Biologie in unserer Zeit (BiuZ - E-Journal)
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DNA-Methylierung und Temperaturanpassung von Austern im commongarden-Experiment
Austern sind wichtige Riffbildner an den Meeresküsten und werden schon lange zum Verzehr in Aquakultur gezüchtet. Das macht sie zu einem geeigneten Modelltier in der Biologie. Common-garden-Experimente zeigen den Einfuss der Umwelt auf das Erscheinungsbild und die zugrundeliegenden epigenetischen Mechanismen: Im Gezeitenbereich ist die DNA-Methylierung der Austern gering, viele Gene sind aktiv. Die Muscheln wachsen hier zwar langsamer und bleiben kleiner als ihre weniger exponiert lebenden Artgenossen im tieferen Wasser, passen sich aber besser an Temperaturänderungen und Hitzestress an
Bringt Gewebe in Form: die Basallamina
Die Basallamina, eine dünne Proteinschicht im extrazellulären Raum, umgibt nahezu alle Gewebe. Durch die Vermittlung biochemischer und physikalischer Signale spielt sie dabei eine aktive Rolle in der Gestaltung, aber auch beim Erhalt von Geweben und Organen. Die Veränderung der molekularen Zusammensetzung moduliert diese Fähigkeiten
Infrared receptors in pyrophilous insects:
Infrarot-(IR)-Rezeptoren bei Insekten sind bisher nur bei Vertretern von drei Käfer- und einer Wanzengattung gefunden worden, die alle Waldbrände anfiegen und daher als pyrophil bezeichnet werden. Auf den frischen Brandfächen dienen die IR-Rezeptoren als Frühwarnsysteme, mit deren Hilfe eine Landung auf einer heißen Stelle vermieden werden kann. Bei Prachtkäfern der Gattung Melanophila gibt es jedoch Hinweise darauf, dass die IR-Rezeptoren auch zur Ortung von Waldbränden aus größeren Entfernungen dienen können. Da sich die pyrophile Lebensweise bei den vier Gattungen unabhängig voneinander entwickelt hat, gibt es auch keinen „Standard-IR-Rezeptor“. So haben sich bei Melanophila-Käfern und pyrophilen Aradus-Rindenwanzen auf Mechanosensorik basierende, sogenannte photomechanische IR-Rezeptoren entwickelt. Beim Australischen Feuerkäfer (Merimna atrata) und beim Kleinen Aschekäfer (Acanthocnemus nigricans) fndet man hingegen thermische IR-Rezeptoren, bei denen ein durch IR-Absorption hervorgerufener Temperaturanstieg des Rezeptors gemessen wird.So far, infrared (IR) receptors in insects have only been found in representatives of three beetle genera and one hemipteran genus, all of which fy to forest fres and are therefore referred to as pyrophilous. On freshly burned areas, the IR receptors serve as early warning systems that can be used to avoid landing on a hot spot. However, there is evidence in jewel beetles of the genus Melanophila, that the IR receptors may also serve to locate forest fres from greater distances. As the pyrophilous lifestyle has evolved independently in the four genera, no “standard IR receptor” exists. Mechanosensory-based, so-called photomechanic IR receptors have evolved in Melanophila beetles and pyrophilous Aradus bark bugs. In the Australian fre beetle Merimna atrata and in the small ash beetle Acanthocnemus nigricans, on the other hand, thermal IR receptors are found, in which an increase in temperature caused by IR absorption is measured
Zwei Zugwege beim Kormoran
Der Kormoran ist eine Vogelart, die nicht selten im Fadenkreuz von Freizeitanglern und Berufsfschern einerseits und Vogelschützern andererseits steht. Umso wichtiger sind Erkenntnisse zur Lebensweise der Art, die so manches Vorurteil ausräumen und zur Versachlichung der Diskussionen beitragen können
Myrmecophytes: Plants protected by bodyguards:
Mutualistische Ameisen-Pflanzen-Wechselbeziehungen mit Myrmekophyten sind in den tropischen Regionen der Welt zu finden. Sie basieren immer auf der Bereitstellung von Nistplätzen (Domatien) durch die Pflanze und können mit zusätzlicher Bereitstellung von Nahrung einhergehen (extrafloraler Nektar und/oder Futterkörper). Im Gegenzug dafür verteidigen die Ameisen die Pflanze gegen andere Organismen, insbesondere Herbivore. Zusätzlich profitieren manche Ameisenpflanzen – wie etwa Tococa – bei Ameisenbesiedlung von einem erhöhten Gehalt an Stickstoff, der durch die Ameisen eingebracht wird. Somit können zusätzlich zur Verminderung von Fraßschäden zumindest manche Ameisenspezies den allgemeinen Stoffwechsel und das Wachstum der Ameisenpflanzen positiv beeinflussen. Kommt es trotz der Anwesenheit oder wegen des Fehlens der schützenden Ameisen dennoch zu Fraßschäden, können Myrmekophyten typische pflanzliche Abwehrreaktionen wie etwa die Freisetzung von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) aktivieren.Mutualistic ant-plant-interactions with myrmecophytes are found in tropical regions of the world. They are always based on the provision of nesting sites (domatia) by the plant and may be accompanied by the additional provision of food (extrafloral nectar and/or food bodies). In return, the ants defend the plant against other organisms, especially herbivores. In addition, some ant plants – such as Tococa – benefit from an increased level of nitrogen introduced by the ants, when they are colonized by ants. Thus, in addition to reducing feeding damage, at least some of the ant species can positively influence the general metabolism and growth of ant plants. If feeding damage occurs despite the presence or because of the absence of protective ants, myrmecophytes can activate typical plant defence reactions such as the release of volatile organic compounds (VOCs)
Nachgefragt! – Kleine Nachlese zum Wissenschaftsjahr 2022
Das Wissenschaftsjahr 2022 stand unter dem Motto „Nachgefragt!“. Das Ergebnispapier der zentralen Mitmachaktion wurde Ende November an das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und die Allianz der Wissenschaftsorganisationen übergeben. Das Papier versteht sich als Impulsgeber für zukünftige Forschung und Forschungspolitik. Doch was genau heißt das? Und wie ist das Ergebnispapier entstanden? Wolfgang Nellen, Alt-Präsident des VBIO, war als wissenschaftlicher Juror in den Entstehungsprozess eingebunden. Kerstin Elbing hat das Motto des Wissenschaftsjahres aufgegriffen und bei ihm nachgefragt
Mathematisch-naturwissenschaftliche Gesellschaften informieren Bundestagsabgeordnete zu Klima und Energie
Am 19. Oktober 2022 luden die im Bündnis „Wissenschaft verbindet“ zusammengeschlossenen Gesellschaften aus Physik (DPG), Geowissenschaften (DVGeo), Mathematik (DMV), Chemie (GDCh) und Biologie (VBIO) zu einem gemeinsamen Parlamentarischen Abend ein. Mehr als 30 Abgeordnete und Referent/-innen informierten sich über die in Mathematik und Naturwissenschaften vorhandene Expertise und über aktuelle Lösungsansätze zu den Herausforderungen der Zukunft
Outdoor school movement in Germany:
Schulunterricht fndet in Deutschland an allen Schularten bisher zum allergrößten Teil im Klassenzimmer statt. Dass dies nicht zwangsläufg der Fall sein muss und Unterricht beispielsweise an einem Schultag pro Woche nach draußen verlagert werden kann, zeigt die Udeskole-Bewegung in Dänemark. In Deutschland scheint sich im Moment eine ähnliche Draußenschulbewegung zu formieren. Immer mehr Schulen werden im Internet als „Draußenschulen“ verzeichnet. Studienergebnisse zeigen, dass Draußenlernen zu diversen positiven Wirkungen wie zum Beispiel zu einer erhöhten Lernmotivation und zu mehr Bewegungsaktivität führen kann. Das Spektrum der Umsetzung von Draußenlernen an Schulen ist groß und reicht von weitgehend freien Aktivitäten in der Natur wie an der Laborschule Bielefeld bis zu bildungsplanorientierten und fachzentrierten Aktivitäten wie am Gymnasium Englisches Institut Heidelberg. Wenn sich im Spannungsfeld zwischen Bildungsplan und Bildungstheorie auch weiterhin viele Schulen für regelmäßigen Draußenunterricht als einen Beitrag zu qualitativ hochwertiger Bildung entscheiden, kann die Draußenschulbewegung in Deutschland mittelfristig ähnlich einfussreich werden wie die Udeskole-Bewegung in Dänemark.So far in Germany, school lessons mainly take place within classrooms at all types of schools. The Udeskole movement in Denmark shows that this does not necessarily have to be the case and that lessons can be given outdoors once a week on one school day. In Germany, a similar outdoor education movement seems to develop. More and more schools are listed as outdoor schools on the internet. Study results reveal that outdoor learning can lead to diverse positive effects – e. g. a higher motivation to learn and to more physical activity. The spectrum of realizing outdoor learning is high at schools; it ranges from largely free activities outdoors – as for example at Laboratory School Bielefeld – to activities that are based on educational curricula and are subject-centered as realized at grammar school Englisches Institut Heidelberg. If many schools – caught between specifed education plan and education theory – continue to decide for outdoor lessons as a contribution to high-quality education, the outdoor education movement in Germany will be able to become as infuential as the Udeskole movement in Denmark