Forschung
05 | Mai 2015 Artikel versenden Artikel drucken

Ergründet und entdeckt

Vera Müller

Saurer Ozean

Vor etwa 252 Millionen Jahren kam es zum größten Massenaussterben in der Erdzeitgeschichte, bei dem über 90 Prozent aller Arten im Meer und zwei Drittel der Landlebewesen ausgelöscht wurden. Nach derzeitigem Kenntnisstand gelangten damals, an der Grenze zwischen den Erdzeitaltern Perm und Trias, in kürzester Zeit enorme Mengen an Kohlenstoffdioxid durch Vulkanaktivitäten im Gebiet des heutigen Sibiriens in die Atmosphäre. Einen Teil davon haben die Ozeane aufgenommen, was die gesamte chemische Zusammensetzung des Meerwassers änderte. Als Ursache für das Sterben in den Ozeanen haben die meisten Experten eine Versauerung der Ozeane in Verdacht, allerdings mangelte es hierfür bislang an direkten Beweisen. Diese Beweise liefert nun ein internationales Forscherteam, das anhand von Meeres­boden­ab­la­gerungen in Kombination mit Computersimulationen untersucht hat, wie es zu diesem Massenaussterben kam. Wie die Untersuchung zeigte, hielt die Ozeanversauerung etwa 10.000 Jahre an. Der gesamte Zeitraum, in dem sich das Massensterben abspielte, dauerte etwa 60.000 Jahre, wobei die Wissenschaftler das Sterben in den Ozeanen in zwei Phasen unterteilen. Das gesamte Ökosystem im Meer stand damals unter großem Druck: Die Wassertemperatur stieg an und der Sauerstoffgehalt im Wasser nahm ab. Zum Ende der zweiten Phase wurde die Ozeanversauerung dann zu einer der treibenden Kräfte und könnte so dem bereits instabilen Ökosystem sozusagen den Rest gegeben haben. Die Ergebnisse dieser Studie tragen den Forschern zufolge auch zum Verständnis der heutigen Versauerung des Ozeans bei und sind von großem Interesse für die Klimaforschung.
(Matthew Clarkson, Simone Kasemann et al., DOI: 10.1126/science.aaa0193; MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen)

ADHS

Forscher des Universitätsklinikums Freiburg haben möglicherweise einen wichtigen Mechanismus für das sog. Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Syndrom (ADHS) gefunden. Demnach könnte für ADHS von Bedeutung sein, dass Nervenzellen verstärkt reizunabhängig aktiv sind, was als Hintergrundrauschen bezeichnet wird. Die Forscher nutzten für ihre Studie einen Test, der bereits in vielen Augenkliniken eingesetzt wird, etwa zur Diagnose des Grünen Stars. Die Ergebnisse stützten die Annahme der Forscher, dass das Hintergrundrauschen der pathophysiologische Mechanismus sei, der dem ADHS zugrunde liege. Ein weiteres Indiz dafür sei, dass das Hintergrundrauschen bei Dopaminmangel in den Gehirnzellen verstärkt sei – dies sei ebenfalls ein Befund bei ADHS. Damit stünde eventuell erstmals ein Test zur Verfügung, mit dem ADHS im Gehirn diagnostiziert werden könnte. Bislang wird die Erkrankung anhand der Krankengeschichte und psychologischer Tests festgestellt.
(Ludger Tebartz van Elst et al., DOI: 10.1371/journal.pone.0118271)

Sehverlust und Erblindung

Der Verlust von Sehleistung und die Erblindung sind Resultat einer Schädigung der Netzhaut im Auge oder des Gehirns. Sie gelten weitestgehend als irreparabel. Wie Wissenschaftler des Universitätsklinikums Magdeburg zeigen konnten, geht der Sehverlust mit dem Kollaps eines gehirnweiten funktionellen Netzwerkes einher, welches normalerweise die Aktivität verschiedener Hirn­areale untereinander koordiniert. Wie gut also ein Sehbehinderter sehen kann oder nicht, kommt demnach nicht nur darauf an, wieviel Restsehen nach der Schädigung noch vorhanden ist (bzw. wieviel Information das Gehirn noch aufnimmt), sondern vor allem, wie effizient das Restsehen vom funktionellen Netzwerk des Gehirns verarbeitet werden kann. Durch eine von den Magdeburger Wissenschaftlern entwickelte neuartige Behandlung mit schwachen rhythmischen Strömen kann dieses Netzwerk wiederhergestellt und somit die verlorene Sehleistung wieder verbessert werden.
(Bernhard Sabel et al., Neurology 2014, 83: 542-551)

Sprechen und stottern

Neue Forschungsdaten von Wissenschaftlern aus Göttingen zeigen, welche Hirnhälfte die Sprechvorbereitung steuert und was bei Menschen gestört ist, die seit der Kindheit stottern. Demnach zeigte in der Kontrollgruppe nicht stotternder Erwachsener vor allem die linke Hirnhälfte während des Sprechvorgangs eine dynamische Regulierung der Erregbarkeit, die die Zungenbewegung steuert. Diese Modulation fehlt den Forschern zufolge bei Stotternden, abhängig von der Stotterschwere. Je schwerer die untersuchten Probanden stotterten, desto schlechter funktionierte die Bewegungsvorbereitung im linksseitigen motorischen Areal des Gehirns. Demnach wird nicht nur die Sprachverarbeitung, sondern auch die Sprechvorbereitung von der linken Hirnhälfte aus gesteuert. Die Ergebnisse zeigten, an welcher Stelle des Gehirns bei Stotternden die Ausführung des Sprechvorgangs gestört ist. Der linke Motorkortex und die seine Erregbarkeit beeinflussenden verbundenen Hirnbereiche könnten nun gezielt untersucht und beeinflusst werden, um flüssiges Sprechen zu erleichtern.
(Nicole Neef et al., Brain. 2015 Mar; 138(Pt3):712-25)

Unterschiedlich gebaut

Schon die frühesten Vertreter unserer Gattung Homo unterschieden sich in Körpergröße und Statur stark voneinander. Zu diesem Schluss kommt eine Studie von Wissenschaftlern der Universitäten Tübingen und Cambridge. In ihrer Untersuchung hatten die Forscher sowohl Fossilien in Tansania und Koobi Fora in Kenia, der „Cradle of Humankind“ in Südafrika als auch die ältesten menschlichen Fossilien außerhalb Afrikas aus Dmanisi in Georgien verglichen. Sie fanden markante Unterschiede im Körperbau, die die Existenz von mindestens zwei unterschiedlich großen Arten von Homo zwischen 2,5 bis 1,5 Millionen Jahren vor heute nahelegen. Während Individuen aus Koobi Fora vor 1,7 bis 1,5 Millionen Jahren durchschnittlich 70 Kilogramm schwer und 165 Zentimeter groß waren, wiesen in etwa zeitgleiche Vertreter aus Olduvai Gorge im Mittel 20 Kilogramm sowie 20 Zentimeter weniger auf, obwohl sie in der gleichen Region lebten. Der Vergleich zwischen Fossilien aus Afrika und Eurasien zeigte den Forschern zufolge außerdem, dass frühe Homo-Vertreter erst vor ca. 1,7 bis 1,5 Millionen Jahren in der Koobi Fora Region einen stark vergrößerten Körperbau entwickelten, also nachdem bereits Auswanderungen nach Eurasien stattgefunden hatten. Auch weisen die Fossilien in Georgien noch auf verhältnismäßig kleine Körper hin. Diese Erkenntnisse stünden im Widerspruch zur gängigen Lehrmeinung: Bislang seien Experten mehrheitlich davon ausgegangen, dass Steigerungen in der Körpergröße die physische Voraussetzung waren, um die erste Ausbreitung unserer Gattung nach Eurasien zu ermöglichen. Die Forscher ließen für ihre Studie die Klassifizierung der Fossilien nach Arten bewusst außer Acht und analysierten ausschließlich geographische und zeitliche Differenzen in der Körpergröße von frühen Homo-Vertretern.
(Manuel Will, Jay Stock et al., DOI.org/10.1016/j.jhevol.2015.02.009; Universität Tübingen)

Schlechte Noten durch Cannabis

Der Konsum von Cannabis führt bei Studenten zu schlechteren Prüfungsnoten. Besonders großen Einfluss hat das Rauschmittel auf die Zensuren in den Fächern, die mathematisches Denkvermögen erfordern. Zu diesem Ergebnis kommen Wissenschaftler der Universität Maastricht und des Forschungsinstituts zur Zukunft der Arbeit in Bonn. Für die Studie werteten die Wissenschaftler Datensätze von 54.000 Studenten aus aller Welt aus, die an der Maastrichter Universität eingeschrieben waren. An der Hochschule war der Verkauf von Cannabis an Touristen seit 2011 zeitweise komplett verboten worden. So sei es möglich gewesen, die Leistungen der Studenten vor und nach dem Verbot miteinander zu vergleichen. Dabei kamen die Forscher zu dem Ergebnis, dass Studenten, die nach dem Verbot nicht mehr legal Cannabis kaufen konnten, bessere Prüfungsnoten erzielten. Studenten, die kein Cannabis mehr konsumierten, erhöhten ihre Chancen, ihre Prüfungen zu bestehen, demnach um fünf Prozent, Studenten mit schlechten Leistungen sogar um 7,6 Prozent.
(Oliver Marie/Ulf Zölitz; FAZ.NET)


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