Forschungsprojekte

"Man nehme" - ähnlich einfach wie nach einem Kochbuch sollen sich künftig schwermetallbelastete Böden sanieren lassen: Je nach Art der Kontamination und der Bedingungen vor Ort stellt man sich das beste "Sanierungsrezept" zusammen - so das Ziel des neuen EU-Forschungsprojekts "Umbrella" (engl. Schirm), das von der Universität Jena aus koordiniert wird.

"Die Idee ist, dass wir eine Art Werkzeugkasten entwickeln, aus dem sich die Anwender das für sie am besten passende Werkzeug für die Sanierung belasteter Böden aussuchen", sagt Prof. Dr. Erika Kothe. Die Professorin für Mikrobielle Phytopathologie koordiniert das internationale "Umbrella"-Team, das 13 Partner aus acht europäischen Ländern vereint. Im Rahmen des 7. Forschungsrahmenprogramms der EU wird das Projekt in den kommenden drei Jahren mit knapp drei Millionen Euro gefördert. Neben dem Team von Prof. Kothe sind auch Geowissenschaftler der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Georg Büchel von der Jenaer Universität an "Umbrella" beteiligt.

Mit "Werkzeug" für die Bodensanierung meint Mikrobiologin Kothe natürlich Mikroorganismen: Bakterien nehmen Schwermetalle - etwa Cadmium, Nickel oder Kupfer - aus dem Boden auf und speichern sie. "Damit sind die Giftstoffe für einige Zeit in den Mikroben gebunden und können nicht mehr in Flüsse und Grundwasser gelangen", erklärt Prof. Kothe, wie der "Schirm" gegen Schwermetalle im Boden funktioniert. Neben Mikroorganismen können auch Pflanzen Kontaminationen aufnehmen und so dem Boden entziehen.

Sechs Regionen unter der Lupe

Finden lassen sich solch nützliche Bakterien und Pflanzen überall dort, wo Schwermetalle im Boden vorkommen, etwa in den belasteten Böden der Wismutregion im ehemaligen Uranerzbergbaugebiet in Ostthüringen und Sachsen. Diese Organismen systematisch aufzuspüren und zu charakterisieren, darum wird es nun bei "Umbrella" gehen. Doch nicht nur hier. "Europaweit wollen wir sechs ehemalige Bergbauregionen untersuchen", so Prof. Kothe. Neben den Wismuthalden werden die Wissenschaftler auch belastete Gebiete in Rumänien, Schweden, Großbritannien, Polen und Italien unter die Lupe nehmen.

Langfristig sollen bestehende Sanierungsverfahren verbessert und Boden- und Gewässerschutz im Zusammenhang betrachtet werden. US

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Sonnenblumen nehmen Schadstoffe auf und entziehen diese so dem belasteten Boden.

Foto: Kothe

Prof. Dr. Erika Kothe koordiniert das "Umbrella"-Team aus acht europäischen Ländern.

Foto: Scheere

Kommunikationsstärke, Networking-Kompetenz und die Fähigkeit, Grenzen zu überwinden - was heute als Soft Skills in vielen Stellenanzeigen gewünscht wird, könnte ebenso gut in einem Steckbrief für Mikroben stehen: Sie leben in regem Austausch mit ihresgleichen und kommunizieren auch mit Pflanzen, Tieren und nicht zuletzt uns Menschen.

Die Kommunikation zwischen den winzigen Mikroorganismen und ihrer Umwelt "belauschen" Wissenschaftler der Exzellenz-Graduiertenschule "Jena School for Microbial Communication" (JSMC) an der Uni Jena. Jetzt hat das Konsortium weitere finanzielle Unterstützung durch den Freistaat Thüringen erhalten: Im Rahmen der ProExzellenz-Initiative wird das Projekt "MikroInter" in den kommenden drei Jahren mit rund einer Million Euro gefördert.

",MikroInter' steht für ,Mikrobielle Interaktionen' und ist ein Projekt, das die JSMC strukturell verstärkt", macht Prof. Dr. Erika Kothe deutlich. Ziel sei es, bei einer erneuten Ausschreibung der Exzellenz-Initiative des Bundes und der Länder so aufgestellt zu sein, dass eine Anschlussförderung erreicht und so die Jenaer Graduierten-Schule nachhaltig etabliert wird. Durch "MikroInter" werden drei Post-Doktoranden gefördert, die bei den drei Mitgliedern des Koordinationsteams der JSMC angesiedelt sind: Neben Prof. Kothe auch bei Prof. Dr. Axel Brakhage (Hans-Knöll-Institut) sowie Prof. Dr. Wilhelm Boland (Max-Planck-Institut für Chemische Ökologie).

Inhaltlich soll mit dem neuen Projekt vor allem die interdisziplinäre Forschung innerhalb der JSMC vorangebracht werden. So sollen verstärkt physikalische Methoden eingesetzt und zu neuen mikroskopischen Verfahren weiterentwickelt werden, mit denen sich Mikroben und ihre Kommunikationsmoleküle nachweisen lassen.

"Life science meets physics"

Zehn zusätzliche Promotionsstipendien werden im Rahmen von "MikroInter" finanziert. "Jeder dieser Doktoranden ist sowohl in eine biologisch als auch eine physikalisch orientierte Arbeitsgruppe eingebunden", so Prof. Kothe. "Dies macht interdisziplinäres Arbeiten nicht nur möglich, sondern notwendig."

Auch das neue Masterprogramm "Chemical Biology", das zum Wintersemester 2010/11 startet, wird von "MikroInter" unterstützt. US

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Seit 2007 mit Exzellenz-Status versehen: die "JSMC" an der Uni Jena.

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Exotische Tiere haben immer noch mit Vorurteilen zu kämpfen. So hält sich die Meinung des berühmten Zoologen Alfred Brehm über den wohl bekanntesten Vertreter der australischen Fauna sogar unter Wissenschaftlern teilweise bis heute: "Das Känguru hat einen ausgesprochen schwachen Kopf. Aber in freudige Erregung kann es geraten, wenn es nach langdauernder Hirnarbeit zu der Erkenntnis kommt, dass es auch unter Kängurus zwei Geschlechter gibt."

Es kommt einem Treppenwitz der Biologie gleich, dass ausgerechnet in Jena, wo Brehm vor mehr als 150 Jahren studierte, das Beuteltier nun rehabilitiert wird. Dr. Vera Weisbecker, Postdoktorandin am Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie, untersucht die Hirnentwicklung verschiedener Säugetierarten.

Dabei widmet sie sich vor allem dem Vergleich von Beuteltieren und den übrigen höheren Säugetieren, den Plazentatieren. "Bisher nahm man an, dass das Hirn von Beuteltieren weniger entwickelt sei als das von Plazentatieren, da sie sich nur vier bis sechs Wochen im Mutterleib entwickeln können und dann im Beutel aufgezogen werden", erklärt Weisbecker. "Aber auch wenn sich das Hirn deshalb langsamer entwickelt, heißt das nicht, dass sie dümmer sind. Und ob ein Größenunterschied existiert ist sowieso sehr umstritten, da bisher viel zu wenig Tiere untersucht wurden."

Schließlich sei es auch schon eine Hirnleistung, wenn ein gerade mal vier Wochen altes Jungtier in den Beutel klettert. Wieso ausgerechnet Beuteltiere zu ihrem Forschungsschwerpunkt wurden - neben Kängurus untersucht sie auch Koalas und Opossums - lässt sich leicht beantworten: "Nach meinem Biologiestudium in Tübingen forschte ich dreieinhalb Jahre in Australien. Ich schrieb an der University of New South Wales in Sydney meine Dissertation über die Skelette der beiden Tiergruppen. Nun sind die Köpfe dran", so Weisbecker.

Pionierarbeit mit Nomadenleben

Für ihre Forschung leistet sie Pionierarbeit: "Bisher gab es kaum Studien zur Hirnentwicklung bei Säugetieren, da man Hirne aus vielen verschiedenen Entwicklungsstadien braucht und deren Untersuchung technisch sehr aufwendig ist. Erst die moderne Technik wie Computertomografen erleichtert die Arbeit sehr." Im vergangenen Jahr erhielt die Biologin ein dreijähriges Stipendium aus der "Förderinitiative Evolutionsbiologie" der VolkswagenStiftung über mehr als 200.000 Euro. Damit bezahlt sie die Ausstattung und ihr derzeitiges Nomadenleben, denn die technischen Untersuchungen führt sie hauptsächlich an der Universität Cambridge durch. Das Ergebnis sind riesige Datenmengen, die dann in Jena ausgewertet werden. Dorthin werden auch die technischen Hilfsmittel nach Abschluss der Arbeiten gebracht. sh

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Mittels Computertomografie lassen sich Känguruschädel dreidimensional rekonstruieren.

Foto: Weisbecker

Glatt und glitschig wie Regenwürmer schlängeln sie sich vorwärts. Dabei haben die beinlosen Geschöpfe außer ihrem Äußeren so gut wie nichts mit den wirbellosen Bodenbewohnern zu tun - obgleich ihr Name etwas anderes vermuten lässt. Blindwühlen, oder Gymnophionen, zählen zu den Amphibien und sind im Tierreich durchaus etwas Besonderes.

"In kaum einer anderen Tiergruppe sind die Fortpflanzungs- und Brutpflegestrategien derart facettenreich", weiß Dr. Alexander Kupfer. "Unter den Amphibien haben nur die Blindwühlen ein komplexes Begattungsorgan entwickelt, welches eine innere Befruchtung gewährleistet." Das mache sie zu einer idealen Modellgruppe für evolutionsbiologische Studien zu Reproduktionsmechanismen.

Einen Vorteil, den sich Kupfers Kollegin Susanne Kühnel jetzt zu Nutze macht und die verschiedenen Fortpflanzungsstrategien der Amphibiengruppe genauer untersucht. Die VolkswagenStiftung fördert das Projekt am Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie für die nächsten drei Jahre mit insgesamt 100.800 Euro.

"Insgesamt gibt es sechs Familien innerhalb dieser Tiergruppe", erzählt Susanne Kühnel. "Aus jeder von ihnen werde ich exemplarisch eine Art herausgreifen und deren männliche und weibliche Reproduktionsorgane mit modernsten Techniken untersuchen." So wird die Biologin u. a. am Deutschen ElektronenSynchroton in Hamburg (DESY) computertomografische Aufnahmen von den Präparaten machen.

Co-Evolution der Geschlechter

In ihrer Diplomarbeit hatte Susanne Kühnel erstmals die weiblichen Geschlechtsorgane der Blindwühlenart Ichthyophis cf. kohtaoensis mit diesen Techniken untersucht. Nun will sie die erste vergleichende Studie von männlichen und weiblichen Reproduktionsorganen bei dieser Tiergruppe anfertigen. Die Biologin möchte herausfinden, ob es eine Co-Evolution von weiblichen und männlichen Fortpflanzungsorganen gegeben hat.

"Vielleicht kann ich zeigen, dass die weiblichen Tiere nicht nur ein Anhängsel der Männchen sind, sondern dass die Entwicklung beider Geschlechter von gegenseitiger Anpassung aneinander geprägt ist." MH

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Wissenschaftlich bisher vernachlässigt: Die Blindwühlenart Ichthyophis cf. kohtaoensis. Hier bewacht ein Weibchen sein Gelege.

Foto: Kupfer

Bekannt oder unbekannt? Jung oder alt? Weiblich oder männlich? Die eigene oder eine andere ethnische Zugehörigkeit? Sehen wir eine Person, so erhalten wir auf den ersten Blick wichtige Informationen, etwa über die Identität, das Alter, das Geschlecht und manchmal die Ethnie einer Person.

"Das Gesicht liefert beispielsweise eine Vielzahl an sozialen Informationen", erläutert Prof. Dr. Stefan R. Schweinberger. Jedoch, so betont der Inhaber des Lehrstuhls für Allgemeine Psychologie, ist die Gesichtswahrnehmung nur ein Teilgebiet des weitaus komplexeren Feldes der Personenwahrnehmung. Dies zu erforschen, macht sich die neu von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligte Forschergruppe an der Uni Jena zur Aufgabe, die in den ersten drei Jahren mit rd. 1,2 Millionen Euro gefördert wird.

"Untersuchungen mit Methoden der kognitiven Neurowissenschaft sagen viel über die neuronalen Mechanismen von Wahrnehmungsprozessen aus. Bisher fehlen jedoch noch Arbeiten, die diese Daten in die sozialpsychologischen oder kognitiven Modelle integrieren", sagt Prof. Stefan Schweinberger, der Sprecher der neuen Forschergruppe "Person Perception", über die anstehende Aufgabe.

Von der Experimentalpsychologie über sozialpsychologische Ansätze bis hin zur Kognitiven Neurowissenschaft wird die neue Forschergruppe insgesamt sechs Projekte umfassen. "Um dem Forschungsfeld der Personenwahrnehmung in seiner Komplexität gerecht zu werden, müssen die unterschiedlichen Ansätze der Teilbereiche einbezogen und zusammengeführt werden", so Dr. Holger Wiese. "Die Wahrnehmung anderer Personen ist ausschlaggebend für die Interaktion mit anderen. Die Fähigkeiten dazu laufen meist schnell und automatisch ab, doch dahinter verstecken sich komplizierte Mechanismen", weiß der Jenaer Wissenschaftler, der eines der zentralen Projekte zum Alter und Altern in der Wahrnehmung von Personen leiten wird.

Die Art der Wahrnehmung

Weiterhin wird es neben Forschungen zur Gesichts- und Stimmenwahrnehmung auch Untersuchungen der Interaktion audiovisueller Informationen in der Geschlechterwahrnehmung und der Wahrnehmung unterschiedlicher ethnischer Gruppen geben. In weiteren Projekten werden Jenaer Psychologen neuronale Mechanismen bei der Verarbeitung emotionaler Informationen in Gesichtern untersuchen. In den kommenden sechs Jahren will die Forschergruppe in einem weltweit einzigartigen Vorhaben kognitions- und sozialpsychologisch relevante Forschungen unter Nutzung verschiedener Methoden zusammenführen. "Unser Ziel ist, eine umfassende Theorie der Personenwahrnehmung unter Einbeziehung aller relevanten Teilgebiete zu entwickeln", so Schweinberger. kc

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Prof. Dr. Stefan R. Schweinberger leitet die neue Forschergruppe , die in den nächsten  Jahren die komplexen Mechanismen der Wahrnehmung von Personen untersuchen wird.

Foto: Günther

Nicht nur für höhere Pflanzen, sondern auch für Grün- und Kieselalgen ist Licht das wichtigste Lebenselixier: "Algen nutzen Licht nicht nur zur Energiegewinnung", weiß Prof. Dr. Maria Mittag. "Es steuert auch deren Bewegungen und dient nicht zuletzt dem Abgleich ihrer inneren Uhr", so die Professorin für Allgemeine Botanik der Uni Jena.

Eiweiße vermitteln Lichtwirkung

Die unterschiedlichen Wirkungen des Lichtspektrums auf Algen werden von spezifischen Eiweißen vermittelt. Welche das im Einzelnen sind und wie deren Zusammenspiel funktioniert, das werden Prof. Mittag und ein Team von Forschern aus ganz Deutschland jetzt intensiv erforschen.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert in den kommenden drei Jahren eine neue Forschergruppe zum Thema "Licht-gesteuerte Reaktionen in einzelligen Modell-Algen", die von Prof. Mittag koordiniert wird. Zu den wichtigsten Fragestellungen, die die neue Forschergruppe bearbeiten wird, zählt die Lichtregulation der Photosynthese der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum. Daneben steht die einzellige Grünalge Chlamydomonas reinhardtii im Fokus der Forscher. "Wir wollen u. a. klären, wie die innere Uhr dieser Algen tickt", so Prof. Mittag.

Chlamydomonas reinhardtii haben einen ausgeprägten Tag-Nacht-Rhythmus: Während sie tags mit Hilfe ihrer zwei Geißeln aktiv auf eine Lichtquelle zu schwimmen, bleiben sie nachts von Licht unbeeindruckt. Ein Ziel des Teams ist es herauszufinden, welche Eiweiße im Einzelnen an der Lichtwahrnehmung und der Steuerung des Tag-Nacht-Rhythmus der Grünalgen beteiligt sind und deren Funktionsweise aufzuklären.

Insgesamt werden sieben Projekte an sieben Hochschulen bearbeitet. Neben molekularbiologischen und biochemischen Methoden wollen die Forscher vor allem biophysikalische Untersuchungstechniken zur Charakterisierung der Algen-Eiweiße einsetzen. US

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Prof. Dr. Maria Mittag
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An der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii wollen die Botaniker auch die Steuerung des Tag-Nacht-Rhythmus' untersuchen.

Foto: Kasper

Eine Ader verstopft oder ein Blutgefäß platzt im Gehirn und ein Schlaganfall ist da. Allein in Deutschland betrifft das jedes Jahr rund 200.000 Menschen. Eine schnelle intensivmedizinische Versorgung rettet vielen Betroffenen das Leben. Doch mehr als zwei Drittel der Patienten tragen bleibende Schäden davon.

Warum das Lernen nach einem Schlaganfall so mühsam und oft vergeblich ist, das wollen Jenaer Wissenschaftler von Universität und Klinikum gemeinsam mit einem Göttinger Partner jetzt in einem interdisziplinären Forschungsprojekt aufklären. Im Rahmen der Förderinitiative "Bernstein Fokus: Neuronale Grundlagen des Lernens" fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ihr Verbundprojekt mit über drei Millionen Euro, von denen mehr als zweieinhalb Millionen Euro nach Jena fließen. Der Forschungsverbund ist Teil des Nationalen Netzwerks "Computational Neuroscience".

Neue Therapien entwickeln

"Unser Ziel ist es, nicht nur den Ursachen für die eingeschränkte Lernfähigkeit des Gehirns nach einem Schlaganfall nachzugehen", sagt Prof. Dr. Siegrid Löwel von der Uni Jena. Die Professorin für Neurobiologie koordiniert das Projekt. "Langfristig geht es natürlich auch darum, neue Therapieansätze zu entwickeln, mit denen die Lernfähigkeit des Gehirns wiedererlangt werden kann."

Ansetzen wollen die Forscher an folgender Beobachtung: Durch die Unterversorgung mit Sauerstoff nehmen nicht nur die Gehirnzellen Schaden, die sich in unmittelbarer Nähe des Hirnschlages befinden. "Es verlieren auch Hirnregionen an Plastizität, die gar nicht unmittelbar von dem Schlag betroffen waren", so Löwel. Als Plastizität bezeichnen die Neurobiologen die Fähigkeit der Hirnzellen, sich - je nach Beanspruchung - immer wieder neu zu verknüpfen. Dies ist die Grundlage jeglicher Lernprozesse.

Welche Kontrollmechanismen für das Zusammenwirken auch weit voneinander entfernter Hirnareale verantwortlich sind, wollen die Forscher mit Experimenten an Mäusen aufklären. "Im Mausmodell lassen sich Lernvorgänge besonders gut studieren", macht Prof. Löwel deutlich. Zum einen ist das Sehsystem von Mäusen ein gut charakterisiertes Tiermodell für die Plastizität des Gehirns. Zum anderen werden die Forscher im Rahmen des neuen Projektes zwei besondere bildgebende Verfahren erstmals kombinieren, die es weltweit nur an einer Handvoll von Institutionen gibt: Erstens die optische Ableitung der Aktivität von Nervenzellen, die Aktivitätsmuster des Gehirns mit sehr viel höherer räumlicher Auflösung sichtbar macht als z. B. mit einem Kernspin-Tomographen und zweitens die 2-Photonen-Mikroskopie in vivo, mit der zusätzlich die Aktivität einzelner Nervenzellen visualisiert werden kann.

Neben Prof. Löwels Team sind die Jenaer Neurologen um Prof. Dr. Otto W. Witte und Prof. Dr. Knut Holthoff sowie Prof. Dr. Christian Hübner vom Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik des Uniklinikums an dem Projekt beteiligt. Als weiterer Partner ist Prof. Dr. Fred Wolf vom MPI für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen in das Projekt eingebunden. US

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Projektkoordinatorin Prof. Dr. Siegrid Löwel erforscht die Lernprozesse nach einem Schlaganfall am Mausmodell.

Foto: Günther

Das Sehsystem von Mäusen dient als Modell für die Plastizität des Gehirns: Hier gezeigt ist exemplarisch die optische Ableitung der Nervenzellaktivität in der Sehrinde von Mäusen. Aktivere Hirnregionen absorbieren mehr Licht und erscheinen dadurch dunkler als weniger aktive (untere Reihe links im Vergleich zu rechts). Die farbigen Abbildungen oben zeigen "retinotope Karten" der Sehrinde: blau kodiert die Mitte, grün den unteren und rot den oberen Bereich des Gesichtsfeldes.

Abb.: Löwel

Mindestens einmal im Leben nach Mekka pilgern. Das ist für jeden Muslim eine der religiösen Grundpflichten. Seit dem 7. Jahrhundert gilt die Stadt im heutigen Saudi-Arabien als Wiege der islamischen Religion. Die Geschichte Zentralarabiens ist jedoch weitaus länger. Doch wie hat die arabische Gesellschaft vor der Zeit des Propheten Mohammed ausgesehen? Ein Bild davon möchte PD Dr. Peter Stein in den kommenden drei bis fünf Jahren zeichnen. Dabei wird der Semitist von der Uni Jena mit einem Heisenberg-Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt.

Bislang ist über die vorislamische Gesellschaft Zentralarabiens so gut wie nichts bekannt. "Es gibt praktisch keine zeitgenössischen Quellen aus der Region, die uns darüber Auskunft geben könnten", macht Stein deutlich. Die arabische Geschichtsschreibung beginne erst im 8./9. Jahrhundert. Bis zu diesem Zeitpunkt seien sämtliche Überlieferungen ausschließlich mündlich weitergegeben worden. "All diese Quellen, die teilweise bis heute erhalten sind, sind jedoch aus der Rückschau heraus vorgeprägt und spiegeln nicht zwingend ein authentisches Bild wider", so Stein.

Austausch über Handelsweg

Deshalb will der Forscher auf andere Quellen zugreifen. Im Gegensatz zu Zentralarabien ist die Geschichte Südarabiens bis zurück ins 10. Jahrhundert v. Chr. reichhaltig überliefert. Dass diese ebenso für die Region Zentralarabiens Gültigkeit haben, davon ist Stein überzeugt. "Es gab in dieser Zeit einen regen Austausch zwischen dem Süden und dem Norden Arabiens", macht der Semitist deutlich.

Denn die Weihrauchstraße, einer der bedeutendsten antiken Handelswege, durchquerte die Arabische Halbinsel. Über sie transportierten Karawanen den kostbaren Weihrauch von Südarabien bis ans Mittelmeer und ins Zweistromland. "Es ist davon auszugehen, dass über diese Verbindung nicht nur Handel betrieben wurde, sondern dass es ebenfalls zum kulturellen, sozialen und religiösen Austausch zwischen Süden und Norden kam - Mekka liegt da genau in der Mitte", so Stein.

Die schriftlichen Zeugnisse aus vorislamischer Zeit bergen zahlreiche Hinweise auf soziale Strukturen, die später in ganz ähnlicher Form im Islam wieder auftauchen. Eine davon ist die jährliche Pilgerfahrt zu einem Heiligtum in einem festgesetzten Monat. Diese Parallelen kann der Experte für altsüdarabische Sprachen nun dank des Heisenberg-Stipendiums umfassend untersuchen. "Insgesamt liegen aus Südarabien rund 10 000 Texte vor", sagt Stein, der in einem gerade abgeschlossenen Forschungsprojekt mehrere Hundert jahrtausendealter Inschriften auf Holzstäbchen ausgewertet hat. Jetzt erhofft er sich daraus auch Einblick in das soziale Gefüge Zentralarabiens zur Zeit des Propheten Mohammed. US

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PD Dr. Peter Stein sucht in altsüdarabischen Texten nach Hinweisen auf die gesellschaftlichen und kulturellen Strukturen des vorislamischen Arabiens.

Foto: Günther

Nur wenige Zentimeter große Holzstäbchen geben Einblick in die vielfältige Alltagskorrespondenz des antiken Arabien. Neben geschäftlicher Korrespondenz, Mitteilungen über Warenlieferungen sowie Verträge sind vor allem private Briefe auf diese Holzstäbchen geritzt worden.

Foto: Kasper

Sensationen, Klatsch und Tratsch - das ist das Erfolgsrezept auflagenstarker Zeitungen von heute. Die Erkenntnis, wie sich eine hohe Auflage verkaufen lässt, ist jedoch nicht neu: Schon vor rund 200 Jahren setzte der Verleger Friedrich Arnold Brockhaus auf eine Mischung aus Polemik und Politik, brisanten Themen und enzyklopädischen Inhalten, um die neu gegründete naturwissenschaftliche Zeitschrift "Isis" an ein möglichst breites Publikum zu bringen. "Damit versuchte sich Brockhaus gegenüber dem Initiator und Herausgeber der 'Isis', dem Naturforscher Lorenz Oken, durchzusetzen", weiß Prof. Dr. Dr. Olaf Breidbach von der Universität Jena. Der Erfolg gab Brockhaus anfangs Recht: Die "Isis" entwickelte sich ihrer Auflagenhöhe nach zur "GEO des 19. Jahrhunderts", so der Wissenschaftshistoriker.

In einem neuen Forschungsprojekt untersuchen Prof. Breidbach und seine Mitarbeiterin Dr. Claudia Taszus die umfangreiche Korrespondenz zwischen Oken und seinem Leipziger Verleger. Das Forschungsvorhaben wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Anhand des Briefwechsels zwischen Oken und Brockhaus zwischen 1814 und 1850 wollen sie die Verleger- und Herausgeberstrategien analysieren. "Uns interessiert, welche Rolle die 1816 erstmals erschienene 'Isis' für die Popularisierung und Kommerzialisierung der Naturwissenschaften und die Herausbildung eines neuen wissenschaftlich interessierten Lesepublikums gespielt hat", sagt Dr. Taszus. 232 Briefe von Oken und etwa 50 Briefregesten von Brockhaus hat sie dafür im umfangreichen Brockhaus-Nachlass des Sächsischen Staatsarchivs Leipzig eruiert.                                  US

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Die "Isis" war die erste naturwissenschaftliche Zeitung im deutschsprachigen Raum.

Abb.: EHH

Das Dritte Reich wurde in nahezu allen Facetten erforscht. Doch noch immer gibt es Forschungsdesiderate, die es zu schließen gilt. Die Historiker Dr. Oliver Werner und Joachim Hendel untersuchen jetzt in einem neuen Forschungsprojekt die Rolle der Gaue als Mittelinstanzen zwischen Partei- und Staatsstrukturen. Das Projekt "Die NS-Gaue als Mobilisierungsstrukturen im Krieg" steht unter der Leitung des Historikers Prof. Dr. Jürgen John und wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft zunächst für zwei Jahre mit 173.000 Euro gefördert.

Schlüsselbetriebe im Krieg

"Wir richten unser Hauptaugenmerk auf zwei Bereiche: die Agrarpolitik und den Rüstungssektor", sagt Dr. Oliver Werner. Der 40-jährige Historiker widmet sich der Aufrüstungspolitik in Rüstungsbetrieben. Der Fokus liegt dabei auf Unternehmen, die als Schlüsselbetriebe in der Kriegsvorbereitung galten. Interessant seien Firmen, bei denen es zu personeller Verquickung zwischen Gauverwaltung und Betriebsleitung gekommen ist. Zugänge liefern sollen Quellen wie Briefe und andere Dokumente, die die Historiker u. a. in Unternehmensarchiven aufspüren wollen. "Wir möchten sehen, was sich für neue Quellen finden lassen", sagt Oliver Werner, "und analysieren, welche Rolle die Gaue bei der Kriegsvorbereitung und im Krieg gespielt haben". Aufschlussreich sei in diesem Zusammenhang, welche Branchen zentral bevorzugt wurden. Den Gauen kam dabei die Rolle einer "Sondergewalt" zu, da sie ursprünglich reine Strukturelemente der NSDAP waren, sich zunehmend jedoch mit staatlichen Aufgaben befassten und letztlich die staatlichen Stellen überformten.

Joachim Hendel konzentriert sich auf die agrarpolitischen Kriegsfunktionen der Nationalsozialisten. Er untersucht beispielsweise, wie die Erfahrungen des Ersten Weltkriegs in die Kriegspläne eingeflossen sind. "Das Ziel war, über die eroberten Gebiete die Ernährung im Reich abzusichern", sagt Hendel. Es sei darum gegangen, die "Heimatfront" ruhig zu stellen, habe doch die Angst vor möglichen Hungerunruhen das Denken bis in höchste Kreise beherrscht. Es gab sogar wissenschaftlich fundierte Pläne, ganze Gebiete im Altreich auf dem Agrarsektor umzugestalten, weiß Hendel bereits.

Bei ihrer Untersuchung beschränken sich die beiden Historiker der Universität Jena auf die Gaue im Gebiet der heutigen neuen Bundesländer, sogenannte Innerreichs-Gaue. Konkret geht es um die Gaue Thüringen, Sachsen, Halle-Merseburg, Magdeburg-Anhalt, Brandenburg und Mecklenburg. sl

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Die Historiker Dr. Oliver Werner (r.) und Joachim Hendel erforschen die Rolle der NS-Gaue.

Foto: Laudien

Seit Monaten beschäftigt uns die Finanzkrise - die Medien berichten von gierigen Fondsmanagern und betrogenen Anlegern. Staatliche Finanzhilfen fließen, doch ein Weg aus der Krise scheint indes nicht in Sicht zu sein. Prof. Dr. Stefanie Hiß wirft einen ungewöhnlichen Blick auf die Finanzmisere, indem sie die Beziehung zwischen Finanzmärkten und Vorstellungen von Nachhaltigkeit untersucht. Für diesen unkonventionellen Ansatz erhält die neu berufene Juniorprofessorin für Wirtschaftssoziologie/Soziologie der Finanzmärkte eines der diesjährigen vier Schumpeter-Fellowships der VolkswagenStiftung. Das Fellowship ist mit 559.300 Euro dotiert.

Profitmaximierung auf der einen Seite und Nachhaltigkeit als Entscheidungsgrundlage für eine Kapitalanlage auf der anderen Seite - zwei Ansätze, die auf den ersten Blick wenig miteinander zu tun haben. "Auf dem Finanzmarkt dominieren zumeist kurzfristige Strategien der Profitmaximierung. Der Gedanke der Nachhaltigkeit stammt dagegen aus dem umweltpolitischen Diskurs und hat den langfristigen Erhalt unserer Lebensgrundlagen zum Ziel", erklärt die 35-jährige Soziologin. Wie diese so unterschiedlichen Konzepte zusammenpassen, wird Hiß aus soziologischer Perspektive und im internationalen Vergleich auf den Grund gehen.

Varianten des Kapitalismus

Welchen Mechanismen unterliegen Instrumente wie "Rating", "Accounting" und "Aktenindizes" einerseits im nachhaltigen, andererseits im konventionellen Finanzmarktsegment? Wie positionieren sich Unternehmen und Investoren im Spannungsfeld zwischen kurzfristiger Profitsteigerung und nachhaltigem Wirtschaften?

Um Antworten auf diese Fragen zu finden, wird die Wissenschaftlerin verschiedene Methoden heranziehen: Expertenbefragungen, Medienanalysen sowie Auswertungen von Parlamentsdebatten in Deutschland und Großbritannien. Zudem plant Stefanie Hiß Forschungsaufenthalte in den USA und Großbritannien, um das Verhältnis von Finanzmarkt und Nachhaltigkeit vor dem Hintergrund unterschiedlicher Varianten des Kapitalismus vergleichen zu können. "Die Ergebnisse sollen", so Hiß, "ein umfassendes Bild der institutionellen Arrangements sowie der gesellschaftlichen Wahrnehmung dieser neuen Konzepte geben."

Bereits vor ihrer Berufung auf die Juniorprofessur hat sich Stefanie Hiß bewusst für eine Ansiedlung ihres Fellowships an der Universität Jena entschieden. Das Institut für Soziologie baut derzeit die Finanzmarktforschung zu einem neuen Schwerpunkt aus. "Indem mein Forschungsvorhaben Finanzmarkt und Nachhaltigkeit systematisch verbindet, ergänzt es hervorragend die Forschung zum Thema Finanzmarkt und Finanzmarktkapitalismus am Jenaer Institut", so Hiß. "Gerade in der Soziologie sind Forschungen zum Finanzmarkt noch nicht sehr weit verbreitet", weiß die Wissenschaftlerin. kc

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Juniorprofessorin Dr. Stefanie Hiß untersucht die Beziehung zwischen Finanzmärkten und Vorstellungen von Nachhaltigkeit.

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Auf Geschäftsunterlagen zugreifen oder Daten empfangen und verschicken - Viele Unternehmen wickeln ihre Geschäfte mittlerweile von unterwegs ab. Neben Laptops spielen Handys und Kleincomputer eine immer wichtigere Rolle in der mobilen Arbeitswelt. "Viele Geschäftsprozesse, die in den Unternehmen bislang eher statisch ablaufen, lassen sich mittels mobiler Datengeräte wesentlich flexibler gestalten", sagt Prof. Dr. Birgitta König-Ries von der Uni Jena. "Doch das ist mit einer ganzen Reihe technischer Herausforderungen verbunden", weiß die Heinz-Nixdorf-Stiftungsprofessorin für Praktische Informatik.

Die vielfältigen Geschäftsprozesse in die Welt der mobilen Datengeräte zu übertragen, das ist das Ziel des Forschungsverbunds, in dem Jenaer Informatiker gemeinsam mit Kollegen der TU Ilmenau und fünf Thüringer Softwareunternehmen arbeiten. Unter dem Titel "Adaptive Planung und sichere Ausführung mobiler Prozesse in dynamischen Szenarien" geht es vor allem darum, Geschäftsprozesse durch den Einsatz mobiler Technologien dynamischer zu gestalten.

Freistaat fördert den Verbund

Das Verbundprojekt wird aus Mitteln des Freistaates Thüringen und des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) in den kommenden zweieinhalb Jahren mit insgesamt 2,2 Millionen Euro finanziert. Neben der Gruppe um Prof. König-Ries sind auch Informatiker des Lehrstuhls für Softwaretechnik (Prof. Dr. Wilhelm Rossak) und der Professur für Praktische Informatik (Prof. Dr. Clemens Beckstein) an dem neuen Projekt beteiligt.

Abläufe automatisch planen

Ein Aspekt, dem sich die Wissenschaftler der Uni Jena im Rahmen des Forschungsverbundes widmen werden, ist die flexible Anpassung von Geschäftsprozessen an unterschiedliche Situationen. "Sollen Geschäftsprozesse mobile Geräte und Mitarbeiter einbeziehen, so ist es nicht mehr möglich, sie zu einem bestimmten Zeitpunkt ein für alle Mal festzulegen. Der abstrakt definierte Geschäftsprozess wird zur Laufzeit flexibel konkretisiert", so König-Ries. "Eine solche dynamische Anpassung an unterschiedliche Gegebenheiten kann jedoch nicht manuell erfolgen, das wäre viel zu aufwendig", macht Dr. Christian Erfurth deutlich, der die Arbeiten des Jenaer Uni-Teams im Projekt koordiniert. "Es sind also Methoden notwendig, die eine automatische Planung und Anpassung von Geschäftsprozessen ermöglichen." US

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Dr. Christian Erfurth koordiniert das Uni-Team, das das Arbeiten mit Kleincomputern (PDAs) besser an die Bedürfnisse von Unternehmen anpassen will.

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Über 30 Millionen Tonnen Zement werden in Deutschland pro Jahr hergestellt - fast zehn Prozent der weltweiten Produktion. Eine umweltschädliche Nebenwirkung der Zementherstellung ist der Kohlendioxidausstoß. "Grund dafür ist der Kalkstein, der bisher Hauptbestandteil des Rohmehls für die Zementproduktion ist", weiß Dr. Denise Ott von der Universität Jena. In Kalkstein ist Kohlendioxid gebunden. "Das wird während des Brennprozesses im Drehrohrofen in die Umwelt freigesetzt", so die Chemikerin weiter, die an einem Projekt arbeitet, das nach einer umweltschonenden Methode der Zementproduktion sucht. Das Gemeinschaftsprojekt der Weimarer Firma IBU-tec advanced materials AG, der Bauhaus-Universität Weimar und des Instituts für Technische Chemie und Umweltchemie der Uni Jena wird von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt in den nächsten zwei Jahren mit insgesamt rund 240.000 Euro gefördert.

"Es ist möglich, den Kalkstein anteilig durch Abfallstoffe aus der Industrie, etwa Aschen und Schlacken aus der Roheisenproduktion oder der Stromerzeugung, zu ersetzen", so Dr. Ott. "Bei der Verarbeitung dieser Reststoffe entweicht kein Kohlendioxid mehr", erläutert die Chemikerin. Ziel des Projekts ist es, mit einer neuen Stoffzusammensetzung die Kohlendioxid-Emission um bis zu 40 Prozent zu verringern. Dafür fertigen die Chemiker eine Kohlendioxid-Bilanz an, die alle Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse umfasst. MH

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Das Problem kennt wohl jeder, der schon einmal eine Internetsuchmaschine benutzt hat: Wählt man den Suchbegriff zu allgemein, so wird man von einer riesigen Anzahl an Treffern überflutet. Ist der Suchbegriff dagegen zu speziell, entgehen einem viele wichtige Informationen: Sinnverwandte Wörter, Ober- oder Unterbegriffe des Gesuchten werden von den heute gängigen Suchmaschinen nicht erfasst. "Das macht eine Recherche im Internet oftmals unübersichtlich und zeitraubend", sagt Dr. Bettina Bock von der Universität Jena.

Doch das könnte sich bald ändern: Denn Dr. Bock und ihre Kollegin Dr. Sabine Ziegler vom Lehrstuhl für Indogermanistik haben gemeinsam mit Wirtschaftsinformatikern der Jenaer Universität ein Projekt ins Leben gerufen, das Suchmaschinen künftig wesentlich "intelligenter" machen könnte. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt das Vorhaben im Rahmen des Förderprogramms ForMaT (Forschung für den Markt im Team) derzeit mit 100.000 Euro.

Vorsortierte Treffer

"Die Idee ist, unsere Erkenntnisse auf dem Gebiet der mehrdimensionalen Wortschatzvernetzung für praktische Anwendungen nutzbar zu machen", begründet Dr. Bock die ungewöhnliche Kooperation von Sprachwissenschaftlern und Wirtschaftsinformatikern.

So könnte die Benutzerfreundlichkeit von Suchmaschinen z. B. dadurch erhöht werden, dass auch sinnverwandte oder Teilbegriffe als Treffer angezeigt und vorsortiert werden. "Wenn Sie beispielsweise nach der 'Universität Jena' suchen, würden Sie dann automatisch auch Einträge zur 'Hohen Schule' oder 'Salana' erhalten, aber auch zur Jenaer Fachhochschule, weil das für Sie vielleicht auch interessant sein könnte", verdeutlicht Prof. Dr. Rosemarie Lühr, Inhaberin des Jenaer Lehrstuhls für Indogermanistik.

Anfällig für Fehler

In der ersten Projektphase werden die Wissenschaftler zunächst analysieren, welche potenziellen Anwendungsbereiche ihrer sprachwissenschaftlichen Ergebnisse es gibt. "Denkbar ist hier neben dem Bereich der Suchmaschinen vor allem Übersetzungssoftware", sagt Dr. Sabine Ziegler, die das Projekt gemeinsam mit ihrer Kollegin Dr. Bock initiiert hat. "Diese Programme arbeiten bislang automatisiert und vor allem nach statistischen Kriterien ohne Kontextbezug; sie sind somit äußert fehleranfällig: Bei einer Suche nach dem Stichwort ,Freiheit' wird zum Beispiel unter den Oberbegriffen auch ,Helium' aufgeführt, was jedoch an spezielle chemische Kontexte gebunden ist", weiß die Jenaer Indogermanistin. Sprachwissenschaftliche Erkenntnisse, die unter anderem nach Konnotationen, Stilebenen und Fachsprachen differenzieren, könnten die Übersetzungsgenauigkeit dieser Software wesentlich verbessern.

Nach der sechsmonatigen Screening-Phase stellen die Jenaer Wissenschaftler ihre Projektergebnisse erneut zur Begutachtung dem BMBF vor. Im Falle einer positiven Bewertung lockt im Anschluss eine weitere Förderung. "Dann wird es um die Umsetzung unserer Verwertungsansätze in praktische, wirtschaftlich verwertbare Produkte gehen", erläutert Ralf Herud, der als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik (Prof. Dr. Johannes Ruhland) das Projekt betreut. US

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Dr. Bettina Bock
Tel.: 03641 / 944385
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Sie kennen die Fallstricke gängiger Übersetzungssoftware: Dr. Sabine Ziegler (l.) und Dr. Bettina Bock wollen die Benutzerfreundlichkeit dieser Computerprogramme verbessern.

Foto: Günther

Paul hat Paula auf die Stirn geküsst." Welche besondere Information liefert dieser Satz? Je nach Intonation kann er verschiedene Bedeutung haben. "In gesprochenen Sprachen lässt sich die fokussierte Information meist leicht heraushören", sagt Indogermanistin Dr. Susanne Schnaus.

Doch wie wurden diese Informationen in alten Sprachen strukturiert, die heute nicht mehr gesprochen werden? "Oftmals gibt es weder phonologische noch morphologische oder syntaktische Markierungen, die die Information eindeutig strukturieren", so Dr. Schnaus. Die Indogermanisten haben deshalb das Forschungsprojekt "Informationsstruktur in älteren indogermanischen Sprachen" ins Leben gerufen. Darin wollen sie in den kommenden drei Jahren die Sprachen Latein, Griechisch, Hethitisch und Altindisch untersuchen und die verschiedenen Dimensionen ihrer Informationsstruktur entschlüsseln.

Mehrdeutige Sätze

"Altindogermanische Sprachen sind morphologiereiche Sprachen, die eine sehr freie Wortstellung ermöglichen", sagt Projektleiterin Prof. Dr. Rosemarie Lühr. "Wir vermuten, dass diese Freiheit genutzt wurde, um in mehrdeutigen Sätzen deutlich zu machen, welche Information im Fokus stehen soll", so die Inhaberin des Lehrstuhls für Indogermanistik.

Der Schwerpunkt des neuen Projekts liegt auf den sogenannten "pragmatischen" Kategorien, wie z. B. Topik, Fokus, Definitheit. Diese sind für die Informationsstruktur besonders relevant, da sie Aufschluss darüber geben, wie der Inhalt des Textes zu verstehen ist. Daneben sollen auch semantische und stilistische Kategorien sowie rein grammatische Angaben wie Wortarten- und Phrasenbestimmung annotiert werden. Die erfassten Daten wollen die Indogermanisten anschließend über eine Datenbank öffentlich zugänglich machen und so auch anderen Sprachwissenschaftlern zur Verfügung stellen. "Auf Basis dieser Analyse lassen sich dann sprachtheoretische Aussagen über Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den verschiedenen indogermanischen Sprachen treffen", erwartet Mitarbeiterin Dr. Carlotta Viti. US

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Dr. Susanne Schnaus
Tel.: 03641 / 944086
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Das seit 1980 an der Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde (HNO) des Universitätsklinikums (UKJ) bestehende Biomateriallabor wurde im Juli 2009 vergrößert. In dem Labor arbeiten Mediziner und Biologen vor allem an der Entwicklung von bioverträglichen Gewebsersatzmaterialien für den Schädel-, Gesichts- und Halsbereich. "An Knorpel klebt eigentlich gar nichts", beschreibt die Biologin Katja Otto das Ausgangsproblem eines der Forschungsprojekte, die gegenwärtig im Labor bearbeitet werden. Da aber gerade bei Operationen im Gesichtsbereich häufig innere Oberflächen von Schleimhaut oder Bindegewebe miteinander verbunden werden müssen, sich diese Gewebe jedoch nur bedingt nähen lassen, wäre ein verträglicher und gut zu handhabender Gewebeklebstoff ein großer Fortschritt.

Hohe Anforderungen an Kleber

Genau daran arbeiten die Forscher im Biomateriallabor gemeinsam mit Partnern aus der Industrie. Die Anforderungen an eine solche Klebesubstanz sind hoch. Sie muss vor allem eine belastbare Verbindung der Gewebe im feuchten Milieu schaffen. "Wir verkleben Gewebeproben von Schweinen mit neu modifizierten Substanzen und messen die mechanische Belastbarkeit der Klebeverbindung", so Katja Otto.

Der Kleber muss außerdem gut abbaubar und ungiftig sein, darf weder Krebs noch Allergien auslösen oder Erbmaterial schädigen. "Neben der Materialentwicklung arbeiten wir gemeinsam mit unseren Kooperationspartnern auch an den notwendigen Applikationssystemen und sicheren Dosiertechniken für minimal-invasive Operationsmethoden", betont Oberärztin Dr. Gerlind Schneider, die Leiterin des Labors.

Wegen der Vielzahl hochempfindlicher Gewebe mit verschiedensten Funktionen für Kommunikation, Sinneswahrnehmung und Ästhetik ist die Chirurgie im HNO-Bereich eine besondere Herausforderung.

Das treibt auch die Suche nach geeigneten Implantatmaterialien an. In einem aktuellen Verbundprojekt wird an einem Material geforscht, das die in den 1980er Jahren entwickelten Bioverit®-Implantate, die aufwendig individuell bearbeitet werden müssen, in vielen Fällen ersetzen könnte. vdG

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Dr. Gerlind Schneider
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An Kunststoffgesichtern üben angehende Ärzte Operationen.

Foto: Voigt