Forschung
07 | Juli 2014 Artikel versenden Artikel drucken

Ergründet und entdeckt

Vera Müller

Proteinkatalog

Wissenschaftler in Deutschland und in den USA haben die menschlichen Proteine weitgehend kartiert. Die beiden Forschergruppen decodierten unabhängig voneinander rund 90 Prozent des menschlichen Proteoms. Unter anderem könnten genetisch bedingte Erkrankungen wie Krebs so gezielter und individueller angegangen werden. Die Gene enthalten den Bauplan für die Proteine. Eine DNA-Kopie, die Boten-RNA, dient als Vorlage für das Protein. Für viele der bislang unbekannten Proteine hätte festgestellt werden können, in welchen Organen sie vor allem vorkommen. Sie seien daher in ein funktionelles Umfeld gestellt worden. Die Wissenschaftler fanden auch heraus, dass jede RNA-Vorlage eine bestimmte Zahl an Proteinkopien vorgibt. Wenn zu wenige oder zu viele Kopien eines Proteins vorliegen, kann das zu Krankheiten führen – die Menge des einzelnen Proteins ist in jeder Zelle genau austariert. Da die meisten Medikamente auf Proteine wirken, könnten Therapien mit den Erkenntnissen darüber gezielter angepasst werden als beim Blick auf die Gene. Die Forscher fanden zudem überraschend Hunderte Proteinfragmente, die von DNA-Bereichen zwischen den bisher bekannten Genen produziert werden. Sie hätten womöglich neuartige Funktionen, deren Bedeutung noch unbekannt sei. Zugleich konnten die Forscher etwa 2 000 Proteine nicht finden, obwohl sie laut Genkarte existieren müssten. Offenbar seien manche Gene funktionslos geworden, dienten also nicht mehr als Bauplan für Proteine. Das gelte etwa bei Geruchsrezeptoren – weil der Geruchssinn für den Menschen nicht mehr überlebenswichtig sei (Küster et al., TU München/Johns Hopkins Universität Baltimore, DOI: 10.1038/nature13319; dpa 30.5.14).

Urvögel

Vor 125 Millionen Jahren sahen sich die umherfliegenden Vögel alle ziemlich ähnlich: Sie erinnerten am ehesten an Spatzen oder Tauben, lebten meist am Boden und fraßen hauptsächlich Insekten oder Samen. Größere Vögel oder Wasservögel, wie Störche und Schwäne, gab es damals nicht. Zu diesem Ergebnis kommen US-Wissenschaftler. Demnach habe die Gruppe der Vögel vermutlich einfach noch nicht genug Zeit gehabt, sich nach ihrer Entstehung in die vielfältigen Formen und Lebensweisen aufzuspalten, die heute aus dem Vogelreich bekannt sind. Die Evolutionsforschung habe sich bisher stark darauf konzentriert herauszufinden, wann die ersten Vögel auftauchten und von wem sie abstammten. Wann und wie die Gruppe der Vögel die heute bekannte Vielfalt entwickelte, ist den Forschern zufolge bisher nur wenig untersucht. Fast 1 400 moderne Vögel schauten sich die Wissenschaftler genau an. Sie entwickelten ein statistisches Verfahren, mit dem sie von einem bestimmten körperlichen Merkmal auf die Lebensweise eines Vogels rückschließen konnten. Dieses Verfahren wandten sie anschließend bei verschiedenen Vogel-Fossilien aus der sog. Jehol-Gruppe an, die im heutigen Nordosten Chinas liegt. Die Untersuchung zeigte, dass die Vielfalt unter den Urvögeln viel geringer war, als sie unter modernen Vögeln ist. Durch weitere Analysen schlossen die Forscher die Möglichkeit aus, dass nur bestimmte Vogelarten als Fossilien erhalten blieben und dass der beobachtete Unterschied dadurch zu erklären ist (Jonathan Mitchell et al., DOI: 10.1098/rspb.2014.0608; dpa, 30.5.14).

Wohlstand und Bürgerkriege

Je ungleicher der Wohlstand in einer Gesellschaft verteilt ist, desto höher das Risiko von Bürgerkriegen. Zu diesem Ergebnis kommen Wirtschaftshistoriker der Universität Tübingen, die die weltweite Entwicklung von Einkommens-Ungleichheiten über die letzten zwei Jahrhunderte untersucht haben. Überschreite demnach die ungleiche Verteilung gewisse Schwellenwerte, seien die Auswirkungen innerhalb einer Region enorm. Der Zusammenhang mit ungleicher Wohlstandsverteilung könne beispielsweise das häufige Auftreten von Bürgerkriegen in Lateinamerika und Afrika in den letzten 200 Jahren erklären oder zum derzeitigen Verständnis der Situation in Osteuropa beitragen. Oft würden konfliktträchtige nationale und ethnische Identitäten „wiederentdeckt“, wenn Unzufriedenheit aufgrund von Einkommensungleichheit entkräftet werden solle. Die Forscher untersuchten sowohl die Ungleichheit innerhalb von Regionen als auch zwischen Regionen. Demnach wiesen die drei Regionen Westeuropa, Osteuropa und Nordamerika einen sehr langfristigen Abwärtstrend der Ungleichheit auf. Allerdings habe sich dieser Trend in den letzten 20 Jahren umgekehrt, sowohl in Nordamerika als auch in Osteuropa gehe die Schere wieder auseinander. In Westeuropa sei der Wiederanstieg bisher in einer überschaubaren Größenordnung. Dagegen habe Afrika einen langfristigen Anstieg ungleicher Einkommen erlebt, der in den 1960er bis 1980er Jahren seinen Höhepunkt erreichte – seitdem sinke die Ungleichheit wieder leicht ab. In Lateinamerika sei die Kluft zwischen den Einkommen während der letzten 200 Jahre konstant hoch geblieben, in Asien eher dauerhaft niedrig. Der Mittlere Osten habe zwei Perioden erlebt, in denen Wohlstand besonders ungleich verteilt war, eine vor 1870 und die zweite in den 1960er und -70er Jahren. Hier sei seit den 1980er Jahren wieder eine leichte Angleichung der Einkommen zu beobachten (Jörg Baten/Christina Mumme, European Review of Political Economy 32).

Powerpoint

Wie Studien eines Bildungsforschers der Universität München zeigen, behalten Zuhörer in Vorträgen mit digitalen Folien von Informationen, die nur mündlich dargestellt werden, oft weniger als in Vorträgen ohne Folien. Dem Wissenschaftler zufolge liege das auch daran, wie digitale Präsentationen eingesetzt würden. Viele Vortragende verwendeten die Folien als Manuskript für ihren Vortrag und würden ihre Gedächtnisstütze dann für alle sichtbar an die Wand werfen. Diese Gewohnheit verdränge oft jegliche didaktische Überlegungen, was die Zuhörer sehen sollten. Statt alles auf Folien zu präsentieren, sollte möglichst nur das gezeigt werden, was visuell besser zu vermitteln sei als sprachlich. Ein vielversprechender Ansatz sei es, Folien nur an wenigen Stellen einzusetzen und zwischendurch einfach schwarze Folien einzuschieben. Das lenkt dem Bildungsforscher zufolge die Aufmerksamkeit des Publikums wieder auf den mündlichen Vortrag. Außerdem würden die Inhalte, die auf den wenigen Folien stehen, dann vergleichbar gut gelernt (Christof Wecker, LMU München).

Auf die Kommunikationsform kommt es an

Viele Heuschreckenarten locken ihre Partner durch einen Gesang an. Dabei produzieren die Männchen normalerweise die Gesänge, während die stummen Weibchen zu ihnen laufen. Solche einseitigen Kommunikationssysteme sind sehr verbreitet. In verschiedenen Linien haben die Weibchen Antwortgesänge entwickelt, es findet eine beidseitige Kommunikation statt. Für die Verständigung von Sänger und Empfänger sind Hörorgane nötig, welche an die jeweiligen Signale angepasst sind. Besonders interessant ist eine Gattung von Laubheuschrecken (Poecilimon), bei denen es sowohl Arten mit ein-, wie auch solche mit zweiseitiger Kommunikation gibt. In Abhängigkeit vom Kommunikationstyp zeigen die Hörstrukturen deutliche Anpassungen an die verschiedenen Rollen während der Partnerfindung. Während die Trommelfelle in ihrer Größe direkt proportional zur Größe der Tiere sind, ist das Akustische Spirakel als Haupteingangsort des Schalls bei allen einseitig kommunizierenden Arten drastisch reduziert. Da die Hörempfindlichkeit mit der Größe des akustischen Spirakels korreliert, hören unidirektional kommunizierende Arten schlechter, vor allem im Ultraschall. Zusätzlich ist die Zahl der Hörzellen bei einer Verwandtschaftslinie von unidirektionalen Arten deutlich reduziert. Unidirektional singende Arten treten in durchschnittlich höheren Populationsdichten auf, ihr vermindertes Hören kann deswegen als Reizabschirmung gedeutet werden (Strauß, J., Lehmann AW, Lehmann GUC; DOI: 10.1111/ jeb.12294).


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