135 Suchergebnisse

* 20.11.1886 in Wien
† 12.06.1982 in München

KARL VON FRISCH wurde durch seine Arbeiten zur Sinnesphysiologie bekannt. Neben vielen anderen Forschungen bewies er u. a. das Hörvermögen der Fische, oder wies nach, dass Bienen und Fische Farben sehen können. Seine Entdeckungen zum Hör- und Farbsehvermögen beruhen auf Dressurversuchen. KARL VON FRISCH enträtselte auch den Bienentanz. Dieses beobachtete Phänomen gilt als eine der kompliziertesten Verhaltensleistungen im Tierreich.

1973 wurde KARL VON FRISCH gemeinsam mit KONRAD LORENZ und NIKOLAAS TINBERGEN mit dem Nobelpreis geehrt.

Honigbienen sind wohl die bekanntesten und ältesten Nutzinsekten. Ohne ihre Bestäubungshilfe könnten sich viele Früchte nicht entwickeln, auch Honig und Wachs, die für uns eine wichtige Bedeutung erlangt haben, ständen uns nicht zur Verfügung. Honigbienen sind in einem Tierstaat als Sozialverband organisiert und durch unterschiedliche Kasten (Königin [Weisel], Arbeitsbiene, Drohne) gekennzeichnet. Diese Organismen nehmen durch morphologische und physiologische Unterschiede verschiedene Tätigkeiten wahr (Arbeitsteilung), zum Vorteil für die gesamten Individuen im Bienenstock. Verhaltensweisen der Bienen, z. B. die Drohnenschlacht, die Temperaturregulation im Bienenstock oder das Eintragen von Pollen oder Nektar mithilfe der Sammelbeine, sind bemerkenswert. Die Organisation und das Zusammenleben in einem Tierstaat setzt eine sehr gute Kommunikation (Bienensprache) und Koordination des Zusammenlebens mithilfe von chemischen Signalen (Pheromone) voraus.

„Life within a primate group is thus delicately balanced between competition and cooperation.” (CROOK, 1970). Das Gruppenleben soziallebender Primaten ist geprägt durch Kooperation und Konkurrenz.

Sowohl die ökologischen Bedingungen als auch die Zusammensetzung der Gruppe sind Faktoren, die das Verhältnis zwischen kooperativem und konkurrierendem Handeln in starkem Maße beeinflussen können. Das Leben in der Gruppe bzw. in einer Sozietät bringt sowohl Vorteile als auch Nachteile mit sich. Zu den Vorteilen zählen in erster Linie der verbesserte Schutz vor Raubfeinden durch die gemeinsame Verteidigung und frühere Signalisierung von Gefahren infolge sich abwechselnder Alarmrufe sowie der gemeinsame Austausch von erworbenen Erfahrungen hinsichtlich Futtersuche, Wanderrouten etc. und vor allem eine koordinierte Verteidigung von Futterressourcen gegen andere Gruppen, die um dieselben Ressourcen konkurrieren. Kosten oder Nachteile im Zusammenleben in einer Gruppe entstehen aus der wachsenden Konkurrenz um diese begrenzten Ressourcen.

Auf unserer Erde lebt eine Vielzahl von Organismenarten. Diese rezenten Arten machen jedoch nur einen Bruchteil des Artenreichtums aus, den die jetzt ca. 4,6 Milliarden Jahre währende Erdgeschichte hervorgebracht hat. Die ältesten fossilen Hinweise auf Leben geben hefezellenartige Strukturen, die auf ein Alter von 3,8 Milliarden Jahre datiert wurden.

Die allermeisten Arten sind ausgestorben. Einige davon waren in evolutionäre Sackgassen geraten, ihre Baupläne hatten sich unter den sich ändernden Umweltbedingungen als nicht zukunftsfähig erwiesen. Andere Arten sind zwar verschwunden, haben jedoch ein großes evolutionäres Vermächtnis hinterlassen.

Große Entwicklungsschübe gab es stets nach Massenaussterben, die in den allermeisten Fällen auf globale Klimaveränderungen zurückgeführt werden können. Durch das Massenaussterben gingen die jeweils erreichten Entwicklungsstufen selten gänzlich verloren. Aus vergleichsweise wenigen Arten konnten sich in den frei gewordenen Lebensräumen neue, modernere Formen entwickeln. Insgesamt ergab sich auf diese Weise ein Trend unter den Lebewesen hin zu höher organisierten Formen. Altertümliche Organismen blieben in ihrer Art manchmal erhalten, sofern sich auch ihre ökologische Nischen erhalten hatten.

Zahlreiche Funde belegen die Evolution des Menschen aus nicht menschlichen Vorfahren. Der Mensch gehört im natürlichen System der Organismen mit den Halbaffen (z. B. Maki) und den Echten Affen (Neuwelt- und Altweltaffen) zu den rezenten (heute lebenden) Primaten.

Fototrophe Bakterien sind fotosynthetisch aktive Mikroorganismen, die die Lichtenergie als Energiequelle nutzen. Zu ihnen gehören alle prokaryotischen Mikroorganismen wie Cyanobakterien, Anoxyphotobacteria (anoxygene fototrophe Bakterien) und Archaebakterien. Sie sind typische Wasserbakterien in Süß-, Brack- und Salzwasser sowie feuchten Böden und überschwemmten Feldern. Sie können beweglich oder unbeweglich sein und sind stets braun, rötlich (purpur), grün oder gelblich gefärbt. Sie sind gram-negativ. Es lassen sich zwei Gruppen unterscheiden: Purpur-, Grüne und Heliobakterien einerseits und die Cyanobakterien andererseits. Neben den Vertretern der Domäne der Bakterien können auch die Archaebakterien Fotosynthese betreiben.
Die Fotosynthese der Bakterien war in ihrer ursprünglichen Form an die sauerstofffreie Biosphäre angepasst (anaerob). Archaebakterien verwenden darum beispielsweise als Fotosynthesepigment kein Chlorophyll sondern Bakterienrhodopsin zur Lichtabsorption. Typische Pigmente des fototrophen Stoffwechsels sind ansonsten Bakterienchlorophylle und bestimmte Carotinoide. Im engeren Sinne grenzt man Fotosynthesebakterien von Cyanobakterien und Chloroxybakterien ab. Fotosynthesebakterien im engeren Sinne unterscheiden sich u. a. durch Aufbau und Ablauf der chemischen Reaktionen. So besitzen sie z. B. nur das Fotosystem I, Coenzym NAD⁺, Bakterienchlorophylle als Fotosynthesepigmente und können außerdem keinen Sauerstoff herstellen. Während Aufbau und Vorgänge der Cyanobakterien denen der höheren Pflanzen entsprechen (z. B. auch Sauerstoffbildung), nehmen Chloroxybakterien eine Zwischenstellung in der Evolution der Fotosynthese ein.

Dass die Steinzeitmenschen in ihren Höhlen Kunstwerke schufen, ist dem modernen Mensch erst seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts bewusst. So wurde z. B. die im Jahr 1880 entdeckte Höhlenkunst in der spanischen Höhle von Altamira anfangs nicht als Steinzeitkunst anerkannt. Erst nach und nach führten das Entdecken weiterer Fundorte zu einer wissenschaftlichen Akzeptanz. Im Jahre 1940 entdeckten spielende Kinder in der Nähe des Ortes Montignac (Dordogne) einen Zugang zu der Höhle von Lascaux, welche in einer Gesamtausdehnung von über 100 Metern Bilder von zahlreichen Pferden, Rindern, Wisenten, Katzen und Steinböcken enthält. Diese Höhle kann heute zu ihrem eigenen Schutz nicht mehr besichtigt werden. Stattdessen werden die Besucher in eine originalgetreue Kopie der Höhle geführt.

Die Höhlenkunst ist das älteste Zeugnis des Menschen für die Verwendung von Pigmenten und Bindemitteln. Sie entstand in der Steinzeit mit dem Ausgang der Eiszeit, einer Klimaperiode, in der weite Teile Europas noch mit Gletschern überzogen waren. Der Eingang der Grotte Cosquer in Südfrankreich liegt heute unter dem Meeresspiegel. Dies beweist, dass mit der Erwärmung des Klimas viel Eis abgeschmolzen ist und der Meeresspiegel anstieg.

Die Insekten sind in die drei Körperabschnitte Kopf, Brust und Hinterleib gegliedert. Sie besitzen am Kopf 1 Paar Fühler, 1 Paar leistungsfähige Augen und Mundwerkzeuge. An der Brust befinden sich 3 Paar gegliederte Beine sowie meist 2 Paar Flügel. Im Hinterleib liegen die inneren Organe.

Insekten atmen durch Tracheen. Sie besitzen ein offenes Blutgefäßsystem und ein Strickleiternervensystem.

Ein Teil der großen Tiergruppe Insekten wird nach der Anzahl und der Ausbildung der Flügel in die Insektenordnungen Käfer, Schmetterlinge, Zweiflügler und Hautflügler unterteilt.

Unter der Vielfalt der Insekten gibt es für den Menschen schädliche und nützliche Insekten.

In enger Verbindung mit der biologischen Evolution verlief die kulturelle Evolution des Menschen anfangs äußerst langsam, seit etwa 80 000 Jahren jedoch sehr beschleunigt. Dabei handelt es sich um die Herausbildung von Traditionen und deren Weitergabe von Generation zu Generation.

Biologische und kulturelle Evolution sollten als Einheit gesehen werden, da die Leistungen des Menschen nur aufgrund seiner genetischen Ausstattung möglich sind.

Ozon ist ein Gas, das sich in geringer Konzentration in Höhen von
15-25 km über der Erdoberfläche befindet. Es absorbiert den kurzwelligen Teil des ultravioletten Lichts.

Seit geraumer Zeit beobachtet man eine Verdünnung dieser Ozonschicht und damit eine Verstärkung der schädlichen, kurzwelligen Ultraviolettstrahlung. Von einem Ozonloch spricht man, wenn die schützende Ozonschicht so dünn ist, dass sich die Intensität der kurzwelligen UV-Strahlung gegenüber dem ursprünglichen Normalwert verdoppelt.

Der natürliche Treibhauseffekt bewirkt, dass auf der Erdoberfläche eine durchschnittliche Temperatur von 15 °C herrscht und sich dadurch überhaupt erst Leben entwickeln konnte.

Davon zu unterscheiden ist der zusätzliche oder anthropogene Treibhauseffekt, der auf das Wirken des Menschen zurückzuführen ist und der eine zusätzliche Erwärmung der Erdoberfläche bewirkt.

Wasser gibt es genug: 1,38 Milliarden Kubikkilometer, das entspricht einem Würfel von 1100 km (Köln bis Rom) Seitenlänge. Diese Wassermasse bleibt immer gleich. Sie befindet sich in einem ständigen Kreislauf, deshalb spricht man auch von dem Wasserkreislauf der Erde.

Bei Tieren und dem Menschen findet die Kopplung des Nerven- und endokrinen Systems auf drei Ebenen statt. Es gibt strukturelle, chemische und funktionelle Beziehungen. Beide Systeme sind Koordinationssysteme, die die Leistungen und das Verhalten des Organismus beeinflussen. Während vom Nervensystem schnelle, lokal meist stark begrenzte, nur kurz anhaltende (solange der Nervenimpuls anhält) Wirkungen ausgehen, beeinflusst das endokrine System langsamer, lokal weniger begrenzt und länger anhaltend.

Das menschliche Hörvermögen liegt zwischen 16 und 20 000 Hz und nimmt mit zunehmendem Alter ab. Lärm ist ein unerwünschtes Schallereignis, welches in der Lage ist, die Gesundheit und das Wohlbefinden von Menschen zu beeinflussen. Durch Lärm werden die Haarzellen im Innenohr schneller zerstört. Die Lärmschwerhörigkeit ist eine Krankheit unserer Zeit, die u. a. durch die Musikhörgewohnheiten verursacht wird. In den USA schätzt man die Zahl der schwerhörigen Musikfans auf 10 Millionen.
Es werden vier Lärmstufen und ihre Auswirkungen auf den menschlichen Organismus unterschieden. Direkte Lärmwirkungen können Veränderungen des Hörsinnesorgans verursachen. Indirekte Lärmwirkungen treten nach der Erregungsverarbeitung und anschließender zentralnervöser Beeinflussung aller Organsysteme auf.

Die Muskulatur des Menschen nimmt einen Anteil von ca. 50 % an der Gesamtkörpermasse ein. Die Muskeln kontrahieren aktiv, können aber nur passiv gedehnt werden. Die Dehnung erfolgt oft durch einen Gegenspieler (Antagonisten). Muskelpaare, die gleichförmig arbeiten, bezeichnet man als Synergisten.

Das Verrichten von Muskelarbeit erfordert den Einsatz von Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) bzw. KTP (Kreatintriphosphat). Die Muskelarbeit wird von mehreren Faktoren beeinflusst. Um eine dauerhafte Steigerung der Leistungsfähigkeit zu erreichen, müssen diese Faktoren durch ein gezieltes, regelmäßiges Training gefördert werden. Es wird zwischen Ausdauer- und Krafttraining unterschieden.
Eine Überforderung des Bewegungssystems kann zu Muskelverletzungen (Muskelverhärtung, Muskelkater u. a.) führen. Ein Abbruch des Trainings führt zum Verlust der erzielten Wirkungen auf die verschiedenen Organsysteme (Herz-Kreislauf-System u. a.).

Mikroskopische Untersuchungen zeigen eine klare Unterscheidung der Muskelzellen in quer gestreifte Muskelfasern, glatte Muskelzellen und Herzmuskelzellen.
Die Querstreifung der quer gestreiften Muskelfasern, welche zur Skelettmuskulatur – oder auch bewusste bzw. willkürliche Muskulatur genannt – gehören, ergibt sich aus der horizontal gleichen Anordnung von kontraktilen Elementen, die entweder einfach lichtbrechende oder doppelt lichtbrechende Eigenschaften besitzen. Quer gestreifte Muskelfasern haben mehrere Zellkerne, da viele Zellen miteinander verschmolzen sind. Sie sind in der Lage, gesteuert durch das Bewusstsein für kurze Zeit sehr starke Kräfte zu entwickeln.
Glatte Muskelzellen bieten im Mikroskop ein einheitliches Bild. Es sind spindelförmige Zellen mit je einem Zellkern. Glatte Muskulatur kommt vor allem in Eingeweiden vor. Sie muss ständig in Bewegung sein, um beispielsweise den Nahrungsbrei in den Därmen weiterzutransportieren, braucht aber dafür nicht allzu kräftig zu sein. Sie wird auch unbewusste oder unwillkürliche Muskulatur genannt, da sie keiner direkten Steuerung durch das Bewusstsein unterliegt. Die Herzmuskelzellen weisen zwar eine Querstreifung auf, haben aber andere Besonderheiten, die eine Unterscheidung zur quer gestreiften Muskelfaser zulassen. Die quer gestreifte Muskulatur des Herzens ermöglicht eine kraftvolle Pumpbewegung, um das Blut ständig durch den Körper zu transportieren.
Die Unterschiede im Feinbau der jeweiligen Zellarten ergeben sich aus ihren unterschiedlichen Funktionen und Wirkungsorten.

Das Ohr besteht aus Außenohr (Ohrmuschel, Gehörgang), Mittelohr (Trommelfell, Gehörknöchelchen) und Innenohr (Schnecke als Hörsinnesorgan, Vorhof und Bogengänge als Gleichgewichtsorgan). Mittel- und Innenohr liegen geschützt im knöchernen Schädel.

Mit den Reiz aufnehmenden, erregungsleitenden, erregungsübertragenden und reagierenden Zellen und Zellstrukturen haben Tiere und Menschen die Möglichkeit, Reize der Umwelt wahrzunehmen, d. h., Informationen aufzunehmen, sie zu verarbeiten und zu speichern und in Abhängigkeit von Erfahrungen und Randbedingungen sinnvoll zu reagieren.

Sinneszellen und freie Nervenendigungen nehmen Reize aus der Umwelt auf und wandeln sie in Erregungen um. Sinnesorgane sind spezielle Organe zur Aufnahme von bestimmten Reizen. Sie bestehen aus zahlreichen Sinneszellen, die von Schutz- und Hilfseinrichtungen umgeben sein können. Die Sinneszellen sind auf die Aufnahme bestimmter Reize spezialisiert.

Tiere und Menschen können auf Umweltreize sehr schnell und zielgerichtet reagieren.
Das gelingt nur, wenn die durch Außenreize entstandene Erregung von einer Nervenzelle zur anderen bzw. von Nervenzellen zum reagierenden Organ (z. B. Muskel) übertragen werden.
Entscheidende Schaltstellen für die Erregungsübertragung sind die Synapsen. In den chemischen Synapsen gelingt die Erregungsübertragung durch Transmittersubstanzen, die von der präsynaptischen Membran zur postsynaptischen Membran gelangen und dort elektrische Synapsenpotenziale auslösen. Sie werden deshalb auch als Neurotransmitter bezeichnet.

Als Albinismus bezeichnet man einen vererbten Pigmentmangel. Bei dieser Krankheit kommt es zu Störungen der Herstellung und somit zu einem Mangel an Melaninen – Farbpigmenten, die sich in der Haut mit allen ihren Anhängen (Haare, Fingernägel) und in den Augen befinden. Sie schützen die Körperregionen vor schädlicher UV-Strahlung. Die meist autosomal-rezessiv vererbte Krankheit führt deshalb zu weißer Haut, weißem Fell bzw. Federn und heller Augenfarbe. Die Ursachen der Krankheit lassen sich meist in Fehlern des Stoffwechsels der Aminosäure Tyrosin finden. Durch Ausbruch der Krankheit besteht bei den betroffenen Menschen ein erhöhtes Hautkrebsrisiko bei starker Sonneneinstrahlung und/oder es kommt zu Beeinträchtigungen der Sehfähigkeit. Bei Tieren wird durch Albinismus die Fitness und damit die Überlebenschance erheblich beeinträchtigt, da die sonst schützende Tarntracht nicht ausgebildet wird und somit Fraßfeinde schneller auf die Albinos aufmerksam werden.

Drosophila melanogaster gilt als ideales Versuchstier für genetische und entwicklungsphysiologische Forschungen. Voraussetzungen dafür sind ihre leichte Züchtbarkeit in kleinen Gläschen, eine geringe Generationsdauer von etwa 10 Tagen und eine hohe Nachkommenzahl von etwa 400 pro Generation. Das Erbmaterial besteht nur aus 4 Chromosomenpaaren, die in den Speicheldrüsen besonders groß als Riesenchromosomen ausgebildet sind. Genetische Forschungen werden dadurch wesentlich vereinfacht. Viele Mutationen des Erbguts zeigen sich deutlich im Phänotyp (z. B. Augenfarbe, Flügelgröße). Dadurch ist Drosophila einer der am besten erforschten Organismen.

Es gibt seit der Diskussion über Atomenergie kein anderes Thema, welches Nationen so sehr spaltet wie die Gentechnologie. Laut Umfragen lehnen 75 % der Bevölkerung in Deutschland Gentechnologie in der Nahrung und auf dem Acker ab. Dagegen befürwortet etwa der gleiche Anteil den Einsatz von Gentechnologie in der Medizin.

Ein Bienenstaat besteht aus einer Königin (weiblich, fertil), wenigen Drohnen (männlich, fertil) und vielen Arbeiterinnen (weiblich, steril). Sie haben alle charakteristische Körpermerkmale. Zwischen ihnen besteht eine genau festgelegte Arbeitsteilung. Das Geschlecht (ob weiblich oder männlich) wird bei Bienen genotypisch bestimmt. Ob die weiblichen Tiere allerdings fertil (fruchtbar) oder steril (unfruchtbar), d. h. Königinnen oder Arbeiterinnen werden, wird modifikativ (durch äußere Einflüsse) bestimmt.

An Ebola haben sich wohl Filme wie „Outbreak“ ein Beispiel genommen. Nur das es sich bei dieser Krankheit um bittere Realität handelt. Die Krankheit verläuft in 50 – 80 % der Fälle tödlich: Das Gewebe der Betroffenen löst sich langsam auf, sie verbluten innerlich und sterben nach kurzer, qualvoller Zeit – Medikamente sind noch weit vor der einsatzfähigen Reife. Gerade durch ihre schnelle Übertragung, ist diese Krankheit in einer Welt, die immer mehr globalisiert wird, ein ernst zu nehmendes Risiko.

In der Zeit von 1976 bis zum Jahr 2009 gab es einige große Ebola-Epidemien:

• 1976 im Sudan und Zaire
• 1977/78 in Zaire
• 1979 und 1983 im Sudan
• 1995 in dem Städtchen Kikwit in Zaire
• 2000 in Uganda
• 2003 in der Republik Kongo
• 2004 im Sudan
• 2007/2008 in der Republik Kongo