Spektrum der Wissenschaft September 2013

Inhalte dieser Ausgabe

Editorial

Inhaltsverzeichnis

Leserbriefe

Spektrogramm

Bild des Monats

Forschung Aktuell

Gammastrahlungskarte
© Fermi LAT Collaboration / nach: Ackermann, M. et al., Science 339, S. 807–811, 2013, fig. 1
(Ausschnitt)

Protonengeschosse aus dem Sternengrab

 
12
Erstmals haben Weltraumteleskope nachgewiesen, dass Supernova-Explosionswolken extrem energiereiche Protonen ins Universum schleudern. Das hundertjährige Rätsel um die kosmische Strahlung steht damit kurz vor seiner Lösung.
Membrantransport
© Schroeder, J.I. et al., Nature 497, S. 60-66, 2013, fig. 1, nach: Delhaize, E. et al., FEBS Letters 581, S. 2255-2262, 2007, fig. 2
(Ausschnitt)

Hilfreiche Transporter in Nutzpflanzen

 
15
Zahlreiche Transportproteine helfen Pflanzen etwa bei der Aufnahme von Spurenelementen oder schützen vor giftigen Metallen und Salzen. Dank dieser Moleküle könnten sich schon bald die Erträge verschiedener Getreidearten steigern lassen.
Varusschlacht
© Museum Kalkriese
(Ausschnitt)

Beuteschau nach der Varusschlacht?

 
18
Die Verteilung von Metallfragmenten auf dem antiken Schlachtfeld bei Kalkriese bringt Archäologen auf neue Ideen.
Pubertät
© dreamstime / Jason Stitt
(Ausschnitt)

Das pubertierende Genom

 
20
Beim Einsetzen der Geschlechtsreife spielen epigenetische Mechanismen eine wichtige Rolle. Erklären sie auch, warum die sexuelle Reifung immer früher beginnt?

Springers EINWÜRFE

Das Netz gewinnt Macht

 
22
Der gläserne Mensch im Fadenkreuz von Computerprogrammen

Themen

Arzneimitteltransporter
© Bourzac, K.: Carrying drugs. In: Nature 491, S. S58-S60, 2012, fig. 2
(Ausschnitt)

Nano-Arzneitransporter

 
24
Konventionelle Chemotherapien haben mitunter schwere Nebenwirkungen. Nanopartikel bieten möglicherweise einen Ausweg: Sie können althergebrachte Wirkstoffe an neue Zielorte bringen und so das gesunde Gewebe schonen.
Tumormodell
© Alexander R.A. Anderson, Integrated Mathematical Oncology, Moffitt Cancer Center
(Ausschnitt)

Und nun zur aktuellen Krebsvorhersage …

 
30
Komplexe mathematische Modelle helfen Forschern zunehmend zu verstehen, wie sich Krebszellen und Tumoren evolutionär entwickeln. Damit liefern sie ihnen unter anderem neue Ansätze, Resistenzen gegen Chemotherapeutika zu überwinden.
Fotosynthese
© Birgit Deckers / Wolfgang Lubitz / Nicholas Cox
(Ausschnitt)

Wie Pflanzen Wasser spalten

 
34
In einem frühen Schritt der pflanzlichen Fotosynthese wird Wasser in seine elementaren Bestandteile zerlegt. Wie das genau geschieht, zeigen nun spektroskopische Experimente sowie eine neue Strukturanalyse des dafür zuständigen Proteins. Die Erkenntnisse könnten helfen, Solarsysteme zu entwickeln, die den natürlichen Vorgang nachahmen.
Künstliche Fotosynthese
© Ackergrün: fotolia / HJ Schneider [M]; Mensch: fotolia / Colinda McKie [M]; Himmel: Christina Hof; Composing: Spektrum der Wissenschaft / Christina Hof; Idee: Markus Antonietti
(Ausschnitt)

Künstliche Fotosynthese

 
44
Die Natur macht es uns vor: die Umwandlung von Solarenergie in energiereiche Moleküle. Künstliche Blätter aus Metall, die mit Sonnenlicht Wasserstoff erzeugen, haben bereits heute einen höheren Wirkungsgrad als Pflanzen. Das optimale Material für die Gewinnung von Brennstoffen aus Wasser und Sonnenlicht könnte jedoch eine Substanz sein, die chemisch eng mit dem Chlorophyll verwandt ist.
Costa Concordia
© dreamstime / Topdeq
(Ausschnitt)

Die Bergung der Costa Concordia

  (kostenfrei)
52
Die letzten Vorbereitungen laufen: Noch im Spätsommer soll das 2012 havarierte Kreuzfahrtschiff "Costa Concordia" gehoben werden. Wenn es gelingt, ist es eine technische Meisterleistung.

Schlichting!

Die Augen des Stiers

 
56
Das menschliche Auge kann polarisiertes Licht nicht ohne Weiteres von unpolarisiertem unterscheiden. Ein "Berry-Sandwich" hilft.

Themen

Kosmos
© Röntgen: NASA / CXC / CfA, Maxim Markevitch et al.; Linsen und optisch: NASA / STScI & ESO WFI & Magellan / University of Arizona, Doug Clowe et al.
(Ausschnitt)

Der Dunkle Kosmos

 
60
Gewöhnliche Materie scheint im Universum kaum eine Rolle zu spielen, vielmehr wird es laut aktuellen Theorien von unsichtbarer Dunkler Materie und Dunkler Energie dominiert. Mit raffinierten Beobachtungstechniken versuchen Forscher, diesen mysteriösen Phänomenen auf die Spur zu kommen.
Stuhl
© Katrin Hübner
(Ausschnitt)

Bundeswahlgesetz – dritter Versuch

 
72
Die neue Vorschrift für die Wahl des deutschen Bundestags ist komplizierter denn je und überaus schlecht formuliert. Aber sie ist nicht mehr ganz so paradox wie ihre Vorläufer und führt endlich zu einer dem Stimmenverhältnis entsprechenden Sitzverteilung.
Keltischer Sternenforscher
© Pavel Odvody, mit frdl. Gen. vom Museum Keltenwelt am Glauberg
(Ausschnitt)

Keltische Sternenforscher

 
78
Astronomie stand bei den alten Kelten hoch im Kurs. Vermutlich beeinflussten sogar die "Großen Mondwenden" die Ausrichtung von Gräbern und Kultanlagen.

Mathematische Unterhaltungen

Klebrige Kugeln
© Brian Hayes
(Ausschnitt)

Die Wissenschaft von den klebrigen Kugeln

 
84
Wie viele Küsse können neun, zehn oder elf gleich große Kugeln austauschen, ohne sich zu bewegen?

Themen

Wölfe in Deutschland
© NABU / Jan Noack
(Ausschnitt)

Der steinige Weg zur friedlichen Koexistenz

 
92
Umsichtiges Management muss den Interessen der verschiedenen Seiten gerecht werden.

Rezensionen

Quanten- und Kriegsphysik

  (kostenfrei)
98
Manuela Kuhar über "Arnold Sommerfeld - Atomphysiker und Kulturbote 1868 – 1951. Eine Biografie" von Michael Eckert

Eindrucksvolle Sammlung elementarer Beweise

  (kostenfrei)
99
Heinz Klaus Strick über "Bezaubernde Beweise. Eine Reise durch die Eleganz der Mathematik" von Claudi Alsina und Roger B. Nelsen

Kurzrezensionen

  (kostenfrei)
100
"Einsteins Hund. Relativitätstheorie [nicht nur] für Vierbeiner" von Chad Orzel; "Archimedes. Mathematik in bewegten Zeiten" von Günter Aumann; "Dem Leben Sinn geben. Von der Lebenskunst im Umgang mit Anderen und der Welt" von Wilhelm Schmid; "Wie der Mensch seine Welt neu erschaffen hat" von Ernst Peter Fischer

Chemische Kriegführung der Bohne

  (kostenfrei)
102
Jürgen Alberti über "Was Pflanzen wissen. Wie sie sehen, riechen und sich erinnern" von Daniel Chamovitz

Homer gehört nicht nur den Humanisten

  (kostenfrei)
103
Barbara Patzek über "Homer oder die Geburt der abendländischen Dichtung" von Thomas A. Szlezák

Wissenschaft im Rückblick

Vorschau

Weitere Rubriken

Stammzelle
© Shoukhrat Mitalipov Lab, Oregon Health & Science University
(Ausschnitt)

Die Frischzellenkur

  ist PLUS
Die Diagnose Parkinson gilt bislang als unveränderliches Schicksal. Doch Mediziner setzen inzwischen auf einen neuen Hoffnungsträger: Stammzellen.