Prachtvolle Schlange, scheußliches Gift
So unsagbar schön sie ist, so gefährlich ist ihr Biss: Die Blaue Bauchdrüsenotter (Calliophis bivirgatus) macht Jagd auf andere schnelle Giftschlangen. Um ihre Beute zu erwischen, ist sie ihrerseits auf ein schnell wirkendes Gift angewiesen – und dieses hat es wahrhaft in sich, wie nun ein australisches Forscherteam von der University of Queensland herausgefunden hat. Gelingt es der Schlange, einem ihrem Opfer das Gift zu injizieren, verfällt dieses augenblicklich in eine katatonische Lähmung, bei der sich seine gesamte Muskulatur anspannt. Die Substanz Calliotoxin veranlasst dabei alle Nerven der Beute dazu, gleichzeitig zu feuern, die Forscher sprechen von einer sogenannten spastischen Paralyse. Ähnliche Gifte wurden bereits bei anderen Tierarten, etwa Skorpionen, entdeckt, nicht allerdings bei Schlangen.
Hefe produziert erstmals Stärke
Eigentlich produzieren nur Pflanzen und Algen Stärke. Seit neuestem ist auch Hefe dazu in der Lage. Zumindest die in den Labors eines Forscherteams um Samuel Zeeman von der ETH Zürich. Den Wissenschaftern ist es erstmals gelungen, Hefe die pflanzliche Maschinerie einzubauen, die den Speicherzucker (im Bild) herstellt. Um dieses Ziel zu erreichen, entnahm die Wissenschafter dem Genom der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) die Baupläne für sieben an der Stärke-Synthese beteiligte Enzyme und pflanzten sie ins Genom der Hefe ein. Dort entfernte sie zusätzlich alle Enzyme, die am Aufbau von Glykogen, dem Speicherzucker der Hefe, beteiligt sind, denn diese würden die Stärke-Synthese stören. Insgesamt generierten die Forscher über 200 Hefestämme. Einige davon mit allen sieben Enzymen, andere mit verschiedenen reduzierten Sets. Entsprechend produzierten die Stämme entweder Stärke, die der von Arabidopsis stark ähnelt, keine Stärke oder aber Stärke-Produkte mit unterschiedlich starken Veränderungen.
Warum Fische rote Signale aussenden
Die Farbenpracht der Bewohner tropischer Korallenriffe ist zwar faszinierend – jedoch überwiegend ein Kunstprodukt fotografischer Aufnahmen mit Blitzlicht. Wasser filtert Gelb-, Orange- und Rottöne effizient aus dem Sonnenlicht heraus. Bereits ab Tiefen größer als zehn Meter sind sie nicht mehr wahrnehmbar. Manche Fische benutzen jedoch einen Trick, um auch in dieser Umgebung rotes Licht lokal zu erzeugen. Nun haben Biologen um Nico Michiels von der Universität Tübingen erste Einblicke in die ökologische Bedeutung dieses Mechanismus geliefert. Mehr als 600 verschiedene Fischarten haben die Autoren auf die Fähigkeit, rote Fluoreszenz zu erzeugen, überprüft.
Dabei kristallisieren sich drei wesentliche Funktionen heraus: Räuber geben unregelmäßig über den Körper verteilte Fluoreszenzsignale ab. Vor einem Substrat mit zahlreichen ebenfalls fluoreszierenden Algen fallen diese Jäger weniger auf und verbessern ihre Tarnung. Bei den Plankton-fressenden Riffbarschen oder Grundeln dagegen dominiert rote Fluoreszenz rund um das Auge. Die rote Lichtquelle kann die Augen von winzig kleinen und meist transparenten Beutetieren aufleuchten lassen und damit deren Position verraten. Schließlich weisen die Befunde der roten Fluoreszenz auch bei der Partnerwahl eine Bedeutung zu. Fischarten mit unterschiedlicher Färbung der Geschlechter zeigten überproportional häufig rot fluoreszierende Flossen. Die Flossen werden als wichtiges Signal in vielen Balzritualen eingesetzt.
Australiens ältester Schmuck
Archäologen haben Australiens bislang ältestes Schmuckstück ausgegraben. Die Forscher um Michelle Langley von der Australian National University fanden in der Kimberley-Region im Norden des Kontinents einen bearbeiteten Känguruh-Knochen, der als Nasenschmuck getragen worden war. Der Knochen erwies sich als etwa 46.000 Jahre alt – und ist damit um über 20.000 Jahre älter als das bisher älteste bearbeitete Knochenstück Australiens. Langley schließt daraus, dass Werkzeuge und Schmuckstücke aus Knochen bereits viel früher in Verwendung waren als bisher gedacht. Möglicherweise konnte sich der Mensch diese Fähigkeit sogar seit seiner Auswanderung aus Afrika bewahren, wo schon vor 75.000 Jahren Werkzeuge aus Knochen in Verwendung waren.
Sternenwachstum mit Feuerwerk
Ein internationales Forscherteam hat erstmals beobachtet, wie ein massereicher junger Stern durch den Einfall von Materie wächst. Die Astronomen um Alessio Caratti o Garatti vom Dublin Institute for Advanced Studies in Irland haben den Stern S255IR NIRS 3, der etwa die 20-fache Masse unserer Sonne besitzt, mit der fliegenden Infrarotsternwarte SOFIA (Stratosphären Observatorium für Infrarot Astronomie) während dieses Wachstums beobachtet und die Informationen mit Bildern und Spektren anderer Observatorien kombiniert. Mit diesen Daten konnten die Wissenschafter bestätigen, dass schwere Sterne vermutlich genau wie ihre weniger massereichen Geschwister durch den Kollaps von interstellaren Gas- und Staubwolken entstehen.
Im Innern dieser Gebiete formieren sich Protosterne, die von einer so genannten Akkretionsscheibe umgeben sind. Material fällt von außen auf diese Scheibe, wandert aufgrund der Schwerkraft nach innen und stürzt vom Innenrand der Scheibe auf den Protostern. So gewinnt der junge Stern an Masse und die dabei freiwerdende Energie wird abgestrahlt. Dieser Massezuwachs findet allerdings nicht stetig, sondern in Form von Wachstumsschüben statt, da die Materie in den Akkretionsscheiben nicht ebenmäßig verteilt ist, sondern in Klumpen.
Eine der größten Strukturen im Universum
Versteckt in einem Winkel des Alls, der von der Erde aus nur schwer zu beobachten ist, haben südafrikanische Astronomen eine gewaltige Struktur entdeckt: Ein Team um Renée Kraan-Korteweg von der University of Cape Town hat auf der anderen Seite unserer Milchstraße – und daher großteils von ihr verborgen – eine bisher unbekannte Galaxien-Versammlung erspäht. Der Vela-Superhaufen (VSC) liegt im Sternbild Segel des Schiffs (Vela) in rund 800 Millionen Lichtjahren Entfernung und zählt vermutlich zu einem der größten seiner Art. Das riesige Netzwerk von Galaxien dürfte mindestens so umfangreich sein wie der Shapley-Superhaufen (im Bild als SC bezeichnet), der als größte Galaxienkonzentration im nahen Universum gilt. Auf die Spur gekommen ist die Astronomengruppe dem Vela-Superhaufen, indem sie unterschiedliche Teleskope auf diese Himmelsregion ausrichtete und die Spektroskopie-Daten der jeweiligen Sternsysteme miteinander kombinierte.
Thermoelektrische Wandfarbe
Wandfarbe kann heute bereits wesentlich mehr als nur für Buntheit sorgen. Wissenschafter haben mittlerweile photovoltaische Anstriche entwickelt, die als eine Art aufmalbare Solarzellen elektrischen Strom liefern können. Nun ist es einem Team um Sung Hoon Park vom Ulsan National Institute of Science and Technology in Südkorea gelungen, thermoeletrische Farbe herzustellen. Aufgebracht auf Oberflächen wie Gebäudedächer, die sich im Sommer bis auf 50 Grad Celsius erhitzen, kann das 50 Mikrometer dicke Farbmaterial nach Angaben der Wissenschafter bis zu 26 Milliwatt pro Quadratzentimeter erzeugen. Auf größeren Flächen würde sich die Energieausbeute demnach durchaus lohnen.
Alpha und Proxima Centauri gehören doch zusammen
Vieles wies zwar darauf hin, doch einig waren sich Astronomen bisher nicht, ob das Doppelsternsystem Alpha Centauri gemeinsam mit Proxima Centauri ein Dreifachsystem bilden oder sie nur zufällig nahe beieinander stehen. Nun aber ist es Pierre Kervella von der Université Paris-Diderot und Frédéric Thévenin vom Observatoire de la Cote d'Azur gelungen, diesen Beweis mithilfe neuer hochpräziser Messungen und Berechnungen zu liefern. Die im Fachjournal "Astronomy & Astrophysics" präsentierte Arbeit weist nach, dass die beiden gelben respektive orangen Sterne Alpha Centauri A (links) und B (rechts) in einer Distanz von etwa 0,2 Lichtjahren vom sonnennächsten Stern Proxima umkreist werden. Für eine Runde benötigt der Rote Zwerg auf seiner elliptischen Bahn 591.000 Jahre.
130 Millionen Jahre alte Melanosomen
Manche Funde lassen sogar erfahrene Paläontologen darüber staunen, wie viel von einem Lebewesen die Jahrmillionen überdauern kann: Nun hat ein internationales Forscherteam Originalkeratin und Melanosomen, also Pigmentkörperchen, an einem 133 Millionen Jahre alten Eoconfuciusornis-Fossil entdeckt. Die frühe, etwa rabengroße Vogelart besiedelte Regionen, die heute in China liegen, und war bereits zahnlos. Bisher herrschte Unklarheit darüber, ob die winzigen dunklen Strukturen, die man auf Federn von Urvögeln beobachten konnte, tatsächlich farbgebende Melanosomen sind oder doch nur Bakterien-Überreste. Forscher um Yanhong Pan von der chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking konnten diese Zweifel nun ausräumen: Die mikroskopischen und chemischen Untersuchungen einer Eoconfuciusornis-Probe ergab, dass die Strukturen in Keratin eingebettet sind, was eindeutig dafür spricht, dass es sich nicht um Bakterien handelt. Verteilungsanalysen von Schwefel und Kupfer bestätigten die Befunde. Die Entdeckung erweitert den Zeitrahmen erheblich, bei dem bei Fossilien mit einer Erhaltung von Original-Molekülen gerechnet werden kann.
Natürlicher Blick auf Ceres
Seit 2015 umkreist die US-Raumsonde Dawn den Zwergplaneten Ceres. Die Nahaufnahmen zeigten den Himmelskörper in unerreichter Detailgenauigkeit, allerdings waren sie bisher ausschließlich monochrom. Nun haben Wissenschafter vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mithilfe unterschiedlich gefilterter Aufnahmen ein Bild erstellt, das Ceres erstmals in seiner natürlichen Farbe zeigt – also so, wie ihn ein Raumfahrer sehen würde. Die graubraune Oberfläche ist mit vereinzelten hellen Flecken gesprenkelt, die vermutlich auf Salzablagerungen zurückzuführen sind. Die Mineralien dürften gemeinsam mit Wasser aus dem Inneren des Zwergplaneten emporgestiegen sein. Während das Wasser schnell verdampft, lagern sich die Salze an der Oberfläche ab.
Robotischer Doppelgänger
Wer ist hier wohl die Kopie und wer das Original? Am ehesten lässt sich der Roboter noch an seinem starren Blick erkennen, dennoch: Der Doppelgänger von Hiroshi Ishiguro wirkt täuschend echt. Der japanische Forscher ist mit seinem Maschinenmenschen nach Rom gekommen, wo "Gemonid HI-4" am Freitagnachmittag im zeitgenössischen Kunstmuseum Macro präsentiert wurde. Ishiguro kreiert hauptberuflich Wesen, die aussehen wie Menschen. Für Gemonid stand er selbst Modell. "Es ist wirklich praktisch, einen Doppelgänger zu haben", sagte Ishiguro bei einer Konferenz in Rom. "Ich langweilige mich weniger und wer mich einlädt, spart Geld, denn ich reise Business, er Economy." Der Forscher ist für seine teils extremen Positionen bekannt, für ihn sind Mensch und Technik untrennbar verbunden. Roboter sind aus seiner Sicht die fortschrittlichsten Technologien.
Wärmebildkameras gegen Kenias Wilderer
Im Kampf gegen Wilderer sind in einem kenianischen Nationalpark erstmals Wärmebildkameras im Einsatz. Damit können Ranger auch im Dunkel der Nacht weitläufige Gebiete kontrollieren und mögliche Wilderer erkennen, wie die Naturschutzorganisation WWF mitteilte. Seit Beginn des Testbetriebs im März im Reservat Masai Mara seien bereits mehr als zwei Dutzend Wilderer festgenommen worden, hieß es weiter. "Die Zeit, in der Wilderer im Schutz der Dunkelheit in die Reservate eindringen und wieder fliehen konnten sind vorbei", erklärte WWF-Experte Colby Loucks. Mit den Kameras können Parkwächter nachts einen Radius von etwa 1,5 Kilometern um ihre Position überwachen. Nach der erfolgreichen Testphase soll der Einsatz der Wärmebildkameras und der dazugehörigen Software nach und nach auch auf andere Nationalparks ausgeweitet werden.
Neue Milbengefahr für die Bienen
Tierische Einwanderer können in Ökosystemen, die an den Neuzugang nicht angepasst sind, schwere Schäden verursachen. Ein klassisches Beispiel dafür ist die Varroamilbe. Varro destructor wurde vor rund 60 Jahren aus Asien eingeschleppt und dezimiert seither die europäischen Bienenbestände. Nun droht den Honigproduzenten neue Gefahr, wie Forscher um Gladys Andino von der Purdue University im US-Bundesstaat Indiana festgestellt haben: Die verwandte Milbenart Varro jacobsoni, ebenfalls aus Asien, konnte sich bisher nicht auf europäischen Bienen vermehren – doch das dürfte sich nun geändert haben. Die Wissenschafter entdeckten einige Stämme, die sich offenbar an den neuen Wirt angepasst haben. Die Adaptation dürfte allerdings noch nicht lange her sein. Genetische Untersuchungen legen nahe, dass dies erst in den letzten zehn Jahren geschehen ist. Die Forscher hoffen, dass ihnen dieser frühe Zeitpunkt einen Vorteil im Kampf gegen den neuen Schädling verschafft.
Neue Einblicke in erdferne Ozeane
Die Meere der Erde dürften nicht die einzigen Ozeane in unserem Sonnensystem sein: Messungen der Weltraumsonden Voyager, Galileo und Cassini haben in den vergangenen Jahren Belege dafür gesammelt, dass sowohl die drei Jupitermonde Europa, Ganymed und Callisto, als auch die Saturnmonde Enceladus und Titan unter ihren Eispanzern bedeutende Mengen flüssigen Wassers verbergen. Wie genau diese Gewässer aussehen und ob sie Bedingungen bereitstellen, die Leben ermöglichen würden, darüber herrscht noch weitgehend Unklarheit. Dies liegt vor allem an den technischen Grenzen der bisher eingesetzten Instrumente: Radar und Geräte zur Messung von Magnetfeldern blicken nicht tief genug in den Untergrund. Detailliertere Einblicke in die extraterrestrischen Ozeane könnte künftig aber eine nun vorgestellte Methode liefern: Ein Team um Steve Vance vom Jet Propulsion Laboratory der Nasa schlägt vor, die wasserreichen Monde mittles Cryo-Seismologie zu erforschen. Eisbeben in der gefrorenen Kruste der Himmelskörper könnten demnach enthüllen, wie die Gewässer von Europa, Enceladus und Co. beschaffen sind. Entsprechende Instrumente würde es bereits geben und müssten nur modifiziert werden, meint Vance.
Zoowelt
Der Zoo von Sydney hat Ameisenigel-Zuwachs bekommen: Gleich drei Echnida-Babys stellte der Tierpark am vergangenen Donnerstag der Öffentlichkeit vor. Echnidas sind stachelige Ameisenfresser, die sich in Gefangenschaft nur sehr selten vermehren. Die letzte Echnida-Geburt im Zoo von Sydney liegt fast 30 Jahre zurück. Die Babys waren binnen weniger Tage im August geschlüpft und öffneten nun erstmals ihre Augen. Sehr aktiv seien sie aber noch nicht, berichtete die Pflegerin. Ihr Tag besteht vor allem aus Schlafen. Der Echnida zählt zu den wenigen Säugetieren, die Eier legen. Die Jungen schlüpfen nach rund zehn Tagen und werden dann erst einmal einige Wochen in einem Körperbeutel der Mutter herumgetragen. In freier Wildbahn sind die scheuen Tiere nur selten anzutreffen. (red, 27.11.2016)