Die gute alte Zeit im Labor

13. März 2024 von Laborjournal

Je älter unser Forscher Ernst wird, desto mehr trauert er auf ganz eigene Weise der guten, alten Zeiten nach. „Früher war alles besser im Labor“ kann man daraus allerdings nicht unbedingt schließen …

 

(Gezeichnet von Rafael Florés. Über 200 weitere Labor-Abenteuer von „Forscher Ernst“ gibt es hier.)

Verdauungs-Fantasien

6. März 2024 von Laborjournal

Ihr Opfer war so gut wie tot, das stand außer Frage. Noch krabbelte es auf zittrigen Beinen am Rand des leuchtend roten Fangeisens entlang, noch tastete es mit seinen Fühlern nach dem süßlichen, fauligen, verführerischen Duft ihrer Nektardrüsen. Doch nur wenige Millimeter weiter, und es würde mehrere ihrer Sinneshärchen berühren und die gespannten Tellereisen ihrer Fangblätter binnen 100 Millisekunden zuschnappen lassen. Widerstand war zwecklos.

Natürlich könnte sich Dionaea muscipula, die Venusfliegenfalle, von Sonnenlicht, Kohlendioxid, Wasser und Mineralien des Bodens ernähren. Doch jeden Morgen wacht sie auf und entscheidet sich aufs Neue für etwas anderes: Gewalt!

Warum? Weil sie an ihrem nährstoffarmen Standort einfach nicht auf die Stickstoff-Leckerli verzichten kann, die auf ihr herumkrabbeln.

Hat sie einen Arthropoden in einem ihrer Fangblätter eingeschlossen, bewerten Chemorezeptoren dessen Verwertbarkeit. Erachtet sie ihr Opfer als schmackhaft, versiegelt sie das klebrige Grab vollständig. Selbst Flüssigkeit kann dann nicht mehr austreten. Kleine Drüsen sondern nun ein Verdauungssekret ab, dessen Amylasen, Esterasen, Phosphatasen, Proteasen, Ribonukleasen und in geringen Mengen auch Chitinasen den gefangenen Gliederfüßer bis auf Molekülebene zersetzen. Nach zehn Tagen ist das Festmahl vorbei. Nur unverdauliche Reste wie Beine und Chitinpanzer bleiben übrig und fallen zu Boden, sobald sich die Fangblätter erneut öffnen und aufrichten. Das Massengrab zu Füßen der Venusfliegenfalle wächst.  Diesen Beitrag weiterlesen »

Das schmackhafte Brot der Forschung

28. Februar 2024 von Laborjournal

 

Veröffentlichungen sind das Brot des Wissenschaftlers. Doch trocken schmeckt es ihm nicht. Erst wenn ordentlich Butter und Belag in Form von Zitierungen draufgeschmiert werden, wird es ihm zum wirklichen Genuss. Und zwar je dicker, umso mehr – seit der Einfluss von Impact-Punkten und Zitierzahlen bei der Bewertung von Forschungsqualität fast schon ins Absurde gewachsen ist.

Seit Langem haben wir in mehreren Beiträgen versucht klarzumachen, dass die reine Zahl der Zitate den echten Einfluss der zitierten Arbeit auf nachfolgende Forschung nur sehr unzureichend widerspiegelt – und damit letztlich auch nicht ihre tatsächliche Qualität (siehe etwa „Wachsweiche Zitierzahlen“, „Zitierungen — Kein Maß für Qualität oder Einfluss“ oder „Mehr Zitate durch Open Data“).

Stimmt aber womöglich wenigstens der Umkehrschluss, dass Publikationen, die nicht zitiert werden, gar keinen Wert für nachfolgende Forschung haben? Dazu ein Zitat von Dag W. Aksnes, Professor am Nordic Institute for Studies in Innovation, Research and Education in Oslo:

So einfach ist es nicht, dass Artikel ohne Zitate wenig Wert haben. Sie können dennoch wichtig sein, um die Forschung voranzubringen. Sie können zum Beispiel die Ergebnisse früherer Studien bestätigen oder zeigen, dass zwei Dinge nicht miteinander verbunden sind.

Rein konfirmatorische Studien und negative Ergebnisse also. Genau das, was die Zeitschriften gerne ablehnen, da es den Zitatefluss für ihren Journal-Impact-Faktor zum Stottern bringt. Und was die Autorinnen und Autoren daher nicht nur den Belag, sondern oft genug gleich das ganze Brot kostet.

Dabei ist der wahre Wert konfirmatorischer Studien und negativer Ergebnisse für den wissenschaftlichen Fortschritt längst gezeigt (siehe etwa „Vom Triangulieren beim Experimentieren“, „Warum so negativ?“ oder „Negativ hilft“). So wäre beispielsweise die aktuelle Repliktionskrise sicherlich deutlich kleiner, würden mehr davon durchgeführt, publiziert – und auch trotz vergleichsweise magerer Zitierraten entsprechend honoriert.

Manche Scheibe Brot kann schlichtweg auch ohne fetten Belag ziemlich schmackhaft sein.

Ralf Neumann

(Illustration kreiert via Dall-E2)

 

Zum Eigennutz genötigt

21. Februar 2024 von Laborjournal

Aus unserer Reihe „Gut gesagt!“ zum Thema „Wissenschaftszeitvertragsgesetz (WisszeitVG) und befristete Stellen in der Forschung“:

 

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[…] Die Hochschulen bieten unter solchen Bedingungen weniger die Rahmenbedingungen für Forschung als maximal noch für die Ausarbeitung von Forschungsphantasien, die mangels finanzieller Ressourcen zum überwiegenden Teil nie in die Tat umgesetzt werden. Damit geht der gesellschaftliche Mehrwert von Wissenschaft verloren: Bewerbungen und die Konkurrenz um Drittmittel werden zum Selbstzweck, dem sich alles andere unterzuordnen hat. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werden durch die künstliche Erschaffung existenzieller Nöte dazu gezwungen, nur auf den eigenen Nutzen zu schauen, statt für das Gemeinwohl zu arbeiten – ein Ziel, das viele von ihnen ursprünglich gerade zur Wahl ihres Berufes motiviert haben dürfte. Die Folge ist Frustration auf allen Ebenen. […]

 

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… Schrieben Amrei Bahr, Kristin Eichhorn und Sebastian Kubon in Laborjournal 7-8/2022 („#IchBinHanna – Warum prekäre Arbeit der Wissenschaft nachhaltig schadet“, S. 34-37).

 

Warum Blau trotz Rot? — Gute Frage!

14. Februar 2024 von Laborjournal

Oft heißt es in der Wissenschaft: Wichtiger als Antworten zu finden ist es, die richtigen Fragen zu stellen. Bleiben wir kurz dabei – und fragen unsererseits: Wodurch zeichnen sich „richtige Fragen“ aus? Wohl dadurch, dass sie den Weg zu klaren Experimenten ermöglichen, deren Resultate zu wichtigen neuen Erkenntnissen führen.

Und damit wären wir bei einem Knackpunkt der ganzen Sache angekommen. Denn ob eine Frage „richtig“ in dem Sinne war, dass sie tatsächlich zu „wichtigen“ Erkenntnissen führte, entpuppt sich oft erst lange nachdem man sie ursprünglich gestellt hatte. Woraus zwangsläufig folgt: Wenn man im Voraus beurteilen will, ob eine Frage zu wichtigen Erkenntnissen führen werde, kann man ganz schön daneben liegen.

Nehmen wir als Beispiel eine frisch veröffentlichte Studie zur Blaufärbung von Heidelbeeren (Sci. Adv., doi.org/mf5t). Die Autoren um Rox Middelton von der Universität Bristol formulieren gleich zu Beginn der Einleitung ihres Artikels die entscheidende Frage:

Heidelbeeren sind sichtbar blau – die Pigmente, die sie enthalten, sind es jedoch nicht. So zeigen neuere Arbeiten auch deutlich, dass die Farbvariationen von Heidelbeeren tatsächlich nicht in erster Linie von deren Pigmentierung abhängen. Die Anthocyane, die diese Früchte in hohen Konzentrationen enthalten, haben im Allgemeinen dunkelrote Streuprofile. Wie kommen dann Früchte wie Heidelbeeren und Schlehen zu ihrer blauen Farbe?

Warum kann einem die Heidelbeere blau aus den Büschen entgegenleuchten, wenn sie doch nur dunkelrote Anthocyane als Farbstoffe enthält? Eine Frage, die eigentlich schon sehr lange formuliert sein dürfte – schließlich ist der aus den blauen Beeren gewonnene Heidelbeersaft tatsächlich dunkelrot (siehe Bild oben). Doch offenbar war es für die Wissenschaft bislang nicht wirklich eine richtige Frage – also eher keine, die den Gewinn neuer und vielleicht sogar wichtiger Erkenntnisse versprach.

Entweder Rox Middelton et al. sahen dies nun anders, oder sie gingen sie einfach trotzdem mal an. Middelton dazu in einer PressemitteilungDiesen Beitrag weiterlesen »

Wie man den eigenen Körper überlistet

7. Februar 2024 von Laborjournal

Ihr nächster Vortrag kommt bestimmt – sei es auf einer Konferenz, vor einem DFG-Panel oder vor einem Bewerbungskomitee. Inhaltlich sind Sie natürlich exzellent vorbereitet. Jetzt fehlt nur noch das richtige Mindset – selbstbewusst, überzeugend und zuversichtlich.

Unsere Empfehlung: Ab mit Ihnen aufs nächstbeste WC, Beine schulterbreit stellen, Arme in die Hüfte stützen – und genau so für zwei Minuten verharren. Denn diese Wonder-Woman-Pose bewirkt Magisches. Ihr Hypothalamus stimuliert Ihre Hypophyse, die wiederum Ihren Hoden oder Eierstockfollikeln – je nachdem, was Sie persönlich präferieren – signalisiert, das Dominanz-Hormon Testosteron ins Blut auszuschütten. Gleichzeitig inhibiert Ihre Hypophyse Ihre Nebennierenrinden und die Konzentration des Stresshormons Cortisol in Ihrem Blut sinkt. Das Resultat: Dank des hormonellen Jungbrunnens fühlen Sie sich nicht nur relaxt, sondern überlegen. Das DFG-Komitee soll Ihre Arbeit ruhig kritisieren. Ihrer Ausstrahlung wird es nicht lange widerstehen können.

Psychofirlefanz erwidern Sie? Tatsächlich hat Power Posing kleine, aber statistisch signifikante Konsequenzen: Es beeinflusst die Herzfrequenz (Acta Psychol. doi.org/ggrjq5), kann Angstzustände verringern (PLoS One. doi.org/f46p) und die Erfolgschancen in Jobinterviews erhöhen (J. Appl. Psychol. doi.org/f7j7xs).

Übrigens können Sie Power Posing auch an jeglichem Ort in der Öffentlichkeit betreiben. Wir empfehlen dennoch einen gewissen Sichtschutz. Verstörte Blicke aus Ihrer Umgebung könnten die Botenstoffmagie Ihres Blutes drosseln.

Das ist jedoch nur ein Beispiel, wie leicht sich unser Körper überlisten lässt.  Diesen Beitrag weiterlesen »

Der Eppi-Flüsterer

31. Januar 2024 von Laborjournal

Das mit den jüngsten Forderungen nach mehr Kommunikation vonseiten der Wissenschaftler hat Forscher Ernst offenbar nicht ganz richtig verstanden …

 

(Gezeichnet von Rafael Florés. Über 200 weitere Labor-Abenteuer von „Forscher Ernst“ gibt es hier.)

 

Zur Filterkraft von Literatur-Datenbanken

24. Januar 2024 von Laborjournal

Raub-Verlage (Predatory Publishers), gekaperte Zeitschriften (Hijacked Journals), Papiermühlen (Paper Mills), Citation Delivery Vehicles, … – schon oft berichteten wir, wie immer mehr „Unternehmen“ mit diesen und anderen windigen Manövern Profit aus den Zwängen und Nöten des wissenschaftlichen Publikationssystems schlagen. Siehe etwa hierhierhier
oder hier. Die Folge davon: Der Anteil an Publikationen von zumindest zweifelhafter Qualität, die diese Machenschaften in den Scientific Record spülen, schwillt immer stärker an.

Könnten die einschlägigen Literatur-Datenbanken für wissenschaftliche Publikationen hier nicht als Filter fungieren?

Ein internationales Autoren-Quartett hat in diesem Sinne Clarivate’s Web of Science und Google Scholar zumindest hinsichtlich eines Teilaspekts stichprobenartig  verglichen: Wie viele Zitierungen listen beide in ihren Datenbanken, die zu gekaperten Zeitschriften (Hijacked Journals) führen? (Equilibrium. Quarterly Journal of Economics and Economic Policy 18: No. 4).

Dazu halten die Vier zunächst einmal fest:  Diesen Beitrag weiterlesen »

Tomatensaft ist nicht nur Geschmackssache

17. Januar 2024 von Laborjournal

Tomatensaft ist nicht jedermanns Sache. Zwar stellt allein Deutschland jährlich rund 22 Millionen Liter des Gebräus her. Doch sein muffiges Aroma versagt dem Nacht­schatten-Elixier einen Platz in der Haute Cuisine. Mit einem simplen Trick lässt sich das tomatige Geschmackserlebnis indes aufwerten: Begeben Sie sich einfach auf mehrere tausend Meter Höhe. Über den Wolken werden Sie seinen fruchtigen Duft und süß-frischen Geschmack loben. Erdige und giftige Untertöne sind dort verflogen. So schenkt alleine die Lufthansa an Bord ihrer Maschinen jährlich etwa zwei Millionen Liter Tomatenjuice aus. So viel wie Bier!

Wie kann verflüssigte Tomatengrütze dem Zauber des Hopfentropfens den Thron streitig machen? Mit einem fiesen Trick: Auf einer Reise-Flughöhe von zehn bis zwölf Kilometern herrscht in der Kabine ein Unterdruck, der den Atmosphärenbedingungen zwei Kilometer über dem Meeresspiegel entspricht. Ihr Blut enthält dort etwas weniger Sauerstoff, was die Empfindlichkeit Ihrer Geruchs- und Geschmacksrezeptoren beeinträchtigt. Außerdem halten Fluggesellschaften die Luftfeuchtigkeit in der Kabine bei 10 bis 15 Prozent, was Nase und Mund austrocknet und Ihre Chemosensorik weiter leiden lässt. Auch die audiovisuelle Grundbelastung in den Kabinen von Luftfahrzeugen beeinflusst übrigens die Wahrnehmung von Reizen (J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform., doi.org/gmbp88).

Als Folge erhöhen sich Ihre Wahrnehmungsschwellen für Geruchs- und Geschmacksstoffe – und das nicht unerheblich. Beispielsweise erkennt der menschliche Gaumen Ethylbutanoat – einen der wichtigsten Geschmacksträger in Ananas- und Orangensaft – unter Normaldruck bei 0,5 Mikrogramm pro Liter. Bei Unterdruck steigt die Detektionsgrenze jedoch auf bis zu fünf Mikrogramm pro Liter. Die Konsequenz: Süße und salzige Speisen schmecken bis zu 30 Prozent weniger intensiv und müssen stärker gewürzt werden, um hoch oben nicht als fad zu gelten. Im Gegensatz dazu bleiben Säuren und Bitterstoffe vom Luftdruck unbeeindruckt. Entsprechend empfinden Sie herkömmlichen Kaffee als bitter, Riesling als sauer. Auch fruchtige und kräftige Umami-Aromen bleiben in der Wahrnehmung stabil.

Dem auf Meereshöhe höchstens als Bloody Mary erträglichen Tomatensaft gereicht all das zum Vorteil: Das muffige Reformhaus-Getränk avanciert zur fruchtig-frischen Gaumenfreude (Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Jahresbericht 2010). Als es die US-Fluggesellschaft United Airlines im Mai 2018 wagte, Tomatensaft nur noch auf Langstreckenflügen anzubieten, entpuppte sich das als PR-Desaster. Kunden drohten, erst wieder ein United-Flugzeug zu betreten, wenn ihr lieb gewonnenes Tomatensaft-im-Flugzeug-Ritual wieder im Getränkeangebot steht. Umgehend ruderte die Fluglinie zurück:

You say tomato. We say, we hear you. Tomato juice is here to stay.

Henrik Müller

 

(Der Text erschien in leicht anderer Form als Editorial unseres letzten Laborjournal-NEWSLETTERS. Wer den NEWSLETTER samt solcher Editorials regelmäßig alle zwei Wochen per E-Mail zugeschickt bekommen möchte, klicke sich bitte hier entlang!)

 

Urin ist gelb, aber warum?

10. Januar 2024 von Laborjournal

Es ist bemerkenswert, dass ein alltägliches biologisches Phänomen derart lange unerklärt blieb.

So bringt es Brantley Hall vom Department of Cell Biology and Molecular Genetics der University of Maryland auf den Punkt. Tatsächlich war bis jetzt nicht wirklich bekannt, was unseren Urin gelb macht. Hall et al. haben die alte Frage nun gelöst – und, wie das bei der Auflösung eines langwierigen Rätsel meist der Fall ist, an prominenter Stelle veröffentlicht: Nature Microbiology 9, 173-84.

Klar, was unserem Urin die gelbe Farbe gibt – das weiß man bereits seit über hundert Jahren: Urobilin heißt der Farbstoff, und der entsteht seinerseits aus dem orangefarbenen Bilirubin.

Etwas weiter ausgeholt: Beim Abbau des Häms roter Blutkör­perchen entsteht unter anderem konjugiertes Bilirubin. Dieses wird in den Darm überführt, der es zum Teil ausscheidet. Einen anderen Teil dekonjugieren Beta-Glucuro­ni­da­sen zu freiem Bilirubin, welches daraufhin ins Serum des Darm-Leber-Kreislaufs rückresorbiert wird. Zugleich können Darmbakterien das Bilirubin weiter zum farblosen Urobilinogen reduzieren, das unmittelbar weiter zum gelben Urobilin oxidiert wird. Dieses kann in der Folge deutlich bequemer über den Urin aus dem Serum entsorgt werden und erleichtert somit das Auswaschen des gesamten anfallenden Bilirubins.

Die große Unbekannte in dem ganzen Abbau-Spiel war bis heute jedoch das Enzym, das Bilirubin zum instabilen Zwischenprodukt Urobilinogen reduziert. Dass es Bilirubin-Reduktase heißen würde, war schon lange klar, doch nun haben Hall et al. es endlich auch molekular aufgespürt: Mit ausgiebigem Metagenom-Screening unserer Darmbakterien identifizierten sie es vor allem in Vertretern des Stammes Firmicutes, oder neuerdings Bacillota. Womit zugleich auch klar wurde, warum sowohl eine geschädigte wie auch die noch nicht voll ausgebildete Darmflora von Säuglingen zu Fällen von Gelbsucht führen können: Das abgebaute Bilirubin kann im Leber-Darm-Kreislauf nicht ausreichend reduziert werden, und der entstehende Überschuss wird in Haut und Augäpfeln eingelagert.

Ein Zusammenhang, der es umso verwunderlicher macht, dass dieser Mechanismus erst jetzt entschlüsselt wurde. Zumal die Metagenomik schon eine ganze Weile gut und mächtig funktioniert. Und zumal die prominente Veröffentlichung ja quasi im Voraus garantiert war.

Ralf Neumann

(Zeichnung: Randomtoons)