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Forschung

  • 3D-Modell zur Vorhersage natürlicher Stabilitätsstrategien entwickelt [mehr]
  • Die Porträts von Ludovike Simanowiz bestimmen unser Schiller-Bild [mehr]
  • Insektenforscher gelingen einmalige Aufnahmen von Fächerflügler [mehr]
  • Unfallchirurgen gleichen mit Spezialverfahren Beinverkürzungen aus [mehr]
  • Chemiker stellen erstmals einwertige Calcium-Verbindung her [mehr]
  • Verbesserte Grundlagen zur Abschätzung seismischer Gefährdung [mehr]
  • Ernährungstoxikologen entdecken krebsvorbeugende Wirkung von Seefisch [mehr]
  • Wissenschaftshistoriker stellt Faksimileausgabe historischer Kalender vor [mehr]
  • Vergoldeter Zufallsfund gibt Rätsel auf [mehr]
  • Geologe plädiert für Erweiterung der Speicherkapazitäten von Erdgas [mehr]
  • Sportwissenschaftler erhält DOSB-Wissenschaftspreis [mehr]

Wieso der Hund nicht umkippt

3D-Modell zur Vorhersage natürlicher Stabilitätsstrategien entwickelt

Mit dem Modell kann die Bewegung  nachgestellt werden.Kleine Reflektoren leuchten an jedem Gelenkpunkt der Terrier-Dame, die zügig über das Laufband trabt. Acht Kameras nehmen jede ihrer Bewegungen detailgenau auf. Unter ihren Füßen liegen Sensorplatten und messen, mit welcher Kraft sie auftritt. Aus den experimentellen Daten hat Martin Groß ein Computermodell entwickelt, mit dem er die Fortbewegung des Hundes nachstellen kann. „Ich wollte herausfinden, wie der Hund seinen Gang stabilisiert und kontrolliert", so Groß, der die Untersuchungen im Rahmen seiner Diplomarbeit bei Prof. Dr. Martin S. Fischer am Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie durchgeführt hat. Dafür arbeitete er intensiv mit der Arbeitsgruppe von Dr. André Seyfarth im Lauflabor zusammen.

Seinem Computermodell legte Groß das Prinzip des sogenannten Feder-Masse-Modells zu Grunde, bei dem sich am oberen Ende einer Feder ein Massepunkt befindet, der den Körperschwerpunkt beschreibt. Um die Vierbeinigkeit zu untersuchen, hat der Biologe sein Computermodell um eine Feder erweitert, so dass sich an einer Körpermasse, sozusagen dem Rumpf des Hundes, vorne und hinten je eine Feder befindet. Das reiche zur Simulation aller vier Beine zunächst aus, weil sich im Trab stets zwei Beine auf dem Boden befinden.

Langsamer Trab ist instabil

Am Computer testete er, wie viele Schritte sein Modell bei einem Tempo von zwei Metern pro Sekunde stabil laufen kann. Das war auch die Geschwindigkeit, mit der die Hunde-Dame auf dem Laufband getrabt ist, umgerechnet etwa 7 km/h. „Obwohl ich alle Parameter durchgetestet habe, war nach maximal 18 Schritten Schluss und mein Modell fiel um", so Groß. Wenn er die Geschwindigkeit jedoch auf drei Meter pro Sekunde erhöhte, waren mehr als 50 Schritte ohne Sturz möglich.

Wenn jedoch der Trab bei geringen Geschwindigkeiten instabil ist, wieso kippt der Hund nicht um? „Das Modell zeigt, dass es gewisse Kontrollmöglichkeiten geben muss, die den Körper des Hundes im Trab stabil halten", so Groß. Aus seinen experimentell gewonnenen Daten konnte er dafür die Drehung des Schwungbeins ausmachen, die sich in einem kurzen Rückwärtsschwingen vor dem Aufsetzen auf den Boden äußert. Außerdem fand er mit Hilfe seines Modells heraus, dass die gleichzeitige Änderung der Beinsteifigkeit durch Muskelkontraktion bzw. -entspannung eine Rolle spielt.

„Das Besondere an dem Modell ist die Möglichkeit der Vorhersage natürlicher Strategien zur Bewegungsstabilität", sagt Dr. Seyfarth vom Lauflabor. MH

Kontakt:
Dipl.-Biol. Martin Groß / Dr. André Seyfarth
Tel.: 03641 / 945733
E-Mail: martin.groß@uni-jena.de

 

Mit dem Modell kann die Bewegung nachgestellt werden.

Abb.: Groß 

Die Frau, die Friedrich Schiller malte

Die Porträts von Ludovike Simanowiz bestimmen unser Schiller-Bild

Dieses Schiller-Porträt von Ludovike Simanowiz entstand 1793/94 und bestimmte die Schiller-Rezeption der Nachwelt wesentlich mit. Die Porträts, die Ludovike Simanowiz (1759-1827) von Friedrich Schiller, seinen Eltern, seiner Frau, seinen Schwestern, den Zeitgenossen malte, bestimmen bis heute „unsere Schiller-Bilder", ist sich Prof. Dr. Christel Köhle-Hezinger sicher. Die Volkskundlerin beschäftigte sich mit der Malerin, die die bekanntesten und meist reproduzierten Porträts Schillers malte, und fand interessante Parallelen zum Leben Schillers. „Die Parallelen und Berührungen zwischen den beiden sind auffallend, wenn auch ihre Lebenswege ganz unterschiedlich waren." Beide lebten seit 1764 in Ludwigsburg, die Familien wohnten im selben Haus in der Mömpelgardstraße 26. Beide Väter waren Regimentsärzte", frisch versetzt in die seit 1704 aufblühende Residenzstadt.

„Während Friedrich Schiller, 1759 in Marbach geboren, einer bodenständigen Familie von Bäckern und Wirten entstammte, kam Ludovike Reichenbach aus einer vornehmen und gutbürgerlichen Familie", erklärt die Volkskundlerin. Der „Onkel Leibmedicus" der Malerin war Leibarzt des Herzogs, er sorgte 1776 für ihre künstlerische Ausbildung bei Nicolas Guibal, „Erster Hofmahler und Professor der Künste" in Stuttgart. 1788 wurde sie als Porträtistin an den Hof in Mömpelgard gerufen, 1789 kehrte sie nach Stuttgart zurück, 1791 heiratete sie den „sechs Jahre älteren, vermögenslosen Leutnant Simanowiz" und brach zu ihrer zweiten Paris-Reise auf. Vor den Exzessen der Revolution flüchtete sie „in letzter Minute" über die Normandie und Straßburg in die schwäbische Heimat zurck. „Seit 1793 entstehen die berühmten Porträts der Familie Schiller", erklärt Prof. Köhle-Hezinger. „Hierzu zählen Porträts von Schillers Eltern 1793, von Friedrich und seiner Frau Charlotte, geborene Lengefeld, 1793/94, von seinen drei Schwestern und 1796 das der in Meiningen verheirateten Schwester Christophine Reinwald." Ludovikes Porträts von Schiller und seiner Familie befinden sich heute im Schiller-Nationalmuseum in Marbach.

28 Jahre lang sorgte Ludovike durch ihre Malerei für das Familieneinkommen. Sie habe, so schreibt sie 1811 an eine Freundin, sich „an die Notwendigkeit die Kunst mitunter als Erwerb treiben zu müssen, gewöhnt". „Im Leben wie in ihren Bildern sind Schiller und Ludovike verbunden – und im Gedenken zu ihrem 250. Geburtstag: Schiller am 10. November, Ludovike am 21. Februar des Jahres 1759", betont Köhle-Hezinger. kc

Kontakt:
Prof. Dr. Christel Köhle-Hezinger
Tel.: 03641 / 944391
E-Mail:

Dieses Schiller-Porträt von Ludovike Simanowiz entstand 1793/94 und bestimmte die Schiller-Rezeption der Nachwelt wesentlich mit.

Abb.: Deutsches Literaturarchiv Marbach

Phantastische Einblicke in das Innere

Insektenforscher gelingen einmalige Aufnahmen von Fächerflügler

Die lichtmikroskopische Aufnahme lässt den eingeschlossenen Fächerflügler gut erkennen (l.). Kopf (r. oben) und Thorax können mit Hilfe der Mikrodaten präzise rekonstruiert werden.Per Mausklick kann PD Dr. Hans Pohl beliebig Schnitte durch das dreidimensionale Objekt auf dem Bildschirm vornehmen. Die Bilder sind in zweifacher Hinsicht eine Sensation. Zum einen ist das zu untersuchende Objekt eine Rarität: ein vor mindestens 39 Millionen Jahren in baltischem Bernstein eingeschlossener 2 mm großer Fcherflügler (Strepsiptera) der Gattung Mengea. Zum anderen lieferte ein Synchrotronstrahlungs- Mikro-Röntgentomograph (SRµCT) des GKSS Forschungszentrums Geesthacht am Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg die hochaufgelösten Bilder.

Rätselhafte Insektengruppe

Dass die besondere Bernstein-Inkluse bei dem Jenaer Entomologen gelandet ist, ist nicht verwunderlich, gilt er doch als der Experte für Fächerflügler. Die seltenen Strepsipteren – deren Flügelfaltung ihnen den deutschen Namen gab – „sind die rätselhafteste Insektengruppe überhaupt", berichtet Pohl vom Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie. Sie ähneln kleinen Fliegen und entwickeln sich als Parasiten in anderen Insekten. Die Männchen haben eine Lebensdauer von nur wenigen Stunden. „Unser Exemplar scheint auf dem Hochzeitsflug am Bernsteinharz regelrecht hängen geblieben zu sein", vermutet der Insektenforscher.

Kontakt:
PD Dr. Hans Pohl
Tel.: 03641 / 949156
E-Mail:

 

Die lichtmikroskopische Aufnahme lässt den eingeschlossenen Fächerflügler gut erkennen (l.). Kopf (r. oben) und Thorax können mit Hilfe der Mikrodaten präzise rekonstruiert werden.

Foto: FSU

Nur 2 mm groß ist der in baltischem Bernstein eingeschlossene Fächerflügler.Verglichen mit herkömmlicher Röntgenstrahlung zeichnet sich die sogenannte Synchrotronstrahlung durch eine hohe Intensität und Direktionalität aus. „Für lebendes Gewebe wäre die angewendete Intensität dieser Strahlung bereits vernichtend", weiß der Experte für Fächerflügler. Neben der verbesserten zeitlichen Auflösung, die kurze Belichtungszeiten erlaubt, ermöglichen die kurzen Wellenlängen der Synchrotron-Röntgenstrahlung hohe räumliche Auflösungen, in dem Fall bis zu 3 µm – die Auflösung eines Computertomographs im Krankenhaus ist um den Faktor 1.000 niedriger.

Durch das Ein- oder Ausblenden bestimmter Strukturen ist es erstmals möglich, in einen fossilen Fächerflügler hineinzuschauen. Mittels Tomographie-Datensätzen können virtuelle Schnitte innerer Gewebe sichtbar gemacht und mit geringem Zeitaufwand ausgewertet werden. Einen weiteren Vorteil birgt die neue Technik außerdem: Die für baltischen Bernstein so typischen Trübungen können ausgeblendet werden. „Wir haben erstmalig detaillierte Aufnahmen innerer Organe vorliegen", freut sich Pohl. Vor allem die Weichgewebe, wie die Muskulatur und das Gehirn, sind auf dem Bildschirm unverkennbar. Aufgrund der nur teilweisen Fossilisierung der inneren Strukturen sind nicht alle Organe so gut erhalten.

„Die gewonnenen Informationen sind enorm wichtig für stammesgeschichtliche Rekonstruktionen", erläutert Pohl, der die seltenen Aufnahmen innerhalb seiner Arbeiten zur Erforschung der Phylogenie und Morphologie basaler Fächerflügler anfertigte. Der Vergleich der gewonnenen Informationen mit heute lebenden Fächerflüglern sei von unschätzbarem Wert. „Bis heute bereitet die stammesgeschichtliche Zuordnung von Fächerflüglern große Probleme, denn genetische und morphologische Daten weisen in verschiedene Richtungen", weiß Pohl. Von der Auswertung der hochaufgelösten Röntgenaufnahmen erhofft sich Pohl nun neue Erkenntnisse zur Evolution der Gruppe. kc

Nur 2 mm groß ist der in baltischem Bernstein eingeschlossene Fächerflügler.

Foto: Kasper

Neuer Nagel lässt Knochen wachsen

Unfallchirurgen gleichen mit Spezialverfahren Beinverkürzungen aus

Ein „gesunder“ Energie-Mix wird für jede Region anders definiert. Siedlungs- und Infrastrukturen spielen dabei eine enorme Rolle.Mit einem intelligenten implantierbaren Nagel verlängern die Unfallchirurgen des Universitätsklinikums Jena verkürzte Beine unsichtbar und schmerzfrei. Bis zu acht Zentimeter neues Knochengewebe kann so in drei Monaten gewonnen werden. Jetzt wird dieses moderne Operationsverfahren auch durch die Krankenkassen übernommen.

Längenunterschiede ausgleichen

Knochen neu wachsen zu lassen ist eine der großen Herausforderungen für Unfallchirurgen und Orthopäden. Vor dieser stehen sie beispielsweise, wenn es eine einseitige Verkürzung der Beine zu beheben gilt. Solch ein Längenunterschied kann über zehn Zentimeter betragen und mehrere Ursachen haben: Eine Erkrankung wie ein Knochentumor oder zerstörtes Knochengewebe nach einem Unfall. Ist der Längenunterschied zwischen dem gesunden und dem verkürzten Bein größer als zwei bis drei Zentimeter, müssen die Betroffenen langfristig mit größeren Problemen an der Wirbelsäule, der Hüfte und den Gelenken rechnen.

Abhilfe schafft ein chirurgischer Eingriff, der die Fähigkeit der Knochen zu neuem Wachstum nutzt: Der zu kurze Knochen wird durchtrennt und über einen längeren Zeitraum kontinuierlich auseinander gezogen, so dass sich in dem Spalt neues Knochengewebe bildet. Bis vor einigen Jahren war dazu der monatelange Einsatz eines sogenannten Fixateur externe notwendig. „Heute können wir durch die Implantation eines intelligenten Marknagels eine schnelle und elegante Beinverlängerung erreichen", erklärt Prof. Dr. Dr. Gunther Hofmann, Direktor der Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie.

Statt großer Narben sind nur kleine Schnitte nötig, um den Marknagel in den Knochen einzusetzen. „Durch einen inneren Verlängerungsmechanismus dehnt sich der Nagel nach genauen Vorgaben immer weiter aus und sorgt so für einen ständigen Längengewinn für den operativ durchtrennten Knochen", erläutert Oberarzt PD Dr. Thomas Mückley. Auslöser ist die Nutzung der bei Alltagsbewegungen automatisch auftretenden Zugkräfte. „So kann pro Tag ein Millimeter neuer Knochen gewonnen werden". HR

 

Kontakt:
Gunther Hofmann
Tel.: 03641 / 9322801
E-Mail:

 

Prof. Dr. Dr. Gunther Hofmann (r.) und PD Dr. Thomas Mückley mit dem Marknagel.

Foto: Schröder

Unmögliches Calcium möglich gemacht

Chemiker stellen erstmals einwertige Calcium-Verbindung her

Modell der einwertigen Calcium-Verbindung.Jenaer Chemikern ist es jetzt in Kooperation mit theoretischen Chemikern der ETH Zürich weltweit erstmalig gelungen, eine stabile Calcium-Verbindung zu isolieren und vollständig zu charakterisieren, in der das Calcium nur eines seiner Elektronen einbringt. In der renommierten Fachzeitschrift „Journal of the American Chemical Society" konnten sie ihre Ergebnisse nun veröffentlichen.

„Das ist ein überaus wichtiger Schritt in der Grundlagenforschung, denn bis jetzt galt die Herstellung von Calcium mit einwertiger Oxidationsstufe als unmöglich", sagt Prof. Dr. Matthias Westerhausen. An seinem Lehrstuhl für Anorganische Chemie I wurde das Unmgliche möglich gemacht. Der Weg dahin sei jedoch sehr aufwendig gewesen, so Westerhausen. „Die Präparation war nur unter extremem Wasser- und Luftausschluss möglich", sagt Sven Krieck, der die Synthesen im Rahmen seiner Promotion durchgeführt hat. „Um mit den hochreaktiven Calciumverbindungen arbeiten zu können, ohne dass sie durch Kontakt mit der Raumluft oxidieren und damit zerstört werden, nutzten wir die sogenannte Schlenk-Technik", berichtet der 26-Jährige.

Die Arbeit mit den sich ständig in einer Schutzgasatmosphäre von Argon befindlichen Chemikalien bei Temperaturen um die -40 bis -60 Grad Celsius sei enorm zeitaufwendig gewesen. „Diese Bedingungen müssen bei jedem Arbeitsschritt aufrechterhalten werden", so Sven Krieck. Wie wichtig das ist, zeigt der Stipendiat des Fonds der Chemischen Industrie, indem er einige Tropfen der tintenblauen Flssigkeit mit der Calcium(I)-Verbindung auf einen Labortisch träufelt: Innerhalb von Sekunden ist sie farblos. „In Kontakt mit Luftsauerstoff zerfllt die einwertige Verbindung sofort."

„Nachdem wir die gängige Annahme, dass Calcium nicht einwertig vorkommen kann, widerlegt haben, wollen wir in Reaktivitätsstudien untersuchen, welches Potenzial in unserer Entdeckung steckt", sagt Prof. Westerhausen. Er könnte sich durchaus vorstellen, dass der Einsatz als Reduktionsmittel für die Industrie interessant wäre. Ein Pluspunkt sei, dass Calcium in allen seinen Verbindungen absolut ungiftig ist.

Für die Grundlagenforschung bedeutet die Jenaer Entdeckung einen enormen Impuls. So gebe das der Chemie der Hauptgruppenelemente, die Prof. Westerhausen in Jena etabliert hat, eine ganz neue Richtung. „Besonders die metallorganische Chemie des Calciums, die derzeit noch in den Kinderschuhen steckt und mit der sich neben unserer nur wenige Arbeitsgruppen weltweit befassen, rückt damit mehr ins wissenschaftliche Interesse", ist sich der Jenaer Professor für Anorganische Chemie sicher.

„Durch unsere Entdeckung wird deutlich, dass die Elemente sich manchmal völlig anders verhalten, als die Konzepte besagen, die wir lehren", so Westerhausen. Es sei ein wenig wie, „das Undenkbare denkbar machen." MH

 

Kontakt:
Prof. Dr. Matthias Westerhausen / Dipl.-Chem. Sven Krieck
Tel.: 03641 / 948101
E-Mail:

 

Modell der einwertigen Calcium-Verbindung.

Abb.: Westerhausen

Wenn die Erde bebt

Verbesserte Grundlagen zur Abschätzung seismischer Gefährdung

Wenn die Erde unter der Wasseroberfläche bebt, kann ein Tsunami in Küstennähe verheerende Spuren hinterlassen.Wann und wo die Erde bebt, ist auch heute noch nicht vorhersagbar. Umso wichtiger ist es, Standorte auf ihre seismische Gefährdung hin untersuchen zu können. Mit der sogenannten H/V-Methode – ein populäres und kostengünstiges Verfahren zur Abschätzung der seismischen Gefährdung von Standorten und der Bewertung von Standortbedingungen – beschäftigte sich Dr. Tran Thanh Tuan. Im Rahmen seiner Dissertation zur „Elliptizität von Rayleigh-Oberflächenwellen" forschte der Wissenschaftler aus Vietnam die letzten drei Jahre am Institut für Geowissenschaften.

Natürliche Bodenunruhe

„Die H/V-Methode basiert auf der spektralen Analyse des Verhältnisses von horizontaler zu vertikaler Bodenverrückung und zeigt die natürliche Bodenunruhe an", weiß Dr. Tran Thanh Tuan. Die Methode macht es möglich, lokale Bedingungen zu analysieren, wonach Aussagen getroffen werden können, ob am bestimmten Ort Erdbebenwellen verstärkt werden oder nicht. „Die Methode kommt insbesondere dort zum Einsatz, wo Hochhäuser entstehen sollen", erklärt Prof. Dr. Peter G. Malischewsky vom Lehrstuhl für Angewandte Geophysik, der die Dissertation gemeinsam mit Prof. Dr. Frank Scherbaum von der Universität Potsdam betreute.

Eine entscheidende Fragestellung ist, inwieweit das Maximum der H/V-Kurve – der sogenannte Peak – die Bodenresonanzfrequenz widerspiegelt. „Fällt die Bodenresonanzfrequenz mit der Gebäudeeigenfrequenz zusammen", so Tran, „kann es bei Erdbeben für Gebäude gefährlich werden." Der Nachwuchswissenschaftler ermittelte nun ein bisher unbekanntes kritisches Poissonverhältnis für das Verhalten der Elliptizität von Rayleighwellen, also seismische Wellen, die den Boden sowohl auf und ab als auch hin und her in Ausbreitungsrichtung der Welle bewegen. „Das Poissonverhältnis ist ein wichtiger Parameter dafür, wie elastische Materialien – also auch Baustoffe – auf Erdbeben reagieren", berichtet Tran. „Bei dem bisher unbekannten kritischen Verhältnis ändert die H/V-Kurve ihr Verhalten grundlegend und es gibt keine herausragenden Peaks mehr, sondern nur noch schwache Maxima. Dies erlaubt festzustellen, wo sich Bodenunruhe für die Untersuchung von Eigenfrequenzen des Untergrundes verwenden lässt", so Tran, der seine Ergebnisse bereits auf nationalen und internationalen Kongressen vorstellte. kc

Kontakt:
Prof. Dr. Peter G. Malischewsky
Tel.: 03641 / 948663
E-Mail:

Wenn die Erde unter der Wasseroberfläche bebt, kann ein Tsunami in Küstennähe verheerende Spuren hinterlassen.

Foto: Schäfer

Dr. Tran Thanh Tuan ist nach erfolgreichem Abschluss seiner Dissertation wieder an die Universität Hanoi zurückgekehrt.

Dr. Tran Thanh Tuan ist nach erfolgreichem Abschluss seiner Dissertation wieder an die Universität Hanoi zurückgekehrt.

Foto: Malischewsky 

Fisch kann vor Darmkrebs schützen

Ernährungstoxikologen entdecken krebsvorbeugende Wirkung von Seefisch

Nach dem Verzehr von fettreichem Fisch wie etwa Lachs werden Gene aktiviert, die für die Bildung von Enzymen verantwortlich sind, welche vor schädigenden und krebsauslösenden Substanzen schützen.Innerhalb des EU-Projekts „SEAFOODplus", an dem rund 70 Partner aus 16 Nationen beteiligt waren, haben die Ernährungstoxikologen und Lebensmittelchemiker in den letzten fünf Jahren untersucht, wie sich der Verzehr von Seefisch auf das Darmgewebe auswirkt. „Wir hatten die Vermutung, dass durch den regelmäßigen Verzehr von Fisch mit hohem Gehalt an ungesättigten Fettsäuren, wie Omega-3-Fettsäuren, das Risiko einer Krebserkrankung gesenkt werden kann", so PD Dr. Michael Glei vom Lehrstuhl für Ernährungstoxikologie. Um das zu überprüfen, werteten die Jenaer Forscher Gewebe von insgesamt 250 freiwilligen Testpersonen aus, die über ein halbes Jahr lang wöchentlich zwei Portionen Seefisch mit unterschiedlichem Fettgehalt verzehrt hatten.

„Unsere Ergebnisse haben gezeigt, dass durch den Verzehr der unterschiedlichen Fische keine Zell- und DNA-Schäden hervorgerufen wurden", so Glei. Damit kann eine toxische Wirkung der im verzehrten Fisch enthaltenen Stoffe weitgehend ausgeschlossen werden.

Jedoch fanden die Wissenschaftler Unterschiede zwischen den Testgruppen: „Gene, die für die Bildung von Enzymen verantwortlich sind, welche vor schädigenden und krebsauslösenden Substanzen schützen, waren nach dem Verzehr von Fisch zunehmend aktiviert", sagt Nina Habermann, die im Rahmen ihrer Promotion an dem Projekt mitgearbeitet hat. In Kooperation mit Partnern in Norwich und Wageningen fanden die Jenaer Forscher heraus, dass bei Testpersonen, die fettreichen Lachs gegessen hatten, diese Genaktivierung sogar wesentlich ausgeprägter war als bei denen, die mageren Dorsch verzehrt hatten. „Dies unterstützt unsere Annahme, dass die im Fisch enthaltenen Fettsäuren den Aufbau einer vor Krebs schützenden Barriere im Körper fördern", so Glei.

Weitere Hinweise fanden die Wissenschaftler, indem sie untersuchten, ob und wie unterschiedlich weit entwickelte Tumorzellen in vitro, also im Reagenzglas, auf Kontakt mit der wässrigen Phase von Stuhlproben der Testpersonen reagieren. „Bei Krebszellen in frühem Entwicklungsstadium konnten wir eine Hemmung des Zellwachstums beobachten", so Nina Habermann. Damit haben die Ernährungswissenschaftler einen weiteren Hinweis auf eine krebsvorbeugende Wirkung von Fisch gefunden.

In vitro-Experimente als Ersatz

Außerdem haben die Wissenschaftler gezeigt, dass in vitro-Experimente zur Untersuchung des Einflusses verschiedener Lebensmittel auf die Darmgesundheit durchaus ein Ersatz für in vivo-Tests sein können. „Dadurch könnte eventuell auf operative Verfahren bei Testpersonen, wie in diesem Fall auf Darmbiopsien, verzichtet werden", so Glei. MH

 

Kontakt:
PD Dr. Michael Glei
Tel.: 03641 / 949671
E-Mail:

Nach dem Verzehr von fettreichem Fisch wie etwa Lachs werden Gene aktiviert, die für die Bildung von Enzymen verantwortlich sind, welche vor schädigenden und krebsauslösenden Substanzen schützen.

Foto: Ayal

 

Kalenderfunde schließen Lücken

Wissenschaftshistoriker stellt Faksimileausgabe historischer Kalender vor

Dr. Klaus-Dieter Herbst gelangen im Rahmen eines durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts am Institut für Deutsche Presseforschung der Universität Bremen unter Leitung von Prof. Dr. Holger Böning zwei spektakuläre Funde.

Im Stadtarchiv Altenburg entdeckte der Jenaer Wissenschaftshistoriker den verschollen geglaubten ersten vollständigen Jahrgang des „Europäischen Wundergeschichten Calenders". Die Bedeutung dieses Fundes wurde von dem Historiker und Buchhändler Dr. Klaus Matthäus erkannt, der in seiner Arbeit zur Geschichte des Nürnberger Kalenderwesens bereits die dort erschienenen, bislang bekannten Simplicianischen Kalender behandelt hatte.

Einen bisher völlig unbekannten Simplicianischen Schreibkalender für 1675 aus Molsheim fand Herbst kurz darauf in der Zentral- und Landesbibliothek Berlin, wo die Leihgabe der Sammlungen des Berlinischen Gymnasiums zum Grauen Kloster (Streitsche Stiftung) aufbewahrt wird. Mit den Funden konnte das Vorhaben, drei vollständige Jahrgänge (1670-1672) des „Europäischen Wundergeschichten Calenders" und den Molsheimer „Schreib-Kalender" für 1675 in einer Faksimileausgabe herauszugeben, realisiert werden.

Ob Johann Jakob Christoffel von Grimmelshausen (1621/22-1676) als Verfasser des „Ewig-währenden Calenders" auch mit dem „Europäischen Wundergeschichten Calender" des Simplicius Simplicissimus in Verbindung gebracht werden kann, ist eine der noch offenen Fragen in der Grimmelshausen-Forschung. Während neuere Forschungen einen Zusammenhang ablehnen, hat sich die Situation nach den Funden entschieden geändert.

Sensation für Literaturgeschichte

„Durch die neuen Fundstücke spricht immer mehr dafür, dass Grimmelshausen der Autor war", weiß Herbst. Matthäus und Herbst, die Herausgeber der Faksimileausgabe, legen in begleitenden Aufsätzen dar, dass die simplicianischen Texte mit hoher Wahrscheinlichkeit aus der Feder von Grimmelshausen stammen. „Wenn andere Experten diese Ansicht bestätigen, so handelt es sich um eine Sensation für die Literaturgeschichtsschreibung wie auch für die Kulturgeschichte. Einzelne Aspekte rücken in ein völlig neues Licht und müssen neu überdacht werden", so Prof. Dr. Klaus Manger vom Institut für Germanistische Literaturwissenschaft.

Seit 200 Jahren sind Wissenschaftler den ungeklärten Fragen der Grimmelshausen-Forschung auf der Spur. „Die Kalenderfunde bringen nicht nur Licht in das Dunkel, sondern zwingen dazu, bisherige Annahmen grundsätzlich zu überprüfen", ist sich Matthäus sicher. Sollten die Kalendertexte von Grimmelshausen stammen, seien diese eines der letzten Zeugnisse des deutschen Schriftstellers. kc

Kontakt:
Dr. Klaus-Dieter Herbst
Tel.: 03641 / 940039
E-Mail:

Das Titelblatt der neuen Faksimileausgabe.

Das Titelblatt der neuen Faksimileausgabe.

Foto: Kasper

Vergoldeter Zufallsfund gibt Rätsel auf

Archäologen graben Bruchstück einer Reiterstatue aus

Das Bronzefragment gehörte zu einer lebensgroßen vergoldeten Reiterstatue. Bei Grabungsarbeiten entdeckten Jenaer Archäologen ein 118 Gramm schweres Bronzefragment, das zu einer lebensgroßen vergoldeten Reiterstatue gehört, die bis 9 n. Chr. in der römischen Stadtgründung bei Waldgirmes an der Lahn im heutigen Hessen gestanden hat. Von der Statue sind durch Zerstörung und Plünderung heute nur noch etwa 200 einzelne Fragmente erhalten. „Für uns ist das eine Sensation", sagt Dr. Andreas Schäfer vom Bereich für Ur- und Frühgeschichte, „denn das Fragment gibt uns wichtige Hinweise auf die Datierung unserer Fundstelle und ihre kulturhistorischen Bezüge."

Einige Kilometer entfernt von Waldgirmes suchten die Wissenschaftler bei Wetzlar-Dalheim Hinweise auf die frühe Eisenproduktion. Über 40 Hektar Ackerland haben sie zunächst an der Oberfläche untersucht und geomagnetisch vermessen. Auffällige Abweichungen vom Erdmagnetfeld haben das besondere Interesse an zwei Arealen geweckt. Dort begannen die Archäologen gezielt mit Grabungen. Dann die Überraschung: „Auf dem Areal befand sich etwa zehn Mal mehr Fundmaterial als wir erwartet hatten", so Schäfer. „17.000 Fundstücke haben wir aus dem Areal insgesamt bisher geborgen." Dunkle Keramikgefäße germanischen Ursprungs, reich verziertes, aus Südfrankreich importiertes römisches Tafelgeschirr, verschiedene Gewandspangen – und eben jenes unscheinbare Bruchstück, das vermutlich zur Bronzestatue in Waldgirmes gehört.

Reste früher Eisenproduktion

Insbesondere mehrere tausend Eisenschlacken als Abfallprodukte der Erzverhüttung, darunter kompakte Stcke bis zu 40 Kilogramm Gewicht, haben die Grabungen ans Licht gebracht – zusammen mit den Resten von zwölf sogenannten Rennfeueröfen zur Eisenproduktion. Diese waren in einer nahezu rechteckigen Werkstattgrube entlang der Wände errichtet worden. „Das ist die größte und besterhaltene Anlage aus dieser Zeit in Deutschland", weiß Schäfer.

Doch wie kam das Bronzefragment dorthin? Und warum findet sich dort römisches Keramikgeschirr? Gab es Handelsbeziehungen zwischen Germanen und Römern oder wurde das Eisen gar im römischen Auftrag produziert? Fragen, die Dr. Schäfer nun klären will. MH

Kontakt:
Dr. Andreas Schäfer
Tel.: 03641 / 944893
E-Mail:

Das Bronzefragment gehörte zu einer lebensgroßen vergoldeten Reiterstatue.

Foto: Günther

Keine Angst vorm Lieferstopp

Geologe plädiert für Erweiterung der Speicherkapazitäten von Erdgas

Die Porenräume dieses Sandsteins eignen sich hervorragend für die Erdgasspeicherung, weil keine Minerale in die Poren hineinragen und die Durchlässigkeit für Gas garantiert ist.Gerade mal für ein Vierteljahr reichen die strategisch gespeicherten deutschen Erdgasreserven im Falle eines Lieferstopps aus", sagt Prof. Dr. Reinhard Gaupp. „Wenn die aufgebraucht sind, wird es vor allem für die deutsche Wirtschaft äußerst problematisch", gibt der Professor für Allgemeine und Historische Geologie zu bedenken. Stand bis jetzt eher der Ausgleich jahreszeitlicher Bedarfsschwankungen im Fokus der Erdgasspeicherung, müsse in Zukunft auch die Versorgungssicherung in Ausnahmesituationen wie Lieferunterbrechungen stärker berücksichtigt werden, so Gaupp.

Der Geologe erforscht seit Jahren die tiefen Porenräume, die sich unter bestimmten Voraussetzungen sehr gut für die Erdgasspeicherung eignen. Jetzt hat er Modelle entwickelt, mit denen die Eignung poröser Untergrundräume als Speicherraum besser prognostiziert werden kann. „Ziel des Forschungsvorhabens war es, die Qualitätsmerkmale von Porenräumen in unbekannten Teilen des tiefen Untergrundes zu charakterisieren, um damit Entscheidungshilfen für die industrielle Nutzung zu liefern", erläutert Prof. Gaupp. Dafür hat er mit seinem Team viele Gesteinsproben aus Bohrkernen mithilfe unzähliger briefmarkengroßer Dünnschliffe mikroskopisch und mit anderen Analyseverfahren untersucht. Dabei konnten auch die Bildungsalter und die physikalisch-chemischen Bildungsbedingungen verschiedener Minerale bestimmt werden. Die Wissenschaftler haben so die räumliche Verteilung der porösen Gesteinslagen und ihre zeitliche Entwicklung detailliert analysieren können.

„Jede Pore ist anders", sagt der Geologe. So gibt es in den Porenräumen vielfältige Strukturen, die im Laufe der Diagenese, also der Gesteinsverfestigung, entstanden sind. „Diese Strukturen haben großen Einfluss auf die Durchlässigkeit der Porensysteme für Gas und Wasser." Durch ihre Forschungsarbeit haben die Jenaer Geologen Voraussetzungen geschaffen, Prognosen zur räumlichen Verteilung von Porensystemen im Untergrund für entsprechende Standorte machen zu können. Für Prof. Dr. Reinhard Gaupp ist das ein wichtiges Zukunftsthema.

Potenzial der Porenräume

„Der Vorteil von Porenspeichern ist ihr natürliches Vorkommen in sehr großen Volumen", sagt der Geologe. Welches geologische Potenzial das Thüringer Becken für die Erdwärmenutzung bietet, wollen die Jenaer Geologen in einem neuen Projekt untersuchen. „Der Vorteil an unserer Untersuchungsmethode ist die Möglichkeit einer nutzungsübergreifenden Prognose des Potenzials in tiefen Porenräumen", so Gaupp. Ob und wann jedoch in den weiteren Ausbau von Porenspeichern für Erdgas investiert wird, sei in erster Linie eine politische Entscheidung und die betriebswirtschaftliche Frage einzelner Versorgungsunternehmen. MH

Kontakt:
Prof. Dr. Reinhard Gaupp
Tel.: 03641 / 948620
E-Mail:

Die Porenräume dieses Sandsteins eignen sich hervorragend für die Erdgasspeicherung, weil keine Minerale in die Poren hineinragen und die Durchlässigkeit für Gas garantiert ist.

Foto: Gaupp

Die Qual ständiger Rückenschmerzen

Sportwissenschaftler erhält DOSB-Wissenschaftspreis

Bei den meisten Menschen verschwinden Rückenschmerzen nach kurzer Zeit wieder. Einige leiden jedoch dauerhaft darunter.Menschen mit chronischen Rückenschmerzen bewegen sich anders, denken anders und verhalten sich anders als schmerzfreie Personen. „Bei einem Teil der Patienten mit chronischen Rückenschmerzen liegt nicht einmal ein struktureller Schaden, zum Beispiel ein Bandscheibenvorfall, vor", sagt Dr. Christian Puta. Der Sportwissenschaftler hat im Rahmen seiner Promotion untersucht, ob stattdessen funktionelle Veränderungen für die Schmerzen verantwortlich sind. Dafür hat ihn der Deutsche Olympische Sportbund (DOSB) als dritten Preisträger des DOSB-Wissenschaftspreises ausgewählt.

Wie sich die Rumpfmuskulatur bei externen Störungen verhält, war zentrales Thema der mit Prädikat „summa cum laude" ausgezeichneten Dissertation von Christian Puta. „Grundannahme war, dass chronischer Schmerz generell mit veränderten Muskelreflexen einhergeht", erläutert der Sportwissenschaftler. Diese Veränderungen galt es, an betroffenen Patienten zu identifizieren und mit Ergebnissen von gesunden Kontrollpersonen zu vergleichen. Bei beiden Personengruppen wurden über die Hand externe Störungen eingeleitet. „Ziel war es, die Muskelfunktionen unter verschiedenen Be- und Entlastungssituationen zu untersuchen", erläutert Christian Puta. Dafür nutzte er sowohl die Bewegungsanalyse als auch die Oberflächenelektromyografie (EMG), mit der die elektrische Muskelaktivität gemessen wird.

„Unsere Untersuchungsergebnisse zeigen, dass bei Patienten mit chronisch unspezifischem Rückenschmerz die reflektorische Kontrolle verändert ist", berichtet Puta. Das äußere sich zum Beispiel in verlängerten Reaktionszeiten und veränderter Muskelkoordination.

Von Anfang an hat der 35-Jährige in dem interdisziplinären Projekt „Prävention des unspezifischen chronischen Rückenschmerzes" mitgearbeitet, das am Kompetenzzentrum für interdisziplinäre Prävention angesiedelt ist und in Kooperation mit der Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel und Gaststätten durchgeführt wird. „Ziel ist es, Faktoren zu finden, die das Chronifizieren von Rückenschmerzen anzeigen", so Puta. „Daraus sollen letztendlich Methoden entwickelt werden, mit denen ein Erkrankungsrisiko bereits im Vorfeld, also präventiv, diagnostiziert werden kann."

Einen wichtigen Schritt in diese Richtung hat der Sportwissenschaftler mit seiner Dissertation bereits gemacht. „In Zukunft soll es möglich werden, durch eine präventive Diagnostik vorbeugende Therapien zur Linderung chronischer Rückenschmerzen einzuleiten." MH

Kontakt:
Dr. Christian Puta
Tel.: 03641 / 945646
E-Mail:

Bei den meisten Menschen verschwinden Rückenschmerzen nach kurzer Zeit wieder. Einige leiden jedoch dauerhaft darunter.

Foto: Eric Lon

letzte Änderung:  am 2009-09-17 18:33:58   © FSU Jena nach oben  Seitenanfang