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.)

 

Hunger macht Mensch und Mikrobe giftig

12. April 2023 von Laborjournal

“Tout ce qui est vrai pour le Colibacille est vrai pour l’éléphant”, sagte der französische Biologe Francois Monod 1972 – „Was für E. coli gilt, trifft auch auf den Elefanten zu“. Markant beschrieb er damit, dass die fundamentalen Regeln der Molekularbiologie grundsätzlich vom einfachsten Bakterium über das gesamte Organismenreich bis hin zu uns Menschen gelten.

Komisch, dass einem dieser Spruch bei folgender Überschrift sofort in den Sinn kommt: „Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass auch Bakterien ‚hangry‘ werden“. Über die Hungerwut („Hangriness“) und wie man Menschen da in wieder heraushelfen kann, hatten wir ja erst unlängst an dieser Stelle geschrieben. Dort hieß es etwa:

Hungergefühl und negative Emotionalität korrelieren über demographische Faktoren hinweg (PLoS ONE, doi.org/h4g5). Der Werbeslogan „Du bist nicht du, wenn du hungrig bist“ eines bekannten Erzeugers von Zuckerspeisen behält also tatsächlich Recht. Hunger macht „hangry“.

Und weiterhin:

Obendrein ist „hangriness“ nicht auf die Spezies Mensch beschränkt. Beispielsweise erwecken ausgehungerte männliche Taufliegen in Reichweite des Futtertrogs den Krieger in sich (Anim. Behav., doi.org/gkb6mz). Auch sollten Sie Zebrafinken direkt nach einer Fastenkur besser nicht in die Quere kommen (Endocrinology, doi.org/f5d2qt).

Hunger macht Mensch, Fink und Fliege also irgendwie „giftig“. Im übertragenen Sinne.

Bei Bakterien passiert das offenbar bisweilen wirklich. Zumindest zeigen das die Resultate der Studie, die sich hinter der oben erwähnten Überschrift versteckt. Deren Autoren sind Forscher aus Harvard und Princeton sowie dem dänischen Biotechnologie-Konzern Danisco unter Leitung des Mikrobiologen Adam Rosenthal; „Hauptdarsteller“ ist das Darmbakterium Clostridium perfringens (Nat. Microbiol., doi.org/j42p).  Diesen Beitrag weiterlesen »

Monogamie? Eher selten!

5. April 2023 von Laborjournal

Ein Harem aus hundert Geschlechtspartnern? Sie beginnen zu hyperventilieren beim Gedanken daran? Weil zu viel Sex, sagen Sie? Zu stressig, finden Sie? Dann fragen Sie mal einen Bullen der Südlichen See-Elefanten (Mirounga leonina). Seine jährliche Überlebenschance sinkt von 80 auf 50 Prozent dank Extrem-Polygamie. Jedoch nicht etwa, weil er jede Nacht eine andere seines Harems beglückt und sein Herz irgendwann schlappmacht. Sondern weil er sich vor dem Sex-Marathon vollfressen muss. In den Augen einer See-Elefanten-Kuh ist er nämlich erst mit drei bis vier Tonnen Lebendgewicht Robben-Adonis genug, um Nebenbuhler am Strand auszustechen. Und das ist der Haken: Das Speckschicht-Anfressen funktioniert nur in besonders nahrungsreichen Gewässern – und somit direkt vor den hungrigen Mäulern von Orcas und Haien. No risk, no fun eben (R Soc Open Sci. doi.org/j33c).

Vielmännerisch und gnadenlos: Die Nacktmull-Königin

Natürlich geht die Harem-Rollenverteilung auch anders herum. Ein Beispiel aus den Halbwüsten Ostafrikas: die Nacktmulle (Heterocephalus glaber). Bei diesen Nagetieren stehen einer einzigen Nacktmull-Königin zwei bis vier Liebhaber auf Abruf zur Verfügung. In unterirdischen Brutkammern zeugt sie mit ihnen alle 2,5 Monate bis zu 27 Jungtiere. Damit enden aber die Liebenswürdigkeiten der Monarchin. Über den Rest ihres bis zu 300-köpfigen und komplett unfruchtbaren Staats herrscht sie gnadenlos. Wer nicht zum Harem gehört, gräbt im Dunkeln Tunnel, sucht in der afrikanischen Hitze nach Futter oder umsorgt ihren Nachwuchs. Ihr Psychoterror stresst die Untertanen sogar so sehr, dass deren Geschlechtsorgane nicht heranreifen. Ohne Letztere können Untergebene aber keine Hormone produzieren, die ein Brutpflegeverhalten auslösen. Deshalb gibt die Nagerkönigin ihren Jüngern den royalen Kot zum Fressen. Dieser enthält das Sexualhormon Östradiol, das die Beta-Mulle dann doch veranlasst, sich um die Blagen ihrer Königlichen Hoheit zu kümmern (Nature. doi.org/j33j). Na, dann doch lieber See-Elefant?

Egal, ob Polygynie (Vielweiberei) oder Polyandrie (Vielmännerei) – beides ist in der Tierwelt nicht selten. Von Fruchtfliegen, Grillen und Heuschrecken über Murmeltiere und Rothirsche bis hin zu Mantelpavianen, Gorillas und Schimpansen – Polygamie ist an der Tagesordnung. Bei Säugetieren sind polygyne “Beziehungen“ mit 90 Prozent sogar das am häufigsten vorkommende Paarungssystem. Monogamie ist eher die Ausnahme (Proc. R. Soc. Lond. B. doi.org/bmh2d8).

Ja, selbst das Sinnbild der Treue – das Seepferdchen-Paar, das sich mit seinen Schwänzen umarmt und ein Leben lang zusammenbleibt – wechselt fröhlich die Sexualpartner und nimmt es nicht mal mit deren Geschlecht so genau. Experimentierfreudig und untreu zahlt sich evolutionstechnisch anscheinend aus: Je nach den Randbedingungen zeigen Männchen wie Weibchen vieler Spezies über alle Tierordnungen hinweg monogames wie polygames Fortpflanzungsverhalten. Die lebenslange, feste Monogamie ist hingegen eine kulturelle Erfindung.

Evolutionsbiologisch überrascht deshalb nicht: Laut der Elitepartner-Studie 2020 waren ein Drittel aller deutschen Menschen schon untreu – Frauen übrigens häufiger als Männer. Ihrer besseren Hälfte, liebe Leserin oder lieber Leser, erklären Sie all das aber vielleicht lieber nicht! Und falls doch, erwähnen Sie bloß nicht Laborjournal in diesem Zusammenhang!

Henrik Müller

(Illustr.: YouTube / Science Magic Show)

 

(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!)

 

Ideen bitte nur während der gesetzlich vorgeschriebenen Arbeitszeit!

29. März 2023 von Laborjournal

So ganz hat es unser Forscher Ernst noch nicht auf dem Schirm, dass das Arbeitsministerium per Gesetz jetzt auch eine Pflicht zur Arbeitserfassung für Wissenschaft und Forschung eingeführt hat …

 

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

 

Von großen Heuschrecken- und kleinen Menschen-Genomen

22. März 2023 von Laborjournal

 

Das größte bisher bekannte Genom eines Insekts steckt in den Zellen der alpinen Heuschrecke Bryodemella tuberculata – auf deutsch: die Gefleckte Schnarrenschrecke. Nachgemessen hatte ein internationales Team um den korrespondierenden Autor Oliver Hawlitschek vom Leibniz-Instituts zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB) im Museum der Natur Hamburg – und kam auf 21,96 Pikogramm (pg) DNA für den haploiden Chromosomensatz (1C) (PLoS ONE 18(3): e0275551. doi: 10.1371/journal.pone.0275551).

Die „Rekord-Entdeckung“ könnte allerdings schon bald abgelöst werden, schließlich liegen von den mehr als einer Million beschriebener Insekten bislang nur von 1.345 Spezies Größenangaben zu deren Genomen vor. Was aber vorerst bleibt: Damit ist das Schnarrenschrecken-Genom rund siebenmal größer als unser humanes: Bei Frauen wiegen die 3,19 Gigabasenpaare (Gb) des haploiden Kerngenoms 3,26 pg, die 3,13 Gbp ihrer männlichen Artgenossen kommen auf 3,20 pg.

Dass wir Menschen bezüglich dieses C-Werts (Gbp/1C) weit weg von einem Spitzenplatz liegen, ist indes schon lange klar. Bereits vor über zwanzig Jahren fassten wir zu diesem Thema zusammenDiesen Beitrag weiterlesen »

Die alte Dampflok Wissenschaft und ihre Heizer

15. März 2023 von Laborjournal

 

Manchmal fragen wir uns, was unsere Artikel bei Leserinnen und Lesern auslösen. Und ob da womöglich auch eine Art Kopfkino stattfindet …

Hin und wieder scheint das tatsächlich zu passieren. Zu unserem Artikel „Kein Platz für Opportunisten und Narzissten“ erhielten wir beispielsweise folgende Rückmeldung:

 

Sehr geehrte Redaktion […],

danke für den Artikel. Beim Lesen kam mir ein Bild in den Sinn, dass die Situation in der Wissenschaft – oder vielmehr ihr Wesen – für mich recht gut beschreibt. Ich stelle mir die Wissenschaft, in meinem Fall die „Life Sciences“, als eine alte Dampflok vor, die viel Getöse und viel Qualm macht. Sie kommt voran, wenn auch nur sehr schwerfällig und steif. Ihr Kesselfeuer ernährt sich von Karriere-Träumen – eine schier unerschöpfliche Energiereserve.

Ihre Energiebilanz ist aber mehr als ungünstig. Die Heizer haben viel zu tun. Wenn sie fleißig sind, dann dürfen sie den feinen Herrschaften in ihren wohligen Pullman-Salonwagen kurzeitig Gesellschaft leisten. Vielleicht wird ihnen ja auch irgendwann einmal ein dauerhafter Platz zugeteilt – und ein junger Traum schafft es in den Führerstand.

Lohnt es sich, diesem alten Stahlmonster ein „Upgrade „zu geben? Oder ist es nicht sinniger, gleich einen modernen Triebwagen mit vielen Sitzmöglichkeiten und besserer Energiebilanz zu besorgen?  …

Ich kann sie jedenfalls gerade ganz deutlich durch all den Qualm und Dreck sehen, die alte Dampflok. (Ich stecke gerade in einer SFB-Begutachtung und mein Vertrag endet zum x-ten Mal).

Beste Grüße […]

 

Treffend! Aber nicht nur das. Auch herrlich fantasievoll!

Liebe Leserinnen und Leser, gerne mehr davon!

(Foto:The Durango Herald)

Sind Wasserbäder Stromfresser? Oder sind’s doch eher die Thermocycler?

8. März 2023 von Laborjournal

(Die folgenden Absätze zur Energiebilanz von Wasserbädern und Thermocyclern sind Teil des Textes zur Produktüber­sicht „Wasserbäder“ in unserer aktuellen Printausgabe. Da sie indes von größerem Interesse sein dürften und dort ein wenig versteckt erscheinen, bringen wir sie hier nochmals separat: …) 

[…] Wie der Name schon sagt, lässt man in Wasserbädern Proben zum Temperieren in Wasser schwimmen. Allerdings kann man auch auf Wasser verzichten und stattdessen kleine Metallkügelchen in die Wannen füllen. Die Temperaturübertragung ist mit den Beads zwar nicht ganz so gut wie mit Wasser, weil sie sich nicht so lückenlos an die Oberfläche der Gefäße anschmiegen wie eine Flüssigkeit. Die Gefahr von kleineren Überschwemmungen auf der Bench oder durch Kontaminationen des Wassers ist man mit ihnen aber endgültig los.

 

 

Kügelchen-Bäder haben aber noch einen weiteren Vorteil, der in Zeiten knapper und teurer Energie durchaus relevant ist: Ihr Stromverbrauch ist deutlich niedriger als derjenige klassischer Wasserbäder. Einer Studie des britischen Spezialisten für Energieeinsparung im Labor Andy Evans zufolge senken Metallkügelchen den Energieverbrauch eines Acht-Liter-Wasserbads bei 65 Grad Celsius um 72 Prozent verglichen mit einem älteren Standardwasserbad – und immerhin noch um 60 Prozent gegenüber einem energiesparenden modernen Wasserbad.

Allzu viel Einsparpotenzial sollte man sich von Wasserbädern aber dennoch nicht versprechen – die wahren Energiefresser im Labor verbergen sich an anderen Stellen. Zu diesem Schluss kam zumindest der Energiebeauftragte der Harvard University Quentin Gilly. Er fragte sich, ob bereits simple Verhaltensregeln für den Umgang mit Laborgeräten genügen, um Energie einzusparen, und startete das folgende ExperimentDiesen Beitrag weiterlesen »

Die unheimlichen Begegnungen mit Ameisenarten

1. März 2023 von Laborjournal

Sind Sie schon mal mit Vollspeed in einen Ameisenhaufen gecrasht? Es ist ein äußerst ungünstiger Ort, zu Boden zu gehen – glauben Sie mir! Zweierlei schießt Ihnen in dem Moment durch den Kopf. Zunächst: Wo bei Wotan kam dieses [Schimpfwort Ihrer Wahl]-Ding her? Dann: Seit wann sind Krabbeltiere derart nachtragend?

Ihr Zweirad ist zwar unbeschadet, das Ameisenhaus aber erheblich zerstört – was das ansässige Ameisenvolk mehr als doof findet. Blitzschnell entscheidet es, Sie einer Leibesvisitation zu unterziehen. Die Folgeminuten verbringen Sie also damit, durch den Wald zu hüpfen und möglichst viele Mandibeln-wetzende, Säure-absondernde Ameisenkriegerinnen abzuschütteln – hoffentlich bevor die Hautflügler liebgewonnene Körperhöhlen erreichen.

 

Die 24-Stunden-Ameise produziert das schmerzhafteste Gift aller Insekten (Foto: Geoff Gallice)

Erst im Anschluss dämmern Ihnen die globalen Konsequenzen Ihrer Spontaninspektion des Ameisenbaus: Einzelne Ameisenkolonien können mehrere Jahrzehnte alt werden. Mit 29 Jahren ist eine Königin der Schwarzen Wegameise (Lasius niger) sogar das älteste bekannte Insekt der Welt. Ein Ihnen erteiltes „Hausverbot“ ist nächstes Wochenende also sicher nicht vergessen.  Diesen Beitrag weiterlesen »

Elephantöse Forschung

22. Februar 2023 von Laborjournal

Unser Forscher Ernst ist sich sicher, dass der gute alte Jacques Monod niemals darüber nachgedacht hat, was er mit seinem Spruch über E. coli und Elefanten bei späteren Studenten anrichten könnte…

 

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

 

Zu den Flüssen zwischen anwendungsbezogener und Grundlagenforschung

15. Februar 2023 von Laborjournal

Die Klagen aus der Grundlagenforschung nahmen zuletzt hörbar zu: „Apply or die!“ – „Wende an oder stirb!“ –, schon länger lautet so deren sarkastischer Kommentar auf den wachsenden Druck, dass die Wissenschaft möglichst Ergebnisse produzieren solle, die unmittelbar in konkrete Anwendungen münden können. Klar, das ist kein schlechtes Ziel. Dennoch mahnen insbesondere die Vertreter der akademischen Grundlagenforschung an, dass mit zu starker Priorisierung des Anwendungsaspekts ihre Forschungsfreiheit zunehmend ausgehöhlt werden könnte. Und die ist immerhin verfassungsrechtlich garantiert.

Hintergrund ist natürlich, dass die Forschungspolitik immer vehementer ein klar ersichtliches Anwendungspotenzial in den Projekten der Forscher fordert – und dass die Forschungsförderer daher immer größere Schwierigkeiten haben, reine und ergebnisoffene Grundlagenforschung zu finanzieren. Dabei ist doch allseits bekannt, dass die allermeisten Dinge, die heute „in Anwendung“ sind, ihren Ursprung in völlig zweckfreien, von reiner Neugier getriebenen Forschungsunternehmungen hatten: Antibiotika, Röntgenbilder, Genetischer Fingerabdruck, … – nur drei Beispiele von vielen.

Bei allen diesen Errungenschaften dämmerte das Anwendungspotenzial erst, nachdem man die zugrundeliegenden Phänomene auch wirklich grundlegend verstanden hatte. Und in den meisten Fällen hatte man nicht mal mit zielgerichteten Forschungsplänen nach ihnen gesucht. Vielmehr stieß man im freien Schalten und Walten ergebnisoffener Grundlagenforschung eher zufällig auf ein bislang unbekanntes Phänomen, erkannte die Bedeutung der Resultate – und analysierte das Phänomen durch gezieltes Experimentieren weiter, bis man es grundlegend verstand. Erst dann kamen die Ideen, wie und wofür man das Ganze konkret weiterentwickeln und anwenden konnte.

So weit, so gut. Jetzt lesen wir mal vor diesem Hintergrund die folgenden Zeilen aus einer Pressemeldung der Ruhr-Universität Bochum:

Alte Gelbe Enzyme, kurz OYEs, vom englischen Old Yellow Enzymes, wurden in den 1930er-Jahren entdeckt und seitdem stark erforscht. Denn diese Biokatalysatoren – gelb gefärbt durch ein Hilfsmolekül – können Reaktionen durchführen, welche für die chemische Industrie sehr wertvoll sind, etwa Medikamentenvorstufen oder Duftststoffe herstellen. Obwohl OYEs in vielen Organismen vorkommen, ist ihre natürliche Rolle für diese Lebewesen bisher kaum bekannt – möglicherweise, weil der wissenschaftliche Fokus auf der biotechnologischen Anwendung lag.

Und springen von hier in das Abstract des in der Pressemitteilung vorgestellten Papers eines Teams von Bochumer Chlamydomonas-Forscherinnen und -Forscher (Plant Direct, doi: 10.1002/pld3.480). Auch hier lauten gleich die ersten zwei Sätze:  Diesen Beitrag weiterlesen »