verwenden. Dieser ist hochaktiv für die Sauerstoffentwicklung und könnte sie sich als eine überraschend einfache Option zur Lösung eines lange bekannten Problems erweisen.

Autor: Xinbo Zhang, Changchun Institute of Applied Chemistry (CIAC), Chinese Academy of Sciences (China), http://energy.ciac.jl.cn/

Elektromagnetische Felder sichtbar machen

Elektromagnetische Felder sind der Motor unserer Elektronik. Sie verändern sich rasend schnell, sind unsichtbar und damit schwer zu fassen. Eine bessere Kenntnis dieser Felder in elektronischen Bauteilen, wie etwa Transistoren, ist allerdings notwendig, bevor die Elektronik der Zukunft Realität werden kann. Einen wichtigen Meilenstein dorthin haben nun die Ultrakurzzeitphysiker vom Labor für Attosekundenphysik (LAP) der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik (MPQ) erreicht. Sie haben ein Elektronenmikroskop gebaut, mit dem sie elektromagnetische Felder sichtbar machen und deren ultraschnelle Veränderungen aufzeichnen können.
A. Ryabov and P. Baum
Electron microscopy of electromagnetic waveforms
Science, 22. Juli 2016, Vol. 353 Issue 6297; doi: 10.1126/science.aaf8589

Zika: Nach Rio oder nicht?

Original Title: AA_0099sRGB.tif
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Im Juni hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) beschlossen, dass die Olympischen Spiele in Rio de Janeiro trotz der Zika-Viren stattfinden können. Das Risiko einer weiteren internationalen Ausbreitung sei gering. Die Viren stehen im Verdacht, bei Schwangeren das Ungeborene zu schädigen und eine Fehlbildung des Gehirns auszulösen. Experten am Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), Prof. Christian Drosten und Prof. Jan Felix Drexler, Universität Bonn, bewerten die Situation.

Muskeln bei der Arbeit zusehen

Bereits zwanzig Meter vor der Ziellinie breitet Usain Bolt jubelnd die Arme aus und drosselte damit sein Tempo: Mit angezogener Handbremse läuft er 2009 in Berlin mit 9,58 Sekunden schneller als ein Mensch zuvor. Er erreicht dabei eine Höchstgeschwindigkeit von fast 45 Kilometern pro Stunde. Auch bei der kommenden Olympiade in Rio de Janeiro könnten wieder Rekorde purzeln. Mitentscheidend für den Erfolg ist dabei der Aufbau der Muskelzellen. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für molekulare Physiologie in Dortmund haben Muskelproteine analysiert und den Molekülen mit bislang unerreichter Genauigkeit bei der Arbeit zugesehen.

Originalpublikation:
Julian von der Ecken, Sarah M. Heissler, Salma Pathan-Chhatbar, Dietmar J. Manstein & Stefan Raunser
Cryo-EM structure of a human cytoplasmic actomyosin complex at near-atomic resolution.
Nature (doi:10.1038/nature18295)

Und dann noch ein Gastbeitrag von Marie Heidenreich von FONA. Das steht Forschung für Nachhaltige Entwicklung erarbeitet Entscheidungsgrundlagen für zukunftsorientiertes Handeln und liefert innovative Lösungen für eine nachhaltige Gesellschaft. Mit dem nunmehr dritten Rahmenprogramm (FONA³) wird diese Nachhaltigkeitsforschung in Deutschland vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt. Sie spricht über die Ozeanversauerung.

WWWW vom 18.7.2016: Ackerschmalwand und freier Wille

Genome der Modellpflanze

Ein internationales Wissenschafter-Team, darunter auch Prof. Dr. Detlef Weigel vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie, hat die gesamten Genome und Epigenome von mehr als 1.000 Pflanzen von Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand) sequenziert. Die Pflanzen dafür wurden in unterschiedlichen geografischen Regionen gesammelt. Die Sammlung von 1.001 Genomen und 1.001 Epigenomen beleuchtet nicht nur neue Aspekte der Evolutionsgeschichte, sondern liefert auch ein umfassendes Bild der Interaktion zwischen genetischen und epigenetischen Varianten dieser wichtigen Modellpflanze.

Good News: Wir haben doch einen freien Willen

Wie frei sind wir in unserem Tun? Sind unsere Handlungen schon lange vor der bewussten Entscheidung im Gehirn angelegt? Das Libet-Experiment aus dem Jahr 1984, das diese Schlüsse nahelegt, gilt bis heute als wichtigstes Experiment zum freien Willen. Nun präsentiert ein Team um Wissenschaftler des Universitätsklinikums Freiburg eine alternative Erklärung für das Experiment und stellt damit klar: freier Wille und bisherige neurobiologische Experimente widersprechen sich nicht.
Originaltitel der Studie: ‘Catching the Waves’ − Slow Cortical Potentials as Moderator of Voluntary Action
DOI: 10.1016/j.neubiorev.2016.06.023

Frühe Bauern zog es eher in den Osten

Eine der ersten steinzeitlichen Kulturen, die Ackerbau betrieben, lebte im Zagrosgebirge, einer Region im heutigen Iran, die im östlichen Teil des Fruchtbaren Halbmondes liegt. Diese bislang unbekannte Bauernpopulation gehört jedoch nicht zu den Vorfahren der ersten Bauern Europas und ebenso wenig zu den Ahnen moderner Europäer. Allerdings zählen diese Steinzeitmenschen aus dem Zagrosgebirge zu den Vorfahren der meisten modernen Südasiaten.
Farnaz Broushaki et al.
Early Neolithic genomes from the eastern Fertile Crescent
Science, 14. Juli 2016
DOI: 10.1126/science.aaf7943

Wie eine Caldera entsteht

Der Ausbruch des isländischen Vulkans Bárdarbunga war der stärkste seit mehr als 240 Jahren in Europa. Das Loch, das er hinterließ – die so genannte Caldera –, ist der größte Caldera-Einbruch, der je direkt beobachtet wurde. Und die Eruption wurde so genau untersucht wie kein anderer Ausbruch je zuvor.
Titel der Studie:
Gudmundsson, Magnus T. et al.: Gradual caldera collapse at Bárdarbunga volcano, Iceland, regulated by lateral magma outflow. Science, 15. Juli 2016

WWWW vom 11.7.2016: Fledermaussterben, Dreifachstern-System und Kulturdatenbank

Online 1400 Kulturen vergleichen

D-PLACE – eine neue open-access Datenbank – vereint einen bislang weit verstreuten Bestand an Informationen zur Geographie, Sprache, Kultur und Ökologie von mehr als 1400 menschlichen Gesellschaften (kulturellen Gruppen) und eröffnet vollkommen neue Möglichkeiten für interkulturelle Analysen.

Natur liefert Vorlage um Implantate sicherer zu machen

Die Zahl der medizinischen Implantate wächst. Allein in Deutschland werden Jahr für Jahr fast eine viertel Million Hüftendoprothesen und zehntausende von Blutgefäßprothesen implantiert. Was den Betroffenen auf der einen Seite ein Plus an Lebensqualität beschert, birgt auf der anderen Seite jedoch nach wie vor Risiken. Medizinische Implantate sicherer zu machen, ist ein Ziel des Materialwissenschaftlers Jandt und seines Teams, dem die Forscher nun mit zwei aktuellen Studien einen Schritt nähergekommen sind.

Original-Publikationen:
Pham TT et al. Hemodynamic aspects of reduced platelet adhesion on bioinspired microstructured surfaces. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces (2016) doi:10.1016/j.colsurfb.2016.05.022;
Lüdecke C et al. Nanorough titanium surfaces reduce adhesion of Escherichia coli and Staphylococcus aureus via nano adhesion points. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces (2016) doi:10.1016/j.colsurfb.2016.05.049

Studie soll helfen, Schlagopferzahlen bei Fledermäusen zu senken

fledermaus
Vor allem weibliche Fledermäuse scheinen im Frühsommer regelrecht von Windkraftanlagen angezogen zu werden. Das ist eines der Ergebnisse der Pilotstudie des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin. Die Forscher hatten den nächtlichen Flug des einheimischen Großen Abendseglers via GPS-Tracking beobachtet. Anlass der Studie ist der Konflikt zwischen der Energieproduktion aus Windkraft und dem Erhalt geschützter Fledermäuse, der sich mit der Energiewende in Deutschland durch die hohen Schlagopferzahlen von Fledermäusen an Windkraftanlagen und die stetig zunehmende Zahl der Anlagen seit einiger Zeit verschärft. Fledermausexperten schätzen, dass mehr als 250.000 der kleinen nachtaktiven Säugetiere pro Jahr an Windkraftanlagen sterben, sofern die Anlagen ohne Auflagen betrieben werden.
Roeleke M, Blohm T, Kramer-Schadt S, Yovel Y, Voigt CC (2016): Habitat use of bats in relation to wind turbines revealed by GPS tracking. Scientific Reports 6, 28961. doi:10.1038/srep28961.

Wenn Muttermilch nach Knoblauch riecht

Lebensmittelchemiker der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben erstmals nachgewiesen, dass die Einnahme von Knoblauch durch stillende Frauen sich im Geruch der Muttermilch niederschlägt. Verantwortlich dafür ist Allylmethylsulfid (AMS) – ein Stoffwechselprodukt, das erst im mütterlichen Organismus verstärkt gebildet wird. Ob das Aroma allerdings einen Einfluss darauf hat, welche Ernährungspräferenzen die Kinder entwickeln, ob sie also Knoblauch später mögen, muss die weitere Forschung klären.
Die Ergebnisse der Studie wurden unter dem Titel „Detection of Volatile Metabolites of Garlic in Human Breast Milk“ im Online-Journal des Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) veröffentlicht.

Man gönnt sich ja sonst nichts: Exoplanet hat drei Sterne

Einem Astronomenteam ist es gelungen, erstmals einen Planeten in einer weiten Umlaufbahn innerhalb eines Dreifachsternsystems abzubilden. Bisher ging man davon aus, dass die Umlaufbahn eines solchen Planeten instabil wäre, so dass ein Planet schnell aus so einem System herausgeschleudert werden würde. Irgendwie schaffte es dieser Planet jedoch zu überleben.
Die Ergebnisse von K. Wagner et al. erschienen am 7. Juli 2016 unter dem Titel „Direct Imaging Discovery of a Jovian Exoplanet Within a Triple Star System” in der Online-Ausgabe der Zeitschrift Science.

Hier noch ein Link zum Attentat auf dem kambodschanischen Regierungskritiker Kem Ley.

WWWW vom 4.7.2016: Algen im Weissbrot und Super-Prothesen

Wo Stress entsteht

Stress kann Angst erhöhen. Der Glucocorticoidrezeptor für das Stresshormon Cortisol vermittelt verstärkte Angst. Spielen unterschiedliche Zelltypen, in denen er sich findet, dabei eine Rolle? Forscher des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie konnten erstmals nachweisen, dass nicht nur die Hirnregion, sondern auch die Art der Neuronenpopulation eine entscheidende Rolle spielt.

Algen als Salzersatz

Salz (Natriumchlorid) ist ein lebenswichtiges Nahrungsmittel. Es versteckt sich vor allem in industriell gefertigten Lebensmitteln. Zuviel Natrium schadet Herz, Magen und Nieren. Seetang hat von Natur aus einen salzigen Geschmack. Fraunhofer-Forscher zeigen, dass Algen das Potenzial aufweisen als Salzersatz zu dienen.

Schnelltest für Bakterien

Bakterien, Pilze oder Viren lassen sich heute in der Regel nur mit aufwendigen Labortests oder Tierversuchen sicher nachweisen. Die Lebensmittel- und Pharmaindustrie wünscht sich schnellere Tests, um ihre Produkte zu überprüfen. Fraunhofer-Forscher entwickeln deshalb einen Stick, der wie ein Schwangerschaftstest funktioniert und schnell ein Ergebnis liefert. Künftig sollen damit auch Allergene und Krankheitserreger im Blut nachgewiesen werden.

Optimierte Radlerprothesen

radlerIm September 2016 treten körperlich beeinträchtigte Radsportler bei den Paralympics in Rio de Janeiro an. Um Bestleistungen zu erzielen, müssen die Prothesen der Radfahrer optimal ausgelegt sein. Bisher ist es schwierig, diese bestmöglich an den Bewegungsablauf beim Radfahren anzupassen. In einem neuen Bewegungslabor lassen sich die künstlichen Glieder mit Hilfe einer Testprothese schnell und präzise optimieren.

Induktives Laden von Autos

Eine kabellose Ladetechnologie für Elektroautos mit einer Leistung von über 10 Kilowatt haben Ingenieure des Niedersächsischen Forschungszentrums für Fahrzeugtechnik (NFF) der Technischen Universität Braunschweig entwickelt. Mit der induktiven Ladetechnologie können PKWs genauso schnell aufgeladen werden, wie es bisher nur mit so genannten Schnellladesäulen möglich ist.

Neue Arten aus einer Population

Eine fundamentale Frage der Evolutionsforschung lautet: Ist für die Entstehung neuer Arten eine geografische Barriere notwendig, die eine Ursprungspopulation in zwei genetisch voneinander getrennte Populationen aufteilt? Oder ist hingegen auch eine sogenannte sympatrische Artbildung möglich – die evolutionäre Auseinanderentwicklung einer Population im selben geografischen Gebiet? Weltweit sind nur sehr wenige Beispiele für sympatrische Artbildung bekannt, selbst diese sind nicht unumstritten. Konstanzer Evolutionsbiologen schlossen nun die bislang ausführlichste Untersuchung von sympatrischer Artbildung ab. Anhand von rund 20.000 genetischen Merkmalen von 450 Fischen dokumentierten sie die parallele Evolution von Buntbarschen in den nicaraguanischen Kraterseen Apoyo und Xiloá.

WWWW vom 27.6.2016: Lärchen in Sibirien und Tarnung im Bernstein

Sandkorn-Camouflage in Bernstein

insekten
Schon die Insektenlarven in der Kreidezeit waren gut in der Tarnung: Sie hüllten sich in Pflanzenstückchen, Sandkörner oder die Überbleibsel ihrer Beute, um etwa für Fressfeinde unsichtbar zu sein. Ein internationales Forscherteam hat nun unter Beteiligung der Universität Bonn solche in Bernstein verewigte „Tarnkappen“ untersucht. Die maßgeschneiderten „Kostüme“ lassen auch Rückschlüsse auf den damaligen Lebensraum zu.

Mooney-Bilder als Password-Reset

Ein Passwort zu vergessen, ist heute kein allzu großes Problem: Ein neues bekommt der Internetuser entweder per E-Mail zugeschickt oder er beantwortet eine Sicherheitsfrage korrekt und bekommt direkt ein Kennwort zugeteilt. Beide Verfahren haben allerdings Schwachstellen und diese können hacker ausnutzen. Forscher der Ruhr-Universität Bochum (RUB)haben eine Alternative zu den beschriebenen Vorgehensweisen entwickelt. Sie nutzen dabei sogenannte Mooney-Bilder.

Publikation: Bo Wang, Fangyuan Xia, Michael S. Engel, Vincent Perrichot, Gongle Shi, Haichun Zhang, Jun Chen, Edmund A. Jarzembowski, Torsten Wappler, Jes Rust: Debris-carrying camouflage among diverse lineages of Cretaceous insects, Science Advances, DOI: 10.1126/sciadv.1501918

Insektizid Hauptverdächtiger beim Bienensterben

Als ein möglicher Auslöser des Bienensterbens stehen Neonikotinoide (hochwirksame Insektizide) in Verdacht. Einen bisher nicht bekannten, schädigenden Mechanismus von Neonikotinoiden haben jetzt Wissenschaftler der Universitätsmedizin Mainz und der Goethe-Universität Frankfurt am Main entschlüsselt. Sie fanden heraus, dass Neonikotinoide in niedrigen, feldrelevanten Konzentrationen den im Futtersaft von Ammenbienen enthaltenen Acetylcholingehalt vermindern.
Wessler, I., Gärtner H.-A., Michel-Schmidt R., Brochhausen C., Schmitz L., Anspach L., Grünewald B., Kirkpatrick C.-J., Honeybees Produce Millimolar Concentrations of Non-neuronal Acetylcholine for Breeding: Possible Adverse Effects of Neonicotinoids. PLOSONE,
DOI: 10.1371/journal. pone.0156886
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0156886

Der Unterschied zwischen dem holländischen und dem nordischen Matjes

Mai, Juni und Juli sind Matjeszeit. Nur Heringe, die im Frühjahr gefangen und vorher noch nicht gelaicht haben, erreichen einen Fettgehalt von mindestens 12 Prozent im essbaren Teil und können so zu Matjes verarbeitet werden. Hauptfanggebiete für Matjes, die auf den deutschen Markt kommen, sind der Nordostatlantik und die westliche Ostsee. Ein „holländischer Matjes“ muss nicht vor den Niederlanden gefangen worden sein. Die Handelsbezeichnung weist nämlich nicht auf die Herkunft, sondern auf die Herstellungsweise hin.

Wenn es wärmer wird, freuen sich die Salmonellen

Wenn im Frühjahr die Temperaturen steigen, nehmen auch Magen-Darm-Infektionen zu – ein Zusammenhang, der für Deutschland bislang nicht wissenschaftlich belegt war. Forscher aus dem Institut für Lebensmittequalität und -sicherheit der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo) untersuchten zusammen mit Wissenschaftlern aus der amtlichen Lebensmittelüberwachung das Auftreten verschiedener Erreger im Jahresverlauf in Abhängigkeit von der Temperatur und veröffentlichten ihre Ergebnisse jetzt im Fachmagazin Scientific Reports.
Die Originalpublikation

Association between the ambient temperature and the occurrence of human Salmonella and Campylobacter infections
Josef Yun, Matthias Greiner, Christiane Höller, Ute Messelhäusser, Albert Rampp, Günter Klein
Scientific Reports, DOI:10.1038/srep28442

Für sibirische Lärchen ist es noch zu kalt

Die Permafrostregionen in der Arktis gehören zu jenen Gebieten der Erde, die sich im Zuge des Klimawandels besonders schnell erwärmen. Dennoch beobachten Biologen derzeit nur ein minimales Anpassungsverhalten der Baumvegetation. Dort, wo gemessen an der Lufttemperatur längst Kiefern- und Fichtenwälder wachsen müssten, gedeihen noch immer sibirische Lärchen. Ein Paradox, dessen Ursache Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Potsdam und der Universität zu Köln gemeinsam mit weiteren Fachkollegen nun mithilfe Millionen Jahre alter Blütenpollen auf die Spur gekommen sind. Laut ihren in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlichten Ergebnissen gab in der Vergangenheit stets der Kältegrad einer Eiszeit den Ausschlag dafür, wie schnell sich im Anschluss die Vegetation an das Warmzeitenklima anpasste.

Wenn’s ums Ausprobieren geht, sind wir wie die Berberaffen

Solange wir jung sind, steht uns die Welt offen, wir probieren alles aus. Mit zunehmendem Alter werden wir jedoch wählerischer. Wir konzentrieren uns auf das, was wir erreicht haben und pflegen soziale Beziehungen zu den Menschen, die uns wirklich wichtig sind. Warum das so ist, wird vielfach diskutiert, die abnehmende Vitalität sowie das Bewusstsein der eigenen Endlichkeit scheinen eine Rolle zu spielen. Um die beiden Gründe auseinanderzudividieren, hat Laura Almeling vom Deutschen Primatenzentrum (DPZ) Berberaffen beobachtet.
Laura Almeling, Kurt Hammerschmidt, Holger Sennhenn-Reulen, Alexandra M. Freund, Julia Fischer (2016): Motivational shifts in aging monkeys and the origins of social selectivity. Current Biology,http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(16)30460-2 DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.04.066

WWWW vom 20.6.2016: Ur-Alter Sauerstoff und Hormone gegen Depressionsn

Heiße Jupiter

Ein Astronomenteam aus Chile, Brasilien und Europa unter der Leitung von Roberto Saglia vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching und Luca Pasquini von der ESO hat mehrere Jahre damit verbracht, Hochpräzissionsmessungen von 88 Sternen in Messier 67 zu sammeln . Dieser offene Sternhaufen hat in etwas dasselbe Alter wie die Sonne und man geht davon aus, dass die Sonne in einer ähnlich dichten Umgebung entstanden ist.
„Search for giant planets in M67 III: excess of Hot Jupiters in dense open clusters” von A. Brucalassi et al.”

Bakterien an der ISS-Aussenwand

Anderthalb Jahre lang an der Außenwand der Internationalen Raumstation ISS in 400 Kilometern Höhe auszuhalten, ist eine echte Herausforderung. Ob ein Ur-Bakterium das überlebt, ist eine wissenschaftlich interessante Frage. Wissenschaftler haben den Mikroorganismus Methanosarcina soligelidi SMA-21 – ein Methan bildendes Archaeum – unter extremen Umweltbedingungen wie niedrigen Temperaturen, hohen Salzgehalten, Austrocknung und Strahlung getestet. Dieses Ur-Bakterium hat sich dabei als extrem widerstandfähig gegenüber den getesteten Bedingungen herausgestellt. Aufgrund seines speziellen Stoffwechsels und der hohen Resistenz gegenüber lebensfeindlichen Bedingungen gilt dieser Organismus als ein Modell für mögliches Leben auf dem Mars.

Asiatischer Staub ist anders

Der Staub über Zentralasien unterscheidet sich deutlich von dem über anderen Staubregionen wie zum Beispiel der Sahara. Darauf deuten Messungen der Akademie der Wissenschaften von Tadschikistan und des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) hin, die seit März 2015 erfolgen und die ersten dieser Art in Tadschikistan sind.

Schilddrüsenhormone können bei Depressionen helfen

Schilddrüsenhormone bewirken Veränderungen des Stoffwechsels im Gehirn und gehen so mit einer positiven therapeutischen Wirkung bei bipolaren Depressionen einher. Eine von Prof. Michael Bauer, Direktor der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, geleiteten Studie liefert deutliche Belege für Auswirkungen der Gabe von Levothyroxin L-T4. Placebo-Präparate dagegen zeigten fast keine Wirkung.
Bauer, Berman , Samm, Plotkin, Adli, Pilhatsch, London, Hellemann, Whybrow, Schlagenhauf: Levothyroxine effects on depressive symptoms and limbic glucose metabolism in bipolar disorder: a randomized, placebo-controlled positron emission tomography study. In: Molecular Psychiatry. 2016 Feb; 21(2):229-36. doi: 10.1038/mp.2014.186. Epub 2015 Jan 20.

Contergan-Stoff kann bei Krebs wirken

Mitte des 20. Jahrhunderts verursachte Contergan schwere Missbildungen bei Kindern, deren Mütter das Beruhigungsmittel eingenommen hatten. Erst jetzt steht fest, wie es zu den verheerenden Auswirkungen kommen konnte: Forscherinnen und Forscherer der Technischen Universität München (TUM) haben den Wirkungsmechanismus des Medikaments auf molekularer Ebene identifiziert.

Saualter Sauerstoff

Ein Team von Astronomen entdeckte mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) leuchtenden Sauerstoff in einer fernen Galaxie, gerade einmal 700 Millionen Jahre nach dem Urknall. Dies ist die am weitesten entfernte Galaxie, in der Sauerstoff eindeutig nachgewiesen wurde. Das Gas wurde mit hoher Wahrscheinlichkeit durch die intensive Strahlung von jungen Riesensternen ionisiert. Die Galaxie scheint ein Beispiel für jene Art von Quellen zu sein, die in der frühen Phase des Universums für die erneute kosmische Ionisation verantwortlich sind.