Forschung
05 | Mai 2016 Artikel versenden Artikel drucken

Ergründet und entdeckt

Vera Müller

Kohlenstoffhandel

Waldbäume nutzen Kohlenstoff nicht nur für sich – sie tauschen auch große Mengen davon über ihre Wurzeln mit Nachbarbäumen aus. Diese Entdeckung machten Botaniker der Universität Basel. Der intensive Kohlenstoffhandel von Baum zu Baum, auch zwischen verschiedenen Arten, verläuft demnach über symbiotische Pilzfäden im Boden. Für ihre Untersuchung begasten die Forscher Fichtenkronen mit markiertem Kohlendioxid mit Hilfe von Schläuchen von einem Baukran aus. Der markierte Kohlenstoff tauchte daraufhin nicht nur in neuen Wurzeln der behandelten Fichtenbäume auf; dasselbe Signal trugen auch die Wurzeln benachbarter Bäume, die nicht markiert worden waren. Die Entdeckung stellt den Forschern zufolge die Individualität des Baums in Bezug auf seinen Kohlenstoffhaushalt in Frage.
Tamir Klein et al., DOI: 10.1126/science.aad6188

Familie ohne Trauschein

In vielen Ländern Europas sind heute mehr als die Hälfte der Geburten nichtehelich. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie des MPI für demografische Forschung, in der die Entwicklung der nichtehelichen Geburten von 1910 bis in die Gegenwart analysiert wird. Demnach stellt die Dominanz ehelicher Geburten in der Mitte des 20. Jahrhunderts, die in ganz Europa zu beobachten gewesen sei, innerhalb der letzten 100 Jahre eine Ausnahmesituation dar. Schon 1970 habe die Bedeutung der Ehe langsam wieder abgenommen. In Nordeuropa habe sich bereits 1990 der Anteil der nichtehelichen Geburten mehr als vervierfacht, während er in West- und Zentraleuropa erst ab 1980, und in Süd- und Osteuropa sogar erst nach 1990 deutlich zu steigen beginne. Während der Anstieg in Nordeuropa bereits seinen Höhepunkt erreicht zu haben scheine, nehme der Anteil in Westeuropa in den letzten Jahren weiter stark zu. Eine Ausnahme zu der allgemeinen Entwicklung stellt der Studie zufolge Osteuropa dar, das die Nicht-EU-Länder auf dem Gebiet der ehemaligen Sowjetunion umfasst. Dieser Teil Europas hätte in den 1960er Jahren noch den höchsten Anteil an nichtehelichen Geburten verzeichnet, während er heute den niedrigsten habe. Zudem sei Osteuropa momentan die einzige europäische Region mit einem rückläufigen Trend. Wie aus der Studie weiter hervorgeht, verzeichnete Skandinavien etwa bereits vor 100 Jahren einen sehr hohen Anteil an nichtehelichen Geburten. Auch die starken Ost-West-Unterschiede in Deutschland seien nicht ausschließlich auf die deutsche Teilung nach 1945 zurückzuführen, sondern durchaus schon vorher vorhanden gewesen.
Sebastian Klüsener, MPI; DOI: 10.1080/1081602X.2015.1099112

Deutsche Hundertjährige

Deutsche Hundertjährige haben eine beträchtliche Anzahl von Krankheiten, besonders häufig sind sensorische Beeinträchtigungen und Mobilitätsprobleme. Darüber hinaus sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen mit hohem Sterblichkeitsrisiko weit verbreitet. Schließlich leidet eine beträchtliche Anzahl der Hundertjährigen an Schmerzen. Dies sind wesentliche Befunde der Zweiten Heidelberger Hundertjährigen-Studie, über die im Deutschen Ärzteblatt berichtet wird. Demnach litten die 112 befragten Hundertjährigen an folgenden akuten und chronischen Gesundheitsbeschwerden: 94 Prozent gaben Seh- und/oder Hörbeeinträchtigungen an, eingeschränkte Mobilität bestand bei 72 Prozent. Über die Hälfte der Studienteilnehmer litt unter Arthritis und etwa ein Viertel unter Osteoporose. Von Herzerkrankungen und Harnwegsproblemen war über die Hälfte der Gruppe betroffen. Inkontinenz wurde von nahezu der Hälfte der Hundertjährigen angegeben. An Bluthochdruck litten 45 Prozent der Befragten, gefolgt von anderen Herzerkrankungen (31 Prozent). Neurologische Erkrankungen/Gehirnerkrankungen bestanden bei 40 Prozent der Teilnehmer. Über ein Drittel der Hundertjährigen beklagte sich der Studie zufolge über häufige Schmerzen und über 40 Prozent empfanden ihre Schmerzen als unerträglich. Die Art der Erkrankungen deute darauf hin, dass selbst bei Hundertjährigen durch Präventivmaßnahmen und optimales Krankheitsmanagement die Lebensqualität erheblich gesteigert werden könnten, heißt es in dem Bericht.
Daniela S. Jopp et al., DOI: 10.3238/arztebl.2016.0203

Überschuss

Etwa ein Zehntel der globalen Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft könnte bis zur Mitte des Jahrhunderts allein auf die Verschwendung von Nahrungsmitteln zurückgehen. Zu diesem Schluss kommen Wissenschaftler des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung, die für Länder rund um den Erdball umfassend untersucht haben, mit welchen Nahrungsmittelverlusten zu rechnen ist und welche Emissionen damit verbunden sind. Die Ergebnisse zeigten, dass die Lebensmittelverfügbarkeit in den letzten fünf Dekaden bereits stark angestiegen sei, obwohl der Nahrungsmittelbedarf pro Person im globalen Mittel fast konstant blieb. Während die Lebensmittelverluste überwiegend auf weniger effiziente landwirtschaftliche Infrastrukturen in Entwicklungsländern zurückgingen, sei die Lebensmittelverschwendung dagegen eher ein Thema in reichen Ländern. 1,3 Milliarden Tonnen Lebensmittel würden den Wissenschaftlern zufolge derzeit verschwendet. Dieser Anteil werde noch drastisch ansteigen, wenn Schwellenländer wie China oder Indien den westlichen Ernährungsstil übernähmen.
Ceren Hic et al., DOI: 10.1021/ acs.est.5b05088

Paarung

Paarung und die Übertragung von Spermien von Männchen auf Weibchen sind essenziell, um Nachwuchs zu erzeugen. Nur wenn ein Männchen ein Weibchen für sich interessieren kann, werden seine Gene in die nächste Generation übertragen. Daher sind Sexualorgane oft sehr komplex, vor allem die männlichen. Um die Paarung sicherzustellen, haben Männchen bei vielen Insektenarten Greiforgane, um die Weibchen festzuhalten. Manche besitzen außerdem Strukturen, die die Weibchen stimulieren sollen, damit sie den Partner akzeptieren. Die Männchen der „Roesels Beißschrecke“ besitzen ein paar komplexe Genitalanhänge (Fig. 1b). Diese „Titillatoren” sind stark verhärtet und normalerweise im männlichen Körper verborgen. Obwohl als Struktur lange bekannt, war ihre Funktion bisher ungeklärt. Durch eine Kombination verschiedener Techniken (Schockgefrieren in Flüssigstickstoff und anschließende Mikrocomputertomographie) konnten wir erstmals die Interaktion der männlichen Anhänge während der Paarung sichtbar machen. (Fig. 1 c & d). Bei der Kopulation greifen männliche Beißschrecken die Weibchen mit ihren Cerci (Fig.1 b, Pfeil) und halten sie fest. Anschließend werden die Titillatoren etwa eine halbe Stunde lang rhythmisch in die Genitalkammer der Weibchen inseriert und wieder herausgezogen. Während dieser Zeit berühren die Titillatoren die weibliche Genitalplatte (Fig. 1 c & d), die viele sensorische Zellen enthält, was darauf hindeutet, dass die Weibchen diese Berührung spüren können. Werden die Spitzen dieser Titillatoren entfernt, wehren sich Weibchen massiv gegen die Paarung, eine erfolgreiche Spermienübertragung misslingt dann in vielen Fällen. Die Titillatoren dienen also dazu, die Weibchen zur Kooperation während der Paarung zu bewegen, so dass die Männchen am Ende ihre Spermien übertragen können.

Fig. 1 a) Pärchen von Roesels Beißschrecke in Kopulation. b) Männlicher Paarungsapparat mit Titillatoren und Cerci. c & d). Schockgefrorenes Paar in der Mikrocomputertomographie (?CT), Titillatoren rosa, Männchen grün, Weibchen violett. c) von der Seite d) Vergrößerung von oben.

Fig. 1 a) Pärchen von Roesels Beißschrecke in Kopulation. b) Männlicher Paarungsapparat mit Titillatoren und Cerci. c & d). Schockgefrorenes Paar in der Mikrocomputertomographie (?CT), Titillatoren rosa, Männchen grün, Weibchen violett. c) von der Seite d) Vergrößerung von oben.

Text und Abbildung: Gerlind Lehmann, HU Berlin; Wulff NC, Lehmann AW, Hipsley CA, Lehmann GU; Arthropod Struct Dev. 2015; DOI: 10.1016/j.asd.2015.05.001.

Naturkatastrophen-Bilanz

Naturkatastrophen haben seit Beginn des 20. Jahrhunderts mehr als sieben Billionen US-Dollar wirtschaftlichen Schaden und acht Millionen Tote verursacht. Zu diesem Ergebnis kommt ein Geophysiker des Karlsruher Institut für Technologie (KIT), der mehr als 35.000 Katastrophenereignisse zwischen 1900 und 2015 weltweit ausgewertet hat. Demnach gehen ein Drittel des wirtschaftlichen Gesamtschadens auf das Konto von Flutkatastrophen. Erdbeben verursachten 26 Prozent der Schäden, Stürme 19 Prozent, Vulkanausbrüche machten lediglich ein Prozent aus. Seit 1960 bildeten Stürme (und Sturmfluten) mit 30 Prozent den größten Anteil. Allein durch Erdbeben seien zwischen 1900 und 2015 ca. 2,3 Millionen Menschen getötet worden. 59 Prozent starben durch zerstörte Backsteingebäude, 28 Prozent durch sekundäre Effekte wie Tsunamis und Erdrutsche. Die absolute Zahl der jährlichen Toten durch Naturkatastrophen sei über die Jahre hinweg leicht gesunken – in Relation zum Bevölkerungwachstum sogar deutlich. Derzeit liege sie bei etwa 50.000. Im gesamten Zeitraum starb die Hälfte von ihnen durch Flutkatastrophen. Dank besserer Vorbereitung und Analysen nehme dieser Anteil aber ab. Seit 1960 hätten Erdbeben mit 40 Prozent den größten Anteil.
James Daniell, KIT, Datenbank CATDAT, 18.4.16


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