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Urlaubsbedingt erscheint der nächste ScienceBlog-Artikel nicht wie gewohnt am Donnerstag, sondern erst am nächsten Samstag, dem 19. August.

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Migration und naturwissenschaftliche Bildung

Do, 10.08.2017 - 14:21 — Inge Schuster

Inge SchusterIcon Politik & GesellschaftMangelnde Kenntnisse in den Naturwissenschaften werden in unserem Land (und leider auch in vielen anderen Ländern) nicht als Bildungslücke angesehen. Regelmäßige Eurobarometer Umfragen zur Einstellung der erwachsenen Bevölkerung zu "Science & Technology" zeichnen ein von Unwissen und Desinteresse geprägtes Bild, PISA-Studien der heranwachsenden Jugend sind ernüchternd. Die letzte dieser Studien - PISA 2015 - mit dem Schwerpunkt auf Naturwissenschaften hat zudem aufgezeigt, dass Schüler mit Migrationshintergrund in diesen Fächern einen besonders großen Rückstand auf die einheimische Jugend haben. Der Einstrom von (niedrigqualifizierten) Migranten aus anderen Kulturkreisen hält an und wirkt sich zweifellos auch auf die naturwissenschaftliche Bildung unserer Gesellschaft aus.

Soll man sich Sorgen machen, dass menschliche "Mini-Hirne" Bewusstsein erlangen?

Do, 03.08.2017 - 08:29 — Redaktion

RedaktionIcon BiologieSeit vor vier Jahren eine Wiener Forschergruppe um Jürgen Knoblich (IMBA, ÖAW) aus sogenannten pluripotenten Stammzellen ein "Mini-Hirn" erzeugt hat, werden diese Methoden weltweit angewandt, um Entwicklungsprozesse im Gehirn zu untersuchen und Krankheiten zu erforschen. In einem am 1. August 2017 erschienenen Blog-Beitrag im open access Journal PLOS setzt sich der amerikanische Zell-und Entwicklungsbiologe Mike Klymkowsky (University Colorado) mit der Frage auseinander ob derartige Mini-Hirne bei steigender Komplexität Bewusstsein erlangen können [1].

Ein weiterer Meilenstein in der Therapie der Cystischen Fibrose

Do, 27.07.2017 - 08:35 — Francis S. Collins

Vorname ZunameIcon MedizinCystische Fibrose (CF) ist in unserer Bevölkerung die häufigste angeborene Stoffwechselerkrankung. Auf Grund einer Genmutation kommt es zum Funktionsverlust des Kanalproteins CFTR, welches in den Zellmembranen von Lunge und anderen Teilen des Körpers das Salz- und Wassergleichgewicht reguliert. In der Folge sammelt sich bereits im frühen Alter dicker, klebriger Schleim an und führt zu schwersten Krankheitserscheinungen und vorzeitigem Tod. Francis Collins, Direktor der US National Institutes of Health (NIH) und ehem. Leiter des "Human Genome Project", hat 1989 das CF verursachende Gen identifiziert. Er beschreibt hier, wie akribische Forschung die Funktionsweise des Proteins CFTR aufklärte und es zur Zielstruktur für das Design von Wirkstoffen machte, die als Kombinationstherapie eben aufsehenerregende klinische Erfolge erzielten.*

Beobachtung der Entstehung der massereichsten Galaxien im Universum

Do, 20.07.2017 - 09:44 — Alessandra Beifiori & Trevor Mendel

Alessandra BeifioriTrevor MendelIcon PhysikDie vielfältigen Formen von Galaxien ergeben sich aus komplexen physikalischen Prozessen, die die Sternentstehung und das zeitliche Anwachsen der stellaren Massen steuern. Neue Nahinfrarot-Messungen ermöglichten es die Verteilung der Sterntypen und die chemischen Eigenschaften von fernen massereichen Galaxien zu untersuchen. Die Astrophysiker Allessandra Beifiori und Trevor Mendel (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching) zeigen hier auf, wie die gemessenen Absorptionsmerkmale in den Galaxienspektren es erlaubten die Entstehungszeiten einzuschränken, eine verbesserte Verteilung der Sternmassen zu erzeugen und ihren dynamischen Zustand zu bestimmen, als das Universum weniger als 4 Milliarden Jahre alt war. *

Marietta Blau: Entwicklung bahnbrechender Methoden auf dem Gebiet der Teilchenphysik

Do, 13.07.2017 - 11:17 — Robert W. Rosner

Robert W. RosnerIcon PhysikDie Wiener Physikerin Marietta Blau hat in den 1920er- und 30er-Jahren eine photographische Methode entwickelt, welche die Sichtbarmachung energiereicher Teilchen ermöglichte und Grundlage für die Teilchenphysik wurde. Mit dieser Methode hat Blau zusammen mit ihrer Schülerin und Mitarbeiterin Hertha Wambacher 1937 erstmals die Zertrümmerung eines Atomkerns durch kosmische Strahlen festgehalten. 1938 musste Blau Österreich verlassen, während der Nazi-Zeit wurden ihre bahnbrechenden Ergebnisse ihrer Mitarbeiterin zugeschrieben. Der britische Kernforscher Cecil Powell , der auf den Ergebnissen Blaus aufbaute und das Pion entdeckte, erhielt den Nobelpreis, nicht aber die dafür mehrfach vorgeschlagene Marietta Blau. In Österreich geriet Marietta Blau in Vergessenheit, erst 2003 wurde sie wiederentdeckt.

Grenzenlos scharf — Lichtmikroskopie im 21. Jahrhundert

Do, 07.07.2017 - 10:23 — Stefan W. Hell

Stefan W. HellIcon PhysikFeinere Details als die halbe Lichtwellenlänge, so war eigentlich seit dem 19. Jahrhundert bekannt, lassen sich im Mikroskop wegen der Lichtbeugung nicht auflösen. Heute steht jedoch fest, dass man mit herkömmlicher Optik fluoreszierende Proben mit einer Detailschärfe weit unterhalb dieser sogenannten Beugungsgrenze abbilden kann. Die Stimulated Emission Depletion-Mikroskopie (STED) und weitere, jüngere fernfeldoptische Verfahren können Auflösungen von besser als 20 Nanometern erreichen und sind prinzipiell sogar in der Lage, molekular auflösen. Der Physiker Stefan Hell (Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie/ Göttingen) hat mit der von ihm entwickelten STED-Mikroskopie den minimal-invasiven Zugang zur Nanoskala der Zelle eröffnet. Für die Entwicklung der Fluoreszenz-Nanoskopie wurde 2014 der Nobelpreis für Chemie an Stefan Hell Eric Betzig und William Moerner verliehen.*

Mütterliches Verhalten: Oxytocin schaltet von Selbstverteidigung auf Schutz der Nachkommen

Do, 29.06.2017 - 09:36 — Redaktion

RedaktionIcon Biologie

Werden Muttertiere zusammen mit ihren Jungen einer Bedrohung ausgesetzt, so unterdrücken die Mütter ihren Trieb zur Selbstverteidigung und schalten auf Schutz ihrer Nachkommen. Wie eine eben im Journal eLife erschienene Untersuchung an Ratten zeigt , fungiert das "Kuschelhormon" Oxytocin in diesem Prozess als Schalter [1, 2]. Auf einen bestimmten Geruch als Gefahr konditionierte Rattenmütter geben die Information über die vermeintliche Gefahr an die Jungen weiter. Wird das Hormon durch einen Antagonisten blockiert, so hören Rattenmütter auf ihre Jungen zu schützen und die Jungen lernen auch nicht den Geruch als Gefahr zu sehen. *

Der naturwissenschaftliche Unterricht an unseren Schulen

Do, 22.06.2017 - 07:52 — Inge Schuster

Inge SchusterIcon Politik & GesellschaftDie ungemein stürmische Entwicklung der Naturwissenschaften und ihrer Anwendungen im letzten Jahrhundert prägt unsere Lebenswelt, spiegelt sich aber nicht in den Lehrplänen unserer Schulen wider. Der Fächerkanon und was wann und in welchem Ausmaß unterrichtet wird, hat sich kaum verändert, Chemie, Physik und Biologie sind unterrepräsentiert geblieben. Wie der jüngste PISA-Test zeigt, schneiden unsere Schüler in diesen Fächern nur mittelmäßig ab, haben zu wenig Interesse sich mit Naturwissenschaften zu beschäftigen und halten diese für ihr zukünftiges Berufsleben entbehrlich. Eine Bildungsreform, die ihren Namen verdient, sollte darauf hinarbeiten dem Naturwissenschaftsunterricht zu einem positiverem Image zu verhelfen und unserer Jugend Wissen und Können in diesen Fächern zu vermitteln, um sie auf eine naturwissenschaftlich orientierte Welt von Morgen vorzubereiten.

Neue Einblicke in eine seltene Erkrankung der Haut

Do, 15.06.2017 - 17:47 — Francis S. Collins

Francis S. CollinsIcon MedizinIchthyosen sind (zumeist) genetisch bedingte Störungen der Verhornung (Barrierebildung) unserer Haut, charakterisiert durch abnorm trockene, größere Schuppen bildende, verdickte Hautareale, welche die normalen Hautfunktionen stören. Bis jetzt haben Forscher mehr als 50 Mutationen von Genen identifiziert, die für unterschiedliche Typen und Subtypen dieser Krankheit verantwortlich sind. Ein NIH-gefördertes Forscherteam hat nun eine weitere genetische Ursache identifiziert, die wesentliche Auswirkungen auf die Therapie hat. Francis Collins, Direktor der US National Institutes of Health (NIH) und ehem. Leiter des "Human Genome Project" berichtet darüber.*

Die Qual der Wahl: Was machen Pflanzen, wenn Rohstoffe knapp werden?

Do, 08.06.2017 - 12:47 — Henrik Hartmann

Henrik HartmannIcon BiologieDie Fähigkeit der Pflanzen, Sonnenenergie in chemischen Verbindungen zu speichern und für andere Lebensformen zur Verfügung zu stellen, macht sie zur Grundlage allen Lebens auf unserer Erde. Pflanzen spielen eine entscheidende Rolle in regionalen und globalen Stoff- und Energiekreisläufen und puffern anthropogen bedingte Kohlendioxid-Emissionen ab. Ähnlich wie Kleinunternehmen müssen sie dabei Ressourcen effizient verwalten und gewinnbringend investieren. Der Ökophysiologe Dr. Henrik Hartmann (Leiter der Forschungsgruppe "Plant Allocation" am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena) untersucht mit neu entwickelten Methoden, wie Pflanzen ihre Entscheidungen treffen.*

Frauen in den Naturwissenschaften: die ersten Absolventinnen an der Universität Wien (1900 - 1919)

Do, 01.06.2017 - 12:41 — Robert Rosner

Robert RosnerIcon WissenschaftsgeschichteWer waren die meist jungen Frauen, die sich im Wien der Jahrhundertwende, in einer Zeit, in der die Naturwissenschaften in Österreich wenig öffentliches Interesse fan­den, entschlossen, ein naturwissenschaftliches Studium aufzunehmen? Der Chemiker und Wissenschaftshistoriker Robert Rosner versucht an Hand der sogenannten „Nationale“ - Angaben, die alle Studenten zu Geburtsort, Religion, und Stand des Vaters oder Vormunds machen mussten - ein Bild dieser so ungewöhnlichen Frauen zu zeichnen.

Der schlafende Wurm

Do, 25.05.2017 - 15:36 — Henrik Bringmann

Henrik BringmannIcon BiologieWie und warum wir schlafen ist immer noch ein Rätsel. Schlaf ist wichtig für unsere Gesundheit. Doch wir wissen nicht, wie der Schlaf seine regenerierenden Kräfte entfaltet. Henrik Bringmann (Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie, Göttingen) widmet sich mit seinem Team diesen grundlegenden Fragen. Untersucht wird zurzeit der Schlaf in einem, molekularbiologisch betrachtet, sehr einfachen Modellorganismus: dem Fadenwurm Caenorhabditis elegans. Die Forscher konnten zeigen, dass nur ein einzelnes Neuron für das Schlafen dieser Würmer notwendig ist und das Einschlafen von einem definierten molekularen Mechanismus kontrolliert wird.*

Überschreitungen von Diesel-Emissionen — Auswirkungen auf die globale Gesundheit und Umwelt

Do, 18.05.2017 - 15:33 — IIASA

IIASAIcon Politik & GesellschaftAusgehend von dem Skandal um die manipulierten Stickstoffoxidemissionen von Dieselmotoren im Jahr 2015 hat sich herausgestellt, dass unter realen Fahrbedingungen (die meisten) Dieselfahrzeuge die vorgeschriebenen Emissions-Grenzwerte nicht einhalten. Stickstoffoxide (NOx) entstehen als Nebenprodukte bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe, wie beispielsweise Kohle oder Öl, und können die Gesundheit gefährden. Unter Beteiligung von IIASA-Forschern ist vorgestern eine Studie erschienen [1], die auf der Basis etablierter Modelle erstmals versucht die globalen Auswirkungen von NOx - Emissionen quantitativ zu erfassen. So werden Überschreitungen von Stickstoffoxid Emissionen weltweit mit rund 38 000 vorzeitigen Todesfällen im Jahr 2015 in Verbindung gebracht - hauptsächlich betroffen waren die Europäische Union, China und Indien.*

Wie körperliche Bedürfnisse und physiologische Zustände die sensorische Wahrnehmung verändern

Do, 11.05.2017 - 07:06 — Ilona Grunwald Kadow

Ilona Grunwald KadowIcon BiologieKörperliche Verfassung und Lebensumstände können sowohl die Wahrnehmung als auch die Reaktion auf den Geruch oder Geschmack bestimmter Nahrung verändern. Was diese Veränderung jedoch auslöst, ist noch unklar. Die Autorin (ehem. Forschungsgruppenleiterin am MPI für Neurobiologie, jetzt Professor für Nervensystem und Metabolismus an der TU München) konnte zeigen, dass befruchtete Weibchen der Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) nach der Befruchtung polyaminreiche Nahrung bevorzugen und diese mittels bestimmter Geruchs- und Geschmacksrezeptoren identifizieren. Körperliche Bedürfnisse können also die Sinne und letztlich das Verhalten beeinflussen.*

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