Wissenschaft und TechnologieS


Beaker

Studie über Erreger im Abwasser: Forscher entdecken Tausende neue Virenarten

Das Abwasser in unserer Kanalisation ist eine Brutstätte für vielleicht Millionen bisher unbekannter Viren. Warum diese Erreger erst jetzt entdeckt werden, hat einen einfachen Grund.
Grafik Proteinhülle Virus
© ddpComputergrafik der kugelförmigen Proteinhülle eines Virus

3000 unterschiedliche Viren - das ist die Anzahl der Erreger, die Forschern bisher bekannt waren. Doch das ist nur die Spitze des Eisberges. In Abwasser wiesen Forscher nun etwa 43000 unbekannte Virenarten nach. Dies bedeute, dass das Virus-Universum sehr viel komplexer sei als bisher angenommen, schreiben die Wissenschaftler um Paul G. Cantalupo von der University of Pittsburgh im Fachmagazin mBio.

Virologe Dieter Hoffmann vom Institut für Virologie an der Technischen Universität München erklärt, warum bisher nur ein Teil der Virenarten identifiziert wurden. „Früher war es nicht möglich, Viren zu entdecken, die nicht mit einer Krankheit verknüpft waren, da ja dann keine Proben von Erkrankten gezielt untersucht werden konnten“, sagt der Virologe.

Robot

Affenhirn steuert virtuelle Hand - Das erste Gehirn-Maschinen-Gehirn-Interface

Rhesusaffen können über Elektroden im Gehirn nicht nur eine virtuelle Hand kontrollieren. Sie erhalten auch Feedback über die Bewegungen vom Computer. Möglich wird dies durch das erste Gehirn-Maschinen-Gehirn-Interface, berichten Forscher der Duke University.
Brain Machine Interface
© Katie ZhuangForscher der Duke University haben ein "Brain Machine Interface" entwickelt, über das Affen eine virtuelle Hand bewegen können. Die Tiere berührten ebenfalls virtuelle Gegenstände und hatten zugleich das Gefühl, tatsächlich etwas zu spüren.

Man hat sich ja daran gewöhnt, dass Affen in der Obhut von Wissenschaftlern erstaunliche Leistungen zeigen: Sie können Symbole erkennen, strategisch denken, Werkzeuge benutzen und sogar ein bisschen rechnen.

Doch was zwei Rhesusaffen in einem Labor des Duke University Centers for Neuroengineering schafften, dürfte selbst viele Primatenforscher überraschen. Nach einem kurzem Training gelang es den Tieren, allein mit ihrer Gehirnaktivität eine virtuelle Hand auf einem Computer-Bildschirm zu bewegen und mit dieser die Oberflächenstruktur von Objekten zu erkunden.

Wie die Forscher um Joseph O'Doherty und Miguel Nicolelis im Fachmagazin Nature (online) berichten, benutzten sie für ihr Experiment eine rückgekoppelte Verbindung, bei der über implantierte Elektroden elektrische Aktivität aus dem Gehirn abgeleitet wird und zugleich elektrisches Feedback gegeben werden kann. Dabei war der Computer so programmiert, dass die Monitor-Hand auf die Signale aus den Bewegungsarealen des angezapften Gehirns reagiert.

Rocket

Rätselhafter Computervirus befällt US-Drohnen

Ein Computervirus soll der CIA zu schaffen machen: Er soll die Cockpits der ferngesteuerten "Predator"- und "Reaper"-Drohnen befallen haben.
Bild
© Bryan William Jones

Washington. Ein Virus macht laut Medienberichten derzeit US-Drohnen zu schaffen: Der rätselhafte Computervirus soll unbemannte Flugkörper befallen haben, die von den USA im Antiterrorkampf eingesetzt werden. Wie der Internet-Blog „Danger Room“ des Computermagazins „Wired“ am Freitag (Ortszeit) schrieb, soll der Virus die Cockpits der ferngesteuerten „Predator“- und „Reaper“-Drohnen infiziert haben, mit denen der US-Geheimdienst CIA etwa Einsätze in Afghanistan, Pakistan oder dem Jemen fliegt.

Betroffen seien die Computersysteme der Creech-Luftwaffenbasis im Bundesstaat Nevada, berichtete auch der TV-Sender MSNBC. Laut „Wired“ gibt es bislang keine Hinweise darauf, dass wegen des vor zwei Wochen entdeckten Virus geheime Informationen verloren oder nach draußen gelangt seien. Es sei aber nicht auszuschließen, dass vertrauliche Daten über das öffentliche Internet verbreitet worden sein könnten. Die vom Stützpunkt in Creech gesteuerten Drohnen-Einsätze in Übersee gingen dennoch weiter.

Telescope

Große Mengen Wasserdampf in der Marsatmosphäre entdeckt

Wasserdampf Marsatmosphäre
© ESA/AOES MedialabInfo-Animation über den Transport von Wasserdampf innerhalb der Marsatmosphäre

Guyancourt / Frankreich - Neue Analysen der Spektrometer-Daten der europäischen Mars-Sonde "Mars Express" belegen, dass sie Atmosphäre des Roten Planeten übersättigt mit Wasserdampf ist und widerlegt damit bisherige Klimamodelle des Roten Planeten und hat bedeutende Auswirkungen auf das bisherige Verständnis des Wasserkreislaufs des Mars und die historische Entwicklung der Marsatmosphäre.

Obwohl schon zuvor zahlreiche Sonden den Mars be- und untersucht haben, lagen bislang nur wenige direkte Messungen der vertikalen Struktur der Atmosphäre des Planeten vor. Der Grund hierfür liegt in dem Umstand, dass die meisten Sonden immer nur von oben auf die Marsoberfläche hinunter blickten und so nur die horizontale Verteilung von Gasen in der Atmosphäre analysieren konnten. Was offen blieb, war die Frage, wie Wasserdampf in der Atmosphäre vertikal verteilt ist, weshalb auch bisherige Modelle des hydrologischen Kreislaufs des Mars unvollständig waren.

Telescope

Pulsar im Krebsnebel strahlt mit unerwartet hoher Energie

Krebsnebel
© NASA/ESARest einer gigantischen Supernova: Der Krebsnebel

Hamburg/ Deutschland - Wissenschaftler haben erstmals Gammastrahlen mit ungeahnt hoher Energiedichte nachgewiesen, die von einem Pulsar im sogenannten Krebsnebel abgegeben werden. Die Existenz der Gammastrahlen des Krebspulsars mit Energien von über 100 Milliarden Elektronenvolt (100 GeV) widerspricht allen bisherigen Modellen von Pulsaren.

Wie das internationale Team, an dem auch Physiker des "Deutschen Elektronen-Synchrotron"-Forschungszentrums "DESY" beteiligt sind, im Fachmagazin Science berichtet, handelt es sich bei dem Krebspulsar um einen sich schnell drehenden Neutronenstern, also den kollabierten Kern eines schweren Sterns. Der Pulsar und der ihn umgebende Krebsnebel sind die Überreste einer spektakulären Sternenexplosion, einer Supernova, die im Jahre 1054 stattfand und zählen zu den am meisten studierten Himmelsobjekten.

Telescope

Kepler entdeckt weiteres Mehrfach-Planetensystem

Umlaufbahnen um Kepler
© Tim Jones/McDonald Obs./UT-AustinGrafische Darstellung der Umlaufbahnen der Planeten um den fernen Stern "Kepler-18" im Vergleich zur Umlaufbahn von Merkur (gestrichelte Linie), dem innersten Planeten unseres Sonnensystems (oben). Die untere Grafik zeigt einen Größenvergleich des "Kepler-18"-Systems mit Erde und Sonne.

Nantes/ Frankreich - Astronomen haben mit den NASA-Weltraumteleskop "Kepler" ein weiteres Mehrfach-Planetensystem entdeckt, in dem neben einer Super-Erde auch zwei Gasplaneten von der Größe des Neptuns in Resonanz miteinander ihr Zentralgestirn eng umkreisen.

Wie das Team um Bill Cochran von der "The University of Texas" auf dem "European Planetary and Science Congress" im französischen Nantes berichteten, handelt es sich um ein Planetensystem aus mindestens drei Planeten, die den sonnenähnlichen Stern "Kepler-18" umkreisen. Ihre Entdeckung werden die Forscher auch in der Kepler-Sonderausgabe der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal darlegen.

"Kepler-18" ist rund 10 Prozent größer als unsere Sonne und besitzt rund 97 Prozent ihrer Masse. Möglicherweise beherbergt das Planetensystem um den fernen Stern zudem noch weitere bislang noch nicht entdeckte Planeten.

Sherlock

Extremophile: Irdische Mikroorganismen überleben simulierte Bedingungen auf Jupitermond Europa

Jupitermond Europa
© NASA/JPL/University of ArizonaDer Jupitermond Europa

Buenos Aires/ Argentinien - Erst kürzlich haben Berechnungen gezeigt, dass irdisches Leben in Form von Mikroorganismen mit Meteoriden von der Erde bis ins Jupitersystem gelangen könnte (...wir berichteten). Ob diese, dort angekommen, etwa auf den Monden des Gasplaneten, überleben und sogar gedeihen könnten, hängt von den vor Ort herrschenden Umweltbedingungen ab. Argentinische Wissenschaftler haben nun die Umweltbedingungen auf dem Jupitermond Europa simuliert und festgestellt, dass neben einem extrem widerstandsfähigen Bakterium auch eine Archaeenart auf der Oberfläche des Mondes überleben könnten, von dem Wissenschaftler annehmen, dass er unter seinem dicken Eispanzer einen gewaltigen Wasserozean verbirgt, in dem es auch Leben geben könnte.


Wie das Team um Ximena Abrevaya von der "Universidad de Buenos Aires" vorab auf "arxiv.org" berichtet, erzeugten sie zunächst ein Vakuum, wie es auch auf der Oberfläche von Europa existiert und platzierten darin drei Arten von Mikroorganismen: Die salzliebenden Archaeen Natrialba magadii und Haloferax volcanii sowie das stark strahlungsresistente Bakterium Deinococcus radiodurans. Danach beschossen sie die Kreaturen mit jener Dosis an ultravioletter Strahlung, wie sie Forscher auf Europa erwarten.

Während keine Exemplare von Haloferax volcanii die Europa-Simulation überlebten, überstanden hingegen kleine Mengen von Natrialba magadii und Deinococcus radiodurans die besondere Strahlenbehandlung.

Robot

Wissenschaftler erzeugen erstmals lebensähnliche Zelle aus Metall

Künstliche Zelle
© Prof. Leroy Cronin, University of GlasgowKünstliche Zelle (s. Video)

Glasgow/ Schottland - Es klingt wie eine Vision aus einem Science-Fiction-Roman: Lebewesen aus Metall. Doch genau auf die Möglichkeit solchen Lebens könnte die Entdeckung schottischer Wissenschaftler hinauslaufen, denkt man ihre erfolgreiche Herstellung von zellartigen Strukturen aus metallhaltigen Molekülen zu Ende. Die Arbeit, sollte sie erfolgreich weitergeführt werden können, könnte auch gravierende Auswirkungen auf unsere Vorstellung über mögliche Formen außerirdischen Lebens haben.

"Ich bin mir zu 100 Prozent sicher, dass Evolution auch jenseits der organischen Biologie möglich ist", zitiert "NewScientist.com" den Wissenschaftler Professor Leroy Cronin von der "University of Glasgow". Und tatsächlich ist ihm und seinem Team die Herstellung zellartiger Blasen aus metallhaltigen Molekülen gelungen, die schon jetzt einige lebensähnliche Eigenschaften aufzeigen.

Die Bausteine dieser "Zellen" sind sogenannte Polyoxometallate und bestehen aus einer Vielzahl von Metallatomen die über Sauerstoff-Atome miteinander verbrückt sind. Durch einfaches Vermischen in einer Lösungsflüssigkeit ist es Cronin gelungen, diese Polyoxometallate dazu zu bringen, sich schalenartig um die Lösung zu zellähnlichen Kugeln anzuordnen.

Meteor

Erstmals "Meerwasser" auf Kometen entdeckt

Komet
© NASA/JPL-Caltech/UMDErste Nahaufnahmen des Kometen "Hartley 2"

Katlenburg-Lindau/ Deutschland - Erstmals haben Astronomen auf einem Kometen Wasser nachgewiesen, das ein ähnliches Verhältnis von schwerem zu normalem Wasserstoff aufweist wie das Wasser der irdischen Ozeane. Anhand dieser Entdeckung gehen die beteiligten Wissenschaftler nun davon aus, dass das Wasser nicht nur durch Einschläge von Asteroiden, sondern auch durch Kometen in großen Mengen auf unseren Planeten gelangt sein könnte.

Vor etwa einem Jahr hatte sich der Komet "103P/Hartley 2" auf seinem Weg um die Sonne der Erde auf nur 18 Millionen Kilometer genähert und so die empfindlichen Beobachtungen ermöglicht (...wir berichteten 1, 2).

Aus heutiger Sicht klinge die Einsicht zwar paradox, "doch Wasser ist auf dem blauen Planeten ein Zuwanderer", berichtete die Pressemitteilung des "Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung" (MPS, mps.mpg.de), unter dessen Leitung die neuen Messungen des Weltraumobservatoriums "Herschel" nun ausgewertet wurden. "In den frühen Tagen des Sonnensystems war die Erde noch so heiß, dass alle leicht flüchtigen Stoffe verdampften. Nur die äußeren Regionen jenseits der Umlaufbahn des Mars blieben reich an Wasser. Von dort soll es vor etwa 3,9 Milliarden Jahren zurück zur Erde gelangt sein - in erster Linie 'an Bord' von Asteroiden", wie Forscher bisher vermuteten.

Blackbox

Beruhigungs-Alarm: Sonne ist nicht für Maunder Minimum verantwortlich

Die Kleine Eiszeit im 17. Jahrhundert soll nach einer aktuellen Potsdamer Studie nicht durch geringe Sonnenaktivität verursacht worden sein. Daher dürfte die jetzige Sonnenschwäche auch ohne Effekt bleiben
sun/dry earth
© n/a

Die derzeit abgeschwächte Sonnenaktivität wird keinen großen Einfluss auf unser Klima haben. Zu diesem Ergebnis kommt eine aktuelle Studie des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK). Georg Feulner vom PIK hat darin untersucht, ob die sogenannte kleine Eiszeit im 16. und 17. Jahrhundert durch das damalige Minimum der Sonnenaktivität - das sogenannte Maunder-Minimum - ausgelöst wurde. Das Ergebnis von Feulner, das nun in den Geophysical Research Letters (Vol. 38) publiziert wurde: „Die schwächelnde Sonne war nicht der bestimmende Faktor für die kleine Eiszeit“. Vor allem Vulkanausbrüche sowie eine geringere Menge von Treibhausgasen in der Atmosphäre hätten entscheidend zu dieser Phase kühleren Klimas beigetragen.

Die Wissenschaft geht bislang davon aus, dass durch verstärkte Wolkenbildung in der Atmosphäre bei geringerer Sonnenaktivität eine Abkühlung auf dem Globus eintritt. Entsprechend wurde nun erwartet, dass die geringe Sonnenaktivität, wie sie von einigen Forschern für die kommenden Jahrzehnte prognostiziert worden war (PNN berichteten), die globale Mitteltemperatur absenkt. Auf Grundlage ihrer neuen Ergebnisse erwarten die PIK-Forscher nun aber keine spürbare Abkühlung für das vom Menschen mit seinen Treibhausgas-Emissionen aufgeheizte Erdklima. „Der Einfluss von Schwankungen der Sonnenaktivität wird oft überschätzt“, sagt Georg Feulner. Seine nun vorgelegte Analyse zeige dies für die Vergangenheit. Die Auswirkung der Sonnenaktivität auf das Klima sei vergleichsweise gering. „Und hieraus können wir etwas lernen für die Klimaentwicklung der Zukunft.“ Auch die Hoffnung, dass der Klimawandel durch die Schwächephase der Sonnen gebremst werden könnte, scheint damit unbegründet.

Kommentar: Andere Daten widersprechen der Aussage, dass sich die Erde weiter erwärmt, wie es immer wieder und wieder von Klimaforschern zu hören ist. Dennoch sollte nicht beschönigt werden, dass die Sonne nur einen geringen Einfluss auf die Temperatur habe. Und von Modellstudien, die nur ein kleines Spektrum aller Daten darstellen, ganz zu schweigen. Eventuell kann die Vulkanaktivität auch mit der Sonne in Verbindung stehen und mit anderen Ereignissen, wenn man James McCanneys Theorie vom elektrischen Universum mit in die Rechnung einbezieht. Des weiteren ist die Sonne dennoch nicht aktiv und befindet sich weiterhin in einer Art Schlummerzustand, was einem auch zu denken geben sollte.

Beruhigungs-Orakel: Klimafaktor Sonne aus der Sicht eines Experten
Der Zusammenhang zwischen kosmischer Strahlung, Wolkenbildung und Klima
Eisige Zeiten statt Erderwärmung