Warum gähnen wir? Wir neigen zum Gähnen bevor wir schlafen gehen oder nach dem Aufwachen, wenn wir uns langweilen oder uns die Inspiration fehlt. Wir gähnen in Erwartung wichtiger Ereignisse und unter Stress. Was haben diese Dinge gemeinsam? WissenschafterInnen der Universität Wien und der Nova Southeastern University und des SUNY College in Oneonta, USA, weisen auf die Verbindung zur Thermoregulierung, insbesondere zur Kühlung des Gehirns hin. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen wurden im Fachmagazin “Physiology & Behaviour” publiziert.
Es ist die allgemeine Annahme, dass Gähnen die Sauerstoffzufuhr erhöht. Allerdings konnten frühere Untersuchungen einen Zusammenhang zwischen Gähnen und erhöhtem Sauerstoffgehalt im Blut nicht bestätigen. Neuere Ergebnisse eines ForscherInnenteams rund um den Psychologen Andrew Gallup vom SUNY College in Oneonta, USA, zeigen vielmehr, dass Gähnen das Gehirn kühlt.(more…)
ForscherInnen verknüpfen Genominformationen mit Stoffwechselmodellen
Augenfarbe, Haarfarbe, Blütenfarbe, Blattform, Stressresistenz, Stoffwechsel – dasGenom ist Träger aller Erbanlagen von Mensch, Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen. Der Systembiologe Wolfram Weckwerth und sein Team veröffentlichten im April neue Erkenntnisse zur Erforschung des Erbguts in der renommierten Fachzeitschrift “PLOS One”: Anhand der Acker-Schmalwand analysierte Weckwerth diverse Stoffwechselmuster und das Erbgut der Pflanze und untersuchte die Kausalität von Genotyp und Phenotyp. Quasi per Knopfdruck und mithilfe von “Big Data” verknüpften Weckwerth und sein Team so tausende von Stoffwechselwegen mit genomischer und metabolomischer Information.
Die vollständige funktionale Aufklärung und Interpretation eines ganzen Genoms eines Organismus ist der “Heilige Gral” in der Biologie der nächsten Dekaden und stellt eine Herausforderung dar, die die der Genomsequenzierung des Menschen oder der Pflanze vor rund zehn Jahren bei weitem übertrifft. (more…)
Geograph Ronald Pöppl zu landschaftlichen Eingriffen und deren geomorphologischen Konsequenzen mit Beispielen aus Niederösterreich
Die Auswirkungen menschlichen Handelns auf die geologischen, biologischen und atmosphärischen Prozesse haben insbesondere seit Beginn der Industrialisierung enorme Ausmaße angenommen. WissenschafterInnen haben deshalb das Zeitalter des “Anthropozäns” ausgerufen. Ronald Pöppl, Geograph an der Universität Wien, zeigt anhand von Beispielen aus Niederösterreich auf, wie sehr die Menschheit mit flussbaulichen Maßnahmen und durch Veränderung der Vegetationsbedeckung das Erdrelief verändert. Im Rahmen der heuer in Wien stattfindenden Konferenz der “European Geosciences Union” liefert Pöppl im Rahmen einer Pressekonferenz zum Thema “The Anthropocene: are we living in the age of humans?” einen Beitrag zum geomorphologischen Erbe von Staudämmen.(more…)
Kognitionsbiologe Thomas Bugnyar und sein Team von der Universität Wien konnten zeigen, dass Kolkraben fähig sind, die Beziehungen anderer Raben zueinander einzuschätzen – eine Fähigkeit, die bis dato nur von Primaten bekannt war. Wie viele sozial lebende Tiere zeigen Raben unterschiedliche soziale Beziehungen – sie können Freunde, Verwandte oder Paarpartner haben und sie bilden strikte Dominanzhierarchien. Kognitiv gesehen ist das Verständnis von eigenen Beziehungen eine wichtige Voraussetzung im Umgang mit Artgenossen im Alltag. Ein Verständnis für die Beziehungen, die andere Gruppenmitglieder untereinander haben, ermöglicht hingegen eine noch wesentlich flexiblere Vorgehensweise, da nun strategische Einsichten möglich sind. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications publiziert. (more…)
Protein versperrt Zugang zum Zellkern, um Erbgut zu schützen
MolekularbiologInnen der Max F. Perutz Laboratories der Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien zeigen in Zusammenarbeit mit Kollegen von der ETH Zürich, wie das Eindringen doppelsträngiger RNA wie beispielsweise viralen Erbgutes in den Zellkern verhindert wird. Während der Immunantwort auf eine Virusinfektion wandert das körpereigene Protein ADAR1 aus dem Kern ins Zytoplasma der Zelle, wo es die Virus-RNA so verändert, dass sich damit keine neuen Viren bilden können. Wie dabei jedoch verhindert wird, dass ADAR1 die virale RNA in den Zellkern bringt – wichtig für den Schutz des menschlichen Erbguts – war bisher völlig unklar. In ihrer Studie in PNAS Plus geben die Wiener und Züricher WissenschaftlerInnen eine erste Antwort auf diese Frage. (more…)
Mikroorganismen sind die zentralen Spieler in den globalen Stoffkreisläufen. Sie zersetzen zum Beispiel Pflanzenstreu und Humusstoffe in Böden und setzen dabei die darin gespeicherten Nährstoffe wieder für das Pflanzenwachstum frei. Wie das genau funktioniert, daran wird zwar schon seit mehr als hundert Jahren geforscht, aber geklärt ist das noch lange nicht. Erstmals konnte nun ein Team um Andreas Richter, Ökosystemforscher an der Universität Wien, die Stickstoffnutzungseffizienz von mikrobiellen Gemeinschaften messen. Aktuell erscheint dazu eine Publikation in der renommierten Zeitschrift “Nature Communications”.
Mikroorganismen brauchen nämlich selbst für ihr Wachstum Stickstoff und geben den Stickstoff, den sie beim Abbau aus totem Pflanzenmaterial freisetzen, nur dann in die Natur ab, wenn sie selbst genug davon haben. Mikroorganismen nehmen also organisch gebundenen Stickstoff, z.B. als Aminosäuren, auf und verwenden einen Teil für ihr eigenes Wachstum, während sie den Überschuss an die Umwelt in Form von Ammonium abgeben. Diese Verteilung des aufgenommenen Stickstoffs zwischen Wachstum und Abgabe an die Umwelt wird als mikrobielle Stickstoffnutzungseffizienz bezeichnet. “Diese Effizienz regelt, wie viel Stickstoff in den Böden gespeichert bleibt und wie viel freigesetzt wird und damit für weitere Prozesse in Ökosystemen zur Verfügung steht: etwa für das Wachstum von Pflanzen, aber auch für Verluste, etwa als Treibhausgas, Lachgas oder als Nitrat, das in das Grundwasser ausgewaschen werden kann”, erklärt Andreas Richter, Ökosystemforscher und Vizedekan der Fakultät für Lebenswissenschaften der Universität Wien. Die Stickstoffnutzungseffizienz stellt damit einen zentralen Zugang zum Verständnis der Regulation des globalen Stickstoffzyklus dar. (more…)
Physiker beobachten ungewöhnliche Wärme-Übertragung von kalten zu warmen Nanoteilchen
Objekte mit Größen von wenigen Nanometern, z.B. molekulare Bausteine lebender Zellen oder nanotechnologische Elemente, sind laufend zufälligen Zusammenstößen mit den sie umgebenden Molekülen ausgesetzt. In diesem mikroskopisch kleinen, chaotischen Umfeld werden die fundamentalen Gesetze der Thermodynamik, die unsere makroskopische Alltagswelt bestimmen, neu geschrieben. Ein internationales Team von Forschern aus Barcelona, Zürich und Wien entdeckte nun, wie ein mit Laserlicht gefangenes Nanoteilchen den berühmten zweiten Hauptsatz der Thermodynamik zeitweise verletzt – ein Umstand, der auf einer menschlichen Zeit- und Längenskala unmöglich ist. Die Wissenschafter berichten dazu in der jüngsten Ausgabe des namhaften Journals “Nature Nanotechnology”. (more…)
Eines der wesentlichen Phänomene der Quantenphysik ist die Existenz von sogenannten Verschränkungszuständen, wobei Teilchen in einer scheinbar paradoxen Art und Weise miteinander verbunden sind. Verschränkungszustände bilden die Grundlage für eine Reihe von neuartigen technologischen Anwendungen. In vielen Fällen kann deren Nützlichkeit durch erhöhte Komplexität gesteigert werden. Ein Forscherteam rund um den Wiener Physiker Anton Zeilinger hat nun die komplexesten Verschränkungszustände nachgeweisen, die bislang mit Photonen – elementaren Lichtteilchen – geschaffen wurden. Die Forschungsergebnisse, die aktuell in der renommierten Fachzeitschrift PNAS erscheinen, bringen die effiziente Nutzung von Quanteneffekten in technologischen Anwendungen wieder einen Schritt weiter.
Als Quantenverschränkung wird ein Effekt bezeichnet, der es zwei oder mehreren Teilchen scheinbar erlaubt, einander ohne Zeitverzögerung über beliebige räumliche Distanzen hinweg zu beeinflussen. Obwohl dieses Verhalten im Rahmen der Quantenphysik an sich weitgehend verstanden ist, widerspricht es unserer Intuition. (more…)
