Alle Artikel in: Natur

Natur bedeutet für mich das Sein im Ganzen, der Kosmos, das Universum.

Bakterien als Schrittmacher für die Peristaltik

Bakterien als Schrittmacher des Darms

Spontane Kontraktionen des Verdauungstrakts spielen bei den allermeisten Lebewesen eine wichtige Rolle, um eine gesunde Darmfunktion zu gewährleisten. Von einfachen wirbellosen Tieren bis hin zum Menschen sind es durchweg ähnliche Bewegungsmuster, die durch das rhythmische Zusammenziehen der Muskulatur den Darminhalt transportieren und durchmischen. Diese Kontraktionen des Darms sind für den Verdauungsprozess unverzichtbar und werden in der Wissenschaft als Peristaltik bezeichnet. Bei verschiedenen Krankheiten des Verdauungstraktes, zum Beispiel gravierenden entzündlichen Darmerkrankungen des Menschen, liegen Störungen der natürlichen Peristaltik vor. Bislang ist wenig erforscht, durch welche Faktoren diese Kontraktionen gesteuert werden. Ein Forschungsteam aus der Arbeitsgruppe Zell- und Entwicklungsbiologie am Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) konnte nun erstmals belegen, dass die Bakterienbesiedlung des Darms eine wichtige Schrittmacher-Funktion für die Peristaltik übernimmt. Ihre am Beispiel des Süßwasserpolypen Hydra gewonnenen Erkenntnisse veröffentlichten die Kieler Forschenden gestern in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Scientific Reports. Schrittmacher-Zellen senden in einem gewissen Rhythmus elektrische Impulse aus Auslöser der normalen, spontanen Kontraktionen des Muskelgewebes sind sogenannte Schrittmacherzellen des Nervensystems. In einem gewissen Rhythmus senden sie elektrische Impulse aus, deren Entladungen keiner …

Archaebakterien werden vom Immunsystem erkannt

Wie Archaebakterien Entzündungsreaktionen auslösen

Der Körper jedes Menschen beherbergt Billionen unterschiedlichster Mikroorganismen. Immer mehr wissenschaftliche Studien konnten in den letzten Jahren belegen, dass diese körpereigene Mikrobiota ganz wesentlich unsere Gesundheit beeinflusst und viele immunologische Prozesse durch diese Mikroben moduliert werden. Archaebakterien sind Teil der menschlichen Mikrobiota Die Mikrobiota wird zwar von Bakterien dominiert, besteht aber auch aus anderen Organismen wie Viren, tierischen Einzellern und Archaeen, die auch als Urbakterien bezeichnet werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungszentrums Borstel (FZB) und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) konnten nun erstmals zeigen, wie Archaeen des Stamms Methanosphaera stadtmanae vom menschlichen Immunsystem erkannt werden. Die Forschenden veröffentlichten ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Frontiers in Immunology. Archaebakterien bilden neben den Bakterien und den Eukaryoten – Organismen, die Zellen mit Zellkern besitzen und zu denen auch die Menschen gehören – die dritte sogenannte Domäne des Lebens. Ebenso wie Bakterien sind Archaeen einzellig und haben keinen Zellkern. Viele ihrer wesentlichen zellulären Prozesse ähneln im Gegensatz dazu aber eher denen der Eukaryoten. Heute ist bekannt, dass Archaeen nicht nur unter extremen Umweltbedingungen wie zum Beispiel …

Der Süßwasserpolyp Hydra

Nesseltiere steuern symbiontische Bakterien fern

CAU-Forschungsteam belegt erstmals, dass Wirtstiere die Funktion ihrer bakteriellen Symbionten steuern können In den modernen Lebenswissenschaften zeichnet sich immer deutlicher ein Paradigmenwechsel ab: Lebewesen gelten nicht mehr als in sich geschlossene Einheiten, sondern als hochkomplexe und funktionell voneinander abhängige Organismengemeinschaften. Die Erforschung der engen Verflechtungen zwischen vielzelligem und vor allem bakteriellem Leben wird in Zukunft den Schlüssel zu einem besseren Verständnis der Lebensprozesse insgesamt und insbesondere des Übergangs von Gesundheit und Krankheit liefern. Wie die Zusammenarbeit und Kommunikation der Organismen dabei im Detail abläuft, ist gegenwärtig allerdings noch in großen Teilen unbekannt. Einen wichtigen Fortschritt bei der Entschlüsselung dieser multiorganismischen Beziehungen haben nun Forschende der Arbeitsgruppe Zell- und Entwicklungsbiologie am Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) erzielt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Dr. Sebastian Fraune konnten erstmals belegen, dass Wirtsorganismen neben der Zusammensetzung auch die Funktion ihrer sie besiedelnden Bakteriengemeinschaften steuern können. Ihre neuartigen Ergebnisse, die sie am Beispiel des Süßwasserpolypen Hydra und seiner spezifischen bakteriellen Symbionten gewinnen konnten, veröffentlichten die CAU-Forschenden am vergangenen Montag in der jüngsten Ausgabe des Fachjournals Proceedings of the …

bakterien hyphen gentransfer

Gentransfer bei Bakterien durch Pilzhyphen gefördert

Bodenbakterien nutzen die weitverzweigten fädigen Strukturen von Pilzen, um sich auf ihnen fortzubewegen und zu neuen Nahrungsquellen zu gelangen. UFZ-Forscher konnten nun in ihrer aktuellen Studie im Fachmagazin Scientific Reports zeigen, dass diese sogenannten Pilz-Hyphen auch ein Hotspot für Gentransfer zwischen Bakterien sind. Das Titelbild zu diesem Beitrag zeigt eine mikroskopische Aufnahme der Verbreitung von Bakterien (Grün) entlang eines Hyphengeflechts der Pilze (Weiß). So sorgen Pilze für eine hohe bakterielle Vielfalt im Boden – was auch für den Abbau von Schadstoffen von Vorteil sein kann. Für Bakterien ist der Lebensraum Boden ein ziemlich unwegsames Gelände: Trockene Bereiche und Luftporen stellen für sie unüberwindbare Hindernisse dar. Um sich fortzubewegen, benötigen sie einen Flüssigkeitsfilm in dem sie schwimmen können. Große Ansprüche stellen sie dabei nicht. Schon die umgebende Schleimschicht von Pilz-Hyphen ist für ihre Fortbewegung bereits ausreichend – und wird genutzt. Dabei bietet das Pilznetzwerk (Myzel) den Bakterien auch eine hervorragende Infrastruktur: So schlängeln sich durch nur ein Gramm Waldboden mehrere hundert Meter Pilz-Hyphen. „In dem feinen Flüssigkeitsfilm rund um die Hyphen können sich die Bakterien sehr viel schneller, …

Macht’s gut und danke für den Lachs

Im Mai schrieb ich an dieser Stelle bereits über das »Internet der Pflanzen«, die Mykorrhiza. Ein Pilzgeflecht zwischen den Wurzeln der Pflanzen und im Boden, welches als ein biologisches Netzwerk zur Weitergabe von Nährstoffen und Nachrichten im Ökosystem Wald dient. Ein weiteres Beispiel der großartigen und engen Verbundenheit und Vernetzung der belebten und unbelebten Natur auf diesen Planeten findet sich an der Ostküste Kanadas, in British Columbia. Warum sind Fische für ein funktionierendes Ökosystem Wald verantwortlich und was haben die Luft, die wir atmen und die Bären, die in diesem Teil Kanadas beim Lachsfang beobachtet können, damit zu tun? Bär: »Und wir müssen meine Angel mitnehmen, denn wer eine Angel hat, hat auch immer Fische. Und wer Fische hat, braucht nicht zu verhungern…« Janosch, Oh wie schön ist Panama Der Stickstoff im Lachs nährt die Ufervegetation Wenn der pazifische Lachs aus dem Ozean zum Laichen in die Süßwasser-Flüsse seiner Geburt zurückkehrt, dann trägt er in seinem Körper eine Reihe von wichtigen Nährstoffen – so auch Stickstoff – aus dem Ozean. Wissenschaftliche Analysen zeigen, dass die Ufervegetation in der Nähe der …

Baumwurzel

Mykorrhiza – das Internet der Pflanzen

Kurz vor dem Ziel abgebogen, um es zu erreichen In den 90er Jahren habe ich an der Carl-von-Ossietzky-Universität in Oldenburg Biologie studiert. Meine Schwerpunkte waren Mikrobiologie, Genetik, Biochemie und Ökologie. Es gab damals in meinen Augen nur wenige attraktive Stellen, um nach dem Studium als Biologe irgendwo Fuß zu fassen. Pharmareferent wollte ich definitiv nicht werden. Eine Alternative musste also her. Ich habe mich etwa ab 1993 mit etwas auseinandergesetzt, was in der wissenschaftlichen Community gerade extrem Furore machte und heute weite Teile unseres Lebens bestimmt: das Internet, bzw. dem Usenet und den ersten Gehversuchen des World Wide Webs. Für mich erschien die Aussicht auf eine technische Vernetzung der Menschheit, der damit einhergehenden Möglichkeit zur weltweiten Bereitstellung von Wissen und dem kostenlosen Teilen neuester Forschungsergebnisse als unglaublich positive Verheißung. Bei aller Euphorie über die technischen Errungenschaften vergaß ich schnell, dass ich in meinem Biologie-Studium eigentlich die natürliche Basis von all dem kennenlernte, was wir Menschen unermüdlich als Beispiel unseres technologischen Fortschritts und unserer geistigen Überlegenheit über andere Wesen anführen. Zwanzig Jahre mussten vergehen, bis ich …

Dafür kann ich nichts! Das sind die Gene!

Oder: Warum die guten Vorsätze zum neuen Jahr nicht immer erfolgreich sind… Wer kennt das nicht? Gerade jetzt am vergangenen Silvester haben wir vielleicht wieder eine Fülle von guten Vorsätzen für das neue Jahr getroffen: Ich mache mehr Sport. Ich werde gesünder essen. Ich reduziere mein Gewicht. Ich rauche nicht mehr. Ich trinke nicht mehr. Ich lasse mich endlich auf die Krebsvorsorge ein. Ich arbeite weniger. Ich lebe mehr. Ich sehe weniger TV. Ich lese mehr. Ich spiele mehr mit meinen Kindern. Ich verbringe mehr Zeit mit meiner Frau / meinem Mann. Ich lache mehr. Ich weine mehr. Ich genieße mehr. etc.pp. Viele dieser guten Vorsätze sind allerdings oft bereits innerhalb des Januars wieder vergessen. Der Alltag holt uns ein. Wir schaffen es nicht, aus den paar Malen in denen wir unser Verhalten änderten, eine neue Gewohnheit werden zu lassen. Statt dessen fallen wir wieder in unser altes Muster.

Blatt

Die vier Legenden der Schulbiologie

Bruce Lipton, ein US-amerikanischer Entwicklungsbiologe und Stammzellforscher, schrieb kürzlich in seinem Blog „Biology of beliefs“ über die vier Mythen der Wahrnehmung. Ich nenne diese vier Mythen lieber die vier Legenden der Schulbiologie, spiegeln sie doch das wider, was uns und unseren Kindern seit Jahren in den Schulen vermittelt wird – ungeachtet der Tatsache, dass es seit längerem sehr klare Belege für alternative Hypothesen gibt.