30. November 2009, 15:46

Ich bin immer wieder erstaunt, wie viel lustigen Unfug man mit ernsthafter Forschung treiben kann. Neuestes Beispiel: der Lähmungsstrahl für Fadenwürmer, der gerade im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht wurde. Bestrahlt man die Tierchen mit UV-Licht, bleiben sie liegen und rühren sich nicht mehr. Und blau werden sie auch noch. Bis normales Licht über 490 Nanometer Wellenlänge auf sie fällt und sie wieder aus ihrer Starre erlöst.

Zur Abwechslung ist mal kein obskures Gen der Verursacher, die betroffenen Würmer sind ganz normal. Der Effekt basiert auf einem einfachen chemischer Schalter, der ursprünglich aus der Materialwissenschaft stammt. Dort kennt man diese optischen Schalter schon länger. Mit Licht kann man dort zum Beispiel gezielt Oberflächen verändern oder Kristalle mechanische Arbeit verrichten lassen.  (weiter)

Geschrieben in Biologie , Chemie . Kommentare: (2). Trackbacks: (0). Permalink

27. November 2009, 16:57

Ist es doch Leben, das die seltsamen Artefakte im ursprünglich vom Mars stammenden Meteorit ALH 84001 erzeugt hat? 13 Jahre nach den ersten Berichten über angebliche Spuren von Mikroorganismen im Gestein ist jetzt eine Arbeit erschienen, die das Thema mit Hilfe moderner Technik wieder aufrollt.

Das ursprüngliche Paper von McKay und Kollegen berief sich – neben seltsam aussehenden möglichen Mikrofossilien – vor allem auf chemische Spuren, die von einstiger Stoffwechselaktivität zeugen sollten. Formationen im Gestein enthielten überraschend große Mengen polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe, die auch auf der Erde Produkt biologischer Aktivität sind, aber vor allem kleine Carbonatplättchen mit seltsamer Struktur. Das Bemerkenswerte an den Carbonatscheibchen ist ein charakteristischer schwarz-weißer Ring um das von Eisen rötlich gefärbte innere. Und dieser Ring hat es in sich. Er enthält Nanokristalle aus Sulfiden und Magnetit – wie sie auch von bestimmten irdischen Lebensformen erzeugt werden.

Das aktuelle Paper befasst sich noch einmal genauer mit der Frage, wie diese ungewöhnlichen Kristallite entstanden – können sie wirklich ein Zersetzungsprodukt der umgebenden Carbonate sein? Oder entstanden sie vor 3,9 Milliarden Jahren zusammen mit den Carbonaten, möglicherweise mit der Hilfe marsianischer Mikroben?  (weiter)

Geschrieben in Chemie . Kommentare: (1). Trackbacks: (0). Permalink

26. November 2009, 18:38

Es ist ein oft beklagtes Problem der wissenschaftlichen Publikationspraxis, dass negative Ergebnisse - also wenn nicht das passiert, was man sich erhofft - eine wesentlich geringere Chance haben, publiziert zu werden. Dabei enthalten diese ‚gescheiterten‘ Experimente ebenso wertvolle Informationen wie  ‚positive‘ Resultate. Besonders deutlich wird das, wenn man sich mit der Gesamtheit der Interaktionen aller Biomoleküle einer Zelle befasst. Diesen relativ neuen Zweig der Systembiologie nennt man Interactomics.

Diese Forschungen gehören quasi zu den Spätfolgen des Human Genome Project, als der Jubel über die vollständige Entschlüsselung schnell der Erkenntnis wich, dass man damit nur die unterste Ebene dessen erkundet hatte, was einen Organismus ausmacht. Seither arbeiten sich Wissenschaftler langsam durch das komplexe Geflecht der Multienzymkomplexe, Cofaktoren und Signalkaskaden, um einen Überblick zu gewinnen, wie die einzelnen Moleküle zusammenwirken und welche Folgen das hat. (weiter)

Geschrieben in Biologie . Kommentare: (2). Trackbacks: (0). Permalink

23. November 2009, 19:18

Die Schwindsucht ist zurück. Nachdem in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts die Tuberkulose besonders in der entwickelten Welt auf breiter Front zurückgedrängt war, kehrt die Krankheit jetzt mit unerwarteter Vehemenz zurück und erwischt Gesundheitssysteme weltweit auf dem falschen Fuß. Die Erfolge der letzten Jahrzehnte erweisen sich als Bumerang: Man glaubte, geeignete Mittel gegen den Erreger zu haben und stellt nun fest, dass fast alles veraltet ist – die geeigneten Antibiotika sind Jahrzehnte alt, der einzige verfügbare Impfstoff ist von 1921 und die Diagnostik – ein Speicheltest unter dem Mikroskop – gilt als unzuverlässig. Hinzu kommt, dass der Erreger Mycobacterium tuberculosis einen mächtigen Verbündeten gewonnen hat: HIV.

Wer mit dem AIDS-Virus infiziert ist, hat eine zwanzig- bis vierzigfach höhere Wahrscheinlichkeit, sich mit Tuberkulose zu infizieren. Im Zuge der AIDS-Epidemie war die Zahl der Erkrankten in den 90er Jahren drastisch angestiegen, von sechseinhalb Millionen im Jahr 1990 auf weit über neun Millionen im Jahr 2004. Jeder vierte AIDS-Tote stirbt derzeit tatsächlich an den Folgen von Tuberkulose. Neben den akuten Erkrankungen gibt es eine große Zahl symptomloser Infektionen. Nach den Daten der Weltgesundheitsorganisation waren 2007 weltweit mehr als 13 Millionen Menschen latent mit Tuberkulose infiziert. Und das sind nur offizielle Zahlen, die notorisch unsicher sind. Die Zahl AIDS-infizierter Tuberkulosepatienten hat sich allein dank besserer Datenerfassung zwischen 2006 und 2007 verdoppelt. (weiter)

Geschrieben in Biologie . Kommentare: (4). Trackbacks: (0). Permalink

20. November 2009, 08:02

Phosphorverbindungen spielen als Bestandteile des Erbguts, des Energiestoffwechsels und vieler zellurärer Signalketten eine entscheidende Rolle in allen Lebewesen. Wissenschaftler gehen deswegen davon aus, dass bereits die ersten Anfänge des Lebens auf Phosphor angewiesen waren - doch in welcher Form?

Auch wenn den Weg der chemischen Evolution zum ersten Leben auf der Erde noch nicht kennen, dass geeignete organische Chemikalien als Baumaterial zur Verfügung stand, steht außer Frage. Komplexe organische Verbindungen entstehen unter den Bedingungen der frühen Erde quasi von selbst, sei es unter Mithilfe von Blitzentladungen oder photokatalytisch durch UV-Licht. Zusätzlich werden sie permanent von Meteoriten frei Haus geliefert.

Rätselhaft ist dagegen nach wie vor die Herkunft der Phosphate, die in der Chemie des Lebens eine entscheidende Rolle spielen. Die energiereichen Bindungen zwischen den Phosphateinheiten des ATP (Adenosintriphosphat) liefern die Antriebskraft für die meisten biochemischen Reaktionen, und es sind Phosphate, die die Bausteine des Erbguts miteinander verbinden.

Dass diese Rolle gerade den Phosphaten zufällt ist chemisch betrachtet einigermaßen kurios: Gerade Phosphatverbindungen werden unter präbiotischen Bedingungen eigentlich kaum gebildet, denn es fehlen schlicht die Ausgangsstoffe. Die bei weitem am häufigsten natürlich vorkommenden Phosphorminerale Fluorapatit und Hydroxyapatit sind schlecht wasserlöslich. Als Komponenten einer präbiotischen Phosphorchemie sind sie deswegen denkbar ungeeignet.  (weiter)

Geschrieben in Chemie . Kommentare: (2). Trackbacks: (0). Permalink

16. November 2009, 19:38

In der letzten Woche ist meine ePetition zu Open Access bei wissenschaftlichen Veröffentlichungen auf überwältigende Resonanz gestoßen. Mehr als 10 000 Unterstützer haben das Volksbegehren inzwischen unterzeichnet und es werden immer mehr. Unter anderem das Aktionsbündnis „Urheberrecht für Forschung und Bildung“, die Piratenpartei und mehrere Bibliotheken rufen dazu auf, die Petition zu unterstützen. Auf jeden Fall herzlichen Dank an alle Unterzeichner und natürlich ganz besonders die engagierten Unterstützer.

Inzwischen haben wir zusätzlich die Möglichkeit, auch offline für die Petition zu werben: Diese Unterschriftenliste (pdf) könnt ihr Ausdrucken und Familie und Freunde unterschreiben lassen – die ausgefüllte Liste geht dann per Fax oder Brief zurück an den Petitionsausschuss. Jede Stimme zählt.

Ich habe letzte Woche zwei Interviews über die Petition gegeben. Das erste ist unter dem Titel „German petition takes Open Access movement by surprise“ im Blog „Open and Shut?“ des britischen Journalisten Richard Poynder, das zweite mit Meike Laaff ist heute morgen bei den Blogpiloten online gegangen. Außerdem können meine Leser im Raum Halle mich morgen früh um kurz nach acht bei Radio Corax hören. Falls euch das immer noch nicht reicht, habe ich eine Facebook-Seite für die Petition ins Leben gerufen. Dort findet ihr neben allen Neuigkeiten zur Petition in Zukunft auch weiterführendes Informationsmaterial zum Thema Open Access insgesamt.

Eigentlich wollte ich hier eine Liste aller unterstützenden Blogbeiträge zusammenstellen, aber ich habe den Überblick verloren. Ihr könnt in euren Blogs aber auch Stimmen werben, ohne extra etwas schreiben zu müssen. Markus Trapp von Text&Blog hat ein Banner in verschiedenen Größen gebastelt, das ihr auf euren Webseiten einbinden könnt.

Soweit die kurze Zusammenfassung von mir. Wenn ihr Links zu unterstützenden Seiten oder  Berichten über die Petition habt oder einfach nur eure Meinung sagen wollt, immer her damit! immer her damit!

Geschrieben in Allgemein . Kommentare: (8). Trackbacks: (1). Permalink

15. November 2009, 18:38

Unsere Erde war nicht immer der milde und lebensfreundliche Planet, als der sie sich heute darstellt. Vor gerade mal 700 Millionen Jahren, das zeigen Ablagerungen aus jeder Zeit, kalbten Gletscher selbst in tropische Meere. Doch wie die Welt zu jener Zeit wirklich aussah, darüber streiten die Geologen, und neuerdings auch Klimaforscher

Reden wir vom Klimawandel. Und zwar von einem wirklich drastischen, nämlich von den Phasen totaler oder fast totaler Vereisung, deren geologische Spuren man auf allen Kontinenten findet. Zwei globale Eiszeitalter mit Gletschern bis in die Tropen, bekannt unter dem Begriff Schneeballerde, gelten derzeit als einigermaßen gesichert: Einerseits die Makganyene-Episode vor ungefähr 2,2 Milliarden Jahren, von der nur in Südafrika noch Spuren zu finden sind und über die wir wenig wissen. Besser ist die Fundlage dagegen für den Zeitraum von vor 850 bis etwa 630 Millionen Jahren, die auf mindestens zwei große Vereisungszyklen in diesem Zeitraum hindeutet.

Über die Ursache kann man nur mutmaßen. Die nach wie vor beliebteste Hypothese, nämlich die ursprüngliche von Joe Kirschvink, geht davon aus, dass die Verteilung der Kontinente den Ausschlag gab: Vor etwa 800 Millionen Jahren waren die Landmassen im Superkontinent Rodinia in der Nähe der Tropen konzentriert. Das hätte zwei Folgen, die beide eine Abkühlung begünstigen: Zum einen reflektiert Land mehr Energie als Wasser, und zum anderen verwittert Gestein in den Tropen schneller, so dass die Atmosphäre Kohlendioxid verliert. Zusätzlich vergletschern Kontinente leichter als Ozeane. Das ist ein Teufelskreis an dessen Ende, so die These, eine völlig tiefgefrorene Erde steht.
 (weiter)

Geschrieben in Klima und Umwelt . Kommentare: (11). Trackbacks: (1). Permalink

11. November 2009, 16:08

Wegen des großen und überraschenden Erfolgs hier ein paar Worte zu Sinn und Entstehungsgeschichte meiner Open-Access-Petition.

Zuerst einmal bezieht sich die Petition ausschließlich auf wissenschaftliche Veröffentlichungen, die nach einem Peer Review in den einschlägigen Fachzeitschriften publiziert werden. Nicht gemeint sind populärwissenschaftliche Publikationen, Bücher, Berichte aus Tageszeitungen und andere Texte, die Verlage von Autoren einkaufen. Außerdem gibt es zwei sehr unterschiedliche Modelle des Open Access. "Goldener" Open Access bedeutet, dass die Fachzeitschrift selbst kostenlos zugänglich ist. Das ist nicht Thema der Petition. Die Petition bezieht sich ausschließlich auf "grünen" Open Access, bei dem die Autoren ganz normal in Fachzeitschriften publizieren, aber das recht behalten, ihre Arbeit anderweitig verfügbar zu machen, zum Beispiel in einem zentralen Online-Archiv. Derartige Vereinbarungen gibt es bereits, allerdings nicht flächendeckend.

Die Idee hinter der Petition ist weder neu noch meine eigene. Derartige Modelle sind seit Jahren im Gespräch und werden sich nach Meinung vieler Experten langfristig durchsetzen, unter anderem aus ökonomischen Gründen. Einen Überblick über die wichtigsten Argumente gibt dieses Interview mit Bora Zivkovic von PLoS one.

Die Petition selbst entspricht weitgehend dem ersten Entwurf, den ich vor einer Weile in meinem alten Blog zur Diskussion gestellt habe. Der Titel ist aber nicht von mir, sondern von Bundestag.de ausgewählt. Man kann im Rahmen einer online-Petition das für und wider von Open Access nicht erschöpfend diskutieren. Ihr könnt also davon ausgehen, dass ich eure privaten Lieblingsargumente dafür oder dagegen schon mal gehört habe, auch wenn sie grad mal nicht drinstehen. Ihr seid natürlich trotzdem herzlich eingeladen, sie in die Kommentare reinzuschreiben.

Ich bedanke mich schon mal bei allen Unterzeichnern und Unterstützern, insbesondere bei Klaus Graf sowie Bastian Greshake von den Piraten, und hoffe natürlich auf weiterhin reges Interesse.

Kritik aus berufenem Munde (bzw. berufener Feder) gibt es im Blog von Carsten Könneker.

Update:

Das Aktionsbündnis „Urheberrecht für Bildung und Wissenschaft", das auch die Göttinger Erklärung (pdf) veröffentlicht hat, unterstützt die Petition ebenfalls.

Geschrieben in Allgemein . Kommentare: (21). Trackbacks: (2). Permalink

06. November 2009, 16:24

Erdwärme ist sauber, sicher und nahezu überall verfügbar. Immer mehr Bauherren setzen deswegen bei ihren Objekten auf Geothermie. Doch auch diese Technik hat ihre Tücken. Die Löcher im Boden können tiefe Einbruchskrater verursachen oder unter Druck stehendes Grundwasser an die Oberfläche durchbrechen lassen. Derartige Schäden zu beheben ist oft langwierig und teuer - um so wichtiger ist Vorbeugung.

Was es nicht alles gibt: Eine Erdwärme-Bohrung hat gestern vorübergehend einen echten Schlammvulkan direkt vor die Haustür des hessischen Finanzministeriums gezaubert. Einen kleinen natürlich nur, nicht so einen wie den in Indonesien, der jetzt seit drei Jahren Dörfer überflutet.  Verglichen mit anderen Weltgegenden und vor allem drängenderen Problemen erscheint das geologische Schadenspotential hierzulande vergleichsweise gering: Große Erdbeben betreffen üblicherweise weit entfernte Weltgegenden oder wenigstens die ferne Vergangenheit, und auch die hiesigen Vulkane haben seit geraumer Zeit nichts mehr von sich hören lassen.

Entsprechend gleichgültig ist deswegen auch die Einstellung gegenüber geowissenschaftlicher Expertise und ihrer praktischen Anwendung. Die entsprechenden Ämter sind unterfinanziert und zerstückelt, wie der Berufsverband Deutscher Geowissenschaftler kürzlich in feststellte. Das ist allerdings ausgesprochen kurzsichtig, denn seitdem es technisch möglich ist, Erdwärme zu nutzen, werden allerorten auf Teufel komm raus Löcher in den Boden gebohrt. Und manchmal findet man dabei auch was. Schlamm zum Beispiel. (weiter)

Geschrieben in Klima und Umwelt . Kommentare: (6). Trackbacks: (1). Permalink

04. November 2009, 18:53

Strahlende Abfälle aus Kernreaktoren werden auch nach dem Ausstieg aus der Kernenergie ein ernstzunehmendes Problem darstellen. Doch Regierung und Kraftwerkbetreiber sind genauso wenig wie Atomkraftgegner bereit, sich mit diesem Problem seriös zu befassen. Also muss der Abfall vernichtet werden, doch wie? Es gibt - theoretisch - eine ungewöhnliche Lösung.

Spiegel Online hat heute einen Artikel über das Fusionsprojekt NIF am Lawrence Livermore National Laboratory, in dem leider nicht allzu viel drinsteht. Ich hatte mich allerdings auch mal mit dem Thema befasst und bin dabei auf einen bemerkenswerten Plan gestoßen: Atommüll-Verwertung mit Fusionsenergie.

Das Problem mit dem Atommüll ist ja, dass man ihn nicht wirklich gut lagern kann. Weder in oberirdischen Zwischenlagern, noch in verfallenden Salzstöcken und schon gar nicht im Meer vor Nowaja Semlja, wo er dafür sorgt, dass dem letzten überlebenden Kabeljau ein zusätzliches Paar Kiemen wächst. Am liebsten würde man ihn einfach verbrennen, aber davon werden die Radioisotope leider nicht zerstört

Es gibt allerdings eine Methode, das Zeug endgültig zu beseitigen: Den Beschuss mit langsamen Neutronen. Forscher haben das Verfahren, isotope engineering, in der Schweiz weiter entwickelt und es funktioniert. Dass Atomkraftbetreiber bislang nicht in Jubelstürme darüber ausgebrochen sind, dürfte daran liegen, dass es ziemlich teuer würde, Atommüll auf diese Weise zu entsorgen. Teurer als so ziemlich jede andere Stromquelle auf dem Markt.

Man kann das Prinzip allerdings noch weiter treiben. Russische Wissenschaftler haben schon vor Jahren auf Basis dieses Verfahrens ein Hybrid-Kernkraftwerk konzipiert – der Atommüll soll nicht nur unschädlich gemacht werden, sondern nebenher auch noch Energie erzeugen. Und zwar mit Hilfe der Kernfusion. Und die Forscher an der National Ignition Facility wollen das Ding bauen.  (weiter)

Geschrieben in Physik . Kommentare: (3). Trackbacks: (2). Permalink