Die Steinköpfe auf der Osterinsel stellen Forscher bis heute vor Rätsel. Ihre Erbauer wussten aber wohl nicht nur mit Gestein, sondern auch mit den Gezeiten und Gestirnen umzugehen und legten Tausende Kilometer über das Meer zurück. - Foto: Lindrik/iStock, Epoch Times
KI am Lügendetektor
Manchen Menschen sieht man an, wenn sie mehr wissen, als sie sagen – und kann dann gezielt nachfragen. Schwieriger wird es bei einer KI, bei der wir weder wissen, welche Infos das Programm verarbeitet, noch was es im Hintergrund alles tut. Problematisch wird es vor allem dann, wenn Antworten falsch oder gezielt irreführend oder zensiert sind. David Bau von der Northeastern University und Kollegen wollen daher eine Art Lügendetektor für Sprachmodelle entwickeln, die Unstimmigkeiten zwischen Arbeitsschritten und Ausgabe erkennt. Ziel sei eine gemeinsame Grundlage für die Interpretierbarkeit von KI. Zugleich soll dies interne Rechenprozesse messbar und nachvollziehbar machen und so über einen reinen Faktencheck der Antwort hinausgehen. Von einer App, die Nutzer warnt, ist man zum jetzigen Zeitpunkt aber noch weit entfernt. (ts)
Das Wohlbefinden der Bevölkerung eines Landes wird häufig anhand eines nationalen Glücksindexes dargestellt, in den neben Einkommen auch Gesundheitskosten einfließen. Prof. Dario Maestripieri von der University of Chicago und Kollegen erweiterten diese Betrachtung jüngst um einen tierischen Faktor: die Anwesenheit von Katzen. Demnach sind Menschen in Ländern mit mehr Katzen glücklicher, während mehr Katzenparasiten, speziell Toxoplasma gondii, das Glück verringerten. Die Folgerung „mehr Katzen = mehr Parasiten“ hatte wiederum keinen Bestand, sodass der Katze-Glück-Zusammenhang am Ende doch etwas komplizierter wird. Die Studie liefert daher keine Anleitung zum Glücklichsein mit Katzen, wohl aber, dass Katzendichte und Wohlstand mit dem nationalen Glücksempfinden variieren – oder umgekehrt. (ts)
Das Streicheln einer echten Katze hat nachweislich einen langen positiven Effekt auf die Psyche.
Foto: Dima Berlin/iStock
„Phönix-Planet“ entdeckt
Die Erde und die anderen Planeten unseres Sonnensystems sind aus Material entstanden, das nach der Bildung eines Sterns übrig geblieben ist. Doch es gibt eine zweite und viel seltenere Variante der Entstehung: ein Planet, der sich aus den Resten eines Sterns bildet. Ein solcher „Phönix-Planet“, wie ihn Astronomen kürzlich entdeckten, kann durch das Element Niob nachgewiesen werden. Denn: Schwere Elemente wie dieses können nur unter den exotischen Bedingungen innerhalb sterbender Sterne entstehen. Mit den letzten Zuckungen des Sterns wird das Material ins All geschleudert, wo sich aus dem Rest ein Planet der zweiten Generation bildet – wie ein Phönix, der aus der Asche steigt. (ts)
Ein sich nach hinten verjüngendes Rohr mit vier Linsen und einem aufrichtenden Okular, dessen konvexe Linsen im Abstand der doppelten Brennweite voneinander angeordnet sind: Dies ist kein Lexikoneintrag, sondern die Beschreibung des wahrscheinlich ersten Vierlinsen-Teleskops. Sie stammt aus dem Manuskript „De Tellescopiis Stellarum“ (1666) des spanischen Mönchs Ignacio Muñoz, der den Apparat als „fabricatum a Galilaeo“ bezeichnet. Für den Historiker Dr. José María Moreno Madrid von der irischen Universität Limerick ist die Entdeckung der Schrift von großer Bedeutung, denn bisherige Erwähnungen datierten die Erfindung um das Jahr 1645. Stimmt die Aussage über ihren Erfinder, muss Galileo Galilei (1564–1642) die Entwicklung des ältesten Vierlinsen-Fernrohrs schon um 1630 zugeschrieben werden. (kms)
Eine Seite aus „De Tellescopiis Stellarum“ (1666) von Ignacio Muñoz mit der Funktionszeichnung des Vierlinsen-Fernrohrs.
Foto: gemeinfrei
Antibiotika besser ohne Smoothie
Antibiotika sind dafür bekannt, Magenprobleme wie Durchfall zu verursachen. Das liegt daran, dass diese Medikamente neben der Bekämpfung von Infektionen oft auch gesunde Mikroorganismen im Darm abtöten, wodurch schädliche Bakterien die Oberhand gewinnen können. In diesen Momenten wird häufig zusätzlich geraten, leichte Nahrung wie Smoothies und Co. zu sich zu nehmen – getreu dem Motto: Hauptsache der Patient hat etwas im Magen. Eine neue Studie mit Krebspatienten zeigt jedoch, dass die Kombination von zuckerhaltigen Lebensmitteln und Antibiotika toxisch ist und die Vielfalt des Darmmikrobioms stark verringern kann. Grundsätzlich raten die Forscher den Patienten daher – in Absprache mit ihrem Arzt – auf die Einnahme von Zucker während einer Antibiotikabehandlung zu verzichten. (ger)
Wir schreiben das Jahr 2026, das ganze Sonnensystem wurde von Menschen erforscht. Das ganze Sonnensystem? Nein, ein kleiner Felsbrocken hört nicht auf, den Forschergeist zu wecken. Und die Erkundung ist nicht leicht für die beteiligten Organisationen aus Japan, Frankreich und Deutschland – und für Idefix. Der deutsch-französische Rover soll 2029 als erster Lander in der Geschichte der Raumfahrt auf dem Marsmond Phobos aufsetzen, um dessen Oberfläche aus nächster Nähe zu erkunden. Die Muttersonde der bisher größten japanischen Mission ins Sonnensystem soll anschließend selbst auf Phobos landen, Proben sammeln und 2031 erstmals Material aus dem Marssystem zur Erde zu bringen. Der Start ist für den 19. Oktober 2026 um 21:41 Uhr (MESZ) geplant und wird von der Japanischen Raumfahrtbehörde live übertragen. (ts)
Kräuterkunde bei den Elefanten
Seit den 1970er-Jahren ist bekannt, dass Tiere sich selbst behandeln können. So essen beispielsweise Schimpansen gezielt bittere Blätter gegen Darmparasiten, während Vögel ihre Nester mit insektenabwehrenden Pflanzen polstern. Nun haben Wissenschaftler des deutschen Bernhard-Nocht-Instituts für Tropenmedizin nach jahrzehntelanger Arbeit das Phänomen der Zoopharmakognosie auch bei wild lebenden Afrikanischen Elefanten nachgewiesen. Die Dickhäuter suchen demnach bis zu 160 Meter tiefe Höhlen auf, um Salz und Mineralstoffe zu sich zu nehmen oder verabreichen ihrem Nachwuchs Heilpflanzen, die für ihre antibakteriellen, entzündungshemmenden oder antiparasitären Eigenschaften bekannt sind. Damit beweisen die Großsäuger einen feinfühligeren Umgang mit ihrer Natur, als unsere Redewendungen – wie ein Elefant im Porzellanladen – ihnen zuschreiben. (kms)
Sprichwörtlich sind Elefanten im Porzellanladen zu finden – mit ihrem Kräuterwissen, wären sie jedoch in einer Apotheke vermutlich besser aufgehoben.
Foto: Anna_Om/iStock
Schon gewusst?
Nicht nur Sonne und Mond haben einen Einfluss auf die Gezeiten, sondern auch die Form von Küsten. Jede Bucht hat einen natürlichen Rhythmus, in dem ihr Wasser hin und her schwappt und der durch ihre Form und Tiefe bestimmt wird. Wenn dieser Rhythmus mit dem der örtlichen Gezeiten übereinstimmt, verstärkt jede Bewegung die nächste. Gleichzeitig können auch Unterwasserberge und -grate die Gezeiten beeinflussen, indem sie die Wasserbewegung abbremsen oder deren Energie wie eine Feder wieder abgeben. So kann sich der mittlere Tidenhub von Region zu Region unterscheiden, wie die Beispiele Rotterdam (~1,90 Meter), Hamburg (~3,90 Meter) und Kimberley-Küste in Westaustralien (über 10 Meter) zeigen. (ts)
Flugzeuge erheben sich dank Aerodynamik in die Lüfte, Rennautos bleiben dank ihr am Boden, aber auch an Häusern entstehen bei starken Winden Druck- und Sogkräfte. Vor allem an Ecken und Kanten lösen sich die Luftströmungen – wie bei einem Heckspoiler – leicht vom Gebäude, erzeugen Wirbel und einen Unterdruck. So entsteht ein Druckgefälle und die Luft im Raum „drückt“ Wände und Dach nach außen. Damit Bauwerke dennoch Winden trotzen, kommen bisher vor allem kleine Rundungen oder stärkerer Materialien zum Einsatz. Besonders letzteres schlägt sich dabei leicht in den Kosten nieder. Erheblich günstiger könnte es durch eine Entdeckung von Wissenschaftlern um Pedro Fernández-Cabán, Assitenzprofessor für Bauingenieurwesen in den USA, werden. Ihnen zufolge können wellenförmige Flächen die Windlasten um bis zu 60 Prozent reduzieren, bislang allerdings nur in der Theorie. (ts)
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Zwei der Modelle, die Forscher im Windkanal des College of Engineering in Florida, getestet haben, links mit gewelltem Dach, rechts mit gewellten Wänden. Ein allseits gewelltes Haus war nicht Gegenstand der Forschung.
Foto: Pedro Fernández-Cabán
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Löst sich Wind, etwa an einer Hausecke oder Dachkante entsteht eine ausgedehnte Zone verwirbelter Luft (oben). An einer gewellten Oberfläche sind die Wirbel erheblich kleiner und der Wind „hüpft“ darüber. Das reduziert die Sogkräfte, denen die Wände standhalten müssen.
Foto: Pedro Fernández-Cabán
Schlechte Augen wegen schlechter Luft
Glaukom (Grüner Star) und Katarakt (Grauer Star) gelten als altersbedingte Krankheiten. Einer neuen Studie zufolge könnte diese Erklärung jedoch zu kurzsichtig sein. Ahmed Alnabihi und Team einer Augenklinik in Riad, Saudi-Arabien, trugen dafür Daten von Millionen Menschen sowie der sie umgebenden Luft zusammen, konkret Feinstaub, Stick- und Schwefeloxide sowie Ozon und Kohlenstoffmonoxid. Dabei stellten sie fest, dass Gebiete mit höheren Schadstoffkonzentrationen mit mehr Augenleiden korrelieren. Da unsere Augen direkt der Außenluft ausgesetzt sind, „ist es biologisch plausibel, dass die Luftverschmutzung hier besonders schädigend wirken kann“, so Alnabihi. Die vorliegenden Daten können diesen Zusammenhang jedoch weder belegen noch andere Ursachen ausschließen. (ger)
Die Osterinsel und Hawaii trennen rund 7.000 Kilometer voneinander. Für diese Entfernung würden wir heute mit einer kleinen Motoryacht etwa zehn Tage benötigen. Im 11. Jahrhundert besaßen die Menschen jedoch nur Paddel und Segel – und trotzdem meisterten sie diese lange Fahrt erfolgreich, wie eine neue Studie zeigt. So belegt eine DNA-Analyse gemeinsame Vorfahren der heutigen Bewohner von Rapa Nui und Hawaii deren Wurzeln bis nach Mangareva, Französisch Polynesien, zurückreichen. Dies beweist die Existenz einer alten Kultur, die zu wiederholten, weitreichenden Seereisen über den Pazifik fähig war – ohne Kompass und Motor, aber dafür mit Wille und Sterne. (kms)
So sehen traditionelle Boote der Polynesier aus.
Foto: Leamus/iStock
Galaktisch-gute Lage
Leben, wie wir es kennen, erfordert unter anderem flüssiges Wasser, dass nicht auf allen Planeten vorkommt. Befindet sich ein Himmelskörper zu nah an seinem Stern, ist es zu heiß; ist er zu weit draußen, ist es zu kalt. Dazwischen liegt die sogenannte zirkumstellare habitable Zone, also jener Bereich um einen Stern, in dem Leben prinzipiell die richtigen Bedingungen vorfinden könnte. Eine Studie von Forschern der Western Sydney University um Dr. Luke A. Barnes besagt, dass es diese auch im galaktischen Maßstab gibt – und unsere Milchstraße sich in einer ebensolchen Zone befindet, in der die Bedingungen über kosmisch relevante Zeiträume erhalten bleiben. Eine Zone, in der ausreichend schwere Elemente aus der früheren Sternenentstehung existieren, um Welten zu erschaffen, die Gefahren, die Leben und Welten vernichten können, aber (noch) selten sind. (ts)
Es gibt eine Hypothese, die besagt, dass das Leben auf der Erde vom Mars stammt. - Foto: NASA/JPL
In Kürze:
Mars und Erde entstanden vor über 4,5 Milliarden Jahren, wobei der Rote Planet etwas Vorsprung hatte.
Heute bietet unser kosmischer Nachbar weder Wasser noch Atmosphäre, doch das war nicht immer so.
Während die Erde sich nach einem gigantischen Einschlag wortwörtlich neu formte, bot der frühe Mars über Jahrmillionen bessere Bedingungen für das Leben.
Könnte es sein, dass dieses frühe Leben rechtzeitig den Absprung schaffte, bevor der Mars unbewohnbar wurde, und eine neue Heimat auf der Erde fand?
Wie entstand das Leben auf der Erde? Zwar haben Wissenschaftler Theorien dazu, doch verstehen sie noch nicht vollständig, welche chemischen Abläufe genau zur Entstehung des Lebens führten und wann die ersten primitiven Lebensformen auftauchten.
Was aber, wenn das Leben auf der Erde nicht hier seinen Ursprung hätte, sondern mit Meteoriten vom Mars hierher gelangte? Es ist zwar nicht die am meisten favorisierte Theorie zum Ursprung des Lebens, bleibt aber dennoch eine faszinierende Hypothese. Hier werden wir die Argumente dafür und dagegen untersuchen.
Gute Ausgangslage auf Mars und Erde?
Der zeitliche Ablauf ist ein entscheidender Faktor. Der Mars entstand vor etwa 4,6 Milliarden Jahren, während die Erde mit 4,54 Milliarden Jahren etwas jünger ist. Die Oberflächen beider Planeten waren anfangs geschmolzen, bevor sie allmählich abkühlten und sich verfestigten.
Der frühe Mars scheint eine schützende Atmosphäre und flüssiges Wasser in Form von Ozeanen, Flüssen und Seen gehabt zu haben. Möglicherweise war er auch geothermisch aktiv, mit zahlreichen hydrothermalen Schloten und heißen Quellen, die die notwendigen Bedingungen für die Entstehung von Leben boten.
Diese Abbildung zeigt den Jezero-Krater, wie er vor Milliarden von Jahren auf dem Mars ausgesehen haben könnte, als er noch ein See war.
Foto: NASA/JPL-Caltech
Vor etwa 4,51 Milliarden Jahren prallte jedoch ein marsgroßer, felsiger Planet namens Theia auf die Ur-Erde. Durch diesen Einschlag verschmolzen beide Himmelskörper miteinander und trennten sich anschließend in unsere Erde und ihren Mond. Hätte sich Leben vor diesem Ereignis entwickelt, hätte es dieses sicherlich nicht überlebt.
Der Mars hingegen erlebte wahrscheinlich kein globales Umschmelzereignis. Der rote Planet musste im turbulenten frühen Sonnensystem zwar zahlreiche Einschläge hinnehmen, doch deuten die Beweise darauf hin, dass keiner davon groß genug gewesen wäre, um den Planeten vollständig zu zerstören. Einige Gebiete könnten daher relativ stabil geblieben sein.
Wenn also auf dem Mars kurz nach der Entstehung des Planeten vor 4,6 Milliarden Jahren Leben entstanden wäre, hätte es sich mindestens eine halbe Milliarde Jahre lang ohne größere Unterbrechungen weiterentwickeln können.
Nach dieser Zeit brach das Magnetfeld des Mars zusammen, was den Anfang vom Ende der Bewohnbarkeit des Mars markierte. Die schützende Atmosphäre verschwand, wodurch die Oberfläche des Planeten eisigen Temperaturen und ionisierender Strahlung aus dem Weltraum ausgesetzt war. Doch wie sah es auf der Erde aus? Wie schnell entstand Leben nach dem Einschlag, der den Mond formte?
Führt man den Stammbaum des Lebens bis zu seinen Wurzeln zurück, gelangt man zu einem Mikroorganismus namens LUCA (Last Universal Cellular Ancestor, zu Deutsch: letzter gemeinsamer Vorfahre aller Lebewesen). Dies ist die Mikrobenart, von der die Forschung alles heutige Leben ableitet.
Eine aktuelle Studie rekonstruierte die Eigenschaften von LUCA mithilfe der Genetik und der Fossilienfunde des frühen Lebens auf der Erde. Daraus wurde geschlossen, dass LUCA vor 4,2 Milliarden Jahren lebte – früher als einige frühere Schätzungen vermuteten.
Doch LUCA war nicht der früheste Organismus auf der Erde, sondern eine von mehreren Mikrobenarten, die zu dieser Zeit gleichzeitig auf unserem Planeten existierten. Sie standen im Wettbewerb miteinander, kooperierten, überlebten die Widrigkeiten der Natur und wehrten Angriffe von Viren ab. Wenn es vor etwa 4,2 Milliarden Jahren auf der Erde kleine, aber recht komplexe Ökosysteme gab, muss das Leben schon früher entstanden sein. Doch wie viel früher?
Vereinfachter Stammbaum des Lebens mit LUCA und LECA, wie ihn sich die Forscher vorstellen.
Die neue Schätzung für das Alter von LUCA liegt bei 360 Millionen Jahren nach der Entstehung der Erde und 290 Millionen Jahren nach dem Mond-bildenden Einschlag. Wir wissen lediglich, dass sich in diesen 290 Millionen Jahren irgendwie Chemie zu Biologie entwickelte. Reichte diese Zeit aus, damit Leben auf der Erde entstehen und sich dann zu den Ökosystemen diversifizieren konnte, die zu Lebzeiten von LUCA existierten?
Ein marsianischer Ursprung des irdischen Lebens umgeht diese Frage. Der Hypothese zufolge könnten Arten marsianischer Mikroorganismen auf Meteoriten zur Erde gelangt sein – gerade rechtzeitig, um von den günstigen Bedingungen nach der Mondentstehung zu profitieren.
Der Zeitpunkt mag für diese Idee günstig sein. Als jemand, der auf diesem Gebiet arbeitet, würde ich jedoch vermuten, dass 290 Millionen Jahre reichlich Zeit sind, damit chemische Reaktionen die ersten Lebewesen auf der Erde hervorbringen und sich die Biologie anschließend diversifizieren und komplexer werden konnte.
Die Reise vom Mars zur Erde überstehen
Das rekonstruierte Genom von LUCA lässt vermuten, dass es sich von molekularem Wasserstoff oder einfachen organischen Molekülen als Nahrungsquellen ernähren konnte. Zusammen mit anderen Hinweisen deutet dies darauf hin, dass LUCAs Lebensraum entweder ein flaches marines Hydrothermalquellen-System oder eine geothermische heiße Quelle war.
Bislang nehmen Forscher an, dass solche Umgebungen auf der frühen Erde die notwendigen Bedingungen boten, damit Leben aus nicht-lebender Chemie entstehen konnte. LUCA verfügte zudem über biochemische Mechanismen, die es vor hohen Temperaturen und UV-Strahlung schützen konnten – echte Gefahren in diesen frühen Umgebungen der Erde.
Es ist jedoch keineswegs sicher, dass frühe Lebensformen die Reise vom Mars zur Erde hätten überleben können. Und nichts im Genom von LUCA deutet darauf hin, dass es besonders gut an den Weltraumflug angepasst war.
Heiße geothermale Quellen, wie sie heute im Yellowstone National Park existieren, könnten der Lebensraum für früheste Mikroorganismen wie LUCA gewesen sein.
Foto: Daphne Zheng/iStock
Um es bis zur Erde zu schaffen, hätten Mikroorganismen zunächst den ersten Aufprall auf der Marsoberfläche und einen Hochgeschwindigkeitsausstoß aus der Marsatmosphäre überstehen müssen. Danach folgte eine fast einjährige Reise durch das Vakuum des Weltraums, bei der sie die Bombardierung mit kosmischer Strahlung überleben mussten.
Anschließend hätten sie den hochtemperaturreichen Eintritt in die Erdatmosphäre und einen weiteren Aufprall auf die Erdoberfläche überstehen müssen. Dieses letzte Ereignis hätte sie möglicherweise in eine Umgebung gebracht, an die sie auch nur ansatzweise angepasst waren – oder auch nicht.
Die Wahrscheinlichkeit, dass all dies geschieht, erscheint mir ziemlich gering. So schwierig der Übergang von der Chemie zur Biologie auch erscheinen mag, so erscheint er mir doch weitaus einfacher als die Vorstellung, dass dieser Übergang auf dem Mars stattfinden würde, wobei Lebensformen die Reise zur Erde überleben und sich dann an einen völlig neuen Planeten anpassen würden. Ich könnte mich jedoch irren.
Es ist sinnvoll, sich Studien anzusehen, die untersuchen, ob Mikroorganismen die Reise zwischen Planeten überleben könnten. Bislang sieht es so aus, als könnten das nur die widerstandsfähigsten Mikroorganismen. Dabei handelt es sich um Arten, die sich daran angepasst haben, Schäden durch Strahlung zu vermeiden, und die durch die Bildung von Sporen in der Lage sind, Austrocknung zu überleben.
In dem Mars-Meteoriten ALH84001 sollen mikroskopisch kleine Fossilien eingeschlossen sein.
Aber vielleicht könnten Mikroorganismen, wenn eine Population von ihnen im Inneren eines ausreichend großen Meteoriten eingeschlossen wäre, vor den meisten der rauen Bedingungen im Weltraum geschützt sein. Einige Computersimulationen stützen diese Idee sogar. Derzeit laufen weitere Simulationen und Laborexperimente, um dies zu überprüfen.
Dies wirft eine weitere Frage auf: Wenn Leben innerhalb der ersten 500 Millionen Jahre nach der Entstehung unseres Sonnensystems vom Mars zur Erde gelangt ist, warum hat es sich dann in den folgenden vier Milliarden Jahren nicht von der Erde auf den Rest des Sonnensystems ausgebreitet? Vielleicht sind wir also doch keine Mars-Menschen.