Nasenspray oder Orgasmus?

21. Juni 2023 von Laborjournal

Kribbelt der Heuschnupfen auch mal wieder in Ihrem Rachen? Und Ihre Augen brennen? Sie brauchen nur ins Sonnenlicht zu zwinkern und schon entlädt sich – übrigens mit bis zu 160 Stundenkilometern – der nächste Nieser? In Zeiten zukünftiger Epidemien und Endemien und Pandemien vielleicht interessant zu wissen: Wie viele Meter schaffen Sie mit Ihrem Nasenauswurf? Das hängt ganz von der Schlagkraft Ihrer Sekret-Tröpfchen ab. Messen sie mehr als 100 Mikrometer im Durchmesser, folgen sie einer ballistischen Flugbahn. Dann ist nach etwa einem halben Meter Schluss. Zehnfach kleinere Partikel hingegen werden von Turbulenzen und Wirbeln der erzeugten Gaswolke weiter transportiert. Sie erreichen alles, was bis zu 2,50 Meter entfernt ist (J. Fluid Mech. doi.org/f5w535) – also auch Deckenventilatoren, Klimaanlagen und Lüftungsschächte zum Nachbarlabor. Zielen Sie bei Ihrer nächsten Niesattacke daher sorgfältig.

Unterdrücken können Sie sie schließlich nur schwerlich. Zwar ist der Niesreiz kein echter Reflex, weil willentlich beeinflussbar. So können Sie etwa auf Ihr Philtrum drücken, also die Rinne zwischen Nase und Oberlippe, oder Ihre Zunge an den Gaumen pressen. Aber warum sollten Sie das tun? Medizinisch ist es bekanntlich besser, jedem Niesreiz nachzugeben. Denn unterdrückte Nieser erzeugen in Ihrer Mundhöhle einen Luftdruck von bis zu 0,4 bar (Comput. Biol. Med. doi.org/f8ht4r). Nicht alle Blutgefäße und Trommelfelle halten diesem Druck stand.

Der Niesreiz selbst wird durch eine Reizung der Nasenschleimhaut ausgelöst – durch Fremdkörper, Krankheitserreger, zu viel Schleimhautsekret, aber auch Staub und helles Licht. Von Erkältungen und Nasennebenhöhlenentzündungen bis hin zu Allergien und Druckunterschieden auf Flugreisen kann vieles Ihre Nase verstopfen. Was aber tun, wenn Sie die unangenehme Schwellung der Schleimhaut lindern wollen, aber gerade kein Nasenspray zur Hand ist? Kein Problem: Ein Orgasmus tut‘s auch. Geschlechtsverkehr – mit obligatem Höhepunkt (!) – verbessert die Nasenatmung genauso gut wie ein schleimhautabschwellendes Arzneimittel (Ear Nose Throat J. doi.org/gm795r). Anders als ein solches Dekongestivum wirkt er ganzheitlich abschwellend. Einen Haken gibt’s allerdings: Im Gegensatz zum Nasenspray ist Ihre Nasenatmung drei Stunden nach einem Schäferstündchen wieder auf dem Ausgangsniveau. Für kontinuierliches Durchatmen müssten Sie also regelmäßig ran.

Von der medizinischen Notwendigkeit kontinuierlichen Beischlafs können Sie Ihre willfährigen Erfüllungsgehilfen recht einfach überzeugen: Weisen Sie auf die neurophysiologische Ähnlichkeit von Niesvorgang und Orgasmus hin. Bei beiden leiten sensorische Nervenfasern Reize an Ihren sensorischen Cortex, Spannung baut sich auf und Ihr Kleinhirn löst bei Überschreiten einer Aktivierungsschwelle plötzlich koordinierte Muskelreaktionen aus.

Welche Muskeln sich unwillkürlich kontrahieren – ob die im Rachen oder jene im Beckenbereich – ist dann doch beinahe Nebensache, oder? Schließlich aktiviert beides das Belohnungssystem Ihres Gehirns – und Sie verspüren Befriedigung.

Henrik Müller

(Illustration kreiert mit OpenAI’s KI „Dall-E2“)

 

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Warum haben wir das jetzt erst entdeckt?

14. Juni 2023 von Laborjournal

Immer wieder widersprechen gewisse Entdeckungen auf den ersten Blick jeglicher Erwartung oder Intuition – sodass ein großer Teil der Forscherwelt sie zunächst nicht glauben will. Als Paradebeispiel dient seit jeher die Maisgenetikerin Barbara McClintock, die vor achtzig Jahren herausfand, dass es im Erbgut mobile DNA-Elemente gibt, die nahezu beliebig von einer Stelle im Genom in eine andere hineinspringen können. Das Dogma vom stabilen Informationsträger DNA besagte damals, dass diese unbedingt unverändert an die nächste Generation weitergegeben werden müsse, da sonst das schiere Mutations-Chaos drohe. Folglich lieferte McClintock eine geradezu ungeheuerliche Erkenntnis, die dennoch in den folgenden Jahrzehnten klar bestätigt wurde. 1983 erhielt sie den Nobelpreis.

 

Mit den Standardmethoden der Virus-Jäger nicht zu fassen: Bakterien-mordende Autolykiviridae

 

Oft genug läuft es aber genau andersherum. Da entdeckt jemand etwas – und die Kollegenschaft reibt sich verwundert die Augen, warum man das nicht schon viel früher aufgespürt hatte.

So geschehen etwa bei der Entdeckung der sogenannten „kleinen RNAs“. Heute weiß man, dass die Zellen von Pflanzen und Tieren einen ganzen Zoo dieser kurzen RNA-Ketten aus meist zwischen 20 und 40 Nukleotiden produzieren. Ihre Entdeckung begann allerdings erst in den 1990er-Jahren. Was umso erstaunlicher war, als sich herausstellte, dass sie jede Menge Zellprozesse auf ganz entscheidende Weise mitsteuern.

Warum aber dieses „Spätzünden“ bei den kleinen RNAs? Weil die Forschung komplett auf ihre schon länger bekannten „großen Vettern“ fokussiert war – also Boten-, Transfer- und ribosomale RNA. Diese RNA-Moleküle bestehen aus deutlich längeren Nukleotid-Abfolgen und sind allesamt in den Prozessen der Proteinsynthese gemäß der Anleitung des genetischen Codes aktiv. Klar, dass sie aufgrund dieser zentralen Rolle mannigfach studiert wurden. Was dabei allerdings methodisch passierte, war folgendes:  Diesen Beitrag weiterlesen »

Work-Life-Balance am Kipppunkt

7. Juni 2023 von Laborjournal

Unser Forscher Ernst hat noch einige Schwierigkeiten, das Konzept der Work-Life-Balance zu verstehen …

(Gezeichnet von Rafael Florés. Jede Menge weiterer Labor-Abenteuer von „Forscher Ernst“ gibt es hier.)

 

Warum Rumknutscherei beinahe Impfungen ersetzt

31. Mai 2023 von Laborjournal

 

 

Küssen Sie gern – vor allem Ihren Partner oder Ihre Partnerin? Warum eigentlich? Warum tut’s nicht auch ein regelmäßiger Handschlag? Oder wie wäre es mit Nasereiben? Auch schnüffeln etliche Tiere zur Begrüßung gern am Hinterteil des Artgenossen. Klar, durch Ihren aufrechten Gang wird das etwas schwieriger. Und Ihr Gegenüber würde bestimmt auch erstmal einen Satz zur Seite machen. Aber sicher würden Ihre Mitmenschen mit der Zeit Verständnis zeigen.

Wozu also diese ständige Rumknutscherei?

Natürlich liegt die Antwort auf der Hand: Sie wollen genau wissen, was Sache ist. Beim Küssen kommen Sie nämlich den Nasolabialfurchen zwischen Nasenflügeln und Mundwinkeln Ihres Gegenübers nahe – einem Sammelpunkt von Pheromonen. Und diese olfaktorische Visitenkarte informiert Sie über die Qualität des Immunsystems Ihres potenziellen Sexualpartners.   Diesen Beitrag weiterlesen »

Vorteilhafte „Ball-Kleider“

24. Mai 2023 von Laborjournal

Wie Evolution funktioniert, zeigt sich oft am anschaulichsten an besonders ausgefallenen Eigenschaften einzelner Organismen.

Nehmen wir als Beispiel die Zwerg- oder Kleinzikaden (Cicadellidae). Diese Insek­ten­familie zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass deren 0,2 bis 3 Zentimeter großen Mitglieder die einzigen sind, die sogenannte Brochosomen bilden. Die Evolution „erfand“ solche Brochosomen also erstmals in der Vorfahrenlinie der heutigen Zwergzikaden – und bis heute offenbar nirgendwo anders in der belebten Welt.

Sehen aus wie kleine Fußbälle: Brochosomen

Doch was sind Brochosomen? Kurz gesagt sind es 0,2 bis 4 Mikrometer große „Hohl-Bällchen“. Der innere Hohlraum wird dabei von einer Oberfläche umspannt, die sich – fast wie bei alten Leder-Fußbällen – aus fünf- und sechseckigen Protein-Lipid-Einheiten zusammensetzt. Die Zwergzikaden bilden diese Mini-Bällchen im Golgi-Komplex bestimmter Zellen der Malpighischen Gefäße, scheiden sie als eine Art Granulat am Hinterleib aus und verteilen sie mit speziellen Borsten der Hinterbein-Tibien auf Körper und Flügeln.

Da die Brochosomen extrem hydrophob sind, liegt nahe, dass sie die Kleinzikaden vor Wasser schützen. Außerdem soll das „Ball-Kleid“ (Sorry, der musste jetzt sein!) verhindern, dass die kleinen Krabbler am Ende rettungslos mit dem von ihnen selbst abgesonderten, zuckrigen Honigtau verkleben.

Schön und gut, aber was lehren uns die Zikaden-Bällchen jetzt über die Evolution? Zunächst einmal: Die Evolution plant nie voraus. Es wird also nicht so gewesen sein, dass die Zwergzikaden-Vorfahren vor dem großen Problem standen, dass sie allzu nass wurden oder an ihrem eigenen Saft verklebten – und dass deren Evolution sie dann deswegen gezielt die Brochosomen entwickeln ließ, um Abhilfe zu schaffen.   Diesen Beitrag weiterlesen »

Nervige Zeit- und Geldverschwendung für Manuskripte

17. Mai 2023 von Laborjournal

„Mein Vollzeitjob besteht gerade darin, abgelehnte Manuskripte für eine andere Zeitschrift neu zu formatieren – und mich dabei superproduktiv zu fühlen.“

Viele werden sich wiederfinden in diesem nicht ganz ironiefreien Tweet, den der Ernährungsphysiologe Katsu Funai von der University of Utah Anfang des Jahres abschickte. Und er ist bei weitem nicht der Einzige, der auf Twitter über den enormen Zeitaufwand klagt, den es kostet, wenn man ein Manuskript, das man gemäß den Anforderungen einer Zeitschrift formatiert hat, für die Zweiteinreichung bei einer anderen Zeitschrift in ein völlig anderes Format umarbeiten muss.

„Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie lange es dauert, Artikel für Zeitschrifteneinreichungen neu zu formatieren?“, fragte daher Megan Davies, Postdoc in der Epidemiologie der Universität Kopenhagen, ebenfalls auf Twitter. Und fuhr fort: „Wir haben uns das gefragt und beschlossen, darüber zu schreiben! Wir haben die verlorene Zeit und das verlorene Geld berechnet sowie Editoren und Forscher befragt – und einige neue Vorschläge für Formatierungsrichtlinien entwickelt.“

Das Ergebnis ist jetzt nachzulesen in dem Paper mit dem Titel „Saving time and money in biomedical publishing: the case for free-format submissions with minimal requirements“ (BMC Medicine 21: 172), bei dem Megan Davies als Co-Autorin fungiert. Demnach registrierten Seniorautor Tibor Varga und sein Team zunächst einmal unter „302 führenden biomedizinischen Fachzeitschriften […] eine große Vielfalt an Enreichungsanforderungen“. Und stellten nachfolgend fest: Diesen Beitrag weiterlesen »

Zum Vermehren bitte zerpflücken lassen

10. Mai 2023 von Laborjournal

Immer wieder zum Staunen, was die Natur mit ihrem „Chef-Gestalter“ Evolution an skurrilen, zugleich aber raffiniert ausgefuchsten Phänomenen hervorbringt. Zum Beispiel die Vermehrung durch Sich-Zerpflücken-Lassen, die israelische Forscher im Rahmen der Symbiose zwischen Boxer-Krabben der Spezies Lybia leptochelis mit Anemonen der Gattung Alicia herausfanden (PeerJ 5: e2954).

 

Boxer-Krabbe hält ihre Lieblings-Anemone in beiden Scheren

 

Skurril genug ist ja schon, dass die Boxer-Krabben zeitlebens und obligat je eine der besagten Anemonen in beiden Scheren halten. Was haben die beiden davon? Die Anemonen helfen den Krabben bei Feindabwehr und Nahrungsaufnahme, bekommen dafür aber nur einen begrenzten Return: Zwar nutzen sie mit den Krabben ein Transportvehikel, das sie zu ansonsten unerreichbaren Futterquellen bringt – aber wenn sie dann mal futtern, wacht die Krabbe streng über die Menge der Nahrungszufuhr, damit die Anemonen sie am Ende nicht vollends überwuchern.

Doch das war es nicht, was die Israelis vor allem interessierte. Vielmehr entfernten sie die Anemone aus einer Schere – und schauten, was Lybia machte: Umgehend zerteilte diese die verbliebene Anemone, und bald darauf hatten sich in beiden Scheren wieder „vollständige“ Individuen regeneriert. Prinzipiell das Gleiche geschah, wenn die Israelis einer Krabbe beide Anemonen klauten: Diese entriss daraufhin einem Artgenossen eine Anemone, oder wenigstens ein Fragment davon – und am Ende hatten beide wieder komplett regenerierte Anemonen in jeder Schere.

Die starke genetische Homogenität innerhalb der Alicia-Anemonen brachte die Israelis am Ende zu dem Schluss, dass sie sich überhaupt nur durch dieses „Zerpflückt werden“ vermehren. Woraufhin sie verkündeten, dass dies wohl das erste Beispiel überhaupt sei, wonach eine Spezies die asexuelle Vermehrung einer anderen induziere.

Wie gesagt, immer wieder erstaunlich, welche Phänomene und Strategien die Evolution in Einzelfällen stabil etabliert.

Ralf Neumann

(Foto: DOI 10.7717/peerj.2954/fig-1)

Forschung am Förderband

3. Mai 2023 von Laborjournal

Aus unserer Reihe „Gut gesagt!“ zum Verhältnis von Grundlagen- und angewandter Forschung:

 

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Die moderne akademische Forschung gleicht eher einer Fabrik mit Förderband als der illustren Diskussionsrunde von Raffael. Sie ist ganz besonders in den letzten drei oder vier Jahrzehnten nach betriebswirtschaftlichen Kriterien auf Effizienz getrimmt worden. Dies nicht nur in der naturwissenschaftlichen Forschung übrigens, sondern vermehrt auch in den Geisteswissenschaften. Je mehr Geld in die Wissenschaft fließt, desto mehr und desto schneller können sich die Steuerzahlerinnen und Steuerzahler fassbare Resultate erhoffen. Diese erwartet man in der Form von gesellschaftlich relevanten Anwendungen und Lösungsansätzen. „Social Impact“ heißt der entsprechende Paragraph im Forschungsantrag (auch wenn man in der Evolutionsbiologie eher theoretisch ausgerichtet arbeitet). Die Wissenschaft als Deus ex Machina, die unsere Probleme löst, ob technischer oder gesellschaftlicher Art. So wie man heutzutage zum Arzt geht und von der modernen Medizin ein schnell wirkendes Heilmittel erwartet, so rechnet man damit, dass die Wissenschaft praktische Lösungen komplexer Probleme liefert. Oder zumindest einen messbaren Output an Publikationen, welche zu solchen Lösungen führen sollen. Je mehr Geld investiert wird, desto mehr angewandte Weisheit soll also am anderen Ende der Pipeline in Form von wissenschaftlichen Artikeln heraussprudeln.

Schön wär‘s. Leider funktioniert Grundlagenforschung so nicht. Und leider bleibt auch die angewandte Forschung längerfristig stecken, wenn keine echte Grundlagenforschung mehr betrieben wird. Oder wie es Louis Pasteur einst trefflich ausgedrückt hat: Es gibt gar keine angewandte Forschung, nur Forschung und Anwendungen der Forschung.

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… Sagte der Wiener Wissenschaftsphilosoph und Evolutionsbiologe Jonathan Jäger in Laborjournal 7-8/2020 („Selbstzensur und Produktivitätswahn in der akademischen Wissenschaft“, S. 26-29)

 

Sie sind lecker!

26. April 2023 von Laborjournal

Es wimmelt auf Ihnen! Da können Sie sich noch so viel schrubben, fünfmal am Tag duschen und regelmäßig Ihre Hände desinfizieren. Reinlichkeit ist und bleibt nicht Ihre größte Tugend. Selbst bei penibler Körperpflege bevölkern beinahe genauso viele Mikroorganismen Ihre Oberfläche wie Sie selbst aus Körperzellen aufgebaut sind – also mehr als 30 Billionen (Cell. doi.org/gg9z6d). Da Ihre Mitbewohner zwar klein, aber viele sind, machen sie einige Hundert Gramm Ihrer Lebendmasse aus. Sie, liebe Leserin oder lieber Leser, sind die perfekte Petrischale!

Besonders einladend wirken Sie auf Bakterien und Pilze, aber auch für Archaeen sind Sie äußerst attraktiv. An talgigen Stellen Ihrer Haut errichtet vor allem das lipophile Propionibacterium sein Zuhause. Bakterien, die es feucht mögen, wie etwa Staphylococcus und Corynebacterium, bevorzugen dagegen Ihre Ellenbogenbeugen und Füße. An erstgenannter Stelle konkurrieren sie dabei mit Hefepilzen der Gattung Malassezia. Ihre Füße sind ebenfalls ein Paradies für Aspergillus, Cryptococcus und Rhodotorula (Nat Rev Microbiol. doi.org/gct5jx).    Diesen Beitrag weiterlesen »

Keine Sorge, Junge!

19. April 2023 von Laborjournal

Die vorläufigen Pläne zur Novellierung des Wissenschaftszeitvertragsgesetzes bringen auch unseren Forscher Ernst in ziemliche Erklärungsnot …

 

(Gezeichnet von Rafael Florés. Jede Menge weiterer Labor-Abenteuer von „Forscher Ernst“ gibt es hier.)