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Wissen Hoch 12

Ergebnisse und Trends in Forschung und Technik Chronik der Wissenschaft 2006 mit einem Ausblick auf das Jahr 2007

AutorDieter Lohmann, Nadja Podbregar
VerlagSpringer-Verlag
Erscheinungsjahr2007
Seitenanzahl247 Seiten
ISBN9783540336105
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis29,99 EUR

Welche Themen bewegten die Welt der Wissenschaft im Jahr 2006? Meilensteine und heiße Diskussionen. Anschaulich, verständlich und übersichtlich ist dieser Überblick über die spannendsten Themen und Ereignisse des Jahres. Forscher der Max-Planck-Gesellschaft übernahmen für jeden Schwerpunktbereich die Patenschaft und kommentieren Highlights und Entwicklungen ihres Fachs. Diesen abwechslungsreichen und interessanten Mix ergänzen zahlreiche Fotos, Illustrationen, Infokästen und eine Chronik. Diese Mischung macht das Buch optimal zum Nachschlagen wie zum Stöbern. Mit den Nobelpreisträgern 2006. Im Internet: www.wissenhoch12.de

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Leseprobe

Auch Pflanzen können sich wehren (S. 170-171)

„Bäume, so scheint es seit neuestem, kommunizieren und werden ängstlich, wenn die Kettensäge kommt" – an diesem Ausspruch des amerikanischen Schrift stellers John Updike ist tatsächlich etwas Wahres dran: Bereits in den 1980er-Jahren fanden Wissenschaft ler erste Hinweise, dass attackierte Pflanzen mittels spezifischer Duftbotschaften benachbarte, gesunde Pflanzen alarmieren und vorbeugend in Verteidigungshaltung versetzen können.

Eine solche Abwehrstrategie ist durchaus sinnvoll, denn Pflanzen wurzeln in der Erde und können von daher nicht weglaufen. An Fraßfeinden mangelt es ihnen jedoch nicht: Rund 300.000 Pflanzen fressende Insektenarten gibt es weltweit. Hinzu kommen zahlreiche Pilze, Viren und Bakterien sowie eine – vergleichsweise bescheidene – Zahl von etwa 5.000 Pflanzen fressenden Säugern. Im Laufe der Evolution haben Pflanzen deshalb zahlreiche unterschiedliche Strategien entwickelt, um sich zu schützen.

Dazu gehören mechanische Verteidigungsmittel wie Dornen, Stacheln oder Brennhaare, klebrige Substanzen oder auch der Einsatz von Giften, die zum Teil sogar für den Menschen gefährlich sind. Dass beispielsweise die Früchte des Ge. eckten Schierlings (Conium maculatum) ein gefährliches Nervengift (Coniin) enthalten, war schon in der Antike bekannt. Daraus wurde der so genannte Schierlingsbecher zubereitet. Prominentestes Opfer war der berühmte griechische Gelehrte Sokrates.

Düfte und Verdauungshemmer
Viele andere Verteidigungsstrategien haben die Wissenschaftler aus der chemischen Ökologie, einer neueren Forschungsdisziplin, dagegen erst in den vergangenen Jahren entdeckt. Dazu gehören beispielsweise verschiedene chemische Substanzen in P. anzenzellen, die diese für Schädlinge schwer verdaulich machen oder ihr Wachstum verlangsamen. Diese chemische Abwehr wird aber in der Regel nur bei Bedarf eingeschaltet. Denn die Produktion solcher Substanzen ist für die P. anze sehr aufwändig. Sie muss Energiereserven, Eiweiße, Zucker und Fette verbrauchen, die dann nicht mehr für andere wichtige Prozesse, wie beispielsweise die Produktion von Samen, zur Verfügung stehen.

Dass Pflanzen zu Verteidigungszwecken auch Duftsto. e produzieren, um damit die Feinde ihrer Feinde zu Hilfe zu rufen, ist das Ergebnis jüngerer Forschungen, insbesondere am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena. Die angelockten räuberischen Insekten können die Pflanze sehr wirksam von unliebsamen Fraßfeinden befreien. Die Kommunikation erfolgt über . üchtige organische Substanzen, so genannte VOCs (englisch: volatile organic compounds). Allerdings ist es experimentell ausgesprochen schwierig, das Phänomen einer pflanzlichen „Sprache" nachzuweisen.

Gene und Signalketten Die Forscher versuchen nicht nur in aufwändigen Freilandversuchen die Duftbotschaften zu entschlüsseln, sie möchten zudem herausfinden, welche Gene die pflanzlichen Abwehrmechanismen steuern und wie diese Gene reguliert werden. Die Ökologen sind aber auch den Signalketten auf der Spur, die in den verschiedenen Pflanzen zur Produktion von Giftstoffen oder Duftbotschaften führen. Sie prüfen darüber hinaus, ob die Wahrnehmung und Verarbeitung dieser durch Schädlinge induzierten pflanzlichen Signale tatsächlich eine ökologische Relevanz haben.

Wettrüsten zwischen Pflanzen und Tieren Gifte, Verdauungshemmer, rutschige Blattoberflächen: So effektiv die chemischen Methoden der Pflanzen auch sein mögen, dauerhaften Schutz vor Schädlingen bieten sie nicht. Immer wieder gibt es Tiere im jeweiligen Ökosystem, die gegen die Wirkstoffe resistent sind. Oder sie entwickeln durch Anpassung geeignete Wege, den Schutzschild der Pflanzen zu knacken. Eine solche Adaptation hat es beispielsweise bei dem als „Senfölbombe" bezeichneten Glukosinolat-Myrosinase- System der Kreuzblütler gegeben. Dazu gehören zum Beispiel Rot-, Weiß- und Rosenkohl, Rettich, Radieschen oder die Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana – ein beliebter Modellorganismus der Pflanzenforscher weltweit.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort5
Inhalt6
Das Jahr8
Wissenschaftsjahr 2006: Jahr der Informatik8
2006: Das UN-Jahr der Wüsten11
Die Chronik14
11 / 2005 Januar14
01 / 2006 Januar22
02 / 2006 Januar26
02 / 2006 Februar28
03 / 2006 März30
04 / 2006 April34
05 / 2006 Mai38
06 / 2006 Juni42
07 / 2006 Juli46
08 / 2006 August50
09 / 2006 September56
10 / 2006 Oktober58
Kosmos65
Schwarze Löcher: rätselhafter denn je66
Besuch beim Herrn der Ringe: Cassini und Huygens am Saturn72
Erde, Wetter, Klima79
Klimawandel – so rasant wie noch nie?80
Naturkatastrophen: frühere Warnung, bessere Überwachung91
Köroer, Geist, Gehirn103
Mit Gentechnik gegen die Infektion104
Krebs – Kampf dem Tumor112
Der neue Blick ins Gehirn118
Vogelgrippe – das Virus erreicht Deutschland auf Rügen122
Quanten, Laser, Zahlenspiele127
Mit Fädchen oder Schleifen zum neuen Bild der Welt postuliert.128
Ein Lineal für das Licht136
Schichten, Stoffe, Nanoröhrchen145
Bionik – die Natur als Lehrmeister146
Nanoröhrchen – Kohlenstoffwinzlinge als Bausteine für Computer der Zukunft153
Zellen, Gene, DNA159
Stammzellen – im Bann der „Alleskönner“160
Moleküle im Visier170
Pflanzen, Tiere, Lebenswelten175
Auch Pflanzen können sich wehren176
Tiefe Biosphäre – wimmelndes Leben unter dem Meer182
Mensch und Gesellschaft189
Frühkindliche Bildung – ein Weg aus der Bildungskrise?190
Deutschland altert – eine Gesellschaft im demografischen Wandel197
Schätze, Knochen, Erdzeitalter205
Auf den Spuren der Menschwerdung: die Entschlüsselung des Neandertaler- Genoms206
Ausblick 2007212
Bilder aus der Wissenschaft217
Rutschfeste Kontakt-Aufnahme218
Wachstumskegel eines Nervenzellenfortsatzes219
Tumormarker im Fluoreszenzlicht220
Haarsinneszellen einer Zebra. sch-Larve221
Im Flug gefangen222
Ins Netz gegangen223
Atomare Perlschnüre224
Nanostäbchen mit Goldköpfchen225
Sonnenfeuer auf die Erde geholt226
Schwarzes Loch mit Strahlenbündeln227
Herbstlandschaft im Allerkleinsten228
Landschafts-Verformungen im Modell229
Wirbelsturm als Farbenmeer230
Kosmisches Feuerrad231
Glossar232
A232
B233
C234
D235
E235
F236
G238
H239
I239
K240
L241
M242
N242
O243
P243
Q245
R246
S246
T248
U249
W250
Z250
Index251

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