Von Zeit vor dem Urknall bis weniger Deutsche

Als Globus ist unsere Erde fest eingespannt und die Rotationsachse eindeutig. Im All ist sie hingegen weit weniger fest, als das Modell vermuten lässt. Vor allem im Zeitraum von Hunderten Millionen Jahren zeigt sich die sogenannte echte Polwanderung, sprich die Verschiebung der Rotationsachse gegenüber der Erdkruste, deutlich. Wie schnell Pole und Achse wanderten, war jedoch lange strittig. Forscher der Universität von Oslo identifizierten jüngst vier Phasen – im geologischem Maßstab – besonders schneller Polwanderung. Während der Superkontinent Pangäa im späten Karbon und Perm wohl nicht zu einer Verschiebung führte, kam es vor allem in der Kreidezeit „wiederholt zu schnellen Bewegungen“. Sowohl Ursachen als auch Folgen bleiben unklar. (kms)

Ein Kondor und ein Schwan wiegen beide etwa elf Kilogramm. Dennoch legt der Kondor jeden Kilometer seiner Flugstrecke mit etwa einem Fünftel des Energieaufwands des Schwans zurück. Doch warum ist das so? Eine Studie von Max-Planck-Forscher belegt, dass der Unterschied in der Luft liegt. Während der Kondor Aufwinde nutzt und kaum Flügelschläge benötigt, ist der Schwan 99 Prozent der Zeit mit Schwingbewegungen beschäftigt. Damit zeigt sich, dass Fliegen mit der passenden Dynamik der Atmosphäre die energetisch günstigste Fortbewegungsart ist. In den Augen der Forscher könnte dies erklären, wie wetterbedingte Veränderungen beeinflussen, wohin und wann Tiere wandern. (kms)

2019 sprach das Berlin-Institut von einem „demografischen Zwischenhoch“. Deutschland wuchs, die Bevölkerung sollte auf absehbare Zeit weitgehend stabil bleiben. Sieben Jahre später hat sich die Perspektive verändert: Bis 2045 dürfte die Bevölkerung auf rund 81,8 Millionen Menschen sinken. Gut zwei Drittel der 400 Kreise und kreisfreien Städte verlieren laut neuer Prognose an Bevölkerung. Besonders im Osten entwickeln sich die Regionen immer unterschiedlicher, aber auch der Westen habe Verluste zu beklagen. Während Dahme-Spreewald, Leipzig, Potsdam, Dresden, Frankfurt am Main und Düsseldorf wachsen, werde die Bevölkerung in Suhl und im Saarland sinken. Ganz anders sieht das in Bayern aus: 18 der 20 am besten aufgestellten Kreise und Städte liegen heute im südlichen Freistaat. (ger)

Allein im Jahr 2021 starben 4,71 Millionen Menschen weltweit an den Folgen einer Antibiotikaresistenz. Umso dringlicher suchen Mediziner nach einer Lösung, die womöglich in mittelalterlichen Büchern steckt. Denn: ein altes Heilmittel namens „Balds Augensalbe“ ist in der Lage, Bakterien unschädlich zu machen und sie daran zu hindern, eine Resistenz gegen die Salbe aufzubauen. Ausschlaggebend für die Wirkung ist die Kombination aus vier Naturstoffen – zwei Lauchgewächsen, Wein und Rindergalle –, welche einen starken Anti-Biofilm bilden und die Vermehrung der Bakterien verhindern. Die Forscher wollen künftig nicht die mittelalterliche Salbe in Umlauf bringen, sondern die Erkenntnisse um die Wirkungsweise von biologischen Cocktails auf moderne Wirkstoffe anwenden. (kms)

Sie tickt, fliegt vorbei oder rinnt durch die Finger: Zeit ist sprachlich schwer zu fassen und in der Physik wird es noch etwas komplizierter. Doch egal, ob sie relativ ist, vorwärts oder rückwärts läuft, sie beginnt mit dem Urknall. Oder doch nicht? Was wäre, wenn der Urknall nur ein weiterer Moment in einer unendlichen Zeit ist? Im sogenannten Multiversum markiert der Urknall das Ende der unendlichen Ausdehnung in einem Raumbereich. Außerhalb dessen geht die Ausdehnung weiter und impliziert, dass es weitere Urknalls und Universen geben kann. In der sogenannten Konformen Zyklischen Kosmologie hingegen dehnt sich ein Universum nur soweit aus, bis es ein Gleichgewicht erreicht, das schließlich in einem neuen Urknall gipfelt. In beiden Fällen ist es sehr wahrscheinlich, dass andere Universen existieren, wir sie aber entweder aufgrund der immerwährenden Ausdehnung zwischen uns und ihnen oder der zeitlichen Abfolge nie nachweisen, geschweige denn besuchen werden können. (ts)

Eis ist billig und reichlich vorhanden. Es hat jedoch eine große Schwäche: Risse können sich schnell ausbreiten und das Eis ohne Vorwarnung brechen lassen. Nun haben israelische Wissenschaftler „BioPykrete“ entwickelt – eine Mischung aus Eis und Zellstoff, das bereits im Zweiten Weltkrieg experimentell erforscht wurde. Das Material ist laut Studie etwa zehnmal stabiler als normales Eis, kann 70-mal mehr Energie aufnehmen und verformt sich allmählich, bevor es zerbricht. Dies soll eines Tages ein biologisch abbaubares Baumaterial für die kältesten Orte der Erde ermöglichen. (ts)

Die Haut ist das größte Organ des Menschen und erneuert sich ständig, sichtbar etwa an abgestorbenen Hautschuppen. Das ist bei Männern und Frauen gleich, doch wer wie Dan Engelmann genauer hinsieht, stellt erhebliche Unterschiede fest. Gemeinsam mit Kollegen untersuchte er fünf Monate lang die Teilung und Reifung von Hautzellen. Nicht nur erkannten sie, dass Hautstammzellen sowohl neue Stammzellen als auch bisher nur in der Theorie bekannte Übergangszellen bilden, die später zu Hautzellen werden, sondern auch, dass diese Prozesse bei Männlein und Weiblein unterschiedlich schnell ablaufen. Als mögliche Ursachen nannten sie die Geschlechtshormone, wobei Testosteron maßgeblich den Reife- und Östrogen den Teilungsprozess beeinflusste. Die Unterschiede erklären, warum Wunden bei Frauen meist schneller heilen, nicht aber mögliche Auswirkungen auf Ausschläge, Hautkrebs oder andere Hautkrankheiten. (ger)

Auf der Erde wachsen über 370.000 Pflanzenarten – 75 Prozent davon sind Bedecktsamer, auch Blütenpflanzen genannt. Doch wie und wann kam es zu dieser blühenden Vielfalt? Eine neue Studie zeigt, dass die Bedecktsamer während der Blütezeit der Dinosaurier allmählich ältere Pflanzengruppen verdrängten, die zuvor Millionen Jahre lang das Land beherrschten. Dabei spielten scheinbar Klimaveränderungen eine tragende Rolle. So ergab die Analyse versteinerte Pollen und Sporen, dass es während der beiden wärmsten Erdzeiträume sowohl zu Massenaussterben als auch zu einem explosionsartigen Anstieg der Pflanzenvielfalt kam. Wieso ausgerechnet die Blütenpflanzen dominierten, ist unklar. Die Forscher weisen darauf hin, dass das neue Wissen nicht auf die Moderne übertragen werden kann, da vor über 100 Millionen Jahren andere irdische Bedingungen herrschten. (kms)

Fünf Basen bilden die Erbsubstanz allen bekannten Lebens: Sowohl DNA als auch RNA bestehen aus Adenin, Cytosin, Guanin sowie Thymin beziehungsweise Uracil. Warum ausgerechnet diese Fünf die Basis allen Lebens bilden, ist bis heute ungeklärt. Eine mögliche Ursache sehen Forscher der University of Wisconsin–Madison in rund 150 Millionen Kilometer Entfernung: im Licht der Sonne, insbesondere im UV-Licht, das früher aufgrund fehlender Ozonschicht umso intensiver schien. Im Labor zeigten die fünf Basen indes sehr unterschiedliche Lichtbeständigkeiten und damit kein einheitliches Bild. Im Allgemeinen waren DNA-Bausteine jedoch stabiler als RNA-Bausteine, sodass Prof. Zoe R. Todd und Kollegen vermuten, dass das UV-Licht zumindest beim Übergang zur heutigen DNA-dominierten Welt eine wegweisende Rolle einnahm. (ts)

Archäologen staunten nicht schlecht, als sie kürzlich das durchlochte Schulterblatt eines Neandertalers in den Händen hielten. Der Fund überdauerte beinahe unversehrt rund 75.000 Jahre unter siebeneinhalb Metern Gestein in einer irakischen Höhle. Laut den Forschern stammt das 15 mm breite Loch von einem Holzspeer, der von vorn in den Körper eindrang und Arterien und die Lunge verletzte. Das etwa 45 Jahre alte Opfer hatte keine Chance und starb an dem sehr wahrscheinlich beabsichtigten „Herzschuss“. Was zu der zwischenmenschlichen Gewalttat führte, bleibt für immer unklar. (kms)

Diebe versuchen in der Regel nichts am Tatort zurückzulassen, weder Wertsachen noch verwertbare Spuren. Dank neuster Technik können Forensiker ihnen auch dann auf die Schliche kommen, wenn weder Fingerabdrücke noch Haare zurückbleiben. Den Beweis lieferten Forscher in Oslo und Australien mittels sogenannter eDNA. Der Begriff bedeutet Umwelt-DNA und umfasst unter anderem jene winzigen Partikel, die wir mit jedem Atemzug ausstoßen und die stundenlang in der Luft schweben können. Anhand 391 eDNA-Proben aus simulierten Testeinbrüchen beschrieben die Forscher unter welchen Bedingungen eDNA die klassischen Methoden ergänzen kann und welche Forschung noch nötig ist, damit Einbrecher künftig nur noch dann sicher sind, wenn sie gar nicht erst am Tatort erscheinen. (ts)

Der Verzicht auf Fleisch könnte die Wahrscheinlichkeit, 100 Jahre alt zu werden, geringfügig senken – allerdings nur bei gebrechlichen, untergewichtigen Senioren. Das ergab eine 20 Jahre dauernde Beobachtungsstudie an mehr als 5.000 Ü-80-jährigen Chinesen. Im hohen Alter sei es demnach wichtiger, kräftig zu bleiben und Muskelmasse zu erhalten, als Krankheiten langfristig vorzubeugen. Ältere Menschen, die Fisch, Eier oder Milchprodukte zu sich nahmen, wurden genauso häufig Hundertjährige wie Fleischesser, was darauf hindeutet, dass wichtige Nährstoffe den Ausschlag geben könnten. Damit zeigt sich, dass sich der Nährstoffbedarf eines Menschen im Laufe seines Lebens entsprechend dem Alter signifikant ändert. (ger)