Unterrichtsmaterial: Biologie

Die Natur ist ein ideales Vorbild, denn hier ist überall Höchstleistung gefordert - bei geringstem Energie- und Materialverbrauch. Diesen Anforderungen muss sich auch die heutige Industrie verstärkt stellen. Die Bionik ist das Bindeglied zwischen Biologie und Technik. Diese Disziplin ahmt die Natur nicht nach, sondern wandelt sie ab und nutzt sie als Ideenlieferant für die Entwicklung neuer Hightech-Lösungen. Lange Zeit hat der Mensch versucht, mit den ihm zur Verfügung stehenden Mitteln die höchste Leistung zu erbringen. Seit er dafür einen wachen Blick in die Natur wirft, kommt er diesem Ziel einen großen Schritt näher: Haifische werden...hier weiterlesen

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Ein Beispiel für ein Universum en miniature ist das Spiralmuster. Man findet es bei jenen geheimnisvollen winzigen Lebewesen, die sich von Bakterien ernähren: Den Schleimpilzen. Wird ihnen die Nahrung knapp, formen Tausende von ihnen, wie einem unsichtbaren Kommando folgend, ein neues Lebewesen, das sich in Spiralen windet und zu neuen Nahrungsgründen kriecht. Die Spirale findet sich aber nicht nur in diesem Mikrokosmos, sondern genauso in fernen Galaxien. Bis heute haben die Forscher noch nicht das gesamte Regelwerk des Kosmos ergründet. Ihre Hoffnung ist es, durch die Entschlüsselung dieser Muster auch der Entstehung des Lebens auf die Spur zu kommen. Man sprich...hier weiterlesen

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Ein Wunschtraum für so manchen Mediziner ist wahr geworden: Bevor das Skalpell den Patienten berührt, weiß der Arzt bereits en détail, wie das Organ des Patienten aussieht - die Computersimulation macht es möglich. Ist beispielsweise der Verlauf der wichtigsten Blutbahnen eines Patienten in der Leber bekannt, kann ein Computerprogramm die weiteren Verästelungen auch der kleinsten Blutgefäße dieses Organs individuell errechnen. Der Arzt sieht nun auf seinem Bildschirm die virtuelle Leber des Patienten und weiß dadurch, wo er bei der Operation besonders vorsichtig sein muss. Allerdings sind derart erfolgreiche Simulationen bislang noch die A...hier weiterlesen

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Schönheit entsteht im Auge des Betrachters - so ein bekanntes Sprichwort. Danach müsste Schönheit für jeden Menschen etwas anderes bedeuten. Dennoch gelten weltweit beispielsweise symmetrische Gesichtszüge als 'schön'. Und schon Säuglinge reagieren auf bestimmte Merkmale ähnlich: Werden ihnen Fotos verschiedener Gesichter gezeigt, schauen sie diejenigen Gesichter, die auch Erwachsene als schön empfinden, besonders lange an. Einige Evolutions-Biologen ziehen aus solchen Experimenten die Schlussfolgerung, dass es so etwas wie eine universelle Schönheit gibt und wir alle schon mit der Fähigkeit, diese zu erkennen, geboren werden. Es ist ...hier weiterlesen

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'Jessica war schon immer anders als die anderen Kinder: Mit zehn Monaten sprach sie ihren ersten vollständigen Satz, mit zweieinhalb konnte sie lesen, mit sechs war sie Gleichaltrigen intellektuell um vier bis fünf Jahre voraus.' Joanna Smith erinnert sich noch genau an die ersten Lebensjahre ihrer hochbegabten Tochter: Mitschüler mochten sie nicht, weil sie sie für eine Streberin hielten. Ihre Mutter schickte sie schließlich auf das schottische Hochbegabten-Internat Cademuir. Wissenschaftler schätzen, dass zwei bis fünf Prozent der Kinder, die jedes Jahr geboren werden, einen IQ von über 130 Punkten haben. Hochbegabung wird oft gar nicht erkannt: ...hier weiterlesen

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Die zierliche Indah und der stattliche Azy sind die Stars des Think Tanks, der Sprachschule für Orang-Utans im Washingtoner Zoo. Menschenaffen können aufgrund ihrer Anatomie nicht wie wir Menschen sprechen. Immer mehr Forscher wollen trotzdem mit den Tieren kommunizieren, um ihre Denkstrukturen zu verstehen. Immerhin sind es unsere nächsten Verwandten - wir haben mehr als 98 % der Erbsubstanz DNS mit ihnen gemeinsam. Rob Shumaker, der 'Sprachlehrer' am Think Tank, überwindet Sprachbarrieren mithilfe eines Touchscreen-Computers: Er zeigt Azy einen Apfel, und der Orang-Utan muss auf einem Bildschirm mit vielen verschiedenen Zeichen auf das richtige Symbol tippen. Dies er...hier weiterlesen

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Hierzulande bekannt als flauschiges Haustier, werden Kaninchen in Australien gefürchtet. Ein historischer Irrtum bescherte dem 5. Kontinent eine Kaninchenplage mit überdimensionalen Ausmaßen. Als vor 140 Jahren zwei Dutzend wilde Kaninchen nach Australien importiert wurden, waren sie zunächst als Fleisch- und Felllieferanten willkommen. Aus den ausgesetzten Tieren wurden mehrere Milliarden und machten auf dem gesamten Kontinent wertvolles Weideland zur Steppe. Die Bevölkerung begann die Kaninchen erbarmungslos zu jagen. 1951 rückte die Forschungsgesellschaft CSIRO den Schädlingen mit dem Myxoma-Virus zu Leibe. 99 Prozent der Kaninchen verendeten qualvol...hier weiterlesen

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In unserer Zeit gehört Stress zu den häufigsten Todesursachen. Ein indischer Arzt hat eine Methode gefunden, mit der man Stress abbauen und angeblich sogar Krebs bekämpfen kann. Für ihn ist Lachen die beste Medizin. Diese These wird in Forscherkreisen mittlerweile durchaus ernst genommen. Kinder lachen bis zu 400 mal täglich, Erwachsene nur noch 15 mal. Das war der Auslöser für den Arzt Madan Kataria im indischen Mumbay, einen 'Lachverein' zu gründen. Dort kann man sich in Disziplinen wie Löwenlachen, Cocktaillachen, herzhaftem Lachen und boshaftem Lachen üben. Der US-Forscher Lee Berk behauptet, dass Lachen die Produktion von Killerzellen...hier weiterlesen

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Depression ist eine Volkskrankheit: Jeder fünfte Mensch erleidet einmal in seinem Leben eine schwere und länger anhaltende Depression. Aber nur bei jedem zweiten Depressiven wird die Krankheit erkannt, bei jedem vierten behandelt. Von dem hohen jährlichen Betrag, den die Behandlung von Erkrankungen des Nervensystems kostet, geht ein großer Teil auf das Konto von Depressionen und Angstzuständen. Einem Forscherteam des Max-Planck-Institutes für Psychiatrie gelang die Entwicklung eines völlig neuartigen Antidepressivums. Es wurde ein Zusammenhang zwischen der Entgleisung des Stresshormonsystems und schweren Depressionen nachgewiesen. Das neue Medikament so...hier weiterlesen

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Wer auf der Insel Vieque in der Karibik ein nächtliches Bad im Meer nehmen will, braucht keine Taschenlampe. Der Sprung ins Wasser wird zum Sprung in ein Lichterbad, in flüssiges Feuer. Urheber dieses geisterhaften Phänomens kann nur der Teufel sein - so glaubte man noch bis vor wenigen Jahrzehnten. Doch inzwischen hat die Wissenschaft aufgedeckt: Das nächtliche Licht stammt von einer leuchtenden Alge. 'Biolumineszenz' - das ist die Fähigkeit mancher Pflanzen und Tiere, ihr eigenes Licht zu erzeugen. Es dient ihnen zur Tarnung, zur Abschreckung, um Partner oder Beute anzulocken oder einfach nur dazu, sehen zu können. Auf der Suche nach diesem Naturphänom...hier weiterlesen

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Wenn das Wetter trüb ist, treten besonders häufig Depressionen auf. Warum unser Körper auf mangelnde Helligkeit so empfindlich reagiert, beschäftigt die Wissenschaft schon lange. Forscher haben inzwischen einen einfachen, genialen Weg gefunden, die trübe Jahreszeit zu überlisten. In Finnland sind die Winter besonders lang und dunkel. Gerade an den kurzen Dezembertagen leiden daher viele Finnen unter Depressionen. Doch dagegen soll es jetzt ein Heilmittel geben. Elina Talonen, Managerin eines Lampenkonzerns, und der Psychologe Timo Partonen entwickelten Lampen, die 20 mal heller strahlen als eine Glühbirne. Diese 'Bright Lights' sind ursprünglich f&u...hier weiterlesen

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Manche Mütter haben ein Problem damit, ihre Kinder zu lieben. Eine Gruppe von Wissenschaftlern geht diesem Rätsel nach. Nach ihrer Scheidung wurde Sally Monk depressiv. Sie konnte sich nicht um ihre neugeborene Tochter Sandy kümmern und gab sie zur Großmutter. Dort lebt das Kind noch heute. Für Theresa Longman hingegen ist es das Natürlichste auf der Welt, ganz für ihre drei Kinder da zu sein. Obwohl ein Kind behindert zur Welt kam und immer auf ihre Hilfe angewiesen ist, empfindet sie ihre Mutterschaft nie als Bürde. Doch was macht eigentlich eine 'perfekte Mutter' aus? Molekularbiologen suchten nach Antworten im Erbgut von Mäusen und fanden ...hier weiterlesen

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Liebe und Furcht - zwei Emotionen, die sich gegenseitig ausschließen - so sollte man meinen. Doch Psychologen und Anthropologen fanden heraus, dass ein Erdbeben nicht nur unsere Umwelt, sondern auch unsere Gefühlswelt erschüttern kann. Wenn wir uns verlieben, erleben wir die intensivsten und überwältigendsten Gefühle. Daher ist es sehr verwunderlich, dass dieses Phänomen in der Forschung bisher eher stiefmütterlich behandelt wurde. Der Psychologe Art Aron und die Anthropologin Helen Fisher wollten sich damit nicht abfinden. Sie machten sich auf die Suche nach einer rationalen Erklärung für ein irrationales Gefühl. Nachdem ihre Forsch...hier weiterlesen

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Seit Menschengedenken ist Essen mit Liebe und Lust eng verknüpft. Egal ob Austern oder Flamingozungen, Käfer oder Tomaten - die Liste der Dinge, denen eine aphrodisierende Wirkung nachgesagt wird, ist schier endlos. Und wer wäre nicht gerne bereit, daran zu glauben? Wissenschaftler haben inzwischen damit begonnen, die Wirkung von Lebensmitteln auf unsere Libido zu ergründen. Forscher stellten fest: Trüffel, Schokolade und Austern können tatsächlich zu mehr als nur kulinarischer Lust verhelfen. Manchmal reicht schon allein der Geruch von Essen, um auch den sexuellen Appetit zu steigern. Der Neurologe Alan Hirsch untersucht genau diesen Einfluss auf das se...hier weiterlesen

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Raufende Hunde, tobende Katzen, neugierige Raben und selbst Fische zeigen: Spielen ist im Tierreich ein weitverbreitetes Phänomen. Der enge Zusammenhang zwischen Spielen und Lernen ist der Wissenschaft zwar bekannt, doch ist diese 'tierische Beschäftigung' bis heute kaum verstanden. Eine kleine Gruppe von Verhaltensforschern untersucht die Strategien und Gewinne der Spielernaturen im Tierreich. Weltweit haben Forscher inzwischen eine Fülle systematischer Beobachtungen tierischen Verhaltens zusammengetragen, das sie als Spiel bezeichnen. Besonders spannend ist es, dass die Tiere teilweise offenkundiges Vergnügen an den Tag legen. Egal, ob es sich um die spielerischen K&...hier weiterlesen

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Christoph Bast hat keinen Darm - seit seiner Kindheit braucht er zum Überleben tägliche Infusionen. Der 17-Jährige hatte eine Darmverschlingung, als er zwei Jahre alt war. Er lebt von täglichen Nährstoffinfusionen, die er sich über einen Herzkatheter selbst zuführt. Christoph hofft, dass es Wissenschaftlern eines Tages gelingt, körpereigene Darmzellen zu züchten. Dem Archäologiestudenten Markus Klein dagegen konnte bereits geholfen werden. Seit seiner Kindheit leidet er an Diabetes. Damit hatte er sich abgefunden, doch dann brachen vor einigen Jahren Wunden an seinen Füßen auf, die nicht mehr verheilten. Keines der konventionell...hier weiterlesen

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Der Mediziner Dr. Jan ter Meulen vom Bernhard-Nocht-Institut in Hamburg arbeitet in Guinea mit einer Gruppe einheimischer Wissenschaftler an der Erforschung des Lassa-Fiebers. Für ihn sind Fälle wie der von Annegret V. tragische Einzelschicksale. Seiner Ansicht nach besteht keine Gefahr für die Menschen der ersten Welt. Lassa wird von kleinen Ratten der Art Mastomys natalensis verbreitet, die die Viren im Urin und anderen Körperflüssigkeiten ausscheiden. Nur wenn diese Nager als Erregerreservoir in Europa heimisch würden und man grundlegende Hygienemaßnahmen missachtete, gäbe es eine ernst zu nehmende Bedrohung. Für Hysterie besteht also kein ...hier weiterlesen

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Die Bestsellerautorin Patricia Cornwell ist für akribische Beschreibungen in ihren Kriminalromanen bekannt. Ihre Titelheldin Kay Scarpetta ist Gerichtsmedizinerin. Sie entlockt den Leichen die nötigen Informationen, die zur Ergreifung des Täters führen. Ihre Krimiheldin hat ein reales Vorbild: Dr. Marcella Fierro. Sie arbeitet im forensischen Institut von Richmond im US-Bundesstaat Virginia. Bevor Patricia Cornwell von ihren Büchern leben konnte, arbeitete sie selbst neben ihrer Tätigkeit als freie Journalistin mehrere Jahre unter der Leitung von Fierro im forensischen Institut. So lernte sie, dass gerade die vermeintlich stummen Zeugen viel zur Aufkläru...hier weiterlesen

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Wunderwelt für Wasserscheue: In modernen Großaquarien können Besucher sich von der Magie der Ozeane berauschen lassen. Eines der größten Aquarien befindet sich in Sydney. In 50 Großbecken auf 4.000 Quadratmeter Ausstellungsfläche werden über 650 in Australien heimische Tier- und Pflanzenarten gehalten. Adam Kassi ist einer von 60 Tierpflegern, die im Aquarium von Sydney arbeiten. Auf seinen täglichen Rundgängen versorgt er Ammenhaie und Schnabeltiere, Pinguine und Grüne Meeresschildkröten, aber auch angriffslustige Leistenkrokodile und den größten australischen Süßwasserfisch, den sogenannten 'Murray Zack...hier weiterlesen

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Am 11. Dezember 1999 verunglückte der Tanker 'Erika' vor der bretonischen Küste. Als die ersten Ölteppiche die Strände Nordfrankreichs erreichten, begann dort eine dramatische Rettungsaktion. Hunderttausende Seevögel erstickten dennoch im Öl. Bereits einige Monate nach der Erika-Katastrophe gab die französische Tourismusindustrie Entwarnung: Die Ölpest wurde überwunden. Doch jenseits der gesäuberten Strände bleibt die Frage, welche langfristigen Folgen die Tankerhavarie für Mensch und Tier haben wird. Aber immer wieder verunglücken Tanker vor der Bretagne: 1978 sank die 'Amoco Cadiz' in einem schweren Sturm und verursachte d...hier weiterlesen

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Der Böhmerwald in Tschechien ist Wildnis mitten in Europa: Hier gibt es noch Urwälder, unberührte Hochmoore und sprudelnde Wildbäche. Doch der letzte Märchenwald des Kontinents ist gefährdet - vor allem durch Borkenkäfer: Seit Mitte der neunziger Jahre vernichten die Tiere unerbittlich riesige Flächen. Für die Bevölkerung trägt die Nationalparkverwaltung die Schuld an der Borkenkäferplage. Denn die Idee, den Wald nicht wirtschaftlich zu nutzen, die Wildnis nicht zu ordnen, stößt in Tschechien auf großes Unverständnis. Michael Valenta, Förster und Verfechter der Nationalparkidee, sieht den Böhmerwal...hier weiterlesen

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Expeditionsleiter Olaf Rieck will acht Männer und zwei Frauen auf den Achttausender Cho Oyu bringen. 1998 hat der Tierarzt seinen Beruf an den Nagel gehängt und lebt seitdem nur noch für und vom Bergsteigen. Warum dieser Extremsport so beliebt ist, erklärt er so: 'Die Menschen sehnen sich heutzutage nach Einfachheit, nach Struktur, nach klar definierten Zielen, die sie mit ihren Fähigkeiten auch erreichen können.' Allerdings werden den ehrgeizigen Sportlern durch ihre Körper Grenzen gesetzt. Mit zunehmender Höhe sinkt der Sauerstoffgehalt im Blut. Die Folge: Übelkeit, der Körper trocknet aus. Durchblutungsstörungen führen zu Wass...hier weiterlesen

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Lange hieß es, dass der Mensch nicht tiefer als 30 Meter ohne Atemgerät tauchen kann. Eine neue Generation von Freitauchern hat die Grenzen deutlich überschritten. Die Extremsportler gehen ohne Atemgeräte unter Wasser. Sie nennen sich Apnoe-Taucher (apnoe: 'ohne Luft'). Der Apnoe-Taucher Sven Penszuk will mit 42 Metern seinen persönlichen Tiefenrekord brechen. In 30 Metern Tiefe wird die Lunge durch den Wasserdruck so komprimiert, dass ihr kleinstmögliches Volumen erreicht ist. Der Unterdruck, der entsteht, zieht übermäßig viel Blut in die Lungenbläschen. Nur so können die Apnoe-Taucher überleben: Würde das Blut nicht die ...hier weiterlesen

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Profi-Radsportler wie Andreas Klöden haben heute ihre körperlichen Grenzen nahezu ausgereizt. Allein durch Training und Körperkraft lassen sich in der Regel keine Siege mehr erringen. Umso mehr zählen optimale Ausrüstung und neue Erkenntnisse aus der Sportwissenschaft. Professor Zschorlich von der Universität Rostock erforscht seit zehn Jahren den optimalen Tretzyklus eines Radsportlers. Der Sportwissenschaftler lässt Probanden auf einem einzigartigen Versuchsrad fahren, um herauszufinden, an welcher Stelle der Kurbelbewegung am meisten Beschleunigung erreicht wird. So kann er den Sportlern ein individuelles Trainingsprogramm zusammenstellen. Wenn aber w...hier weiterlesen

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Der Afrikanische Elefant ist wild und faszinierend, beeindruckend allein durch seine ungeheure Körperkraft. Dieser enorme, manchmal aggressive Koloss kann bis zu siebeneinhalb Tonnen wiegen und eine Höhe von vier Metern erreichen. Heute existiert im Süden von Afrika eine Elefantenschule zur Ausbildung dieser einzigartigen Tiere. Randall Moore gründete vor zehn Jahren das 'Camp Abu' im Busch von Botswana. Moore hat geschafft, was bislang nur bei Asiatischen Elefanten gelang - die Elefanten lernen, für Menschen zu arbeiten. Auch als Stars in Tierfilmen waren Moores Tiere schon zu bewundern. Das Training im Camp nutzt natürliche Verhaltensweisen und beruht vor a...hier weiterlesen

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