Die Fähigkeit zu schlafen ist überraschend alt: Selbst Quallen zeigen nachts die typischen Merkmale des Schlafs – obwohl sie zu den urtümlichsten Tieren gehören und nicht einmal ein Gehirn besitzen. Doch ein Experiment belegt: Schirmquallen sind nachts weniger aktiv, reagieren in Ruhe nur verzögert auf Außenreize und holen bei Schlafentzug diesen tagsüber nach. Die Nesseltiere weisen damit alle drei Merkmale eines echten Schlafs auf, wie Forscher im Fachmagazin „Current Biology“ berichten.
Schlaf ist für uns lebenswichtig: Diese Ruhepause regeneriert unseren Körper und verschafft unserem Gehirn die Zeit, um Abfälle auszuschwemmen und Nervenverbindungen zu rekalibrieren. Fehlt uns der Schlaf, lernen wir schlechter, werden reizbar und neigen eher zu Stoffwechselkrankheiten und Übergewicht.
Die Genschere CRISPR/Cas9 gilt heute als vielversprechendste Methode, um präzise Eingriffe im Genom vorzunehmen. Durch die präzise Herbeiführung von Mutationen in bestimmten Abschnitten der DNA, dem Träger der Erbinformation, können einzelne Gene eingefügt, entfernt, ausgeschaltet, modifiziert oder repariert werden.
Nicht aus dieser Galaxie: Seit rund 50 Jahren rätseln Astronomen, woher der extrem energiereiche Teil der kosmischen Strahlung stammt. Jetzt gibt es einen ersten Hinweis. Messungen des Pierre Auger Observatoriums in Argentinien belegen, dass diese Extrem-Strahlung asymmetrisch verteilt ist. Sie scheint vornehmlich aus einer bestimmten Richtung des Alls zu kommen – und diese deutet auf einen extragalaktischen Ursprung hin, wie die Forscher im Fachmagazin „Science“ berichten.
Unsere Erde wird ständig von kosmischer Strahlung bombardiert. Doch woher dieser Regen aus energiereichen, geladenen Teilchen kommt, ist bisher erst in Teilen geklärt. So scheinen Partikel mit geringeren Energien von der Sonne, benachbarten Sternen und auch vom Zentrum der Milchstraße auszugehen. Auch bei Supernovae wird solche Strahlung frei.
Pflanzenstoff zur Demenz-Vorbeugung: Ein Inhaltstoff aus Weizenkeimen kann offenbar das Gedächtnis im Alter verbessern und so einer Demenzerkrankung möglicherweise vorbeugen. Darauf deutet eine Pilotstudie deutscher Neurologen hin. Das Spermidin kurbelt die zelluläre Müllabfuhr an und gaukelt den Zellen zudem ein Fasten vor – beides wirkt positiv auf die Gesundheit von Gehirnzellen. Eine weitere, längere Studie soll nun den positiven Effekt des Spermidins überprüfen.
Alzheimer und andere Demenzerkrankungen nehmen zu: Bis 2050 könnte sich die Zahl der Betroffenen verdoppeln bis vervierfachen, wie Epidemiologen prognostizieren. Doch bisher scheint dagegen nichts zu helfen: Es gibt trotz weltweiter Forschung und milliardenschwerer Investitionen bisher keine Therapie, die die fortschreitende Zerstörung des Gehirns stoppen oder gar rückgängig machen kann. Immerhin sind einige vielversprechende Wirkstoffe zurzeit bereits im Test.
Harvard researchers just discovered not only 54 bacterial species previously unknown to be living in our bodies, but networks of viruses, fungi, and archaea that help in everyday human functioning by providing nutrients and fighting infections.
The study, published in Nature, sought to establish a baseline for the North American „microbiome,“ or the trillions of microscopic organisms in every corner of your body.
While the study provides us with the best understanding to date on our microbiome, the paper says that „the full complement of extant microbial genes has not yet been sequenced.“
Basically, we still don’t know exactly what’s living inside us.
Harvard researchers collaborated with the Human Microbiome Project, which aims to understand the relationship between human health and this cohort of microorganisms. Using 1,631 body samples from 18 different sites in women and 15 in men, they determined which species make up individual microbiomes on the body (say, the microbes that live in your stomach versus the ones that live in your nostril) and how these microbes communicate with human cells and with each other.
Markus Hengstschläger im Labor. – (c) Die Presse (Clemens Fabry)
Ein Team der MedUni Wien um Markus Hengstschläger hat einen Weg geöffnet, der die Nutzung der Zellen zu therapeutischen Zwecken ebnen könnte. Er greift in die Signale ein, mit denen Stammzellen mit anderen Zellen kommunizieren.
Schon 20 Jahre alt ist die jüngste große Hoffnung der Biomedizin, die der Embryonalen Stammzellen (ES). Das sind undifferenzierte Zellen mit Totipotenz, d. h. sie können sich in jeden Zelltyp entwickeln, den des Herzens, den des Gehirns etc. Deshalb kann man theoretisch aus ihnen jedes Gewebe ziehen, gar jedes Organ, und das dann für Transplantationszwecke verwenden. Darauf setzt man seit 1997, damals identifizierte man ES, die man länger schon an Tieren kannte, auch am Menschen.
Aber die Mühen der Ebene ziehen sich. Das lag zunächst daran, dass man zur Produktion von ES Embryos erst herstellen und dann zerstören muss, die ethischen Bedenken waren groß, die technischen Hürden hoch. 2005 kam der vermeintliche Durchbruch, aber er war eine Fälschung durch den Südkoreaner Hwang, das warf das Feld zurück. 2006 endlich fand sich ein Königsweg, der auf Embryos verzichtet und stattdessen erwachsene Körperzellen – etwa die der Haut – zu Zellen verjüngt, die den ES höchst ähnlich sind und iPS heißen: induzierte pluripotente Stammzellen. Schließlich suchte man ES-ähnliche Zellen auch anderswo, Markus Hengstschläger (MedUni Wien) etwa wurde in Fruchtwasser fündig.
Künstlerische Darstellung eines doppelten Schwarzen Lochs, Bildquelle. NASA, PD
Die 380 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie NGC 7674 beherbergt in ihrem Zentrum offenbar ein doppeltes supermassereiches Schwarzes Loch. Das zeigen Beobachtungen eines internationalen Astronomenteams mit dem Very Long Baseline Interferometer VLBI, einem Zusammenschluss großer Radioteleskope auf der ganzen Welt.
Es handelt sich dabei erst um den zweiten Nachweis eines doppelten Schwarze Lochs im Zentrum einer Galaxie. Solche Objekte bieten einen Einblick in die Entwicklung großer Galaxien, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“.
Das Modell der hierarchischen Galaxienentstehung beschreibt, wie sich im Kosmos zunächst kleine Galaxien bilden, die dann durch Zusammenstöße und Verschmelzungen zu immer größeren Galaxien anwachsen. Da nach heutigen Erkenntnissen die meisten Galaxien in ihrem Zentrum ein Schwarzes Loch mit der millionen- oder gar milliardenfachen Masse unserer Sonne besitzen, sollten durch verschmelzenden Galaxien auch zahlreiche doppelten Schwarzen Löcher entstehen. Indem Astronomen solche Objekte beobachten, können sie Rückschlüsse auf die Entwicklungsgeschichte der Galaxien ziehen. „Doch bislang konnte nur eine einziges solches Objekt tatsächlich beobachtet werden“, so Preeti Kharb von der Universität Pune und ihre Kollegen.
Es klingt unglaublich: Ein „Unsichtbar“-Strahl könnte künftig Objekte verschwinden lassen – ganz ohne komplexe Linsen oder Metamaterialien. Diese Tarnkappe funktioniert, indem sie die Lichtstreuung am Objekt durch punktgenaue „Gegenstrahlung“ ausgleicht. Dadurch scheint das Licht ungestört durch das Objekt hindurchzustrahlen und dieses wird unsichtbar. Die theoretische Basis für diesen Tarnkappen-Trick haben Forscher bereits entwickelt, als nächstes soll nun ein Experiment folgen.
Tarnkappen sind keineswegs Science-Fiction, sondern bereits Realität – zumindest im Labormaßstab: Meist lenken dabei exotische Metamaterialien das Licht so um ein Objekt herum, dass es zu verschwinden scheint. Sogar einen „Tarnmantel“ wie bei Harry Potter haben Wissenschaftler damit bereits konstruiert. Aber auch mit speziellen Anordnungen von Linsen oder durch besondere Resonanzeffekte kann man Objekte unsichtbar machen.
foto: department of natural resources canada Vor rund 40 Millionen Jahren schlug ein Asteroid im Nordosten Kanadas einen rund 30 Kilometer durchmessenden Krater. Heute liegt an dieser Stelle der Mistastin Lake.
Höchste je nachgewiesene Temperatur in der Erdkruste ist einem Asteroideneinschlag zu verdanken
Für kurze Zeit war es der heißeste Ort aller Zeiten auf der Oberfläche der Erde – zumindest nach bisherigen Erkenntnissen: Als vor rund 40 Millionen Jahren ein Asteroid eine Region im heutigen Nordosten Kanadas traf, erhitzte der Impakt den Fels auf mindestens 2.370 Grad Celsius – das entspricht rund der Hälfte der Temperatur, die auf der Sonnenoberfläche herrscht. Dass man heute diese Rekordhitze feststellen kann, ist dem Fund von speziellen Edelsteinen zu verdanken.
Normalerweise ist es eine schwierige Angelegenheit, die durch einen Asteroideneinschlag verursachte Hitze genauer zu bestimmen. Einerseits liegen derartige Ereignisse Jahrmillionen zurück, zum anderen bleiben weder vom Geschoss aus dem All, noch vom getroffenen Gestein genug übrig, um daraus auf die Bedingungen während des Impakts zu schließen.
One of my personal favorite features of the universe is that it is at this moment being ripped to shreds. Granted, it’s so far a very slow ripping, but, thanks to a peculiar property often referred to as dark energy, the universe is not just expanding, but it is accelerating in its expansion. It will continue to do so, which means that as time increases, it will expand faster and faster. Eventually all of this ripping will render existence an endless expanse of cold nothingness. Space will have been shredded and scattered to infinity.
This is a still pretty new understanding. Though Einstein kinda-sorta predicted it, it wasn’t until the 1990s that observations of distant supernovae indicated to astronomers that space is receding from itself, that there is some fundamental-seeming driver―commonly referred to as dark energy―that makes empty spaces want to become bigger and emptier. The evidence was that light from these supernovae appeared to be redshifted, a phenomenon where life waves become stretched out as a light source moves away from the observer.
Kaffee verschütten nervt. „Wir alle tun es und wir alle hassen es“, sagt Jiwon Han auf der Bühne des Sanders-Theaters der US-Eliteuniversität Harvard in Boston. „In meiner Schulzeit hatte ich zu viel Zeit und habe ein Physik-Forschungspapier darüber geschrieben.“ Das Ergebnis – und das Geheimnis nicht verschütteten Kaffees: Den Becher von oben festhalten, geradeaus schauen und rückwärts gehen.
„Aber ist das praktisch? Überhaupt nicht! Also ist der Deckel erfunden worden. Aber ich habe verstanden: Bei Forschung geht es nicht darum, wie alt man ist oder wie klug – sondern darum wie viel Kaffee man trinkt. Und mit ausreichend Kaffee und etwas Pech landet man dann in Boston.“ Dort nahm Jiwon Han in der Nacht auf Freitag seinen Ig-Nobelpreis für sein Forschungspapier über verschütteten Kaffee entgegen – einen von zehn Spaßpreisen für wissenschaftliche Veröffentlichungen, die „erst zum Lachen und dann zum Denken anregen“. Die Ig-Nobelpreise („ignoble“ heißt auf Deutsch „unwürdig“) wurden bereits zum 27. Mal an seriöse, wenn auch kuriose Forschungen verliehen – und sind längst Kult. Die undotierten Auszeichnungen sollen „das Ungewöhnliche feiern und das Fantasievolle ehren“.
Tunesische Musliminnen können in ihrer Heimat künftig nichtmuslimische Männer heiraten. Sämtliche Bestimmungen, die derartige Partnerschaften bisher untersagten, seien für null und nichtig erklärt worden, teilte das Präsidialamt am Donnerstag in Tunis mit. Das bisherige Verbot hatte nur muslimische Frauen betroffen. Kritiker werteten es als diskriminierend und forderten seit langem eine Abschaffung der Verfügung von 1973 und nachfolgender Bestimmungen.
The Cassini orbiter is ready to die. Nearly 20 years after it departed Earth, and 13 years after it arrived at Saturn, the workhorse spacecraft is nearly spent. Its fate was orbitally sealed on Monday, when it flew by Titan, Saturn’s largest moon, for one last gravity assist. Mission leads dubbed this Cassini’s „goodbye kiss.“
It was also a kiss of death, as Titan swung Cassini towards its final destination. On Friday at around 6:32 AM ET, the spacecraft will plunge into the ringed gas giant. It will radio back data for as long as possible, capturing a taste of Saturn’s atmosphere and the closest visuals of the planet humankind has ever witnessed, before it meteorically vaporizes in the skies, a dramatic end to its tenure as the most productive interplanetary orbiter in decades.
„There isn’t anything like Cassini,“ Jonathan Lunine, a planetary scientist who has worked on Cassini-Huygens from its inception, told me at his Cornell University office in Ithaca, New York. „Now, it’s going to be in my mental rearview mirror. It’s going to be a strange feeling.“
foto: uniklinikum ulm Die Chemikerin Claudia Friesen konnte die Wirksamkeit von Methadon gegen Krebszellen bislang nur an Zellkulturen von Patienten und in Tiermodellen nachweisen. Nun sollen klinische Studien folgen.
Claudia Friesen erforscht seit Jahren die Wirkung von Methadon auf Krebszellen im Labor. Um herauszufinden, wie das Opioid bei Patienten wirkt, ist sie auf Ärzte angewiesen
Die deutsche Chemikerin Claudia Friesen vom Uniklinikum Ulm wurde von Onkologen und medizinischen Fachgesellschaften heftig kritisiert, nachdem sie in Fernsehsendungen über die erfolgreiche Behandlung von Krebspatienten durch die Kombination von Chemotherapie und Methadon berichtet hatte. Tatsächlich steht die klinische Forschung dazu erst am Anfang. Evidenzbasierte Wirkungsnachweise an Patienten fehlen bislang.
STANDARD: Wie ist die Lage am Uniklinikum Ulm? Gab es nach Ihren Fernsehauftritten viele Anfragen von Patienten zu Methadon in der Krebstherapie?
Claudia Friesen: Anfangs waren es um die 1.000 Anfragen täglich. Momentan melden sich ich immer noch gut 200 Menschen pro Tag bei mir. Seit April sind es insgesamt 40.000 Anrufe und E-Mails. Ich beantworte alle. Das heißt, es gibt für mich keine freies Wochenende und keine Freizeit mehr.
STANDARD: Sie sind in den vergangenen Jahren schon mehrmals zum Thema Methadon in der Krebstherapie im Fernsehen aufgetreten. Warum war diesmal die Resonanz so heftig?
Friesen: Vielleicht war das Interesse an dem Thema diesmal so groß, weil der Gegenwind so stark war. Besonders in Deutschland. So gut wie jede medizinische Fachgesellschaft hat eine Stellungnahme zu Methadon in der Krebstherapie verfasst.
Ihr Todessturz kann seit dem letzten Manöver nun nicht mehr aufgehalten werden und ist unwiderruflich: Die Sonde Cassini, die seit 13 Jahren den Planeten Saturn, seine Ringe und Monde erforschte, flog am Montagabend unserer Zeit in nur 120.000 Kilometern am Saturnmond Titan vorbei und wurde dadurch, wie seit langem geplant, auf Kollisionskurs mit ihrem wichtigsten Forschungsobjekt gelenkt.
Passiert nichts Unvorhergesehenes, dann wird die internationale Mission, an der tausende Forscher aus 17 Ländern (inklusive Österreich) beteiligt sind, Freitagnachmittag unserer Zeit zu Ende gehen. Bis zum spektakulären Absturz in den Ringplaneten werden acht Messgeräte an Bord der Raumsonde wissenschaftliche Daten sammeln. Die letzten Radiosignale werden gegen 13.54 Uhr erwartet – fast genau 20 Jahre nach dem Start der gemeinsamen Saturnmission Cassini-Huygens am 15. Oktober 1997.
The T-1000 blob-terminator seems like a too-easy touchstone, but when it comes to autonomously reconfigurable robots―machines that become other machines at will―it really is perfect. See, this is a very real goal within robotics and artificial intelligence. It’s what we might even think of as a fundamental goal, a toppling of a once-fundamental limitation of robots (or even machines, generally) as a concept: They are only what we make them.
Writing this week in Nature Communications, computer scientist Marco Dorigo and colleagues at Universite Libre de Bruxelles in Belgium describe a robotics system that basically consists of a bunch of little robots that are able to work together to build themselves into different kinds of big robots. The result isn’t exactly liquidmetal Robert Patrick, but it’s a key demonstration of shape-shifting robotics that may easily be scaled from from just a few modular subunits to however many you can reliably network together in a small space (which is a lot).
Spektakulärer Fund: Forscher haben erstmals ein Bruchstück des Meteoriten entdeckt, der vor 15 Millionen Jahren das Steinheimer Becken schuf. Das zwei Zentimeter kleine Eisenstück steckte in einem größeren Kalksteinblock und trat erst jetzt durch einen Riss zutage. Der Fund dieses Eisenmeteoriten ist nicht nur eine Rarität, er enthüllt auch, dass die Einschläge im Nördlinger Ries und im Steinheimer Becken von zwei verschiedenen Meteoriten herrühren müssen.
Vor knapp 15 Millionen Jahren ereignete sich in Süddeutschland eine kosmische Katastrophe: Ein rund ein Kilometer großer Asteroid und sein rund 150 Meter großer Begleiter rasten direkt auf die Erdoberfläche zu – und schlugen ein. Die tropische Landschaft verwandelte sich in eine Gluthölle, Unmengen Gestein verdampften und zwei Krater entstanden – das Nördlinger Ries und das Steinheimer Becken.
Jim van Os ist seit Juni 2017 Professor für Psychiatrische Epidemiologie an den Universitätskliniken Utrecht. Dort ist er außerdem Vorsitzender der Abteilungsleitung für unter anderem Neurologie, Neurochirurgie und Psychiatrie, wo rund 1200 Angestellte arbeiten. Vorher war er Professor und Leiter der Abteilung für Psychiatrie und Psychologie an den Universitätskliniken Maastricht. Van Os ist außerdem Mitglied der Königlichen Niederländischen Akademie der Wissenschaften und Fellow am King’s College in London. Thomson Reuters bezeichnet ihn seit 2014 als einen der einflussreichsten wissenschaftlichen Denker der Welt.
Seine Ausbildung zum Psychiater absolvierte Van Os in England, Frankreich, Indonesien und Marokko. Er veröffentlichte seine erneuernden Ideen über Schizophrenie und die psychische Gesundheitsfürsorge in führenden wissenschaftlichen Zeitschriften wie Lancet und Nature. Seine Forschung wurde in den letzten Jahren durch die Niederländische Forschungsorganisation mit €5 Millionen unterstützt, durch den Europäischen Forschungsrat mit €12 Millionen. Jim van Os gehört zu den Gründern des Netzwerks PsychoseNet.nl für Patientinnen und Patienten, das in Bälde auch auf Deutsch angeboten wird.
Keine chronische Hirnerkrankung
Professor Van Os, Sie sagen, dass es Schizophrenie nicht gibt, und wollen die Diagnose abschaffen. Würden Sie aber bitte unseren Leserinnen und Lesern erst das vorherrschende Verständnis der Störung erklären, bevor wir über Ihr Alternativmodell sprechen?
Jim van Os: Viele betrachten Schizophrenie als chronische Hirnerkrankung, vor allem in der wissenschaftlichen Psychiatrie. Kernsymptome sind Halluzinationen und Wahnvorstellungen, Desorganisation im Denken und Verhalten sowie ein Motivationsverlust, der sich zum Beispiel darin ausdrückt, dass jemand nicht mehr gut für sich sorgt. Dieses Bild der Störung geht oft mit einer negativen Prognose einher, das heißt, dass sich der Zustand der Patientin oder des Patienten nicht mehr verbessert.
Das bekannte Bild von Schizophrenie als einem „gespaltenen Geist“ stimmt also nicht?
Jim van Os: Dieses Bild entstand im 19. Jahrhundert. Denken Sie etwa an die Geschichte von Dr. Jekyll und Mr. Hyde: Dr. Jekyll weiß nicht, dass es in ihm unbewusst noch den bösen Dr. Hyde gibt. Mit dieser Metapher hat man damals den Begriff „Schizophrenie“ verbunden. Die Bedeutung hat sich in der Wissenschaft längst verändert, in der Allgemeinsprache allerdings nicht.
Since the first exoplanet was discovered in 1995, well over 3,500 planets orbiting stars other than our own have been detected. This explosion in exoplanet discovery has largely happened in the last decade due to drastically improved methods of observation. Today, the main instrument in the exoplanet hunter’s toolbox is transit photometry, which detects exoplanets by measuring the decrease in a star’s brightness as a planet passes in front of it.
Now, a team of scientists from Queen’s University Belfast and the Max Planck Institute for Solar System Research want to know if the same methods could be used by aliens to observe Earth. Based on their initial research, it seems at least nine known exoplanets have a good view of Earth—although none of these are capable of sustaining life as we know it. Still, the researchers estimate that there are ten other planets that are ideally situated to observe Earth and habitable.
Bild: International Rice Research Institute (IRRI) CC BY 2.0
Im Bemühen um einen Dialog mit der Leitung der Evangelischen Kirche um das Thema Grüne Gentechnik hat der Vorsitzende des Forums Grüne Vernunft (FGV) und frühere Wirtschaftsminister von Sachsen-Anhalt, Horst Rehberger, jetzt mit Hungerstreik gedroht.
Rehberger wirft dem Ratsvorsitzenden der Evangelischen Kirche in Deutschland (EKD), Landesbischof Prof. Heinrich Bedford-Strohm, vor, trotz anderslautender Ankündigung immer wieder den Dialog abzulehnen. Dafür habe Bedford-Strohm „leider keine Zeit“, so Rehberger.
In einem offenen Brief hat der FGV-Vorsitzende dem EKD-Ratsvorsitzenden eine letzte Frist für die Nennung eines Dialog-Termins gesetzt. Sollte Bedford-Strohm dies wieder ablehnen, will Rehberger ab dem 19. September vor der EKD-Zentrale in Hannover einen unbefristeten Hungerstreik beginnen, und zwar „im Interesse von Millionen Kindern, die ohne Gentechnik zum Tode verurteilt sind“.
