Und zwar bei der Berechnung von dünnen, elastischen Strukturen. Das ist etwa bei der Produktion von Nano-Röhren wichtig und auch beim Auslegen von Unterwasser-Kabeln im Meer. Die Röhren neigen dazu, sich zu ringeln. Das gilt als Versagen der Struktur. Forscher des MIT und der Columbia University in New York haben das Verhalten der dünnen Röhren nun mit einem Computerprogramm vorhersagen können. Dazu nutzten sie Laborexperimente und eine Software, die eigentlich dazu gedacht ist, Haare in Trickfilmen zu animieren. Im Fachmagazin "PNAS" beschreiben sie ihre Erkenntnisse. So hat etwa die Geschwindigkeit, mit der ein Kabel verlegt wird, großen Einfluss darauf, ob es sich ringelt. [hell]

Quelle: PNAS; doi: 10.1073/pnas.1409118111

Das haben Mediziner aus Ulm in Laborexperimenten gezeigt. Die Forscher behandelten Hirntumor-Zellen mit einer Chemotherapie und dem Schmerzmittel Methadon. Das Methadon habe die Wirkung der Therapie um bis zu 90 Prozent verstärkt, berichten die Forscher.

Als Begründung nennen sie, dass das Methadon eine Abwehrreaktion der Krebszellen schwächt. Dadurch nehmen die schädlichen Zellen mehr Gift auf und geben weniger wieder ab. So verbleibt das Gift länger in den Zellen und töten sie ab. Ihre Labor-Ergebnisse wollen die Mediziner nun in klinischen Studien überprüfen. Die Tropfen bewegten sich auch durch ein Labyrinth auf ihr Ziel zu, notieren die Forscher im Fachblatt "Langmuir".

Pressemitteilung der Deutschen Krebshilfe

Tschechische Chemiker haben Alkoholtropfen auf eine Wasseroberfläche gesetzt. Das Wasser wies ein Gefälle in der Salzkonzentration auf, diesem Gefälle folgten die Alkoholtropfen bis zum Punkt mit der höchsten Salzkonzentration. Das Experiment gelangt nicht nur auf graden Strecken. Die Tropfen bewegten sich auch durch ein Labyrinth auf ihr Ziel zu, notieren die Forscher im Fachblatt "Langmuir".

Die Ergebnisse legen nahe, dass solche Tropfen für den Transport von Medikamenten durch den Körper genutzt werden könnten. [hell]

Das legt ein Experiment französischer Wissenschaftler nahe. Sie versenkten zwei Fässer in einem Becken mit Delfinen und filmten die Tiere. Äußerlich unterschieden sich die Fässer nicht, jedoch hatte eines von Ihnen einen magnetischen Inhalt. Das Ergebnis beschreiben die Forscher im Journal „Naturwissenschaften": Demnach schwammen die Delphine deutlich schneller auf das magnetische Fass zu.

Auf Grundlage der Ergebnisse empfehlen die Wissenschaftler, Delphine auf die Liste der Tiere mit einem Magnetsinn zu setzen. Zu dieser Liste gehören etwa Zugvögel, die sich am Erdmagnetfeld orientieren. [hell]

Und das wird den Tieren häufig zum Verhängnis, denn sie kollidieren mit den rotierenden Blättern der Windkraftanlagen. US-Forscher haben diese Anziehungskraft nun untersucht, indem sie Fledermäuse mit Infrarotkameras und Radar beobachteten. Das Ergebnis: Die Tiere bewegten sich aktiv auf die Anlagen zu, berichten die Wissenschaftler im Magazin "PNAS". Um zu den Türmen zu gelangen, änderten die Fledermäuse häufig ihren Kurs.

Gerade bei schwachem Wind, wenn die Turbinen sich langsam drehten, übten die Windkraftanlagen eine starke Anziehung auf die Tiere aus. Die Forscher schlagen daher vor, die Räder erst bei stärkeren Winden rotieren zu lassen. So ließe sich diese Gefahr für Fledermäuse bannen. [hell]

Quelle: PNAS; doi: 10.1073/pnas.1406672111

Umweltphysiker der Universität Bremen haben mithilfe von Daten des europäischen Umweltsatelliten ENVISAT die weltweite Verteilung von Stickoxyd-Emissionen untersucht. In Europa und Nordamerika habe der Ausstoß an Stickoxyden leicht abgenommen. Im ostasiatischen Raum hingegen - insbesondere in China – nähmen die Emissionen aber weiterhin stark zu, berichten die Forscher im Fachblatt "Nature Geoscience".

In den Jahren 2003 bis 2011 habe in China der Anstieg des Stickoxyd-Ausstoßes 5,8 Prozent betragen. Er fiel moderater aus als der Anstieg beim CO2-Ausstoß.

Es gelangten vergleichsweise deutlich weniger giftige Stickoxyde in die Atmosphäre als befürchtet, so die Forscher. Als eine Ursache sehen sie den Einsatz neuerer und sauberer Verbrennungstechniken in China an.

Giftige Stickoxide entstehen bei Verbrennungsvorgängen in Fahrzeugen und in Industrieanlagen. Bei diesen Prozessen werden in der Regel auch große Mengen des Klimagases CO2 frei. [mawi]

Quelle: Nature Geoscience - DOI: 10.1038/ngeo2257

Seit dem 8. März ist die Boeing 777 mit 239 Menschen an Bord spurlos verschwunden. 26 Länder haben geholfen, das Schicksal des Malaysia Airlines Fluges MH 370 aufzuklären und das Wrack zu finden. Die Suche konzentriert sich auf eine Region im südlichen Indischen Ozean rund 1.800 Kilometer westlich von Australien.

Die australische Verkehrssicherheitsbehörde ATSB, die die Suche koordiniert, hat aus den Sonar-Daten der Suchschiffe sowie aus Satellitenaufnahmen 3D-Modelle des Meeresgrundes errechnet. Sie zeigen erloschene Vulkane, bis zu 300 Meter hohe Felsgrate und bis zu 1.400 Meter tiefe Schluchten. Die Untersee-Gebirgslandschaft habe sich vor 20 bis 100 Millionen Jahren geformt. Die 3D-Karten sind Voraussetzung für die nächste Phase der Suche nach dem Wrack von MH 370. Dabei kommen Unterwasserfahrzeuge zum Einsatz, die den Untergrund noch sehr viel detaillierter erfassen sollen. [mawi]

15 Kleinkinder sind im September nach einer Masern- und Röteln-Impfung gestorben. Die Weltgesundheitsorganisation WHO hat versucht, die Ursache für die Todesfälle aufzuklären und heute in Genf erste Ergebnisse vorgelegt. Demnach war der Impfstoff selbst unbedenklich. Vermutlich sei ein falsches Lösungsmittel zum Einsatz gekommen. Der Impfstoff gegen Masern und Röteln wird vor dem Spritzen in Flüssigkeit aufgelöst. Als Lösungsmittel sei fälschlicherweise ein Mittel namens "Atracurium" verwendet worden. Das ist ein Medikament, das die Muskeln entspannt. Anästhesisten nutzen das Muskelrelaxans bei Operationen und in der Intensivmedizin.

Die Atracurium-Ampullen, teilte die WHO mit, seien in einem Verteilungszentrum im syrischen Gouvernement Idlib mit den Impfstoffen an vier Impfteams ausgegeben worden. Ob es sich um eine Verwechslung oder um einen Sabotageakt handelte – dazu äußert sich die WHO nicht. [mawi]

Fruchtfliegen bevorzugen trockene Luft, denn sie sind wasserscheu. Wenn sie aber Durst leiden, steuern sie Bereiche mit hoher Luftfeuchtigkeit an. Vermittelt werde die Suche nach Wasser über Hirnzellen, die den Botenstoff Dopamin freisetzen, berichten Neurowissenschaftler der Universität von Oxford im Fachblatt "Nature Neuroscience". Ein solcher Belohnungskreislauf bestehe auch für die Suche nach Zucker oder anderer Nahrung. Dafür seien aber andere Nervenzellen zuständig, so die Forscher. Bei Säugetieren funktioniere das Belohnungssystem bei der Suche nach Wasser ähnlich. Die Forscher schließen daraus, dass das System sehr früh im Laufe der Evolution entstanden sein muss. [mawi]

Quelle: Nature Neuroscience - DOI: 10.1038/nn.3827

Amerikanische und deutsche Forscher haben erstmals die Verbindung Iso-Propyl-Cyanid im Weltall nachweisen können. Dazu nahmen sie Sagittarius B2 unter die Lupe, ein Sternentstehungsgebiet in unmittelbarer Nähe zum Zentrum der Milchstraße. Die organische Substanz unterscheidet sich von allen anderen Verbindungen, die im interstellaren Raum gefunden wurden. Denn das Molekül enthält eine verzweigte Kette aus Kohlenwasserstoffen, wie die Forscher im Fachblatt "Science" berichten. Die Struktur der Substanz ähnelt damit in gewisser Hinsicht dem Aufbau von Aminosäuren, die als Bausteine der Proteine die Grundlange des Lebens bilden.

Quelle: Reuning, Science, Eurekalert, DOI: 10.1126/science.1256678

Forscher aus Brasilien haben einen Plattwurm entdeckt, welcher der Wissenschaft bisher unbekannt war, und der ausschließlich in Höhlen lebt. Der Wurm besitzt keine Pigmente und keine Sehzellen. Gefunden wurde er in einem Karstgebiet, das in der Nähe der brasilianischen Küste liegt. Die Forscher vermuten daher, dass die Vorfahren dieser Würmer einst im Meer gelebt haben und durch Sturmfluten in die Höhlensysteme gelangt sind. Für andere wirbellose Höhlenbewohner in dieser Region konnte solch eine Herkunft bereits bestätigt werden. Es handelt sich um die erste Spezies dieser Art, die je in Südamerika gefunden wurde, wie die Forscher im Fachblatt "ZooKeys" schreiben.

Quelle: Reuning, ZooKeys, Eurekalert, doi: 10.3897/zookeys.442.8199

Bei einer Seesternart aus der Ostsee reagieren die jungen Tiere deutlich empfindlicher auf die Versauerung der Ozeane als erwachsene Artgenossen. Das berichten Forscher aus Kiel im Fachblatt "Marine Ecology Progress Series". In einem Laborexperiment konnten die Ökologen zeigen, dass jüngere Seesterne weniger fressen und langsamer wachsen als sonst üblich, wenn der Gehalt an Kohlendioxid im Wasser auch nur leicht erhöht ist. Auch über längere Zeit hinweg gelang es den Tieren nicht, sich an diese Bedingungen anzupassen. Seesterne spielen eine wichtige Rolle für die Ökosysteme der Ostsee, denn sie kontrollieren die Populationen der Miesmuscheln. Falls sie unter der steigenden Versauerung leiden, könnte das Auswirkungen haben auf den gesamten Lebensraum. Warum sich die jungen Seesterne unter sauren Bedingungen schlechter entwickeln, können die Forscher noch nicht sagen. Nach Aussagen der Forscher liegt es zumindest nicht daran, dass die Tiere weniger Kalk in ihr Skelett einlagern.

Quelle: Reuning, MEPS, idw, doi: 10.3354/meps10884

Ein internationales Forscherteam hat ein preiswertes Gerät entwickelt, mit dem sich Wasser in seine Bestandteile zerlegen lässt, und zwar mit Hilfe von Sonnenenergie. Eingefangen wird das Licht durch zwei Solarzellen, die eine Perowskit-Verbindung enthalten. Angeschlossen sind die Zellen an zwei Elektroden, die in Natronlauge tauchen. Ein Katalysator auf Basis von Nickel und Eisen auf ihrer Oberfläche hilft dabei, das Wasser zu spalten. Rund zwölf Prozent der Sonnenenergie wird dabei im Energieträger Wasserstoff gespeichert, wie die Forscher im Fachblatt "Science" berichten.

Quelle: Reuning, Science, Eurekalert, DOI : 10.1126/science.1258307

Ziegen und andere Pflanzenfresser sind Pflanzengiften überlegen, wenn es darum geht, das Wachstum invasiver Arten einzudämmen. Das berichten amerikanische und niederländische Forscher im Fachmagazin "PeerJ". Sie hatten die Ziegen auf einem Gelände grasen lassen, das von Schilfrohr bewachsen war. Schilf gilt in den USA als invasive Art und hat sich bereits in vielen Feuchtgebieten an der Ostküste ausgebreitet. Innerhalb weniger Wochen hatte ein Paar Ziegen den Bewuchs der Pflanzen auf ein Fünftel reduziert. Versuche mit Pferden und Kühen brachten ein ähnliches Resultat. Damit sind die Tiere nach Angaben der Forscher deutlich effektiver als Herbizide.

Quelle: Reuning, PeerJ, Eurekalert, http://dx.doi.org/10.7717/peerj.567

Pneumokokken können nicht nur eine Lungenentzündung auslösen, sondern auch das Herz schädigen, indem sie winzige Wunden in dem Muskelgewebe verursachen. Das berichtet ein Team amerikanischer Mediziner im Fachjournal "PLOS Pathogens". Entdeckt hatten sie die Verletzungen in Gewebeproben, die von Mäusen, Affen und Menschen stammten. Beim Absterben der Herzmuskelzellen spielt offenbar das Zellgift Pneumolysin eine Rolle, das von den Bakterien ausgeschieden wird. Ob die kleinen Wunden tatsächlich die Leistungsfähigkeit des Herzens beeinträchtigen oder sogar die Lebenserwartung senken, können die Forscher noch nicht sagen. Ein direkter Zusammenhang von Lungenentzündung und Herzleiden wird aber bereits seit geraumer Zeit beobachtet. Die aktuelle Studie könnte helfen, die Mechanismen dahinter zu verstehen.

Quelle: Reuning, PLOS Pathogens, Eurekalert, DOI: 10.1371/journal.ppat.1004383

Einige Schmetterlingsraupen nutzen eine Tarnfärbung, um sich unsichtbar für ihre Fressfeinde zu machen. Andere Arten tun genau das Gegenteil: Sie präsentieren sich in besonders auffälligen Körperfarben. Damit signalisieren sie ihre vermeintliche Ungenießbarkeit. Im Fachmagazin "Nature Communications" berichten finnische Forscher von ihren Beobachtungen. Im Frühling und im Spätsommer fanden sie überwiegend stark gefärbte Raupen, in der Zeit dazwischen waren fast ausschließlich Schmetterlingslarven mit Tarnfärbung zu beobachten. Die Forscher stellten einen Zusammenhang zu den Fressfeinden der Raupen her. Insektenfressenden Singvögel werden im Sommer flügge und müssen erst lernen, dass eine auffällige Farbe ein Warnsignal sein kann. Während der Lernphase wäre ein kräftiges Farbenspiel keine gute Überlebensstrategie für Raupen. Die haben ihre Abwehr deshalb dem Verlauf der Vogelbrutsaison angepasst.

Wie es zu dieser Anti-Krebs-Wirkung kommt, das konnten Rostocker Pharmakologen in zwei Studien zeigen. Cannabinoide – also die Inhaltsstoffe der Hanfpflanze - regen ein bestimmtes Protein an. Dadurch werden in den Lungentumoren vermehrt Krebszellen durch Killerzellen des Immunsystems zerstört. Das berichten die Forscher im Fachorgan "Biochemical Pharmacology". Darüber hinaus leitet dasselbe Protein noch einen weiteren Wirkmechanismus ein: So führt es dazu, dass sich beim Tumorwachstum deutlich weniger Gefäße bilden. Damit hemmt es die Entstehung von Metastasen.

Wann sich im Verlauf der Evolution aus einfachen Mikroorganismen die ersten mehrzelligen Lebewesen entwickelt haben, war lange nicht eindeutig geklärt. Jetzt haben chinesische Forscher fossile Überreste von sehr gut erhaltenen Organismen ausgegraben. Ihrer Analyse zufolge handelt es sich um frühe Embryonalentwicklungsstadien der ersten größeren Lebewesen der Erde: der sogenannten Ediacara. Die Fossilien seien etwa 600 Millionen Jahre alt.

Bislang waren bei Fossilienfunden dieses Alters stets Organismen entdeckt worden, die Übergangsformen von der Ein- zur Mehrzelligkeit zugeordnet wurden. Dazu gehören bestimmte Algen, Pilze und Bakterien. Die in "Nature" veröffentlichen Forschungsergebnisse deuten auf einen anderen Verlauf der Evolution hin. Danach gab es vor 600 Millionen Jahren bereits komplexe Mehrzeller. Bei den untersuchten Organismen fanden sich Belege für Zelldifferenzierung und den programmierten Zelltod.

Forscher der Universität des Saarlandes haben nachgewiesen, dass bestimmte Zellen des Immunsystems den Verlauf der Alzheimerkrankheit mitbestimmen. Es handelt sich dabei um die Mikrogliazellen im Gehirn. Normalerweise schützen sie vor Infektionen oder Schädigungen des Gehirns.
Die Wissenschaftler haben nun festgestellt, dass bei Alzheimer Mikrogliazellen mit den Plaques interagieren, also den für die Krankheit typischen Eiweißablagerungen an den Nerven. Die Folge sind Entzündungsherde im Gehirn.
Im Journal of Neuroscience stellen die Forscher das Ergebnis ihrer Studie mit Alzheimer-Mäusen vor: Sie schalteten ein für die Immunabwehr wichtiges Protein in den Mikrogliazellen aus. Darauf hin nahmen die Entzündungen und die Anzahl der Plaques ab. Außerdem verbesserten sich die Gedächtnisleistungen.

Ingenieure aus Südkorea haben ein Mini-Kraftwerk gebaut, das das Flattern einer Fahne nutzt, um bei Wind mithilfe elektrostatischer Ladung Strom zu erzeugen. Das Wimpel-Kraftwerk produzierte demnach bei Windstärke 7 knapp ein Milliwatt Strom bei 200 Volt Spannung. Diese Strommenge sei groß genug, um kleine Sender oder Leuchtdioden für Outdoor-Zubehör zu betreiben, notieren sie im Fachblatt "NATURE Communications". Als Wimpel diente ein Stück Stoff von der Größe eines Smartphone-Displays, welches mit einer Goldschicht als Elektrode beschichtet wurde. Der Wimpel wurde neben einer Kunststoffplatte befestigt, die ebenfalls mit einem metallischen Film versehen war. Zusätzlich legten die Forscher auf diese Platte ein Polymer mit hoher Elektronenaffinität, welches die Bildung von elektrostatischen Ladungen begünstigt. Bei Wind berührte der Wimpel in schneller Folge die starre Kunststoffplatte und erzeugte bei jedem Kontakt elektrostatische Ladungen.

[mst]

Quelle: Nature Communications (10.1038/ncomms5929)

Biomediziner aus dem britischen Oxford haben eine Erklärung dafür gefunden, weshalb der zielgerichtete Transport von Medikamenten im menschlichen Körper bislang nur unzureichend funktioniert. Wie sie im "Journal of the Royal Society Interface" schreiben, kann dies an zu einfachen Vortests liegen. Experimente zeigten, dass viele Medikamentenfähren in echtem, strömendem Blut unerwartet schlecht vorankommen. Grund sei, dass die Dicke der Blutgefäße, das Strömungsverhalten von Blut an sich und die Konzentration der roten Blutkörperchen eine ungeahnt große Auswirkung auf die Effizienz des gezielten Wirkstofftransports haben. Diese Faktoren würden bisher in präklinischen Tests oder vor Experimenten mit Versuchstieren kaum berücksichtigt, monieren die Studienautoren. Häufig käme als Blutersatz eine Salzlösung zum Einsatz, die die realen Gegebenheiten jedoch nur bedingt widergeben kann.

[mst]

Quelle: J Royal Soc Inter (10.1098/rsif.2014.0622)

Nach Angaben kolumbianischer Gesundheitsbehörden in Bogota ist ein elf Monate altes Baby an dem von Mücken übertragenen Virus gestorben. Das Kleinkind sei bei einem Aufenthalt in Venezuela infiziert worden. In Kolumbien wurden bislang knapp 1.900 Fälle von Chikunguya-Fieber gemeldet, die meisten an der Grenze zu Venezuela. Nach Angaben der Panamerikanischen Gesundheitsorganisation (OPS) gab es in ganz Amerika bis Mitte September rund 10.000 bestätigte Infektionen. Die überwiegend in Asien und Afrika verbreitete Krankheit verursacht Muskel- und Gelenkschmerzen. Bei geschwächten Patienten kann die Erkrankung tödlich verlaufen.

[mst]

Micromelerpeton credneri galt bisher als unspektakulärer entfernter fossiler Verwandter heute lebender Amphibien. Jetzt berichten Paläontologen vom Museum für Naturkunde in Berlin in den "Proceedings B" der britischen Royal Society, dass dieses Tier bereits im Unteren Perm in der Lage war, seine durch Verletzungen und Bisse amputierten Beine vollständig zu regenerieren. Die Forscher hatten Fossilien verschiedener Exemplare aus mehreren Sammlungen untersucht. Dabei entdeckten sie Fehlbildungen, die auf einen frühen Regenerationsmechanismus hindeuten. Unter heutigen vierfüßigen Wirbeltieren können nur Salamander Extremitäten nachwachsen lassen.

[mst]

Quelle: Proc R Soc B (10.1098/rspb.2014/1550)

Heute Morgen traf nach zehn Monaten Flugzeit planmäßig das Raumfahrzeug Mangalyaan in den Orbit des Roten Planeten ein, teilte die indische Weltraumforschungsorganisation Isro in Bangalore mit. Ziel der rund 57 Millionen Euro teuren Mission ist eine Untersuchung der Atmosphäre und der Oberfläche. Eine Landung auf dem Mars ist nicht geplant. Indien ist das erste asiatische Land, das eine Sonde erfolgreich zum Mars gebracht hat. Erst am Montag war die US-Raumsonde Maven ebenfalls am Mars angekommen.

[mst]

Bei starken Explosionen auf der Sonne kommt es häufig zu einem Masseausstoß aus dem äußersten Teil der Sonnenatmosphäre. Trifft dieser die Erde, kann er einen geomagnetischen Sturm auslösen, der mitunter Kommunikations- und Stromnetze lahmlegt. Physiker der ETH Zürich haben in einem Computermodell die statistische Größenverteilung und die zeitliche Abfolge der Eruptionen simuliert. Je weniger Zeit zwischen zwei Explosionen verstreicht, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass der zweite Ausbruch stärker ist als der erste, schreiben die Forscher im Fachmagazin "NATURE Communications". Dieser Nachweis von zeitlich-energetischen Zusammenhängen sei der erste Schritt für ein mögliches Vorhersagemodell. Prognosen einzelner Ereignisse seien abseits statistischer Wahrscheinlichkeitsberechnungen jedoch nicht möglich.

[mst]

Quelle: Nature Communications/ETH