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29.12.2016

Klimawandel Zugvögel erreichen früher ihre Brutgebiete

Das ist eine Folge des Klimawandels und steigender Temperaturen. Das berichten britische Forscher im "Journal of Animal Ecology". Für einzelne Vogelarten war die zunehmend frühere Ankunft in den Brutgebieten im Frühjahr schon bekannt. Die Forscher analysierten nun aber Aufzeichnungen von Vogelzugdaten von 413 Arten aus fünf Kontinenten. Dabei zeigte sich, dass die Vögel heute im Schnitt 2,1 Tage eher in ihren Brutgebieten erscheinen als noch vor zehn Jahren.

Die größten Veränderungen gibt es bei Vögeln, die nur kurze Flugstrecken zurücklegen, wie zum Beispiel Kibitz und Bachstelzen. Weit ziehende Vögel wie Schwalben oder Trauerschnäpper haben ihre Zugtermine bisher kaum an steigende Temperaturen angepasst.

Quelle: Journal of Animal Ecology/luh

1. Januar Der erste Tag des Jahres 2017 dauert eine Sekunde länger

In einer weltweit koordinierten Aktion wird in der Silvesternacht eine extra Sekunde in die Zeitrechnung eingebaut. Diese sogenannte Schaltsekunde ist nötig, um die extrem genauen Zeitangaben von Atomuhren an das weniger exakte Drehverhalten der Erde um die Sonne anzupassen. Ziel ist es, die offizielle Weltzeit wieder genau mit der mittleren Sonnenzeit übereinstimmen zu lassen.

In Deutschland wird die Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig am 1. Januar an die letzte Sekunde vor 1 Uhr morgens noch eine zusätzliche Sekunde an die per Funk verbreiteten Zeitsignale anhängen.

Relevant ist die Schaltsekunde vor allem für die Satellitennavigation. Für eine exakte Ortsbestimmung per GPS muss die Ausrichtung der Erde im Raum in Abhängigkeit von der Atomzeit genau bekannt sein.

Da die Erde sich etwas unregelmäßig um die Sonne dreht, gibt es solche Anpassungen der Atomzeit auch nur in unregelmäßigen Abständen.

Zuletzt wurde eine Schaltsekunde weltweit vor anderthalb Jahren eingefügt.

Quelle: Agenturen/luh

Hunde Gestresste Hunde werden schneller grau

Vor allem impulsive sowie ängstliche Vierbeiner können schon mit weniger als vier Jahren ergrauen. Das zeigt eine Studie aus den USA, die im Fachjournal "Applied Animal Behaviour Science" erschienen ist.

Die Forscher untersuchten 400 Hunde im Alter im Alter zwischen einem und vier Jahren und zählten bei ihnen die grauen Haare an der Schnauze. Zugleich wurden die Besitzer über die Lebensweise und mögliche Stressbelastungen der Hunde befragt. Dabei zeigte sich ein klarer Zusammenhang zwischen Stress und grauen Haaren bei den Tieren.

Vor allem die Angst vor lauten Geräuschen, fremden Tieren und fremden Menschen seien starke Indikatoren für Stress und ein frühes Ergrauen der Hunde, so die Forscher.

Quelle: Applied Animal Behaviour Science/luh

Gesundheit Fischöl reduziert das Asthma-Risiko

Wenn Mütter während der Schwangerschaft Fischöl zu sich nehmen, entwickeln ihre Kinder später seltener Asthma. Das ist das Ergebnis einer klinischen Studie dänischer Forscher.

736 Mütter nahmen an der Untersuchung teil. Die Hälfte von ihnen bekam ab dem siebten Schwangerschaftsmonat eine Kapsel mit 2,4 Gramm Fischöl täglich, während bei der anderen Hälfte die gleiche Kapsel als Placebo mit Olivenöl gefüllt war.

Im Alter von drei Jahren waren 17 Prozent der Kinder von Müttern, die Fischöl eingenommen hatten, Asthmatiker. Bei den Kindern aus der Placebo-Gruppe lag der Anteil bei fast 24 Prozent. Somit wurde das Asthma-Risiko durch das Fischöl um fast ein Drittel gesenkt.

Ob eine allgemein fischreiche Ernährung in der Schwangerschaft den gleichen Effekt hat, können die Forscher auf Basis der Ergebnisse nicht sagen.

Die Studie ist im "New England Journal of Medicine" erschienen.

Quelle: New England Journal of Medicine/luh

Gewitter Am Maracaibo-See blitzt es weltweit am häufigsten

Genauer gesagt ist es das nördliche Ende des Maracaibo-Sees in Venezuela, wo es pro Jahr weltweit am häufigsten zu Blitzentladungen kommt. US-Forscher haben anhand von 15 Jahren an Messdaten des Satelliten "Tropical Rainfall Measuring Mission" eine globale Karte der Orte mit der höchsten Gewitter- und Blitzaktivität erstellt.

Anders als frühere Analysen, die nur eine grobe Auflösung von 50 mal 50 Kilometer lieferten, basiert die aktuelle Blitz-Kartierung auf einem feineren Raster von 10 mal 10 Kilometern.

So lassen sich lokale Blitz-Hotspots deutlich besser lokalisieren.

Über dem Maracaibo-See entwickeln sich, getrieben durch besondere lokale Winde, im Durchschnitt an fast 300 Tagen des Jahres Gewitter und Blitze.

Die größte Dichte an Blitze-Hotspots herrscht wiederum im tropischen Afrika.

Die Studie ist im "Bulletin of the American Meteorology Society" erschienen. 

Quelle: Bulletin of the American Meteorology Society/luh

Erbgut Neue Arten entstehen in der Grauzone

Französische Forscher haben untersucht, wie stark sich das Erbgut von zwei Tierarten unterscheiden muss, damit man wirklich von zwei getrennten Arten sprechen kann.

Ihre Antwort: Zwischen 0,5 und zwei Prozent. Dies sei die genetische Grauzone, in welcher die Artenbildung stattfindet, schreiben sie in "PLoS Biology".

Die Wissenschaftler analysierten die Genome von 61 jeweils nah verwandten Tierart-Paaren. Dabei verglichen sie, wie gut sich die getrennten Untergruppen noch untereinander paaren und Gene austauschen können, und wie stark sich ihr Genom dabei jeweils unterscheidet.

Mensch und Schimpanse beispielsweise weisen in etwas mehr als einem Prozent ihrer Gene Unterschiede auf. Bei anderen Lebewesen reicht eine solche Abweichung noch nicht aus, um von einer abgeschlossenen Aufteilung der Arten zu sprechen.

Bei zwei Prozent Gen-Differenzen sehen die Forscher allerdings eine universelle Obergrenze.

Quelle: PLoS Biology/luh

28.12.2016

Biologie Bahamas-Kärpflinge verändern sich sehr schnell

Und zwar hinsichtlich der durchschnittlichen Evolutionsgeschwindigkeit im Vergleich zu anderen Kärpflingen um das 51fache. Forscher der Universität von North Carolina hatten festgestellt, dass viele Vertreter dieser auf San Salvador beheimateten Fische in den vergangenen 10.000 Jahren unterschiedliche Kiefertypen ausgebildet hatten.

Um den Mechanismus dahinter zu verstehen, haben sie das Genom von 37 Tieren sequenziert. Dabei stießen sie auf 18 mögliche Gene, die zuvor nicht mit der Schädelform in Verbindung gebracht wurden, schreiben die Genetiker im Fachblatt Molecular Biology and Evolution. Demnach haben sich die Tiere auf verschiedene Futterquellen spezialisiert, unter anderem auf Schnecken, Algen oder die Schuppen anderer Fische.

Durch diese Spezialisierung nahm die Konkurrenz ab, da jeder seine eigene Nische besetzte.

Quelle: Molecular Biology and Evolution

Materialforschung Wissenschaftler stellen magnetischen Kohlenstoff mit winzigen Mustern her

Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben erstmals mikro- und nanostrukturierten magnetischen Kohlenstoff herstellen können. Wie sie im Journal of Applied Physics notieren, haben sie Polymere per Lithographie mit winzig kleinen Strukturen versehen und diese bei einer Temperatur von 600 Grad Celsius in pyrolytischen magnetischen Kohlenstoff (PMC) umgewandelt.

Dieses kostengünstige Material lässt sich bei Raumtemperatur nutzen und eignet sich den Studienautoren zufolge für Mikro- und Nanoelektromechanische Systeme.

Quelle: Journal of Applied Physics

Geologie In Japan gab es ein heftiges Erdbeben

Vor wenigen Stunden – am späten Mittwochabend Ortszeit – hat ein Beben der Stärke 6,3 den Osten Japans erschüttert. Eine Gefahr durch einen Tsunami bestehe nicht, meldete der japanische Fernsehsender NHK.

Zunächst gab es keine Berichte über mögliche Opfer oder Schäden. Das Zentrum des Erdbebens befand sich demnach in einer Tiefe von zehn Kilometern in der nordöstlichen Provinz Ibaraki.

Die Region war vor knapp sechs Jahren von einem Erdbeben der Stärke 9,0 und einem gewaltigen Tsunami heimgesucht worden. Dabei waren rund 18.500 Menschen gestorben.

Quelle: Agenturen

Artenschutz Ultraschall soll Schweinswale schützen

Jedes Jahr ertrinken in der Ostsee Schweinswale, weil sie sich in Stellnetzen von Fischern verfangen. Bisher wurden zur Abschreckung der Tiere sogenannte Pinger eingesetzt, die Warntöne ausstoßen, aber die Tiere von ihren Lebens- und Nahrungsgründen fernhalten.

Abhilfe soll ein neues Warngerät schaffen. Dieses imitiert die Warnlaute der Tiere auf der Frequenz von 133 Kilohertz – also jener Tonhöhe, die Schweinswale für Ultraschallorientierung und Kommunikation nutzen, teilte das Thünen-Institut für Ostseefischerei in Rostock mit.

Mehrjährige Freilandversuche zeigten, dass die Kleinwale damit die Netze rechtzeitig wahrnehmen können. Die Tiere erhöhten dabei den Mindestabstand zur Schallquelle nur um rund 20 Meter – werden also nicht aus ihrem Lebensraum vertrieben.

Die Schweinswal-Beifänge seien damit um mehr als 80 Prozent gesunken. Vorteilhaft sei auch, dass Seehunde und Robben das Signal nicht hören können und daher auch nicht davon angelockt werden, so die Forscher.

Quelle: idw

Viruserkrankungen Auch in Japan wütet weiterhin die Vogelgrippe

Nach Angaben des japanischen Landwirtschaftsministeriums wurde ein neuer Fall von Vogelgrippeviren des Typs H5 in der südwestlichen Region Kumamoto festgestellt. Dort müssten jetzt mehr als 90.000 Hühner gekeult werden. Die Zahl der seit November in Japan getöteten Tiere steige damit auf 1,07 Millionen.

Auch in Europa gab es in den vergangenen Wochen viele Fälle von Vogelgrippe. In Deutschland wurden ebenfalls zehntausende Tiere getötet. Dort waren viele Tiere an dem Subtyp H5N8 erkrankt, der als besonders aggressive und für die Tiere in der Regel tödliche Virusvariante gilt.

Für Menschen stellt das Virus nach bisherigen Erkenntnissen keine Gefahr dar.

Quelle: Agenturen

Biologie Bestäuber-Insekten in England leiden weiter unter dem schlechten Wetter

Das geht aus dem 10. Jahres- Wildlife-Report des National Trust hervor.  Wie die gemeinnützige Organisation mitteilte, hat 2016 erneut ein milder Winter gefolgt von einem nassen Sommer schlechte Bedingungen für Blütenpflanzen geboten. Dies lasse sich an den geringen Bestandszahlen von Schmetterlingen und Hummeln ablesen.

Derartige Sommer seien mittlerweile zur Norm geworden, heißt es weiter. Das Vereinigte Königreich habe demnach seit 2006 keinen guten Sommer mehr verzeichnet. Profitieren würden hingegen Bauern und ihr Weidevieh, da nasse und nur mäßig warme Sommer ideale Bedingungen für das Wachsen von Gräsern bedeuten.

Quelle: www.bbc.com/news/uk-38447937

27.12.2016

Robotik In Südkorea macht ein Riesenroboter erste Schritte

Die Maschine heißt "Method-2", ist vier Meter groß und wiegt 1,5 Tonnen. Der Roboter kann sich auf zwei Beinen fortbewegen. In seinem Rumpf befindet sich ein Cockpit, von dem aus ein Mensch ihn steuern kann.

Laut dem Hersteller ist Method-2 damit der weltweit erste zweifüßige, bemannte Roboter. Er könnte in gefährlichen Gegenden zum Einsatz kommen und soll Ende 2017 zum Verkauf angeboten werden.

Dafür sind aber noch große Entwicklungsschritte notwendig. So hängt die Maschine derzeit etwa an einem Stromkabel.

Quelle: AFPD

Elektronik Forscher bauen winzige Drähte aus noch winzigeren Diamanten

Der Kern der Drähte besteht aus einer leitenden Kombination aus Kupfer und Schwefel. Sie ist umgeben von einer Hülle aus Diamantoiden. Das sind Stoffe, deren Kohlenstoffgerüst Diamanten gleicht.

Ein internationales Forscherteam hat die nur drei Atome dicken Drähte hergestellt und im Magazin "Nature Materials" beschrieben. Dabei nutzten die Wissenschaftler eine Eigenschaft der Diamantoide: Sie ziehen sich gegenseitig an, was bei der Fertigung der kleinen Drähte nützlich ist.

Die Drähte könnte man zu einem Stoff verweben, der Strom erzeugt. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Optoelektronik, also die Kombination aus Optik und Halbleiterelektronik.

Quelle: Nature

Oxytocin  Das Kuschelhormon stärkt auch bei Kämpfen den Zusammenhalt

Oxytocin stärkt das Vertrauen, die Kooperation und Mutter-Kind-Bindungen beim Menschen und bei anderen Tieren. Daher hat es auch den Spitznamen "Kuschelhormon". Welche Rolle es bei Konflikten zwischen Gruppen spielt, war bislang unklar.

Um das herauszufinden, haben Forscher aus Deutschland und der Elfenbeinküste zwei Schimpansengruppen in freier Wildbahn beobachtet, Urinproben genommen und ihre Ergebnisse im Fachblatt "PNAS" beschrieben.

Mussten die Tiere das Verhalten in der Gruppe koordinieren, fanden die Forscher hohe Oxytocin-Werte. Besonders hoch waren die Werte bei Konflikten zwischen den Gruppen. Das deutet darauf hin, dass der Effekt besonders stark auftritt, wenn es darum geht, die eigene Gruppe zusammenzuschweißen.

Quelle: PNAS

Botanik Britische Eschen machen Hoffnung

In Europa haben die Bäume mit dem Falschen Weißen Stängelbecherchen zu kämpfen. Dieser Pilz zerstört die Blätter der Bäume und kann Eschen komplett töten. Ein internationales Team hat nun das Erbgut von 38 Eschen aus verschiedenen Teilen Europas analysiert.

Im Magazin "Nature" berichten die Forscher, dass britische Eschen etwas resistenter gegen den Pilz sein könnten als ihre kontinentaleuropäischen Verwandten. Die Wissenschaftler erhoffen sich, durch Zucht Eschen hervorzubringen, die dem Pilz aber auch Schädlingen wie dem Asiatischen Eschenprachtkäfer widerstehen können.

Quelle: Nature

Artenschutz Es gibt nur noch 7.100 Geparden

Das berichtet ein internationales Forscherteam im Magazin "PNAS". Die Wissenschaftler haben die weltweiten Geparden-Bestände ermittelt und fordern, den Schutz dieser Tiere zu verstärken. Auf der Roten Liste der Weltnaturschutzunion solle der Gepard von "gefährdet" auf "stark gefährdet" hochgestuft werden, empfehlen die Forscher.

Über 90 Prozent seines ursprünglichen Lebensraums hat der Gepard laut der Studie inzwischen eingebüßt. Besonders stark habe es den asiatischen Bestand getroffen. Auf dem Kontinent gebe es lediglich 50 Tiere. Sie leben im Iran. Der Rest der Tiere ist in Afrika zuhause.

Drei Viertel aller Geparde lebten außerhalb von Schutzzonen. Aber auch innerhalb der geschützten Gebiete seien die Tiere von Jägern bedroht, die ihnen die Beute streitig machen. Außerdem machten der illegale Tierhandel und der Verlust des Lebensraumes den Tieren zu schaffen.

Die Wissenschaftler plädieren für regionenübergreifende Schutzbemühungen, die nicht an Ländergrenzen gebunden sind.

Quelle: PNAS

23.12.2016

Paläontologie Manche Dinos hatten erst Zähne, dann Schnäbel

Dinosaurier der Art Limusaurus inextricabilis, die vor 150 Millionen Jahren in China lebten, machten im Laufe ihres Lebens eine ungewöhnliche Wandlung durch. In ihrer Jugend waren es Fleischfresser mit Zähnen, doch später fielen ihnen die Zähne aus. Als adulte Tiere trugen sie einen Schnabel und ernährten sich von Pflanzen. Das berichten chinesische Forscher im Fachmagazin Current Biology.

Die Wissenschaftler hatten fossile Überreste von Limusaurus-Exemplaren untersucht, die vor rund zehn Jahren in China entdeckt worden waren. Anfangs dachten sie, bei den Tieren mit Zähnen und jenen mit Schnäbeln handele es sich um zwei unterschiedliche Arten. Doch weitere Untersuchungen belegten dann die bislang von keiner anderen Saurierart bekannte Transformation vom Fleisch- zum Pflanzenfresser.

Die Entdeckung könnte helfen, die Evolution der Schnäbel bei Vögeln zu erklären, die als Nachfahren der Saurier gelten.

Quelle: Current Biology

Biologie Ein Highspeed-Film vermisst die Photosynthese

Britischen Wissenschaftlern ist es erstmals gelungen, den Energiefluss der Photosynthese in ultraschnellen Filmaufnahmen festzuhalten. Genauer gesagt konnten sie anhand von Struktur-Analysen kleinster Kristalle des Photosystems II, eines wichtigen Enzyms des Photosynthese-Apparates, nachstellen, wie Lichtenergie von sogenannten Antennen des Enzyms eingefangen und dann zu dessen Kern hingeleitet wird. Dort dient die Lichtenergie dazu, Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff zu spalten.

Bisher gingen Forscher davon aus, dass die Wasserspaltung im Photosystem II den langsamsten Reaktionsschritt der Photosynthese darstellt. Die Filmaufnahmen zeigen aber, dass der Transport der Lichtenergie entlang der Antennen das eigentliche Nadelöhr darstellt. Solche Erkenntnisse könnten helfen, künstliche Photosynthesesysteme zu entwickeln, die effizienter sind als ihr natürliches Vorbild.

Die Studie ist im Fachjournal Nature Communications erschienen.

Quelle: Nature Communications

Biophysikalische Chemie Ein Mikroskop erreicht die ultimative Auflösungsgrenze

Forscher um den Nobelpreisträger Stefan Hell vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie haben einen neuen Rekord in der Lichtmikroskopie aufgestellt. Wie sie in Science berichten, entwickelten sie ein sogenanntes Fluoreszenzmikroskop, mit dem sich sogar einzelne Moleküle voneinander unterscheiden lassen, selbst wenn sie nur einen Nanometer voneinander entfernt sind.

Damit übertrifft die neue "Minflux" genannte Technik die bisher besten lichtmikroskopischen Methoden um das 20-fache. Nun sei die ultimative Grenze dessen erreicht, was in der Fluoreszenzmikroskopie möglich ist, so die Forscher. Bei der Fluoreszenzmikroskopie werden in Zellproben fluoreszierende Markermoleküle eingebracht, die sich an bestimmte Zellstrukturen, Proteine oder Botenstoffe heften. Regt man sie mit Laserlicht an, leuchten sie auf. So lässt sich optisch ihre Position bestimmen.

Quelle: Science

DNA-Analyse Iniut haben Denisova-Gene

Die Inuit in Grönland und anderen arktischen Regionen können tiefe Temperaturen besonders gut tolerieren. US-Forscher haben jetzt möglicherweise jene Gen-Varianten gefunden, die für diese Kälteanpassung verantwortlich sind. Die entsprechenden Gene fördern die Bildung wärmender Speicher aus sogenanntem braunen Fett im Körper.

Besonders interessant aus Sicht der Forscher ist dabei die Herkunft dieser Gene. Vergleichende DNA-Analysen zeigen, dass sie in dieser Form sonst nur bei den früheren Denisova-Menschen zu finden sind. Die Denisova sind, ähnlich wie die Neanderthaler, ausgestorbene nahe Verwandte des modernen Menschen. Die Forscher vermuten, dass sich Vorfahren der Inuit vor über 40.000 Jahren mit Denisova-Menschen gepaart haben müssen.

Die Studie ist im Fachmagazin Molecular Biology and Evolution erschienen.

 

Quelle: Molecular Biology and Evolution

Medizin Ein Hörtest zeigt Gehirnerschütterung

Gehirnerschütterungen bei Kindern zu diagnostizieren, fällt Ärzten nicht immer leicht. Zu vieldeutig sind die möglichen Symptome. Doch jetzt haben US-Forscher ein neues Diagnoseverfahren entwickelt, das offenbar belastbare Ergebnisse liefert.

Es handelt sich um einen speziellen Hörtest. Im Rahmen der Studie wurden verunfallten Kindern mit Gehirnerschütterungen und einer gesunden Vergleichsgruppe verschiedene Sprachaufnahmen vorgespielt. Über Elektroden am Kopf maßen die Forscher dabei die Hirnströme. Probanden mit Gehirnerschütterungen zeigten eindeutig schwächere Reaktionen auf Tonhöhenunterschiede.

Der Test konnte 90 Prozent der Kinder mit einer Gehirnerschütterung korrekt erkennen und bei der Vergleichsgruppe eine Gehirnerschütterung mit 95-prozentiger Sicherheit korrekt ausschließen.

Die Studie ist im Fachmagazin Scientific Reports erschienen.

Quelle: Scientific Reports

WHO Ein Ebola-Impfstoff erweist sich als wirksam

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO gibt es erstmals eine Impfung, die Menschen zu fast 100 Prozent vor dem Ebola-Virus schützt. Das hat ein groß angelegter Feldversuch in Guinea gezeigt, dessen Auswertung jetzt im Fachmagazin The Lancet veröffentlicht wurde. Schon im Frühjahr hatte es erste positive Zwischenergebnisse gegeben.

Während der Ebola-Epidemie 2015 in Guinea waren mehr als 5.800 Menschen, die in Kontakt mit Ebola-Infizierten waren, mit dem Impfstoff "rVSV-ZEBOV" geimpft worden. Nach einer Inkubationszeit von zehn Tagen war keiner der Geimpften an Ebola erkrankt. In einer ähnlich großen Kontrollgruppe, die nicht geimpft wurde, gab es hingegen 23 Krankheitsfälle.

Eine allumfassende Lösung stellt der Impfstoff allerdings nicht dar. So wirkt er offenbar nur gegen einen der fünf bekannten Subtypen von Ebola. Bislang ist auch nicht erwiesen, ob er einen Langzeitschutz bietet.

Hersteller des Impfstoffes ist die US-Firma Merck. Sie will bis Ende 2017 eine Zulassung für die Ebola-Impfung in den USA und Europa erhalten. Bis dahin sollen 300.000 Dosen für mögliche Epidemien bereitgestellt werden.

Quelle: The Lancet

22.12.2016

Genetik Übergewicht zeigt sich auch im Erbgut

Wenn man sich über die Festtage ein paar Pfunde zu viel anfuttert, wird das nicht nur als Speck auf den Hüften sichtbar. Übergewicht führt auch zu sogenannten epigenetischen Veränderungen der DNA in den Zellen. Das berichten Forscher des Helmholtz Zentrums München im Fachmagazin Nature.

Epigenom werden äußere Veränderungen rund um die DNA genannt, die beeinflussen, ob und wie bestimmte Gene abgelesen werden können. Die Wissenschaftler fanden mit ihrer groß angelegten Studie mit mehr als 10.000 Probanden heraus, dass Menschen mit einem hohen Body-Mass-Index an fast 200 Stellen des Erbgutes typische epigenetische Modifikationen aufwiesen.

Weitere Untersuchungen zeigten, dass der Großteil dieser Veränderungen eine Folge des Übergewichts und nicht dessen Ursache war. Die Studie liefert neue Einblicke, welche Signalwege in den Zellen durch die Fettleibigkeit beeinflusst werden. Auf dieser Basis hoffen die Forscher, neue Strategien zum Erkennen und Behandeln von gewichtsbedingten Stoffwechselkrankheiten entwickeln zu können.

Quelle: Nature

Biologie Eine Verwandlung von Krebszellen fördert das Tumorwachstum

Damit Tumore im Körper ungebremst wuchern können, benötigen sie eine stetig steigende Blutversorgung. Nur so bekommen sie den nötigen Sauerstoff und die Nährstoffe für ihr Wachstum. US-Forscher berichten jetzt im Journal of Clinical Investigation, dass Tumore dabei selbst gewissermaßen Hand anlegen. Einige der Krebszellen machen eine Verwandlung durch. Sie werden zu Stützzellen der Blutgefäße und lassen diese so schneller wachsen.

Die Erkenntnis bietet möglicherweise neue Ansätze, ein Tumorwachstum einzudämmen. Die Forscher hoffen, eine Art ergänzende Chemotherapie entwickeln zu können, die gezielt die Umwandlung der Tumorzellen zu Blutgefäß-Stützzellen hemmt. Für ihre Studie machten die Wissenschaftler Versuche mit Mäusen, denen sie Brustkrebszellen aus Menschen und Mäusen implantierten.

Quelle: Journal of Clinical Investigation

Chemie Wintersmog verstärkt sich selbst

Im Winter sind Peking und große Teile Chinas von anhaltendem Smog betroffen. Der Feinstaub in der Luft hat dabei einen besonders hohen Sulfatanteil. Bisher galt das als rätselhaft, weil für die Produktion von Sulfat eigentlich photochemische Reaktionen nötig sind. Die Sonneneinstrahlung ist wegen der Dunstglocke aber zu schwach dafür.

Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz haben jetzt eine Erklärung gefunden. Das Sulfat entsteht durch eine chemische Reaktion zwischen den Luftschadstoffen Stickstoffdioxid (NO2) und Schwefeldioxid (SO2) in wässriger Lösung. Und genau dieser Prozess läuft umso schneller ab, je mehr Smogpartikel schon in der Luft sind, die Wasser an sich binden. Der Smog verstärkt sich im Grunde also selbst.

Um die Bildung von Wintersmog in Peking zu vermeiden, wären deshalb strenge Emissionskontrollen bei Stickstoff- und Schwefeloxiden aus Verkehr- und Industrieabgasen nötig, so die Forscher. Die Studie ist im Fachmagazin Science Advances erschienen.

Quelle: Science Advances

Medizin Ein Bluttest erkennt gefährliche Prionen

Mutierte Prionen sind die Urheber des Rinderwahnsinns BSE wie der vergleichbaren varianten Creutzfeld-Jakob-Krankheit beim Menschen. Es sind kleine, krankmachende Proteine, die ansteckend wirken. Im Blut kommen sie nur in geringen Konzentrationen vor, weshalb es bisher schwierig ist, sie nachzuweisen. Doch das könnte sich in Zukunft ändern.

Forschergruppen aus Frankreich und den USA beschreiben in Science Translational Medicine zwei neue Verfahren für Prionen-Bluttests. Beide nutzen eine ähnliche Technik: Die Prionen werden zusammen mit weiteren Proteinen kultiviert und dann mit Ultraschall gewissermaßen durchgeschüttelt. Dabei zwingen die Prionen den anderen Proteinen ihre krankhafte Form regelrecht auf. So entstehen tausende Prionenkopien, die sich entsprechend leichter erkennen lassen.

Bevor die Tests in der klinischen Praxis eingesetzt werden können, sind allerdings noch weitere Studien nötig. Es geht darum sicherzustellen, dass die Verfahren keine falsch-positiven Signale liefern und einen Patienten für prionenkrank erklären, der es gar nicht ist.

Quelle: Science Translational Medicine

Medizin Die volle Dosis Antibiotika hilft bei Mittelohrentzündung am besten

Wenn Kleinkinder eine Mittelohrentzündung haben, sind Antibiotika noch immer die beste Therapie. Dabei sollte man die Antibiotikagaben allerdings zeitlich nicht zu knapp bemessen. Das berichten US-Forscher im New England Journal of Medicine.

Ursprünglich wollten die Wissenschaftler mit ihrer Studie belegen, dass schon fünf Tage Behandlung mit Antibiotika ausreichen, um eine Mittelohrentzündung sicher in den Griff zu bekommen. Doch am Ende kamen sie zum gegenteiligen Ergebnis: Die längere Therapie über zehn Tage hinweg schnitt eindeutig besser ab.

Zum einen flammte bei längerer Antibiotika-Gabe die Entzündung seltener wieder auf. Zum anderen traten bei den so behandelten Kindern nicht mehr unerwünschte Nebeneffekte oder Antibiotika-Resistenzen auf.

Die Studie umfasste 520 Kinder im Alter bis zu zwei Jahren. Alle litten an einer Mittelohrentzündung. 50 Prozent der Probanden bekamen fünf Tage, die anderen zehn Tage lang Antibiotika.

 

Quelle: New England Journal of Medicine

Neurologie Das Gehirn hält DNA-Kopien auf Vorrat

Unser Gehirn ist nicht nur das komplexeste Organ des menschlichen Körpers, sondern auch das flexibelste. Wenn Neuronen im Gehirn auf Reize reagieren, werden Gene abgelesen und anhand dieser Baupläne Proteine produziert. Eine solche Anpassung braucht allerdings seine Zeit. Das Gehirn besitzt aber offenbar Mechanismen, diese Prozesse zu beschleunigen.

Forscher der Universität Basel haben herausgefunden, dass Neuronen in ihrem Zellkern bestimmte DNA-Kopien vorproduzieren und in einer Art Zwischenablage speichern. Darauf können sie dann besonders schnell zugreifen, wenn die Signale für die Produktion eines neuen Proteins kommen. Was sonst Stunden dauert, wird so innerhalb von Minuten erledigt. Die Wissenschaftler sehen darin einen Grund dafür, warum das Gehirn bei Lernprozessen so schnell reagieren kann. Ihre Studie ist im Fachjournal Neuron erschienen.

Quelle: Neuron

Ägypten Frucht-Fledermäuse geben sich zu erkennen

Ägyptische Frucht-Fledermäuse sind sehr soziale Tiere, die in großen Schwärmen zusammen leben. Ihre Kommunikation untereinander findet akustisch über gellende Rufe statt. Israelische Forscher haben herausgefunden, dass der Schrei jedes einzelnen Tieres eine besondere Signatur enthält. So können die Fledermäuse untereinander erkennen, wer einen Ruf ausgestoßen hat.

Die Forscher analysierten Aufnahmen von 15.000 Rufen von 22 ägyptischen Fledermäusen. Anhand typischer Frequenzmuster konnten sie nicht nur zuordnen, von wem der Ruf stammte, sondern auch, an wen er gerichtet war. Die Analysen ließen sogar erkennen, wann es bei den meist aggressiven Rufen um einen Streit um Futter oder um einen Schlafplatz ging. Die Studie ist im Fachmagazin Scientific Reports erschienen.

Quelle: Scientific Reports

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