Schon Babys empfinden Mitgefühl

Menschen entwickeln schon relativ früh Mitgefühl. Doch wann genau und wie beginnt es? Forscher der Kyoto University und der Hochschule für Technologie in Toyohashi entdeckten nun, dass Babys schon im ersten Lebensjahr Sympathie für Opfer von Aggressionen zeigen.

Der japanische Psychologe Yasuhiro Kanakogi und seine Kollegen veröffentlichten in der Online-Fachzeitschrift „PLOS ONE“ nun eine Studie, in der sie 40 Säuglingen eine Videosimulation mit graphischen Elementen zeigten, in dem eine klare Gewaltsituation gezeigt wurde. Die Kleinkinder beobachteten auf dem Schoß ihrer Eltern wiederholt, wie ein blauer Ball einen gelben Würfel heftig attackierte. Ihnen wurden anschließend ein tatsächlicher Ball und Würfel vorgelegt, zwischen denen sie sich dann entscheiden konnten. Die meisten entschieden sich für den Würfel, also das „Opfer“.

Die Babys können also die Rolle von Angreifer und Opfer unterscheiden und zeigen Sympathie für den Angegriffenen. Dieses Verhalten ähnelt stark dem der Primaten: „Wenn du den Schmerz eines anderen fühlst, geh zu ihm und nimm Kontakt auf“, so die Forscher. Selbst wenn eine dritte, neutrale Figur in die Simulation integriert wurde, wurde bevorzugt der Angegriffene gewählt. Dies zeigt, dass die Kinder sich nicht nur für das Opfer entscheiden, weil sie Angst vor dem Angreifer hatten, sondern tatsächlich aus Mitgefühl heraus. Das Verhalten der Kinder blieb auch dasselbe, als Form und Rollen der Figuren getauscht wurden.

Diese Forschung stellt einen wichtigen Schritt zum besseren Verständnis der Entwicklung von Mitgefühl dar. „Das beobachtete Verhalten“, erklären die Autoren auf wissenschaft-aktuell.de, „kann der Grundstein für ein später voll entwickeltes teilnahmsvolles und mitfühlendes Handeln sein.“

Bisher nahm die Wissenschaft an, dass Kinder erst ab dem Alter von 18 Monaten anfangen sich für andere zu interessieren. Mitfühlende Reaktionen zeigen sie erst ab dem Alter von etwa zwei Jahren, wenn sie beginnen zwischen sich und anderen unterscheiden zu können. Mit etwa drei Jahren ist ihr Mitgefühl so weit ausgeprägt, dass sie sogar dazwischen gehen, wenn jemand angegriffen wird.

Die Studie der japanischen Wissenschaftler zeigt nun, dass die Kinder, früher als bisher angenommen, bereits im Alter von 10 Monaten die Rollen von Opfern und Angreifern abschätzen, ihnen Ziele und Absichten zuschreiben können und Sympathie für das Opfer zeigen, ohne Worte.  (da)

Das Gemüse lebt weiter

Das Gemüse lebt nach der Ernte weiter. Das gilt zumindest für seine Fähigkeit auf Licht zu reagieren und seine biologischen Vorgänge nach dem Wechsel der Tages- und Nachtzeiten zu richten.

Das Team um Janet Braam von der Rice Universität in Houston (USA) fand nun heraus, dass das Gemüse seine Biologie auf eine Art und Weise verändern kann, die den Wert für die Gesundheit und die Resistenz gegen Schädlinge beeinflusst. Dahinter vermuten die Wissenschaftler Schwankungen bestimmter Pflanzenstoffe. Der Gehalt dieser Stoffe hat einen unmittelbaren Einfluss auf die gesundheitsfördernde Wirkung eines Gemüses (z.B. der Schutz gegen bestimmte Krebsarten) und beeinflusst sein Aroma.

Um das näher zu untersuchen, setzten die Forscher Teile von Kohlköpfen künstlichen Tag- und Nachtzeiten aus, mit je 12 Stunden Helligkeit und Dunkelheit. Sie nahmen Raupen und ihren biologischen Tagesrhythmus zur Hilfe. Die Raupen trafen entweder auf Gemüseteile, die sich in derselben Tagesphase befanden oder in einer anderen. Der Versuch zeigte, dass das Gemüse wesentlich stärker von den Raupen angefressen wurde, wenn sie sich in unterschiedlichen Tageszeiten befanden und umgekehrt kaum angefressen wurden, wenn sie sich in derselben Tagesphase befanden.

Das Ergebnis: Das Gemüse reagiert auch nach der Ernte auf Licht und seine Widerstandsfähigkeit gegen Schädlinge wird beeinflusst. Weitere Untersuchungen zeigten, dass auch bei anderen Gemüsesorten der Rhythmus weitergeht, wie etwa Kopfsalat, Spinat, Zucchini, Tomaten, Süßkartoffeln und sogar Blaubeeren. Allerdings schätzen die Forscher aus den Angaben von Gemüsehändlern, dass sie diese Fähigkeit nach etwa einer Woche verlieren.

Die Forschung zeigt, dass ein Überdenken der Ernte und Lagerung  von Interesse sein könnte. Die Feldfrüchte könnten zu Zeiten geerntet werden, wenn der Gehalt an Nährstoffen und wertvollen Pflanzenstoffen besonders hoch sei und unter Hell-Dunkel-Zyklen gelagert werden, sodass man zeitlich abstimmen könnte, wann es gekocht und gegessen werde, um deren Wert für die Gesundheit zu verstärken, so Braam. (mu) (ts)

Neue Forschungen an Ötzi liefern spektakuläre Beweise

Nach dem bereits die Entschlüsselung von Ötzis Erbgut glückte,  gelang nun einem Forscherteam der Europäischen Akademie in Bozen (EURAC), der Universität des Saarlandes, der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel ein weiterer Erfolg in der Erforschung von Mumien. Das Team extrahierte Proteine aus einer stecknadelkopfgroßen Gehirnprobe Ötzis und untersuchte diese mit dem Ziel, nähere Erkenntnisse über eine angebliche Gehirnverletzung zu erhalten.

Eine Computertomografie von Ötzis Gehirn lieferte zuvor Hinweise darauf, dass ein möglicher Angreifer ihm einen Hieb auf die Stirn beigebracht haben kann, wobei es zu den dunklen Stellen als Folge von Blutergüssen am Hinterkopf gekommen sein kann. Diese Annahme konnte bis jetzt nicht bestätigt werden.

Insbesondere die Erforschung der Proteine erbrachte viele Erkenntnisse für die Forscher. Diese bestätigten zum einen, dass es sich bei den entnommenen Proben tatsächlich um Hirnzellen handelte. Ebenfalls konnte festgestellt werden, dass sich das Gehirn von Ötzi außergewöhnlich gut erhalten hatte. Weiterhin konnte bestätigt werden, dass es sich bei den dunklen Stellen durchaus um Blutergüsse handeln könnte, die sich Ötzi unmittelbar vor seinem Tod zugezogen hatte. Das genaue Geschehen, dass zu den Hämatomen führte, bleibt jedoch ungeklärt.

Mikroskopische Aufnahme roter
Blutkörperchen aus der Ötzi-Gehirnprobe
Foto: Marek Janko (TU Darmstadt)

 „Mithilfe neuer Methoden zur Proteinanalyse haben wir zum ersten Mal eine solche Art der Proteinforschung an menschlichem mumifiziertem Weichgewebe durchgeführt und aus dieser kleinsten Probe einen gewaltigen Datensatz an Informationen herausholen können, die in Zukunft noch viele weitere Antworten liefern können“, berichten die Forscher. Die Untersuchung von Mumien gestaltet sich meist schwierig, da die Proben oft beschädigt sind oder keine Ergebnisse liefern. „Wenn man sich vorstellt, dass wir wirklich abgelaufene Prozesse im Gewebe eines Menschen nachweisen konnten, der vor mehr als 5.000 Jahren gelebt hat, kann man sich auch vorstellen, was es für uns Forscher bedeutet, dass wir nach unzähligen ergebnislosen Anläufen drangeblieben sind. Es hat sich gelohnt“, so der Mikrobiologe Frank Maixner  vom EURAC-Institut für Mumien und den Iceman.

Die Ergebnisse der gemeinsamen Studie wurden bereits publiziert. In der Folge sollen Untersuchungen an Ötzi’s Magen und mehr als ein Dutzend Gewebeproben von weniger gut erhaltenen Mumien aus der ganzen Welt mit der neu entwickelten Forschungsmethode untersucht werden und weitere spannende Erkenntnisse liefern. (mu)

 

Quelle: Ötzis „dunkle Geheimnisse“ im Licht neuer Forschungsmethoden, Pressemitteilungen der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel.                                                                                  

Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät der CAU zu Kiel wird 50 Jahre

Zum dritten Mal veranstaltet die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel während der Kieler Woche die "kieler uni live" direkt an der Kiellinie. Zahlreiche Vertreterinnen und Vertretern aller Fakultäten sorgen ab Samstag, 22. Juni, mit einem bunten Programm für Spaß und informative Unterhaltung bei allen Altersklassen. Nach der offiziellen Eröffnung um 11.30 Uhr geht es im Hörsaalzelt mit Themen wie „Von der Kieler Förde zum Mars“ und „Wie weit kommt man in 50 Jahren im Weltall?“ weiter und verspricht spannende Unterhaltung auf höchstem Niveau.

Die kleinen Besucher können in der Kinderuni Spannendes über „Erdbeben, Hangrutschungen und Tsunamis – Gefahren aus dem Ozean“  erfahren und das Rätsel lösen: „Woher kommt der Kakao für die Schokolade?“.

Die Science Show, die bereits im letzten Jahr für große Begeisterung sorgte, stellt sich dieses Mal der Frage „Brust oder Keule? Krokodil oder Hühnchen. Im Ausstellungs- und Aktionszelt ist unter anderem das Zoologische Museum vertreten, das besonders Kindern die Welt der Käfer näher bringen möchte. Mitglieder des Botanischen Instituts zeigen dort ebenfalls ein Mikroalgen-Exponat und eine Hördusche mit Film, in der jeder die zentrierte Geräuschbeschallung in einem Raum mit vielen Menschen erleben und hören kann. (mu) (ts)

Einfluss der Klimaerwärmung auf den Stickstoffkreislauf im Ozean

Eine erste globale Studie zum Stickstoffkreislauf im Ozean zeigt die Auswirkungen der Klimaerwärmung auf den chemischen Zustand des Ozeans.

Wie reagiert der Ozean auf die Klimaerwärmung? Um das herauszufinden haben 40 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus elf Nationen bei einer ersten globalen Studie die Veränderung des Stickstoffkreislaufes im Ozeans am Ende der letzten Eiszeit rekonstruiert.

Der Stickstoffkreislauf im Ozean ist ein fein ausbalancierter Prozess. Doch er wird durch die Klimaerwärmung gefährdet. Denn bereits jetzt ist die Durchschnittstemperatur des Meeres um 0,8°C gestiegen. Eine Prognose für die nächsten 100 Jahre vermutet einen Anstieg von 4°-5°C an der Erdoberfläche. Zusätzlich belastet der Mensch durch die großflächige Düngung von Feldern das Gleichgewicht, denn es gelangen riesige Mengen an Stickstoff in den Ozean.

Stickstoff dient dem Plankton als Dünger und hilft ihm beim Aufbau von Zellen. Das Plankton betreibt Photosynthese, nimmt Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre auf und gibt Sauerstoff in die Luft ab. Außerdem dient es vielen Organismen als Nahrungsquelle. Wenn nun aber zu viel Stickstoff in den Ozean gelangt, kann sich das Plankton übermäßig vermehren. Wenn es stirbt, sinkt es in tiefere Meeresregionen (100m) ab und wird dort von Bakterien zersetzt. Allerdings verbrauchen die Bakterien dabei Sauerstoff. Wenn sich das Wasser nun aber erwärmt, werden die Meeresströmungen, die neuen Sauerstoff in die tieferen Meeresregionen tragen, langsamer. So kann es zu einem vollständigen Verbrauch des Sauerstoffs kommen. Die Bakterien würden sich nun zur Zersetzung der Biomasse eines Ersatzstoffes bedienen. Dabei würde allerdings toxischer Schwefel entstehen, erklärt in einem Gespräch Professor Ralph Schneider, Direktor des Instituts für Geowissenschaften an der Universität Kiel.

Auch nach dem Ende der letzten Eiszeit hat sich das Klima um 2°-4° Grad erwärmt.  Die Forscher haben nun untersucht, wie der Stickstoffkreislauf auf diese extremen äußeren Einflüsse reagiert hat. Dazu haben sie Proben aus dem Meeresboden genutzt. Denn die einzelnen Schichten sagen etwas zu den jeweiligen Umweltbedingung zur Zeit ihrer Entstehung aus. „Wir haben rund 2.300 Sedimentkerne aus allen Ozeanen vom Ende der Eiszeit miteinander verglichen und 76 Zeitserien aus Stickstoff-Isotopen über die vergangenen 30.000 Jahre erstellt“, berichtet Professor Ralph Schneider in einer Pressemitteilung der CAU Kiel. Aus diesen Daten können die Forscher ablesen, dass der Ozean 500 Jahre gebraucht hat bis er sich an die veränderten Bedingungen der Umwelt angepasst hatte und sein chemischer Zustand wieder im Gleichgewicht war.

Die Klimaerwärmung nimmt Einfluss auf den Stickstoffkreislauf der Meere
Foto: Hans Dekker: "North Sea Jazz"; some rights reserved; Quelle: www.piqs.de

„Diese einmaligen Datensätze sind eine wesentliche Grundlage für Computersimulationen, mit denen wir abschätzen können, wie schnell der Stickstoffkreislauf auf den heutigen Klimawandel reagiert“, erklärt Christopher Somes vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel.  Das Ergebnis der Studie ist, dass der Stickstoffgehalt in den oberen Wasserschichten am Ende der letzten Eiszeit stark zunahm, während der Sauerstoffgehalt in den tieferen Meeresschichten stark abnahm. Die heutigen Einflüsse auf den Ozean sind wahrscheinlich aber noch gravierender, als die Bedingungen nach der letzten Eiszeit. So kann es sein, dass der Ozean einige Jahrhunderte oder sogar mehrere Jahrtausende braucht, um sich an die neuen Umweltbedingungen anzupassen.

Wissenschaftlern stellen sich auf der Grundlage dieser Erkenntnisse die Fragen: Wird es vielleicht ein größeres Problem als die „bloße“ Erwärmung geben? Welchen Einfluss wird es auf die Fische und Pflanzen haben? Wird der Sauerstoff reichen um größeren Lebewesen das Überleben zu sichern? Eine Veränderung der natürlichen Nahrungsketten wäre denkbar. Das hätte dann nicht bloß Einfluss auf die Umwelt, sondern auch auf die Nahrungsversorgung des Menschen. Allerdings sind die bekannten Klimamodelle zu eindimensional; sie setzen sich meist bloß mit einem physikalischen Aspekt, wie z. B. der Temperatur auseinander. Um konkrete Vermutungen anstellen zu können, müsste man chemische Faktoren, wie die Nährstoffverteilung und das biologische Verhalten der Lebewesen mitsimulieren, was die Forscher allerdings vor eine so große Komplexität stellt, dass eine Vorhersage schwer möglich ist, so Professor Ralph Schneider.  (da)