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Dr. Bannasch mit Delfinen – die Tiere sind Vorbild für das Ultraschall- modem, das unter Wasser Daten überträgt.

Als einziges Säugetier kann
die Fledermaus richtig flie-
gen. Zudem verfügt sie über
die grösste Manövrierfähig-
keit unter allen Lufftieren

Fledermäuse verfügen über Or-
tunssysteme wie Ultraschall und
Echopeilung. Vermittels eines für
ihre Bedürfnisse JGenial» kon-
struierten Kehlkopfes vermag dieses
Tier äusserst kurzwelle Laute zu
erzeugen, die vom menschlichen
Ohr nicht mehr wahrgenommen
werden können. Es handelt sich
um Ultraschallwellen mit
30 000 bis 40 000 Schwingun-
gen, bei einigen Arten sogar zwi-
schen 40 000 und 90 000 Schwingungen in der Sekunde.

Die Natur als Lehrmeister

Kein Zurück zur Natur - stattdessen
"Mit der Natur in die Zukunft!"

Jahrhundertelang betrachtete der Mensch die Natur oft als Gegner, den es zu zähmen galt. Trotz aller Erfolge der Technikentwicklung wissen wir heute, dass unsere Existenz mit der Natur verbunden bleibt und von ihr abhängt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sehen die Natur inzwischen immer mehr als Lehrmeister. Sie versuchen, biologische Prinzipien zu verstehen und diese in technische Anwendungen umzusetzen. Die Bionik – der Erkenntnisgewinn aus der Biologie für die Technik – bringt seit einigen Jahren Dinge hervor, deren Vorlage die Evolution in Jahrmillionen geschaffen hat.

Quelle: Orbis-Buchreihe

Ultraschallkrieg zwischen Fledermaus und
Nachtfaler

Nachwuchsförderung fängt in der Schule an

Die Helmholtz-Gemeinschaft übernimmt als große Forschungseinrichtung Mitverantwortung für die Qualität der naturwissenschaftlich-technischen Bildung in Deutschland. Besonders wichtig ist es ihr, durch eigene Angebote den Unterricht in der Schule zu ergänzen und zu bereichern. Schülerinnen und Schüler, Lehrerinnen und Lehrer und nicht zuletzt auch Eltern sollen durch direkten Kontakt zur Forschung in den Helmholtz-Zentren positive Erfahrungen mit Naturwissenschaften und Technik machen
Schüler und Lehrer
Das Interesse für Forschung und Wissenschaft wecken - das sollte schon in der Schule beginnen. Die Helmholtz-Gemeinschaft setzt sich dafür ein, unsere Zukunft durch die Förderung unseres Nachwuchses zu sichern.
Hier haben Sie raschen Zugriff auf besondere Angebote für Schüler und Jugendliche. »»»»»»»

Ansprechpartner
Helmholtz-Geschäftsstelle
Ahrstraße 45
53175 Bonn
Telefon: 0228 30818-0
Telefax: 0228 30818-30
mailto:info@helmholtz.de

"nah dran" - Die Helmholtz-Schülerlabore -
Der Titel dieser Broschüre bürgt für den Inhalt.
Das Heft macht nacherlebbar, wie Jugendliche zwischen acht und 18 Jahren „Schwerelos lernen“, „Mit Herzblut dabei“ sind und was passiert, „Wenn der Funke überspringt“. Ein Verzeichnis der Themen und Ansprechpartner aller 18 Helmholtz-Schülerlabore hilft, wenn man selbst einmal ganz „nah dran“ sein möchte. Denn nach der Lektüre stellt sich die Frage: „Paukst du noch oder forschst du schon?“

Warum bleiben Delfine immer sauber?

Warum werden Schiffsrümpfe unansehnlich und bewachsen mit Algen, während Delfine sauber bleiben?
Die Delfinhaut wird nicht nur regelmässig erneuert, sondern sie ist auch extrem glatt und zudem leicht durch Bewegungen zu reinigen. Auf der Grundlge der genauen Untersuchung der Delfinhaut konnten Wissenschaftler eine neue Farbe für die Schiffs- aussenhaut entwickeln. Wie die Delfinhaut verhindert die neuartige Farbe den Bewuchs mit Algen und trägt so erheblich zur Minderung der Betriebskosten bei, ohne die Umwelt mit Chemikalien zu belasten.

Professorin Dr. Antonia Kesel – hier mit einem Kunststoffhai – leitet den Studiengang Bionik an der Hochschule Bremen und ist Vorsitzende der Gesellschaft für Techni- sche Biologie und Bionik.

Begegnet die Fledermaus ei-
nen Nachtfalter, signalisiert
Ultraschall die Beute. Der
Nachtfalter schalter auf ei-
ner ähnlichen Frequenz ein
und sendet Störsignale. Da-
durch dreht die Fledermaus
meistens irritiert ab.

Bei einm Jagdflug kann die
Fledermaus bis zu 170
Einzellaute im Ultraschall-
bereich ausstossen, mit dem
Ergebnis, dass die Schall-
wellen auch noch von dem kleinsten Gegenstand oder
Hindernis zurückgeworfen
wird.

Aus die Maus: Endlich haben es die Forscher geschafft – im Dezember 2002 veröffentlichte das internationale Mouse Genom Sequencing Consortium in der Zeitschrift NATURE das Genom der Hausmaus: Es umfasst rund 2,5 Milliarden Bausteine und damit nur geringfügig weniger als das menschliche Genom. Die Zahl der Gene ist mit etwa 30 000 etwa gleich – da beißt auch die Maus keinen DNA-Faden ab. Die meisten dieser Gene finden sich tatsächlich bei beiden Säugern, und diesen Vorteil nutzen die Wissenschaftler an den Max-Planck-Instituten für moleku-
lare Genetik, für experimentelle Endokrinologie sowie für Immunbio-
logie.

Foto: Wolfgang Filser
Quelle: Max-Planck-Institut - Im Fokus -

Aus die Maus

So finden sich auf den Maus-Chromosomen 10, 16 und 17 äußerst homologe Sequenzabschnit-
te zum menschlichen Chromosom 21, das in direktem Zusammenhang mit einer der häufigsten genetischen Erkran- kungen beim Menschen steht: der Trisomie 21 („Down-Syndrom").
Die Forscher analysierten die entsprechenden Genakti- vitäten am Mausmodell und identifizierten schließlich mehrere Gene, die am Down-Syndrom mitwirken könnten.

Wir basteln uns Mäuse!

Mäuse stehen Modell, wenn es darum geht, genetische Faktoren für ver-
schiedene Erkrankungen verantwort-
lich zu machen. Die Wissenschaft versucht Teilaspekte menschlicher Erkrankungen in Tiermodellen zu er-
forschen: Mit Hilfe transgener Technologien werden in einem Organismus genetische Mutationen erzeugt, die beim Menschen zu unheilbaren Krankheiten führen.

Transgene Tiere

Überexpression (Transgene):
Einbringen eines zusätzlichen Gens, das zufällig integriert. Dies führt zu einem Funktionsgewinn.

Knock-out: Entfernen eines Gens, dies führt zu einem Funktionsverlust.

Knock-in: Veränderung des natürlichen Gens, z.B. Austausch eines endogenen Gens durch ein Fremdgen. Dies führt zu der Expression eines mutierten bzw. Fremdgens in normaler Menge

Bastelanleitung:

Konventionelle Veränderung
Einbringen von Fremd-DNA an unbestimmter Stelle in irgendein Chromosom.
Gezielte Veränderung
(Gene Targeting)
Einführung eines zusätzlichen DNA-Fragments in ein Zielgen.
Gezielte Veränderung einzelner Nukleotide des Zielgens.
Konditionelle Veränderung
Gerichtete genetische Abwandlung, die nur ein spezifisches Gewebe oder einen Zeitabschnitt in der Entwicklung eines Organismus oder beides betrifft.

Am Garchinger Max-Planck-Institut für Quantenoptik dringen Physiker in das zeitliche "Nichts" ein.

"Atomen den Puls gefühlt"

Atomen den Puls gefühlt

Eine Attosekunde ist der millionste Teil eines millionsten
0,000 000 000 000 000 001 Sekunden
So unvorstellbar kurz ist eine Attosekunde. Wenn ein Lichtpuls die Vorgänge im Inneren eines Atoms abbilden soll, dann darf er nur wenige 100 oder sogar nur wenige 10 Attosekunden lang aufblitzen. In diese Welt extrem kurzer Zeiten dringen jetzt Laserphysiker mit einer raffinierten Experimentiertechnik vor.

Hörbuch mit Wasserzeichen
Internet-Betrüger haben schlechte Karten, denn mit digitalen Wasserzeichen versuchen Anbieter von Portalen ihre Audiodateien zu
schützen. Beim Herunterladen etwa von Hörbüchern werden Markierungen eingebettet und so Käuferdaten in der Datei gespeichert.
Seit zwei Monaten bietet das Internet-Portal www.soforthoeren.de Literatur für die Ohren. Und das ganz ohne Kopierschutz. Fehlender Schutz hat aber Folgen: Schon jetzt ist die erste illegale Buchkopie in
einer Tauschbörse aufgetaucht. Die Betreiber des Online-Shops haben jedoch elektronische Fallstricke eingebaut und sind den illegalen Machenschaften einer Dortmunderin auf die Schliche gekommen – mithilfe eines digitalen Wasserzeichens.

Die Informationen des Wasserzeichens einer Audiodatei verbergen sich vorwiegend in den mittleren Frequenz- bereichen des menschlichen Gehörs. © Fraunhofer IPSI
© 12/2004
Fraunhofer-Gesellschaft

Hörbuch mit Wasserzeichen

Naturwissenschaftlich-technisches Zentrum (NW-Zentrum)
http://www.li-hamburg.de
Mümmelmannsberg 75
22115 Hamburg
Tel.: (0 40) 4 28 54-73 34
Fax: (0 40) 4 28 54-72 14

Öffnungszeiten
Mo. bis Do. 9-17 Uhr
Fr. 9 bis 13 Uhr
nw-zentrum@li-hamburg.de

Der Schutz bei www.soforthoeren.de stammt vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Publikations- und Informationssysteme IPSI. Die Forscher haben eine Technologie entwickelt, mit der sie Audiodateien kennzeichnen können. Hierbei werden die MP3-Dateien leicht verändert, ohne dass es das menschliche Ohr hört. Dieser automatisch durchgeführte Vorgang lässt sich mit dem Hin- zufügen von Rauschen oder einer minimalen Verzerrung einzelner Frequenzen vergleichen. Eine Software kann später die Markierung auch aus Kopien der Datei wieder auslesen. So kann ein Online-Anbieter zum Beispiel eine Kundennummer zwischen den »Zeilen« verstecken.

DLR "Nachrichten"
Helmholtz Gemeinschaft (Jahresheft 2005)
BMBF "Mikrosysteme"
BMBF "Raumfahrt in Deutschland"
BMBF "Schritte in die Zukunft"
BMBF "Science live"
Forschungszentrum Karlsruhe "Grid-Computing"
Forschungszentrum Karlsruhe "Mit leichter Hand"
Forschungszentrum Jülich "Jahresbericht 2003"
GSF "Vom Schlüssel zur Funktion"
Humboldt "Kosmos Magazin"
Leibniz-Gemeinschaft - Jahrbuch 2003
Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie (Karl-Friedrich-Bonhoeffer-Institut) Göttingen
Max-Planck-Gesellschaft "Forschungsperspektiven 2005"

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