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Wissenschaftliche Umgestaltung der Landwirtschaft

Voraussetzung für den Fortschritt in der Landwirtschaft Europas war die Überwindung der feudalen Strukturen. Insbesondere musste die unfreie Arbeit der Leibeigenen und der an die Scholle gebundenen erbuntertänigen Bauern durch die Arbeitsleistung freier Arbeitskräfte ersetzt werden. In den süddeutschen und südwestdeutschen Staaten waren bereits im 18. Jahrhundert die Fronlasten der Bauern in Grundlasten umgewandelt worden. Durch Geldablösung der Grundlasten konnte das Verhältnis der Erbuntertänigkeit beendet werden. Vielfach führte die traditionelle Erbteilung des Bauernlandes aber zu einer Zersplitterung des bäuerlichen Besitzes. Viele Betriebe brachen wirtschaftlich zusammen, und eine große Auswanderungswelle setzte ein. In Preußen verlief die Bauernbefreiung ganz anders. Hier überwog die gutsherrschaftliche Verfassung. Der einzige Weg der gutsuntertänigen Bauern in die Freiheit war die Ablösung der Feudallasten durch Abtretung eines Drittels ihres bewirtschafteten Bodens an die Gutsherren. Parallel zur Befreiung der Bauern wuchs die Produktivität der Landwirtschaft vor allem in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts durch neue Anbaumethoden und neue Technologien. Dadurch konnte die wachsende Bevölkerung mit Nahrungsmitteln versorgt werden.

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Aufbau der klassischen Chemie,

Die organisierte Experimentalforschung führte in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts zu einer Vielzahl bahnbrechender Entdeckungen. JOHN DALTON entwickelte eine neue, auf experimentellen Ergebnissen beruhende Atomtheorie. Durch Chemiker wie BERZELIUS wurden viele neue Elemente gefunden, sodass man um 1850 bereits 62 Elemente kannte, darunter 50 Metalle. Es entwickelten sich die drei Teilgebiete der klassischen Chemie: die anorganische, die physikalische und die organische Chemie.
Insbesondere die erfolgreiche Synthese von natürlich vorkommenden Stoffen aus anorganischen Ausgangsstoffen durch FRIEDRICH WÖHLER und seine Mitstreiter legte die Grundlage für die organische Synthesechemie.

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Hefepilze

Als unsere Vorfahren vor über 5 000 Jahren anfingen zu backen, vermischten sie nur Wasser und Mehl miteinander. Daraus entstanden dann die noch heute bekannten Fladenbrote. Durch eine zufällige Entdeckung im alten Ägypten gelang es, ein Brot herzustellen, das lockerer und wohlschmeckender war. Die Entdeckung und Nutzung der Hefe begann, wenngleich deren Existenz erst durch PASTEUR sicher bewiesen wurde.

Aber auch bei anderen Prozessen des täglichen Lebens ist die Hefe nicht mehr wegzudenken. Man denke nur an die Bier- und Weinherstellung. Die klassische Bier-, Back- und Weinhefe wird zum einen aus Candida-Hefe, Candida utilis, und zum anderen auch aus Saccaromyces cerevisiae (Bierhefe; Cerevisia lat.: Bier) und Saccaromyces ellipsoideus (Weinhefe) hergestellt. Alle sind Sprosspilze, welche die alkoholische Gärung verursachen. Sie sind nur unter dem Mikroskop als eiförmige Zellen sichtbar. Man braucht immerhin 20 000 000 000 Zellen, um nur ein Gramm Hefe zu haben. Heute ist die Hefe auch von großem Interesse für die Forschung. Hefe ist ein idealer eukariotischer Mikroorganismus für gentechnologische Studien. Das Genom des Hefepilzes ist schon seit einiger Zeit bekannt und wird deshalb als Referenz für die genetischen Sequenzen von menschlichen und anderen eukariotischen Genen genutzt. Da es sich bei Hefen um Eukaryonten handelt, ist ihre Ähnlichkeit deutlich größer zu höheren Organismen als die von Bakterien.

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Mineralsalze

Neben Wasser und Kohlenstoffdioxid brauchen Pflanzen zum Aufbau körpereigener organischer Substanzen noch Mineralsalze. Für ihre optimale Entwicklung benötigen Samenpflanzen die zehn Hauptelemente Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor, Kalium, Kalzium, Eisen, Magnesium sowie Spurenelemente (Mangan, Kupfer, Molybdän, Bor, Zink), aber auch Mineralsalze, z. B. Phosphor- und Stickstoffsalze.