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Nur mithilfe der Entwicklung der Mikroskopiertechnik konnte der Mensch selbst kleinste Strukturen sichtbar machen und so die natürlichen Grenzen des menschlichen Sehens überwinden. Ohne die Entwicklung der Mikroskopiertechnik hätten wir den heutigen biologischen Kenntnisstand nicht erreichen können. So wäre beispielsweise die moderne Gentechnik, Molekularbiologie oder Medizin ohne die extreme Vergrößerung von Zellen, Viren, Bakterien oder anderen Objekten undenkbar.
Ansätze der Mikroskopie sind bereits in der Antike zu erkennen. Bereits um 500 v. Chr. benutzten die Griechen und Römer Lupen als Brenngläser, um Objekte zu vergrößern, jedoch sollten bis zur Entwicklung des ersten Mikroskops noch rund 2 000 Jahre vergehen. Um 1637 entwickelte ANTONY VAN LEEUWENHOEK (1632-1723) eines der ersten Mikroskope, mit welchem er bereits Karies, den Aufbau von Samen, Früchten, Blüten und auch Augen verschiedener Tiere untersuchen konnte.

* 20.10.1942 in Magdeburg

1995 wurde die in Tübingen forschende Naturwissenschaftlerin CHRISTIANE NÜSSLEIN-VOLHARD, zusammen mit ERIC F. WIESCHAUS (*1940) und EDWARD B. LEWIS (1918-2004), „für ihre grundlegenden Erkenntnisse über die genetische Kontrolle der frühen Embryonalentwicklung“ mit dem Nobelpreis für Medizin oder Physiologie ausgezeichnet. In jahrelanger Arbeit mit Mutanten der Taufliege Drosophila war es ihr und ihren Kollegen gelungen, genetische Steuerungsmechanismen auszumachen, die für die Ausbildung charakteristischer Larvenstrukturen verantwortlich sind. Bei späteren Experimenten zeigte sich, dass ähnliche biochemische Prozesse auch in der Embryogenese der Wirbeltiere auftreten.

Um den Bau der Atome zu veranschaulichen, gibt es sehr unterschiedliche Modelle. Zur Verdeutlichung wie sich die Elektronen in einer Atomhülle verteilen, wurde die modellhafte Theorie von den Orbitalen entwickelt. Orbitale beschreiben den wahrscheinlichen Aufenthaltsort der einzelnen Elektronen und ermöglichen so die Vorstellung von bestimmten räumlichen Anordnungen, vor allem, wenn die Atome chemische Bindungen eingehen.

* 28.02.1901 in Portland, Oregon
† 19.08.1994 in Palo Alto, California, USA

LINUS PAULING (1901-1994) war einer der bedeutendsten wissenschaftlichen Denker des 20. Jahrhunderts. Sein Interesse galt der Strukturanalyse von Kristallen und Molekülen, der Biochemie, der chemischen Bindung und der medizinischen Chemie. Durch die Ergebnisse seiner Forschungen wurde die Denkweise über die Struktur von Molekülen grundlegend verändert. Dafür erhielt er im Jahre 1954 den Nobelpreis für Chemie. Als Anerkennung für seine Anstrengungen zur Beendigung von Kernwaffentests bekam er 1963 den Nobelpreis für Frieden. Er ist bisher der einzige Mensch, der zwei ungeteilte Nobelpreise erhielt.
Er entwickelte das Modell der α-Helixstruktur, welche bis heute ihre Gültigkeit besitzt. Seine unkonventionellen Methoden ließen Platz für den molekularen Modellbau. Anhand der Modelle ließ sich die dreidimensionale Struktur mit ihren unterschiedlichen Bindungsarten sichtbar machen, und trug damit wesentlich zum Verständnis makromolekularer Strukturen bei. Nach einer langen Lehrtätigkeit an verschiedenen Institutionen in den USA, gründete er 1973 sein eigenes Linus-Pauling-Institut für Naturwissenschaft und Medizin in Palo Alto.
LINUS PAULING erkrankte 1991 an Prostatakrebs und starb im Alter von 93 Jahren am 19. August 1994.

Säuren werden zum Konservieren verwendet und sind Inhaltsstoffe in vielen Getränken. Außerdem werden sie zum Entkalken eingesetzt. Basen sind Inhaltsstoffe von Sanitärreinigern. Eines der häufigsten Schlagwörter, das in der Werbung gebraucht wird, ist der pH-Wert. Man spricht von pH-neutral, hautverträglich oder hautneutral. Doch was ist der pH-Wert und welcher Zusammenhang besteht zu chemischen Eigenschaften des Wassers?

Der Procyt ist der typische Baustein der Prokaryoten. Das sind meistens einzellige, erdgeschichtlich alte Lebewesen. Innerhalb der Prokarya kann man die ursprünglichen Archaea (Archaebakterien) und die Bacteria (Eubakterien) unterscheiden. Die Procyten haben sich wahrscheinlich vor über 4 Mrd. Jahren, also lange vor den Eucyten, herausgebildet. Sie sind relativ einfach gebaut. Es haben sich aber im Laufe der Evolution eine Vielzahl von Formen entwickelt, die zu unterschiedlichen physiologischen und biochemischen Leistungen in der Lage sind.

Als Blattmetarmorphosen bezeichnet man Umbildungen des Laubblatts. Zu ihnen gehören z. B. Blattranken, Blattdornen oder Speicherblätter.

Blattmetamorphosen entstanden bei einigen Pflanzen in Anpassung an bestimmte Umweltbedingungen. Sie haben spezielle Funktionen.

Blätter sind Anhangsorgane des Sprosses und typische Organe für höhere Pflanzen. Es gibt verschiedene Blatttypen, wie z. B. Laubblätter, Keimblätter, Niederblätter, Hochblätter und Blütenblätter.

Die Blaualgen (Cyanobakterien) sind nach den Bakterien die ältesten Lebewesen auf der Erde (Präkambrium, vor ca. 3 500 Millionen Jahren). Sie sind wahrscheinlich die ersten Lebewesen, die Fotosynthese durchführten. Blaualgen sind 5- bis 10-mal größer als eine Bakterienzelle. Sie ernähren sich autotroph und pflanzen sich ungeschlechtlich durch Zellspaltung fort. Die Blaualgen sind mit etwa 2 000 Arten über die gesamte Erde verbreitet. Sie können oft schon mit dem bloßen Auge als gallertartige Masse, feinfädige Überzüge, gefärbte Wasserblüten sichtbar sein.

Die Mikroorganismen, die genau betrachtet gar keine Algen, sondern Bakterien sind, und deshalb mit den Bakterien zu den Prokaryonten gezählt werden, haben die gesamte Erde besiedelt. Angepasst an extremste Standorte leben sie im Salzwasser bis zur Wüste, im Eis der Antarktis ebenso wie in bis zu 82 Grad heißen Quellen, bohren sich in Felsen, besiedeln Mauern und Platten.

Teile der Blüte sind Blütenboden, Kelch-, Kron-, Staub- und Fruchtblätter. Oft sind sie zu Blütenständen vereinigt. Die Blüte ist bei den Samenpflanzen das Organ der geschlechtlichen Fortpflanzung. Die Übertragung des Blütenstaubs (Pollen) von den Staubblättern auf die Narbe eines Fruchtblatts ist die Bestäubung. Man unterscheidet Fremd- und Selbstbestäubung. Die Verschmelzung von Samenzelle und Eizelle ist die Befruchtung. Die Zwitterblüten (zweigeschlechtige Blüten) besitzen in einer Blüte weibliche (Fruchtblätter) und männliche (Staubblätter) Teile.

Eingeschlechtige Blüten enthalten nur weibliche oder nur männliche Teile. Befinden sich männliche und weibliche Blüten auf derselben Pflanze, so ist diese Pflanze einhäusig. Sind die männlichen und weiblichen Blüten getrennt auf verschiedenen Pflanzen, so ist diese Pflanze zweihäusig oder getrennt geschlechtig. Bedecktsamer besitzen Blüten, bei denen die Samenanlage vom Fruchtblatt eingeschlossen ist. Sie bilden einen Fruchtknoten. Bei den Nacktsamern liegen die Samenanlagen frei auf den Fruchtblättern des weiblichen Blütenstands (Samenschuppen).

Wer hätte gedacht, dass der Kokonfaden verschiedener Insekten aus Chitin, einer ansonsten eher als sehr hart bekannten Substanz, besteht. Chitin ist eine hornige, weiße Substanz, die aus verschiedenen tierischen Organismen isoliert wird. Es handelt sich um ein aminozuckerhaltiges Homopolysaccharid. Es besitzt für viele wirbellose Tiere eine ähnliche Stützfunktion wie Cellulose bei Pflanzen. Einem bakteriellen Angriff gegenüber ist das Chitin sehr widerstandsfähig. Daher lässt es sich auch in frühen geologischen Ablagerungen noch nachweisen. Eine große Zukunft besitzt das Chitin sicherlich in der Verwendung als Biopolymer zur Konstruktion verschiedenster Bauteile (Bionik).

Die Cholera ist eine durch Bakterien ausgelöste Darminfektion, die zu starken Durchfällen, Erbrechen, Krämpfen, Mattigkeit und einem lebensbedrohlich hohen Flüssigkeits- und Salzverlust führen kann, der unbehandelt durch Kreislauf- und Nierenversagen fast immer tödlich endet. Sie breitete sich in den letzten Jahren wieder stärker aus, insbesondere bei schlechten hygienischen Bedingungen (Flüchtlingslager, Naturkatastrophen). Verseuchtes Trinkwasser und mit solchem Wasser gewaschene Lebensmittel sind für die Übertragung verantwortlich. Vor allem in den Entwicklungsländern kommt es immer wieder zum Ausbruch der Krankheit. Als Behandlungsmaßnahme muss in erster Linie ein Ausgleich des Flüssigkeits-, Elektrolyte- und Zucker(Glucose)verlustes gewährleistet sein. Vorbeugend kann man sich in gefährdeten Gebieten durch abgekochtes Trinkwasser und den Verzicht auf Salat, Meeresfrüchte und Obst schützen.

Cyanobakterien (auch: Blaualgen) sind Mikroorganismen, die wie Bakterien einen prokaryotischen Zellaufbau (zellkernlos) besitzen, jedoch wie die Chloroplasten eukaryotischer (zellkernhaltiger) Pflanzen eine Fotosynthese durchführen, bei der Sauerstoff entsteht. Sie waren als erste Lebewesen der Erdgeschichte überhaupt in der Lage, Fotosynthese mit Wassermolekülen als Wasserstoffquelle zu betreiben und so Sauerstoff zu bilden. Damit waren sie für die allmähliche Anreicherung von Sauerstoff in der Erdatmosphäre verantwortlich.
Die taxonomische Zuordnung der Cyanobakterien erfolgte aufgrund morphologischer und physiologischer Merkmale zunächst bei den Algen, molekularbiologische Untersuchungen führten bald darauf zu einer Einordnung bei den Bakterien. Ursächlich hierfür waren der prokaryotische Zellaufbau und die Zusammensetzung der DNA.
Älteste, den Cyanobakterien ähnelnde Fossilien hat man in Stromatolithen (schichtförmig aufgebaute Gesteine aus fossilisierten Einzellern) gefunden, deren Alter auf 3,5 Milliarden Jahre bestimmt werden konnte.
Heute sind Cyanobakterien häufig Besiedler extremer und extremster Lebensräume (Extremophile). Dies hängt zusammen mit ihrem besonderen Stoffwechsel (Fotosynthese, Stickstofffixierung) und der Fähigkeit, lange Zeit in trockenen, sehr kalten sowie sehr heißen Lebensräumen zu überleben. Als Bestandteil des marinen Phytoplanktons (Picophytoplankton) spielen sie beim globalen Stoffkreislauf eine wichtige Rolle, insbesondere wegen ihrer Fähigkeit, Luftstickstoff zu assimilieren.

Diphtherie wird durch Bakterien (Corynebacterium diphtheriae) ausgelöst und durch Tröpfcheninfektion von Mensch zu Mensch übertragen. Die Inkubationszeit beträgt 1–7 Tage, Krankheitssymptome können Gaumen- und Rachenbelag, Schluckbeschwerden, Atem- und Kreislaufbeschwerden, Abgeschlagenheit und Fieber sein. Wird die Krankheit nicht behandelt, kann es zu Herzmuskelentzündungen, Kreislaufversagen und sogar Herztod kommen.

Vorbeugende Maßnahmen wie eine vorbeugende Diphtherieschutzimpfung in Kombination mit der Impfung gegen Wundstarrkrampf und Keuchhusten alle 10 Jahre wird empfohlen. Meldepflichtig sind Erkrankung und Tod.

Für unsere Ernährung spielt Fisch eine große Rolle. Er enthält viel Eiweiß, das wir für den Aufbau unseres Körpers benötigen. Deshalb werden die in unseren Meeren, Flüssen und Seen lebenden Fische gefangen und zum Verzehr verkauft. Da das Abfischen der Fischbestände in zu großem Umfang den Bestand der Fische gefährden kann, werden einige beliebte Speisefische gezielt gezüchtet. Sie werden in eigens dafür angelegten Gewässern gehalten, gepflegt und gefüttert. Zu den auch bei uns gezüchteten Speisefischen gehören Karpfen und Forellen.

Für unsere Ernährung spielt Fisch eine große Rolle. Er enthält viel Eiweiß, das wir für den Aufbau unseres Körpers benötigen. Deshalb werden die in unseren Meeren, Flüssen und Seen lebenden Fische gefangen und zum Verzehr verkauft. Da das Abfischen der Fischbestände in zu großem Umfang den Bestand der Fische gefährden kann, werden einige beliebte Speisefische gezielt gezüchtet. Sie werden in eigens dafür angelegten Gewässern gehalten, gepflegt und gefüttert. Zu den auch bei uns gezüchteten Speisefischen gehören Karpfen und Forellen.

Vögel können sich durch Schwimmen, Laufen und vor allem durch Fliegen fortbewegen. Der Vogelkörper ist an die jeweilige Art der Fortbewegung gut angepasst, z. B. durch Schwimmhäute an das Schwimmen oder aber durch kräftig ausgebildete Beine an das Laufen.

Während es den modernen Menschen als Art erst seit circa 0,04 Millionen Jahren gibt, lebten Weichtiere nachweislich seit dem Beginn der Erdfrühzeit, also seit 570 Millionen Jahren. Ihre Entwicklung reicht noch weiter zurück.

Zu den Weichtieren gehören unter anderem

• die Schnecken,
• die Muscheln und
• die Kopffüßer, wie zum Beispiel die Ammoniten, Tintenfische und Kraken.

Alle Weichtiere haben einen unsegmentierten Körper und besitzen einen zum Kriechen, Graben oder Schwimmen dienenden Fuß, der sich bei den Kopffüßern in Arme aufteilt.

Viele Weichtiere besitzen zum Schutz und zur Stützung ihres empfindlichen Körpergewebes Schalen oder Gehäuse. In Gestein eingebettet, können diese Hartteile über lange Zeiträume erhalten bleiben. Sie zeigen Merkmalsunterschiede und können so verschiedenen Arten zugeordnet werden. Anhand solcher Fossilien wurden bisher ca. 40 000 Weichtierarten aus früheren Erdzeitaltern unterschieden, wobei die wenigsten der ausgestorbenen Arten durch Fossilienfunde belegt sind. Als Fossilien bezeichnet man Überreste von Lebewesen aus der Vorzeit oder deren Lebensspuren.

Viele Weichtierfossilien beinhalten Informationen über die Lebens- und Ernährungsweise der vorzeitlichen Tiere sowie über die Umweltbedingungen, die zu früheren Erdzeitaltern geherrscht haben.

Geschlechtskrankheiten werden durch sexuellen Kontakt übertragen. Je häufiger man seinen Partner wechselt, desto größer ist das Erkrankungsrisiko. Vor den meisten Geschlechtskrankheiten kann man sich durch die Benutzung eines Kondoms schützen. Die Heilungschancen sind in der Regel sehr gut, vorausgesetzt die Krankheit wird früh erkannt und behandelt. Leider zeigen sich die Symptome oft sehr spät.

Giftpilze, wie der Pantherpilz oder der Fliegenpilz, rufen nach Verzehr durch die in ihnen enthaltenen Gifte teils schwere Vergiftungen hervor.

Bevor man Pflanzen, Tiere und Pilze oder Teile von ihnen sammelt oder fängt, muss man prüfen, ob ein Foto, eine Zeichnung oder ein Film nicht das gleiche Ergebnis bringen.

Ist das geschehen und man entscheidet sich für eine eigene Sammlung von Pflanzen, muss man bestimmte Dinge (Sammeln, Bestimmen, Pressen, Aufkleben) beachten, um Freude an seinem Herbarium zu haben. Beim Sammeln der Pflanzen sind die Regeln des Natur- und Umweltschutzes zu beachten!

* 1635 Freshwater
† 1703 London

Er war ein bedeutender englischer Naturforscher, fand das nach ihm benannte Gesetz über die Proportionalität zwischen Dehnung und Belastung bei einer Spiralfeder, entdeckte die Korkzellen, konstruierte ein Teleskop, ein Quecksilberbarometer und einen selbstregistrierenden Regenmesser.

Die Haltung von Insekten erfordert nur wenig Mühe. Trotzdem gibt es in den Schulen sehr selten spezielle Insektarien oder Arthropodenkäfige. Da auch Spinnen oder Ameisen über einen kurzen Zeitraum ohne größere Probleme gehalten werden können, ist der Begriff „Insektarium“ nicht nur auf die Insekten begrenzt aufzufassen, sondern insgesamt für die Haltung von Gliedertieren zu verstehen. Insekten oder Gliedertiere im Allgemeinen können auch in leeren, unter Umständen leicht beschädigten Aquarien oder in anderen Glasbehältnissen gehalten werden. Das Behältnis sollte mit einem dicht schließenden, selbst hergestellten Holzrahmen, der mit Kunststoffgaze bespannt ist, abgedeckt sein.

Wird Wasser in Industrie, Haushalt und Landwirtschaft genutzt, wird es verunreinigt, es wird zu Abwasser, das je nach Art der Nutzung unterschiedlich stark durch Schadstoffe belastet ist. In komplexen, meist dreistufigen Kläranlagen werden Abwasser gereinigt.

In der ersten Reinigungsstufe werden auf mechanischem Wege bzw. durch Gitter, Siebe und Sandfang etwa 30 % der Schmutzstoffe entfernt (mechanische Reinigung).

In der zweiten Reinigungsstufe werden organische Stoffe durch die Lebenstätigkeit von Bakterien und Algen (biologische Reinigung) weiter abgebaut. Es entsteht Schlamm. Das Abwasser ist von etwa 90 % der Schmutzstoffe gereinigt.

In der dritten Reinigungsstufe können durch Zugabe chemischer Stoffe, die mit Schmutzstoffen reagieren, zahlreiche Schadstoffe gebunden werden (chemische Reinigung). Anschließend erfolgt die Weiterbehandlung des „gereinigten“ Wassers, die Schlammbehandlung und -beseitigung.

* 23.05.1707 in Rashult / Schweden
† 10.01.1778 in Uppsala

CARL VON LINNÉ verdankt die Botanik ihre Systematik und Nomenklatur. Der schwedische Naturforscher CARL VON LINNÉ wurde am 23. Mai 1707 in Rashult, Smaland, Schweden geboren. Nach seinem Studium der Medizin und der Naturwissenschaft unternahm er zunächst ausgedehnte Forschungsreisen und ließ sich 1738 als Arzt in Stockholm nieder.

1741 wurde LINNÉ zum Professor für Anatomie und Medizin nach Uppsala berufen und lehrte dort seit 1742 auch Botanik. Bei seinen Studenten war er sehr beliebt, er setzte sich für sie und die Wissenschaft ein. Durch seinen Einfluss erreichte er z. B. auch, dass 1747 der naturwissenschaftliche Unterricht an den allgemeinbildenden Schulen Schwedens eingeführt wurde. In Uppsala gründete LINNÉ ein naturhistorisches Museum und legte den Botanischen Garten an.

LINNÉ ist der Begründer der binären oder binomialen Nomenklatur. Er führte nämlich anstelle der früher üblichen langatmigen Aufzählung der besonderen Merkmale einer Pflanze zu deren Beschreibung das Prinzip des zweifachen (lateinischen) Namens ein: des Gattungs- und des Artnamens. Dieses Prinzip wurde auch auf die Tierwelt übertragen (z. B. „Homo sapiens“). Ihm zu Ehren trägt das Moosglöckchen, seiner Nomenklatur folgend, den Namen „Linnaea borealis“.
LINNÉ starb am 10. Januar 1778 in Uppsala.