Diese vielen Gaben der Wissenschaft

23. Dezember 2013, 18:44
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Der Jahresrückblick kommt Ende Dezember genauso sicher wie Silvester: Auch die Wissenschaftsredaktion des Standard schaut zurück auf 2013

Es war sein Jahr. Ohne jeden Zweifel. Der wissenschaftliche Höhepunkt 2013 gelang aus österreichischer Sicht Jürgen Knoblich und seinem Team, allen voran Madeline Lancaster vom Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA). Sie haben ein erbsengroßes Gehirn erschaffen. Den Hype um dieses weiße Etwas hat man in den Medien der ganzen Welt verfolgen können. Und weil es ja auch strittige Fragen aufwerfen könnte, stellte Knoblich auch schnell klar: "Das Minihirn ist kein Denkorgan." Immerhin simuliert man damit die frühe Gehirnentwicklung im Mutterleib und schafft damit die Möglichkeit, diese sowie Erbkrankheiten oder früh auftretende Entwicklungsstörungen zu erforschen und Medikamente zu testen.

Dass dem Gehirn und seinen Nervenzellen in diesem vergangenen Jahr besondere Bedeutung zukommt, zeigen Forschungsarbeiten, die nur einige Türen von Knoblichs Labor entfernt vorangetrieben wurden. Dort entdeckten IMBA-Direktor Josef Penninger und Javier Martinez samt Kollegen im März eine fatale Veränderung im Gen CLP11. Sie zerstört Nervenzellen, die Muskeln steuern, und führt zu Muskellähmungen und -abbau, wie er etwa durch die unheilbare, in den meisten Fällen tödlich verlaufende Krankheit ALS, die amyotrophe Lateralsklerose, verursacht wird. Der britische Astrophysiker Stephen Hawking ist der berühmteste ALS-Patient. Nun hoffen die Wissenschafter, dass sie den Grundstein für eine Therapie gelegt haben.

Spur des Vergessens

Grazer Wissenschafter hingegen waren in diesem Jahr dem fortschreitenden Vergessen auf der Spur. Demenz ist eine schleichende Krankheit, die sogar Fruchtfliegen befallen kann. Im September vermeldete Frank Madeo gemeinsam mit Berliner Kollegen und der Grazer Joanneum Research eine erstaunliche Erkenntnis: Spermidin, ein Stoff, der in der männlichen Samenflüssigkeit wie auch in Soja, Weizen, Pilzen und Zitrusfrüchten vorkommt, hält das Fliegenhirn erinnerungsfähig. "Es hilft Eiweißablagerungen im Fliegenhirn abzubauen. Dazu zählen auch die charakteristischen Plaques, die Demenzen zugrunde liegen", sagt Madeo.

Im Knochenmark liegt der Ursprung völlig anderer Erkrankungen: die myeloproliferativen Neoplasien (MPN), bei denen unnatürlich viele Blutkörperchen gebildet werden. Die Ursache für etwa ein Fünftel aller MPNs war bislang unklar.

Forscher um Robert Kralovics vom Forschungszentrum für Molekulare Medizin (CeMM) und Heinz Glisslinger von der Med-Uni Wien stellten im Dezember auf dem weltweit wichtigsten Kongress für Hämatologie, der ASH, die heuer in New Orleans stattgefunden hat, eine Genveränderung vor, die bei etwa drei Vierteln der ungeklärten MPN-Fälle auftritt. Damit zählt die Arbeit nicht nur zu den bedeutendsten Publikationen des Kongresses: Seit wenigen Tagen gehört ein Gentest, der die Mutation nachweist, weltweit zur Diagnose für die Behandlung von MPN.

Die österreichischen Quantenphysiker verfielen angesichts der Life-Science-Erfolge keineswegs in Schockstarre. Wie gewohnt kamen sie zu Ergebnissen, die in wichtigen Journals publiziert wurden. An der TU Wien etwa legte Arno Rauschenbeutel im Juni nicht weniger als den Grundstein für ein globales Quantenkommunikationsnetz. Dass man Atome quantenphysikalisch "verschränken", also über große Distanzen miteinander "verbinden" kann, wurde schon gezeigt. Nun gelang es, einzelne Atome an gewöhnliche Glasfaserkabel zu koppeln. So entsteht ein erstaunlich einfaches, vielseitig einsetzbares Netzwerk für die Quantenkommunikation der Zukunft.

Und auch in Innsbruck konnte man mit quantenphysikalischen Forschungsarbeiten für Aufsehen innerhalb der Community sorgen. Im Mai konnten Physiker aus der Tiroler Landeshauptstadt eine vor 50 Jahren aufgestellte Theorie beweisen: den Zweiten Schall im Quantengas, eine Wärmewelle sogenannter suprafluider Flüssigkeiten. Beobachtet wurde dieser Zweite Schall bisher nur in supraflüssigem Helium. Rudolf Grimm und seinem Team gelang das nun auch in einem Quantengas aus Lithium-Atomen.

Noch ein weiterer wichtiger Nachweis gelang 2013: Ein internationales Forscherteam, darunter der Astrophysiker Olaf Reimer von der Uni Innsbruck, konnte die Vermutung belegen, dass Supernovae der Ursprung für auf hohe Energien beschleunigte Teilchen aus der kosmischen Strahlung sein können.

Plötzliche Gletscherschmelze

Die Schmelzursache von gefrorenem Wasser erforschten im September Klimaforscher um Georg Kaser von der Universität Innsbruck, indem sie den plötzlichen und bis dato ungeklärten Gletscherschwund Mitte des 19. Jahrhunderts analysierten. Bis zu jener Zeit wurde Europa von der sogenannten Kleinen Eiszeit erfasst. Sie begann im 15. Jahrhundert und trieb die Gletscher so weit in die Täler, dass sie tatsächlich ganze Dörfer zerstörten.

Obwohl es Mitte des 19. Jahrhundert sogar noch eisiger war als in den Jahrhunderten zuvor, zogen sich die Eismassen plötzlich zurück. Schuld war die Industrialisierung. Rußpartikel legten sich auf die unteren Bereiche der Gletscher und beschleunigten deren Schmelze.

Einen Schwund der ganz anderen Art erlebt derzeit die Elektronik. Sie untertrifft sich jährlich in Sachen Minimalismus. Einen neuen Rekord stellten Linzer Forscher um Siegfried Bauer mit einem japanischen Forscherteam im Juli auf. Ihnen gelang es, Elektronik in hauchdünne Folien zu integrieren, die nicht nur beweglich, sondern auch dehnbar sind - um sich etwa menschlichen Bewegungen anzupassen. Mithilfe der elektronischen Folie, die zehnmal dünner als Klarsichtfolie und 27-mal leicht als Büropapier ist, lässt sich etwa der Sauerstoffverbrauch während des Sports messen.

Last, but not least darf auch eine wissenschaftliche Entdeckung aus dem Tierreich im Standard-Rückblick auf das Jahr 2013 nicht fehlen: Im Forschungslabor von David Keays am renommierten Wiener Institut für Molekulare Pathologie (IMP) kam man einem bis dahin ungeklärten sowie umstrittenen Umstand auf die Spur: Wo liegt der Magnetsinn, mit dem sich Vögel am Magnetfeld der Erde orientieren? Wissenschafter fanden kleine Eisenkügelchen in den Sinneszellen der Ohren. Neben dem Hören liegt dort - auch beim Menschen - der Sinn für Schwerkraft. Möglicherweise liegt hier die Antwort auf die Frage, warum Vögel in den Süden finden, wenn es kälter, und wieder zurück, wenn es wieder wärmer wird. (Edda Grabar, DER STANDARD, 24.12.2013)

Der Rückblick erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Weitere Highlights und ein Interview mit Jürgen Knoblich finden Sie hier.

  • 2013 war ein Jahr der Life-Sciences.
    illustration: fatih aydogdu

    2013 war ein Jahr der Life-Sciences.

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