Riesige Nervenzelle: Möglicher Ursprung des Bewusstseins entdeckt

Riesige Nervenzelle als mögliche Quelle des Bewusstseins

Was das menschliche Gehirn so leistungsfähig macht und letztendlich auch unser Bewusstsein hervorbringt, ist trotz jahrzehntelanger aufwändiger Forschungen nach wie vor eine weitgehend ungelöste Frage. Immerhin dürfte mittlerweile klar sein, dass die komplexen Verschaltungen der zerebralen Nervenzellen eine bedeutende Rolle dabei spielen. Um diesem gewaltigen Netzwerk, dem sogenannten Konnektom, auf den Grund zu gehen, haben sich deutsche Wissenschafter, **wie zuletzt berichtet**, auch Hilfe bei künstlichen neuronalen Netzen gesucht.

In den USA könnte eine Gruppe von Wissenschaftern auf der Suche nach dem Ursprung des Bewusstseins nun aber an einer anderen Stelle fündig geworden sein: Das Team um Christof Koch vom Allen Institute for Brain Science in Seattle hat bei Mäusen mit einem neuen bildgebenden Verfahren **eine riesige Nervenzelle** (im Bild eine digitale Rekonstruktion) entdeckt, die das gesamte Gehirn umschließt und dicht mit beiden Hemisphären verknüpft ist. Koch schließt aus den gewonnen Daten, die zwei weitere ähnlich ausgedehnte Neuronen einschließt, dass die Nervenzelle die Signale aus dem Claustrum, der am dichtesten vernetzten Schicht grauer Gehirnzellen, koordiniert. Da das Claustrum bereits zuvor mit dem Bewusstsein in Verbindung gebracht wurde, vermuten die Forscher, dass die Harmonisierung der Signale aus diesen Arealen mithilfe der neu entdeckten Nervenzelle letztlich unsere bewussten Gedanken hervorbringen könnte.

Härter als Stahl und doch flexibel

Werkstoffforscher setzen derzeit große Hoffnungen in sogenannte Hydrogele. Das Material, eine Art Polymer, könnte künftig vor allem in der Robotik und im medizinischen Bereich eine wachsende Rolle spielen. Bisher allerdings waren Hydrogele wegen ihrer geringen Belastbarkeit für bestimmte Anwendungen unbrauchbar. Einem Team um Jian Ping Gong von der Universität Hokkaido ist es nun jedoch gelungen, diesen Makel zu beseitigen: Der **Faserverbundwerkstoff** aus einem Hydrogel mit hohem Wasseranteil und Glasfasern zeichnet sich durch eine Festigkeit aus, die jene von Stahl um das Fünffache übertrifft. Gleichzeitig ist das Material aber äußerst flexibel. Damit wäre es laut Ping Gong besonders auch für Spezialkleidung hervorragend geeignet.

Entdeckt und bereits bedroht

Das größte Urwaldgebiet der Erde erwies sich einmal mehr als scheinbar unerschöpfliche Quelle neuer Tierarten: Ein internationales Biologenteam hat nun im Amazonasgebiet zwei bisher unbekannte **Clownfrosch-Arten entdeckt**. Die bunt-gefärbten Amphibien wurden bisher fälschlicherweise zu einer anderen Art gezählt und sind aufgrund ihrer kleinen Verbreitungsgebiete wahrscheinlich vom Aussterben bedroht. In den vergangenen Jahrzehnten wurden im Amazonasgebiet mehr als 810.000 Quadratkilometer Regenwald zerstört. Der Fund lässt erahnen, dass eine große Anzahl an Spezies, von denen wir bisher gar keine Kenntnis hatten, wahrscheinlich bereits wieder von der Erde verschwunden sind.

Asteroideneinschläge töten durch Wind

Für das Massenaussterben, das vor 66 Millionen Jahren die Dinosaurier (mit Ausnahme der Vögel) und mit ihnen rund 50 Prozent aller Tierarten dahinraffte, war wahrscheinlich der Einschlag eines mindesten 10 Kilometer großen Asteroiden verantwortlich. Doch bereits deutlich kleinere Brocken reichen aus, um enorme Zerstörungen zu verursachen, dafür muss das Geschoss aus dem All nicht einmal den Erdboden erreich: Ein Team um Clemens Rumpf von der University of Southampton hat nun beim Durchrechnen **verschiedener Einschlagsszenarien** nachgewiesen, dass es vor allem heftige Winde wären, die bei einem entsprechenden Ereignis die meisten Opfer fordern würden. So kamen die Forscher etwa zu dem Schluss, dass die Explosion eines 50-Meter-Asteroiden über einer Millionenstadt wie Berlin tornadoähnliche Luftbewegungen verursacht, die über eine Million Menschen töten würden. Wäre das Objekt 64 Mal so massiv, wäre die Opferzahl trotzdem nur dreimal so hoch. Das liegt vor allem daran, dass der Einschlag selbst nur einen verhältnismäßig kleinen Bereich betrifft, die Druckwelle dagegen verursacht Schäden auf einer bedeutend größeren Fläche.

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Bisher genaueste Karten über die Verteilung von Dunkler Materie

Ein internationales Astrophysikerteam hat die bislang umfangreichsten und detailliertesten Karten von der Verteilung der Dunklen Materie im bestimmten Regionen des Alls vorgelegt. Dunkle Materie ist eine vorerst immer noch hypothetische Substanz, die dem Kosmos jene fehlende Masse hinzufügt, um einige astrophysikalische Phänomene wie etwa die Rotationsgeschwindigkeit von Galaxien oder den Gravitationslinseneffekt zu erklären. Wissenschafter vermuten, dass sich die Dunkle Materie aus bislang noch unentdeckten Partikeln zusammensetzt, die allein durch Gravitation mit dem Rest des Kosmos wechselwirken. Die nun von einem Team um Priyamvada Natarajan von der Yale University in New Haven (Connecticut) vorgelegte Karten zeigen die bisher genaueste Verteilung von Dunkler Materie in den drei Galaxien-Haufen Abell 2744 (im Bild), MACS J0416.1–2403 und MACS J1149.5+2223. Zur Freude der Astrophysiker passen die erhobenen Daten ziemlich genau zu den Modellen, die die Verteilung von Dunkler Materie vorhersagen.

Spuren einer Megaflut auf dem Mars

Die Esa-Sonde Mars Express hat neue Aufnahmen von einer der flächenmäßig größten von Wasser geformten Landschaften auf dem Mars zur Erde geschickt: Das Kasei-Valles-Kanalsystem liegt östlich der höher gelegenen Vulkanregion Tharsis und erstreckt sich zwischen ihrem Ursprung in der Region Echus Chasma und ihren Ausläufern in den weiten Ebenen der Chryse Planitia über eine Strecke von mehr als 3.000 Kilometern. Eine Kombination aus vulkanischer und tektonischer Aktivität im Bereich der Tharsis-Region hat vermutlich vor 3,5 Milliarden Jahren dazu geführt, dass beträchtliche Mengen an Grundwasser an die Oberfläche traten und die Kasei-Valles-Region überflutet hat. Diese **gewaltigen Überschwemmungen** hinterließen Spuren, die noch heute sichtbar sind. Einige Bereiche der Kasei Valles waren bereits in den vergangenen Jahren von Mars Express fotografiert worden, das jüngste Bild allerdings zeigt eine Stelle nahe am Ausgangspunkt der Flut. Zu sehen ist der 25 Kilometer große Krater Worcester, links unten, der sein Bestes gab, den Erosionskräften der enormen Wassermassen standzuhalten.

"Todesstern" besitzt wohl doch keinen Ozean

Die Erde ist nicht der einzige Himmelskörper des Sonnensystems, der über nennenswerte Mengen an flüssigem Wasser verfügt. In den letzten Jahren sammelten Astronomen Belege dafür, dass zahlreiche Trabanten der großen Gasplaneten unter ihren Eiskrusten ebenfalls Ozeane verbergen könnten. Während jüngere Untersuchungen diese Annahmen etwa für die Jupitermonde Europa und Enceladus weitgehend untermauern konnten, muss man Mimas offenbar wieder von der Liste der Ozeanmonde streichen. 2014 hatten Wissenschafter bei dem Saturnmond von **schwachen Wackelbewegungen** ebenfalls auf einen solchen Wasserkörper geschlossen.

Nun allerdings berichtet ein Team um Alyssa Rose Rhoden von der Arizona State University **in der Fachzeitschrift "Journal of Geophysical Research"**, dass die beobachteten Schwingungen wohl andere Ursachen haben dürften. Damit eine solche Menge Wasser flüssig bleibt, müssen die Gezeitenkräfte des Saturn den Mond kräftig durchkneten. Dabei entstehen an der Oberfläche Risse und Gräben – doch diese lassen sich auf dem "Todesstern", wie Mimas wegen seines markanten Einschlagkarters gerne bezeichnet wird, nicht beobachten. Rhoden und ihr Team vermuten daher, dass der innere Kern des Saturnmondes eine ovoide Form besitzt, was ebenfalls die registrierten Schwingungen erklären würde.

Gezüchtete Jakobsmuscheln entwickeln eigene Gen-Merkmale

Die Jakobsmuschel ist eine der größten essbaren Muscheln und gilt gemeinhin als Delikatesse, weshalb die Muscheln, um den Bedarf zu decken, vielfach auch in Aquafarmen am Meer gezüchtet werden. Eine gute Sache, sollte man meinen, denn dies hilft dabei, dass die natürlichen Vorkommen nicht zu stark durch die Fischerei belastet werden. Ökologen von der Universität Bielefeld sind allerdings nun dahinter gekommen, dass auch von den Zuchtmuscheln eine gewisse Gefahr ausgehen kann: Eine **Analyse** von Jakobsmuscheln an der irischen Küste durch Joseph Hoffman und sein Team zeigte nämlich, dass sich die Tiere in den Aquafarmen genetisch immer weiter von den natürlichen Artgenossen entfernen. Das könnte sich als problematisch erweisen, weil immer wieder junge Jakobsmuscheln durch das Gitter der Muschelkäfige in die Freiheit gelangen und so eigene Populationen bilden können.

Wenn Schwarze Löcher mehr Sterne verschlingen als üblich

Haben Sterne das Pech, in den Einflussbereich eines supermassiven Schwarzen Lochs zu geraten, steht ihnen ein brutales Ende bevor: Während eines Prozesses, den Astronomen als Tidal Disruption Event (TDE) kennen, werden die Sterne dabei von den enormen Gezeitenkräften regelrecht zerrissen und nach und nach verschlungen (Wie sowas aussehen könnte, zeigt **dieses Nasa-Video**). Oft geschieht dies allerdings nicht: Bisherige Beobachtungen lassen darauf schließen, dass pro Galaxie nur alle 10.000 bis 100.000 Jahre ein Stern Opfer des zentralen Schwarzen Loches wird. Anscheinend gibt es aber auch Ausnahmen: Clive Tadhunter und sein Team von der britischen University of Sheffield fanden nun heraus, dass in Sterneninseln, die gerade dabei sind, mit einer Nachbargalaxie zu verschmelzen, wesentlich **häufiger Tidal Disruption Events stattfinden**.

Bei einer Beobachtungskampagne von insgesamt 15 in eine kosmische Kollision verwickelte Galaxien konnten die Astronomen mindestens 100 Mal mehr fatale Begegnungen zwischen Sternen und supermassiven Schwarzen Löchern **registrieren**. Der Grund dafür ist die erhöhte Rate an Sterngeburten, die ein Zusammenstoß zweier Galaxien üblicherweise verursacht. Dabei bilden sich offenbar auch ganz in der Nähe der Schwerkraftmonster viele neue Sterne – und einigen davon ist nach einem recht kurzem Leben ein gewaltsamer Tod beschieden.

Neue Bestäuber während der Kreidezeit

Das einzige bekannte Exemplar einer neu entdeckten Käferspezies namens Darwinylus marcosi starb vor 105 Millionen Jahren in einer Region, die heute im Norden Spaniens liegt, in einer klebrigen Falle aus Baumharz. So interessant die neue Art an sich auch sein mag, noch viel spannender sind die winzigen Pollenkörnchen, die die Kiefer des im Bernstein konservierten Insekts bedeckten: Offensichtlich waren diese Pollen die Henkersmahlzeit des kleinen Käfers – etwas, das nach bisherigem Wissen kaum in die Zeit passt, in der der Käfer gelebt hatte. Für Forscher um Conrad Labandeira vom National Museum of Natural der Smithsonian Institution zeigt der kreidezeitliche Krabbler, dass die Bestäubung durch pollenfressende Insekten offenbar früher begann als bisher vermutet. Mehr noch: Darwinylus marcosi beweist die Existenz einer bis dahin **neue Form der Bestäubung durch Insekten** mit Madibeln als Mundwerkzeugen.

Frösche sehen sogar in schwärzester Finsternis Farben

Ein Sprichwort lautet: In der Nacht sind alle Katzen grau. Frösche und Kröten sehen das vermutlich etwas anders. Wie eine schwedische Untersuchung nun nachweisen konnte, haben die Amphibien zumindest was das Farbensehen betrifft die **beste Nachtsicht** im gesamt Tierreich. Was das Team um Almut Kelber von der Universität Lund bei seinen Experimenten beobachten konnte, stellte sogar alle bisherigen diesbezüglichen Vermutungen weit in den Schatten: Selbst bei Lichtbedingungen, unter denen der Mensch praktisch überhaupt nichts mehr sehen kann, haben die Versuchsfrösche noch eindeutig Farben wahrgenommen. Dass die Tiere sich eines so überlegenen Sehsinns erfreuen, liegt vor allem **an ihren speziell adaptierten Stäbchenzellen**.

Google Street View hilft beim Vermessen von Ökosystemen

Darüber, dass Bäume und Pflanzen einen vorteilhaften Einfluss auf Stadträume ausüben, herrscht allgemein zwar Konsens, doch lagen der Forschung bisher nur sehr wenige Daten vor für die Quantifizierung des Ausmasses, in welchem Straßenbäume städtische Ökosysteme regulieren. Nun aber haben Wissenschafter am Singapore-ETH Centre **eine Methode** entwickelt, die diese Lücke schließt. Sie extrahierten dazu nahezu 100.000 Bilder aus Google Street View und analysierten diese Fotos mit einem Algorithmus in 50-Meter-Intervallen, um den Anteil der durch Baumkronen geleisteten Abdeckung in mehr als 80 Prozent des Singapurer Straßennetzes zu berechnen. Die hohe Auflösung der Bilder ermöglichte es den Forschern, das Maß an Sonnenstrahlung einzuschätzen, das die Erdoberfläche erreicht. Das neue und relativ günstige Verfahren könnte Stadtplanern darin unterstützen, urbane Regionen mit wenig Schatten zu identifizieren und Prioritäten für das Pflanzen neuer Bäume zu setzen.

Keine Superspezies in naher Zukunft zu erwarten

Wenn auf der Leinwand Monsterscharen ganze Städte platt machen, dann hatten zuvor oft leichtsinnige Genetiker ihre Finger im Spiel. Unter der Voraussetzung, dass die technischen Möglichkeiten dafür dereinst verfügbar sind (und potente Manipulationswerkzeuge wie CRISPR/Cas9 lassen durchaus darauf schließen): Wie wahrscheinlich ist es, dass tatsächlich eines Tages genetisch veränderte Superspezies die Erde bedrohen? Eher gering, lautet die Antwort, die nun ein Team um Robert Unckless University of Kansas **im Fachjournal "Genetics"** veröffentlicht hat. Wie die Forscher in ihrer Studie nämlich darlegen, neigt die Natur dazu, genetische Veränderungen einer ganzen Spezies schwer zu überwindende Hürden in den Weg zu stellen: Die natürliche Selektion würde laut Unckless über kurz oder lang dazu führen, dass Modifikationen aus dem Populationsgenom wieder verschwinden, weil sie die evolutionäre Fitness insgesamt eher schmälern als verbessern.

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Kein Zarenreich in der Südsee

Anton Bakow wird seine skurrilen Pläne wohl so bald nicht in die Tat umsetzen können: Der russische Geschäftsmann und Politiker hatte eigentlich vor, das russische Zarenreich vom Schutthafen der Geschichte zu bergen und wiederaufleben zu lassen. Nachdem man dieser Idee in Russland selbst eher skeptisch gegenüber steht, wollte der Vorsitzende der russischen Monarchisten das Zarenreich kurzerhand in die Südsee verlegen, konkret: in den Inselstaat Kiribati mitten im Pazifik, etwa auf halber Strecke zwischen Australien und Hawaii. Von dort hat sich Bakow nun aber eine Anfuhr geholt. Die Regierung Kiribatis lehnte ein Angebot über insgesamt mehr als 350 Millionen US-Dollar ab, das vorsah, auf drei unbewohnten Pazifik-Inseln massiv in den Tourismus zu investieren. Als Gegenleistung sollte ein Jahrhundert nach der Oktoberrevolution von 1917 die Regentschaft der Romanows wieder eingesetzt werden. Als neuen "Zaren" hatte Bakow den deutschen Adligen Prinz Karl Emich zu Leiningen vorgesehen, einen entfernten Verwandten von Zar Alexander II.