Wir suchen Antworten auf die
Herausforderungen des Lebens.

Ob besser lernen, das Klima schützen oder gesund altern – in der Leibniz-Gemeinschaft erforschen wir Themen, die der Gesellschaft nutzen.

Frag Leibniz

Welche Forschungsfrage würden Sie einer Wissenschaftlerin oder einem Wissenschaftler gerne stellen? Jetzt mitmachen und 8 x 2 Tickets für unsere Forschungsmuseen gewinnen.

Lesen Sie unsere Antworten auf Ihre Forschungsfragen:

Werden Männer (männliche Lebenwesen) zur Reproduktion bald überflüssig?

Garantiert nicht!
Eine sexuelle Fortpflanzung wird von fast allen Lebewesen durchgeführt und das ist eigentlich ja sehr erstaunlich. Für eine sexuelle Fortpflanzung müssen sich zwei Individuen treffen, es müssen sehr komplizierte physiologisch Vorgänge in einem eng definierten Zeitfenster durchgeführt werden und am Ende hat man ein neues Individuum (beim Menschen ein Baby) und dieses muss sich jetzt auch erstmal in der Welt zurechtfinden und hier bestehen. Dennoch beschreiten alle höheren Lebewesen diesen Weg und das wird sich auch nicht ändern.
Mittlerweile kann man einzelne Schritte außerhalb des Organismus (z.B. des Menschen) durchführen. Man kann z.B. eine künstliche Befruchtung „im Reagenzglas“ durchführen und dann den wachsenden Embryo in den Uterus einer Frau einbringen und dort wachsen lassen. Nun mag man argumentieren, dass man dazu ja nur die Frau benötigt. Das vernachlässigt allerdings, dass man bereits für den ersten Schritt der Befruchtung ein männliches und ein weibliches Genom benötigt. Also, egal wie rum man es dreht: für eine erfolgreiche Reproduktion bracht man zwei Individuen und die eine muss weiblich und der zweite muss männlich sein.

Die Antwort stammt von Joachim Weitzel, Abteilungsleiter Reproduktionsbiochemie am Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (FBN) Dummerstorf im Institut für Fortpflanzungsbiologie.

Können Nerven wieder heilen?

Die einfachste und kürzeste Antwort auf die Frage, ob geschädigte Nervenbahnen wieder heilen können, lautet wohl “Kommt darauf an”. Daher fangen wir am besten ganz vorne an und schauen, unter welchen Umständen Nerven wieder heilen müssten.

Eine Ursache ist beispielsweise eine Verletzung, die wir uns zugezogen haben. Schneiden wir uns mit dem Brotmesser in den Finger, werden neben Blutgefäßen auch Nervenbahnen verletzt. Diese vergleichsweise kleinen Verletzungen heilen in der Regel vollkommen problemlos von alleine – der Finger kann also am Ende der Wundheilung genau wie vorher funktionieren. Bei vielen Beeinträchtigungen oder Unregelmäßigkeiten ist der Körper in der Lage, diese bis zu einem gewissen Punkt selbst auszugleichen. Anders sieht es zum Beispiel bei schweren Unfällen oder angeborenen Schäden des Nervensystems aus, bei denen die Funktion so stark beeinträchtigt ist, dass (Selbst-)Heilung bislang nicht möglich ist.

Am DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien untersuchen wir unter anderem genau diese Frage: Wie können wir beschädigte Nerven dazu bringen, wieder zu wachsen und zu funktionieren, sodass betroffene Menschen trotz Verletzung wieder ihren Körper bewegen könnten? Um dem nachzugehen, haben wir ein Gel mit sehr speziellen Eigenschaften entwickelt, welche Nervenzellen zu Wachstum anregen können: das Anisogel.

Anisogel besteht aus zwei Gelkomponenten: Dies sind zunächst viele weiche und mikroskopisch-kleine Gel-Stäbchen. Diese Stäbchen wiederum enthalten geringe Mengen von magnetischen Partikeln, welche sich mithilfe eines magnetischen Feldes nach einer bestimmten Orientierung ausrichten lassen. Unsere Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen fixieren dann die Gelstäbchen, damit sie an Ort und Stelle bleiben, auch wenn das Magnetfeld entfernt wird. Dies schaffen sie, indem sie es in einer umliegenden, besonders weichen Struktur vernetzen (Gelmatrix). So bilden die Gelstäbchen gleichzeitig eine Art stützendes Leitsystem. Experimente zeigen, dass Nervenzellen und Bindegewebszellen problemlos durch die Gelmatrix hindurch wachsen und sich bewegen können. Dabei orientieren sie sich entlang der gebildeten Pfade. Betrachtet man das Gesamtvolumen des Anisogels, löst bereits ein Gelstäbchen-Anteil von einem Prozent dieses gerichtete Wachstum der Nervenzellen aus.

Zwar sind die bisherigen Ergebnisse vielversprechend, doch ist für uns noch ein weiter Weg zu gehen, damit das Anisogel in der Medizin Anwendung finden kann. Dazu gehört unter anderem die Weiterentwicklung des Anisogels: Wenn wir die Idee auf den Menschen übertragen, würde ein Patient oder eine Patientin das Gel nach einer Verletzung in das Rückenmark injiziert bekommen. Da dies alleine aber nicht ausreicht, um die Nervenzellen wachsen zu lassen, muss es unter anderem sogenannte Wachstumsfaktoren enthalten. Wachstumsfaktoren sind, wie der Name verrät, für das Wachstum der Nervenzellen notwendig beziehungsweise unverzichtbar. Grundsätzlich können wir die Wachstumsfaktoren unter das Gel mischen, allerdings brauchen die Zellen zu unterschiedlichen Zeitpunkten verschiedene dieser Faktoren. Ihre Freisetzung zu einem bestimmten Zeitpunkt zu bewerkstelligen, ist daher eine der vielen Herausforderungen für die Zukunft. Diese Weiterentwicklung und die Kombination des Anisogels mit anderen Therapiemethoden wie Zelltransplantation ist ein künftiger Schritt, um es weiter zu optimieren.

Die Antwort stammt von Laura De Laporte, Professorin am DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien und am Institut für Technische und Makromolekulare Chemie der RWTH Aachen University.

 

Referenzen:

Rose JC, Cámara-Torres M, Rahimi K, Köhler J, Möller M, De Laporte L. Nerve Cells Decide to Orient inside an Injectable Hydrogel with Minimal Structural Guidance. Nano Lett. 2017 Jun 14;17(6):3782-3791.

Omidinia-Anarkoli A, Boesveld S, Tuvshindorj U, Rose JC, Haraszti T, De Laporte L. An Injectable Hybrid Hydrogel with Oriented Short Fibers Induces Unidirectional Growth of Functional Nerve Cells. Small. 2017 Sep;13(36).

 

Wie alt kann ein Mensch werden?

Die biologisch maximale Lebenserwartung des Menschen liegt bei ca. 120 Jahren. Andere Arten erreichen hier völlig unterschiedliche Werte. So werden Schimpansen z.B. maximal 50 Jahre alt, Hunde und Katzen höchsten 35, Elefanten etwa 70 und Riesenschildkröten ca. 150 Jahre alt.

Interessant für die Alternsforschung sind immer Arten, die eine besonders lange oder eine besonders kurze Lebensspanne haben. Nacktmulle z.B. können bis zu 30 Jahre alt werden, während die etwa gleich großen Mäuse spätestens nach 4 Jahren sterben. Zudem entwickeln Nacktmulle keine Alterskrankheiten wie Krebs oder Demenz. Wie machen sie dieses? Eine sehr spannende Frage in der Alternsforschung. Der Türkisprachtgrundkärpfling hingegen, ein Fisch aus Ostafrika, bringt es auf nur 2 bis 3 Monaten. In dieser Zeit schlüpft er, wächst, wird geschlechtsreif, pflanzt sich fort und stirbt schließlich. Türkise Prachtgrundkärpflinge leben in temporären Gewässern und müssen daher den gesamten Lebenszyklus in extrem kurzer Zeit durchlaufen. „Ist dieses Muster auch genetisch fixiert?“ fragen sich daher die Alternsforscher.

Die Antwort stammt von Astrid van der Wall, Koordinatorin des Leibniz-Forschungsverbundes Gesundes Altern am Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI).

 

 

Hatten Neandertaler auch chronische Entzündungen?

Wie wohl fast alle Lebewesen hatten auch Neandertaler chronische Entzündungen. Neandertaler zählen zu den best-untersuchten Vertretern unserer langen menschlichen Stammesgeschichte. Über manchen Neandertaler existieren regelrechte „Krankenakten“. Neben Knochenbrüchen sind dabei arthritische Befunde besonders häufig nachgewiesen: Knochenwucherungen legen auch chronische Entzündungen nahe. Mitunter waren betroffene Gelenke nur sehr eingeschränkt beweglich, und sicherlich litten die Erkrankten auch unter erheblichen Schmerzen. Wahrscheinlich wussten die Neandertaler aber nicht nur von der schmerzlindernden, sondern auch von der entzündungshemmenden Wirkung bestimmter Pflanzen.

Bei machen Individuen bezeugt ein fortgeschrittener Knochenrückgang in den Zahnhöhlen Abszesse und frühe Formen der Parodontitis. Fossiler Zahnstein mit darin enthaltenden Essensresten belegt eine eingeschränkte Mundhygiene, die die Hauptursache von Entzündungen im Mundraum gewesen ist. Entsprechende Befunde reichen weit in der Stammesgeschichte des Menschen zurück.

Ebenso alt wie die Erkrankungen ist aber auch die Krankenpflege. Wir gehen davon aus, dass sich Menschen bereits vor 1,8 Millionen Jahren um Erkrankte kümmerten, sie pflegten und fütterten. Besonders deutlich sind entsprechende Befunde aber für die Zeit des Neandertalers: Geleitet durch Empathie und Fürsorge entwickelten Neandertaler ein ausgeprägtes soziales Miteinander. Dank der Hilfe und Zuwendung anderer haben einzelne Individuen selbst schwere Erkrankungen und Traumata überlebt. Wir haben sogar Indizien, die auf chirurgische Eingriffe (Amputation) schließen lassen. Angesichts solcher Befunde wundert es dann auch kaum mehr, dass Neandertaler im Durchschnitt deutlich älter wurden als frühere Vertreter unserer menschlichen Ahnenreihe.

Die Antwort stammt von Olaf Jöris und Lutz Kindler. Beide sind wissenschaftliche Mitarbeiter am Römisch-Germanischen Zentralmuseum (RGZM), Leibniz-Forschungsinstitut für Archäologie und in dessen Archäologischen Forschungszentrum und Museum für Menschliche Verhaltensevolution MONREPOS tätig.

Was ist Feinstaub und wie schädlich ist er wirklich für den Menschen?

Feinstaub ist eine Mischung aus sehr kleinen festen und flüssigen Teilchen, sogenannten Partikeln, die in der Luft verteilt sind. Sie haben einen Durchmesser von weniger als 10 Mikrometern, was einem Hundertstel Millimeter entspricht. Obwohl sie mit bloßem Auge nicht erkennbar sind, kann man sie bei bestimmten Wetterlagen als eine Art Dunstglocke wahrnehmen.

Die Zusammensetzung von Feinstaub variiert in Abhängigkeit vom Standort. So können zum Beispiel Schwermetalle oder krebserregende polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten sein. Feinstaub kann aus natürlichen Quellen stammen, z.B. Bodenerosion und Saharasandstaub, oder durch den Menschen verursacht werden, z.B. durch Verbrennungsprozesse in Industrie, Automotoren und beim Heizen oder Abrieb im Verkehr. Wenn Feinstaub einer direkten Quelle zugeordnet werden kann, wird er als primärer Feinstaub bezeichnet. Entsteht er erst durch chemische Prozesse in der Atmosphäre, handelt es sich um sekundären Feinstaub. Dazu trägt insbesondere die Tierhaltung in der Landwirtschaft mit der Freisetzung von Ammoniak bei.

Für die Untersuchung von gesundheitlichen Auswirkungen wird Feinstaub in Abhängigkeit von seiner Größe in folgende Gruppen eingeteilt: PM10 mit einem Durchmesser von weniger als 10 Mikrometern, PM2,5 mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 Mikrometern und die ultrafeinen Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 Mikrometern. Dabei steht PM als Abkürzung für den englischen Begriff für Feinstaub, „particulate matter“. Je kleiner die Partikel sind, desto tiefer können sie in die Lunge eindringen und desto größer ist das Risiko für negative Auswirkungen auf die Gesundheit. In der Lunge kann es zu entzündlichen Veränderungen kommen, die sich darüber hinaus auch negativ auf andere Organe wie das Herz-Kreislauf-System auswirken können. Zudem können ultrafeine Partikel über die Lungenbläschen, in denen der Austausch zwischen Luft und Blutkreislauf stattfindet, bis in die Blutbahn gelangen und von dort aus weiter im Körper verteilt werden.

Grenzwerte dienen dazu, das Gesundheitsrisiko zu minimieren. Allerdings gibt es keinen Schwellenwert für gesundheitsschädliche Auswirkungen von Feinstaub, sodass auch unterhalb der aktuellen Grenzwerte negative Effekte auftreten können. Ob jemand gesundheitliche Probleme von Feinstaub bekommt, ist von vielen individuellen Faktoren abhängig und lässt sich pauschal nicht sagen. Besonders anfällig sind Menschen mit Vorerkrankungen, Kinder und Senioren. Da wir unser Leben lang Luft atmen, sollten wir diese so sauber wie möglich halten.

Die Antwort stammt von Tamara Schikowski, Leiterin der Arbeitsgruppe Umweltepidemiologie von Lunge, Gehirn und Hautalterung am IUF – Leibniz-Institut für unweltmedizinische Forschung und Christiane Klasen, Referentin des Institutsdirektors.

Quellen:

WHO Regional Office for Europe: Health effects of particulate matter. Dänemark, 2013. ISBN 978-92-890-0001-7

Webseite des Umweltbundesamtes, abgerufen am 15.03.2019: https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/luftschadstoffe/feinstaub

 

Was genau ist menschliches Bewusstsein?

Bewusstsein ist ein komplexes Phänomen und dementsprechend gibt es vielfältige Konzepte aus verschiedenen Fachgebieten, beispielsweise der Philosophie, der Medizin und der Psychologie, die sich mit dem Thema beschäftigt haben. Man kann grob qualitative von quantitativen Bewusstseinsveränderungen unterscheiden.

Quantitative Bewusstseinsveränderungen umfassen Zustände von vollständiger Wachheit bis zum Tiefschlaf, oder in pathologischen Fällen von abnormer Schläfrigkeit bis zum Koma, die mit einer graduellen Verminderung des Bewusstseins verbunden sind. Qualitativ ist das Bewusstsein dadurch charakterisiert, dass wir uns selbst von der Umwelt abgrenzen können, d.h. wir sind uns bewusst, welche Wahrnehmungen auf Vorgängen in der Umwelt beruhen und welche ausschließlich von unserem Gehirn generiert werden. Man spricht hier von sekundärem Bewusstsein. Beim sogenannten primären Bewusstsein gelingt diese Unterscheidung nicht, das ist beispielsweise bei Trugwahrnehmungen/Halluzinationen der Fall, aber auch im Traumerleben, wo uns im allgemeinen Träume als real erscheinen, obwohl sie keine Entsprechung in der Außenwelt haben.

Die Antwort stammt von Michael Nitsche, Leiter des Forschungsbereichs Psychologie und Neurowissenschaften am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (ifADo).

Eine weitere Antwort stammt von Stefan Dürschmid vom Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN):

Bewusstsein ist eine Erfahrung, die ich mache: „wie ist es“, wenn ich etwas wahrnehme, wenn ich Schmerz aushalte oder wenn ich über eine Erfahrung nachdenke.

So vielfältig wie Erlebnisse sein können, so vielfältig sind auch die Theorien, was Bewusstsein eigentlich ist, gerade weil es so schwer zu erfassen ist. Im Alltag nehmen wir Dinge bewusst wahr, andere aber nicht. Das heißt aber wiederum nicht, dass nur weil etwas unserem Bewusstsein entgeht, wir kein Bewusstsein haben. Spirituelle Praktiken suchen zum Beispiel eine Art von Bewusstsein, in dem wir uns auf lebendige Art wahrnehmen, ohne durch Wahrnehmung von äußeren Reizen gestört zu werden. Nur: Demnach können komatöse Patienten auch Bewusstsein haben? Je besser wir also die Hirnprozesse verstehen, die mit Bewusstsein zusammenhängen, umso besser werden wir Koma-Patienten helfen können.

Allgemein betrachtet werden unter Bewusstsein neuronale Prozesse verstanden, die es ermöglichen, mit der Umwelt effizient zu interagieren d.h. dass wir Ereignissen eine Bedeutung zuschreiben und Schlüsse aus unvollständigen Informationen ziehen können. In dem Sinne ist Bewusstsein etwas, das aus den Merkmalen des Gehirns entsteht. Moderne neurowissenschaftliche Theorien gehen davon aus, dass Bewusstsein darauf basiert, dass große Netzwerke im Gehirn, deren Teilbereiche ganz unterschiedliche Informationen verarbeiten, wie die Bereiche der Hirnrinde und der Thalamus – das „Tor zum Bewusstsein“ – synchron feuern und dadurch die Informationen maximal integriert werden. Vermutlich ist Bewusstsein kein nur dem Menschen eigenes Attribut – zumindest hoch entwickelte Säugetiere verfügen auch darüber.

 

Warum werde ich ausgerechnet im Urlaub krank (und nicht in den stressigen Arbeitstagen und -Wochen davor)?

Der Grund für diesen Effekt (der auch einen Namen hat: Leisure Sickness oder Freitzeitkrankheit) ist wahrscheinlich im Immunsystem zu suchen. Vor einem wichtigen Termin oder während stressiger Arbeitstage werden Stresshormone ausgeschüttet, die die Funktion des Immunsystems anregen können, um uns gesund zu erhalten. Im Urlaub, wenn der Stress auf einmal weg ist, hört diese Stimulation des Immunsystems plötzlich auf. Da das Immunsystem vorher auf Hochtouren gelaufen ist, ist es nun geschwächt. Daher können wir leichter an Infektionen erkranken. Was sich im Immunsystem aber genau verändert, weiß man leider noch nicht.

Am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) untersuchen wir unter anderem den Einfluss von Stress als arbeitsphysiologisch relevanter Faktor auf unser Abwehrsystem. Im weiteren Kontext der oben genannten Frage kann eine Forschungsarbeit von uns aus dem Jahr 2017 von Interesse sein: Wir haben auf Basis von immunologischen Parametern (Entnahme von Blut- und Speichelproben) sowie standardisierten Befragungen untersucht, wie sich Prüfungsstress auf das Immunsystem von 20 Studierenden auswirkt (https://www.ifado.de/blog/2017/11/22/voll-im-pruefungsstress/ sowie https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0188108).

Die Antwort stammt von Carsten Watzl, Leiter der Forschungsabteilung „Immunologie“ am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo).

Wieso träumt man und kann man Träume sichtbar machen?

Die Gründe, warum wir träumen, sind leider immer noch nicht vollständig bekannt. Es gibt Hinweise darauf, dass während des Schlafs Gedächtnisinhalte verfestigt werden, wenn wir tagsüber etwas gelernt haben. Inwieweit hierfür jedoch Träume notwendig sind, ist nicht geklärt. Träume sind Erlebnisse, die im Gehirn generiert werden, insofern ist es bisher nicht möglich, sie – wie beispielsweise in einem Film – sichtbar zu machen. Wir wissen aber, dass in bestimmten Schlafphasen Träume besonders häufig auftreten und besonders bizarr sind. Diese Schlafphasen, es handelt sich hier um den „rapid eye movement“ oder REM-Schlaf, können wir durch Ableitung von Gehirnströmen erkennen.

Die Antwort stammt von Michael Nitsche, Leiter des Forschungsbereichs Psychologie und Neurowissenschaften am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (ifADo).

 

Die Asthmatikerfrage: Enthält die Luft im Wald in unseren mittleren Breiten eigentlich im Winter weniger Sauerstoff als im Sommer?


Die gestellte Frage ist wissenschaftlich komplex und interessant.

Sauerstoff kam vor einigen tausend Millionen Jahren quasi als „Umweltgift“ in die Erdatmosphäre. Mit der Erhöhung der Gehalte an Sauerstoff dürfte sich das Leben auf der Erde dramatisch verändert haben. Somit klingt es auch sehr wahrscheinlich, dass jahreszeitliche Schwankungen an Sauerstoff messbar sein müssten. In unseren Breiten, mit dem Laubfall im Herbst und der blattlosen Zeit im Winter, klingt dies plausibel. Denn Pflanzen produzieren über die Photosynthese Biomasse und den Sauerstoff. Im Winter ruhen oder reduzieren sich diese Prozesse bei vielen Pflanzen, Algen und Bakterien. So konnte es auch nachgewiesen werden: Der Gehalt an Sauerstoff schwankt jahreszeitlich. Jahreszeitlichen Schwankungen sind messbar, allerdings physiologisch vernachlässigbar. Diese sind also nicht gesundheitlich relevant. Wäre dies anders, hätten wir Probleme auf einen Berg zu steigen, da in zunehmender Höhe der Sauerstoffgehalt dramatisch sinkt. Auf den höchsten Gipfeln der Erde beträgt dieser nur noch ein Drittel des Gehalts auf Meereshöhe.

Ausgangsstoff für die Photosynthese ist Kohlendioxid. Als „Klimagas“ besitzt CO2 eine hohe Aufmerksamkeit und Popularität. Allerdings sind die Gehalte in der uns umgebenden Luft im Vergleich zu Sauerstoff mit über 20 Prozent oder sogar Stickstoff mit knapp 80 Prozent extrem gering. Diese bewegen sich im Promillebereich. Somit lassen sich die hohen Sauerstoffgehalte in der Atmosphäre nicht allein durch biologische Soffkreisläufe erklären. Vielmehr profitieren wir und viele andere heute etablierte Lebensformen von einer über viele Millionen Jahre erfolgten Anreicherung des Sauerstoffs in der Atmosphäre. Auch dafür sind nicht ausschließlich biologische Faktoren wie Pflanzen, Algen und Blaualgen verantwortlich. Ein veränderter Vulkanismus und das Aufsteigen sauerstoffreicher Magmaschichten haben zur Anreicherung des einstigen „Umweltgifts“ geführt und damit zur Entstehung des Lebens, wie wir es kennen.

Die Frage zu Sauerstoff und Kohlendioxid kann gut erweitert werden.

Ein noch junges Forschungsfeld ist z. B. die Analyse von Sekundärstoffwechselprozessen und Produkten. So hat sich auch bei Pflanzen die Metaboliten-Profilierung als Forschungsgebiet entwickelt. Man weiß, dass Pflanzen ähnlich wie Bakterien sehr komplexe und vor allem vielfältige Chemiefabriken darstellen. Sie synthetisieren eines der stärksten Nervengifte – Nikotin. Neben den für das eigene Überleben essentiellen Stoffwechselprodukten synthetisieren Pflanzenzellen somit auch eine immense Vielfalt an sekundären Inhaltsstoffen. Dazu zählen auch volatile, also flüchtige Stoffe. Diese übernehmen vielfältige Funktionen zum Schutz, zur Kommunikation und Signalübertragung einer Pflanzen oder von Pflanzen mit ihrer Umgebung. Einige dieser Stoffe haben auch auf unseren Körper eine physiologische Wirkung. Ohne in eine pseudowissenschaftliche Richtung abrutschen zu wollen – es gibt Hinweise, dass der Wald oder ein Waldspaziergang oder auch schon Waldluft auf Grund solcher von Pflanzen produzierten komplexen Stoffgemische eine gesundheitlich fördernde Wirkung besitzen. Was in der Vergangenheit auf Erfahrungswissen beruht hat, kann durch analytische Methoden auch faktisch nachgewiesen werden. Viele dieser volatilen Verbindungen sind in der Vegetationsperiode bedeutsam und unterliegen, da ihre Erzeugung für Pflanzen ressourcenaufwendig ist, jahreszeitlichen Schwankungen. So auch ihr Syntheseorte – das Blatt. Im Gegensatz zum Sauerstoffgehalt lässt sich auf Grund der spezifischeren Funktion solcher flüchtigen Verbindungen vermuten, dass kleinere Schwankungen in der Umgebung eine größere physiologische Wirkung entfalten können. Also nicht nur der Sauerstoffgehalt, sondern komplexe Stoffgemische sind spannende Forschungsfelder.

Ich hoffe, diese Gedanken helfen etwas weiter und wecken die Neugierde an Wissenschaft und der Pflanzenforschung.

Die Antwort stammt von Jens Freitag, Leiter der Geschäftsstelle des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK).

 

Ich habe eine starke Erkältung. Kann ich meine zwei Katzen anstecken?

Die Influenzaviruslinien zwischen Tieren und Menschen unterscheiden sich. Theoretisch könnten Sie zwar Ihre Katzen anstecken, aber dies ist praktisch unwahrscheinlich.

Die Antwort stammt von Günsah Gabriel, Abteilungsleiterin am Heinrich-Pette-Institut, Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie (HPI).

Alex D. Greenwood, Abteilungsleiter Wildtierkrankheiten am Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW), rät dennoch zur Vorsicht:

Katzen können sich bei einer Erkältung von Menschen anstecken, wenn es sich um das Influenzavirus H1N1 handelt. Daher sollten am Virus H1N1 erkrankte Menschen den Kontakt mit Haustieren meiden oder auf entsprechende Hygienemaßnahmen achten.

Welche Folgen hat die Anwendung von Nanotechnologie?

Was wäre wenn wir mit neuen Katalysatoren aus Wasser sauberen Treibstoff gewinnen könnten? Wenn unsere Solarzellen effektiver wären und wir Energie dauerhaft speichern könnten? Wenn wir Fahrzeuge bauen könnten die gleichzeitig leichter und stabiler wären? Wenn wir Krebszellen zerstören könnten ohne umliegendes Gewebe zu schädigen?… Nanotechnologien versprechen vielfältige Lösungen zur Verbesserung unseres Alltags. Nicht nur für zukünftige Anwendungen werden Nanotechnologien einen wichtigen Beitrag leisten – bereits heute werden Nanomaterialien dazu genutzt, Produkten neuartige Eigenschaften zu verleihen.

Dabei müssen wir aber auch die sichere Anwendung von Nanomaterialien betrachten. Die speziellen Eigenschaften von Nanomaterialien gehen mit ihrer Kleinheit einher, die der Größe mancher Viren oder körpereigener Eiweißmolekülen entspricht. Zusätzlich können sie aus verschiedensten chemischen Elementen aufgebaut sein. Die Vielfalt der denkbaren Materialtypen und ihre unterschiedlichen Anwendungsfelder erfordern eine umfassende Betrachtung. Entscheidend sind dabei Antworten auf zwei Fragen: Kann das Material grundsätzlich negativ wirken? Kommt es in Kontakt mit Mensch und Umwelt und wenn ja auf welchem Weg?

Aktuell wird daran geforscht, die genaue Wirkweise der Nanomaterialien noch besser zu verstehen, um dieses Wissen in die Entwicklung sicherer Materialien einbringen zu können. Weitere Forschungsaktivitäten zielen darauf ab, neuartige und einfache  Testsysteme zu entwickeln, die zuverlässige Aussagen über die Wirkung von Nanomaterialien zulassen. Beides sind Themen mit denen sich der Leibniz-Forschungsverbund Nanosicherheit befasst.

 

Die Antwort stammt von Annette Kraegeloh und Christiane Petzold, Leibniz Institut für Neue Materialien www.leibniz-inm.de

Weitere Informationen zum Leibniz-Forschungsverbund Nanosicherheit: www.leibniz-nanosicherheit.de.

 

Wie kann ich lange gesund leben?

Eine einfache Frage, die eine schwierige Antwort nach sich zieht. Die Einflussmöglichkeiten, um lange gesund zu leben, sind vielfältig.

Natürlich gibt es einfache und für jeden einsichtige Verhaltensweisen, die Alter und Gesundheit positiv beeinflussen: ausreichend Bewegung, eine abwechslungsreiche Ernährung, nicht Rauchen und kein Alkohol. Aber neben diesen direkten Einflussmöglichkeiten des Einzelnen gibt es viele andere Faktoren, die entscheiden, ob jemand gesund und lange leben kann. Im Leibniz-Forschungsverbund Healthy Ageing forschen wir an diesen Faktoren. An einem Faktor kommt keiner vorbei: die Gene. Wer bereits langlebige und gesunde Großeltern und Eltern hat, hat selber gut Chancen auf ein gesundes, langes Leben. Wichtig ist dann noch, sich seinen Optimismus zu erhalten. Denn auch ein positives Bild vom Leben im Alter kann dieses erheblich verlängern. Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Lebenseinstellungen einen ähnlichen Effekt hat wie Rauchen oder Nicht-Rauchen.

Die Lebenserwartung des Einzelnen und seine gesundheitliche Verfassung werden auch von der Umwelt bestimmt. Studien zeigen beispielsweise, dass eine gute Bildung und ein besseres Einkommen unmittelbar mit einer höheren Lebenserwartung verknüpft sind. Umgekehrt wirken sich ungünstige Wohnverhältnisse und Umweltbedingungen wie eine starke Belastung durch Schadstoffe und Lärm deutlich negativ auf die Gesundheit und die Lebenserwartung aus. Auch anhaltender Stress, soziale Isolation und Einsamkeit beeinträchtigen die Gesundheit und das Wohlbefinden im Alter. Positiv bemerkbar macht sich der Erhalt von kognitiver und körperlicher Fitness. Eine positive Rolle spielt auch das Einbinden älterer Menschen in die Familie und in außerfamiliäre soziale Netzwerke. Die Übernahme von sinnstiftenden Aufgaben in der Familie oder von Ehrenämtern in der Gesellschaft kann beispielsweise dazu beitragen, Kompetenzen langfristig zu erhalten. Eine wissenschaftlich fundierte Anti-Aging-Behandlung gibt es bisher nicht. Da muss jeder seine eigenen Strategien entwickeln.

Die Antwort stammt von Astrid van der Wall, Koordinatorin Leibniz-Forschungsverbund Healthy Ageing.