Ein Marienkäfer auf einem Blatt.
Bild: Publicdomainpictures Marienkäfer jagen Blattläuse schlechter, wenn sie mit Rockmusik zugedröhnt werden.

«Rock’n’roll ain’t noise pollution», Rock’n’Roll-Musik sei keine Lärmverschmutzung, sang der AC/DC-Sänger Brian Johnson 1980 auf dem Album «Back in Black», einem der meistverkauften Alben der Musikgeschichte. Wissenschaftlich wurde diese Behauptung aber nie überprüft – bis jetzt.

Biologen der Mississippi State University testeten kürzlich, wie sich AC/DC, Country-Musik und städtischer Lärm auf ein kleines Ökosystem auswirkt. Mit ihrer auf den ersten Blick skurrilen Forschung verfolgen die Biologen durchaus ernsthafte Ziele. Sie wollen herausfinden, wie sich der Lärm der Menschen auf die Nahrungskette auswirkt.

Der Versuchsaufbau bestand aus Sojabohnenpflanzen, die von Blattläusen befallen sind, sowie aus Marienkäfern, die diese Läuse jagen. Links und rechts der Töpfe installierten die Forschenden zwei PC-Lautsprecher. Dann drehten sie die Musik auf und zählten, wie viele Läuse die Marienkäfer in einer bestimmten Dauer verspeisen konnten.

Dröhnender Versuchsaufbau: Biologen setzten Sojabohnen und Marienkäfer unterschiedlichen Geräuschen aus. Brandon Barton
Dröhnender Versuchsaufbau: Biologen setzten Sojabohnen und Marienkäfer unterschiedlichen Geräuschen aus.

Resultat: Nach 18 Stunden AC/DC mit fast 100 Dezibel Lautstärke hatten die Käfer nur halb so viele Läuse gefressen wie in absoluter Stille. Auch ein Mix-Album mit Rock von Lynyrd Skynyrd, Guns‘n’Roses und The Supersuckers reduzierte die Fresslust der Käfer. Andere Musik in derselben Lautstärke hingegen hatte kaum einen Effekt: Bei Country-Musik und der britischen Folk-Band Warbefly blieben die Käfer so gefrässig wie zuvor. Einzig Stadtlärm wie Sirenen, Verkehr und Baustellengeratter hatte einen ähnlich negativen Effekt wie Rockmusik.

AC/DC lag also falsch, schreiben die Forschenden. Mindestens für Marienkäfer ist Rockmusik reiner Lärm. Ein Trost blieb den Biologen, selbst bekennende AC/DC-Fans: Sie sehen keinen Anlass, dass auch die zweite Behauptung der Rockband im Song falsch sein sollte: «Rock’n’roll ain’t gonna die.»

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Bild: Alexis Pantos An dieser Feuerstelle im Nordosten Jordaniens fanden Forschende das bisher älteste Brot der Welt

14’400 Jahre lang lag das bisher älteste Brot der Welt unbeachtet im Boden. Nun fand ein internationales Forschungsteam von Archäologen die verkohlten Überreste des Teigfladens in einer urzeitlichen Feuerstelle namens «Shubayqa 1» im Nordosten Jordaniens. Dort lebte vor Tausenden von Jahren die Kultur der Natufien – ein Volk von Jägern und Sammlern, das offenbar auf den Geschmack von Fladenbrot gekommen war. Sie sammelten wildes Getreide, unter anderem Gerste und Hafer, mahlten, siebten und kneteten es und erhitzen es dann über dem Feuer.

Erstaunlich am Fund ist, dass die Menschen zu dieser Zeit noch gar nicht bäuerlich tätig waren. Denn der Ackerbau entwickelte sich erst etwa 4’000 Jahre, nachdem das Urbrot gebacken worden war. Das zeitintensive Backen von Brot aus Wildgetreide könnte nach Ansicht der Forschenden sogar ein entscheidender Grund für den gezielten Anbau von Pflanzen gewesen sein. So hätten sich unsere Vorfahren einen einfacheren Zugang zu Nahrungsmitteln verschaffen. Im Lauf der Jahrtausende wurde das Fladenbrot dann zum weitverbreitetsten Brot der Welt – alle ackerbauenden Kulturen kennen es.

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Eine eisige Bergstrasse mit Serpentinen.
Bild: Pixabay Auf eisigen Bergstrassen mit ihren Serpentinen ist ein anderer Asphalt nötig als auf einer stark befahrenen Autobahn.

Sommerzeit ist Bauzeit: Im ganzen Land reissen Arbeiter Strassen auf und ersetzen alte, rissige Beläge mit neuem Asphalt. Doch welche Materialkombination sollen die Büezer auf das Kiesbett giessen? Diese Frage zu beantworten, ist gar nicht so einfach. Denn den perfekten Asphalt gibt es nicht. Beispielsweise braucht es auf einem dicht befahrenen Autobahnabschnitt im Mittelland, über den zahlreiche schwere Laster donnern, einen besonders widerstandsfähigen Belag. Jener einer einsamen Bergstrasse muss speziell kältefest sein, damit er die eisigen Winter übersteht.

Zwar können Strassenbauer mittlerweile die Eigenschaften des Asphalts beeinflussen. Doch dafür müssen Ingenieure der Asphalthersteller bisher lange pröbeln, indem sie die Grundzutaten – Kies und eine schwarze, erdölbasierte Masse namens Bitumen – unterschiedlich mischen. Dann altern sie den Testbelag künstlich im Schnelldurchgang und beobachten dabei das Verhalten des Asphalts. Solange das gewünschte Resultat nicht erreicht ist, testen die Ingenieure weiter, indem sie die Rezeptur ändern. An welchen Schräubchen sie dabei drehen sollen, ist jedoch alles andere als klar.

Abhilfe verschafft nun eine Studie der Eidgenössischen Materialprüfungsanstalt Empa. Darin hat der Asphaltforscher Martins Zaumanis eine Vielzahl neuerer und älterer Forschungsresultate systematisch in einer Tabelle zusammengetragen. So hat er den Einfluss einzelner Änderungen der Zusammensetzung auf die Eigenschaften des Strassenbelags ermittelt. Beispielsweise, welche Materialkombination stark befahrene Strassen widerstandsfähig gegen Risse und Spurrinnen macht: Ein erhöhter Bitumenanteil schützt vor Rissen, allerdings macht dies die Strasse auch weich und es würden sich rasch Spurrinnen bilden. Um dies zu verhindern, ist zusätzlich ein Kunstgummi nötig, der dem Asphalt Festigkeit verleiht.

Dank der Zusammenstellung sollen Ingenieure künftig weniger Schritte brauchen, bis sie den optimalen Asphalt gefunden haben. Davon profitieren auch Automobilisten und Velofahrer. Denn je länger ein Belag hält, desto seltener muss er herausgerissen werden. Staus wegen Bauarbeiten könnten so etwas seltener werden.

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Guten Flug! Ein Schweizer Forscher schickt eine Drohne im Kuzikus Wildschutzreservat in Namibia auf Fototour.
Bild: Savmap Consortium & Microsoft Corporation 2015 Guten Flug! Ein Schweizer Forscher schickt eine Drohne im Kuzikus Wildschutzreservat in Namibia auf Fototour.

Wegen Wilderei sind viele Wildtiere Afrikas bedroht. Ob sich Arten wie das Gnu, die Oryxantilope oder das Nashorn in geschützten Nationalparks vermehren, weiss man aber erst, wenn man sie regelmässig zählt. Doch das Zählen ist gar nicht so einfach, denn die afrikanischen Schutzgebiete sind gross – manche sogar halb so gross wie die Schweiz. Bei diesen braucht es ganze Teams, die mit einem Helikopter übers Land fliegen.

Nun soll das Auszählen schneller und kostengünstiger gehen, dank Drohnen. Ein Konzept dafür entwickelten Forschende der ETH Lausanne. Sie liessen Quadrocopter riesige Schutzgebiete überfliegen und tausende Bilder schiessen – über 150 Aufnahmen pro Quadratkilometer. Die Wildtiere auf diesen Bildern zählte dann ein Computerprogramm, das mit künstlicher Intelligenz arbeitet. Um das Programm zu entwickeln, fütterten die Wissenschaftler es mit Trainingsbildern und brachten ihm so bei, Wildtiere von oben zu erkennen und sie zum Beispiel von einem Busch oder einem Stein zu unterscheiden.

Die künstliche Intelligenz in Aktion. Auf Drohnenfotos markiert sie Tiere blau und Büsche gelb.Devis Tuia/Wageningen University
Die künstliche Intelligenz in Aktion. Auf Drohnenfotos markiert sie Tiere blau und Büsche gelb.

Für die Trainingsphase des Programms nutzen die Computerwissenschaftler sogenanntes Crowdsourcing: 200 Freiwillige sichteten die Schnappschüsse der Drohnen und markierten, welche Objekte Tiere, und welche Steine oder Bäume waren. Anhand dieser Daten lernte die künstliche Intelligenz das Erkennen von Wildtieren immer besser.

Ein erster Praxistest zeigte: Nachdem das Computerprogramm die Bilderflut durchforstet hat, bleiben nur wenige Fotos übrig, die nicht eindeutig zugeordnet sind. Auf ihnen sind fragwürdige Objekte bereits markiert, sodass ein Mensch diese rasch durchschauen kann. Auf diese Weise ist ein ganzer Park innerhalb von nur einer Woche ausgezählt. Das entlastet Naturschützer, die sich so wieder wichtigeren Aufgaben widmen können. Zum Beispiel, Wilderern das Handwerk legen.

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Die Erde vom Weltall aus.
Bild: iStock In der Erdatmosphäre ist sie zwar nicht eindeutig sichtbar, aber sie ist da: die Ozonschicht. Allerdings ist sie wieder in Gefahr – wegen illegalem FCKW.

Die Ozonschicht ist weiterhin durch FCKW bedroht. Und das obwohl diese Stoffe, die früher zum Beispiel in Haarspray enthalten waren, seit 2010 auf der ganzen Welt verboten sind. Schon im Mai dieses Jahres berichteten Wissenschaftler aus den USA, dass die Konzentration von Trichlorfluormethan in der Atmosphäre weit weniger schnell sinkt als vorhergesagt. Sie vermuteten eine illegale Quelle dieser Umweltgifte in Ostasien.

Nun ist die Environmental Investigation Agency (EIA), eine Nicht-Regierungsorganisation, diesem Vorwurf nachgegangen und hat dabei Erschreckendes zutage gefördert: In China nutzen Fabriken das Trichlorfluormethan CFC-11 im grossen Stil bei der Herstellung von Polyurethan-Schaum. Solcher Schaum kommt zum Beispiel als Spray zur Versiegelung oder als Matte bei der Isolierung von Gebäuden zum Einsatz.

 Ein Arbeiter dichtet ein Fenster mit Polyurethan-Schaum ab.Shutterstock
Nicht immer unbedenklich: Ein Arbeiter dichtet ein Fenster mit Polyurethan-Schaum ab.

Die EIA besuchte 21 Produktionsstätten. In ganzen 18 davon gaben die Verantwortlichen zu, Trichlorfluormethan einzusetzen. Dass dies illegal ist, war den Fabrikanten zwar klar. Trotzdem, sagten sie gegenüber der Umweltorganisation, würde die PU-Schaum-Industrie in China mehrheitlich CFC-11 benutzen, denn es sei besser und billiger als die alternativen umweltfreundlichen Produkte. Insgesamt gibt es in China an die 3500 Polyurethan-Produzenten.

Ein grosser Teil der mit CFC-11 hergestellten Produkte wird für den Bauboom in China benötigt, aber einiges werde auch exportiert, so die EIA. Zwischen 2012 und 2016 waren es 128’000 Tonnen Polyurethan. Die Hauptimportländer liegen in Asien und dem Mittleren Osten, aber auch die USA und die Türkei werden beliefert.

Die chinesische Regierung weiss von den Enthüllungen und inspiziert erste Fabriken. Noch diese Woche will eine Arbeitsgruppe des Montreal-Protokolls, welches für das FCKW-Produktionsverbot verantwortlich ist, in Wien zusammenkommen und weitere Schritte beraten.

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Heilendes Kraut: Bald soll der Zugang zu Cannabis-Medikamenten in der Schweiz viel einfacher werden.
Bild: iStock Heilendes Kraut: Bald soll der Zugang zu Cannabis-Medikamenten in der Schweiz viel einfacher werden.

Cannabis als Medikament einzusetzen, ist in der Schweiz noch kaum erlaubt. Möglich ist das nur für Menschen mit schweren, unheilbaren Krankheiten, bei denen andere Therapien versagt haben – zum Beispiel bei Krämpfen, die durch Multiple Sklerose ausgelöst werden oder bei Schmerzen durch Krebserkrankungen im Endstadium. Und auch dann ist noch eine Ausnahmebewilligung vom Bundesamt für Gesundheit BAG nötig, die in einem aufwendigen Verfahren eingeholt werden muss. Gleichzeitig kann mittlerweile jeder am Kiosk CBD-Zigaretten kaufen, vorausgesetzt, diese enthalten weniger als ein Prozent des berauschenden Wirkstoffs THC. Diese paradoxe Situation will der Bundesrat nun ändern.

Er hat das Eidgenössische Departement des Innern EDI damit beauftragt, den Zugang zu medizinischen Cannabis zu erleichtern und die Gesetzgebung in diesem Sinn anzupassen. Dazu soll das Verbot, Cannabis zu medizinischen Zwecken in Verkehr zu bringen, komplett aufgehoben werden. Das heisst: Fortan könnten Ärztinnen und Ärzte frei nach ihrem Ermessen Cannabisprodukte verschreiben. Und zwar auch solche, die mehr als ein Prozent THC enthalten.  Um welche Cannabisprodukte es dabei geht – ob Marihuana, also Cannabisblüten, oder andere Produkte wie Kapseln oder Extrakte – hat das BAG nicht mitgeteilt.

Bisher hat die Schweiz eine der restriktivsten Gesetzgebungen in Europa. Hingegen können Patienten in Deutschland oder Italien längst in der Apotheke Cannabisblüten auf Rezept kaufen.

Bis im Sommer 2019 will das EDI den neuen Gesetzesentwurf in die Vernehmlassung bringen. Ausserdem soll das BAG auch gleich prüfen, ob die Kosten von Cannabis-Behandlungen künftig durch die Krankenversicherung übernommen werden.

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Männliche Säugetiere aus Afrika, wie dieser Elefantenbulle, haben eine Besonderheit: Sie tragen ihre Reproduktionsorgane im Körperinneren.
Bild: iStock Männliche Säugetiere aus Afrika, wie dieser Elefantenbulle, haben eine Besonderheit: Sie tragen ihre Reproduktionsorgane im Körperinneren.

Männliche Fussballer halten in der Freistossmauer schützend die Hand vor dieses Organ. Es ist exponiert wie kein anderes Weichteil: der Hoden. Dass er ausserhalb des Körpers liegt, hat einen Zweck, denn hier ist es kühl – und so mögen es die Spermazellen in ihm. Umso verwunderlicher ist es, dass einige afrikanische Tierarten wie Elefanten, Seekühe sowie Igel- und Spitzmausarten ihr Reproduktionsorgan dennoch im Körperinneren tragen.

Bei afrikanischen Elefanten bleiben die Hoden (gelb) dort, wo sie im Embryo entstehen: in der Nähe der Nieren (blau). Lehmann und Eberhardt/Senckenberg
Bei afrikanischen Elefanten bleiben die Hoden (gelb) dort, wo sie im Embryo entstehen: in der Nähe der Nieren (blau).

Nun haben Evolutionsbiologen aus Deutschland dafür eine Erklärung gefunden, indem sie das Erbgut von 71 Säugetieren verglichen haben. Mit dabei waren sechs afrikanische Arten ohne und 65 andere Arten mit freischwingendem Hodensack. Das Ergebnis: Bei vier der sechs afrikanischen Arten funktionierten zwei wichtige Gene nicht. Sie waren entweder kaputt oder nur bruchstückhaft vorhanden. Diese Gene sind jedoch dafür verantwortlich, dass die Hoden, die beim Embryo noch im Bauchraum sind, während der Entwicklung in den Unterbauch und nach aussen wandern. Dass dies bei den afrikanischen Säugern nicht passiert, können die Forschenden also anhand der Erbsubstanz erklären. Auch zeigen die Ergebnisse, dass die Vorfahren dieser Tiere einst intakte Kopien der beiden Gene gehabt haben müssen. Das Herabsenken der Hoden ging also erst im Laufe der Evolution verloren.

Allerdings können die Forschenden nicht erklären, warum dies geschah. Denn es gibt keinen offensichtlichen Vorteil: Im Bauchraum ist es für die Spermienzellen eigentlich zu warm. Vielleicht, spekulieren die Wissenschaftler, ist bei den afrikanischen Tieren der Vorteil der Kühlung zu klein, verglichen mit dem offensichtlichen Nachteil, das wertvolle Stück so ungeschützt nach aussen zu tragen.

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Zwei Taucher bohren in der Tiefe ein Loch eine Koralle.
Bild: John Butscher, IRD-Centre de Noumea, New Caledonia Einige Korallen können vom Meeresklima erzählen, zum Beispiel diese 322 Jahre alte Steinkoralle. Um an ihre Geschichte zu kommen, bohren Forschende einen Kern heraus.

Die Weltmeere nehmen rund 40 Prozent des Treibhausgases CO2 auf. Das ist gut für die Atmosphäre aber schlecht für die Ozeane, denn sie werden dabei immer saurer – ihr pH-Wert sinkt. Darunter leiden Muscheln und Korallen, deren Schutzhülle aus Kalk bei sinkendem pH durchlässig wird.

Wann die Versauerung der Meere begann und wie genau sie sich über die Jahrhunderte entwickelte, wusste man bisher nicht. Doch dank Korallenbohrkernen konnten französische Umweltwissenschaftler nun erstmals den pH-Verlauf im Südpazifik beobachten, über mehr als 320 Jahre hinweg, von 1689 bis 2011. Dafür nahmen sie eine Steinkoralle der Art Diploastrea heliopora unter die Lupe. Ähnlich wie Bäume bildet diese Koralle Wachstumsringe. Deren chemische Zusammensetzung untersuchten die Wissenschaftler und rekonstruierten daraus die Klimabedingungen der vergangenen Jahre.

Dabei zeigte sich: Der pH-Wert des Ozeans schwankte zwar schon zu vorindustriellen Zeiten, hauptsächlich wegen natürlicher Wetterphänomene wie dem El Niño. Aber seit den 1890er Jahren, als im Zuge der industriellen Revolution enorm viel Kohlenstoffdioxid durch die Nutzung fossiler Brennstoff frei wurde, sank der Meeres-pH deutlich ab.

Diese Daten liefern nun handfeste Belege dafür, dass die Versauerung der Meere nicht nur auf natürliche Schwankungen zurückzuführen ist, sondern zum grossen Teil auf den menschengemachten CO2-Ausstoss.

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Flug über den kältesten Kontinent der Erde: Die Antarktis.
Bild: Nasa Flug über den kältesten Kontinent der Erde: Die Antarktis.

Während bei uns momentan eine Hitzemeldung die andere jagt, melden US-Polarforscher einen neuen Kälterekord vom Ende der Welt: Temperaturen unter minus 98 Grad haben sie im Landesinneren der Ostantarktis registriert. Dieser Ort, über tausend Kilometer entfernt vom Meer und in mehr als 3’000 Metern Höhe, ist bekannt für seine eisigen Temperaturen. Deshalb liegt hier auch die russische Polarstation Wostok, bei der im Jahr 1983 das Thermometer auf minus 89,2 Grad fiel – ein damaliger Rekord.

Nun nahmen Forschende der Universität Colorado die Daten von Satelliten genauer unter die Lupe, die zwischen 2004 und 2016 Wärmebilder dieser Region aufnahmen. Das Ergebnis: Im Polarwinter sacken die Temperaturen dort regelmässig unter bitterkalte minus 98 Grad ab. Und: Für den 23. Juli 2004 massen die Satelliten in einer Schneemulde 98,6 Grad unter null – ein neuer irdischer Kälterekord.

Kalte Luft ist schwerer als warme. Sie sammelt sich deshalb häufig in Tälern und Mulden an und bildet sogenannte Kälteseen.Nasa/GFSC
Kalte Luft ist schwerer als warme. Sie sammelt sich deshalb häufig in Tälern und Mulden an und bildet sogenannte Kälteseen.

Um diese extreme Kälte zu erklären, analysierten die Forschenden auch die Topografie und Wetterdaten der Region. Demnach traten die frostigen Temperaturen immer dann auf, wenn der Himmel mehrere Tage lang klar und die Luft sehr trocken war. Diese Bedingungen ermöglichen der Schneedecke, besonders viel Wärme in die Atmosphäre abzustrahlen. Da kalte Luft schwerer ist als warme, sammelt sie sich in den Tälern an – und es entstehen eiskalte Kälteseen.

Die Forschenden vermuten, dass die von ihnen ermittelte Temperatur nahe dem Minimum für unseren Planeten liegt. Dass künftig noch tiefere Werte gemessen werden, halten sie für unwahrscheinlich – nicht zuletzt auch wegen des Klimawandels.

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Der Tyrannosaurus Rex: Wie viele andere Dinosaurier hatte er eine sehr unbewegliche Zunge.
Bild: Pixabay Der Tyrannosaurus Rex: Wie viele andere Dinosaurier hatte er eine sehr unbewegliche Zunge.

In Kinofilmen oder auf Bildern haben Raubsaurier neben einer Reihe furchterregend scharf aussehender Zähne häufig eine bedrohlich vorgestreckte Zunge. Diese Darstellung ist falsch, wie nun Evolutionsbiologen der University of Texas herausgefunden haben. Denn eigentlich war die Zunge der meisten Dinosaurierarten wohl fest mit dem Boden der Mundhöhle verbunden und daher so unbeweglich, dass ein Rausstrecken gar nicht möglich war.

Das haben die Forschenden entdeckt, als sie die Zungenbeine von Dinosauriern mit jenen von Vögeln und Alligatoren verglichen haben. Das Zungenbein ist ein kleiner Knochen unterhalb der Zunge, der Bewegungsabläufe wie Schlucken oder Kauen mitbeeinflusst. Bei den meisten Dinosauriergruppen war dieser Knochen kurz und von simpler Form, ähnlich wie bei Alligatoren, die eine fast unbewegliche Zunge haben. Heutige Vögel hingegen haben vergleichsweise längere und komplexere Zungenbeine, die mehr Bewegung ermöglichen.

Eine Ausnahme stellten allerdings die fliegenden Saurier dar: Deren Zunge war wohl beweglicher. Laut der Forschenden kein Zufall. Denn im Lauf der Evolution wurden aus den Vorderbeinen Flügel. Da diese nun nicht mehr zum Greifen von Beute taugten, wurde bei der Jagd die Beweglichkeit der Zunge viel wichtiger.

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Olivenbäume, die von Feuerbakterien befallen wurden und deshalb einige Blätter verloren haben.
Bild: Juan A. Navas-Cortes Olivenbäume, die von Feuerbakterien befallen werden, erkranken und verlieren ihre Blätter.

Seit einigen Jahren erkranken in Südeuropa immer mehr Bäume an einer Krankheit, die ursprünglich aus Amerika stammt: Zweige der befallenen Bäume verwelken und die Blätter wirken wie verbrannt. Der Auslöser der Symptome ist das sogenannte Feuerbakterium, einer der gefährlichsten Krankheitserreger für Pflanzen weltweit – nicht zu verwechseln mit dem hiesigen Feuerbrand. Mehr als 350 Arten kann das Feuerbakterium infizieren, oft mit verheerenden Auswirkungen für die Ökosysteme. In Südeuropa sind Olivenbäume besonders betroffen – befallene Bäume können nur noch gefällt werden, um die Ausbreitung zu stoppen. Das Problem: Von der Ansteckung bis zum Auftreten erster Symptome vergehen meist mehrere Monate. In dieser Zeit kann sich das Bakterium ungehindert verbreiten.

Nun haben Geografen der Universität Swansea in Grossbritannien eine Methode entwickelt, die befallene Bäume schon entdecken kann, bevor Anzeichen der Krankheit von Auge sichtbar sind. Dazu fotografierten die Forscher zunächst 15 Olivenhaine im süditalienischen Apulien mit Spezialkameras aus einem Kleinflugzeug. Dann nahmen sie Proben von den Olivenbäumen, die sie im Labor auf den Krankheitserreger testeten. Die Laboruntersuchungen glichen die Forscher mit den Flugzeugmessungen ab und erstellten so ein Prognosemodell. Da kranke Bäume das Licht anders reflektieren als gesunde, konnten die Forscher dank den Aufnahmen aus dem Flugzeug zuverlässig voraussagen, welche Bäume vom Feuerbakterium befallen waren: In acht von zehn Fällen traf die Prognose zu.

Gemäss den Forschern ermöglicht ihre neue Methode die grossflächige Untersuchung von Plantagen aus Drohnen oder Flugzeugen. Dies sei wichtig, um kranke Bäume früh zu finden und so die Ausbreitung des Feuerbakteriums bremsen zu können.

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Ein Mann mit freiem Oberkörper trainiert mit Hanteln.
Bild: iStock/ svetikd Damit die Muskeln ordentlich wachsen, braucht es nicht nur hartes Training, sondern auch Testosteron.

Das Hormon Testosteron steht oft sinnbildlich für Männlichkeit. Es sorgt für den Muskelaufbau und macht aggressiv. Wieviel davon ein junger Mann hat, bestimmen seine Gene – dachte man jedenfalls bisher. Doch nun haben britische Anthropologen entdeckt: Nicht die Gene sind entscheidend, sondern die Umwelt, in der ein Junge aufwächst.

Das ergab die Analyse von Speichelproben und Gesundheitsdaten von 359 Männern mit Wurzeln in Bangladesch. Jene, die in Bangladesch zur Welt kamen, dann aber nach Grossbritannien zogen und dort ihre Kindheit und Jugend verbrachten, hatten deutlich mehr Testosteron, als ihre daheimgebliebenen Altersgenossen. Das Mehr an Hormonen sorgte auch dafür, dass die Auswanderer früher pubertierten und grösser waren.

Bei ihren Untersuchungen entdeckten die Forschenden auch: Die Migranten hatten nur dann mehr Testosteron, wenn sie schon von Geburt oder als Kind in Grossbritannien lebten. Nicht aber, wenn sie erst als Erwachsene dorthin zogen. Der Testosteronspiegel hänge also nicht mit der Abstammung zusammen, so die Forscher. Vielmehr vermuten sie, dass die Ernährung und Krankheiten eine grosse Rolle spielen. Denn viel Testosteron verbraucht viel Energie. Diese steht Jungen in Bangladesch aber nicht immer zur Verfügung, zum Beispiel, weil ihr Körper mit vielen Infektionskrankheiten oder Mangelernährung klarkommen muss.

Allerdings: Mann kann bei seinem Hormonspiegel durchaus ein wenig mitbestimmen. So sinkt dieser zum Beispiel auch durch Rauchen und Übergewicht.

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Solarpanels auf dem Dach.
Bild: Wikimedia Commons/ Pujanak Sonnenstrom vom Dach ist nicht nur gut für die Umwelt, sondern mittlerweile auch fürs Portemonnaie – wenn man es richtig anstellt.

Wer eine Solaranlage auf den Dach hat, verbraucht den selbstproduzierten Strom am besten gleich selbst. Und speist dafür möglichst wenig davon ins öffentliche Netz ein. Denn die Energie vom Hausdach ist mittlerweile viel günstiger als jene aus der Steckdose. Das heisst: Jede Kilowattstunde, die selbst verbraucht wird, spart Geld – und jede, die man vom Netz bezieht, kostet.

Dabei, wie man den eigenen Solarstrom am besten verwaltet, hilft ab sofort der «Leitfaden Eigenverbrauch», den das Bundesamt für Energie heute Freitag publiziert hat. Denn für die Verwaltung des sogenannten Eigenstroms gibt es nun viel mehr Möglichkeiten, seitdem Anfang Jahr das neue Energiegesetz in Kraft getreten ist. Neu können nämlich beispielsweise grosse Überbauungen, Mehrfamilienhäuser oder auch Einfamilienhausquartiere einen sogenannten Zusammenschluss zum Eigenverbrauch (ZEV) gründen – und dann den selbstproduzierten Strom auch eigenständig verwalten. Sie können den Strom also innerhalb der Gemeinschaft speichern – etwa mit Wasserspeichern oder Batterien – oder ihn untereinander verteilen und verkaufen.

Wie man das am besten anstellt und was dabei zu beachten ist, sagt der neue Leitfaden. Er beschreibt die technischen und rechtlichen Voraussetzungen für einen Zusammenschluss und zeigt verschiedene, schon bestehende Beispiele sowie Modellrechnungen für die Verteilung und Abrechnung des Stroms.

Schade, dass sich der Leitfaden etwas harzig liest. Äusserst nützlich für jetzige oder zukünftige Solardach-Besitzer ist er dennoch.

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Soweit das Auge reicht: Palmöl-Monokulturen in Indonesien.
Bild: Wikimedia Commons Soweit das Auge reicht: Palmöl-Monokulturen wie hier in Indonesien verdrängen Regenwälder.

Palmöl steckt in fast jedem Alltagsprodukt und die Nachfrage nach dem pflanzlichen Fett steigt ungebremst an. Deshalb müssen immer grössere Regenwaldflächen den Monokulturfeldern weichen. Dadurch verlieren die dort lebenden Menschen und Wildtiere ihren Lebensraum. Und: Auch das Klima ist betroffen. Weil Ölpalmen viel weniger Treibhausgas CO2 speichern können als Regenwälder, entleeren sich bei Brandrodungen und Abholzungen Jahrhunderte alte Kohlenstoffspeicher in die Atmosphäre. Das trägt zur Erwärmung des Klimas bei.

Wie hoch dieser CO2-Schaden tatsächlich ausfällt, haben Ökologen der ETH Lausanne beziffert. Während zwei Jahren sammelten sie Proben von Böden und Bäumen in Palmölplantagen und Regenwäldern auf der indonesischen Insel Sumatra. Die Analysen zeigen: Ersetzt man eine Hektare Regenwald mit Ölpalmen, verpuffen etwa 174 Tonnen CO2 in die Luft. Das summiert sich, denn pro Jahr fallen mehrere hunderttausend Hektaren indonesischen Regenwaldes den Palmölplantagen zum Opfer. Diese Menge an CO2 übertrifft bisherige Angaben des Weltklimarates um gut 20 Prozent.

Um den Schaden am Klima zumindest teilweise einzudämmen, empfehlen die Forschenden in ihrer Studie eine Nutzung des gerodeten Holzes: Anstatt dieses zu verbrennen, sollte es immerhin als Bauholz genutzt werden. So bleibt der Kohlenstoff vorübergehend im Holz, anstatt in Rauch aufzugehen.

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Korallen, wie hier in Ägypten, bieten Schutz und Nahrung für Fische. Doch ihre Artenvielfalt ist stark bedroht.
Bild: Wikimedia Commons/ J. Hutsch Korallen, wie hier in Ägypten, bieten Schutz und Nahrung für Fische. Doch ihre Artenvielfalt ist stark bedroht.

Korallenriffe sind prächtig und locken nicht nur Schnorchler und Taucher an. Sie sind auch Lebensraum für viele Meerestiere und wichtige Fanggebiete für Fischer. Doch die Riffe sind bedroht, auch durch die Korallenbleiche. Dabei sterben Algen ab, die auf den Korallen leben. So verlieren diese ihre Farbe und ihre Nahrungsquelle versiegt. Dies geschieht seit den 1980er Jahren immer häufiger – inzwischen alle sechs Jahre, wie eine Studie Anfang des Jahres zeigte. Wegen der kürzer werdenden Zeitabstände können sich die Riffe nicht mehr regenerieren – und sterben ab.

Eine ausgebleichte Hirnkoralle aus der Inselkette Florida Keys. Hier entdeckten Forscher, wie man die Korallenbleiche aufhalten kann.Flickr/ Matt Kieffer
Eine ausgebleichte Hirnkoralle aus der Inselkette Florida Keys. Hier entdeckten Forscher, wie man die Korallenbleiche aufhalten kann.

Grund dafür sind die steigenden Ozeantemperaturen, die die Algen nicht vertragen. Deshalb muss der Klimawandel aufgehalten werden, sind sich viele Forscher einig. Doch nun haben US-amerikanische Meereswissenschaftler möglicherweise einen zusätzlichen Weg gefunden, um die Korallen zu retten: Per Hand befreiten die Forscher Hirnkorallen der Inselkette «Florida Keys» von Wasserschnecken der Art Coralliophila abbreviata. Diese Schnecken fressen und beschädigen Korallen. Das führt zu chronischem Stress – die Korallen sind anfälliger für Bleiche. So erbleichten Korallen mit normalem Schneckenbefall während einer dreimonatigen Hitzewelle im Jahr 2014 zu fast 100 Prozent. Von den Korallen ohne Schnecken erbleichte hingegen nur die Hälfte. Und: Diese erbleichten aber schneckenlosen Korallen erholten sich fast vollständig von der Bleiche.

Neben dem weltweiten Kampf gegen den Klimawandel können also auch Umweltschützer und Organisationen vor Ort etwas tun und durch das Absammeln von Schnecken Korallenriffe erhalten.

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Schwarzweiss-Foto einer Frau, die wach im Bett liegt.
Bild: flickr Die Angst vor Schlaflosigkeit verfolgt Betroffene häufig bis in ihre Träume.

Wer in der Nacht regelmässig keinen Schlaf findet, leidet: Betroffene haben beispielsweise ein höheres Risiko für Depressionen oder Schlaganfälle. Doch untersuchen lässt sich das Problem kaum. Denn in Schlaflaboren stellt sich immer wieder heraus, dass Betroffene fast genauso viel schlafen wie gesunde Schläfer. Woher diese Widersprüchlichkeit zwischen dem tatsächlichen und dem gefühlten Schlaf stammt, darüber rätseln Schlafforscher seit gut zwanzig Jahren. Nun liefern deutsche Psychologen erstmals eine Erklärung: Schlaflosigkeit scheint in vielen Fällen nur ein böser Traum zu sein.

Dies fanden die Wissenschaftler in Aufweck-Experimenten heraus. Dazu luden sie 27 Probanden mit schweren Schlafstörungen sowie 27 gesunde Schläfer für vier Nächte ins Schlaflabor ein. Sobald die Probanden in die REM-Schlafphase – auch Traumphase genannt – fielen, weckten die Forschenden sie mit einem Signalton auf und fragten die Geweckten, ob sie soeben geschlafen oder wachgelegen hätten.

Das Überraschende: Obwohl alle Probanden aus dem Traumschlaf erwachten, waren die schlafgestörten Testpersonen häufig davon überzeugt, wachgelegen zu haben. Von den gesunden Schläfern hatte dieses Gefühl fast niemand. Und: Die vermeintlich Schlaflosen berichteten von quälenden Gedanken, nicht schlafen zu können – offensichtlich ein Schreckensszenario, das sie auch in ihren Albträumen verfolgt.

Dass sie die Schlaflosigkeit nur träumen, macht es für Betroffene nicht weniger belastend. Doch womöglich lassen sie sich mit dem neuen Wissen gezielter behandeln, schreiben die Forschenden, zum Beispiel mit einer Traumtherapie. Eine solche könnte den vermeintlich Schlaflosen helfen, die Albträume loszuwerden – und ihnen so einen erholsameren Schlaf bescheren.

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Eine Patientin unterzieht sich einer Behandlung mit magnetischen Impulsen, die ihr Gehirn stimulieren.
Bild: MagVenture A/S Eine Patientin unterzieht sich einer Behandlung mit magnetischen Impulsen, die ihr Gehirn stimulieren.

Etwa jeder zwanzigste Erwachsene in der Schweiz leidet unter mittleren bis schweren Depressionen. Bei einigen Betroffenen erweisen sich Antidepressiva als nutzlos oder lösen starke Nebenwirkungen aus. Eine Alternative ist die sogenannte Magnetstimulation. Dabei stimulieren von aussen angelegte magnetische Impulse die vordere linke Gehirnhälfte eines Patienten. Dort befindet sich das Stimmungsareal, das bei depressiven Menschen weniger aktiv ist als bei gesunden – die Magnetimpulse rütteln es sozusagen wach.

Eine solche Behandlung dauerte bisher eine gute halbe Stunde. Diese Zeit versuchten kanadische Psychiater nun zu verkürzen, indem sie verschiedene Impuls-Rhythmen ausprobierten. So fanden sie eine Form der Stimulation, dank der die Behandlungsdauer auf rund drei Minuten sinkt – mit demselben Effekt für die Patienten.
Der Clou: Die Magnetimpulse stimulieren das Gehirn nicht mehr in regelmässigen Abständen, sondern in Paketen von drei hochfrequenten Stössen. Die neue Behandlungsform testeten die Forschenden in einer grossen Studie an rund 400 depressiven Patienten. Bei der Hälfte von ihnen reduzierten sich dadurch die Symptome um 50 Prozent, bei einem Drittel verschwanden sie vorübergehend sogar vollständig.

Dank der kürzeren Behandlungsdauer sinken die Kosten pro Sitzung, schreiben die Forschenden. Zudem können sich schwer kranke Patienten mehrmals pro Tag behandeln lassen, was den Effekt erhöhen dürfte. In der Schweiz wenden bereits einzelne Ärzte dieses Verfahren an. Allerdings: Die Kosten dafür übernehmen die Krankenkassen noch nicht.

higgs-Gründer Beat Glogger hat während ein paar Wochen ein Gerät ausprobiert, mit dem man das Gehirn elektrisch stimulieren kann. Über seine Erfahrungen sowie über Nutzen und Risiken der Gehirnstimulation redet er im Interview mit Nicole Wenderoth, Professorin für Neuronale Bewegungskontrolle an der ETH Zürich.

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An der antarktischen Küste zerbricht Schelfeis. Und mit ihm der Schutzschild für die Gletscher im Landesinneren.
Bild: Ian Phillips, Australian Antarctic Division An der antarktischen Küste zerbricht Schelfeis. Und mit ihm der Schutzschild für die Gletscher im Landesinneren.

Küstenregionen und Inseln wie die Malediven sind vom Untergang bedroht, weil der Meeresspiegel immer mehr ansteigt. Ein Grund dafür ist das Abschmelzen der polaren Eisdecken durch die Klimaerwärmung. Nun hat ein internationales Forscherteam entdeckt, dass ein weiteres Phänomen zu einem höheren Meeresspiegel beiträgt: riesige Meereswellen, die das Schelfeis der Antarktis zerstören. Das sind hunderte Meter dicke Eisplatten, die drei Viertel der antarktischen Küste umgeben. Sie bilden eine Art Schutzschild um das Inlandeis. Doch dieser bricht immer mehr weg. Denn normalerweise sorgt Meereis, also gefrorenes Meerwasser, für eine Dämpfung von Meereswellen und schützt so das Schelfeis. Aber mit der Erderwärmung verschwindet auch Meereis immer mehr, berichten jetzt die Polarforscher.

Fehlendes Meereis und hohe Wellen sorgten demnach auch für den Zusammenbruch des 1600 Quadratkilometer grossen Larsen-A-Schelfeises im Jahr 1995 sowie für das Verschwinden von zwei weiteren, ähnlich grossen Eisplatten 2002 und 2009. Fallen solche Massen an schützendem Schelfeis weg, so kann das dahinterliegende Landeis leichter abschmelzen. Und das wiederum trägt zum Anstieg des Meeresspiegels bei. So beschleunigt sich der Abbau des Polareises immer weiter.

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Bild: Shutterstock Darstellung einer T-Zelle des Immunsystems. Mit der Immuntherapie soll die natürliche Abwehr gegen Krebszellen gestärkt werden.

Im Kampf gegen Krebs wird die sogenannte Immuntherapie immer wichtiger. Dabei sollen Wirkstoffe das körpereigene Abwehrsystem ankurbeln, sodass dieses sich gegen die Krebszellen wehren kann. Allerdings: Bisher spricht nur ein kleiner Teil der Patienten auf diese Art der Behandlung an. Warum das so ist, hat jetzt ein internationales Forscherteam unter der Leitung der Universität Basel entdeckt – und damit auch gleich einen Weg gefunden, vorauszusagen, welche Patienten gut auf die Therapie ansprechen.

Die Forschenden untersuchten Abwehrzellen in Lungentumoren und analysierten, unter welchen Voraussetzungen diese den Kampf gegen den Krebs aufnehmen konnten. So fanden sie heraus, dass dies von einem bestimmten Protein namens PD-1 abhängig ist, das auf der Oberfläche der Immunzellen sitzt: Zellen mit viel PD-1 können Tumore erfolgreich bekämpfen. Zudem sondern diese Zellen ein Signalmolekül ab, das weitere Immunzellen herbeiruft, die sich dann ebenfalls gegen den Krebs richten. Darum haben Patientinnen und Patienten, deren Abwehrzellen viel PD-1 besitzen, eine viel bessere Chance, dass die Immuntherapie bei ihnen wirkt.

Diese neue Erkenntnis müssen die Basler Wissenschaftler nun in grösseren Studien überprüfen. In Zukunft könnte die Forschung dann auch Patienten helfen, die bisher nicht auf eine Immuntherapie ansprachen. Denn geeignete Immunzellen lassen sich im Labor züchten, um sie anschliessend Patienten zu verabreichen, so die Forschenden. Auf diese Weise könnten bald viel mehr Menschen mit einer Immuntherapie behandelt werden.

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Ein Turm aus Schokolade mit einem Dach aus Frischkäse aus dem 3D-Drucker.
Bild: Screenshot Hungrybytes Schokolade und Frischkäse aus dem 3D-Drucker: Die Digitalisierung hat längst auch unser Essen erfasst.

Digitalisierung ist buchstäblich in aller Munde – denn immer mehr spielt sie auch bei unserem Essen eine entscheidende Rolle. In der Produktion, beim Einkaufen und bei der Art, wie wir unsere Mahlzeiten kochen und zelebrieren. Wie das die Foodbranche und unser Essverhalten verändert, zeigt eine vierteilige Videoserie von zwei Studentinnen der Zürcher Hochschule der Künste. Jessica Reust und Sandhya Mirajkar haben sich in ihrer Bachelorarbeit mit Hightech im Kuhstall, Apps auf dem Gemüsefeld, digitalen Küchengadgets und Foodporn befasst. Sie sprachen unter anderem mit Köchen und Bauern, einem Konsumforscher, einem Ladenbesitzer, einem Bierbrauer und einer Foodbloggerin, und zeigen deren Umgang mit den neuen Technologien. «Uns war nicht bewusst, wie wenig wir und viele andere eigentlich über die Lebensmittelproduktion wissen», sagt die Medienmacherin Sandhya Mirajkar.

So führt im ersten Video etwa der Milchbauer Stefan Muff durch seinen voll digitalisierten Stall und sagt, dass ihm die Elektronik einen menschlicheren Umgang mit den Kühen ermögliche. Denn so bleibe ihm mehr Zeit, um auf die Tiere einzugehen.

Das zweite Video thematisiert, wie die Produktion von Nahrungsmitteln transparenter wird. So können Konsumenten heute den Weg ihrer Lebensmittel vom Feld bis auf den Teller nachverfolgen. Etwa beim Projekt von Biobauer Stefan Brunner: Er bietet eine App an, die Bauern mit ihren Abnehmern vernetzt. Die Kunden wählen ihr Gemüsefeld auf dem Smartphone aus und können fast live verfolgen, wie ihr Essen heranwächst. Diese Transparenz stärke das Vertrauen der Konsumenten in die Hersteller, sagt der Biobauer im Video. Die Macherinnen hingegen sind sich da weniger sicher.

Im dritten Video gehen Jessica Reust und Sandhya Mirajkar der Frage nach, ob neue Küchen-Gadgets die Zubereitung von Essen und Getränken wirklich erleichtern – etwa ein digitales Bierbraugerät oder ein 3D-Drucker für Lebensmittel. Im vierten Teil schliesslich widmen sich die Studentinnen dem Foodporn und der Frage: Warum fotografieren so viele Menschen ihr Essen?

Alle vier Videos gibt es auf hungrybytes.ch

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Bild: Pixabay Eine Kolonie von Blattläusen macht sich breit: Die Schädlinge saugen den Pflanzensaft auf, um ihren Hunger zu stillen.

Blattläuse befallen Salat, Bohnen, Rosen und eine Vielzahl anderer Nutz- und Zierpflanzen. Um ihren Hunger zu stillen, saugen die Schädlinge den Saft aus den Pflanzen heraus. Dadurch vertrocknen die Blätter und Blüten. Deshalb greifen Hobbygärtner und Landwirte oft zu Pestiziden, um die Plagegeister loszuwerden. Doch solche Chemie-Cocktails vernichten nicht nur Blattläuse, sondern gefährden auch Bienen und andere nützliche Insekten.

Eine Alternative zu den schädlichen Pestiziden haben nun Chemiker der Technischen Universität München entwickelt. Ihr Ansatz: Anstatt Blattläuse abzutöten, soll ein übelriechendes Mittel die störenden Viecher von den Gewächsen fernhalten. Zu dieser Idee liessen sich die Forschenden von der Tabakpflanze inspirieren. Denn diese erzeugt in ihren Blättern das stinkende Molekül Cembratrienol, welches Schädlinge vergrault.

Um den Wirkstoff für ihren Bio-Spray zu gewinnen, haben die Chemiker zuerst diejenigen Abschnitte des Erbguts aus der Tabakpflanze isoliert, welche für die Bildung dieses Moleküls verantwortlich sind. Danach bauten sie diese Sequenzen in die DNA von Escherichia-Coli-Bakterien ein, die den flüssigen Wirkstoff fortan in grossen Mengen produzierten. Und tatsächlich zeigten Tests an Weizenkeimlingen: Die Blattläuse machten um die mit Cembratrienol eingesprühten Exemplare einen grossen Bogen. Kaufen kann man den Spray in den Läden noch nicht. Die Forschenden möchten das Wundermittelchen erst noch genauer unter die Lupe nehmen.

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Bild: Jean Arseneau-Robar, UZH Greift während Kämpfen mit fremden Sippen mitunter auch eigene Gruppenmitglieder an: Grünes Meerkatzen-Männchen.

Grüne Meerkatzen sind kleine Äffchen, die in Afrika südlich der Sahara leben. In einem Reservat in Südafrika beobachteten Verhaltensbiologen der Universitäten Zürich und Neuenburg vier Sippen dieser Tiere. Die Äffchen der verschiedenen Gruppen kämpften immer wieder miteinander um Ressourcen. In der über zweijährigen Beobachtungsphase fiel den Forschern auf, dass einige Männchen aggressiv gegen eigene Gruppenmitglieder waren, wenn diese gerade einen Kampf anzettelten oder kurz zuvor gekämpft hatten. Diese Strategie des Strafens wendeten vor allem Männchen an, die Nachwuchs gezeugt hatten, selbst aber verletzt waren und deshalb ihre Jungen kaum verteidigen konnten. Sie versuchten die Konflikte also zu entschärfen, um ihre Nachkommen zu schützen, folgerten die Biologen. Offenbar kann der gezielte Einsatz von etwas Gewalt die Streitereien insgesamt bändigen.

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Resultat eines grossen Köpfe-Einschlagens vor Tausenden von Jahren: Gespaltener Schädel und ein Knochen mit darin steckender Pfeilspitze, gefunden bei Schönstedt in Deutschland. Ausgestellt in einem Glaskasten in einem Museum.
Bild: Wikimedia Commons Resultat eines grossen Köpfe-Einschlagens vor Tausenden von Jahren: Gespaltener Schädel und ein Knochen mit darin steckender Pfeilspitze, gefunden bei Schönstedt in Deutschland.

Vor 7000 Jahren geschah etwas Merkwürdiges mit der Menschheit. Eigentlich gedieh die Bevölkerung Europas, Afrikas und Asiens damals rasant, beflügelt durch den sich entwickelnden Ackerbau. Die Menschen breiteten sich über den Erdball aus und wurden genetisch immer unterschiedlicher – allerdings trugen die Männer nichts dazu bei. Ganz im Gegenteil: Ihre genetische Vielfalt sackte plötzlich in sich zusammen.

Das lesen Genetiker der amerikanischen Stanford University aus der DNA heutiger Menschen. Anhand von Ähnlichkeiten in den etwa zwanzigtausend menschlichen Gene rekonstruierten sie eine Art Stammbaum. In diesem zeigt sich vor 7000 Jahren ein massiver Knick: Die genetische Vielfalt der Männer reduzierte sich während der folgenden zwei Jahrtausende so stark, bis auf 17 Frauen nur noch ein genetisch einzigartiger Mann kam.

Was dem Erbgut des «starken Geschlechts» einen solchen Dämpfer versetzte, haben die Forscher herausgefunden, indem sie die damaligen Lebensbedingungen im Computer durchspielten. In der Simulation konnten sie berechnen, wie sich verschiedene Lebensweisen im Erbgut unserer Vorfahren niedergeschlagen hätten. So fanden die Wissenschaftler zwei Ursachen für das genetische Männersterben: Klans und Kriege. In ersteren gaben die Väter die Macht über die Sippe strikt an ihre Söhne weiter. Aussenstehende Männer, die frische Gene hätten bringen können, nahmen sie nicht in ihren Klan auf. Zusätzlich löschten unsere Vorfahren in Kriegen unzählige feindliche Stämme aus – und damit auch einen Grossteil der genetischen Vielfalt ihresgleichen.

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Zwei Kühe stehen auf einer Alp. Im Hintergrund eine schneebedeckte Bergkette.
Bild: pxhere Weidende Rinder gehören ins Schweizer Landschaftsbild. Doch sie produzieren das Treibhausgas Methan – ihre Milch und ihr Fleisch schaden somit der Umwelt.

Die Herstellung von Lebensmitteln hinterlässt Spuren in unserer Umwelt. So produzieren etwa Rinder das Treibhausgas Methan. Und Viehhaltung erzeugt Gülle, die unsere Seen und Flüsse überdüngt. Aber auch der Anbau von Getreide belastet das Ökosystem: Es steht weniger Fläche für Wälder und Naturschutzgebiete zur Verfügung. Wie sehr die Umwelt bei der Herstellung unseres Essens Schaden nimmt, haben Umweltwissenschaftler aus Grossbritannien und der Schweiz nun systematisch untersucht. Sie sind dabei zu einem überraschenden Ergebnis gekommen: Ein und dasselbe Lebensmittel kann die Umwelt kaum oder aber extrem stark belasten, abhängig davon, wer es herstellt. Im Extremfall ist dasselbe Produkt beim einen Hersteller 50-mal schädlicher als beim anderen.

In die Studie flossen Produkte aus 119 Ländern und allen Kontinenten der Welt. Deren Umweltauswirkungen – etwa die Treibhausgasemissionen – werteten die Forscher mit einem statistischen Verfahren aus.

Aus Sicht der Forscher sind nun die Hersteller in der Pflicht, umweltfreundlicher zu produzieren. Aber auch Verbraucher könnten durch ihre Kaufentscheidung etwas tun. Doch: «Im Moment haben Konsumenten keinerlei Möglichkeit den ökologischen Fussabdruck ihrer Lebensmittel nachzuschauen», sagt Thomas Nemecek von der Forschungsanstalt Agroscope, der an der Studie mitgearbeitet hat. «Dafür müsste man den Fussabdruck der Produkte berechnen und deklarieren.» Solche Bestrebungen laufen zum Beispiel in der EU.

Die Studie zeigt auch: Selbst das ökologischste Fleischprodukt verursacht meist eine deutlich stärkere Belastung als das schädlichste pflanzliche Nahrungsmittel. Zu ähnlichen Ergebnissen kommen Studien immer wieder. Es führt also kein Weg daran vorbei: Wer wirklich durch seine Ernährungsweise etwas für den Umweltschutz tun möchte, der sollte lieber auf Fleisch verzichten oder zumindest weniger davon essen.

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Ein Mann sitzt mit einem Kleinkind auf einem roten Sofa. Das Kind hält eine VR-Brille vor seine Augen.
Bild: flickr / Alessandro Fischer Mit einer Virtual-Reality-Brille können Gross und Klein an den Zürcher Informatiktagen eine sogenannte ‹mixed reality› erleben, in der reale und virtuelle Objekte verschmelzen.

Das Feld der ICT-Berufe, also Tätigkeiten im Bereich Information, Kommunikation und Technologie, wächst doppelt so schnell wie das der Gesamtwirtschaft in der Schweiz. Im Jahr 2024 werden in diesem Bereich 25’000 Fachkräfte fehlen, prognostiziert der Branchenverband ICT-Berufsbildung. Doch was müssen die Informatik-Experten von morgen können? Und wie wird ihr Arbeitsalltag aussehen?

Antworten auf diese Fragen versprechen die Informatiktage 2018, die am 1. und 2. Juni in Zürich und Umgebung stattfinden. Insgesamt 70 Firmen sowie Hochschulen und Universitäten öffnen ihre Türen, sowohl für Studierende und Berufseinsteiger als auch für Kinder und Familien. Sie bieten zum Beispiel Workshops zu Programmierung, die ETH führt durch ihr Rechenzentrum und der Flughafen Zürich zeigt die zentrale Rolle der Informatik bei der Flugsicherheit.

Aber an den Informatiktagen geht es nicht nur um Arbeit, sondern auch um die Lust an Technologien. So kann man etwa im Lichthof der Uni Zürich dank der sogenannten HoloLens-Brille eine ‹mixed reality› betreten, also eine Umgebung, in der virtuelle und reale Objekte verschmelzen. Spannendes gibt es auch für Kinder: Sie können zum Beispiel lernen, selber Computer zu bauen oder einem Roboter das Malen beizubringen. So wollen die Veranstalter Kinder und Jugendliche für die Informatik begeistern, damit sich die Lücke bei den Fachkräften möglichst bald schliesst.

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Eine muslimische Frau und ihre Tochter sind in Not. Die Mutter weint, das Kind auf ihrem Arm wischt ihr mit einem Tuch die Tränen weg.
Bild: iStock Eine muslimische Frau und ihre Tochter sind in Not – die Flucht aus Krisengebieten traumatisiert viele Flüchtlinge.

Menschen, die eine monatelange Flucht aus einem Krisengebiet hinter sich haben, sind oft traumatisiert. Vor allem Frauen und Kinder erleben oft Schreckliches. Um diese Erlebnisse zu verarbeiten, suchen viele die Hilfe von Gott – oder Allah, denn viele der Flüchtenden sind Muslime. Doch gerade für diejenigen von ihnen, die besonders gefährdet sind – nämlich Frauen und Kinder – ist es schwierig, in hiesige Moscheen zu gelangen. Sie sind deshalb auf seelsorgerische Unterstützung direkt im Asylzentrum angewiesen.

Dort sind es aber meist Seelsorger der christlichen Landeskirchen, die sich um die Flüchtlinge kümmern. Damit auch Angehörige anderer Glaubensrichtungen die Geflüchteten fachlich kompetent betreuen können, hat die Universität Bern nun erstmals einen multireligiösen Studiengang für die Seelsorge von Migranten durchgeführt. Der Kurs stand allen Religionen offen – daran teilgenommen haben drei Muslima, fünf Muslime, ein Hindupriester und zwei Christen. Die Teilnehmenden erhielten unter anderem eine Übersicht über migrationspolitische Themen und die gelebte Religiosität im Asylwesen. Und die Seelsorger wurden psychologisch ausgebildet, damit sie die schwierigen Gespräche meistern können.

Die multireligiöse Lerngruppe garantiere, dass patriarchalische Strukturen angesprochen und islamische Seelsorgerinnen ernst genommen würden, schreibt die Uni Bern in ihrer Mitteilung. Dadurch werde der Religionsfrieden in der Schweiz gestärkt. Im Frühlingssemester 2019 will die Theologische Fakultät den Studiengang erneut anbieten.

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Der Stadtteil Minato Ward in Tokio.
Bild: Wikimedia Commons / DXR Millionen Leute leben im Stadtteil Minato Ward in Tokio auf engem Raum. Die Entwicklung solcher Grossstädte können Algorithmen voraussagen.

Städte mit Dutzenden von Wolkenkratzern aus Beton und Stahl haben auf den ersten Blick kaum etwas mit der Natur gemeinsam. Doch ihr Wachstum gleicht demjenigen von biologischen Systemen. Darum lassen sich die Evolutionstheorie und deren genetische Regeln auch auf die Entwicklung von Städten anwenden. Dies haben sich nun spanische Computerwissenschaftler der Universität A Coruña zunutze gemacht. Sie haben ein Computerprogramm geschrieben, das voraussagt, wie Grossstädte wachsen werden. Ihr Algorithmus verwendet dazu historische Informationen über den Bau von Wolkenkratzern und zusätzlich Wirtschaftsdaten wie das Bruttosozialprodukt. Damit lernt das Programm die Muster einer Stadtentwicklung.

Die Forschenden haben ihren Algorithmus am Beispiel der japanischen Hauptstadt Tokio im Stadtteil Minato Ward getestet, denn dort wird zurzeit enorm viel gebaut. Vor drei Jahren simulierten die Wissenschaftler den Standort und die Höhe künftiger Hochhäuser in diesem Wolkenkratzerviertel. Nun zeigte sich: Ihr Programm konnte den Ort und die Anzahl neuer Gebäude exakt voraussagen. Ungenauigkeiten gab es allerdings bei der simulierten Höhe. Hier lag das Programm bis zu 20 Prozent daneben.

Die Wissenschaftler hoffen, dass Stadtplaner und Politiker dank dem Algorithmus künftig besser abschätzen können, wie schnell unterschiedliche Quartiere wachsen – wo also mehr Strassen und
Schulen gefragt sind.

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Eine Forscherin oder ein Forscher kniet im Wald und streckt zwei Teebeutel in Richtung Kamera.
Bild: Flurin Sutter/WSL Zwei von insgesamt über 35'000 vergrabener Teebeutel – Forschende buddelten einige von diesen nun nach drei Monaten wieder aus.

Blätter, die im Herbst von den Bäumen fallen, sind bereits im nächsten Frühling wieder verschwunden. Regenwürmer und andere Kleinstlebewesen sorgen dafür, dass der Waldboden nicht mit einer dicken Schicht aus Laub und toten Tieren überwuchert wird. Diesen Prozess im Wald zu verstehen, ist in Zeiten des Klimawandels besonders wichtig. Denn der im toten Material gebundene Kohlenstoff entweicht beim Abbau wieder als CO2 in die Atmosphäre.

Doch wie klimatische Bedingungen und der Abbau des toten Materials genau zusammenspielen, ist bisher unklar. Zwar untersuchten Ökologen diesen Prozess schon früher an vielen Orten weltweit. Die Resultate waren aber nicht miteinander vergleichbar, denn die Forscher verwendeten verschiedenste Pflanzenarten, die noch dazu in völlig unterschiedlichen Säckchen verpackt waren.

Nun kamen niederländische Forschende auf eine unkonventionelle Idee: Sie verbuddelten zwei Sorten handelsüblicher Teebeutel der Marke Lipton, nämlich Grün- und Rooibostee. Grüntee besteht aus Blättern und Rooibostee aus gemahlener Baumrinde. Die Sorten eignen sich daher, um das Verrotten von totem Material in Wäldern zu simulieren.

Der Kampagne schlossen sich Forschende aus aller Welt an. Sie vergruben inzwischen an 570 Standorten insgesamt über 35’000 Teebeutel. Auch in der Schweiz verscharrten Wissenschaftler Teebeutel auf zahlreichen Versuchsflächen. Nach jeweils drei, zwölf, 24 und 36 Monaten wird jedes Säckchen wieder ausgraben, um zu bestimmen, wie viel des Tees bereits abgebaut wurde.

Die ersten Resultate nach drei Monaten zeigen nun: Grüntee hat sich in allen Klimazonen und Lebensräumen deutlich schneller abgebaut als Rooibostee. Dank diesen weltweit erstmals standardisiert erhobenen Daten wird es möglich sein, bisherige Schweizer Resultate in einem globalen Zusammenhang zu betrachten. So zeigte sich etwa schon, dass das örtliche Klima kaum eine Rolle bei der Abbaurate des Tees spielt. Ob dies auch langfristig so ist, werden die Teebeutel in ein oder zwei Jahren verraten.

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Auf einem Holztisch steht mittig eine grosse Glasschale mit Salat. Darum herum viele kleinere Schälchen mit Beeren, Trauben, Tomaten, Erdbeeren und Pilzen.
Bild: Pixabay Bunter Mix: Wer regelmässig gesunde Kost wie Obst, Gemüse und Nüsse isst, schützt sein Gehirn vor dem Altern.

Wer sich ausgewogen und nährstoffreich ernährt, tut dem Körper etwas Gutes – das ist klar. Doch nicht nur der Körper bleibt länger fit: Mit einer gesunden Ernährung können ältere Menschen auch dem altersbedingten Schrumpfen des Hirnes entgegenwirken.

Das haben niederländische Mediziner nun herausgefunden. Dazu haben sie rund 4200 Menschen mit einem Durchschnittalter von 66 über mehrere Jahre zu verschiedenen Zeitpunkten nach ihrer Ernährung befragt – beispielsweise darüber, wie oft sie im vergangenen Monat zuckerhaltige Getränke konsumiert oder wie oft sie Fisch gegessen hatten. Danach beurteilten sie ihre Essgewohnheiten auf einer Skala von 0 bis 14. Ausgehend von den niederländischen Ernährungsrichtlinien erreichten die Teilnehmenden die höchsten Werte, wenn sie vor allem Gemüse, Obst, Nüsse, Vollkorn- und Milchprodukte sowie Fisch assen.

Um den Einfluss der Ernährung auf das Gehirn zu untersuchen, haben die Forschenden mittels Kernspintomographien das Gehirnvolumen der Befragten ausgemessen. Dabei hat sich gezeigt, dass Menschen mit einer gesunden Ernährung rund zwei Milliliter mehr Hirnvolumen hatten als Altersgenossen, die sich ungesund ernährten. Zum Vergleich: Wenn das Gehirn 3,6 Milliliter an Volumen verliert, entspricht dies ungefähr einem Altern um ein Jahr.

Allerdings: In der Studie wurden die Teilnehmenden nicht konstant überwacht, sondern lediglich Eindrücke ihrer Ernährungsgewohnheiten gesammelt. Darum weisen die Forschenden darauf hin, dass weitere Studien nötig seien, um den Zusammenhang zwischen der Ernährung und dem Hirnvolumen genauer aufzuschlüsseln.

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Michael Jackson bei einem Konzert 1992.
Bild: Wikimedia Commons/Casta03 Michael Jackson bei einem Konzert 1992. Der Musiker und Tänzer war berühmt für seine ausgefallenen Choreografien.

Michael Jackson war nicht nur berühmt für seinen Moonwalk. Er erfand auch eine Choreografie, bei der sich die Tänzer im Video zu seinem Hit «Smooth Criminal» mit gestrecktem Körper 45 Grad nach vorne neigen. Ein Trick, dachten viele, doch auch auf Live-Konzerten beeindruckte Jackson mit dem Move. Allerdings gelang es selbst Profitänzern nicht, diesen nachzuahmen: Die besten unter ihnen schaffen höchstens einen Winkel von 25 bis 30 Grad bei vollgestrecktem Körper. Wie das Kunststück trotzdem gelingt, haben nun indische Forscher beschrieben.

Die Grafik zeigt, wie weit sich Normalsterbliche nach vorne neigen können. Und wie der King of Pop dieses allzu weltliche Problem überwindet.Manjul Tripathi, Journal of Neurosurgery.
Die Grafik zeigt, wie weit sich Normalsterbliche nach vorne neigen können. Und wie der King of Pop dieses allzu weltliche Problem überwindet.

Grundsätzlich ist klar: Die Position ist physikalisch und anatomisch unmöglich. Denn bei einer solchen Neigung bildet das Fussgelenk die Drehachse – die Last des ganzen Körpers landet auf der Achillessehne. Und die hält ja bekanntermassen nicht soviel aus. Anders ist das, wenn wir uns nach vorne neigen und dabei das Hüftgelenk die Drehachse bildet. Hier trägt die Rückenmuskulatur die Körperlast. Obwohl also Michael Jackson sicherlich gut trainiert war – die 45-Grad-Vorwärtskippe schaffte auch er nicht ohne ein bisschen Trickserei.

Jackson hatte im Oktober 1993 eigens einen Schuh patentieren lassen, der eine dreieckige Auskerbung im Sohlenabsatz enthielt. Mit dieser konnte er den Schuh an einer nagelartigen Vorrichtung, die aus der Bühne ragte, einhaken – und sich so, gut verankert, weit nach vorne beugen. Allerdings ist auch dafür viel Können nötig: Untrainierte schaffen keine volle 45-Grad-Kippe, so die Forscher. Ein bisschen Mythos bleibt uns bei aller Wissenschaft also doch noch erhalten.

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Eine Animation vom Inneren des Gehirns. Die Animation zeigt wie Dendriten Nervenzellen miteinander verbinden.
Bild: iStock Im Inneren des Gehirns. Die Animation zeigt wie Dendriten Nervenzellen miteinander verbinden.

Dass intelligente Menschen grössere Gehirne haben, ist seit langem bekannt. Nun haben Neurowissenschaftler untersucht, wie die Anzahl der Nervenverbindungen im Gehirn mit der Intelligenz zusammenhängt. Das paradox anmutende Ergebnis: Je weniger die Gehirnzellen eines Menschen vernetzt sind, desto intelligenter ist er.

Das ergab eine Studie deutscher und mexikanischer Forscher, die das Gehirn von 259 Männern und Frauen mit einer speziellen Form der Magnetresonanztomografie untersucht hatten. Mithilfe dieser Technik zählten die Wissenschaftler die Anzahl der Verbindungen zwischen Nervenzellen der Grosshirnrinde. Nervenzellen sind zwar die Grundbausteine des Gehirns, aber sie müssen sich vernetzen, um miteinander kommunizieren zu können. Dies tun sie über Verbindungen, die Dendriten genannt werden. Die Anzahl dieser Dendriten brachten die Forscher mit der Intelligenz der Probanden in Verbindung, indem sie die Studienteilnehmer Intelligenztests machen liessen. Wer dabei gut abschnitt, hatte weniger Dendriten in der Grosshirnrinde, als diejenigen mit kleinerem IQ. Schlaue Köpfe haben also zwar weniger Verknüpfungen, diese arbeiten dafür aber umso effizienter, schlussfolgerten die Wissenschaftler.

Dieses Resultat führt in dieselbe Richtung wie frühere Studien, die gezeigt hatten, dass die Nervenzellen intelligenter Menschen weniger aktiv waren, während diese einen IQ-Test bearbeiteten. Die Forscher vermuten darum, dass die geringere Vernetzung in bestimmten Hirnbereichen hilfreich ist, um sich zu fokussieren und Unwichtiges auszublenden.

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Ein Haufen antiker Münzen aus dem alten Rom.
Bild: Wikimedia Commons / Wolfgang Sauber Bei der Produktion von römischen Silbermünzen entstanden Bleirückstände, die mit dem Wind bis nach Grönland drifteten.

Dank den Ruinen, die vom alten römischen Reich übriggeblieben sind, wissen die Archäologen heute viel über die Architektur und die Lebensweise der antiken Hochkultur. Wie aber die ökonomischen Verhältnisse zur Zeit der alten Römer aussahen, darüber war bisher nicht viel bekannt. Jetzt haben amerikanische Forschende des Desert Research Instituts im Bundesstaat Nevada Antworten fernab des römischen Reiches gefunden: im ewigen Eis Grönlands.

Denn dorthin gelangten damals winzige Bleipartikel, die in der Atmosphäre über den Atlantik reisten. Das Metall stammte aus der Produktion von römischen Silbermünzen und lagerte sich über 4600 Kilometer entfernt auf dem Schnee ab. Neue Schneefälle überdeckten die Rückstände und schlossen diese so ins grönländische Eis ein.

Aus diesem Eisschild holten die Hydrologen nun, Tausende Jahre später, einen über 400 Meter langen Eisbohrkern. Darin fanden sie die Ablagerungen – und konnten sie aufs Jahr genau datieren. So rekonstruierten sie den Bleiausstoss in Europa vom Jahr 1100 vor Christus bis ins Jahr 800 nach Christus. Die Anzahl der Bleipartikel verwendeten die Forscher als Indikator für die Wirtschaftsverhältnisse, da das Metall hauptsächlich aus der Münzproduktion stammte: Je höher die Bleimenge im Eis, desto besser lief die Wirtschaft.

Diese Daten aus dem Eis verglichen die Forscher mit historischen Aufzeichnungen. So beobachteten sie, dass der Bleiausstoss zusammenbrach, wenn Seuchen oder politische Krisen das Reich plagten. Zudem widerlegten sie eine bisherige Annahme von Historikern – nämlich dass die Wirtschaft während der römischen Republik, also der Anfangsphase des römischen Herrschaft Jahrhunderte vor Christi Geburt, am leistungsfähigsten gewesen sei. Stattdessen zeigte die Untersuchung: Zu Beginn war die Wirtschaft noch schwach und erst während einer späteren langen Friedenszeit, der sogenannten Pax Romana, erreichten die alten Römer ihre höchste Wirtschaftsleistung. Die Friedenszeit begann kurz vor Christi Geburt und hielt über 200 Jahre lang, bis zum Ausbruch der Antoninischen Pest, einer Seuchen-Pandemie, die Millionen dahinraffte. Danach dauerte es über 500 Jahre, also bis ins frühe Mittelalter, bis der Bleiausstoss wieder ein ähnliches Niveau wie zur Zeit der Pax Romana erreichte.

Mit weiteren Untersuchungen der Rückstände im Eis wollen die Forscher nun analysieren, aus welchen europäischen Regionen wieviel Blei stammt.

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Drei weisse Schiffscontainer der EKZ, darin (nicht sichtbar) die Batteriezellen.
Bild: EKZ Geballte Ladung Strom: In diesen Containern befinden sich die Batteriezellen, die zusammen die bisher grösste Batterie der Schweiz bilden.

Ob für die Schreibtischlampe, den Backofen oder den Handyakku: Der Strom, den Geräte verbrauchen, muss auch wieder ins Stromnetz eingespeist werden. Nur so bleibt das Netz stabil. Mit dem Zubau von erneuerbaren Energien wird das Stromnetz allerdings komplizierter zu steuern. Denn Sonnen- und Windstromanlagen sind tückisch – es lässt sich nur schwer voraussagen, wie viel Energie sie zu einem bestimmten Zeitpunkt liefern. Umso wichtiger wird die sogenannte Regelenergie: Energie, die je nach Bedarf ins Netz eingespeist oder daraus abgezogen wird, um Schwankungen auszugleichen.

In der Schweiz sind dafür vor allem die Wasserkraftwerke zuständig. Sie können Schwankungen innert einer halben Minute ausgleichen. Eine neue und schnellere Alternative sind grosse Batteriespeicher. Den zweiten und bisher grössten in der Schweiz haben nun die Elektrizitätswerke des Kantons Zürich EKZ in Volketswil in der Nähe von Zürich gebaut. Heute Dienstag hat er seinen Betrieb aufgenommen.

Der neue Batteriespeicher – er besteht aus drei Schiffscontainern, die Lithium-Ionen-Batteriezellen enthalten – hat eine Leistung von 18 Megawatt und eine Speicherkapazität von 7500 Kilowattstunden. Das entspricht einer Million Akkus eines iPhone 8. Mit dieser Energie könnte die Megabatterie 600 durchschnittliche Vierpersonenhaushalte einen Tag lang mit Strom versorgen. Doch dafür ist sie nicht gedacht. Sondern dafür, schneller als Wasserkraftwerke auf Schwankungen im Stromnetz reagieren zu können – innerhalb von nur wenigen Sekunden. Und: In Zukunft sind weitere Anwendungen solch riesiger Batterien denkbar. Beispielsweise als Sicherheitsnetz für Orte, an denen niemals der Strom ausfallen darf, etwa Rechnungszentren.

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Bild: Wikimedia Commons Schlaue Ratten: Sie können sich an die Reihenfolge ihrer Erlebnisse erinnern.

Wenn du ans vergangene lange Wochenende oder die letzten Ferien denkst, kommt im Hirn das sogenannte episodische Gedächtnis zum Einsatz. Es ermöglicht, dass du dich nicht nur an Ereignisse in der Vergangenheit erinnern kannst, sondern auch an deren Reihenfolge. Ob sich auch Tiere solche Abfolgen merken können, war bisher unklar. Doch nun zeigt eine neue Studie von US-Forschenden der Indiana University: Ratten sind offenbar dazu in der Lage.

Das entdeckten die Neurowissenschaftler, indem sie 13 Ratten ein Jahr lang trainierten, sich bis zu zwölf verschiedene Gerüche einzuprägen. Mit einem ausgeklügelten Versuchsaufbau konnten die Forschenden testen, ob die Ratten sich die Reihenfolge der geschnupperten Gerüche merken konnten – welches etwa der letzte, vorletzte oder den viertletzte Duft war. Resultat: Die Nager lagen in fast 90 Prozent der Fälle richtig. Daran änderten auch längere Wartezeiten zwischen Lernen und Test und die Änderung der Reihenfolge nichts. Daraus schlossen die Wissenschaftler, dass die Ratten über ein episodisches Gedächtnis verfügen.

Um ihre Annahme zu überprüfen, verabreichten die Forscher den Versuchstieren einen Wirkstoff, der kurzfristig den Hippocampus stört. Das ist der Hirnbereich, der Erinnerungen ins Langzeitgedächtnis überführt und bei Menschen eine wichtige Rolle für das episodische Gedächtnis spielt. Und tatsächlich: Unter Einfluss der Substanz scheiterten die Ratten an der Aufgabe.

Dank dem Nachweis des zeitlichen Gedächtnisses bei Ratten könnten an ihnen neue Substanzen gegen Alzheimer getestet werden, meinen die US-Forscher. Denn bei der Demenzkrankheit funktioniert gerade das episodische Gedächtnis nicht mehr gut. Bisher gab es allerdings keine Möglichkeit, dieses bei Tieren zu untersuchen. Mit den neuen Erkenntnissen aber, so die Forscher, lässt sich künftig in Tierexperimenten testen, wie mögliche Wirkstoffe auf das episodische Gedächtnis wirken. Die Forscher hoffen, dass ihre Studie damit die Entwicklung von Medikamenten gegen Alzheimer ermöglicht.

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Im Inneren eines Termitenhügels: Die Königin der Termitenart Macrotermes bellicosus ist ungefähr einen Zentimeter gross und wird von Arbeitern umsorgt, die nur wenige Millimeter messen.
Bild: Alamy Stock Im Inneren eines Termitenhügels: Die Königin der Termitenart Macrotermes bellicosus ist ungefähr einen Zentimeter gross und wird von Arbeitern umsorgt, die nur wenige Millimeter messen.

Soziale Insekten wie Termiten haben klare Hierarchien. Etwa was Fortpflanzung, Brutpflege und Nestbau angeht, aber auch bei der Frage von Leben und Tod. In Kolonien der Art Macrotermes bellicosus gibt es Königinnen, die bis zu 20’000 Eier pro Tag legen, und Könige, deren einzige Aufgabe die Befruchtung ist. Königinnen und Könige leben ganze 20 Jahre. Diejenigen, die sie umsorgen hingegen, die Arbeiter, sterben nach nur wenigen Monaten. Worin liegt die unterschiedliche Lebenserwartung begründet?

Dieser Frage gingen Biologen der deutschen Universität Freiburg nach. Sie untersuchten das Erbgut von Königinnen, Königen und Arbeitern von sieben verschiedenen Kolonien. Dabei fanden sie kaum Unterschiede in den Genen junger und alter Königinnen. Doch bei den Arbeitertermiten gab es erstaunliche Differenzen zwischen Jung und Alt: Alte Arbeiter und Arbeiterinnen enthielten vermehrt sogenannte springende Gene. Solche Gene können im Erbgut herumspringen und dabei wichtige genetische Information zerstören – das führt zur Alterung. Die Könige und Königinnen hingegen besitzen einen Mechanismus, um springende Gene zu unterdrücken, entdeckten nun die Forschenden. Dieser Mechanismus kommt normalerweise nur in Keimzellen vor, also Spermien und Eizellen. Bei Termitenköniginnen und -königen allerdings funktioniert er im gesamten Organismus. Die Wissenschaftler vermuten, dass dieser Mechanismus, piRNA-signaling genannt, die Alterung der Könige aufhält.

Um diese Hypothese zu überprüfen, planen die Forscher nun, den Mechanismus genetisch zu unterdrücken. Wenn ihre Vermutung stimmt, werden dann auch Termitenköniginnen das Schicksal von Arbeitern erfahren, und nach nur wenigen Monaten sterben.

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Eine Springspinne der Art Phidippus regius (haarig, klein, härzige Kulleraugen)
Bild: Macrolife.it Springspinnen der Art Phidippus regius springen schneller, wenn sie hungrig sind.

Beim Sprung aus dem Stand kommen die meisten Menschen nicht weit. Sie schaffen höchstens das anderthalbfache ihrer Körpergrösse. Anders die Springspinnen: Diese können sechsmal so weit springen, wie ihr Körper lang ist. Doch wie machen die Krabbeltiere das? Dieser Frage ist ein Team aus Ingenieuren und Biologen der Universität Manchester nachgegangen.

Die Forscher brachten einer Springspinne der Art Phidippus regius bei, zwischen zwei Plattformen hin- und herzuspringen. Dabei variierten sie Abstand und Höhe der Plattformen und machten mit hochauflösenden Kameras und kleinen 3D-Computertomographie-Scannern Aufnahmen von der 15 Millimeter kleinen Spinne, die sie Kim getauft hatten. Sie entdeckten, dass Kim unterschiedliche Sprungstrategien verwendete – je nachdem wie weit sie springen musste. Bei langen Distanzen sprang Kim so, dass sie sowenig Energie wie möglich verbrauchte. Doch bei kurzen Sprüngen – zum Beispiel zum Beutefang – wählte die Spinnendame eine niedrige Flugbahn. Dadurch verbrauchte sie zwar mehr Energie, verkürzte aber die Flugzeit. So bleibt auch der Beute weniger Zeit, der hungrigen Sprungexpertin zu entgehen. In Zukunft soll die detaillierte Analyse von Kims Technik den Forschern helfen, auch Micro-Robotern perfektes Springen beizubringen.

Kim im Video:

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Nächte durchzuarbeiten mag gut für die Karriere sein, für die eigene Gesundheit aber nicht.
Bild: iStock Nächte durchzuarbeiten mag gut für die Karriere sein, für die eigene Gesundheit aber nicht.

Menschen, die im Job häufig Nachtschichten schieben müssen, leben ungesund: Sie haben ein höheres Risiko für Diabetes, Herz-Kreislauferkrankungen und Krebs. So steigt das Krebsrisiko pro fünf Jahre Nachtschichtarbeit um mehr als drei Prozent, wie eine Studie von Forschern der Universität Sichuan in China kürzlich zeigte.

Doch warum das nächtliche Arbeiten schlecht für die Gesundheit ist, war bisher nicht klar. Nun liefert eine Studie von Forschern der McGill University in Kanada einen Hinweis: Viele Gene, die wichtige biologische Prozesse in unserem Körper steuern, können sich dem veränderten Schlafrhythmus nicht anzupassen.

Die Forscher untersuchten, wie aktiv die Gene von Menschen sind, die Nachtschichten leisten. Dazu schlossen sie acht Probanden während fünf Tagen in einem komplett isolierten Raum ein, ohne Tageslicht, ohne Handy oder Laptop. In der ersten Nacht durften die Probanden noch zur normalen Zeit zu Bett gehen. In den darauffolgenden vier Nächten zögerten die Forscher den Schlafrhythmus ihrer Probanden um zehn Stunden hinaus – wie in einer Nachtschicht. Jeweils am ersten und am letzten Tag nahmen sie Blutproben, in denen sie die Aktivität von über 20’000 Genen analysieren.

Das Ergebnis zeigte: 25 Prozent der Gene wurden komplett aus ihrem Tag-Nacht-Rhythmus geworfen. 73 Prozent liessen sich nicht beirren und arbeiteten trotz Nachtschicht weiter, als wäre es Tag. Nur drei Prozent der analysierten Gene passten ihre Aktivität an den veränderten Rhythmus an.

Die Forscher vermuten, dass sowohl die aus dem Rhythmus geratenen wie auch die fälschlicherweise im Tagesrhythmus weiterlaufenden Gene eine ausschlaggebende Rolle bei der Entstehung von Krankheiten spielen.

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Der kanadische Luchs hält sich auch in Gefangenschaft an eng gefasste Fortpflanzungszeiten.
Bild: Wildpark Zürich Der kanadische Luchs hält sich auch in Gefangenschaft an eng gefasste Fortpflanzungszeiten.

In freier Wildbahn haben viele Tierarten eine saisonal festgelegte Paarungszeit. Das hat seinen Grund: Die Jungtiere kommen meist im Frühling zur Welt, damit sie optimale Umweltbedingungen antreffen. Kurz vor dem Wintereinbruch etwa hätten sie deutlich kleinere Überlebenschancen. Für Zootiere gilt das nicht – sie bekommen das ganze Jahr über gleichmässig Futter und Schutz. Dennoch halten sich zumindest Raubtierarten überraschend konstant an die Fortpflanzungszeiten ihrer Artgenossen in der freien Wildbahn.

Das haben Forschende der Klinik für Zoo-, Heim- und Wildtiere der Uni Zürich herausgefunden. Sie werteten dazu über 150’000 Geburten von 100 Raubtierarten aus Zoos und Wildtierparks auf der ganzen Welt aus. Resultat: Die meisten Raubtiere paaren sich und gebären ihre Jungen auch in Gefangenschaft in derselben Jahreszeit wie in der Wildnis. Diese Saisonalität sei im Verlauf der Evolution zu einem fixen Merkmal einer Tierart geworden, folgert Studienleiter Marcus Clauss. Nur einige wenige Arten, die sich wildlebend nur zu bestimmten Jahreszeiten fortpflanzen, tun das im Zoo das ganze Jahr hindurch.

Seeotter bekommen das ganze Jahr über Junge. Hier eine Ottermama an der Küste Kaliforniens, deren Junges (das Fellknäuel in der Bildmitte) sich gerade satt säugt.Wikimedia Commons/Mike Baird
Seeotter bekommen das ganze Jahr über Junge. Hier eine Ottermama an der Küste Kaliforniens, deren Junges (das Fellknäuel in der Bildmitte) sich gerade satt säugt.

Ausserdem entdeckten die Forscher ein Muster: Je weiter weg vom Äquator eine Tierart natürlicherweise vorkommt, desto mehr ist ihre Fortpflanzung saisonal fixiert. Die einzige Ausnahme dieser Regel ist der Seeotter: Er lebt an der Küste Alaskas und damit weit weg vom Äquator. Dennoch ist seine Fortpflanzung überhaupt nicht saisonal bedingt. Vermutlich, so die Forscher, weil sich die Seeotter von Seeigeln und Muscheln ernähren, die das ganze Jahr über verfügbar sind.

Dieser Zusammenhang stimmt übrigens bei Haustieren kaum mehr. Sie halten sich an keine saisonal bedingte Fortpflanzung.

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Bild: NASA Kleine Atomreaktoren könnten zukünftigen Siedlungen auf dem Mond oder dem Mars Strom liefern. Im Bild die Zeichnung eines solchen Kernreaktors auf dem Mond.

In der Schweiz ist sie ein Auslaufmodell, doch im Weltall könnte ihr eine blühende Zukunft bevorstehen: Die Atomkraft. Denn Ingenieure der US-Raumfahrtbehörde NASA arbeiten an einem neuen Kernreaktor, der Strom für künftige Siedlungen auf unseren Nachbarshimmelskörpern produzieren könnte, auf dem Mond oder dem Mars.

Zwar ist Atomkraft im All nichts Neues. So schöpfen zum Beispiel verschiedene Mars-Rover ihre Energie aus kleinen, mobilen Kernkraftreaktoren. Doch diese sind ungeeignet für bemannte Missionen, da ihre Leistungen kaum diejenigen von handelsüblichen Staubsaugern übertreffen. Anders der neu entwickelte NASA-Kernreaktor mit dem niedlichen Namen Rusty: Der 1,5 Tonnen schwere Prototyp produziert kontinuierlich etwa zehn Kilowatt elektrische Leistung. Die Stromversorgung einer Marsstation verschlingt laut Missionsplanern etwa 40 Kilowatt. Demnach würden vier der Mini-Kraftwerke reichen, um Wohnräume, Labore oder auch Kraftwerke, die Sauerstoff produzieren, zu unterhalten.

NASA
NASA-Ingenieure ziehen die Hülle der Vakuumkammer über den Mini-Reaktor, um ihn unter Weltraumbedingungen zu testen.

Im Inneren von Rusty befindet sich ein Reaktorkern aus Uran, etwa in der Grösse einer Klopapierrolle. Die Spaltung des Urans erzeugt Wärme, die dann mithilfe eines sogenannten Stirlingmotors zu Strom umgewandelt wird. Dass dies nicht nur in der Theorie funktioniert, zeigten nun kürzlich durchgeführte Tests der NASA-Ingenieure: Sie prüften Rusty auf Herz und Nieren in einer Vakuumkammer, um die Bedingungen im All zu simulieren. Laut den Forschern überstand der Mini-Reaktor alle Experimente mit Bravour – und ist bald bereit für den nächsten Schritt: Ein Testflug im All.

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Frau sitzt in einem Kaffee. Vor ihr ein Kaffee, in den Händen hält sie ein Smartphone.
Bild: maxpixel So wird der Kaffee kalt: Personen mit geringer Selbstkontrolle müssen sofort nachschauen, wenn sich das Smartphone meldet.

Es begleitet uns fast überall hin und hat viele fast schon versklavt: Das Smartphone. Doch was führt dazu, dass sich einige Menschen dauernd ablenken lassen und das Gerät zücken, sobald es surrt – andere aber geduldig warten können, bis sie Zeit dafür haben? Dieser Frage sind Wirtschaftswissenschaftler und Psychologen der Uni Bern nachgegangen. Und haben mit wissenschaftlichen Methoden ein gängiges Vorurteil bestätigt: Menschen mit geringer Selbstkontrolle zücken ihr Smartphone, sobald es vibriert.

Das fand das Forscherteam heraus, in dem es mit 108 Teilnehmenden einen Versuch durchführte. Jeder Proband erhielt an drei aufeinanderfolgenden Tagen je fünf SMS-Nachrichten. Darin wurde er aufgefordert, Fragen zur aktuellen Befindlichkeit zu beantworten. An diesen Antworten waren die Wissenschaftler aber eigentlich gar nicht interessiert. Stattdessen massen sie die Zeit, die zwischen dem SMS-Versand und dem Klicken auf den Link in der Nachricht verstrich. Einige Probanden waren sehr schnell: 335 der insgesamt 1493 Antworten kamen innerhalb der ersten Minute rein. Zusätzlich erhoben die Forschenden, wie sehr sich die Testpersonen im Allgemeinen unter Kontrolle haben. Dazu mussten diese bewerten, wie sehr 13 Aussagen auf sie zutrafen, wie etwa «Ich habe eine eiserne Selbstdisziplin» oder «Ich handle oft, ohne alle Alternativen durchzudenken».

Durch die Kombination dieser Antworten mit den gemessenen Zeiten zeigte sich: Wer seine Impulse generell nicht unter Kontrolle hat, hat auch Mühe, nicht sofort auf das Smartphone zu reagieren. Für sie dürfte gelten, was schon Oscar Wilde sagte: «Ich kann allem widerstehen, ausser der Versuchung.»

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Eine junge Dame rührt mit einem Löffel in ihrem Kaffee.
Bild: Shutterstock/ Farknot Architect Beim Verrühren von Kaffee und Milch wird Information verschlüsselt. Und zwar die Information über Richtung und Geschwindigkeit der Rührbewegung.

Beim Bezahlen mit der Kryptowährung Bitcoin bleiben Sender und Empfänger einer Zahlung anonym. Diese Anonymität garantiert eine Verschlüsselungstechnologie, die auf einer sogenannten Hashfunktion beruht. Obwohl Mathematiker diese Funktion für Computerdaten entwickelt haben, funktioniert sie erstaunlicherweise nicht nur in der digitalen Welt: Sie beschreibt auch ein ganz natürliches Phänomen – nämlich, wie sich zwei Flüssigkeiten mischen, zum Beispiel Milch und Kaffee. Das hat der Physiker William Gilpin von der Stanford Universität in den USA nun herausgefunden.

Ein Laptop, auf dem Bitcoin-Taler liegen. Auf dem Bildschirm des Laptops prangt ein rot-gelb leuchtendes Bitcoin-LogoShutterstock/ Wit Olszewski
Beim Bezahlen mit Bitcoin macht eine sogenannte Hashfunktion die Transaktion anonym.

Der Vergleich funktioniert so: Bei Bitcoin wandelt eine Hashfunktion Eingabedaten, wie zum Beispiel Name und Adresse, in einen sogenannten Hashwert um. Aus diesem Hashwert können die Eingabedaten nicht zurückgerechnet werden – selbst wenn die Hashfunktion bekannt ist. Etwas Ähnliches passiert beim Verrühren von Milch und Kaffee. Dabei bilden sich charakteristische Wirbel, die auf dem Cappuccino so hübsch aussehen. Diese Wirbel sind im Prinzip dasselbe wie Hashwerte. Sie sind bestimmt durch die Geschwindigkeit und Richtung der Rührbewegung – den Eingabewerten. Sind diese immer gleich, ist auch das Wirbelmuster aus Kaffee und Milch immer gleich. Doch umgekehrt lässt sich aus dem Wirbelmuster nicht zurückverfolgen, wie schnell und in welche Richtung gerührt wurde.

Diese neue Parallele zwischen den Computerwissenschaften und physikalischen Vorgängen in der realen Welt könnte in Zukunft helfen, so Gilpin, neue Verschlüsselungstechnologien zu entwickeln. So würden sich digitale Informationen noch besser schützen lassen.

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Ein Komet im Weltall.
Bild: flickr Kometen bombardierten vor Milliarden von Jahren die Ur-Erde – ein Glücksfall für das Leben auf unserem Heimatplaneten. Im Bild eine künstlerische Darstellung eines Eis-Asteroiden.

Die Meere, Seen und Gletscher der Erde sind in unserem Sonnensystem einzigartig. Nach wie vor rätseln Wissenschaftler, wie diese riesigen Mengen an Wasser den Weg zu unserem Planeten fanden. Studien lieferten bereits Hinweise darauf, dass bei der Bildung der Erde vor 4,5 Milliarden Jahren Eis-Kometen mit den trockenen Gesteinstrümmern der Ur-Erde kollidierten und so Wasser hierherbrachten. Der Haken an dieser Theorie ist jedoch: Knallen Eis- und Gesteinsbrocken mit hoher Geschwindigkeit zusammen, verdampft das Wasser augenblicklich aufgrund der generierten Hitze. Da die Ur-Erde kleiner war als die heutige Erde, hätte sie mit ihrer geringen Schwerkraft den Wasserdampf nicht halten können – stattdessen wäre dieser ins All entwichen.

Eine Erklärung, wieso das Wasser trotzdem auf unserem Planeten blieb, liefern nun Geologen der amerikanischen Brown Universität aufgrund eines im Labor simulierten Asteroiden-Einschlags. Für das Experiment luden die Forschenden eine spezielle Hochgeschwindigkeitspistole mit erbsengrossen Antigorit-Stückchen. Dieses Mineral ähnelt Eis-Asteroiden. Mit einer Geschwindigkeit von 18’000 Stundenkilometern – also mit derselben Wucht wie damals die Himmelskörper kollidierten – schleuderten die Forscher die Teilchen in ein Gefäss mit Bimssteinpulver, welches das Material der Ur-Erde simulierte. Und siehe da: Es bildeten sich neue Glas- und Gesteinsbröckchen, die sich etwa dreissig Prozent des Wassers der Antigorite in ihre Struktur einverleibt hatten.

Im Experiment donnerte ein Antigorit-Projektil mit 18'000 Stundenkilometern in Bimssteinpulver hinein.R.T. Daly/Brown Universität
Im Experiment donnerte ein Antigorit-Projektil mit 18’000 Stundenkilometern in Bimssteinpulver hinein.

Damit stützt das Experiment die These, dass Asteroiden einen Grossteil des Wassers zu unserem Planeten transportiert haben – und dieser die lebenswichtige Flüssigkeit kurzerhand verschluckte.

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Ein Gorilla zwischen vielen Blättern.
Bild: Zanne Labuschagne/WCS Ein Gorilla im kongolesischen Nationalpark Nouabale-Ndoki. Es leben mehr seiner Artgenossen in den zentralafrikanischen Wäldern als bisher angenommen.

Gorillas und Schimpansen sind vom Aussterben bedroht: Wilderer sowie die Ausbreitung von Ebola setzen die Bestände unter Druck. Auch die Vernichtung ihrer Lebensräume in den zentralafrikanischen Wäldern zugunsten von Palmölplantagen oder Bergwerken bedrängt die Tiere. Wie viele Gorillas und Schimpansen noch übrig sind, wusste man bisher nicht genau. Denn häufig bewohnen sie für Menschen schwer zugängliche Gebiete. Nun bringt eine kürzlich erschienene Studie der US-amerikanischen Naturschutzstifung Wildlife Conservation Society Klarheit.

Ein Schimpansenbaby sitzt auf einem BaumWCS
Schimpansen kommen fast ausschliesslich im Kongobecken vor: Ein Schimpansenbaby im Regenwald.

Die Wissenschaftler untersuchten die Verbreitung von Gorillas und Schimpansen zwischen 2003 und 2013 in Kongo, Kamerun, der Zentralafrikanischen Republik, Gabon und Äquatorialguinea. Dazu durchwanderten sie die Lebensräume der Affen und zählten deren Nester, die diese nachts bewohnen. Insgesamt legten die Naturschützer so etwa 9’000 Kilometer zurück – das entspricht etwa der Strecke von New York bis London.

Die Resultate sind – zumindest auf den ersten Blick – erfreulich: Verglichen mit bisherigen Schätzungen leben viel mehr Affen im untersuchten Gebiet, nämlich etwa 360’000 Gorillas und 130’000 Schimpansen. Allerdings ging die Zahl der Gorillas in den betrachteten zehn Jahren um gut zwanzig Prozent zurück. So gehören denn auch beide Menschenaffen nach wie vor zu den bedrohten Arten. Die Forscher warnen deshalb davor, die neuen Zahlen falsch zu deuten. Man habe lediglich etwas mehr Zeit, um die Tiere zu schützen. Doch gerettet seien sie noch nicht.

Die beobachteten Affen im Video:

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Bild: Pixabay Auf Twitter keine eigene Meinung zu haben, kostet Ansehen, Retweets und Herzchen.

In den sozialen Medien entfachen sich häufig politische Debatten. Wenn ausschliesslich die eigene Meinung sowohl im Feed als auch in den eigenen Tweets auftaucht, dann bewegt sich der Nutzer in einer sogenannten Filterblase. Dass solche Filterblasen tatsächlich auf Twitter existieren, haben Computerwissenschaftler nun nachgewiesen. Die Forscher aus Finnland und Katar zeigten zudem, was passiert, wenn Nutzer Inhalte mit anderen Meinungen in ihren Feeds dulden oder sogar teilen.

Dafür analysierten die Wissenschaftler 2.7 Milliarden englischsprachige Tweets aus den Jahren 2009 bis 2016. In den untersuchten Kurznachrichten ging es um amerikanische Reizthemen wie Abtreibung, das Gesundheitsprogramm Obamacare oder Waffenkontrolle. Das Resultat: Nutzer, die sich bei diesen Themen sowohl Pro- als auch Kontra-Positionen ansahen und weiterverbreiteten, brachen zwar aus ihrer Echokammer aus. Doch sie bezahlten dafür einen hohen Preis: Ihre Inhalte erhielten weniger Herzen, weniger Retweets und sie waren weniger gut vernetzt. Ihre Stimme fand so weniger Gehör als die derjenigen, die nie über ihre Echokammer hinaus zwitscherten. Laut der Forscher sei unparteiisches Verhalten auf Twitter deshalb wohl gar nicht förderlich für die Vermittlung zwischen den Seiten, insbesondere bei politischen Debatten.

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ein Forscher trägt die Kängururatte in den Händen
Bild: San Diego Natural History Museum Nach drei Jahrzehnten plötzlich wieder da: Die San-Quintin-Kängururatte ist doch noch nicht ausgestorben.

Vor kurzem haben Biologen wieder Exemplare der San-Quintin-Kängururatte in freier Wildbahn entdeckt. Zuvor bekam über 30 Jahre lang niemand die auf der mexikanischen Halbinsel Baja California heimische Art zu Gesicht. Die grösste Bedrohung für die flinken Nager ist die rasch expandierende Landwirtschaft, die riesige Gebiete an trockenem Buschland – dem Lebensraum der Kängururatte – in Felder und Gewächshäuser für Erdbeeren und Tomaten umwandelt. Nachdem Forschungsexpeditionen wiederholt keine Exemplare mehr hatten nachweisen können, taxierte die Internationale Naturschutzorganisation IUCN die Art als «wahrscheinlich ausgestorben».

Zu früh, wie sich herausstellt. Schon im Sommer 2016 hatten Biologen des San Diego Natural History Museum vier der Tiere fangen können, wie das Museum jetzt mitteilte. Die Forschenden hatten damals Fallen aufgestellt, um die Bestände an Kleinsäugern in dem Gebiet zu untersuchen. Inzwischen wurden die Kängururatten auch in einem nahegelegenen Naturschutzgebiet gesichtet.

Dieses Video nahmen die Forschenden bei der Wiederentdeckung der Tierchen auf.

Nach wie vor aber ist die Art vom Aussterben bedroht. Deshalb will das Museum zusammen mit örtlichen Ökologen einen Plan ausarbeiten, damit sich der Bestand der San-Quintin-Kängururatten erholen kann.

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Ein Baby wird ins Bein geimpft und schaut verwundert.
Bild: J. Gathany/J. Schmidt Auch diese Impfung kann Mama ins elektronische Impfbüchlein eintragen.

In der Schweiz tragen immer mehr Menschen ihre Impfungen in den sogenannten elektronischen Impfausweis ein. Inzwischen sind es über 150’000, wie das Bundesamt für Gesundheit BAG in einer Mitteilung schreibt. Innerhalb eines Jahres seien 20 Prozent mehr Nutzer dazugekommen.

Das elektronische Impfbüchlein funktioniert über eine Website des BAG, www.meineimpfungen.ch. Dort können Nutzer in einem geschützten Bereich ihre Impfungen, aber auch Allergien oder chronische Erkrankungen eintragen. Die Angaben sind dann jederzeit und überall verfügbar. Das könne auf einer Reise oder in einem Notfall sehr nützlich sein, schreibt das BAG, denn so liessen sich doppelte oder überflüssige Impfungen vermeiden. Wer will, kann sich zudem automatisch per E-Mail oder SMS benachrichtigen lassen, wenn eine Auffrischungsimpfung fällig wird. Und: Während der Europäischen Impfwoche vom 23. April bis zum 29. April ist das Erstellen eines elektronischen Impfbüchleins kostenlos.

Seit letztem Jahr läuft in grösseren Arztpraxen eine Sensibilisierungskampagne, die auf die Vorteile der digitalen Version hinweist. Doch noch seien laut dem BAG bedeutende Anstrengungen nötig, bis diese die Papierversion ersetzt. Und das gilt offenbar auch für das Gesundheitspersonal: Erst knapp 6000 Gesundheitsfachpersonen nutzen bisher den elektronischen Impfausweis ihrer Patienten. Zum Vergleich: In der Schweiz arbeiten rund 40’000 Ärztinnen und Ärzte.

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Zwei bunte, fast durchsichtige Zwergbärblinge
Bild: Lukas Rüber Die kleinsten Fische der Welt, die Zwergbärblinge, leben in den Torfsumpfwäldern Südostasiens.

Zwergbärblinge sind die kleinsten Fische der Welt. Doch die nur acht Millimeter kleinen Tierchen sind in ihrem Bestand gefährdet. Denn ihr einziger Lebensraum, die Torfsumpfwälder Südostasiens, verschwinden zunehmend. Sie werden entwässert, abgeholzt und oft durch ausgedehnte Ölpalmplantagen ersetzt. Umso wichtiger ist es, die winzigen Wassertierchen genauer zu erforschen. Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Naturhistorischen Museums Bern untersuchte nun, ob sich die winzige Körpergrösse der Fischchen auch in deren Genen wiederspiegelt. Dazu entschlüsselten die Zoologen das Erbgut von zwei Zwergbärblingsarten. Und tatsächlich: Sie entdeckten, dass das Genom der winzigen Fische verglichen mit anderen Karpfenfischen viel kürzer ist.

Urwald und ein kleiner Teich oder See davorLukas Rüber
Ein Torfsumpfwald in Sarawak, Borneo

Dieses Mini-Erbgut entwickelte sich im Laufe der Evolution aufgrund von zwei Prozessen: Zum einen schrumpften einzelne Gene, indem sich die sogenannten nicht kodierenden Genabschnitte herauslöschten. Das sind die Bereiche des Erbguts, die nicht zur Herstellung von Proteinen dienen. Zum anderen fielen einzelne Gene gänzlich weg. Unter anderem solche, die sonst bei Fischen eine Schlüsselrolle bei der Bildung von Skelett, Muskeln und Nervenspielen.

Die Schrumpfung des Erbguts könnte laut der Forscher mit dem sauerstoffarmen und sauren Lebensraum der Fischchen zusammenhängen. Womöglich hätten sie sich so im Laufe der Evolution auf ein Leben in den Torfsumpfwäldern spezialisiert – und dabei jeglichen genetischen Ballast abgeworfen.

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Bild: Alamy Dinosaurier wie Plateosaurus und die kleineren Liliensternus (rechts in der Illustration) haben sich vor über 200 Millionen Jahren ausgebreitet.

Ein gigantischer Meteoriteneinschlag führte vor 65 Millionen Jahren zum Aussterben der Dinosaurier. Zuvor aber dominierten sie die Tierwelt unumstritten. Ab wann und warum sie so vorherrschend waren, konnten Wissenschaftler bislang nicht genau sagen. Nun zeigt eine Untersuchung italienischer und britischer Paläontologen: Für die explosionsartige Verbreitung der Saurier war eine globale Katastrophe verantwortlich.

Vor etwa 234 Millionen Jahren gab es auf der Erde eine lange Phase von Vulkanausbrüchen, die zu einem feuchteren Klima führte. Als die Forscher Fussabdrücke und versteinerte Skelette von Dinosauriern aus den italienischen Dolomiten und aus Südamerika untersuchten, zeigte sich, dass sich die Urtiere genau während dieser Klimakatastrophe massiv ausbreiteten.

Wikimedia Commons / Dmitry Bogdanov
Die Dicynodontia, eine Gruppe von Pflanzenfressern, starben während der Klimakatastrophe vor 234 Millionen Jahren aus – und machten damit den Dinosauriern Platz.

Zwar entstanden die ersten Dinos schon vor etwa 245 Millionen Jahren – sie fristeten aber zunächst eine Nischenexistenz. Erst die anhaltenden Vulkanausbrüche 13 Millionen Jahre später schufen die Voraussetzungen für das Gedeihen der Dinos, wurde jetzt durch die Untersuchung klar. Denn die Eruptionen führten zu einem Temperaturanstieg von drei bis vier Grad Celsius und sintflutartigen Regenfällen – mit Auswirkungen auf die Pflanzenwelt. Dadurch starben bisherige Pflanzenfresser und andere Arten massenweise aus, wodurch Platz für viele neue Dinosaurierarten entstand, glauben die Forscher. Von da an prägten sie die Erde über 150 Millionen Jahre lang – bis ein Meteorit die Riesenechsen auslöschte.

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Bild: Nevit Dilmen / Wikimedia Commons Eine Wärmebildkamera misst die Wärmeabstrahlung – Gesichter sind so kaum zu erkennen.

Überwachungskameras zeichnen immer öfter nicht nur Videos auf, sondern identifizieren die gefilmten Personen auch gleich – dank einer daran gekoppelten Gesichtserkennung. Dafür ist bisher jedoch genügend Licht nötig, sonst sieht auch die beste Kamera nichts. Nun haben Computerwissenschaftler des amerikanischen Militärs eine Technologie entwickelt, die auch in absoluter Dunkelheit automatisch Gesichter erkennt, und zwar auf der Basis eines Wärmebilds.

Solche Bilder entstehen durch Infrarotkameras, die die Wärmeabstrahlung in ihrem Blickfeld messen. Das funktioniert auch ohne eine Lichtquelle. Allerdings sehen Gesichter auf solchen Bildern verfremdet aus und weder Menschen noch Algorithmen können sie mit Fotos vergleichen. Deshalb haben die Wissenschaftler eine künstliche Intelligenz programmiert, die aus einem Wärmebild die charakteristischen Merkmale eines Gesichts – etwa Augen, Nase und Mund – herauskitzelt. Aus diesen Informationen zeichnet das Computerprogramm dann ein detaillierteres Bild. Dieses können herkömmliche Gesichtserkennungssoftware mit Bilddatenbanken abgleichen. Und auch Menschen können die so bearbeiteten Gesichter direkt Personen zuordnen.

Courtesy Eric Proctor, William Parks and Benjamin S. Riggan
Eine künstliche Intelligenz kann die Aufnahme eines Thermalbildes einem Foto zuordnen.

Schon jetzt funktioniert die neue Software beinahe in Echtzeit. Mit dem Verfahren wollen die Forscher des Militärs ihren Soldaten damit ein Mittel in die Hand geben, um Menschen zu identifizieren, ohne den eigenen Standort preiszugeben. Welche Auswirkungen die Entwicklung auf die Privatsphäre hat, lassen die Wissenschaftler aber offen.

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Bild: U.S. Air Force Für ein überzeugendes Video ist die Tonqualität entscheidend – wenn diese schlecht ist, erhalten Forscher schlechte Noten. Im Bild der amerikanische Psychologieprofessor Tim Davidson während einer Präsentation 2013.

Wenn sich Wissenschaftlicher via Videos an die Öffentlichkeit wenden, wägen sie ihre Worte oft genau ab. Doch für die Zuhörer ist das gar nicht so wichtig. Denn wenn Menschen beurteilen, ob sie Wissenschaftlern vertrauen, kommt es kaum darauf an, welche Fakten die Forschenden vorstellen, wie sie erklären oder argumentieren. Vielmehr hängt das Urteil von der Tonqualität der Aufnahme ab. Das zeigen zwei Experimente, die australische Psychologen mit Freiwilligen durchgeführt haben.

In einem ersten Versuch zeigten sie 97 Testpersonen je zwei kurze Videoaufzeichnungen von Reden an wissenschaftlichen Konferenzen. Von jeder Aufzeichnung existierten zwei Tonversionen: Eine qualitativ hochwertige und eine künstlich verschlechterte Variante. Diese simulierte einen grossen Saal mit viel Hall, so dass der der Sprecher weniger gut zu hören war. Jede Versuchsperson sah beide Videos, das eine mit gutem Ton, das andere mit schlechtem. Welches Video welchen Ton hatte, entschied jeweils ein Zufallsgenerator.

Dann sollten die Teilnehmer den Wissenschaftler bewerten – ob seine Rede gut war, ob er clever rüberkam und ob seine Forschung von Wichtigkeit ist. So zeigte sich: Die Redner erhielten durchwegs bessere Noten, wenn die Probanden die gute Tonqualität hörten. Unabhängig vom Inhalt der Vorträge.

In einem zweiten Experiment überprüften die Psychologen, ob der Effekt nur dadurch zustande kam, dass die Probanden der Quelle im ersten Experiment wenig Glauben schenkten. Anstatt Konferenzvideos wählten die Australier nun zwei Talkshows des amerikanischen Wissenschafts-Radiosenders «Science Friday», der einen guten Ruf geniesst. Wiederum verfälschten sie die Tonqualität in der einen Aufnahme, so dass diese sich wie ein schlecht übertragenes Telefongespräch anhörte.

Das Urteil war auch da klar. Bei schlechter Tonqualität hielten die Probanden das Forschungsthema für schlechter und den Wissenschaftler für weniger kompetent. Und: Die Zuhörer würden die Talkshow mit dem schlechteren Ton weniger auf sozialen Kanälen teilen. Das Fazit: Für Wissenschaftler sei es wichtig, so die australischen Psychologen, dass sie bei der Öffentlichkeitsarbeit nicht nur an einen gut verständlichen Inhalt denken, sondern auch an die Qualität der Technik.

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Eine Frau hält im Bett ihren Wecker in der Hand.
Bild: pxhere Nachteulen kommen frühmorgens kaum aus den Federn – das könnte schädliche Auswirkungen auf deren Gesundheit haben.

Die einen stehen freiwillig und putzmunter früh auf – die Lerchen. Anders die Eulen: Sie schaffen es morgens kaum aus den Federn, bleiben dafür aber bis spät in die Nacht hinein fit. Nun zeigt sich, dass diese Menschen häufiger unter gesundheitlichen Problemen leiden.

Dies hat ein Team aus britischen und amerikanischen Neurologen herausgefunden. Die Forscher befragten fast eine halbe Million Briten zwischen 38 und 72 Jahren zu ihrem bevorzugten Tag-Nacht-Rhythmus. Gut ein Drittel von ihnen bezeichnete sich als Frühaufsteher und ein Zehntel als definitiven Nachtmenschen. Die restlichen Befragten sahen sich irgendwo dazwischen. Die Antworten glichen die Forschenden mit Informationen aus der britischen Biobank ab, in welcher Freiwillige ihre medizinischen Daten der Forschung zur Verfügung stellen. Resultat: Wer gerne sehr spät zu Bett geht, leidet eher unter Diabetes oder psychologischen und neurologischen Krankheiten. Auch ermittelten die Forschenden, welche Studienteilnehmer innerhalb der nächsten sechseinhalb Jahre starben. Und tatsächlich: Nachteulen wiesen verglichen mit Lerchen ein zehn Prozent höheres Sterberisiko auf.

Wie genau aber erhöhte Sterblichkeit und Nachtschwärmerei zusammenhängen, konnten die Neurologen nicht abschliessend klären. Dass das Studienresultat durch schwere Krankheiten der Probanden verfälscht wird, haben die Studienautoren ausgeschlossen. Möglich wäre hingegen, dass Nachtmenschen öfters zu unregelmässigen Zeiten essen, weniger Sport treiben oder generell schlechter schlafen. In einer weiteren Studie wollen die Forscher nun herausfinden, ob Nachteulen ihren Rhythmus durch spezielle Trainings anpassen können – und ob sich dadurch ihr Gesundheitszustand verbessert.

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Gelbe Krabbenspinne auf gelber Blüte.
Bild: Anina C. Knauer Auf der Blüte des Glatt-Brillenschötchens verspeist eine Krabbenspinne eine Raupe. Damit wird sie für die Pflanze zum Rettungsengel.

Gut getarnt lauern Krabbenspinnen auf den Blüten von Pflanzen Beute auf. Bisher gingen Wissenschaftler davon aus, dass diese bis zu einem Zentimeter grossen Spinnen den Pflanzen schaden. Sie fangen nämlich bestäubende Insekten oder halten sie vom Blütenbesuch ab. Doch Ökologen der Universität Zürich stellten nun fest: Die Tiere haben auch einen überraschenden Nutzen. Sie fressen nicht nur Bestäuber, sondern auch Schädlinge. Beispielsweise pflanzenfressende Insekten oder deren Raupen, die sich von Blüten oder Früchten ernähren. Die Krabbenspinnen nützen so den Pflanzen – ganz nach dem Prinzip «der Feind meines Feindes ist mein Freund». Beobachtet haben die Zürcher Wissenschaftler dieses Prinzip an Exemplaren des gelb-blühenden Glatt-Brillenschötchens in den Schweizer und italienischen Alpen.

Auf Experimentierfeldern untersuchten die Ökologen dann genauer, warum die Krabbenspinnen die Brillenschötchen von ihren Peinigern befreien. Bei einer Insektenattacke geben die Pflanzen nämlich den Duftstoff β-Ocimen in grösseren Mengen ab, als sie es normalerweise tun. Daraufhin besuchen die Spinnen die befallenen Blüten besonders oft. Dort verspeisen sie die bösen Schädlinge – und werden so zum Retter der Pflanze.

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Man sieht Ambrosiakäfer. die ihren Pilzgarten pflegen.
Bild: Gernot Kunz Ambrosiakäfer pflegen ihren Pilzgarten im Inneren von Bäumen hingebungsvoll.

Die Tage werden länger, die Abende wärmer – Zeit für den Biergarten. Doch warum stürzen sich dabei immer wieder kleine Käferchen todesmutig ins Feierabendbier? Diese Frage hat ein internationales Team aus Insektenforschern und Ökologen nun untersucht. Sie haben dafür den alkoholaffinen Ambrosiakäfer unter die Lupe genommen, der auch in der Schweiz weit verbreitet ist. Zwar wussten Wissenschaftler schon lange, dass die Krabbler gern dem Lockruf des Fusels folgen. Aber erst jetzt wurde klar, warum.

Die Insekten spüren den Alkohol auf, weil ein Pilz, den sie gern verspeisen, den Stoff zum Wachsen braucht. Dieser Pilz wächst im Holz alter Bäume. Die Forschenden entdeckten nun bei ihren Versuchen, dass die Pilze nur in Bäumen sprossen, die sie zuvor künstlich mit Alkohol präparierten hatten. Das ist gar nicht so abwegig, denn Ambrosiakäfer besiedeln mit Vorliebe alte, schwache Bäume – und solche Bäume sondern Alkohol ab.

Und weil die Krabbler sich nicht nur auf ihr Glück verlassen, kultivieren sie die Pilze gleich selbst: Sie tragen die Pilzsporen im Magen und verbreiten diese, während sie Gänge ins Holz alter, alkoholhaltiger Bäume knabbern. So legen sie richtiggehende Pilzgärten an.

Am besten gedeiht das Käferfutter bei einem Alkoholgehalt von 2,5 Prozent. Und das ist ungefähr soviel wie Biergartenbesucher in ihrem Panache finden, während sie unter ehrwürdigen Bäumen den Frühling begrüssen.

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Ein stolzer Grosser Emu in der Wüste Australiens
Bild: Alamy Emus werden fast zwei Meter gross. Bis ins 19. Jahrhundert gab es aber auch kleinere Formen.

Der Grosse Emu verdient seinen Namen: Bis zu 1,90 Meter hoch und 45 Kilogramm schwer wird der in Australien heimische Laufvogel. Heute lebt er nur noch auf dem Festland, doch bis ins 19. Jahrhundert hinein gab es noch Emus auf einigen der grösseren Inseln südlich des Kontinents. Diese entstanden erst vor 10’000 bis 15’000 Jahren, als am Ende der letzten Kaltzeit der Meeresspiegel stieg. Dadurch wurden die dort lebenden Emus vom Festland isoliert. Und mussten sich an ihren neuen, verkleinerten Lebensraum anpassen: Sie schrumpften. Das hat nun ein australisches Forscherteam herausgefunden.

Die Forschenden untersuchten dazu Überreste von Insel-Emus aus Museen: Sie analysierten die DNA der Fossilien und vermassen die Knochen. Vor allem Beinknochen eignen sich gut, um abzuschätzen, wie gross ein Tier einmal war.

So entdeckten die Forscher, dass sich die Grösse der Tiere nach der Grösse ihres Lebensraums richtete. Beispielsweise waren die Emus auf der nur 1000 Quadratkilometer grossen Insel King Island am kleinsten: Sie erreichten etwa zwei Drittel der Grösse ihrer Artgenossen auf dem australischen Festland. Die Emus auf dem viermal so grossen Kangoroo Island waren etwas grösser, und nochmals weniger stark geschrumpft waren die Vögel auf dem vergleichsweise riesigen Tasmanien.

Die Wissenschaftler vermuten, dass das geringere Futterangebot – Emus ernähren sich von Pflanzen und Insekten – die Vögel schrumpfen liess. Diese evolutionäre Entwicklung lief gemäss der Forscher sehr schnell ab. Und auf allen drei Inseln unabhängig voneinander.

Ein Mann hält einen toten Emu am Hals fest und hält ihn in die Höhe.Wikipedia
Ein australischer Siedler mit einem getöteten Emu, im November oder Dezember 1932.

Der grosse Emu-Krieg

Im Jahr 1932 kämpfen die Australier im sogenannten Weizengürtel im Westen des Kontinents gegen eine grosse Emuherde. Schätzungsweise 20’000 der grossen Vögel hatten sich nach einer Periode langanhaltender Trockenheit und Hitze zusammengerottet und trampelten auf ihrer Futter- und Wassersuche die Weizenfelder nieder. Die Siedler – ehemalige Soldaten – reagierten nicht zimperlich: Mit Maschinengewehren nahmen sie die Emus unter Beschuss. Allerdings mit mässigem Erfolg, denn viele der Kugeln bleiben in der dicken Hautfettschicht der Emus stecken, ohne sie ernstlich zu verletzen. Zudem konnten die Tiere dank ihrer beachtlichen Laufgeschwindigkeit von bis zu 50 Kilometern pro Stunde jeweils rasch flüchten. Trotzdem konnten einige Tiere getötet werden, wie viele genau, ist unklar. Zu wenige jedenfalls, um den Krieg gegen die Emus zu gewinnen. Schliesslich wurde ein Zaun gebaut, um die Weizenfelder zu schützen.

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Bild: WCS Tanzania Program Ein seltener Anblick: Die betagte Elefantenkuh Eloise brachte letzten August Zwillinge zur Welt.

Weltweit sind Elefanten vom Aussterben bedroht. Die Gier des Menschen trägt einen wesentlichen Teil zu dieser Tragödie bei: Rund 20’000 Elefanten werden jährlich allein in Afrika wegen des kostbaren Elfenbeins ermordet. Besonders katastrophal ist die Lage im ostafrikanischen Tansania: Dort haben Wilderer im vergangenen Jahrzehnt etwa 60 Prozent aller Elefanten abgeschlachtet.

Umso erfreulicher ist nun die Nachricht aus dem Tarangire Nationalpark im Norden des Landes: Dort haben Forschende der US-amerikanischen Naturschutz-Stifung Wildlife Conservation Society (WCS) zwei junge Elefanten entdeckt, die sich der Herde ihrer Mutter namens Eloise anschlossen. Das Besondere: Die beiden Jungtiere sind Zwillinge. Und Zwillinge kommen bei den Dickhäutern nur sehr selten vor. Nur jede hundertste Geburt ist schätzungsweise eine Zwillingsgeburt. Laut der Forscher brachte Eloise die beiden Babys letzten August im stolzen Alter von 57 Jahren zur Welt – sie ist damit weltweit die älteste bekannte Elefanten-Zwillingsmama.

Die Zwillinge laufen mit ihrer Elefantenmutter durch den Tarangire Nationalpark.WCS Tanzania Program
Forschende beobachteten die acht Monate alten Zwillinge mit ihrer Mutter im Tarangire Nationalpark in Tansania.

Dank der langen Lebenserfahrung von Eloise sowie dem Schutz vor Wilderern durch die Wildhüter des Nationalparks sind die Forscher zuversichtlich, dass die beiden Jungtiere das Erwachsenenalter erreichen werden.

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Bild: iStock/vchal Mit Crispr/Cas9 lässt sich die DNA gezielt verändern. Dabei entstehen doch nicht so viele Fehler wie bisher gedacht. (Illustration)

Die genetische Information von Tieren, Menschen und Pflanzen umschreiben, und zwar so gut wie fehlerfrei: Das verspricht die neue Gentechnologie Crispr/Cas9. Mit ihr kann man präziser, effizienter und preiswerter ins Erbgut eingreifen als bisher – und das ohne Spuren zu hinterlassen. Doch diese Genom-Editierung sei gar nicht so präzise wie immer behauptet würde, berichteten Wissenschaftler letztes Jahr überraschend. Die Technik löse auch tausende ungewollte Veränderungen aus. Daraufhin fielen sogar die Aktienkurse von Firmen, die an der Technologie verdienen. Doch schon bald kamen Zweifel auf und nun ist es offiziell: Der Versuchsaufbau der besagten Studie war fehlerhaft. Das renommierte Fachblatt Nature Methods, welches die Arbeit veröffentlicht hatte, zog diese jetzt zurück.

Denn die Autoren der Studie hätten gleichsam Äpfel mit Birnen verglichen, lautet die Kritik. Sie hatten das Genom von zwei Mäusen analysiert, die mit Crispr/Cas9 verändert worden waren und mit jenem einer Kontrollmaus abgeglichen. Es stellte sich heraus: Das Erbgut der Crispr-Mäuse enthielt statt einer fast 2000 Veränderungen. Ein Beweis für die Fehlerhaftigkeit der Technik?

Nein. Denn die Mäuse waren zwar vom gleichen Stamm, aber die Autoren hatten sie unabhängig voneinander gekauft und die Tiere waren nicht zusammen aufgewachsen. Auch ist unklar, ob und wie die Mäuse miteinander verwandt waren. Es ist also nicht sicher, ob das Erbgut der Crispr-Mäuse die Genveränderungen schon von vornherein aufwies.

Den unzulässigen Vergleich hätten Experten eigentlich schon vor Veröffentlichung der Studie bemerken können. Es hätte einen zusätzlichen Studiengutachter mit der richtigen Expertise einsetzen sollen, schreibt Nature Methods nun reuevoll in einem Editorial – und gelobt Besserung.

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Auf dem Schwarz-weiss-Foto sieht man eine Gruppe Botaniker (alles Männer), die gerade auf einer Alpenwiese rasten.
Bild: ETH Bildarchiv Kleine Pause beim Probensammeln: Botaniker haben schon Ende des 19. Jahrhunderts die Pflanzenarten in den Alpen aufgezeichnet. In sogenannten Botanisiertrommeln (rechts im Bild) haben sie die Pflanzenproben transportiert.

Heute wachsen auf Berggipfeln deutlich mehr Pflanzenarten als noch vor 100 Jahren. Das hängt direkt mit der Klimaerwärmung zusammen, wie nun Forschende vom WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF zusammen mit Wissenschaftlern aus elf Ländern herausgefunden haben. Sie nahmen dazu die Vegetation auf Bergen in ganz Europa unter die Lupe: Gesamthaft erhoben die Forscher den Pflanzenbestand auf 302 Gipfeln in den Alpen, den Pyrenäen, den Karpaten sowie in schottischen und skandinavischen Gebirgen. Ihre Aufzeichnungen verglichen die Wissenschaftler mit älteren – teils historischen – Vegetationsaufnahmen derselben Gipfel. Dadurch konnten sie eine Zeitspanne von 145 Jahren abbilden.

Botanikerin Sonja Wipf notiert in der Hocke auf ihrem Schreibblock – auf einem Felsengrab mit kargem Pflanzenwuchs.Naturen/Sarah Burg
Botanikerin Sonja Wipf notiert die Pflanzenarten auf dem Mot dal Gajer im Engadin.

Das Ergebnis zeigt nicht nur, dass die Zahl der Arten auf europäischen Gipfeln generell zugenommen hat. Sondern auch, dass dieser Anstieg in den letzten Jahrzehnten immer schneller erfolgte. Grund dafür ist die Klimaerwärmung, die sich ebenfalls immer mehr beschleunigt hat: Je stärker die Temperatur in der Zeitspanne zwischen zwei Vegetationsaufnahmen gestiegen war, desto mehr hatte auch die Zahl der Pflanzenarten zugenommen.

Was sind die Konsequenzen?

Ein Gletscherhahnenfuss-Pflänzchen auf felsigem Untergrund, im Hintergrund schneebedeckte Gipfel.SLF/Casja Nilsson
Der Gletscherhahnenfuss ist eine der Pflanzen, die sich im Hochgebirge am wohlsten fühlen.

Durch die Klimaerwärmung gelingt es also immer mehr Pflanzen, in höhere Regionen vorzudringen, in denen sie früher nicht überleben konnten. Dadurch bringen sie jedoch die angestammten Gipfelbewohner in Bedrängnis, denn viele Pflanzen aus tieferen Lagen sind grösser und konkurrenzfähiger: «Die Gebirgspflanzen laufen auf längere Sicht Gefahr, verdrängt zu werden», sagt deshalb SLF-Forscherin Sonja Wipf. Gut möglich, dass dadurch einige Pflanzenarten bald nur noch auf hochalpinen Gipfeln zu finden sind.

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Modellbild der Echse Saniwa ensidens
Bild: A. Lachmann / Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung / Digimorph.org So könnte die Echse namens Saniwa ensidens ausgesehen haben. Sie lebte vor 50 bis 35 Millionen Jahren.

Viele Eidechsenarten sowie die in Neuseeland lebenden Brückenechsen besitzen nicht zwei, sondern drei Augen. Das dritte Sehorgan, Scheitelauge genannt, dient den Reptilien dazu, hell und dunkel zu unterscheiden. Die Vorfahren dieser Tiere besassen allerdings sogar vier Augen. Das weiss man von Fossilienfunden. Bisher schien klar, dass eine solche Vieräugigkeit mit der Entwicklung der höheren Wirbeltiere verschwunden war.

flickr
Auch einige heute lebende Echsen besitzen drei Augen, zum Beispiel die in Neuseeland lebende Brückenechse. Sie kann damit Helligkeitsunterschiede wahrnehmen.

Doch nun werfen Paläontologen des Senckenberg Forschungsinstituts in Frankfurt diese Theorie über den Haufen: Die Forscher entdeckten in einer fossilen Sammlung, dass sich auf der Schädeldecke der Echse namens Saniwa ensidens zwei hintereinanderliegende Löcher befinden. Diese sehen wie die Einbuchtungen von Scheitelaugen aus – demnach besass die Echse vier Augen, glauben die Forscher. Bisher bekannte vieräugige Ur-Reptilien lebten vor mehreren hundert Millionen Jahren, diese Echse aber ist viel jünger: Sie existierte vor 50 bis 35 Millionen Jahren.

A. Lachmann / Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung / Digimorph.org
An Schädel-Überresten der Echse entdeckten Paläontologen ein viertes Auge.

Der Fund widerlegt auch eine weitere Theorie. Bisher dachte man, dass sich die zusätzlichen Sehorgane bei Echsen rückgebildet hatten und eines davon zur Zirbeldrüse wurde – einer wichtigen Hormondrüse im Gehirn. Doch dafür hätten die beiden Augen nebeneinander liegen müssen. Das ist bei der nun untersuchten Echse Saniwa ensidens nicht der Fall: das dritte und vierte Auge sind auf dem Schädel hintereinander angeordnet. Darum muss die Evolution der Zirbeldrüse weitaus komplizierter abgelaufen sein, als Wissenschaftler bisher angenommen haben.

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Spermien
Bild: Alamy Schlappe und unförmige Spermien: Das Körpergewicht scheint die Eigenschaften und das Aussehen der Spermien zu beeinflussen. (Bild ausgewechselt am 30.3.2018, 22.45)

Glatzköpfe besitzen weniger Spermien, und Knoblauch soll die Samenproduktion ankurbeln: Um die männlichen Keimzellen ranken sich viele Ammenmärchen. Nun bringt ein indisches Forscherteam Fakten in die Diskussion. Die Wissenschaftler überprüften, ob sich das Sperma von dicken und schlanken Männern unterscheidet. Dazu untersuchten sie die Eigenschaften der Spermien von rund 1300 Männern im Alter zwischen 30 und 40 Jahren mit einer neuartigen, computergestützten Analysemethode. Diese Methode soll viel genauere Daten liefern als bisherige, bei denen Labormitarbeitende die Proben unter einem Mikroskop untersuchen mussten.

Einerseits bestätigten die neuen Resultate frühere Studienbefunde: Dicke Menschen weisen weniger und langsamere Spermien auf als ihre schlanken Zeitgenossen. Andererseits entdeckten die Wissenschaftler auch, dass die Spermien der übergewichtigen Probanden eigenartige Deformationen aufwiesen: Die beleibteren Männer besassen gehäuft Samenzellen mit dünnen und fehlgeformten Köpfen. Solche Abnormitäten können laut den indischen Forschern die männliche Fruchtbarkeit negativ beeinflussen.

Etwas moppelige Männer dürfen allerdings aufatmen: Auffällige Spermienwerte traten nur bei jenen ein, deren BMI über 30 liegt und somit als fettleibig gelten. Leichtes Übergewicht hingegen scheint die Spermien kaum zu stören.

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Bild: ZHAW Winterthur Das neue Gerät der Winterthurer Forscher nutzt Wärme, um die Hautkrankheit Leishmaniose zu heilen.

Millionen Menschen weltweit leiden an der Hautkrankheit Leishmaniose. Sie verursacht Geschwüre, oft auch im Gesicht. Die Krankheit ist eigentlich heilbar, doch sie kommt vor allem in ärmeren Regionen in Südamerika, Ostafrika und Asien vor – dort wo viele Menschen sich keine Behandlung leisten können. Künftig könnte ein neues Therapiegerät Abhilfe schaffen, dessen Herstellung nur rund 100 Franken kostet. Entwickelt haben es zwei Studierende der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW in Winterthur.

Die Jungforscher setzen bei ihrer Therapie auf Wärme. Denn Leishmaniose wird durch einen Parasiten ausgelöst, und dieser beginnt bei Temperaturen von über 40°C abzusterben. Um das zu erreichen, nutzt das Therapiegerät Infrarotstrahlung, die tief unter die Haut eindringt und die Parasiten abtöten soll. Allerdings sind die optimale Dauer und Temperatur der Behandlung noch nicht vollständig erforscht. Die Parameter lassen sich am Therapiegerät über eine Web-Applikation einstellen. Wie die Methode am besten funktioniert, wird nun mit ersten Prototypen des Geräts getestet.

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Bild: Pexels Ablenkung auf der Strasse ist die Unfallursache Nummer eins in der Schweiz.

Die häufigsten Unfallursachen auf Schweizer Strassen sind Ablenkung und Unaufmerksamkeit – oft weil der Blick auf dem Smartphone ruht, statt auf dem Verkehrsgeschehen. Nun haben finnische Psychologen erstmals untersucht, wie lange Autofahrer ihre Smartphones benutzen. Resultat: Pro Stunde Fahrzeit schenkten die Fahrer ihre Aufmerksamkeit bis zu vier Minuten lang dem Handy. Und sie wischten im Mittel 41 Mal pro Stunde über den Touchscreen – der intensivste Nutzer gar 481 Mal.

Dies ermittelten die Forscher, in dem sie 30 finnische Autofahrer drei Monate lang beobachteten. Dazu mussten die Probanden eine App auf ihren Smartphones installieren, die sämtliche Interaktionen registrierte, während das Auto in Bewegung war.

Zusätzlich erfasste die App mittels GPS den Standort während der Smartphone-Benutzung. So zeigte sich, dass die Testpersonen ihre Handys am häufigsten im städtischen Verkehr nutzten, nämlich fast alle fünf Minuten. Etwas seltener waren die Smartphones auf Autobahnen im Einsatz: Hier liessen die Autofahrer über acht Minuten verstreichen, bis sie ihr Smartphone wieder nutzten. Allerdings dauerte die mittlere Nutzung auf der Autobahn ganze 28 Sekunden – in dieser Zeit legt man bei Tempo 120 fast einen Kilometer zurück.

Die Forscher werteten auch aus, welche Smartphone-Funktionen die Automobilisten nutzten. Am meisten schauten diese Kontakte nach. Bei den Apps steht der Messaging-Dienst WhatsApp an erster Stelle, gefolgt von Musik-Programmen, Karten und Facebook. Auch die Dating-App Tinder nutzten einige wenige Fahrer – womöglich haben sie wenigstens mit Vollgas das nächste Schäferstündchen gefunden.

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Bild: Pixabay In der Schweiz sterben jedes Jahr 9500 Personen an den Folgen des Tabakkonsums – die Wissenschaft fordert eine bessere Prävention.

Letzten Freitag lief die Vernehmlassungsfrist zum neuen Entwurf des Tabakgesetzes ab. Auch die Swiss School of Public Health, ein Zusammenschluss von Gesundheitswissenschaftlern von acht Schweizer Universitäten, hat Stellung zum Vorentwurf bezogen: Sie lehnt ihn klar ab. Der Gesetzestext erreiche sein Ziel nicht, nämlich die Menschen vor den schädlichen Auswirkungen des Tabakkonsums zu schützen, schreiben die Gesundheitswissenschaftler in einer Mitteilung. Konkret stören sich die Wissenschaftler daran, dass der vorliegende Vorschlag Kinder und Jugendliche nicht adäquat schützt.

Zwar verbietet der Gesetzesentwurf schon vielerorts Tabakwerbung – etwa auf Spielzeug und Schulmaterial. Und in Verkaufsstellen muss sich die Werbung mindestens 1,2 Meter über dem Boden befinden. Aber das reiche längst nicht, sagt Milo Puhan, Professor für Public Health an der Universität Zürich. „Der Gesetzestext muss sich stärker auf wissenschaftliche Erkenntnisse stützen.“ Diese sind klar: Die meisten Raucher fangen mit dem Laster an, bevor sie 20 Jahre alt werden. Deshalb fordert Puhan, dass Zigaretten und Werbung ganz aus dem Blickfeld von Kindern und Jugendlichen verschwinden. So müsse Tabakwerbung etwa auch in Kinos und auf Social-Media-Kanälen verboten werden.

Auch die Sanktionen bei einem Verstoss gegen das Gesetz gehen Puhan und seinen Kollegen nicht weit genug. „Eine Busse von nur 40’000 Franken bei Missachtung der Werberegeln schreckt die Tabakindustrie nicht ab“, sagt Puhan.

Der jetzige Vorschlag sei das Produkt der Dominanz von Lobbyisten und schütze die Tabakindustrie, schreibt der Zusammenschluss der Gesundheitswissenschaftler in der Mitteilung. Dabei ist Tabak die häufigste vermeidbare Ursache von Krankheit und Tod. Jährlich sterben in der Schweiz 9500 Personen an den Folgen des Tabakkonsums.

Neben den Schweizer Universitäten ist auch der Verein „Ja zum Schutz von Kindern und Jugendlichen vor Tabakwerbung“, eine Allianz von 25 Gesundheitsverbänden, unzufrieden mit der derzeitigen Stossrichtung der Präventionspolitik. Deshalb hat der Verein, dem unter anderen die „Krebsliga“ und „Sucht Schweiz“ angehören, letzte Woche eine Volksinitiative lanciert, die weitergehende Verbote vorsieht – etwa an Festivals und im Kino. Noch in diesem Jahr will der Verein die nötigen 100’000 Unterschriften sammeln.

Bis das neue Gesetz in Kraft tritt, wird es noch etwas länger dauern: Der Fahrplan der Bundesverwaltung sieht vor, dass es ab Mitte 2022 gelten soll.

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Ein winziger Sensor klebt auf einem Zahn.
Bild: Fio Omenetto, Tufts University Der winzige Sensor ermittelt wie viel Zucker, Alkohol und Salz durch den Mund des Trägers wandert.

Fitnessarmbänder und -apps zählen Schritte, messen Herzfrequenz oder Schlafqualität und berechnen unseren täglichen Kalorienverbrauch. Doch wer seine Essgewohnheiten digital kontrollieren möchte, tippt zurzeit noch jeden verputzten Snack von Hand in eine App ein. Nun haben Ingenieure der amerikanischen Tufts University School of Engineering einen Sensor entwickelt, der automatisch misst, welche Inhaltsstoffe durch den Mund in den Magen wandern.

Der millimeterkleine Prototyp, der auf einen Zahn geklebt wird, ist wie ein Sandwich aufgebaut. Zwischen zwei hauchdünnen, goldenen Plättchen klemmt eine Schicht, die verspeistes Essen oder Getränke registriert: Je nachdem ob ein Salz oder ein Alkohol- oder Zuckermolekül daran andockt, verändert sich die elektrische Leitfähigkeit dieser mittleren Lage unterschiedlich. So erhält jedes Nahrungsmolekül eine Art elektrischen Fingerabdruck.

Da der Sensor das Signal direkt auf das Smartphone des Trägers übermittelt, könnte ein digitaler Coach nach dem zweiten Glas Wein oder dem fünften Keks einen Alarm schrillen lassen. Zwar erkennt der Sensor bislang nur Zucker, Salz und Alkohol. Doch die Wissenschaftler möchten ihn zu einem Ernährungstracker weiterentwickeln, der sämtliche Nahrungsmittel erkennt. Dereinst könnte der Sensoren also die gesamte tägliche Kalorienbilanz ermitteln. Ob die Pfunde dadurch leichter purzeln, bleibt allerdings offen.

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Bild: NFS Digitale Fabrikation / Roman Keller Mensch und Maschine in enger Zusammenarbeit: Ein Projektmitarbeiter verschraubt manuell Holzbalken, die von zwei Robotern platziert wurden.

Schon heute fertigen computergesteuerte Maschinen Holzteile für den Häuserbau an. Doch Roboter können noch viel mehr: Zwei Prototypen verarbeiten den Naturstoff Holz zu einzigartigen Bauteilen – und zwar in vergleichbarer Geschwindigkeit und Präzision wie ein Serienprodukt entsteht. So wären in Zukunft ausgefallene Holzkonstruktionen ähnlich effizient zu realisieren wie Plattenbauten. Entwickelt haben diese neuartige Technologie Architekten der ETH Zürich.

Doch ganz ohne menschliche Handwerker geht es dennoch nicht, im Gegenteil: Mensch und Maschine arbeiten beim neuen Verfahren eng zusammen. Die Forscher füttern die Roboter mit digital gezeichneten Bauplänen, entsprechend sägen und verbauen letztere die Holzbalken. Zum Schluss verschrauben Handwerker die Balken zum fertigen Baumodul.

Das neue Verfahren erlaubt nicht nur Einzelanfertigungen effizient zu konstruieren, sondern spart auch Material. Denn dank einer ausgeklügelten geometrischen Anordnung der Holzbalken werden Verstärkungsplatten überflüssig.

Bald fahren Lastwagen die von den ETH-Robotern fabrizierten Holzbauteile auf die Baustelle des NEST in Dübendorf – das weltweit erste Haus, das weitgehend mit digitalen Prozessen entworfen, geplant und gebaut wird. Aus den robotergefertigten Holzmodulen soll eine doppelstöckige Wohnung mit mehr als 100 Quadratmetern Fläche entstehen.

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Bild: Flickr / Make it Kenya Sudan, das letzte Männchen der Nördlichen Breitmaulnashörner im Mai 2015.

«Sudan» war das letzte Männchen seiner Art, der sogenannten Nördlichen Breitmaulnashörner. Nun ist der Bulle im Alter von 45 Jahren im Reservat Ol Pejeta in Kenia gestorben. Tierärzte schläferten das Tier ein, nachdem sich sein Zustand stark verschlechtert hatte. Sudan hatte grosse Hautwunden und litt an Altersschwäche, sodass er zuletzt nicht mehr selbst aufstehen konnte. Nach seinem Tod leben jetzt nur noch zwei Nördliche Breitmaulnashorn-Weibchen: seine Tochter Najin und seine Enkelin Fatu. Diese werden von bewaffneten Rangern streng bewacht, weil Wilderer nach den Hörnern trachten. Mit ihrer Gier rotteten Wilderer die Art in der Wildnis aus.

Sudan kam 1973 in Afrika zur Welt, wurde kurz danach gefangen genommen und kam dann in einen tschechischen Zoo. Erst 36 Jahre später – nachdem die Art in freier Wildbahn bereits ausgestorben war – brachten Tierschützer den Bullen zusammen mit drei weiteren Tieren zurück nach Afrika. Doch da stellte sich kein Fortpflanzungserfolg ein, denn Sudan war zeugungsunfähig geworden.

So bleibt die moderne Reproduktionsmedizin die einzige Chance, die Art vor dem endgültigen Aussterben zu retten. Bereits früher sammelten Tierärzte Sperma von anderen Männchen. Damit wollen sie nun Eizellen der letzten verbleibenden Nördlichen Breitmaulnashorndamen im Reagenzglas befruchten. Klappt das, pflanzen sie die Embryos einem Weibchen der verwandten Südlichen Breitmaulnashörner ein. Die Kosten dafür sind immens: Mit bis zu 9 Millionen Dollar rechnen die Verantwortlichen. Ob der Plan von Erfolg gekrönt sein wird, ist dabei alles andere als sicher – denn frühere Versuche waren schon gescheitert.

 

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Bild: pixabay Wenn ein gesunder Säugling ohne Grund im Schlaf stirbt, spricht man von plötzlichem Kindstod. Eine Ursache dafür könnte in den Genen liegen.

Ein scheinbar gesunder Säugling stirbt ohne erkennbaren Grund im Schlaf: ein Fall von plötzlichem Kindstod. In der Schweiz sterben so jährlich rund sieben von 100’000 Neugeborenen. Obwohl man viele Risikofaktoren wie das Schlafen in Bauchlage und elterliches Rauchen kennt, rätseln Forscher nach wie vor über die Ursachen des plötzlichen Kindstodes. Eine Rolle könnten genetische Defekte spielen. Diese These erhält nun Rückenwind von einer neuen Studie aus Dänemark.

Ärzte des Universitätsspitals Kopenhagen untersuchten Daten von fast zweieinhalb Millionen Säuglingen. Dabei registrierten sie Fälle von plötzlichem Kindstod und schauten, was mit den später geborenen Geschwistern der Opfer geschehen war. Es stellte sich heraus: Wenn das erste Kind den plötzlichen Kindstod gestorben war, hatte das jüngere Geschwisterchen ein viermal höheres Risiko, auf gleiche Weise zu sterben. Erbanlagen scheinen also tatsächlich eine Rolle zu spielen.

Hinweise darauf hatten schon frühere Studien gegeben. Diese hatten bei einigen Opfern des plötzlichen Kindstodes eine genetische Mutation gefunden, die zu schnellen und chaotischen Herzschlägen führt. Eine solche Herz-Rhythmus-Störung kann tödlich sein. Die Autoren der jüngsten Studie raten nun dazu, die Gene und Herzaktivität von Opfern und deren Eltern zu untersuchen. So könne man feststellen, ob eine erbliche Herzkrankheit vorliege und zusätzliche Massnahmen ergreifen, um Babys in Zukunft vor plötzlichem Kindstod zu schützen.

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Die Mopsfledermaus jagt.
Bild: Alamy Ein perfider Jäger: Die Mopsfledermaus.

Auf dem Speiseplan der in Europa heimischen Mopsfledermaus stehen fast ausschliesslich Nachtfalter. Zwar haben diese im Laufe der Evolution ein Gehör entwickelt, mit dem sie Fledermäuse hören und ihnen entwischen können. Doch das hilft ihnen nichts, denn Mopsfledermäuse haben einen perfiden Trick: Nähern sie sich dem Insekt, verringern sie kontinuierlich die Lautstärke ihrer ohnehin schon leisen, für uns Menschen nicht hörbaren Echolotrufe. Dies fanden Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Ornithologie im deutschen Seewiesen heraus.

Sie wollten wissen, warum Nachtfalter den meisten Fledermausarten entkommen können, den Mopsfledermäusen jedoch nicht. Dazu befestigten die Forscher einen Nachtfalter und ein Mikrofon an einer langen Angelrute. Die aufgezeichneten Signale zeigten: Je näher die Jäger ihrer Leibspeise kamen, desto leisere Echolotrufe stiessen sie aus. So klingen die Töne für den Nachtfalter immer gleich laut und lösen bei ihm keine Fluchtreaktion aus. Die Konsequenz: Das ahnungslose Insekt merkt zu spät, dass es zur Zielscheibe der Fledermaus geworden ist.

Die Mopsfledermaus nähert sich ihrer Beute von unten.
Die Mopsfledermaus nähert sich ihrer an der Angelschnur hängenden Beute von unten. Video: Daniel Lewanzik

Diese ausgeklügelte Jagdstrategie verschafft der Mopsfledermaus einen entscheidenden Vorteil: Sie kann sich nächtelang den Magen vollschlagen – ohne dass die anderen, viel lauteren Fledermäuse ihr die Beute streitig machen könnten.

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Bild: Pixabay/ Wokandapix Wenn dieses Abwasser aufbereitet wird, schmeckt es mindestens so gut wie Wasser aus dem Supermarkt.

Abwasser kann mitunter sehr wertvoll sein. Gerade in dürregeplagten Regionen der Erde kann man daraus wieder sauberes Trinkwasser für die Menschen aufbereiten. Dass auf diese Weise wiederverwertetes Abwasser gesund und sicher ist, ist bekannt – aber schmeckt es auch? Diese Frage haben Psychologen der University of California nun erstmals systematisch untersucht. Die Wissenschaftler fanden heraus: Das aufbereitete Abwasser schmeckt genauso gut wie Flaschenwasser aus dem Supermarkt.

Für ihre Studie füllten die Forscher normales Hahnenwasser, gekauftes Flaschenwasser und das aufbereitete Abwasser in unbeschriftete Gefässe und liessen 143 Probanden davon trinken. Tatsächlich merkte niemand, welches Wasser er trank. Viele zogen sogar das Abwasser dem Hahnenwasser aus natürlichen Quellen vor. Diese Ergebnisse, so hoffen die Forscher, sollten in Zukunft helfen, den Menschen den Ekel vor wiederverwertetem Abwasser zu nehmen.

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Bild: Dr Tomi Trilar Die zierliche Gelbflechte Xanthoria elegans wächst nicht nur in den Alpen, sondern auch auf Dachziegeln und Grabsteinen.

In den Alpen ist die Artenvielfalt so gross wie sonst nirgends in Europa. Und obwohl dieser Lebensraum sehr gut erforscht ist, wusste man bisher nicht genau, welche und wie viele Flechten in dem Gebirge leben. Die Organismen wachsen sogar auf kahlem Stein – und bilden die Grundlage dafür, dass sich Pflanzen und später Tiere ansiedeln. Nun haben Wissenschaftler aus Italien, Österreich, Frankreich und der Schweiz in 15 Jahren Arbeit einen Katalog dieser Lebewesen zusammengestellt und herausgefunden: In den Alpen leben über 3000 verschiedene Flechtenarten.

Eine Flechte besteht eigentlich aus zwei Organismen: einem Pilz und entweder einer Alge oder einem Cyanobakterium. Durch diese Symbiose können Flechten Sonnenenergie nutzen und sich gleichzeitig auf den unwirtlichsten Oberflächen festhalten.

Auf Schweizer Boden findet sich mehr als die Hälfte der gesamten Flechtenarten der Alpen. Die Gesamtzahl von 3163 Arten sei überraschend hoch, schreiben die Forscher. Allerdings enthält der Katalog für jede fünfte Flechtenart nur unvollständige Einträge. Zum Beispiel fehlt manchmal die Gesteinsart, die eine Flechte besiedelt oder deren genaues Verbreitungsgebiet. Doch die Wissenschaftler hoffen, dass andere Flechtenforscher durch den neuen Katalog auf die schlecht beschriebenen Arten aufmerksam werden und diese besser erforschen.

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Bild: Pixabay Je nach Temperatur ist eine andere Menge Hilfsstoff nötig, um möglichst wenig Stickoxide auszustossen.

Dieselautos schädigen die Gesundheit – in Deutschland starben im Jahr 2014 knapp 6000 Personen vorzeitig aufgrund von giftigen Stickoxiden aus Dieslern. Dies teilte die deutsche Umweltbehörde kürzlich mit. Zwar filtern Katalysatoren bis zu 90 Prozent der Stickoxide aus dem Abgas, aber dafür muss das Gas über 200 Grad Celsius heiss sein. Deshalb funktioniert die Filterung bei Kaltstarts und im Winter schlecht – doch warum genau, war bisher unklar. Nun haben Chemiker des Paul-Scherrer-Instituts (PSI) die chemischen Vorgänge in Katalysatoren untersucht und herausgefunden: Ausgerechnet der Stoff, der eigentlich helfen soll, kann den Stickoxid-Abbau bremsen. Dieser Hilfsstoff, der unter dem Markennamen «AdBlue» bekannt ist, wird im Katalysator ins Abgas eingespritzt und wandelt die Stickoxide dort um in harmlosen Stickstoff und Wasser.

Allerdings verhindert zu viel «AdBlue» bei tiefen Temperaturen diese Umwandlung, haben die Forscher nun entdeckt. Sie durchleuchteten diverse Katalysatoren mit starker Röntgenstrahlung und analysierten so den zeitlichen Ablauf der chemischen Reaktion. In einem zweiten Schritt erprobten sie dann die optimale Dosierung des Hilfsstoffes für verschiedene Betriebstemperaturen. Wenn die Menge des Hilfsstoffs je nach Temperatur variiert werde, lasse sich die Leistungsfähigkeit von Katalysatoren steigern, sagen die Forscher. Noch ist das Verfahren nicht marktreif, doch bis in einigen Jahren sollte es Autoherstellern ermöglichen, sauberere Dieselautos zu bauen, schreibt das PSI.

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Bild: Wikimedia Commons / Whgler Spitzenplatz im Umweltranking, doch Schutzgebiete sind rar: Die Bevölkerung lehnte es ab, die Greina-Ebene zum Nationalpark zu machen.

Die Schweiz belegt den ersten Platz auf einer neuen Rangliste, die die Umweltfreundlichkeit gesamthaft bewertet. Doch das Bild hat einen Makel: In der Kategorie Biodiversität liegen wir abgeschlagen auf Rang 62. Dies ist das Resultat einer Untersuchung von Umweltwissenschaftlern der amerikanischen Universität Yale. Sie massen die Umweltfreundlichkeit von 180 Ländern indem sie 24 Kenngrössen erfassten. Dazu gehörten beispielsweise Luft- und Wasserqualität, Treibhausgasemissionen oder der Einsatz von Düngemitteln in der Landwirtschaft. In all diesen Kategorien schneidet die Schweiz gut ab. Anders sieht es bei der Biodiversität aus. Das stetig wachsende Siedlungsgebiet bedroht hierzulande den Lebensraum von Wildtieren. Auf das Ranking wirkt sich ausserdem negativ aus, dass es in der Schweiz bis jetzt nur wenige grosse Schutzgebiete gibt. Im Jahr 2016 etwa hatte die Bevölkerung den neuen Nationalpark Adula um die Greina-Ebene abgelehnt.

Auch in vielen anderen Ländern brauche es mehr Anstrengungen, um unberührte Natur vor menschlichen Einflüssen zu schützen, schreiben die Studienautoren. Doch auch die Menschen selbst müssten vielerorts besser geschützt werden: Die schlechte Luftqualität sei in Ländern wie Indien und China eine grosse Bedrohung für die Gesundheit. Die Forscher hoffen, dass ihre Analyse aufzeigt, in welchen Bereichen mehr gemacht werden muss, um den Umweltschutz voranzubringen.

Quelle: 2018 EPI Report, Yale University

Details zur Bewertung der Schweiz findest du hier.

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Ein Weissbüschelaffenweibchen trägt Junge auf den Rücken
Bild: iStock Familienbande: Weissbüscheläffchen kommunizieren in einer Sprache, die der menschlichen ähnlicher ist, als bisher angenommen.

Die in Brasilien lebenden Weissbüschelaffen kommunizieren untereinander mit Gesichtsausdrücken, Körperhaltungen und glucksenden Geräuschen. Letztere setzen sich aus Lauten wie «tsick», «ekks» und «fieps» zusammen. Bisher dachte man, dass die Äffchen diese willkürlich aneinanderreihen. Doch deutsche Neurowissenschaftler bewiesen nun, dass hinter den Lautfolgen ein bestimmtes Muster steckt – eine Art von Silben.

Um die Laute genauer zu analysieren, zeichneten die Forscher die Gespräche zwischen fünf Weissbüscheläffchen auf. Hin und wieder unterbrachen sie die Tiere mit einem leisen Rauschen – sie quatschen ihnen sozusagen dazwischen. Daraufhin hielten die Tiere inne – aber nicht willkürlich, sondern nur an bestimmten Stellen, beobachteten die Forscher. Das ist offenbar ähnlich wie beim Menschen: Unterbricht man jemanden beim Reden, so passiert dies in der Regel zwischen einzelnen Silben. Die Unterbrechungsversuche zeigten somit, dass das vermeintlich unstrukturierte Quietschen der Äffchen aus einzelnen Bausteinen besteht. Diese Erkenntnis über die Silben der Tierlaute könnte laut der Forscher dazu beitragen, auch die Ursprünge der menschlichen Sprache besser zu verstehen.

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Bild: pexels Unser Immunsystem sorgt dafür, dass Tattoos ein Leben lang halten.

Ob Arschgeweih, Zitate oder die Initialen des Liebsten: Was man früher cool fand, kann einem später peinlich sein. Aber die Körperzierde hält – anders als die erste Liebe – ein Leben lang. Wieso Tätowierungen nicht mit der Zeit verschwinden, fanden nun zwei französische Biologen des Centre d’Immunologie in Marseille-Luminy heraus.

Dazu tätowierten sie zuerst bunte Streifen auf die Schwänze von Mäusen und beobachteten danach, was genau in der Haut mit der Farbe geschieht. Haut besteht bei Tieren und Menschen aus verschiedenen Zelltypen, unter anderem aus sogenannten Fresszellen, die zum Immunsystem gehören. Sie bekämpfen Eindringlinge wie Bakterien und Viren, indem sie diese verspeisen. Wenn nun ein Tattoo gestochen wird, betrachten die Fresszellen auch die Tintenfarbe als Bösewicht und verleiben sich diesen sofort ein. Doch wie die französischen Forscher nun beobachteten, sind die Tintentröpfchen so gross, dass die Fresszellen diese nicht verdauen können. Darum bleibt die Farbe bestehen. Nachdem eine der Zellen stirbt, frisst die nächste den Tintenklecks einfach wieder auf – und kopiert somit die Tätowierung eins zu eins. Dieser Kopierprozess dürfte ausserdem der Grund sein, wieso ein Tattoo mit der Zeit zwar nicht verschwindet, aber verblasst.

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Bild: pixabay Holz könnte zukünftig Stahl als ökologische Alternative ersetzen.

Häuser aus Holz baut die Menschheit seit Jahrhunderten. Doch für Hochhäuser und andere Monsterbauten ist das Material bislang zu instabil. Nun ist es Ingenieuren der Universität Maryland in den USA gelungen, Holz zu einem Baustoff so hart wie Stahl zu verarbeiten. Ihr Trick: Zuerst badeten sie das Holz in einer Chemikaliensuppe, die die natürlicherweise harten Bestandteile auflöst. In einem zweiten Schritt pressten sie die Masse bei etwa hundert Grad Celsius zu einer hauchdünnen Platte. Dabei bildet sich eine einzigartige Mikrostruktur, die das Hightech-Holz zehnmal härter als dessen Ursprungsmaterial macht – und so locker mit Stahl und einigen Titanlegierungen mithalten kann. Dank einer Lackierung quillt das Holz bei Nässe auch nicht auf, schreiben die Forscher im Fachmagazin «Nature».

Das Super-Holz schlägt gleich zwei Fliegen mit einer Klappe: Zum einen ist Holz ein nachwachsender Rohstoff und deshalb ökologischer als andere Baustoffe. Zum anderen ist das verdichtete Naturmaterial sechs Mal leichter als Stahl. Dieser könnte somit zukünftig etwa in Autos oder Flugzeugen durch das neue Holz ersetzt werden. Eine Spinoff-Firma der Universität in Maryland arbeitet denn auch bereits daran, das Verfahren marktreif zu machen.

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Bild: Dr. Fabien Knoll Nur fünf Zentimeter gross: Der versteinerte Baby-Urvogel.

Zur Zeit der Dinosaurier gab es eine ganze Gruppe von Vögeln, die – anders als heutige Federviecher – mit Zähnen ausgestattet waren: Die sogenannten Enantiornithes. Einen speziellen Vertreter dieser Art entdeckten Paläontologen der Universität Manchester nun in Spanien, ein winziges, versteinertes Exemplar, das vor 127 Millionen Jahren schlüpfte und kurze Zeit danach starb. Mit nur fünf Zentimetern Grösse ist der Urvogel einer der kleinsten, der je gefunden wurde.

Raúl Martín
Künstlerische Darstellung des winzigen Urvogels.

Die Wissenschaftler analysierten das Skelett des Kükens und erhielten dadurch einen Einblick in die frühe Entwicklungsphase der Vogelart. So fanden sie beispielsweise heraus, dass das Brustbein des Vögelchens noch aus Knorpel bestand. Es war also zu seinen Lebzeiten noch zu jung, um fliegen zu können. Deshalb vermuten die Forscher, dass das Tierchen ein Nesthocker war und sich noch von seinen Eltern versorgen liess. Ganz sicher könnten sich die Wissenschaftler jedoch nicht sein, schreiben sie im Fachblatt «Nature Communications». Sie gehen davon aus, dass es schon zur Zeit der Urvögel beide Strategien gab – so wie es auch heute Nestflüchter und Nesthocker gibt.

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Bild: pxHere Selfie-Effekt: Die Nase erscheint zu gross.

Selfies fluten das Internet in rauen Mengen – doch viele sind unzufrieden mit ihrem Abbild. Immer öfter laufen die Menschen deswegen zum Arzt. Jeder zweite Schönheitschirurg in den USA hatte letztes mit Patienten zu tun, die Eingriffe wünschten, um auf Selfies besser auszusehen. Noch 2016 berichtete bloss jeder zehnte Schönheitschirurg von solchen Anfragen, wie eine Befragung zeigt.

Der eigentliche Grund für schlechte Selfies liegt jedoch normalerweise nicht an unvorteilhaften Gesichtszügen, sondern ganz einfach daran, dass beim Selfie-Schiessen die Kamera zu nahe dran ist. Diese geringe Distanz führt zum Beispiel zu einer vergrösserten Darstellung der Nase.

Um Patienten mit solchen Selfie-Problemen zu helfen, hat ein amerikanischer Schönheitschirurg das Phänomen genauer untersucht. Zusammen mit einem Computerwissenschaftler berechnete er, dass die Nase um 30 Prozent grösser aussieht, wenn man sie in der typischen Selfie-Distanz von einer Armlänge ablichtet. Befindet sich die Kamera dagegen 1,5 Meter vom Modell entfernt, gibt es praktisch keine Verzerrung mehr. Ob sich die Patienten dank dieser Berechnung leichter von Operationen abbringen lassen, muss sich aber noch zeigen.

Boris Paskhover
Wie gross die Nase auf dem Foto hängt von der Distanz der Kamera zum Gesicht ab: Links 30 cm Entfernung, rechts 1,5 Meter.

Quelle: Nasal Distortion in Short-Distance Photographs: The Selfie Effect

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Bild: Wikimedia Commons / Robert Einige Pilzarten enthalten psychoaktive Substanzen, so wie der abgebildete Böhmische Kahlkopf.

Schon mancher Partygänger hat sich von Pilzen mit halluzinogenen Stoffen in andere Sphären des Bewusstseins katapultieren lassen. Doch diese Wirkung zielt eigentlich auf Insekten ab. Das entdeckten Biologen der Ohio State University in den USA. Sie fragten sich, welche Funktion die sogenannten Psilocybin-Pilze mit ihren bewusstseinsverändernden Eigenschaften in der Natur haben.

Um dies zu beantworten, verfolgten die Forscher die Entstehungsgeschichte der Psilos. So fanden sie heraus, dass sich die Pilze dort entwickelt haben, wo viele pilzfressende Insekten herumschwirrten. In diesen hat das Psilocybin eine appetithemmende Wirkung – sie fressen also weniger, so dass mehr Psilos überleben. Wie viele der magischen Pilze die Forscher aber selbst genascht haben und was sie angetrieben hat, diese zu erforschen, lassen sie offen.

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Bild: NASA Nicht nur an den Polen: Auf dem Mond gibt es überall Wasser – allerdings gut versteckt.

Auf Fotos sieht der Mond staubtrocken aus, Wasser scheint auf den ersten Blick nirgends vorhanden zu sein. Und doch gibt es offenbar überall auf unserem Trabanten Wasser, zeigt eine neue Studie amerikanischer Geologen des Space Science Institute in Colorado.

Bisher dachte man, Wasser sei auf dem Mond hauptsächlich an den Polen zu finden. Nun haben die Wissenschaftler ältere Messungen eines Mondsatelliten genauer analysiert. So entdeckten sie: Es gibt in allen Mondregionen Wasser, unabhängig vom Terrain. Allerdings ist das Wasser nicht flüssig, sondern gut versteckt im Mondgestein. Dort liegt es in einer chemischen Form vor, die schwierig zu gewinnen sein wird. Gelingt es, dieses Problem zu lösen, könnte das Wasser künftigen Besiedlern als Trinkwasser dienen. Ausserdem könnten die Wasservorkommen zur Herstellung von Raketentreibstoffen genutzt werden, um weiter entfernte Reiseziele zu erreichen, etwa den Mars.

 

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Bild: C.D Standish, A.W.G. Pike and D.L. Hoffmann Diese Malerei in der Höhle «La Pasiega» ist über 64000 Jahre alt und stammt von Neandertalern.

Alle steinzeitlichen Höhlenmalereien in Europa wurden bisher Menschen zugeschrieben. Diese erreichten den Kontinent vor etwa 45’000 Jahren, von Afrika her kommend. Aber jetzt datierten englische Archäologen verschiedene Höhlenmalereien in Spanien auf ein Alter von über 64’000 Jahren – ein Zeitpunkt, zu dem es in Europa noch gar keine Menschen gab. Der Schluss der Forscher: Die ältesten Höhlenmalereien der Welt stammen nicht von Menschen, sondern von Neandertalern. Denn diese lebten damals bereits in Europa und zeichneten offenbar die Tiere und geometrischen Figuren – meist in roter Farbe.

Über den Malereien lagerte sich im Lauf der Jahrtausende eine feine Schicht Kalk ab. Davon schabten die Forscher winzige Mengen ab und konnten dann dessen Alter bestimmten. Was darunter liegt, muss noch älter sein.

Da die Neandertaler uns Menschen offenbar künstlerisch in nichts nachstanden, vermuten die Archäologen, dass auch andere Höhlenmalereien in Europa gar nicht von unseren direkten Vorfahren an die Höhlenwände gekritzelt wurden.

H. Collado
In der Höhle von Maltravieso fanden Wissenschaftler Höhlenmalereien von Neandertalern.
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Bild: University of Cambridge Die Zellen dieser zwei Zentimeter grossen Bakterienkolonie ordnen sich so an, dass Licht in lebendigen Farben reflektiert wird – ohne dass dafür Pigmente nötig wären.

Die schönsten Farben in der Natur entstehen nicht durch farbige Pigmente. Sondern durch mikroskopisch fein strukturierte Oberflächen, die das Licht so zurückwerfen, dass wir schillernde Farben wahrnehmen. Solchen Strukturen verdanken etwa Schmetterlinge ihre leuchtenden Flügel. Nun haben Wissenschaftler der Universität Cambridge den genetischen Code geknackt, der für solche Farben verantwortlich ist.

Die Forscher manipulierten die Gene von Bakterien, die natürlicherweise farbenfrohe Kolonien bilden. Durch ihre Eingriffe konnten die Wissenschaftler beispielsweise die Farbe der Bakterien von grün zu rot ändern oder die Farben komplett verschwinden lassen. So fanden sie heraus, welche Gene die Farbveränderungen auslösten.

Diese Entdeckung könnte dereinst zu neuen, leuchtenden Farben für Wände, Stoffe und andere Alltagsgegenstände führen. Da die Farben in Bakterienkulturen wachsen, wären sie sogar biologisch abbaubar.

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Bild: Jayaram et al Ein Roboter kann Wände hochklettern, obwohl er über keine Sensoren verfügt.

Kakerlaken gehören zu den wendigsten Tieren überhaupt. Doch anstatt auf geschickte Bewegungen oder schnelle Reflexe vertrauen die ungeliebten Insekten auf die Stabilität ihres Körpers, wenn sie rennend auf ein Hindernis treffen. Sie sausen einfach ungebremst hinein und können das Hindernis dann dennoch blitzschnell hochklettern. Das haben amerikanische Robotiker der Universität Harvard beobachtet. Sie wollten verstehen, warum Kakerlaken so wendig sind, weil sie mit diesem Wissen auch Roboter agiler machen möchten.

Jayaram et al
Schnellste Methode, um Wände zu erklimmen: Ohne zu denken in die Mauer rennen.

Um die Tiere zu studieren, liessen die Forscher 18 verschiedene Exemplare in einem Glaskasten immer wieder auf eine Wand zu rennen. Dabei filmte eine Hochgeschwindigkeitskamera den Übergang vom Rennen zum Klettern. Manchmal verringerten die Tiere das Tempo und reckten erst den Kopf nach oben. Doch in 80 Prozent der Fälle bremsten die Insekten nicht ab und stiessen voll mit dem Kopf gegen die Wand, bevor sie hochkrabbelten. Diese Methode war nicht langsamer als die vorsichtige und die Kakerlaken schienen sie zu bevorzugen. Offenbar zählen die Insekten auf ihren stabilen Körper und können so den Schwung des Rennens fürs Hochkrabbeln ausnützen, folgerten die Forscher.

Jayaram et al
Wie Kakerlaken rennt dieser Roboter direkt in die Wand.

Inspiriert von den Kakerlaken bauten sie einen stabilen Roboter, so gross wie eine Handfläche. Dieser verfügte über keine Sensoren. Dennoch konnte er die Bewegung der Insekten nachahmen und Wände teilweise hochklettern.  Künftig, glauben Forscher, könnten sich Roboter auch ohne teure Sensoren in unwegsamen Umgebungen bewegen – ganz einfach in dem sie ab und zu in Hindernisse hineinlaufen.

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Bild: Øyvind Holmstad / Wikimedia Commons Charakteristisches Wischen: Kinder verwenden Smartphones anders als Erwachsene das tun.

Immer wieder tätigen Kinder mit dem Smartphone der Eltern Einkäufe, weil die Geräte nicht ausreichend geschützt sind. Das kann ins Geld gehen: Letztes Jahr gab ein elfjähriger Schweizer Bub so innert weniger Tage 5000 Franken aus. Solche Probleme sollen nun bald der Vergangenheit angehören, zumindest wenn es nach chinesischen Computerwissenschaftlern geht. Sie haben eine Methode entwickelt, die allein anhand der Wischbewegungen erkennt, ob ein Kind oder ein Erwachsener das Smartphone bedient.

Die Forscher machten sich zunutze, dass sich die Bedienung eines Smartphones je nach Alter unterscheidet. Da Kinder kleinere Hände haben, berühren sie einen kleineren Teil des Bildschirms und machen kürzere Bewegungen als Erwachsene. Ausserdem wechseln sie langsamer zwischen Wischen und Tippen. Diese Informationen fütterten die Wissenschaftler einem Algorithmus, der daraufhin lernte, das Alter des Smartphones-Nutzers zu bestimmen: Ein einziger Wisch genügt dem Programm, um mit einer Genauigkeit von 84 Prozent Kinder zu erkennen. Nach acht Wischbewegungen macht das Programm kaum noch Fehler: In 97 Prozent der Fälle liegt es richtig. Mit ihrer Entwicklung wollen die Forscher erreichen, dass Smartphones künftig gewisse Funktionen automatisch sperren, sobald ein Kind das Gerät in die Hand nimmt.

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Bild: Wikimedia Commons/Muhammad Adzha Eingeborene Bevölkerung Malaysias: Orang Asli.

Auf der malaiischen Halbinsel in Südostasien haben Linguisten eine bislang unbekannte Sprache entdeckt. Jedek – so der Name der Sprache – wird nur von etwa 280 Personen eines eingeborenen Volkes namens Orang Asli gesprochen. Das Volk war zwar schon früher von Wissenschaftlern besucht worden, doch diesen fiel die Sprache nicht auf. Erst jetzt bemerkten zwei schwedische Forscher, dass die Menschen eine zuvor nicht dokumentierte Sprache sprechen.

Die Menschen der Orang Asli leben als Jäger und Sammler und bilden eine friedfertige und gleichberechtigte Gemeinschaft. Das zeigt sich auch in ihrer Sprache: Wörter, die Besitz anzeigen, wie etwa «kaufen», «ausleihen» oder auch «stehlen» fehlen. Dafür sind Begriffe für Austausch und Zusammenarbeit im Überfluss vorhanden. Beispielsweise gibt es zig verschiedene Nuancen von «teilen» oder «tauschen». Wie lange die Sprache noch existieren wird, ist ungewiss, da Jedek nur von so wenigen Menschen gesprochen wird.

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Der syrische Braunbär Evi im Tierpark Goldau.
Bild: zvg Wann kackt Evi?

Zurzeit ist die Landschaft vielerorts mit Schnee bedeckt. Da dadurch das Futterangebot für Wildtiere knapp wird, passen sie sich mit verschiedenen Tricks an die kalte Jahreszeit an. So auch Bärin Evi aus dem Tierpark Goldau. Gemeinsam mit ihren Artgenossen sowie auch Dachsen und Eichhörnchen hält sie eine Winterruhe. Diese unterscheidet sich vom Winterschlaf, indem die Körpertemperatur und andere Körperfunktionen weniger stark reduziert werden. Auch ist die Winterruhe abhängig vom Wetter – ist der Winter mild, kommen die Tiere meist gar nicht zur Ruhe.

Bei Bären ist es aber noch spezieller: Sie sind die einzigen Tiere, die die ganze Winterruhe ohne Fressen, Trinken, Koten und Urinieren überstehen können. Dabei hilft ihnen ein spezieller Stoffwechselmechanismus, der die Abfallstoffe des Körpers recycelt. Somit ist der erste «Bäreschiss» ein handfestes Zeichen dafür, dass der Winter vorbei ist.

Dieses Bärenhäufchen nimmt der Tierpark Goldau bereits zum dritten Mal als Anlass für eine besondere Aktion: Auf der Webseite «baereschiss.ch» kann man darauf wetten, an welchem Tag Evi ihr erstes Geschäft verrichten wird. Ebenso kann man einen Tipp darauf abgeben, wie viel der Haufen wiegen wird. Als Preise winken unter anderem Führungen bei den Bären im Tierpark. Und für den besten Tipp gibt es für jedes Gramm Bärenhäufchen einen Monat gratis Eintritt.

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Bild: NASA Schmelzende Gletscher sind zu einem grossen Teil für den steigenden Meeresspiegel verantwortlich.

Wegen der Klimaerwärmung steigt der Meeresspiegel an, und zwar immer schneller. Das zeigen jetzt Satellitenmessungen und darauf basierende Prognosen. Der Pegel werde doppelt so stark ansteigen, wie bislang gedacht, sagen Klimatologen der amerikanischen Universität Colorado. Im Jahr 2100 erwarten die Wissenschaftler einen 65 Zentimeter höheren Meeresspiegel als im Jahr 2005. Bisherige Schätzungen gingen von einem 30-Zentimeter-Anstieg aus. Allein im Jahr 2100 könnte der Anstieg ganze 10 Millimeter betragen. Das ist mehr als drei Mal mehr als die gegenwärtige Anstiegsrate von drei Millimetern jährlich.

Für die Studie werteten die Forscher Satellitendaten von 1993 bis heute aus. So konnten sie den jährlichen Anstieg und die Beschleunigung des Anstiegs messen. Für ihre Prognose gingen sie davon aus, dass sich die Beschleunigung künftig in gleichem Mass fortsetzen wird. Dies sei eine vorsichtige Schätzung, sagen die Forscher. Der Anstieg könnte also sogar noch höher ausfallen, als nun prognostiziert.

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Bild: WIkimedia Commons/Andy Martinez/NOAA Igelrochen (Leucoraja erinacea) können mit Stachelflossen, die sich wie Beine bewegen, über den Meeresgrund laufen.

Vor etwa 400 Millionen Jahren verliessen die ersten Vierbeiner das Meer und begannen, das Land zu besiedeln. Dazu mussten sie kriechen können. Für richtiges Gehen ist aber ein Nervennetzwerk nötig, das die Laufbewegungen koordiniert. Dieses hätten die Urvierbeiner erst erlangt, nachdem sie an Land gingen, dachten Forscher bisher. Doch nun zeigt eine Entdeckung amerikanischer Evolutionsbiologen: Schon 20 Millionen Jahre vor dem ersten Landgang gab es Fische, die sich unter Wasser krabbelnd fortbewegten.

Die Forscher untersuchten das Nervennetzwerk von Igelrochen. Das sind urtümliche Fische, die vor der amerikanischen Ostküste leben. Wie für Rochen typisch, können sie sich schwebend im Wasser fortbewegen. Daneben haben sie aber noch eine Spezialität auf Lager: Sie benutzen zwei kurze Stachelflossen, die sie wie Beine bewegen, um über den Meeresgrund zu laufen. Die Nervenimpulse, die sie dafür losfeuern, sind ähnlich wie bei uns Menschen. Und diese Impulse müssen sich schon vor 420 Millionen Jahren entwickelt haben, denn soweit konnten Forscher den Stammbaum der Rochen zurückverfolgen. Daraus schliessen sie, dass sich koordiniertes Gehen entwickelt hat, lange bevor Tiere das Land eroberten.

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Bild: K. S. Seshadri Der Buschfrosch «Raorchestes chalazodes» lebt nur in Indien.

Erst dachten Biologen, der winzige Buschfrosch sei ausgestorben, bis sie ihn 2011 wieder fanden. Seither stossen die Forscher auf immer mehr ungewöhnliche Details in der Lebensweise dieser Amphibien. Ihre Eier legen sie in dünnen Bambusrohren ab und – anders als bei den allermeisten Froscharten – schlüpfen daraus keine Kaulquappen, sondern direkt kleine Frösche. Bis es soweit ist, beschützen die Froschmännchen ihren Nachwuchs, wie Biologen der National University of Singapore jetzt entdeckt haben.

Die Wissenschaftler haben zwei Jahre lang zahlreiche Eigelege beobachtet und gesehen: Die Froscheier sind eine begehrte Nahrungsquelle – vor allem für andere Froschmännchen derselben Art. Deshalb hüten viele Froschpapas ihren Nachwuchs fast ununterbrochen und verlassen ihr Bambusröhrchen nur abends kurz, um in der Nähe Fressen zu suchen. So geht das bis zu 50 Tage lang, bis die kleinen Frösche geschlüpft sind.

In Gelegen ohne väterlichen Schutz fielen über 70 Prozent der Eier den kannibalischen Artgenossen zum Opfer.

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Ein Zebrafisch-Weibchen im Aquarium schwimmt von rechts nach links durchs Bild.
Bild: Wikimedia, Marrabbio2 Zebrafische haben Selbstheilungskräfte, aus denen Forschende lernen möchten.

Das eigene Herz heilen – diese erstaunliche Fähigkeit der Zebrafische wäre auch für uns Menschen wünschenswert, etwa für die Genesung nach einem Herzinfarkt. Nun hat ein internationales Forscherteam mit Beteiligung der Universitäten Bern und Zürich im Laborversuchen genauer untersucht, wie der Reparaturmechanismus funktioniert.

Dabei haben die Forscher herausgefunden, dass die Herzmuskelzellen der Fische äusserst flexibel sind: Neu entstehende Zellen können sich nämlich so verändern, dass sie die Aufgaben von geschädigten Zellen in verschiedenen Regionen des Herzens übernehmen können. So bauen sie den Herzmuskel wieder auf. Ein besseres Verständnis dieses Vorgangs soll dabei helfen, eines Tages auch beim menschlichen Herzen einen Reparatur-Mechanismus zu erwirken.

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Bild: zvg Gesamthaft 45 Prozent der Schweizer Bevölkerung ist sehr an Wissenschaft interessiert.

In der Schweiz gibt es deutlich mehr Wissenschafts-Nerds als Leute, die sich überhaupt nicht für wissenschaftliche Themen interessieren. Das hat eine Studie der Unis Freiburg und Zürich ergeben. Dazu haben Kommunikationswissenschaftler die Daten des „Wissenschaftsbarometers Schweiz“ aus dem Jahr 2016 genauer analysiert. Dieses basiert auf einer repräsentativen Telefon-Befragung von 1000 Schweizerinnen und Schweizern. Je nach ihrer Einstellung zur Wissenschaft lassen sich die Menschen, so die Studie, grob in vier Gruppen unterteilen:

28 Prozent sind Wissenschafts-Fans. In ihrem Leben spielt Wissenschaft eine wichtige Rolle und sie sind davon überzeugt, dass sie viele Probleme lösen wird. Die Wissenschaft-Fans sind mehrheitlich männlich und gut ausgebildet.

Zu der Gruppe der «Kritisch Interessierten» gehören 17 Prozent der Menschen. Sie unterstützen Wissenschaft, finden allerdings, dass man ihr ethische und moralische Grenzen setzen muss.

Der grösste Teil der Menschen, knapp 42 Prozent, sind «Passive Unterstützer»: Sie finden die Wissenschaft grundsätzlich nützlich, mögen sich aber nicht näher damit auseinandersetzen. In dieser Gruppe stellen Frauen in der Mehrzahl.

Richtig desinteressiert sind nur 13 Prozent der befragten Menschen. Sie haben tendenziell wenig Vertrauen in die Wissenschaft. Im Gegensatz zu den anderen Gruppen kommen sie auch durch die Medien kaum mit Wissenschaft in Berührung. Einzig das Radio- und TV-Angebot des SRF erreicht diese Gruppe genau so oft, wie alle anderen.

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Bild: Beinecke Rare Book & Manuscript Library, Yale University Das uralte Manuskript enthält rätselhafte Zeichen.

Skurrile Abbildungen mechanischer Apparaturen, der Fantasie entsprungene Pflanzen, und jede Menge unbekannter Schriftzeichen: Bis heute weiss niemand, was es mit dem rätselhaften Voynich-Manuskript aus dem 15. Jahrhundert auf sich hat. Viele Experten denken, das 240 Seiten starke Dokument sei wohl einfach der Streich eines mittelalterlichen Scherzkekses.

Nun gelang Forschern der Universität Alberta in Kanada ein Durchbruch – mit der Hilfe künstlicher Intelligenz. Dieser fütterten die Wissenschaftler einerseits das Manuskript, andererseits die Erklärung der Menschenrechte in 380 unterschiedlichen Sprachen. Indem der Computer die Eigenheiten all dieser Sprachen mit dem rätselhaften Text verglich, fand er heraus: Mit grösster Wahrscheinlichkeit handelt es sich um hebräische Worte. Allerdings scheinen die Buchstaben der Wörter wild durcheinander gewürfelt zu sein. Als die Forscher die ersten Absätze aus dem Manuskript zu dechiffrieren versuchten, ergaben sich denn auch wirklich echte hebräische Worte. Doch diese fügten sich nicht zu sinnvollen Sätzen zusammen – zur grossen Enttäuschung der Forscher. So behält das Voynich-Manuskript sein Geheimnis also doch noch eine Weile für sich.

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Bild: zvg Ein Arrangement spezieller Lautsprecher lässt das Styropor-Kügelchen schweben.

Im Star-Trek-Universum kann ein Traktorstrahl ganze Raumschiffe ins Schlepptau nehmen. Ganz so weit ist die Realität noch nicht – doch auch reale Forscher haben bereits eine Möglichkeit gefunden, Objekte zum Schweben zu bringen. Dabei erzeugen spezielle Lautsprecher spiralförmige Schallwellen, die Objekte in der Luft halten können. Allerdings erst sehr kleine: Kaum zwei Millimeter gross waren die Styroporkörnchen, mit welchen die Methode bislang funktioniert hat. Grössere Objekte erhielten bei den Laborversuchen einen Drall und wurden aus dem «Traktorstrahl» katapultiert.

Dieses Problem haben nun Ingenieure der Universität von Bristol gelöst. Sie kehren dazu die Drehrichtung der Schallwellen im Millisekunden-Takt um. So entsteht ein grösserer Schall-Wirbel, der auch Kügelchen mit einem Durchmesser von 1,6 Zentimetern in der Schwebe halten kann.

Von einem echten Traktorstrahl ist diese Technologie zwar weit entfernt, doch sie ist mehr als eine blosse Spielerei. So halten die Forscher es für möglich, dass sich in Zukunft auf diese Weise Medikamente von aussen an eine spezifische Stelle im Körper steuern lassen.

Science-Fiction-Fans dürfen sich dennoch keine Hoffnungen machen, denn im All funktioniert der Schall-Traktorstrahl nicht: Im Vakuum gibt es nämlich keine Schallwellen.

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Bild: Pixabay

Weltweit produzieren Bauern jedes Jahr etwa 37 Millionen Tonnen Karotten. Wird daraus Rüeblisaft gepresst, bleiben 30 bis 50 Prozent des Gewichts ungenutzt – und landen meist im Abfall. Dabei könnten daraus wertvolle Fasern gewonnen werden, wie eine Studie australischer Forscher zeigt. An der Monash University verarbeiteten die Biotechnologen das Rüebli-Mark zu winzigen Fasern – dünner als ein menschliches Haar. Aus diesen Nanofasern stellten sie dann eine Art Papier her. Anders als bei der herkömmlichen Fertigung von Papier aus Holz benötigten die Aussies dazu jedoch weder Bleichmittel noch aufwändige chemische Prozesse. Deshalb ist das neuartige Papier viermal energieeffizienter als bei traditionellen Fertigung. Welche Farbe das Rüebli-Papier aus dem Labor hat, lassen die Forscher in ihrer Studie offen.

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Kameramann
Bild: Pixabay

Die Akademien der Wissenschaften Schweiz sind gegen die «No-Billag-Initiative». In ihrer Stellungnahme zeigen sie auf, welche Konsequenzen eine Annahme der Initiative für die Schweizer Forschung hätte. So würde die Themenvielfalt leiden, weil sich Radio und Fernsehen ohne Service-Public-Auftrag zukünftig eher an den Interessen der Werbewirtschaft und am kurzfristigen Publikumsinteresse orientieren. Zudem sei mit einer Verkürzung und Vereinfachung wissenschaftlicher Themen zu rechnen. Weiter könnte eine Annahme der Initiative den Dialog zwischen Wissenschaft und Gesellschaft gefährden.

Hinter der Stellungnahme stehen alle wissenschaftlichen Akademien der Schweiz: Die Akademie der Naturwissenschaften (SCNAT), die Schweizerischen Akademie der Geistes- und Sozialwissenschaften (SAGW), die Schweizerischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften (SAMW) und die Schweizerischen Akademie der Technischen Wissenschaften (SATW) sowie Science et Cité und weitere wissenschaftliche Netzwerke.

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Bild: Agroscope Die neue Birne «Fred».

«Fred» – so heisst die neue Birnensorte, die die landwirtschaftliche Forschungsanstalt Agroscope heute Dienstag vorgestellt hat. Mit der Züchtung begannen die Birnenforscher im Jahr 2000, als sie die zwei Sorten «Harrow Sweet» und «Verdi» kreuzten. Die neue Sorte sei sehr saftig, dennoch tropfe sie nicht, meldet Agroscope. Ausserdem sei die Frucht ähnlich lange haltbar wie ein Apfel. Deshalb sehen die Züchter für ihre neue Birne ein grosses Marktpotenzial.

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Bild: Pixabay Eine Person wird verhaftet (Symbolbild).

Wenn es um Straftäter geht, wünscht sich die Gesellschaft möglichst wenig Risiko. In den USA helfen deshalb Computerprogramme schon seit dem Jahr 2000, das Rückfallrisiko einzelner Verbrecher möglichst objektiv einzuschätzen. Doch nun zeigt eine Untersuchung amerikanischer Informatiker: Die Software ist gar nicht besser als Menschen. Nicht mal als solche, die keine spezielle Ausbildung haben. Die Forscher liessen zufällig ausgewählte Menschen für insgesamt 1000 Straftäter voraussagen, ob diese innerhalb von zwei Jahren rückfällig werden würden.

Dazu standen den Probanden einige wenige Informationen über die Verbrecher zur Verfügung, darunter auch der Strafregisterauszug. Das Computerprogramm dagegen verfügte über viel mehr Informationen für die Einschätzung: 137 Merkmale jedes Verbrechers. Resultat: Sowohl die menschliche Schwarmintelligenz wie auch der Algorithmus lagen in 67 Prozent der Fälle richtig. Auch wenn sie nicht öfter richtig liegen als Menschen, wenigstens ein Vorteil bleibt den Maschinen: Sie sind in ihren Urteilen deutlich schneller.

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Bild: iStock Ein Vater misshandelt seine Tochter (Symbolbild).

Insgesamt 551 misshandelte Kinder betreute die Kinderschutzgruppe des Kinderspitals Zürich im Jahr 2017. Gegenüber dem Vorjahr bedeutet dies einen Anstieg von 12 Prozent. Um mehr Kinder musste sich die Gruppe noch nie innerhalb eines Jahres kümmern, seit sie 1963 ihre Arbeit aufgenommen hat. Geändert hat sich auch die Art der Misshandlungen. So nahm der Anteil der körperlichen Misshandlungen etwas ab. Dagegen wurden mehr Kinder Opfer von psychischer Gewalt. Ein Drittel der 551 Kinder wurde sexuell missbraucht. Dabei waren Mädchen häufiger Opfer von Gewalt gegen die sexuelle Integrität, Knaben hingegen wurden werden häufiger körperlich misshandelt.

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Bild: Ross King, University of Manchester Eve, ein Laborroboter mit künstlicher Intelligenz, hat einen neuen Wirkstoff gegen Malaria entdeckt.

Jedes Jahr sterben rund eine halbe Million Menschen an Malaria. Und die Bekämpfung der Krankheit wird schwieriger, denn die Erreger werden zunehmend resistent gegen bisher eingesetzte Medikamente. Nun haben Wissenschaftler der Universität Cambridge an unerwarteter Stelle eine vielversprechende Substanz gefunden: Ein Stoff, der in vielen Zahnpasten und Reinigungsmitteln enthalten ist, um Bakterien abzutöten. Das sogenannte Triclosan könnte offenbar auch bei Malaria helfen. Dies entdeckten die Forscher dank einem Laborroboter namens Eve, der über eine künstliche Intelligenz verfügt.

Zwar war aus Laborversuchen schon bekannt, dass Triclosan Malariaparasiten während des Ausbreitungsstadiums im Blut hemmt. Doch erst Eve fand heraus, dass Triclosan seine Wirkung gegen die Erreger auch anders entfalten kann – nämlich in einem früheren Entwicklungsstadium, in welchem sie sich zu Beginn einer Malariainfektion in der Leber vermehren. Die Substanz kann den Erreger also in mehreren Entwicklungsstadien angreifen. Dies sollte es den Parasiten erschweren, Resistenzen gegen Triclosan zu entwickeln, sagen die Forscher. Die Entdeckung sei der erste Schritt zur Entwicklung eines neuen Malariamedikaments.

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Bild: Wikimedia Commons/Inklein Amerikanische Gelbbauch-Murmeltiere leben im Schnitt zwei Jahre länger, wenn sie als Einzelgänger leben.

Momentan schlummern die Gelbbauch-Murmeltiere tief in ihren Erdhöhlen in den amerikanischen Rocky Mountains. Einige von ihnen werden wohl nie wieder aufwachen – vor allem solche, die nicht alleine schlafen. Denn Murmeltiere, die in Gruppen leben, haben eine um zwei Jahre verkürzte Lebenserwartung. Das entdeckten Biologen der University of California in Los Angeles, die 13 Jahre lang elf Murmeltierkolonien beobachtet haben. Die Forscher stellen über die Gründe für das frühere Sterben verschiedene Vermutungen an.

So könnten sich die eng zusammenlebenden Murmeltiere während dem Winterschlaf gegenseitig wecken und dann verhungern. Oder sie könnten sich durch die Nähe leichter mit Krankheiten anstecken. Möglich sei auch, dass die Murmeltiere während dem gemeinsamen Spielen und der Fellpflege unaufmerksam sind und eher Raubtieren zum Opfer fallen würden. Anderen Säugetieren hingegen bringt das Leben in Gemeinschaften Vorteile – etwa Delfinen und Schafen, aber auch den Menschen. Sie alle leben länger, wenn sie sozialen Austausch pflegen.

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Bild: Gem Diamonds Der 910-Karat-Diamant aus Lesotho.

In einer Diamantenmine im Königreich Lesotho im südlichen Afrika ist einer der grössten Diamanten der Welt entdeckt worden. Der Edelstein ist 910 Karat schwer. Das entspricht 182 Gramm – mehr als ein iPhone X. Damit handelt es sich um den fünftgrössten je gefundenen Diamanten. Der Preis des Klunkers ist noch unbekannt. Doch es dürfte teuer werden: Letztes Jahr kaufte der britische Juwelier Laurence Graff einen 1109 Karat schweren Diamanten für 51 Millionen Franken.

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Bild: Bild: Jannis Wernery, Empa Ein hochporöses Material in Hohlräumen des Ziegelstein sorgt für eine gute Wärmedämmung.

Nur gerade 20 Zentimeter dick muss eine Mauer mit den neuartigen Ziegelsteinen sein, um ein Gebäude zu isolieren. Denn das neue Baumaterial dämmt acht Mal besser als herkömmliche Backsteine. Damit haben Forscher der Materialforschungsanstalt Empa in Dübendorf einen Weltrekord erzielt. Möglich macht dies das sogenannte Aerogel, ein Material voller winziger Luftbläschen. Es besteht zu 90 Prozent aus Luft und kann wie eine Paste in die Hohlräume normaler Ziegelsteine gegossen werden. So erübrigt sich eine äussere Dämmschicht, was Arbeitsschritte einspart. Zudem eröffnen sich mit den dünnen Mauern neue architektonische Möglichkeiten. Bis zum Einsatz auf einer Baustelle wird es jedoch noch dauern, denn das Füllmaterial hat einen Haken: Im Vergleich zur heutigen Bauweise kostet ein einziger Quadratmeter Mauerwerk mit Aerogel-Ziegelsteinen 500 Franken mehr.

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Bild: NASA Künstlerische Darstellung eines Gewächshauses für frisches Gemüse auf dem Mars.

Das Feierabendbier für Mars-Astronauten muss nicht unbedingt bis zu ihrer Rückkehr in eine irdische Beiz warten. Denn auch im harten Marsboden gedeiht Hopfen bestens. Das entdeckten amerikanische Studenten der Universität Villanova, die verschiedene Pflanzen in einem simulierten Marsboden aufzogen. Dieser besteht aus Vulkangestein aus der amerikanischen Mojavewüste, das ähnliche Eigenschaften hat wie der Boden auf dem roten Planeten. Dieser ist sehr dicht – Kartoffeln etwa wachsen deshalb sehr schlecht darin. Anders ist es bei Grünkohl, Salat und eben Hopfen: sie gedeihten auch im harten Testboden sehr gut. Noch nicht erforscht ist allerdings Gerste – eine andere, wichtige Zutat für das künftige Marsbier.

Welche Schwierigkeiten sich den Mars-Astronauten in den Weg stellen werden, liest du im Text «Der weite Weg zum Mars».

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Bild: Wikimedia Commons/Brocken Inaglory Schwimmende Suppenschildkröte.

Der Anteil weiblicher Meeresschildkröten im Norden Australiens wird immer grösser. Das entdeckten amerikanische Meeresbiologen, die vor der Ostküste Australiens 411 Suppenschildkröten untersucht haben. Fast 90 Prozent der ausgewachsenen, mindestens zwanzigjährigen Exemplare aus Nordaustralien waren weiblich. Bei den jungen Tieren waren es gar 99 Prozent. Der Grund dafür sei die Klimaerwärmung, sagen die Forscher. Sie führe dazu, dass immer weniger Männchen schlüpfen. Denn entscheidend für das Geschlecht ist die Temperatur des Sandes, in welchem die Schildkröten ihre Eier vergraben: Beträgt sie mehr als 29,3 Grad Celsius, schlüpfen Weibchen, liegt sie darunter, gibt es Männchen. Bei Schildkröten aus südlicheren Gefilden Australiens, wo es weniger heiss ist, war das Missverhältnis denn auch weniger ausgeprägt: Rund 70 Prozent der Tiere waren dort weiblich. Für die Forscher ist klar: Der Klimawandel gefährdet die ganze Population.

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Bild: Scientific Reports Überreste des Skeletts, das im Wald gefunden wurde.

Wenn eine Leiche mehrere Monate oder sogar Jahre unentdeckt verwest, ist es für die Polizei schwierig, den genauen Todeszeitpunkt herauszufinden. Nachdem in einem Schweizer Wald menschliche Knochen gefunden wurden, kam nun erstmals eine neue Methode von Wissenschaftlern der Universität Neuenburg in einem Ernstfall zum Einsatz. Die Forscher untersuchten, welche Arten von Fadenwürmern, sogenannten Nematoden, im Waldboden unter der Leiche lebten. Da je nach Verwesungsstadium andere Würmer unter der Leiche durch den Boden wuseln, fanden die Forscher heraus, dass die Leiche mehr als ein Jahr an der Fundstelle gelegen haben musste. Dieses Resultat stimmte mit anderen Untersuchungen überein, die ein internationales Forscherteam mit Berner Forschern am Leichnam vornahm. Gelöst ist der Fall aber noch nicht: Die Täterschaft ist immer noch unbekannt.

Wie die Neuenburger Forscher das Verfahren entwickelt haben, kannst du in der Geschichte «Tote Schweine helfen, Kriminalfälle zu lösen» lesen.

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Bild: Courtesy photo Joint Base San Antonio

Einfach abends ins Bett liegen und bis am nächsten Morgen schön schlafen – so einfach ist es für fast ein Drittel der Zürcherinnen und Zürcher nicht. Das hat der Psychiater Wulf Rössler von der Universität Zürich in einer Studie herausgefunden. Er hat mit seinem Team 1274 Bewohner des Kantons Zürich im Alter zwischen 20 und 43 Jahren zu ihrem Schlaf und zu psychischen Belastungen befragt. Dabei zeigte sich: 16 Prozent haben Ein- oder Durchschlafstörungen, sechs Prozent schlafen nur verzögert ein und weitere sechs Prozent haben schwere Schlafprobleme. Und: Frauen sind häufiger davon betroffen als Männer. Als Hauptgrund für den schlechten Schlaf gaben die Befragten Stress an. Dieser entstehe oft bei der Arbeit und abends könnten die Menschen dann nicht abschalten, sagen die Forscher.  Besser wäre es, abends zu entspannen – und das Bett nur für das verwenden, wofür es gemacht ist: zum Schlafen.

Was sonst noch bei Schlafstörungen helfen kann, findest du im Text «Ausbruch aus der Schlaflosigkeit».

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Bild: NASA Der Space Debris Collector an der Internationalen Raumstation.

Nicht nur zahlreiche Satelliten umkreisen die Erde – auch allerhand Schrott fliegt da oben umher. Neben 20 000 grösseren Objekten wie etwa alten Raketenteilen und ausgedienten Satelliten, schwirren auch geschätzte 100 Millionen Kleinstteile von wenigen Millimetern Grösse im Erdorbit. Diese Trümmer gefährden die Raumfahrt zunehmends. Die amerikanische Raumfahrtsbehörde NASA hat deshalb damit begonnen, Daten zum Mikroschrott zu sammeln. Im Dezember installierten Astronauten dafür ein neues Messgerät an der Internationalen Raumstation – den Space Debris Sensor. Dieser hat eine Fläche von etwa einem Quadratmeter, auf der die Einschläge der Kleinstteile registriert werden. Dabei misst das Gerät die Einschlagsgeschwindigkeit, Grösse und Dichte der Objekte. Mit diesen Informationen will die NASA die Bedrohung durch den Weltraumschrott besser einschätzen können und neue Abwehrstrategien entwickeln.

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