Forschung
11 | November 2014 Artikel versenden Artikel drucken

Ergründet und entdeckt

Vera Müller

Nobelpreise 2014

Für die Entdeckung eines „Navigationssystems“ im Gehirn erhalten drei Forscher in diesem Jahr den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin. Das norwegische Ehepaar May-Britt und Edvard Moser sowie John O’Keefe (USA/Großbritannien) haben grundlegende Strukturen des menschlichen Orientierungssinns gefunden. Genau diese Hirnteile werden bereits in einem frühen Stadium von Alzheimer zerstört. Bereits 1971 hatte John O’Keefe laut Nobel-Komitee die ersten?Komponenten des Navigationssystems entdeckt. Mehr als drei Jahrzehnte später, im Jahr 2005, entdeckte das norwegische Ehepaar Moser neben dem Hippocampus weitere Schlüsselkomponenten zur Orientierung. Nach Auffassung des Nobel-Komitees hat die Entdeckung des Navigationssystems im Hirn zu einem „Paradigmenwechsel“ geführt. Sie habe „neue Wege geöffnet für unser Verständnis über andere kognitive Prozesse wie Erinnern, Denken und Planen“.

Physik: Für die Erfindung hocheffizienter Lichtquellen erhalten in diesem Jahr drei gebürtige Japaner den Nobelpreis für Physik. Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura erhalten die Auszeichnung, weil sie blau leuchtende Dioden entwickelt haben. Diese ermöglichen helle und energiesparende Lichtquellen. In Signalanzeigen, Autolichtern und Smart­phones etwa gibt es solche LEDs (lichtemit­tie­ren­de Dioden) bereits. Neben den LEDs entwickelten die Forscher noch einen blauen Laser. Mit Hilfe dieser Technik konnte eine wesentlich höhere Speicherkapazität als auf einer DVD erreicht werden, was die Blue-ray-Disc ermöglichte.

Chemie: Der deutsche Forscher Stefan Hell und zwei US-Amerikaner erhalten für die Erfindung superauflösender Mikroskope den Chemie-Nobelpreis. Mit ihren Verfahren könne man in lebende Zellen blicken und Abläufe bei Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson beobachten, begründete das Nobel-Komitee seine Wahl. Mehr als 100 Jahre lang war die Auflösung der Lichtmikroskopie auf natürliche Weise begrenzt. Sie konnte keine Strukturen abbilden, die kleiner waren als die Hälfte einer Wellenlänge des Lichtes – das sind 200 Nanometer. Diese Grenze wurde durch die neue Technik gesprengt.

Die Nobelpreise sind mit umgerechnet rund 880.000 Euro (8 Millionen Schwedische Kro­nen) dotiert (dpa, 10. 10.14).

Milch

Rohe Kuhmilch schützt Kinder vor Atemwegsinfekten, Fieber und Mittelohrentzündung. Zu diesem Schluss kommen Allergologen der LMU München nach der Auswertung einer europäischen Langzeitstudie, in der rund 1.000 Mütter Ernährung und Gesundheit ihres Kindes bis zum ersten Lebensjahr festgehalten haben. Demnach ist das Risiko der Säuglinge, etwa an Atemwegsinfektionen zu erkranken, durch Rohmilch um bis zu 30 Prozent gesunken. Pasteurisierte Milch, die industriell erhitzt wird, schütze noch vor fieberhaften Erkrankungen, während dieser Effekt bei H-Milch gar nicht mehr bestünde. Die Ergebnisse sind den Wissenschaftlern zufolge unabhängig von anderen möglichen Einflussfaktoren wie der Ernährung der Kinder. Die unterschiedlich schützenden Effekte der Milchtypen beruhten vermutlich auf bestimmten hitzeempfindlichen Inhaltsstoffen der Milch. Da Rohmilch jedoch auch krankmachende Mikroorganismen enthalten kann und ihr Verzehr daher ein hohes gesundheitliches Risiko birgt, plädieren die Forscher für neue schonende industrielle Verfahren, bei denen die schützenden Inhaltsstoffe der unbehandelten Milch erhalten bleiben (Georg Loss et al., LMU München, Journal of Allergy and Clinical Immunology).

Bildungserfolg

Der Bildungserfolg eines Kindes wird zum größten Teil (62 Prozent) von erblichen Faktoren bestimmt. Zu diesem Schluss kommen britische Forscher beim Vergleich von Zwillingen. Die Intelligenz sei der stärkste Faktor. Allerdings spielten für den Schulerfolg zahlreiche weitere ererbte Eigenschaften eine Rolle. Zu den wichtigsten zählten Selbstkontrolle und Verhaltensauffälligkeiten. Un­ter­sucht wurden 6.600 Zwillingspaare (Robert Plomin et al., DOI: 10.1073 / pnas. 1408777111; dpa, 10.10.14).

Langlebige Pestizide

In der Landwirtschaft eingesetzte Pestizide können noch viele Jahrzehnte nach ihrem Verbot die Umwelt schädigen. In den Sedimenten eines Seebodens in Südostfrankreich fanden französische Forscher Mittel für Pflanzenschutz und Schädlingsbekämpfung aus dem gesamten 20. Jahrhundert. Rund ein Drittel des Wassereinzugsgebiets des Sees besteht aus Weinbergen. Dort bekämpfen Winzer Unkraut und Schädlinge seit langem mit Pestiziden. Die unbewachsenen Böden an den Weinhängen rutschen häufig ab oder werden bei Regen weggespült. So können im Boden gespeicherte Stoffe auch noch Jahrzehnte nach ihrer Anwendung in den See gelangen. DDT war dabei ein spezieller Fall: Die höchsten Konzentrationen des Insektengifts wiesen die Wissenschaftler in den Schichten des Sediments nach, die eigentlich älter waren als der erste Einsatz des Mittels. Sie erklären dies damit, dass DDT und seine Abbauprodukte im Sediment nach unten gewandert seien. Überraschenderweise wiesen sie aber die höchsten Konzentrationen des Mittels in Schichten aus den 1990er Jahren nach, also rund 20 Jahre nach dem Verbot von DDT. Ihre Erklärung: Damals setzten die Winzer ein Pestizid ein, dass die Erosion steigert – so dass auch ältere, im Boden gespeicherte Stoffe in den See gespült wurden. Einige Bestandteile von DDT gelten als chemisch sehr stabil, was auch zum Verbot des Mittels führte. Studien hätten gezeigt, dass sich die stabilen Bestandteile in Tieren und Menschen anreicherten (Pierre Sabatier et al., DOI: 10.1073 / pnas.1411512111; dpa, 17.10.14).

Stabiler Kernwortschatz

Kriege und andere gesellschaftliche Veränderungen können die Evolution des Wortschatzes beschleunigen, während sich in Zeiten der Stabilität das Vokabular einer Sprache weniger schnell verändert. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Forscherteam, nachdem es mit Hilfe des Google Books Ngram Korpus die Evolution des englischen Wortschatzes im Vergleich zum russischen, deutschen, französischen, spanischen und italienischen über fünf Jahrhunderte untersucht hat. Der Google Ngram Viewer untersucht mittels Data Mining, wie häufig in gedruckten Publikationen ausgesuchte Wortfolgen, sog. n-grams, gebraucht werden. Weitere Analysen ergaben, dass sich das britische und das amerikanische Englisch seit den 1850er Jahren mehr und mehr auseinander entwickelten haben, seit Mitte des 20. Jahrhunderts aber wieder einander annähern, vermutlich aufgrund der Massenmedien. Generell stellten die Wissenschaftler fest, dass sich die am häufigsten gebrauchten Wörter einer Sprache wie Artikel, Präpositionen und Konjunktionen über längere Zeit hinweg kaum verändern. Auch der „Kernwortschatz“, der 75 Prozent der geschriebenen Sprache ausmacht, verändere sich weniger häufig (Søren Wichmann et al., MPI für evolutionäre Anthropology, Journal of the Royal Society Interface 10/2014).

Auf den Leim gegangen

Weberknechte, die zur Klasse der Spinnentiere gehören, tragen vor den Laufbeinen ein Paar kleinere Extremitäten, die sog. Kiefertaster (Pedipalpen). Bedeckt werden diese Kiefertaster von feinsten Flüssigkeitströpfchen. Wie ein deutsches Wissenschaftlerteam herausfand, gelingt es den Weberknechten dank dieser klebrigen Tropfen wie auch der extrem kurzen Reaktion, schnelle Insekten wie z.B. Springschwänze zu fangen. Je mehr die Beute kämpfe, desto mehr würde sie festgehalten (Jonas Wolff et al., Universität zu Kiel; Journal of Experimental Biology).

Diäterfolg

Eine allmähliche Gewichtsabnahme ist auf lange Sicht nicht besser für den Diäterfolg als schnell verlorene Kilos. Zu diesem Ergebnis kommen Ernährungswissenschaftler der Universität Melbourne. Vielmehr führe eine schnelle Abnahme dazu, dass das Zielgewicht mit größerer Wahrscheinlichkeit erreicht und die Diät durchgehalten würde. Erklären könne man sich das damit, dass die Versuchsgruppe mit dem schnellen Abnahmeprogramm in der ersten Phase eine erhöhte Konzentration sog. Ketokörper aufwies: Diese werden vom Körper gebildet, wenn die Einnahme von Kohlenhydraten reduziert und in der Folge Fett verbrannt wird – Ketokörper sind dafür bekannt, Hunger zu unterdrücken. Zudem könne eine schnelle Gewichtsabnahme motivierender gewirkt haben, durchzuhalten. Als Plädoyer für schnelle Crash-Diäten solle die Studie indes nicht verstanden werden (Joseph Proietto et al., DOI: 10.1016/ S2213-8587(14)70200-1; dpa 17.10.14).


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