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Auf Kollisionskurs: Asteroidencrashtests im Labor

24.08.2015, von , in Karte anzeigen

Simulierter Asteroidencrash

Simulierter Asteroidencrash

Ein Blick in den sternenklaren Nachthimmel: Irgendwo dort oben, gibt es unzählige Asteroiden aus Sand und Staub, die mehrere Kilometer groß sein können, ebenso große Kometen, noch größere Planeten und auch viele Trümmerteile von Himmelkörpern. Sie kreisen in Planetensystemen wie ein Gürtel um einen zentralen Stern. Wissenschaftler sprechen von Trümmerscheiben. Dabei stoßen einzelne Trümmer auch schon mal so heftig zusammen, dass selbst große Körper dabei völlig zerstört werden können und zu vielen kleinen Trümmern zerfallen. Aber was passiert dabei eigentlich genau? Das wollen Wissenschaftler vom Institut für Geophysik und Extraterrestrische Physik der TU Braunschweig jetzt im Rahmen eines deutschlandweiten Forschungsverbundes herausfinden. Sie stellen Weltraumkollisionen im Labor nach, schießen mit Kanonen und feuern faustgroße Sand- und Staubklumpen ab. Denn sie wollen die Entstehung von Planeten und Planetensystemen besser verstehen.


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Die Venusfliegenfalle

17.08.2015, von , in Karte anzeigen

Photosynthese ist der Venusfliegenfalle zu wenig. Deswegen „frisst“ sie Fleisch. “ Dionaea muscipula“, wie die Venusfliegenfalle heißt, wächst auf nährstoffarmen Böden und hat sich darauf spezialisiert, Nährstoffe aus ihren Beutetieren zu beziehen. Wie sie das schafft, und wie sie so schnell reagieren kann, wenn eine Fliege sich in ihr „Maul“ verirrt, das untersuchen an der Uni Würzburg die Wissenschaftler vom Lehrstuhl für Pflanzenphysiologie und Biophysik.


Aktionspotentialmessung der Pflanze

Aktionspotentialmessung der Pflanze

Tests mit Elektroden

Die Forscher um Biophysiker Rainer Hedrich haben die Pflanze für ihre Tests an Elektroden angeschlossen. Eine besondere Rolle spielen bei der Reaktion die Sinneshaare, die die Pflanze in ihrer Falle trägt – die sogenannten Triggerhaare auf der Blattinnenseite. Sechs davon sitzen in jeder Falle, beschreibt Forscher Sönke Scherzer: „Diese lösen ein Aktionspotential aus bei mechanischer Berührung. Und wenn die Venusfliegenfalle zwei dieser Aktionspotentiale bekommt, dann weiß sie, dass ein Insekt in die Venusfliegenfalle gekommen ist, was sich lohnt, zu schnappen und zu verdauen.“ Wird nur eines der Triggerhaare berührt – etwa weil der Wind ein Blatt oder Stückchen in die Falle geweht hat – reagiert die Venusfliegenfalle nicht. Die Reizkontrolle verhindert also überflüssige Schließbewegungen. Innerhalb von Millisekunden verarbeitet die Pflanze diese Reize. Der Fangmechanismus der Venusfliegenfalle gehört somit zu den schnellsten bekannten Bewegungen im Pflanzenreich. Aber mit dem Zuklappen der Falle ist es längst nicht getan.

Die Bildschirmanzeige des Messdiagramms

Die Bildschirmanzeige des Messdiagramms

„Fleischfresser“

Das Phänomen der Carnivorie hat es im Laufe der Evolution häufiger gegeben, erläutert Arbeitsgruppenleiter Dirk Becker. Kannenpflanzen etwa nutzen die Nährstoffe von Tieren, die in ihre Trichter fallen und dort quasi verrotten, greifen so also passiv auf fleischliche Nahrung zurück. Dass die Venusfliegenfalle dagegen aktiv „zubeißen“ kann, verdankt sie ihren Genen: „Das Verdauen des Insekts ist ein Prozess, der über viele Tage passiert, Stunden und Tage und was uns besonders interessiert, ist, wie die ursprünglich rein mechanische Reizweiterleitung umgesetzt wird in eine komplexe physiologische Antwort“, beschreibt Arbeitsgruppenleiter Dirk Becker.

Bewegung bedeutet Leben

Blick ins Gewächshaus

Blick ins Gewächshaus

Die Tests der Würzburger Wissenschaftler haben beispielsweise ergeben: Es ist wichtig, dass das gefangene Insekt sich im Inneren der pflanzlichen Falle weiter bewegt. „Bewegung heißt ‚da lebt was‘ und solange das Insekt zappelt, weiß die Falle, dass es sich lohnt, dieses Objekt festzuhalten und in der Folge zu verdauen und die Nährstoffe aus diesem Fleischklopf mit Beinen aufzunehmen“, beschreibt Institutsleiter Rainer Hedrich. Da die Falle sich anfangs noch nicht hermetisch eng schließt, können kleine Insekten, deren Verdauung mehr Energie verbrauchen als liefern würde, noch entkommen, ergänzt der Biophysiker. Für größere gibt es nur eine Rettung: Stillhalten. „Wer jemals in so eine Falle gerät, sollte nicht in Panik geraten. Wenn man sich nicht mehr bewegt, öffnet die Falle wieder“, beschreibt der Institutsleiter. “

Aber meistens geraten Insekten dann in Panik, sie bewegen sich eher noch stärker und mit jeder Bewegung, mit jedem elektrischen Reiz, den sie auslösen, schnappt die Falle fester zu, bis sie sich nach drei bis vier Stunden hermetisch abriegelt und der Beute sogar die Sauerstoffzufuhr nimmt. Und den grünen Magen mit einer Säure und einem Enzymgemisch verdaut.“ Ähnlich wie im menschlichen Magen.

Mit Duftstoffen lockt die Venusfliegenfalle ihre Nahrung an

Mit Duftstoffen lockt die Venusfliegenfalle ihre Nahrung an

Früchtebouquet

Um Beute in ihr „Maul“ zu locken, gaukelt die Venusfliegenfalle ihrer Beute übrigen vor, selbst Nahrung zu sein: Sie lockt die Fliegen mit einem appetitlichen Geruch in die Falle: Chemische Analysen der Würzburger Forscher zeigten bereits, dass die fleischfressende Pflanze ein Gemisch aus mehr als 60 Duftstoffen freisetzt, das große Ähnlichkeit mit dem Bouquet von Früchten und Blüten hat.

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Hummeln mögen helle Blüten

10.08.2015, von , in Karte anzeigen

Bei der Nektarsuche fliegen Hummeln täglich unzählige Blumen an - Farben dienen dadei der Selektion

Bei der Nektarsuche fliegen Hummeln täglich unzählige Blumen an – Farben dienen dadei der Selektion

Hummeln erbringen wahre Meisterleistungen: Bis zu 18 Stunden pro Tag sammeln sie Nektar und Pollen. Dabei sie fliegen sie bis zu 1000 Blüten an. Doch bei der Frage, welche Blüte angeflogen wird, sind Hummeln wählerisch. Es kommt unter anderem auf die Farbe an.

 

 

 

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Die Klangwelt der Natur – Soundscape-Ökologie

03.08.2015, von , in Karte anzeigen

 

Der Umweltwissenschaftler Hannes Röske hält eine Karte der Schorfheide in der Hand. Auf ihr sind die Standorte markiert, an denen Mikrofonkästen hängen sollen.

Der Umweltwissenschaftler Hannes Röske hält eine Karte der Schorfheide in der Hand. Auf ihr sind die Standorte markiert, an denen Mikrofonkästen hängen sollen.

Wie klingt eine Landschaft? Welche Tiere beeinflussen die Klänge und welche Rolle spielt der Mensch in der Geräuschkulisse? Diese Fragen erforschen Ökologen der Klanglandschaften, auch Soundscape Ökologen genannt. Ihre Disziplin ist noch sehr jung, erst einige Jahre alt. Wissenschaftler der Soundscape Ökologie nehmen die Geräusche einer Landschaft auf und analysieren sie. Doch wie erfolgreich ist die neue Disziplin? Kann sie interessante Details über das Verhalten der Tiere hervorbringen? Das untersuchen Wissenschaftler der Universität Freiburg am Institut für Biologie. Sie hängen 300 Mikrofone in deutschen Naturräumen auf, zum Beispiel in der Schorfheide nördlich von Berlin. Julia Beißwenger war dabei.


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Grüne Invasion: Auf Pflanzenjagd im Stadtdschungel

27.07.2015, von , in Karte anzeigen

Das Greiskraut heißt so wie es aussieht, wie das Haupt eines Greises mit weißem Haar

Das Greiskraut heißt so wie es aussieht, wie das Haupt eines Greises mit weißem Haar

Immer mehr neue Pflanzenarten tauchen in Deutschland auf. Vor allem große Städte sind laut Bundesamt für Naturschutz regelrechte Einfallstore für grüne Neuankömmlinge. Aber wer sind diese Einwanderer und woher kommen sie? Sollten wir uns über neue Pflanzen freuen oder sie bekämpfen? Antworten auf diese Fragen suchen Vegetationsökologen der TU Braunschweig ganz in der Nähe einer Autobahnauffahrt – an einer vielbefahrenen Straße im Norden der Stadt. Dieses Gebiet ist das artenreichste in ganz Niedersachsen. Carmen Woisczyk hat die Forscher begleitet.

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Auf Biegen und Brechen – Das Fahrrad-Prüflabor in Waltrop

20.07.2015, von , in Karte anzeigen

Fahrräder sind oft starken Belastungen ausgesetzt (Foto: Colourbox)

Fahrräder sind oft starken Belastungen ausgesetzt

Es gibt Menschen, die mit ihrem Fahrrad halsbrecherische Strecken fahren: Einen Abhang hinunter, über Wurzeln, über Steine, über Gräben… Das hat nur noch wenig mit gewöhnlichem „Fahrradfahren“ zu tun, das ist Extremsport. Es ist klar, dass das Fahrrad bei dieser Art von Beanspruchung ganz besonders robust sein muss. Ein Prüflabor in der Nähe von Dortmund testet Fahrräder deshalb – auch e-Bikes und gewöhnliche City-Räder, aber eben auch High-Tec-Fahrräder nur für den Extremsport. Unser Reporter Aeneas Rooch hat das Fahrrad-Labor besucht.

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Müll im See – Wie kommt das Mikroplastik in die Muschel?

13.07.2015, von , in Karte anzeigen

Entnahme einer Muschel aus dem Aquarium

Entnahme einer Muschel aus dem Aquarium

Dass in den Weltmeeren große Mengen von Plastikpartikeln herumschwimmen, ist mittlerweile bekannt. Verantwortlich dafür ist Plastikmüll, der zu kleinen Partikeln zerrieben wird, sind aber auch Produkte der Kosmetikindustrie, die sogenanntes Mikroplastik enthalten. Da verwundert es nicht, dass sich diese Partikel auch in Binnenseen und Fließgewässern anreichern. Das Bayerische Landesamt für Umwelt untersucht nun , wie sich Mikroplastik auf die Tier- und Pflanzenwelt auswirkt. Die ersten Versuchstiere sind Muscheln. Roland Söker hat für die Durchblicker den Versuch beobachtet.

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Blutsauger gesucht – Zecken sammeln für die Wissenschaft

06.07.2015, von , in Karte anzeigen

Reporterin Charlotte Grieser versucht die Maus zu packen

Reporterin Charlotte Grieser untersucht eine Maus auf den Befall mit Zecken

Heimtückisch stürzen sie sich auf ahnungslose Spaziergänger und saugen ihnen das Blut aus! Zecken sind ziemlich unangenehme Biester und können außerdem Krankheiten übertragen. Aber wo gibt es die meisten Zecken, welche Umweltfaktoren begünstigen ihre Ausbreitung und was übertragen sie eigentlich wirklich? Das Zeckenprojekt des Karlsruher Instituts für Technologie untersucht seit mehreren Jahren die Verbreitung und die Population von Ixodes ricinus in Baden-Württemberg, gefördert vom Landesumweltministerium. Dafür muss man die Zecken aber erst mal haben! Unsere Reporterin Charlotte Grieser ist mit Wissenschaftlerinnen auf Zeckenfang gegangen.

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Wenn Piloten müde werden – Tests im Simulator

29.06.2015, von , in Karte anzeigen

Der Flugsimulator der Uni Kassel ist der Boing 747 nachempfunden.

Der Flugsimulator der Uni Kassel ist der Boing 747 nachempfunden.

Auf Langstreckenflügen haben auch Piloten ihre „Durchhänger“. Wann genau sie diese Tiefs haben, ob nach zwei, vier oder sechs Stunden: Das wollen Arbeitspsychologen an der Uni Kassel heraus finden. Sie haben in Zusammenarbeit mit der Lufthansa eine Studie dazu gestartet und einen Flugsimulator gebaut, wo sie den Piloten im wahrsten Sinne in die Augen schauen. Jens Wellhöner hat ihn ausprobiert:

 

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Fahrstuhl für Fische

23.06.2015, von , in Karte anzeigen

Blick auf den Fischlifteingang. Wie schnell finden die Fische da wieder heraus? (Foto: Imke Boeckmann)

Blick auf den Fischlifteingang. Wie schnell finden die Fische da wieder heraus?

Frei und ungehindert stromauf- oder stromabwärts schwimmen. Das können Fische in den meisten Flüssen nicht mehr. An Stauwehren heißt es für sie Stopp. Bei geringen Höhenunterschieden können zwar Fischtreppen den Tieren Auf- und Abstieg ermöglichen. Bei besonders hohen Stauwehren ist eine solche Konstruktion aber meist viel zu aufwendig. Deswegen soll nun eine Neuentwicklung weiterhelfen: der Fischlift. Ob Brasse, Zander und Lachs bereitwillig den Fahrstuhl nutzen? Biologe Andreas Hoffmann vom „Büro für Umweltplanung, Gewässermanagement und Fischerei“ und ein Forscherteam vom Karlsruher Institut für Technologie untersuchen das. Leila Knüppel hat sie begleitet.

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