biophon - Geschichten aus Biowissenschaft und Forschung

50% ihrer Kalorien bezieht die Weltbevölkerung aus nur drei Gräsern: Weizen, Mais, und Reis. Vor ungefähr 10 000 Jahren waren es die Vorfahren dieser Pflanzen, die unsere steinzeitlichen Ahnen zur Sesshaftigkeit erzogen, und sich im Gegenzug domestizieren liesen. Seitdem dreht sich unsere Zivilisation um die Kultivierung von Pflanzen. Höchste Zeit also, dass wir uns die ganze Sache im zweiten Teil unserer Miniserie über Domestikation einmal genauer anschauen! Was hat es zum Beispiel mit Apikaldominanz, Ährenbrüchigkeit und Ähnlichem zu tun, und warum kommt keine Getreidesorte ohne diese Eigenschaft aus? Warum wurden einige Pflanzen domestiziert, und andere nicht? Und aus welcher Ecke der Welt stammt eigentlich welches Gewächs? Wie wichtig es für uns ist, dass die Menschheit und ihre grünen Schützlinge weiterhin zusammen wachsen, zeigt uns nicht nur eine Episode aus der Sowjetunion, sondern auch die aktuellen Debatten um Klimawandel und Gentechnik.  In diesem Sinne - wir sind, was wir essen, aber wir essen auch, was wir sind: Außerordentlich domestiziert.Quellen Crow, James F. "NI Vavilov, martyr to genetic truth." Genetics 134.1 (1993): 1. GAG155: Trofim Lysenko und der Lysenkoismus der SowjetunionCrop Domestication: why only wheat, maize and rice? Talk by Dr. Mark Chapman for the Gatsby Plant Science Education Programme, 02. 11.2022 Doebley, John, Adrian Stec, and Lauren Hubbard. "The evolution of apical dominance in maize." Nature 386.6624 (1997): 485-488. Fang, Zhou, and Peter L. Morrell. "Domestication: Polyploidy boosts domestication." Nature plants 2.8 (2016): 1-2. Piperno, Dolores R., et al. "Experimenting with domestication: Understanding macro-and micro-phenotypes and developmental plasticity in teosinte in its ancestral pleistocene and early holocene environments." Journal of Archaeological Science 108 (2019): 104970.  Bildquelle für V. Nanjundiah, R. Geeta, and V. V. Suslov. "Revisiting NI vavilov's “The law of homologous series in Variation”(1922)." Biological Theory 17.4 (2022): 253-262. "Von Kreuzen bis Genome Editing: Die Verfahren der Pflanzenzüchtung im Überblick", https://www.transgen.de/, 06.12.2023 Bildquellen: Nikolai Vavilov, Russian botanist and geneticist, Public domain, Via Wikimedia commonsSoviet pseudoscientist Trofim Denisovich Lysenko , Public domain, Via Wikimedia commonsTeosinte and Maize, Figure 1 aus  Doebley, John, et al. "Genetic and morphological analysis of a maize-teosinte F2 population: implications for the origin of maize." Proceedings of the National Academy of Sciences 87.24 (1990): 9888-9892. Polyploidy, Figure 1 aus  Fang, Zhou, and Peter L. Morrell (siehe Quellen)Apikaldominanz in Teosinte, Figure 5 aus Piperno Support the show--------------Wer uns unterstützen möchte (Danke!), hat hier die Möglichkeit dazu: support.biophonpodcast.de

Pflanze „frisst“ Sonne, Tier frisst Pflanze, Tier frisst Tier. So kennen wir das, so soll das sein. Dass die Biologie so ist, wie sie ist und sich nicht an solche Regeln hält irritierte schon Carl von Linné, seines Zeichens Biologie-Superstar, vor über 250 Jahren. Erst 100 Jahre später wagte sich Charles Darwin — ebenfalls Biologie-Superstar — wissenschaftlich fundiert zu postulieren: „Pflanze frisst Tier“ ist sehr wohl möglich. Mittlerweile zweifelt keiner mehr daran, dass es Pflanzen gibt, die sich von Tieren ernähren. Aber warum ist das so? Was bringt einen Organismus, der seine Energie aus der Fotosynthese gewinnt dazu, aufwendige Fangmethoden zu entwickeln, um Tiere zu erbeuten? Wir tauchen in dieser Folge tief in die Grundlagen des Stoffwechsels ein und beleuchten die Biologie der faszinierenden fleischfressenden Pflanzen, die viele von uns sicherlich schon im Kinderzimmer stehen hatten. Warum hinter diesen Organismen mehr steckt als ein nettes Geschenk für Kinder, welche grandiosen Fangmethoden sie entwickelt haben und inwiefern von ihnen Gefahr für uns ausgeht: Darum gehts in Folge bp42. QuellenSpencer, Edmund (26–28 April 1874). "Crinoida Dajeeana, The Man-eating Tree of Madagascar" (PDF). New York World.Rost, K., & Schauer, R. (1977). Physical and chemical properties of the mucin secreted by Drosera capensis. Phytochemistry. https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)88783-XCatapulting Tentacles in a Sticky Carnivorous Plant (Videos der Katapult-Tentakel): https://naturedocumentaries.org/5072/catapulting-tentacles-carnivorous-plant-hartmeyer-2012/Suda, H. et al. (2020). Calcium dynamics during trap closure visualized in transgenic Venus flytrap. Nature Plants. https://doi.org/10.1038/s41477-020-00773-1Forterre, Y. et al. (2005). How the Venus flytrap snaps. Nature. https://doi.org/10.1038/nature03185Chase, M. W.  et al. (2009). Murderous plants: Victorian Gothic, Darwin and modern insights into vegetable carnivory. Botanical Journal of the Linnean Society. https://doi.org/10.1111/j.1095-8339.2009.01014.xCross, A. T. et al. (2022). Capture of mammal excreta by Nepenthes is an effective heterotrophic nutrition strategy. Annals of Botany. https://doi.org/10.1093/aob/mcac134BildquellenCoverbild: NoahElhardt, Drosera capensis bend, CC BY-SA 3.0Sonnentau: Denis Barthel, DroseraPeltataLamina, CC BY-SA 3.0Kannenpflanze: Alex Lomas, Nepenthes maxima × sanguinea (2943627683), CC BY 2.0Saugfallen: Liliane ROUBAUDI, Utricularia australis traps (03), CC BY-SA 2.0 FRVenusfliegenfalle: Tippitiwichet, Venus Flytrap 020, CC BY 2.0Support the show--------------Wer uns unterstützen möchte (Danke!), hat hier die Möglichkeit dazu: support.biophonpodcast.de

Der Begründer der modernen Paläontologie war ein Hai. Besser gesagt: sein Zahn. Noch besser gesagt: anhand eines Haifischzahns gelang es dem Dänen Nicolaus Steno im Jahr 1666 zu zeigen, wie Fossilien entstehen. Diese Rolle hätte schwerlich einer passenderen Tierart zufallen können: immerhin leben Haie seit mindestens 400 Mio Jahren auf der Erde und haben alle bisherigen Massensterben überlebt.  Höchste Zeit, dass wir mal einen Blick auf diese Meeresbewohner werfen! In dieser Folge sortieren wir Haie und "normale" Fische auf den Stammbaum ein und besprechen deren grundsätzliche Eigenschaften und Unterschiede. Außerdem widmen wir uns einem evolutionsbiologischen Disput und lernen, dass selbst in der Paläontologie nichts in Stein gemeißelt ist. Abgerundet wird die ganze Sache mit einer unvollständigen Liste der Hairekorde. Man merke: ein Quiz wird schwerer, wenn Fragen und Antwortmöglichkeiten nicht in der gleichen Reihenfolge sortiert sind. Quellen Fossils and the Birth of Paleontology: Nicholas Steno, University of Bergerley, 02.03.2023http://www.elasmo-research.org/education/evolution/evol_s_predator.htm Sibert, Elizabeth C., and Leah D. Rubin (2021), "An early Miocene extinction in pelagic sharks." Science. DOI: 10.1126/science.aaz3549. Comments (10.1126/science.abj8723, 10.1126/science.abk0632) and answers (10.1126/science.abj9522, 10.1126/science.abk1733)BildquellenCoverbild by Lucas LangerHaifischzähne und Glossopetrae: Steno Lamiae Piscis, Nicolaus Steno, Public domain, via Wikimedia CommonsMegalodon:Carcharodon megalodon size compasison with man, Dinosaur Zoo, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia CommonsWeißer Hai:Great White Shark, Elias Levy, CC BY 2.0 , via Wikimedia Commons Hammerhai:Spyrna mokarran at georgia, Josh Hallett from Winter Haven, FL, USA, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons Walhai:Whale shark, Rhincodon typus, at Daedalus in the Egyptian Red Sea, Derek Keats from Johannesburg, South Africa, CC BY 2.0, via Wikimedia CommonsSchokoladenhai:Dalatis licha, Gervais et Boulart, Public domain, via Wikimedia CommonsZigarrenhai:Isistius brasiliensis front view, NOAA Photo Library, CC BY 2.0, via Wikimedia CommonsZwerg-Laternenhai:Etmopterus perryi, Chip Clark/Smithsonian Institution, Public domain, via Wikimedia CommonsSupport the show--------------Wer uns unterstützen möchte (Danke!), hat hier die Möglichkeit dazu: support.biophonpodcast.de

Manche Dinge dauern ein bisschen länger. Das gilt — offensichtlich hin und wieder — für die Veröffentlichung neuer biophon-Folgen, wie auch für die Dinge, die in dieser Folge besprochen werden. Um aus einem Wolf einen Hund zu machen benötigt die Menschheit zum Beispiel zwischen etwa 15.000 und 135.000 Jahren, je nachdem, wen man fragt. Aber was passiert dabei eigentlich? Wie wird ein wildes Tier, welches dem Menschen nicht wirklich nahesteht zum „besten Freund“ des Menschen? Der Prozess, der dazu führt, wird Domestikation genannt und hat alle diejenigen Tiere und Pflanzen hervorgebracht, die wir heutzutage als Haustiere und Kulturpflanzen bezeichnen. Mit ihren wilden Vorfahren haben diese Arten meist nicht mehr viel zu tun. Wir schauen uns in dieser Folge einmal genauer an, was passiert, wenn Teosinte zu Mais, Wolf (oder Fuchs) zu Hund und Hund zu Dingo wird. Dabei unternehmen wir — neben den üblichen Ausflügen in die Molekularbiologie — auch einige Exkursionen in die Verhaltensbiologie und lernen sibirische Langzeitexperimente kennen und diskutieren, was historische Päpste mit Kaninchenföten zu tun haben, oder aber auch nicht.QuellenNatanaelsson, Christian, et al. (2006). „Dog Y chromosomal DNA sequence: identification, sequencing and SNP discovery." BMC genetics. https://doi.org/10.1186/1471-2156-7-45 Parker, Heidi G., et al. (2004). „Genetic structure of the purebred domestic dog." Science. https://doi.org/10.1126/science.1097406Pang, Jun-Feng, et al. (2009). „mtDNA data indicate a single origin for dogs south of Yangtze River, less than 16,300 years ago, from numerous wolves." Molecular biology and evolution. https://doi.org/10.1093/molbev/msp195Savolainen, Peter, et al. (2002). „Genetic evidence for an East Asian origin of domestic dogs." Science. https://doi.org/10.1126/science.1073906Druzhkova, Anna S., et al. (2013). „Ancient DNA analysis affirms the canid from Altai as a primitive dog." PloS one. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0057754Irving-Pease, Evan K., et al. (2018). „Rabbits and the specious origins of domestication." Trends in ecology & evolution. https://doi.org/10.1016/j.tree.2017.12.009https://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/domestizierung-forscher-zuechten-zahme-fuechse-a-1209235.htmlField, Matt A., et al. (2022). „The Australian dingo is an early offshoot of modern breed dogs." Science Advances. https://doi.org/10.1126/sciadv.abm5944Support the show--------------Wer uns unterstützen möchte (Danke!), hat hier die Möglichkeit dazu: support.biophonpodcast.de

Es passiert nicht selten, dass bahnbrechende Endteckungen eher zufällig zu Stande kommen. Um eine davon geht es in dieser Folge: Im Zuge von Versuchen, die erforschten, wie der zerstörerische Einfluss radioaktiver Strahlung auf den Organismus zu verhindern sei, wurden 1961 blutbildende (hämatopoietische) Stammzellen entdeckt. Und das war eine große Sache: hatte man zwar schon seit dem späten 19. Jahrhundert eine Idee davon, dass es Stammzellene geben müsste, und diese auch schon in der befruchteten Eizelle identifiziert, fehlten bislang die Nachweise für Stammzellen im erwachsenen Körper: sogenannte somatische Stammzellen. Heute wissen wir, dass diese Alleskönner der Ursprung vieler sich ständig regenerierender Gewebe sind, auch in unserem Körper. Wo genau diese Dinger sitzen, was sie können, und warum genau Stammzellen nahe an die Unsterblichkeit herankommen, klären wir in der heutigen Sammelsuriumsfolge an losen Enden. Quellen Ford, C.,  et al. .  (1956): "Cytological Identification of Radiation-Chimæras". Nature . https://doi.org/10.1038/177452a0 Colleen MacPherson, 2015: " The accidental discovery of stem cells",  University of Saskatchewan, News Till, James E., and Ernest A. McCulloch. (1961):  "A direct measurement of the radiation sensitivity of normal mouse bone marrow cells." Radiation research.  https://doi.org/10.2307/3570892 Becker, Andrew J., Ernest A. McCulloch, and James E. Till. (1963): "Cytological demonstration of the clonal nature of spleen colonies derived from transplanted mouse marrow cells." Nature . https://hdl.handle.net/1807/2779 Sender, Ron, and Ron Milo. (2021):  "The distribution of cellular turnover in the human body." Nature medicine.  https://doi.org/10.1038/s41591-020-01182-9 Cliffe, Laura J., et al. (2005):  "Accelerated intestinal epithelial cell turnover: a new mechanism of parasite expulsion." Science. https://doi/10.1126/science.1108661 Zhao, Andong, Hua Qin, and Xiaobing Fu. (2016): "What determines the regenerative capacity in animals?." Bioscience. https://doi.org/10.1093/biosci/biw079BildquellenCover: Embryonic Stem Cells, CC BY 2.5, via Wikimedia CommonsWer uns unterstützen möchte (Danke!), hat hier die Möglichkeit dazu: support.biophonpodcast.de

Die Idee zu biophon wurde vermutlich bei einem Glas Wein geboren, und sicher spielten alkoholische Getränke bei vielen großen und kleinen Ideen eine Rolle. Bier, Wein und Spirituosen sind in nahezu allen Kulturen der Welt verbreitet — und das schon länger als man denkt. Bier wurde bereits gebraut, bevor der Mensch begonnen hat, Pflanzen zu kultivieren, Brot zu backen und ein sesshaftes Leben zu führen. Aber wie entsteht Bier eigentlich? Wie kommt es, dass Ethanol als kleinster gemeinsamer Nenner aller alkoholischen Getränke eine solche Wirkung auf uns hat, dass wir bereits seit der Steinzeit große Mengen davon konsumieren? Wir gehen der Biologie, der Chemie und der Geschichte des Alkohols auf den Grund und schauen einmal genauer darauf, warum Hefen Ethanol produzieren, wie besagter Alkohol in unserem Körper wirkt und wie unsere Zellen ihn wieder los werden. Die Folge ist ein bisschen länger — gönnt Euch dazu also gern ein Glas eines Getränktes Eurer Wahl, dessen Alkoholgehalt selbstverständlich Euch überlassen ist. Es sei denn, Ihr hört uns im Auto. Dann bitte auf jeden Fall 0,0%.QuellenLiu, L. (2018). Fermented beverage and food storage in 13,000 y-old stone mortars at Raqefet Cave, Israel: Investigating Natufian ritual feasting. Journal of Archaeological Science: Reports. https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2018.08.008Singh, A. K. et al. (2007). Effects of chronic ethanol drinking on the blood–brain barrier and ensuing neuronal toxicity in alcohol-preferring rats subjected to intraperitoneal LPS injection. Alcohol & Alcoholism. https://doi.org/10.1093/alcalc/agl120BildquellenTitelbild: Luis Ezcurdia, Sabores Uruguayos (195693485), CC BY-SA 3.0Stibnit: DerHexer, Wikimedia Commons, CC-by-sa 4.0, Harvard Museum of Natural History. Stibnite. (Iyo) Ehime, Shikoku, Japan (DerHexer) 2012-07-20, CC BY-SA 4.0Saccharomyces cerevisiae: Mogana Das Murtey and Patchamuthu Ramasamy, Saccharomyces cerevisiae SEM, CC BY-SA 3.0Alkoholkonsum: World Health Organization, graphics uploaded by Furfur, Alcohol consumption 2005, CC BY-SA 3.0Wer uns unterstützen möchte (Danke!), hat hier die Möglichkeit dazu: support.biophonpodcast.de

85% der Befragten würden, müssten sie zwischen Sehen, Hören und Riechen auswählen, ihren Geruchssinn abgeben. Auch Erik sieht das so und spielt damit ganz ausgezeichnet mit im Setup zur heutigen Folge.  Denn um ihn soll es gehen, den Geruchssinn, den am wenigsten geschätzten, am wenigsten benötigten unserer menschlichen fünf Sinne. Oder  wie seht ihr das? Auch wenn Menschen nicht wie viele unserer vierbeinigen Freunde in einer geruchsdominierten Welt leben, ist Riechen doch eng mit unserem Empfinden, unserer Orientierung, und unseren Erinnerungen verwoben. Wer hat nicht schon einmal erlebt, dass ein Duft ausreicht, um Erinnerungen an die Kindheit, den letzten Urlaub oder das Zimmer der Großmutter lebendig werden zu lassen? Diese Folge stellt sich die Aufgabe, zu erklären, wie Riechen funktioniert, und warum und wie das Ganze in unserem Gedächtnis herumwurschtelt. Und für die, die auf kürzere Zusammenfassungen stehen:Boomer. Aktionspotentiale. Blutpferde. Proust. QuellenHerz, Rachel S., and Martha R. Bajec. (2022)"Your money or your sense of smell? A comparative analysis of the sensory and psychological value of olfaction." Brain Sciences . DOI: 10.3390/brainsci12030299Fifth Sense.org: Psychology and Smell, August 2022 Fanger, P. Ole. (1988) "Introduction of the olf and the decipol units to quantify air pollution perceived by humans indoors and outdoors." Energy and buildings . DOI: https://doi.org/10.1016/0378-7788(88)90051-5Niimura, Y. et al.(2014). "Extreme expansion of the olfactory receptor gene repertoire in African elephants and evolutionary dynamics of orthologous gene groups in 13 placental mammals." Genome research. DOI: 10.1101/gr.169532.113Khamsi, Roxanne. (2022) "Unpicking the link between smell and memories." Nature , Outlook.  DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-022-01626-xPashkovski, Stan L., et al. (2020) "Structure and flexibility in cortical representations of odour space." Nature. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2451-1Poo, Cindy, et al. (2022) "Spatial maps in piriform cortex during olfactory navigation." Nature . DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-021-04242-3 BildquellenCover: Asian Elephant trunk, Greg George, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia CommonsWer uns unterstützen möchte (Danke!), hat hier die Möglichkeit dazu: support.biophonpodcast.de

Stellt Euch vor, Ihr lauft nichtsahnend durch weite südamerikanische Graslandschaften, als Ihr plötzlich hört, dass sich etwas großes, schnelles nähert. Als Ihr Euch umdreht seht Ihr den Verursacher der Geräusche: ein massiver Kopf mit 40 cm langem Schnabel, kräftige Beine, fast drei Meter hoch. Ihr beginnt zu verstehen, warum man diesen Vogel, der mit 50 Kilometern pro Stunde auf Euch zu rennt sehr viel später unter dem Trivialnamen „Terrorvogel“ kennt… Was wie Science-Fiction klingt war im prähistorischen Südamerika vor Millionen von Jahren Realität für zahlreiche kleinere Säugetiere, die sich mit den damaligen Top-Prädatoren in ihrem Ökosystem konfrontiert sahen. Wir begeben uns in dieser Folge auf eine Reise durch die Zeit und stellen Euch die Biologie dieser faszinierenden Raubvögel vor, die trotz ihrer beeindruckenden Körpermaße und ihrem Platz an den Spitzen der Nahrungsketten für Millionen von Jahren heute eher unbekannt sind. Wir erklären Euch, wie sie lebten, was sie fraßen und woher wir das alles wissen. Und auch wenn der Gedanke „na, bloß gut, dass die ausgestorben sind…“ naheliegt: Nicht ganz. Etwas hat überlebt…Quellen:Alvarenga, H. M., & Höfling, E. (2003). Systematic revision of the Phorusrhacidae (Aves: Ralliformes). Papéis Avulsos de Zoologia. https://doi.org/10.1590/S0031-10492003000400001Chiappe, L. M., & Bertelli, S. (2006). Skull morphology of giant terror birds. Nature. https://doi.org/10.1038/443929aDegrange, F. J., Tambussi, C. P., Moreno, K., Witmer, L. M., & Wroe, S. (2010). Mechanical analysis of feeding behavior in the extinct “terror bird” Andalgalornis steulleti (Gruiformes: Phorusrhacidae). PLoS one. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0011856Blanco, R. E., & Jones, W. W. (2005). Terror birds on the run: a mechanical model to estimate its maximum running speed. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. https://doi.org/10.1098/rspb.2005.3133Bildquellen:Coverbild: Nestor Galina, Fororraco, CC-BY-2.0, via flickr.com (Ausschnitt)Kelleken-Skelett: ケラトプスユウタ, Kelenken skeleton, CC BY-SA 4.0Andalgalornis: John.Conway, Andalgalornis jconway, CC BY-SA 3.0Phorusrhacos Lebendrekonstruktion: Frank Vincentz, Manacor - Ma-15 - Oliv-art park 16 ies, CC BY-SA 3.0Seriema: Halley Pacheco de Oliveira, Seriema de Perna Vermelha II, CC BY-SA 4.0Wer uns unterstützen möchte (Danke!), hat hier die Möglichkeit dazu: support.biophonpodcast.de

So unterschiedlich die Menschen in allen Teilen der Welt auch leben, in einer Sache sind sich die Kulturen einig: Wir stehen auf Koffein. Ob Kaffee, Tee, oder Mate: koffeinhaltige Nahrungsmittel erfreuen sich allseits großer Beliebtheit und haben sich längst auf dem ganzen Globus in unsere Morgenroutinen geschlichen. Aber warum ist das eigentlich so? Was macht dieses Zeug mit uns,  dass wir die Finger nicht davon lassen können? In dieser Folge packen wir unsere allmorgendliche Tasse Kaffe buchstäblich an der Wurzel und lernen, dass Koffein mal als pflanzeneigenes Insektenschutzmittel angefangen hat. Und zwar so erfolgreich, dass es in verschiedenen Pflanmzenfamilien gleich mehrmals evolviert ist. Schon hier zeigt sich: die Dosis macht das Gift. Denn der Koffeingehalt in manchen Pflanzen ist so gering, dass er auf Bestäuber eher einen anziehenden Effekt hat. Und damit wären wir wieder bei uns, und der Frage: sind wir nur in die Irre geführte Honigbienen? Was Koffein in unserem Hirn anstellt, wann zuviel zuviel ist, und was die Tasse Kaffe am morgen noch so alles können könnte - das erfahrt ihr hier aus garantiert koffeinhaltiger Recherche.Quellen "That quick morning coffee might lead to enduring brain changes", Nature Research Highlihghts, online, 31.05.2022Paiva, Isabel, et al. "Caffeine intake exerts dual genome-wide effects on hippocampal metabolism and learning-dependent transcription." The Journal of Clinical Investigation, 2022"Kaffee in Zahlen", Kaffereport 2021, Tschibo Denoeud, France, et al. "The coffee genome provides insight into the convergent evolution of caffeine biosynthesis." science, 2014Huang, Ruiqi, et al. "Convergent evolution of caffeine in plants by co-option of exapted ancestral enzymes." Proceedings of the National Academy of Sciences , 2016Nathanson, James A. "Caffeine and related methylxanthines: possible naturally occurring pesticides." Science , 1984 Wright, G. A., et al. "Caffeine in floral nectar enhances a pollinator's memory of reward." Science , 2013Qasim, H.: "How does caffeine keep us awake?" TedEd Lessons, online, 17.07.2017 Clark, I. et al. "Coffee, caffeine, and sleep: A systematic review of epidemiological studies and randomized controlled trials." Sleep medicine reviews , 2017 Borota, Daniel, et al. "Post-study caffeine administration enhances memory consolidation in humans." Nature neuroscience . 2014 Paluska, Scott A. "Caffeine and exercise." Current sports medicine reports, 2003 BildquellenCoffea arabica, Camelia sinensis, Paullinia cupana, Ilex paraguariensis aus "Köhlers Medizinal Pflanzen",  Theobroma cacao and Citrus limetta, alle via Wikimedia commonsWer uns unterstützen möchte (Danke!), hat hier die Möglichkeit dazu: support.biophonpodcast.de

Was 1934 im Westen von Deutschland ganz bewusst passiert, geschieht elf Jahre später im Osten versehentlich: Nordamerikanische Kleinbären gelangen in die Freiheit und fühlen sich wohl. So wohl, dass bereits nach wenigen Jahren bemerkt wird, dass das ein Problem sein könnte. Diese Geschichte gipfelt 2016 in der Aufnahme von Waschbären in der Liste der in der Europäischen Union unerwünschten Arten und damit in der gezielten Bekämpfung der Ausbreitung der Tiere in Europa. Zur Zeit der Ankunft der Waschbären in Europa verschlägt es die Braune Nachtbaumnatter nach Guam und die Aga-Kröte nach Australien - heute muss der Mensch hilflos zusehen, wie die von ihm eingeschleppten Arten in ihren neuen Lebensräumen so erhebliche Schäden anrichten, dass die Existenz der Ökosysteme auf dem Spiel steht. Aber warum eigentlich? Was kann passieren, wenn Arten mit oder ohne menschliches Zutun in neue Lebensräume verbracht werden und sich dort wohl fühlen? Wir gehen dem Phänomen der biologischen Invasion auf den Grund und erklären, warum man einige Tiere und Pflanzen besser dort lässt, wo sie hingehören und was passieren kann, wenn man es nicht tut. Dabei stellen wir in Deutschland gebietsfremde und/oder invasive Arten vor und erläutern deren Auswirkungen auf die hiesigen Ökosysteme - auf dass Ihr Euer Gepäck bei der nächsten Reise noch einmal genauer auf blinde Passagiere untersucht.QuellenBrown, P. M. et al. (2011). The global spread of Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae): distribution, dispersal and routes of invasion. BioControl. https://doi.org/10.1007/s10526-011-9379-1Seebens, H. et al. (2013). The risk of marine bioinvasion caused by global shipping. Ecology letters. https://doi.org/10.1111/ele.12111https://www.sueddeutsche.de/wissen/insektenbekaempfung-gib-der-termite-zucker-1.4051267https://www.lokalkompass.de/duesseldorf/c-natur-garten/koe-papageien-schwaermen-aus_a1073790Emde, S., et al. (2016). Cooling water of power plant creates “hot spots” for tropical fishes and parasites. Parasitology research. https://doi.org/10.1007/s00436-015-4724-4BildquellenCoverbild: Animals of the Swamp: Raccoons, pedrik, CC BY 2.0, via FlickrHalsbandsittich: Clément Bardot, Perruche à collier (Psittacula krameri), CC BY-SA 4.0Gillbach & Kraftwerk Niederaußem: Tetris L, Gillbach am Kraftwerk Niederaußem (3), CC BY-SA 3.0Grauhörnchen: Diliff, Eastern Grey Squirrel in St James's Park, London - Nov 2006 edit, CC BY-SA 3.0Aga-Kröte: Fotograf: Factumquintus, Aga kröte Bufo marinus, CC BY-SA 3.0Wer uns unterstützen möchte (Danke!), hat hier die Möglichkeit dazu: support.biophonpodcast.de

So ganz nebenbei ereignete sich im Januar 2022 eine medizinische Sensation: Einem Team der Universität Maryland, USA, gelang es, dem 57-Jährigen David Bennett, der an terminaler Herzinsuffizienz litt, ein Spenderherz zu transplantieren. Das Besondere daran: Das Organ stammte von einem Schwein. Und David überlebte damit ganze zwei Monate. Aber warum genau ist das eigentlich so schwierig, dieses Transplantieren, liegt doch die Grundidee vom Austausch defekter Organe schon seit vorchristlichen Jahrhunderten quasi auf der Hand?  Im bewährten biophon-Dreiklang von Definition, Geschichte und Funktionsweise beschäftigen wir uns in dieser Folge mit der Immunbiologie von Transplantation und Abstoßung.  Diese beruht auf einem grundlegenden Funktionsprinzip unseres Immunsystems: der Fähigkeit, zu erkennen, was immunologisch gesprochen "selbst" und "fremd" und was "harmlos" und "gefährlich" ist. Wer also schon immer mal wissen wollte, wie ein T- Zell- Trainingslager aussieht, was man alles an einem Schwein verändern musste, bevor sein Herz auf einen menschlichen Empfänger verpflanzt werden konnte, und warum ist der Fall David Bennett als absolute Erfolgsgeschichte im Feld der Xenotransplantation einzustufen ist, dem sei diese Folge ans Herz gelegt. Die enthaltenen Informationen sind garantiert  mit allen Blutgruppen kompatibel.Quellen"Pioneering Transplant of Porcine Heart into Adult Human Heart Disease", Pressemitteilung der Universität Maryland, 10.01.2022.  "Der falsche Patient für die richtige Sache",  Zeit online, 27.04.2022. "The gene-edited pig heart given to a dying patient was infected with a pig virus", MIT Technology review, online, 04.05.2022.Dai, Yifan, et al. "Targeted disruption of the α1, 3-galactosyltransferase gene in cloned pigs." Nature biotechnology 20.3 (2002). DOI: https://doi.org/10.1038/nbt0302-251"The 10-gene pig and other medical science advances enabled UAB's transplant of a pig kidney into a brain-dead human recipient" , The University of Alabama at Birmingham, online, 20.01.2022.BildquellenCover:  "Anatomical heart vector illustration", Public domain licence, https://publicdomainvectors.org/en/free-clipart/Anatomical-heart-vector-illustration/16675.htmlDR. BARTLEY GRIFFITH & DAVID BENNETT JAN 2022, University of Maryland, öffentlich verfügbares Pressematerial LinksFragen zur Knochenmarksspende: https://www.dkms.de/faqFragen zur Organspende: https://www.organspende-info.de/Fragen zur Blutspende: https://www.blutspende.de/blutspende/haeufig-gestellte-fragen-faq

Was ist eigentlich Intelligenz? Biologinnen und Biologen tun sich mit dieser Frage schwer. Dennoch sind wir es, auf die man blickt, wenn es um die Beurteilung der Intelligenz von Tieren geht, die keine Menschen sind. Immerhin, nachvollziehbar finden wir die Frage - spannend allemal. Zeit also, uns einmal auf die Suche nach Antworten zu begeben. Welches Tier kann am besten rechnen? Welches Tier hat den höchsten IQ? Ist mein Fifi schlauer als Nachbar's Lumpi? Wer das wissen möchte ist auf unzähligen Webseiten mit mehr oder weniger populistischen „Nummer-7-wird-Dich-umhauen-Listen“ besser aufgehoben. Wir versuchen, uns dem Thema mal wissenschaftlich zu nähern und beginnen damit zu erklären, dass man das Thema eigentlich garnicht wirklich wissenschaftlich erklären kann. Dennoch: mit dem in der langen Einleitung dieser Folge erläuterten Mindset können wir dann doch ein paar erstaunliche Fakten über die kognitiven Fähigkeiten vieler Tiere erzählen und in einer ungeordneten „Hitliste“ zusammenfassen. Dabei stellen wir auch gleich den ein oder anderen Mythos richtig und verhelfen hoffentlich zahlreichen zu Unrecht unterschätzten Tierarten zu mehr Respekt. Wer wissen möchte, wie man einem Fisch Fahrstunden gibt, welches erstaunliche Jagdverhalten einige Spinnen zeigen und warum das intelligenteste nicht-menschliche Tier diesen Titel (möglicherweise) garnicht (allein) verdient, der sei herzlich zu dieser Folge eingeladen.QuellenPterosaurier mit Federn:  [1]NationalGeographics-Artikel: [2]Eichhörnchen: [3]Waschbären:  [4]Fahrstunden für Goldfische: [5]Ratten: [6], [7]Hunde: [8]Oktopoden:  [9]Affen: [10]Vögel: [11]BildquellenTermitenhügel: J Brew, Cathedral Termite Mound - brewbooks, CC BY-SA 2.0Portia (Spinne): Donald Hobern from Copenhagen, Denmark, Portia fimbriata (15235249464), CC BY 2.0Ratte: Dunpharlain, Brown Rat (Rattus norvegicus), CC BY-SA 4.0Oktopus: Nick Hobgood, Octopus shell, CC BY-SA 3.0Buschhäher: Cephas, Cyanocitta cristata CT, CC BY-SA 3.0

Wo Licht ist, ist auch Schatten. So viel ist klar. Da aber jede Regel auch eine Außnahme braucht, ist manchmal auch gerade da, wo Schatten ist, Licht. In tiefen Hölen, zum Beispiel. In Mooren bei Nacht. Oder in der Tiefsee. Dort finden sich Lebewesen, die wortwörtlich aus sich selbst heraus leuchten. Dieses Phänomen wird als Biolumineszenz bezeichnet, und ist weiter verbreitet, als man im ersten Moment annehmen könnte. Pilze, Fische, Bakterien, Käfer, Fliegenlarven und sogar Haie - unter ihnen allen gibt es biolumineszente Arten, die das Leuchten im Laufe der Evolution immer wieder neu für sich entdeckt haben. Und obwohl viele Wege zum Leuchten führen, ist das prinzipielle Funktionsprinzip immer das gleiche. Wie genau Biolumineszenz funktioniert, wie Licht eigentlich entsteht, und warum man diese Prinzipien auch ganz wunderbar im Labor anwenden kann, klären wir in dieser Folge. Mit dabei: Leuchtende Flitterwochen, ein Nobelpreis, Darwin, der außnahmsweise mal nicht Recht hatte, und  natürlich das ewige Standard- Leuchtprotein GFP.  Licht aus, Augen auf!QuellenMallefet, J., Stevens, D. W., & Duchatelet, L. (2021). Bioluminescence of the largest luminous vertebrate, the kitefin shark, Dalatias licha: first insights and comparative aspects. Frontiers in Marine Science, DOI: https://doi.org/10.3389/fmars.2021.633582Shimomura, O., Johnson, F. H., & Saiga, Y. (1962). Extraction, purification and properties of aequorin, a bioluminescent protein from the luminous hydromedusan, Aequorea. Journal of cellular and comparative physiology, DOI: https://doi.org/10.1002/jcp.1030590302Shimomura, Osamu. "Discovery of green fluorescent protein (GFP)(Nobel Lecture)." Angewandte Chemie International Edition 48.31 (2009), DOI: https://doi.org/10.1002/anie.200902240BildquellenKopf des Schokoladenhais mit großen Augen, kurzer Schnauze und dicken Lippen, Wikimedia commons, CC BY 2.0Weibchen des Großen Leuchtkäfers (Lampyris noctiluca) beim nächtlichen Lock-Leuchten, Wikimedia commons, CC BY-SA 2.0 deGlow worms, flickr, CC BY-NC-ND 2.0This long-exposure photo shows the bioluminescence of Noctiluca scintillans in the yacht port of Zeebrugge, Belgium, Wikimedia commons, CC BY-SA 4.0Gigantactis sp., Wikimedia commons, CC BY 3.0Grün fluoreszierendes Protein, Wikimedia commons, CC BY-SA 3.0

Schokolade ist giftig. Wasser auch. Beide Aussagen stimmen, müssen aber dennoch etwas differenziert betrachtet werden. Denn wenn man nicht gerade zehn Kilogramm eines der beiden Stoffe zu sich nimmt, ist man auf der sicheren Seite - als Mensch. Andere Tiere sollten hingegen garnicht in den Genuss von zumindest Schokolade kommen, sind dafür aber gegen Substanzen unempfindlich, von denen wir als Menschen besser Abstand halten sollten. Man merkt, es nicht nicht einfach zu definieren, was giftig ist und was nicht. Wir versuchen dennoch ein bisschen Ordnung in das Wirrwarr der Faktenschnipsel zum Thema „Gift“ zu bringen und schauen uns an, wie bekannte Gifte wirken, welche Folgen ihr Konsum hat und was man dagegen unternehmen kann. Natürlich kommen wir dabei nicht umhin, die giftigsten Pflanzen Europas vorzustellen, Tiere zu erwähnen, von denen man nicht denken würde, dass sie giftig sind und einen (in keinster Weise despektierlich gemeinten) Ausflug nach Australien zu machen. Wer wissen möchte, unter welchen Bäumen man sich bei Regen besser nicht unterstellt, wie man Brennnesseln streichelt und warum man selbiges bei Baumsteigerfröschen besser nicht tut und was Zigaretten mit Fliegenpilzen gemeinsam haben ,sei hiermit herzlich zum garantiert ungefährlichen Konsum von Folge bp30 eingeladen. Übrigens - nur um das nochmal zu erwähnen: Ärzte sind wir nicht, und medizinischen Rat können wir nicht geben.BildquellenFliegenpilz: Daffman, Großer Fliegenpilz, CC BY-SA 3.0 DEKreuzotter: Václav Gvoždík, Vipera berus01, CC BY-SA 2.5Blauer Eisenhut: Helge Klaus Rieder, Blauer Eisenhut Roscheiderhof H3a, CC0 1.0Paternostererbse: Vinayaraj, Abrus precatorius - jequirity bean near Tenkasi 2014 (2), CC BY-SA 4.0 

Überall im Stammbaum der Pflanzen, zwischen Kräutern, Blumen, Gras und Sträuchern, taucht die Wuchsform "Baum" immer wieder unabhäng auf.  Hättet ihr zum Beispiel gedacht, dass ein Apfelbaum enger mit einer Brennessel verwandt ist, als mit einer Platane? Ein "Baum" - also eine große, holzige, langlebige Pflanze - ist somit eher als eine Wachstumsstrategie zu bezeichnen, anstatt als Pflanzenfamilie. Doch was genau macht die Strategie "Baum" aus? Oder, anders gefragt, wann ist ein Baum ein Baum? Um diese Frage zu beantworten, steigen wir tief ein in die Botanik und klären grundlegende Sachen wie: was ist eigentlich Holz? Wozu braucht man sekundäres Dickenwachstum? Und warum sind Palmen eher großes Gras als echte Bäume? Um die Verwirrung komplett zu machen, lernen wir außerdem, dass man ausgesprochen krautige Kräuter in nur wenigen Schritten dazu überreden kann, zu "baumen" und Holz anzusetzen. Ist das jetzt Biologie oder Quatsch? Hört selbst - und denkt daran: ein Baum ist quasi das Gleiche wie ein Fisch.QuellenThe Eukaryote`s Writers Blog: there is no such thing as a tree. 2022. https://eukaryotewritesblog.com/2021/05/02/theres-no-such-thing-as-a-tree/Knowable magazine: What makes a tree a tree? 2022. https://knowablemagazine.org/article/living-world/2018/what-makes-tree-tree Melzer, Siegbert, et al. "Flowering-time genes modulate meristem determinacy and growth form in Arabidopsis thaliana." Nature genetics  (2008). DOI: https://doi.org/10.1038/ng.253 Groover, Andrew T. "What genes make a tree a tree?." Trends in plant science 10.5 (2005). DOI: 10.1016/j.tplants.2005.03.001 Ballard Jr, Harvey E., and Kenneth J. Sytsma. "Evolution and biogeography of the woody Hawaiian violets (Viola, Violaceae): Arctic origins, herbaceous ancestry and bird dispersal." Evolution  (2000) . DOI: https://doi.org/10.1111/j.0014-3820.2000.tb00698.xBildquellenVerholzte A. thaliana:  From Melzer, Siegbert, et al. "Flowering-time genes modulate meristem determinacy and growth form in Arabidopsis thaliana." Baumartiges Veilchen: From Ballard Jr, Harvey E., and Kenneth J. Sytsma. "Evolution and biogeography of the woody Hawaiian violets (Viola, Violaceae): Arctic origins, herbaceous ancestry and bird dispersal." 

Sie sind unter uns, um uns herum und in uns. Und sie sind gefährlich, wenn auch nicht für uns. In einer Welt, die so klein ist, dass wir sie nicht sehen können tobt ein Krieg zwischen den ganz kleinen und den noch kleineren: Bakteriophagen sind Viren, die Bakterien befallen. Ihre Existenz ist fast so lange bekannt wie die Existenz humanpathogener Viren, außerhalb der Biologie kennt man sie dennoch vorrangig als „übriggebliebenen Faktenschnipsel“. Wir finden, das reicht nicht - denn ihre Biologie ist faszinierend und ihre potenziellen Anwendungsmöglichkeiten bis heute weit unterschätzt. Die in der Übersetzung trefflich „Bakterienfresser“ genannten Viren befallen ihre Wirtsbakterien hoch spezifisch und töten sie in der Regel. Ihre Effizienz und ihre Spezifität machen sie daher zu einer starken Waffe im Kampf gegen pathogene Bakterien - ob im menschlichen Körper, der Humandiagnostik, der Gentechnik oder gar der Lebensmittelindustrie. Grund genug, die faszinierenden „mondfährenartigen Wesen“ einmal genauer unter die sehr, sehr starke Lupe zu nehmen.QuellenZhao, Y. et al.(2013). Abundant SAR11 viruses in the ocean. Nature. https://doi.org/10.1038/nature11921Hershey, A. D., & Chase, M. (1952). Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage. The Journal of general physiology. https://doi.org/10.1085/jgp.36.1.39Hofer, B. (2013). Konservieren mit Viren. heise online. Stand: Feb. 2022. https://www.heise.de/hintergrund/Konservieren-mit-Viren-1809197.htmlSoothill, J. S. (1994). Bacteriophage prevents destruction of skin grafts by Pseudomonas aeruginosa. Burns. https://doi.org/10.1016/0305-4179(94)90184-8McVay, C. S., Velásquez, M., & Fralick, J. A. (2007). Phage therapy of Pseudomonas aeruginosa infection in a mouse burn wound model. Antimicrobial agents and chemotherapy. https://doi.org/10.1128/AAC.01028-06Kutateladze, M., & Adamia, R. (2010). Bacteriophages as potential new therapeutics to replace or supplement antibiotics. Trends in biotechnology. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2010.08.001Dutilh, B. E. et al. (2014). A highly abundant bacteriophage discovered in the unknown sequences of human faecal metagenomes. Nature communications. https://doi.org/10.1038/ncomms5498BildquellenCoverbild: Dr. Victor Padilla-Sanchez, PhD, T4 Bacteriophage, CC BY-SA 4.0Aufbau Bakteriophage: Adenosine, PhageExterior, CC BY-SA 3.0Bakteriophagen, Mikroskopische Aufnahme: AFADadcADSasd, Bacteriophage, CC BY 4.0

Es scheint sich sich langsam, aber zielsicher eine neue biophonb-Kategorie herauszubilden: Ist das Science oder Fiction? Wenn winzige Zellklumpen zum Beispiel plötzlich in der Lage dazu sind, den Experimentierenden aus ihrer Petrischale heraus zu beobachten, dann ist das definitiv Fiction. Oder? Jedenfalls haben wir noch nicht genug von synthetischer Biologie und greifen das Thema der letzten Folge hier einfach nochmal auf, dieses mal aber nicht im Großen, Ganzen, sondern im Kleinen, Speziellen. Denn Mini-Gehirne in Form von cerebralen Organoiden, ob mit oder ohne Augen, sind mittlerweile durchaus Science. Was wir alles erfinden mussten, damit Organoide ihren Siegeszug durch die Labore antreten konnten, warum sich darüber ganz besonders die Neurowissenschaft freut, und wie sich die Denkorgane von Maus, Mensch und Schimpanze voneinander unterscheiden, das klären wir hier. Ob Organoide der Forschung irgendwann nicht nur bei der Arbeit zusehen, sondern auch mitdenken werden, das wird die Zukunft zeigen. Quellen Gabriel, E., et al. "Human brain organoids assemble functionally integrated bilateral optic vesicles." Cell Stem Cell (2021), DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.07.010 Smaers, JB., et al. "The evolution of mammalian brain size." Science Advances (2021), DOI: DOI: 10.1126/sciadv.abe2101 Nowakowski, TJ., et al. "Transformation of the radial glia scaffold demarcates two stages of human cerebral cortex development." Neuron (2016), DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2016.09.005 Takahashi, K., Yamanaka, S. "Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors". Cell (2006), DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2184.2008.00493.xLancaster, MA., et al. "Cerebral organoids model human brain development and microcephaly." Nature (2013), DOI: https://doi.org/10.1038/nature12517(Coverbild stammt aus dieser Studie) Kadoshima, T., et al. "Self-organization of axial polarity, inside-out layer pattern, and species-specific progenitor dynamics in human ES cell–derived neocortex." Proceedings of the National Academy of Sciences (2013), DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1315710110 Benito-Kwiecinski, S., et al. "An early cell shape transition drives evolutionary expansion of the human forebrain." Cell  (2021), DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.050

Bereits 1818 beschäftigte sich Mary Shelley mit der Frage, was wohl passieren würde, könnte man Leben im Labor erzeugen. Das Resultat ihrer Überlegungen ist die Geschichte um den vermutlich ersten synthetischen Biologen der Geschichte: Victor Frankenstein. Was als einer der ersten Romane des Science-Fiction-Genres gilt ist heute, 200 Jahre später, zumindest teilweise Realität. Biologinnen und Biologen arbeiten heute vor allem auf der Ebene des Erbguts von Bakterien. Diesen neue Funktionen zu verleihen ist für Gentechnikerinnen und Gentechniker geradezu ein alter Hut - das mit selbst hergestellten, nicht-natürlichen Genen, Proteinen und Stoffwechselwegen zu tun ist aber selbst in Zeiten versierter Technologien und molekularbiologischer Techniken alles andere als selbstverständlich. Wir sind fasziniert vom riesigen Forschungsfeld  der synthetischen Biologie, geben einen Überblick über Arbeitsweisen, Methoden und Anwendungen dieser vergleichsweise jungen Wissenschaft und versuchen Antworten auf die Frage zu geben, die zahlreiche Menschen aus Wissenschaft und Literatur seit Jahrhunderten umtreibt: künstliches Leben aus dem Labor - Science oder Fiction?QuellenCouzin, J. (2002). Active Poliovirus Baked From Scratch. Science. https://doi.org/10.1126/science.297.5579.174bElowitz, M. B., & Leibler, S. (2000). A synthetic oscillatory network of transcriptional regulators. Nature. https://doi.org/10.1038/35002125Gardner, T. et al. (2000)  Construction of a genetic toggle switch in Escherichia coli. Nature. https://doi.org/10.1038/35002131Martin, V. J. et al. (2003). Engineering a mevalonate pathway in Escherichia coli for production of terpenoids. Nature biotechnology. https://doi.org/10.1038/nbt833Levskaya, A. et al. 2005). Engineering Escherichia coli to see light. Nature. https://doi.org/10.1038/nature04405Gibson, D. G. et al.  (2010). Creation of a bacterial cell controlled by a chemically synthesized genome. Science. https://doi.org10.1126/science.1190719Venetz, J. E. et al. (2019). Chemical synthesis rewriting of a bacterial genome to achieve design flexibility and biological functionality. Proceedings of the National Academy of Sciences. https://doi.org/10.1073/pnas.1818259116Belkin, S. et al. (2017). Remote detection of buried landmines using a bacterial sensor. Nature Biotechnology. https://doi.org/10.1038/nbt.3791Nguyen, P.Q. et al. (2021). Wearable materials with embedded synthetic biology sensors for biomolecule detection. Nature Biotechnology. https://doi.org/10.1038/s41587-021-00950-3BildquellenCoverbild: „Life, encoded“, pasukaru76 via flickr.com, Public Domain

Die beiden wichtigsten Regeln für einen Podcast sind wohl Erstens: einfach machen, und Zweitens: durchhalten. Da wir selbst nicht so ganz fassen können, dass wir uns mit biophon bereits ein ganzes Jahr an diese Regeln halten, feiern wir diesen Umstand gemeinsam mit unserem Geburtstag und dem Jahreswechsel in einer experimentellen Sonderfolge. Und die ist antizyklisch, uncut, persönlich, perspektivisch, retrospektiv, und natürlich wissenschaftlich. Wir schauen auf das Jahr zurück, geben Einblicke in unseren Arbeitsprozess und nehmen uns an einem eigentlich folgenlosen Freitag ganz viele folgenreiche Dinge vor. Nachdem wir in der ersten Hälfte also unterm Strich ganz viel Quatsch machen, gibt es in der zweiten Hälfte auch noch Biologie. Anders als sonst müssen wir dabei diesmal beide arbeiten und konfrontieren uns abwechselnd mit Aussagen, die entweder in die Kategorie "Biologie" oder "Quatsch" einzusortieren sind. Ausladende Erklärungen gehören dabei genauso dazu wie dumme Wortwitze, und dazu könnte man nach einem Jahr biophon durchaus sagen: alles wie immer.  LiebhaberInnen von Laber- und Faktenpodcasts, vereinigt euch (oder hört euch nur den wissenschaftlichen Teil an - schaut in die Kapitelmarken!) und feiert mit uns den Jahreswechsel in der Gewissheit, dass ihr, liebe Hörerinnen und Hörer, das Beste seid, was diesem Podcast je passiert ist. QuellenMilben im Gesicht, Bakterien im Darm:Sender, R., Fuchs, S., & Milo, R. (2016). Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. PLoS biology, https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002533Verwandtschaftsverhältnisse:Rohland, N. et al. (2010). Genomic DNA sequences from mastodon and woolly mammoth reveal deep speciation of forest and savanna elephants. PLoS biology, https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1000564Meyer, M. et al. (2017). Palaeogenomes of Eurasian straight-tusked elephants challenge the current view of elephant evolution. Elife, https://doi.org/10.7554/eLife.25413Trauernde Elefanten:Goldenberg, S. Z., & Wittemyer, G. (2020). Elephant behavior toward the dead: A review and insights from field observations. Primates, https://doi.org/10.1007/s10329-019-00766-5Gesichtsbremse:Beseris, E. A., Naleway, S. E., & Carrier, D. R. (2020). Impact protection potential of mammalian hair: Testing the pugilism hypothesis for the evolution of human facial hair. Integrative Organismal Biology, https://doi.org/10.1093/iob/obaa005Arthropoden zum Abendbrot:https://www.scientificamerican.com/article/fact-or-fiction-people-swallow-8-spiders-a-year-while-they-sleep1/Erbliche Vorlieben:Callaway, E. (2012). Soapy taste of coriander linked to genetic variants. Nature News. https://doi.org/10.1038/nature.2012.11398Eriksson, N. et al. (2012). A genetic variant near olfactory receptor genes influences cilantro preference. Flavour, https://doi.org/10.1186/2044-7248-1-22

Wir alle tun es. Ohne Ausnahme. Jeden Tag. Manche sogar mehrmals. In dieser Folge widmen wir uns einem Prozess, der uns allen aufs Intimste bekannt, und dennoch von der Wissenschaft nur in Ansätzen verstanden ist: Schlaf. Doch wieviel hat unser waches Bewusstsein tatsächlich mit der Entscheidung zu tun,  wann wir uns zur Ruhe legen, und wer bringt eigentlich unser Gehirn ins Bett?  Während wir einschlafen, lernen wir Schlafschalter im Gehirn kennen,  stolpern über Schlafbedarfsproteine und  stellen unsere Innere Uhr. Danach wird allerdings nicht entspannt, jetzt geht es erst richtig los! Und zwar mit Müllbeseitigung, Instandhaltung und Krankheitsbekämpfung. Auch unser Hirn treibt die ganze Nacht über Dinge. Was genau? Nun, davon, das herauszufinden, träumen vermutlich Hunderte von Schlafforschern. QuellenWright Jr, Kenneth P., et al. 2020. Sleep in university students prior to and during COVID-19 stay-at-home orders. Current Biology, DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.06.022Saper, Clifford B., et al. 2001. The sleep switch: hypothalamic control of sleep and wakefulness. Trends in neurosciences, DOI: https://doi.org/10.1016/S0166-2236(00)02002-6Landolt, Hans-Peter. 2018. Sleep homeostasis: a role for adenosine in humans? Biochemical pharmacology, DOI: https://doi.org/10.1016/j.bcp.2008.02.024Elmenhorst, Eva-Maria, et al. 2018. Cognitive impairments by alcohol and sleep deprivation indicate trait characteristics and a potential role for adenosine A1 receptors. Proceedings of the National Academy of Sciences, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1803770115Saper, Clifford B., et al.2005. Hypothalamic regulation of sleep and circadian rhythms. Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/nature04284Besedovsky, L., et al. 2019.  The sleep-immune crosstalk in health and disease. Physiological reviews, DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00010.2018Krueger, James M., et al.  2016. Sleep function: Toward elucidating an enigma. Sleep medicine reviews, DOI: https://doi.org/10.1016/j.smrv.2015.08.005Peever, John, et al. 2017.  The biology of REM sleep. Current Biology, DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.10.026

Sie sind unter uns. Und in uns. Parasiten faszinieren die Menschheit seit jeher - und sie gelten als eher unangenehme Mitbewohner. Der Befall mit einem parasitisch lebenden Organismus schädigt betroffene Lebewesen per Definition, ist für die Biologie aber dafür umso spannender. Zwischen Parasiten und den von ihn terrorisierten Wirten findet ein regelrechtes evolutionäres Wettrüsten statt, das in der Konsequenz zu einer unfassbaren Vielfalt dieser Art des Zusammenlebens zwischen verschiedenen Arten geführt hat. Von simplem Anzapfen pflanzlicher Leitungsbahnen, um sich die eigene Photosynthese zu sparen bis hin zu Neuroparasiten, die ihre Wirte zu willenlosen Sklaven machen hat die Evolution Interaktionen zwischen Lebewesen hervorgebracht, die gleichermaßen unglaublich und gruselig sind. Höchste Zeit also, dass wir uns in Folge 24 einmal näher mit dem Phänomen des Parasitismus beschäftigen. QuellenMora C et al. (2011) How Many Species Are There on Earth and in the Ocean?. PLOS Biology. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1001127Knight, K. (2013). How pernicious parasites turn victims into zombies. Journal of Experimental Biology. https://doi.org/10.1242/jeb.083162Hughes, D. P., & Libersat, F. (2019). Parasite manipulation of host behavior. Current Biology. https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.12.001Andersen S.B. et al. (2012) Disease Dynamics in a Specialized Parasite of Ant Societies. PLOS ONE. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036352Bildquellen:Coverbild: Ant killed by Ophiocordyceps fungus, Katja Schulz (treegrow), CC BY 2.0 via flickr.comBolitophagus reticulatus: Siga, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia CommonsSchlupfwespe: Valerius007, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia CommonsEchinococcus multilocularis: Alan R Walker, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia CommonsOphiocordyceps unilaterales: David P. Hughes, Maj-Britt Pontoppidan, CC BY 2.5, via Wikimedia CommonsToxoplasma gondii: Public DomainPlasmodium malariae: Public DomainHarnröhrenwelse: Public Domain

Jedes Jahr passiert es erneut: Die Grippe ist zurück! Aber warum ist das so? Und warum ist diese Impfung eigentlich nur so kurz haltbar? Und was hat all das mit Kansas zu tun? In dieser Folge widmen wir uns einem treuen Weggefährten der Menschheit: Dem Influenza-Virus. Natürlich geht das nicht, ohne nebenbei auch einen Blick auf die treuen Weggefährten des Lebens an sich - die Viren - zu werfen.  Im großen Feld der Virologie kratzen wir zwar nur an der Oberfläche, aber wir lernen, dass Viren gar keine Lebewesen, sondern maximal als "dem Leben nahestehend" einzuordnen sind. Auch auf unseren Grippevirus trifft das zu, obwohl diese kleinen Biester ein Eigenleben führen, dass sich gewaschen hat. Wir schauen uns an, was bei einer Grippeinfektion eigentlich mit unseren Zellen passiert, warum Grippeviren so wahnsinnig schnell mutieren könnnen, und was für ein globaler Aufwand es jedes Jahr ist, die schuldigen Virus-Varianten für die nächste saisonale Grippe vorherzusagen. Bleibt nur eine Frage offen: wird die nächste große Pandemie von der Blauwal-Grippe ausgelößt?QuellenBarry, J. M. 2004. The site of origin of the 1918 influenza pandemic and its public health implications. Journal of Translational medicine,  DOI: 10.1186/1479-5876-2-3Public health reports [1918 : April, v.33 : no.14]. Influenza : Kansas - Haskell, from North Carolina Digital Collections, https://digital.ncdcr.gov/digital/collection/p249901coll37/id/14415/FAQ- Seite des Robert-Koch-Instituts zu den Themen Influenza (https://www.rki.de/SharedDocs/FAQ/Influenza/FAQ_Liste.html) und Impfluenza- Impfung (https://www.rki.de/SharedDocs/FAQ/Impfen/Influenza/Hochdosis-Impfstoffe/FAQ_Uebersicht.html), Stand vom 6.10.2021"Bei der Schweinegrippe kam alles anders", Folge 42 des Coronavirus-Update von NDR Info mit Professor Dr. Christian Drosten, 19.05.2020, https://www.ndr.de/nachrichten/info/42-Bei-der-Schweinegrippe-kam-alles-anders,audio684806.html Franchini, A. F., et al., 2020. COVID 19 and Spanish flu pandemics: All it changes, nothing changes. Acta Bio Medica: Atenei Parmensis. DOI: 10.23750/abm.v91i2.9625BildquellenCoverbild: "Ein behülltes Virus aus der Gattung Influenzavirus in einer TEM-Aufnahme", via Wikimedia Commons

Was ist Leben? Diese Frage beschäftigt uns, seit es uns gibt. Die Antwortversuche sind vielfältig, doch in einem Punkt dürften sich alle einig sein: Lebewesen interagieren mit ihrer Umwelt. Lebewesen nehmen ihre Umgebung wahr und reagieren auf sie. Aber was passiert eigentlich zwischen Wahrnehmung und Reaktion? Warum flüchten Bakterien vor Schadstoffen, warum weichen Quallen Hindernissen im Wasser aus? Nutzen Insekten ein Gedächtnis, wenn sie ihren Artgenossen mitteilen, wo besonders ergiebige Blumenwiesen zu finden sind? Warum sperren Vogelbabys ihre Schnäbel auf, wenn die Eltern mit Futter am Nest sitzen, und überhaupt: warum können wir Menschen solche Fragen stellen? Wir erzählen in dieser Folge, wie Wahrnehmung funktioniert, wie Organismen Informationen verarbeiten und versuchen, eines der komplexesten Themen der Biologie zu erläutern. Dabei erklären wir die Grundlagen des Nervensystems und stellen die Frage, wie eigentlich einfache Mechanismen zu einer Komplexität führen können, die die Vorstellungskraft unseres Gehirns weit übersteigt. Es fühlt sich ein bisschen wie Unterricht an - das passt, denn immerhin ist Lernen und Gedächtnis ja auch irgendwie das Thema. QuellenAdelman, B.E. (2018). On the Conditioning of Plants: A Review of Experimental Evidence. Perspectives on Behavior Science. https://doi.org/10.1007/s40614-018-0173-6Blage, J. (2019). Wie der berühmte Pawlowsche Hund?. Pressemitteilung Volkswagenstiftung. https://www.volkswagenstiftung.de/aktuelles-presse/geschichten-aus-der-foerderung/schlau-wie-bohnenstrohVansteensel, M. J. et al. (2016). Fully implanted brain–computer interface in a locked-in patient with ALS. New England Journal of Medicine. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1608085BildquellenCoverbild: Thomas Schultz, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons (Traktographie-Darstellung größerer Nervenbahnen des menschlichen Gehirns)

Der Storch mag keine Kinder bringen, wohl aber Beweise: So lieferte ein außergewöhnlich wiederstandsfähiges Exemplar im Jahr 1822 die entgültige Antwort auf die Frage, wo die Vögel eigentlich sind, wenn sie woanders sind. Doch wie kommen sie nach woanders, und warum bleiben sie nicht einfach hier? Die Erforschung des Vogelzugs entpuppt sich als Spezies- und Jahrzentumgreifendes globales Unterfangen und liefert auf die trivialsten Fragen die faszinierendsten Antworten.  In dieser Folge begeben wir uns auf eine Reise in ein Jahrzent des kreativen Experimentalaufbaus und lernen, wieso Route und Reisezeitpunkt vererbbar sind,  wie sich Vögel am Magnetfeld orientieren und was einen Storch in den Knast bringen kann. Heutzutage lassen Großprojekte wie die ICARUS-Initiative erahnen, was uns Tiermigrationsbewegungen über die Welt, in der wir leben, verraten können, wenn man sie von ganz weit oben betrachtet. Wir bleiben gespannt, was die Zkunft beginnt. Achja, und falls jemand den Sender von Weißstorch Ralph gesehen hat, gebt ihn bitte zurück. Quellen"Reisen in Corona-Zeiten: der Rekordflug einer Ente von Hessen nach Russland", Universität Giessen, Oktober 2021, https://www.uni-giessen.de/ueber-uns/pressestelle/pm/pm78-20rekordflugeinerente"Eyes on Stork? Egyption Fisherman tought bird was foreign spy", The Guardian, September 2013, https://www.theguardian.com/world/2013/sep/02/eyes-on-storks-egyptian-fisherman-spy-camera Liedvogel, Miriam. "Zugvogelgenetik–wie finden Vögel ihren Weg? Migration genetics–how do migratory birds find their way?." (2016) , Website der Max-Planck-Gesellschaft, https://www.mpg.de/10919943/_jb_2016 Helbig, A., et al., 1996. Genetic basis, mode of inheritance and evolutionary changes of migratory directions in palaearctic warblers (Aves: Sylviidae). The Journal of experimental biology. DOI: https://doi.org/10.1242/jeb.199.1.49 Åkesson, Susanne, et al.,  Animal navigation . Animal movement across scales 21 (2014): 151-178. Emlen, Stephen T.  et al., 1967. Migratory orientation in the indigo bunting, passerina cyanea: part i: evidence for use of celestial cues. The Auk . DOI: https://doi.org/10.2307/4083084 Emlen, Stephen T.  et al., 1970. Celestial rotation: its importance in the development of migratory orientation. Science. DOI: 10.1126/science.170.3963.1198 Wiltschko, W., et al., 1987. The development of the star compass in garden warblers, Sylvia borin. Ethology 74.4 (1987): 285-292. Vortrag von Prof. Wikelski: https://www.youtube.com/watch?v=QDRBX8NsfhQWebsite der ICARUS- Initiative: https://www.icarus.mpg.de/deMoveBank: https://www.movebank.org/cms/movebank-mainAudioquellenVogelstimmenhttps://www.lingenverlag.de/downloads/vogelstimmen/ , 12. 10.2021 BildquellenCoverbild: privatRostock Pfeilstorch , CC BY-SA 3.0, via Wikimedia commons  Mönchsgrasmücke (Sylvia atricapilla),  CC BY-SA 3.0, via Wikimedia commons   

Der Kiemenfußkrebs Triops cancriformis scheint schon seit bereits seit 220 Millionen Jahren so auszusehen, wie er heute aussieht. Damit führt er die Liste der langebigsten, heute noch lebenden Spezies an. Wenngleich er möglicherweise nicht so alt ist wie er aussieht, recht alt dürfte seine Art auf jeden Fall sein. Aber auch der hartnäckigste Krebs findet irgendwann sein Ende und gesellt sich zu den 99,9% der Arten, die unsere Erde bereits gesehen hat, deren Vermächtnis aber mittlerweile vor allem aus deren Nachfahren und Fossilien besteht. Wie auch die Entstehung neuer Arten ist das Aussterben von Arten ein normaler Teil der Evolution des Lebens auf unserem Planeten. Wir schauen uns in Folge 20 einmal genauer an, warum. Welche Faktoren können eine Spezies an den Rand ihrer Existenz bringen? Und was führt dazu, dass so viele Spezies ebendiesen Rand überschreiten und für immer verschwinden? Wir reisen erneut in der Zeit zurück und betrachten die fünf großen Massenaussterbeereignisse, die zwar für drei Viertel aller zur jeweiligen Zeit lebenden Arten verheerend waren, aber auch Platz für Nachfolger machten und letztendlich zum heutigen Leben auf der Erde geführt haben. Natürlich machen wir auch nicht vor unser eigenen Spezies Halt und beschreiben den menschlichen Einfluss auf das Aussterben. Und auch wenn es deprimierend ist: auch unsere Tage sind gezählt. Weniger aufgrund von Meteoriten oder Supervulkanen, vielmehr schaufeln wir uns unser eigenes Grab. Aber hört selbst…Quellen:IUCN RED LIST CATEGORIES AND CRITERIA, Version 3.1 Second edition Barnosky, A. D. et al. (2011). Has the Earth's sixth mass extinction already arrived?. Nature. https://doi.org/10.1038/nature09678Mathers, T. C. et al. (2013). Multiple global radiations in tadpole shrimps challenge the concept of ‘living fossils'. PeerJ. https://doi.org/10.7717/peerj.62Steffen, W. et al. (2018). Trajectories of the Earth System in the Anthropocene. Proceedings of the National Academy of Sciences. Greshko, M. (2019). Massenaussterben: Ein wiederkehrendes Phänomen? National Geographic. https://www.nationalgeographic.de/wissenschaft/2019/10/massenaussterben-ein-widerkehrendes-phaenomenLemmino. Consumed by the apocalypse. YouTube, 18.01.2021.Link: https://www.lemmi.no/p/consumed-by-the-apocalypseYouTube: https://youtu.be/nx2-4l4s4NwChannel: https://www.youtube.com/channel/UCRcgy6GzDeccI7dkbbBna3QBildquellen:Coverbild: Gerd Altmann (https://www.instagram.com/gerdaltmannpixabay/), via pixabay.com. 

Manche mögen's heiß: was für kultige Schwarz-Weiß-Komödien gilt, lässt sich auch in der Natur wiederfinden. Denn auch sie hat in ihrer langen Karriere zahlreiche Heißblütige, Feuerliebhaber und Pyromanen hervorgebracht. Doch der Reihe nach: in dieser Folge sprechen wir über Wärme. Diese ist nämlich - vor allem dann, wenn sie sich im positiven Bereich befindet - eine wichtige Voraussetzung für das Leben. Damit sich diese Geschichte nicht zu schnell und unkontrolliert entzündet, erhöhen wir die Temperatur nur sehr langsam, und schauen uns erst einmal an, was so am absoluten Nullpunkt los ist (Spoiler: nicht viel).  Sobald wir die Null-Grad-Celsius-Marke passieren, wird es allerdings spannend. Welche Strategien des Temperaturmanagements haben Organismen eigentlich entwickelt, und wie funktionieren die? Warum brennen wir eigentlich ständig? Und warum sollte man Bären nicht pieksen? Im hitzigen Finale lernen wir schließlich Pflanzen und ganze Ökosysteme kennen, die auf das Feuer angewiesen sind, kommen wie immer nicht um den Klimawandel herum und lernen, warum kontrollierte Brände manchmal besser sind als Brandschutz um jeden Preis. Die biophon - Lifehacks in dieser Folge sind gratis und vom Umtausch ausgeschlossen.QuellenShi, et al. 2015. Keeping cool: Enhanced optical reflection and radiative heat dissipation in Saharan silver ants. Science. DOI: 10.1126/science.aab3564  Nibau, et al. 2020. Thermo-sensitive alternative splicing of FLOWERING LOCUS M is modulated by cyclin-dependent kinase G2. Frontiers in plant science. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01680Giant Sequoias and Fire, U.S. National park service, August 2021, https://www.nps.gov/seki/learn/nature/giant-sequoias-and-fire.htmKilgore, Bruce, and H. Biswell. 1971. Seedling germination following fire in a giant sequoia forest. California AgricultureForschergeist - Podcast Folge 65: FeuerökologieAudio-QuellenLagerfeuergeräusch From Soundjay, https://www.soundjay.comInterview mit Johann Goldammer: Forschergeist - Podcast Folge 65, Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International LicenseBildquellenCover: PrivatWaldbrand - Karte: FIRMS, Public Domain, via NASASequoia: PrivatJohann Goldammer: Forschergeist - Podcast, s.o.

„Wenn Menschen von Affen abstammen, warum gibt's dann noch Affen?“ Diese Frage hören Biologinnen und Biologen viel zu häufig. Leicht zu beantworten ist die nicht, denn sie ist von Grund auf falsch gestellt. Menschen stammen nicht von heute lebenden Affen ab - vielmehr haben sie mit ihnen einen gemeinsamen Vorfahren. Menschen haben sich als Teil der Tierwelt des Planeten durch graduelle Evolution innerhalb der Gruppe der Primaten in Afrika zur heute weltweit verbreiteten Spezies Homo sapiens entwickelt und evolvieren nach wie vor. Wir begeben uns in Folge 18 auf die Reise durch die Zeit und verfolgen die Spur des modernen Menschen bis hin zu LUCA, dem letzten gemeinsamen Vorfahren allen Lebens. Wenngleich wir nicht alle Zwischenstationen dieser viele Millionen Generationen andauernden Entwicklung beleuchten können laden wir ein, die wichtigsten Vorfahren unserer eigenen Spezies kennenzulernen und unterwegs zu erfahren, wie Evolution funktioniert, was Klimaveränderungen anrichten können und wieviele Menschen man braucht, um einen Kontinent zu besiedeln. Natürlich schauen wir dabei nicht nur zurück in die weite Vergangenheit, sondern werfen auch einen Blick in die Zukunft und beantworten die Frage, wohin sich der Mensch in Zukunft entwickelt wird. Die faszinierende Antwort (Achtung, Spoiler!): Keine Ahnung.QuellenLucas, T. et al. (2020). Recently increased prevalence of the human median artery of the forearm: A microevolutionary change. Journal of Anatomy. https://doi.org/10.1111/joa.13224Janečka, J. E. et al. (2007). Molecular and genomic data identify the closest living relative of primates. Science. https://doi.org/10.1126/science.1147555Harrison, T. (2010). Apes among the tangled branches of human origins. Science. https://doi.org/10.1126/science.1184703Prang, T. C. et al. (2021). Ardipithecus hand provides evidence that humans and chimpanzees evolved from an ancestor with suspensory adaptations. Science Advances. https://doi.org/10.1126/sciadv.abf2474Vaesen, K. et al.  (2021). An emerging consensus in palaeoanthropology: demography was the main factor responsible for the disappearance of Neanderthals. Scientific reports. https://doi.org/10.1038/s41598-021-84410-7Ingman, M. et al. (2000). Mitochondrial genome variation and the origin of modern humans. Nature. https://doi.org/10.1038/35047064https://www.spektrum.de/news/die-evolution-des-menschen-geht-weiter/1831030https://www.bbcearth.com/news/what-will-humans-look-like-in-a-million-yearsRichard Dawkins demonstrates the evolution of the eye (DebatesOnline, www.youtube.com): https://youtu.be/2X1iwLqM2t0BildquellenCoverbild (Schädel von H. sapiens und H. neanderthalensis), verändert nach: hairymuseummatt (original photo), DrMikeBaxter (derivative work), CC BY-SA 2.0, via Wikimedia CommonsArdipithecus: T. Michael Keesey, CC BY 2.0, via Wikimedia CommonsAustralopithecus: Neanderthal-Museum, Mettmann, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia CommonsHomo erectus: Neanderthal-Museum, Mettmann, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia CommonsHomo neanderthalensis: Neanderthal-Museum, Mettmann, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia CommonsHomo sapiens: Neanderthal-Museum, Mettmann, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Mit einer übelst grünen Hydra fängt alles an. Von da aus arbeiten wir uns vor, über Stock, Stein, Pflanze und Tier.  Denn heute geht es um - wer hat es nicht erraten - Korallen. Doch was sind Korallen eigentlich, und wenn ja, wie viele? Ob Fragen von solch existentieller Tragweite abschließend benatwortet werden können, sei dahingestellt, aber jedenfalls sind Korallen eines: Meister des Mitbewohnens. Ob mit Symbionten in der eigenen Haut, riesigen Klon - Kolonien oder engster Nachbarschaft mit Riffbewohnern, immer verkörpern sie auf perfekte Weise das Prinzip: Gemeinsam sind wir stark.  Die etwas salbungsvolle Beschreibung von Korallenriffen als "Regenwälder der Meere" ist damit auch mal so gar nicht übertrieben.  Warum die Riffe trozdem in Gefahr sind, was es mit der mysteriösen Korallenbleiche auf sich hat und warum man diese Regenwälder unter Wasser auch durch das Versenken von allerlei Dingen im Meer wieder aufforsten kann, darüber reden wir heute. Aber werft um Himmels Willen keine Autorreifen ins Meer. Weder zwischen den Wendekreisen oder sonst wo. QuellenDie Süddeutsche Zeitung: Stilles Drama im Ozean. https://www.sueddeutsche.de/wissen/great-barrier-reef-korallenbleiche-1.4890102The Guardian: World Heritage Committee agrees not to place Great Barrier Reef on `in Danger` list. 2021. https://www.theguardian.com/environment/2021/jul/23/world-heritage-committee-agrees-not-to-place-great-barrier-reef-on-in-danger-list Goreau, TJF, et al. 2017. Biorock electric reefs grow back severely eroded beaches in months. Journal of Marine Science and Engineering. DOI: https://doi.org/10.3390/jmse5040048Vortrag von Dr. D. Vaughan bei TedxBermuda, 2017. Info und Audio.  https://www.tedxbermuda.com/2017videos Page, CA, et al. 2018. Microfragmenting for the successful restoration of slow growing massive corals. Ecological Engineering . DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2018.08.017Tortolero-Langarica, J. J., et al. 2020.  Micro-Fragmentation as an Effective and Applied Tool to Restore Remote Reefs in the Eastern Tropical Pacific. International Journal of Environmental Research and Public Health. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph17186574BildquellenCoverbild: privatH. viridissima aufgenommen mit Dunkelfeldmikroskopie, CC BY-SA 3.0 de,  via Wikimedia Commons Ursprüngliche Nesselzelle im unentladenen Zustand, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia CommonsMedusa und Polyp (Schema), Gemeinfrei, via Wikimedia Commons  Regionen mit dauerhaft über 20 °C Wassertemperatur,  Gemeinfrei, via Wikimedia CommonsTote Steinkoralle,  CC BY-SA 2.5 it, via  Wikimedia Commons Kloschüsseln im Roten Meer: Privat Die Oriskany beim Untergang, Gemeinfrei, via Wikimedia CommonsReifen im Osborne-Riff (2007),  Gemeinfrei, via Wikimedia Commons 

Medikamente nutzt der Mensch bereits seit Jahrtausenden: Schon die Neandertaler wussten um die Heilkraft bestimmter Pflanzen und Kräuter. Mit dem Aufkommen der chemischen Herstellung von Medikamenten wurde nicht nur die moderne Pharmaindustrie geboren, auch viele Krankheiten, die zuvor hochgradig problematisch waren sind heute gut behandelbar. Zusätzlich zu „Big Pharma“ haben sich Alternativen etabliert, deren Praxis mit naturwissenschaftlichen Erkenntnissen nicht immer im Einklang steht. Das bekannteste Beispiel: die Homöopathie. Aber, wie funktioniert das eigentlich? Wie funktionieren Medikamente, wie funktioniert Homöopathie? Wir gehen der Geschichte und der Wirksamkeit von Medikamenten und Homöopathie auf den Grund und versuchen, auf Basis naturwissenschaftlicher Fakten zu begründen, warum wir im Zweifel eher zu Scopolaminbutylbromid als zu Carbo vegetabilis greifen würden.Quellen:Hardy K et al. (2012). Neanderthal medics? Evidence for food, cooking, and medicinal plants entrapped in dental calculus. Naturwissenschaften. doi: 10.1007/s00114-012-0942-0Lietava, J. (1992). Medicinal plants in a Middle Paleolithic grave Shanidar IV?. Journal of Ethnopharmacology. doi: 10.1016/0378-8741(92)90023-k.https://www.vfa.de/de/arzneimittel-forschung/so-funktioniert-pharmaforschung/so-entsteht-ein-medikament.htmlKaptchuk, T.J. et al. (2008). Components of placebo effect: randomised controlled trial in patients with irritable bowel syndrome. Bmj. doi: https://doi.org/10.1136/bmj.39524.439618.25https://de.statista.com/statistik/daten/studie/311808/umfrage/durchschnittliche-entwicklungskosten-der-weltweiten-pharmaindustrie-je-neuem-wirkstoff/Dt Ärztebl 1997; 94: A-1811-1812[Heft 26] - https://www.aerzteblatt.de/archiv/6926/Ein-Vorlesungsversuch-zur-HomoeopathieWolf, R. (2006). Homöopathie. Naturwissenschaftliche Rundschau | 59. Jahrgang, Heft 8 -https://web.archive.org/web/20110727163256/http://www.naturwissenschaftliche-rundschau.de/navigation/dokumente/Stichwort0806.pdfhttps://www.quarks.de/gesundheit/medizin/darum-ist-bei-vielen-homoeopathischen-mitteln-keine-wirkung-nachgewiesen/Löhner, George. Die homöopathischen Kochsalzversuche zu Nürnberg: Als Anhang: Ein Beispiel homöopathischer Heilart. 1835. - https://books.google.de/books?id=Fds8AAAAcAAJSarah Brien, Laurie Lachance, Phil Prescott, Clare McDermott, George Lewith, Homeopathy has clinical benefits in rheumatoid arthritis patients that are attributable to the consultation process but not the homeopathic remedy: a randomized controlled clinical trial, Rheumatology. doi: https://doi.org/10.1093/rheumatology/keq234Shang, A. et al. (2005). Are the clinical effects of homoeopathy placebo effects? Comparative study of placebo-controlled trials of homoeopathy and allopathy. The Lancet. doi: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(05)67177-2Bildquellen:Coverbild: „Several

" An einem verregneten Nachmittag im April pflanzt Frau M. einen Salbeistrauch auf ihrem Balkon. Sie weiß nicht, dass das Gewächs in den kommenden Tagen um sein Leben kämpfen wird. Auch die aufmerksamen Blicke der späteren Täter, die das Geschehen interessiert von den umliegenden Bäumen aus verfolgen, bemerkt sie nicht. "So würde sich das anhören, wenn wir ein True-Crime-Podcast wären. Sind wir aber nicht. Trozdem leihen wir etwas von deren Dramatik und stilisieren eine harmlose Naturbeobachtung zum Kriminalfall hoch. Der Tatort: Claras Balkon. Das Opfer: Salbei. Die Tatverdächtigen: Vögel.  Die große Frage: Warum tun die das? Natürlich hat dieses Verhalten herzlich wenig mit Böswilligkeit zu tun. Im Laufe der Hauptverhandlung nehmen wir verschiedenen Tatmotive unter die Lupe und lernen, wie Vögel Salbei und andere Kräuter dazu verwenden, sich selbst vor Krankheiten und Parasiten zu schützen, ihre Nester zu verbessern und ihr eigenes Brutverhalten zu beeinflussen. Und vielleicht auch, um ein ganz kleines Bisschen high zu werden. Am Ende müssen wir natürlich Straffreiheit in allen Punkten gewähren. Ein Urteil ergeht an alle Balkoninhaber: pflanzt mehr Kräuter. QuellenLachenmeier, Dirk W., et al. , 2006. Thujone—cause of absinthism? Forensic science international. DOI: https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2005.04.010Universität Kiel:Fressen, um nicht gefressen zu werden. 2021. https://www.uni-kiel.de/de/universitaet/detailansicht/news/fressen-um-nicht-gefressen-zu-werden Mansouri, I., et al., 2021 (preprint). Nest building, dimension, and selection of aromatic and medicinal twigs to repel ectoparasites in the European Turtle dove. Journal of Animal Behaviour and Biometeorology. DOI: http://dx.doi.org/10.31893/jabb.21033 Suárez‐Rodríguez, M. and Macías Garcia, C., 2017.  An experimental demonstration that house finches add cigarette butts in response to ectoparasites. Journal of Avian Biology. DOI: https://doi.org/10.1111/jav.01324 Gwinner, H., et al. , 2018. ‘Green incubation': avian offspring benefit from aromatic nest herbs through improved parental incubation behaviour. Proceedings of the Royal Society B. DOI: https://doi.org/10.1098/rspb.2018.0376 Ruiz-Castellano, C. et al., 2018. Nest material preferences by spotless starlings. Behavioral Ecology. DOI: https://doi.org/10.1093/beheco/arx139AudioquellenGesang von Haussperling, Kohlmeise und Starhttps://www.lingenverlag.de/downloads/vogelstimmen/ , 02. 07.2021BildquellenCoverbild: PrivatBeweisstück A: PrivatWeiblicher Haussperling, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia commons Männchen der Kohlmeise (Parus major), CC BY-SA 2.0, via Wikimedia commons  Common starling, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia commons Heilsalbei (Salvia officinalis), Illustration, Gemeinfrei, via Wikimedia CommonsGemeiner Wermut (Artemisia absinthium), Illustration,  Gemeinfrei, via Wikimedia Commons  Jakobskrautbär (Tyria jacobaeae), CC BY-SA 3.0, via Wikimedia commons House finch at a bird feeder in New York City, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons 

Diese kleinen Wassermonster fanden wir schon immer spannend - so spannend, dass sogar einmal zwei von ihnen in 50% der biophon-Haushalte lebten. Axolotl faszinieren nicht nur Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf der ganzen Welt, sie finden auch in zahlreichen Büchern, Filmen, Serien und musikalischen Werken Erwähnung. Hoch erfreut haben wir uns Folge 295 unseres Lieblingspodcasts „Geschichten aus der Geschichte“ angehört und gelernt, wie diese spannenden Amphibien nach Europa kamen und nehmen das zum Anlass, die Biologie der Tiere nachzuliefern. Die ist nämlich erzählenswert: Axolotl sind mitnichten „Standard-Lurche“. Der hauptsächliche Grund für ihre Verbreitung in den Laboren der ganzen Welt: wird einem der Tiere ein Bein abkömmlich, wächst es nach. Vollständig funktionsfähig. Gleiches gilt für nahezu alle Organe der Tiere. Wie das funktioniert wüsste die Wissenschaft auch gern und hat unter anderem zwei Institute gegründet, die die Regenerationsfähigkeiten der Axolotl erforschen. Wo und wie die Tiere leben, wie sie aussehen, wen und wie sie fressen und wie man sie im heimischen Aquarium hält - darum gehts in biophon-Folge 14. Geschichten aus der Geschichte: https://www.geschichte.fmGAG295 - Die Verwandlung des Axolotls: https://www.geschichte.fm/podcast/gag295/Quellen:Kragl, M. et al (2009). Cells keep a memory of their tissue origin during axolotl limb regeneration. Nature. https://doi.org/10.1038/nature08152Menger, B. et al. (2011). AmbLOXe–an epidermal lipoxygenase of the Mexican axolotl in the context of amphibian regeneration and its impact on human wound closure in vitro. Annals of surgery. https://doi:10.1097/SLA.0b013e318207f39cRoensch, K. (2013). Progressive specification rather than intercalation of segments during limb regeneration. Science. https://doi.org/10.1126/science.1241796Nowoshilow, S. et al (2018). The axolotl genome and the evolution of key tissue formation regulators. Nature. https://doi.org/10.1038/nature25458Bildquellen: privat.

Manchmal ist es gut, eine Geschichte ganz am Anfang zu beginnen - besonders dann, wenn es um eine Tierfamilie geht, die die Menschheit schon seit Tausenden von Jahren begleitet.  Was ein Kamel ist, weiß schließlich jeder - groß, wüstenbewohnend, beladen mit, äh, wievielen Höckern jetzt eigentlich? Und was genau ist in diesen Höckern nochmal gespeichert? Und gibt es Kamele nur in Afrika? All diesen sicher geglaubten Wissensbruchstücken gehen wir in dieser Folge auf den Grund - denn die wiederstandsfähigen Paarhufer haben noch so Einiges mehr zu bieten als Höcker und Schaukelgang. Wie Kamele Wasser sparen, warum ihr Blut einzigartig ist und was sie mit Haifischen gemeinsam haben, gehört su den faszinierendsten Anpassungen an extreme Lebensräume im (Säuge)Tierreich. Für barrierefreien Zutritt für alle Kamele ist diese Folge außerdem garantiert nadelöhrfrei.QuellenDuke Research Blog: The Mytery Behind the Camel statue.  2021. https://researchblog.duke.edu/2014/09/23/the-mystery-behind-the-camel-statue/ Alexander, R. M. 2007. Knut Schmidt-Nielsen (1915–2007). Nature. DOIPerk, K. , 1963. The camel's erythrocyte. Nature.DOI: https://doi.org/10.1038/200272a0 Jain, N. C., et al., 1974. Morphology of camel and llama erythrocytes as viewed with the scanning electron microscope. British Veterinary Journal. DOI: https://doi.org/10.1016/S0007-1935(17)35895-5 Gross, M., 2004. The birds, the bees and the platypuses . ISBN-13 : 978-3527322879 Brooks, C. L., et al. 2018. Immunological functions and evolutionary emergence of heavy-chain antibodies. Trends in immunology. DOI: https://doi.org/10.1016/j.it.2018.09.008 Arbabi-Ghahroudi, M. 2017. Camelid single-domain antibodies: historical perspective and future outlook. Frontiers in immunology. DOI: https://doi.org/10.1038/446744aBildquellenCoverbild: privatBactrian Camel in Shanghai Zoo,  CC BY-SA 3.0, via Wikimedia commons Dromedary camel in outback Australia,  CC BY-SA 3.0, via Wikimedia commons Guanaco in Torres del Paine National Park in Chile, Public domain, via Wikimedia commons A vicuña grazing near Arequipa, Peru.,  CC BY-SA 3.0, via Wikimedia commons Dromedar, das von einem Mann beobachtet wird.  Duke Research Blog: The Mytery Behind the Camel statue.  2021. https://researchblog.duke.edu/2014/09/23/the-mystery-behind-the-camel-statue/Camel Erythrocytes, from  Jain, N. C., et al., 1974. Morphology of camel and llama erythrocytes as viewed with the scanning electron microscope. British Veterinary Journal. DOI: https://doi.org/10.1016/S0007-1935(17)35895-5Lamaporträt , GFDL 1.2, via Wikimedia CommonsHeavy chain and common antibody, Public domain, via Wikimedia commons

Bücher, Plakate, Filme, Musikvideos - mal offen, mal subtil. Kaum ein Thema scheint uns wichtiger zu sein als Sex. Doch: was verbirgt sich eigentlich dahinter? Warum pflanzen sich Organismen sexuell fort? biophon Folge 12 erzählt, warum dieses Thema nicht nur für uns so unfassbar relevant scheint, sondern zurecht als eines der wichtigsten Themen der Biologie bezeichnet werden kann. Tiere legen für Sex weite Distanzen zurück, Pflanzen werden erfinderisch und nehmen es mit Weibchen und Männchen nicht ganz so genau und sogar Bakterien haben manchmal ihre Fing… - Entschuldigung: Geißeln - im Spiel. Wer Sex(uelle Fortpflanzung) aus der Perspektive der Biologie kennenlernen und wissen möchte, was es mit Schlangen in Blumentöpfen, Sex ohne Männchen, Sex mit sich selbst und Geschlechtsumwandlungen im Tierreich auf sich hat, sollte diese Folge auf keinen Fall verpassen.Quellen:Crow, J.F. (1994). Advantages of sexual reproduction. Developmental Genetics. https://doi.org/10.1002/dvg.1020150303Agrawal, A. (2001). Sexual selection and the maintenance of sexual reproduction. Nature. https://doi.org/10.1038/35079590Todd E, V, Liu H, Muncaster S, Gemmell N, J. (2016): Bending Genders: The Biology of Natural Sex Change in Fish. Sexual Development. https://doi.org/10.1159/000449297Bildquellen:Coverbild: Carl Mueller, Ladybugs, CC BY 2.0, via flickr.comBlumentopfschlange: Davidvraju, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia CommonsMagnolie: Ulf Eliasson, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Spinnen kennt man: Zu viele Beine, zu viele Augen, zu viele Haare, zu viele Netze in zu weit entfernten Ecken meines Wohnzimmers. Doch auch abgesehen von ihrer unanständigen Anzahl an Extremitäten sind Spinnen etwas ganz Besonderes. Wir werfen darum in dieser Folge einen tiefen Blick in unsere geistige Schublade mit der Aufschrift "Krabbeltiere", und räumen darin einmal gründlich auf.  Außerdem gehen wir einem diffusen Wissensbruchstück nach, welches vielleicht beim Einen oder der Anderen im Kopf schlummert und lautet: Spinnen hören mit den Beinen. Gleich vorneweg: Stimmt. Aber wie genau machen sie das eigentlich? Und kann man das überhaupt hören nennen? Und wenn ja, was hören Sie? Wie Minielektroden, Ogergesichtige Wurfnetzspinnen und Zufälle dazu beitragen, diese Frage zu klären, und wie es sich anhört, wenn man Computerprogramme ein Spinnennetz simulieren lässt, das erfahrt ihr hier - wenn ihr euch traut. Quellen:New Scientist: The Frequencies of a vibrating spider web have been made into music. 2021. https://www.newscientist.com/article/2274185-the-frequencies-of-a-vibrating-spider-web-have-been-made-into-music/ACS conference 2021: Making music from a spider web. https://www.youtube.com/watch?v=qBIHztbOAAc&list=PLjdmj19Qw3briq-rasCTd4SboRf0Aa8bl&index=7 TED talk Markus J. Buehler: Turning sound into matter. 2020. https://www.ted.com/talks/markus_j_buehler_turning_sound_into_matter Stafstrom, J., et al., 2020. Ogre-faced, net-casting spiders use auditory cues to detect airborne prey. Current Biology . DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.09.048 Shamble, P., et al., 2016. Airborne acoustic perception by a jumping spider. Current Biology. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2016.08.041 Su, I., et al., 2018. Imaging and analysis of a three-dimensional spider web architecture. Journal of The Royal Society Interface. DOI: https://doi.org/10.1098/rsif.2018.0193National Geographic: Hören ohne Ohren - ganz normal für diese Spinnen. 2020. https://www.nationalgeographic.de/tiere/2020/10/hoeren-ohne-ohren-ganz-normal-fuer-diese-spinnenNew Scientist: Spider listens with its legs to grab flying insects out of the air. 2020. https://www.newscientist.com/article/2258445-spider-listens-with-its-legs-to-grab-flying-insects-out-of-the-air/Klang des Corona-Spikeproteins: Viral Counterpoint of the Coronavirus Spike Protein, 2019, on soundcloud. https://soundcloud.com/user-275864738/viral-counterpoint-of-the-coronavirus-spike-protein-2019-ncovAudiodateien:Spinnenentz Su, I. Interactive Spider Web Sonification Recordings. 2021, URI: https://hdl.handle.net/1721.1/129768Ausschnitt aus Videoabstract Shamble, P., et al., 2016. Airborne acoustic perception by a jumping spider. Current Biology. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2016.08.041 Bildquellen:Trichobothrium,

Man muss die Feste fallen lassen, wie man feiern will. Gemäß diesem Motto feiern wir heute ein Minijubiläum, denn wir haben zu unserem eigenen Erstaunen bereits zehn Folgen produziert.  Und um beim Thema - zehn - zu bleiben, besprechen wir heute zehn Dinge, die die Naturwissenschaft vor zehn Jahren noch nicht wusste, konnte oder kannte. Die Auswahl erfolgt hierbei entlang eines persönlichen Begeisterungsgradienten und erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Und so unterhalten wir uns über Krebs, Corona und Klimawandel, beschäftigen uns mit synthetischer Biologie und künstlicher Intelligenz, treffen alte Verwandte und vollständige Genome und legen neue Maßstäbe an Alte Maßeinheiten und neue Grenzen. Und wer jetzt noch nicht dank verschachtelter Umschreibungen auf alle zehn Dinge gekommen ist, der muss sich die Folge wohl doch anhören. Quellen: Ding Nummer 1Jinek, M., et al. (2012), A programmable dual-RNA–guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science. DOI:  10.1126/science.1225829 Bild: CRISPR - Cas9, flickr, CC BY-NC-SA 2.0Ding Nummer 2 Schlamminger, S. (2018), Redefining the kilogram and other SI units. IOP Publishing, 2018. National Geographic: The Kilogram is forever changed. 2019. https://www.nationalgeographic.com/science/article/kilogram-forever-changed-why-mass-mattersDing Nummer 3 Fredens, J., et al. (2019) Total synthesis of Escherichia coli with a recoded genome. Nature. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1192-5 Meng, Fankang, and Tom Ellis. (2020). The second decade of synthetic biology: 2010–2020. Nature Communications. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-19092-2New York Times: Scientists Created a Bacteria with a Synthetic Genome. Is This Artificial Life? 2019. https://www.nytimes.com/2019/05/15/science/synthetic-genome-bacteria.htmlDing Nummer 4NASA: 2020 tied for the warmest Year on record. 2020. https://www.nasa.gov/press-release/2020-tied-for-warmest-year-on-record-nasa-analysis-showsDing Nummer 5 Newick, K., et al. (2017) CAR T cell therapy for solid tumors. Annual review of medicine. DOI https://doi.org/10.1146/annurev-med-062315-120245New Scientist: Gene editing saves life of girl dying from leukemia, 2015. https://www.newscientist.com/article/dn28454-gene-editing-saves-life-of-girl-dying-from-leukaemia-in-world-first/Bild: Killer T-Cells surround a Cancer Cell, flickr, CC BY-NC-ND 2.0Ding Nummer 6Gurnett, D. A., et al. (2013). In situ observations of interstellar plasma with Voyager 1. Science. DOI:  10.1126/science.1241681 NASA: whats on the record: https://voyager.jpl.nasa.gov/golden-record/whats-on-the-record/National Geographic: Voyager I leaves Solar System, 2013, https://www.nationalgeographic.com/science/article/130911-voyager-interstellar-solar-system-nasa-science-spaceBild: NASADing Nummer 7 Miga, KH., et al. (2020) Telomere-to-telomere assem

Für einige Probleme gibt's keine Lösung. Zumindest kennen wir keine. Wer eine größere Anzahl von Städten anfahren will und nach der kürzesten Route sucht steht vor einem solchen Problem. Mit jeder zusätzlichen Stadt wächst die Anzahl der möglichen Strecken mehr und mehr ins Unermessliche - so lange, bis selbst die schnellsten Computer der Welt nicht mehr mit dem Berechnen der optimalen Strecke hinterherkommen. Für die Lösung derartiger mathematischen Probleme sind zum Teil Preisgelder in Millionenhöhe ausgesetzt, die bisher nicht gewonnen wurden - und dennoch gibt es Organismen, die solche Probleme scheinbar mit Leichtigkeit lösen, ohne es zu wissen. biophon Folge 09 widmet sich einem solchen Problem und zeigt, wie unverstanden die Natur für uns ist, wie spannend es sein kann, Hummeln kleine Radartracker auf den Rücken zu kleben und wie ein Schleimpilz die Zukunft der Computertechnik mitbestimmen könnte.Quellen:M. Liu et al. (2020), A Slime Mold-Ant Colony Fusion Algorithm for Solving Traveling Salesman Problem. IEEE Access, http://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3035584Lihoreau M. et al. (2012) Radar Tracking and Motion-Sensitive Cameras on Flowers Reveal the Development of Pollinator Multi-Destination Routes over Large Spatial Scales. PLOS Biology. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1001392M. Becker, "Design of fault tolerant networks with agent-based simulation of Physarum polycephalum," 2011 IEEE Congress of Evolutionary Computation (CEC), New Orleans, LA, USA, 2011, pp. 285-291, https://doi.org/10.1109/CEC.2011.5949630Watanabe, S. et. al (2011) Traffic optimization in railroad networks using an algorithm mimicking an amoeba-like organism, Physarum plasmodium. Biosystems.https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2011.05.001Bildquellen:Coverbild: Bjorn S…, Slime mold, CC BY-SA 2.0, via flickr.com

Tief Luft holen, Nase zuhalten, abtauchen! Heute geht es in die Tiefsee. Entstanden unter Claras persönlichen Normaldruckbedingungen (zeitliche Knappheit) beschäftigt sich diese Folge ausführlich mit den metaphorisch-physikalischen Grundlagen des Drucks, beleuchtet daraus resultierende Tauchprobleme und geht der Frage nach, wie es wäre, auf dem Mars 30 Meter tief in 80-prozentigen Alkohol zu tauchen – Tiefenrausch inklusive. Wenn ihr es außerdem auch schon immer geliebt habt, Dinge über dem Bruchstrich zu kürzen, frohlocket, denn auch dafür schaffen wir Möglichkeiten. Für praktische Beispiele der Druckbewältigung wenden wir uns an Wal, Weddellrobbe und Co, an weiche Tiefseeroboter und ihre ebenso weichen lebendigen Vorbilder. Und von ihnen lernen wir: Entweder immer atmen oder von Anfang an gar nicht, im Tiefenrausch nicht mit Walen anlegen, und immer schön weich und wässrig bleiben. Achja, und solltet ihr  manchmal das Gefühl haben, eure Lunge wäre kollabiert, dann seid ihr entweder wirklich in Schwierigkeiten oder ein Pottwal. QuellenLaschi, C., et al. (2021), Soft robot reaches the deepest part of the ocean. Nature News and Views. DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-021-00489-y Li, G., et al. (2021) Self-powered soft robot in the Mariana Trench. Nature. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-03153-z Wang, K., et al. (2019) Morphology and genome of a snailfish from the Mariana Trench provide insights into deep-sea adaptation. Nature ecology & evolution. DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-019-0864-8 Garcia Parraga, D., et al. (2018) Pulmonary ventilation–perfusion mismatch: a novel hypothesis for how diving vertebrates may avoid the bends. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. DOI: https://doi.org/10.1098/rspb.2018.0482BildquellenCoverbild: privatFigure 1 | Designed for the deep. From Li, G., et al. (2021) Self-powered soft robot in the Mariana Trench. Nature.Hier steht die Kraft F senkrecht auf der Fläche A,  public domain, via Wikimedia commonsLocation of the Mariana Trench, CC BY 2.5, via Wikimedia commonsEine junge Weddellrobbe, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia commonsDelfin: privatFunny-and-Scary-Animal-Blobfish, CC BY 2.0, via flickr

01:23:45 Uhr, 26. April 1986. Als Reaktor Nummer 4 des Kernkraftwerks Tschernobyl explodiert und die schwerste Nuklearkatastrophe in der Geschichte der Menschheit ihren Lauf nimmt, ändert sich für die Menschen, die in der Nähe des Kraftwerks leben, alles. 300.000 von ihnen werden in den darauffolgenden Tagen evakuiert, die 2600 Quadratkilometer umfassende Sperrzone rund um den zerstörten Kernreaktor ist noch 35 Jahre nach der Katastrophe unbewohnbar und mit radioaktiv kontaminierten Material verseucht. Doch, was ist eigentlich das Problem an Radioaktivität und Strahlung? biophon-Folge 07 beschreibt am Beispiel des Reaktorunfalls, wie sich Strahlung auf Menschen, Zellen und die Natur auswirkt. Wir erzählen, welche fatalen Folgen Strahlenexpositionen für Organismen hat, wie uns die Ereignisse von Tschernobyl bis heute in Deutschland beeinflussen und wie es in der Sperrzone um das havarierte Kraftwerk im Jahr 2021 aussieht. Die unsichtbare Gefahr, die von Radioaktivität ausgeht sollten wir nicht unterschätzen - denn am Ende beherrscht die Natur den Menschen, nicht andersherum. Das sollten wir niemals verwechseln.Quellen:Berrington de González, A., & Darby, S. (2004). Risk of cancer from diagnostic X-rays: estimates for the UK and 14 other countries. Lancet. http://doi.org/10.1016/S0140-6736(04)15433-0International Atomic Energy Agency (2006). Environmental Consequences of the Chernobyl Accident and their Remediation: Twenty Years of Experience. https://www-pub.iaea.org/mtcd/publications/pdf/pub1239_web.pdfBundesamt für Strahlenschutz (2016). Die Kontamination von Lebensmitteln nach der Reaktorkatastrophe von Tschernobyl. https://www.bfs.de/SharedDocs/Downloads/BfS/DE/broschueren/ion/stth-lebensmittel.pdfMousseau, T.A. &  Møller, A.P. (2014). Genetic and Ecological Studies of Animals in Chernobyl and Fukushima. Journal of Heredity. https://doi.org/10.1093/jhered/esu040Free Documentary Nature (YouTube, 2021). Wildlife Takeover: How Animals Reclaimed Chernobyl. https://youtu.be/XaUNhqnpiOEBildquellen:Coverbild: ArticCynda, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia CommonsRed Forest (Warnschild): Timm Suess, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia CommonsISO-Symbol Radioaktivität: Maxxl2, Public domain, via Wikimedia CommonsKernspaltung: Stefan-Xp, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia CommonsZerstörter Reaktor 4, KKW Tschernobyl: atomicallyspeaking, CC BY-SA 2.0, via flickr: https://www.flickr.com/photos/148075881@N07/33004544191Elephant's foot: (c) University of Washington Dept. of Chemistry: Elephant's foot (melted uranium fuel), InC 1.0 (http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/), https://digitalcollections.lib.washington.edu/digital/collection/chernobyl/id/233/

Breaking News: Die NASA landet ihren Rover “Perseverance” auf dem Mars. Und da Clara ihren Kopf seitdem sowieso voller Sterne hat, machen wir in dieser Folge einen Ausflug ins All und unterhalten uns über all (haha) die spannenden, skurrilen und erstaunlichen Experimente und Erkenntnisse, die uns die biowissenschaftliche Forschung im Orbit bisher beschert hat. Oder zumindest werfen wir einen Blick in jenes weite Feld, denn alle Themen abzudecken, wäre in der Tat ein großer Schritt für einen kleinen Podcast. Die Auswahl der Themengebiete erfolgt daher eher nach dem Kriterium der Wortwitztauglichkeit - so geht es um Antronauts, um Safe Space Salad und um Mondbäume. Und darum, dass wir in diesem Sonnensystem nur gemeinsam etwas reißen können. Also schnallt euch an! Und immer daran denken: Sie schwebt nicht, sie schwimmt nicht - sie fällt.QuellenWitze, A.  (2020) Astronauts have conducted nearly 3,000 science experiments aboard the ISS. Nature.  DOI: 10.1038/d41586-020-03085-8Countryman, SM., et al. (2015) Collective search by ants in microgravity. Frontiers in Ecology and Evolution . https://doi.org/10.3389/fevo.2015.00025Vaas, R. (2007) Woher Wurzeln wissen, wo unten ist.  wissenschaft.de. Paul, A., et al. (2013) Fundamental plant biology enabled by the space shuttle. American journal of botany . https://doi.org/10.3732/ajb.1200338Garrett-Bakelman, FE et al. (2019) The NASA Twins Study: A multidimensional analysis of a year-long human spaceflight.  Science.   DOI: 10.1126/science.aau8650 AudiodateienAudio clip of radio transmission between Apollo and Soyuz (shortened), NASA History Division, HQ Archives, ASTP (Apollo-Soyuz-TestProject) Video: President Ford calls to hold a personal interview with the crewmembers  (nur audio verwendet), NASA History Division, HQ Archives, ASTP (Apollo-Soyuz-TestProject)BildquellenMars Perseverance Sol 0: Front Left Hazard Avoidance Camera (Hazcam), 18. Februar 2021,  NASA/JPL-Caltech; Public domain, via NASAThe historic handshake between Stafford and Leonov, NASA; Public domain, via Wikimedia CommonsISS mit ATV-2 am 7. März 2011, aufgenommen aus dem Space Shuttle Discovery; Public domain, via Wikimedia CommonsLaika, dog launched into space on stamp from Rumania Posta Romania , 1957, 1,20 Lei Michel stamp catalogue (East-Europe part 4) number: 1685; Public domain, via Wikimedia CommonsThe Ants In Space CSI-06 investigation, Public domain, via NASA Plaque at the base of the Fort Smith, Arkansas, Moon Tree; CC BY-SA 4.0, via Wikimedia CommonsLettuce grown in space aboard ISS, NASA; Public domain, via Wikimedia CommonsImage taken by the panoramic camera (PCAM) on board the Chinese Yutu 2 lunar rover as it looked back at the Chang'e 4 lander;  CC BY-SA 4.0, via Wikimedia CommonsIdentical twin astronauts, Scott and Mark Kelly; Public domain, via NASAZinnia flower floating inside ISS, Earth in the background, NASA; Public domain, via Wikimedia Commons

Pflanzen stehen den ganzen Tag nur herum? Weit gefehlt! In dieser Folge biophon werfen wir einen Blick hinter (oder besser: unter) die Kulissen der Pflanzenwelt und erklären, warum diese faszinierenden Organismen weitaus mehr drauf haben, als wir oft denken. Das Pflanzenreich ist vernetzt, gesprächig, fürsorglich, umtriebig, manchmal auch hinterhältig und gemein. Wenn wir im Wald spazieren gehen können wir nur vage erahnen, was sich unter unseren Füßen abspielt. Das Geplapper der Bäume, die ständigen Warnmeldungen, die zahlreichen Interaktionen der Pflanzen untereinander und die riesige Datenleitung, die alles miteinander verbindet nehmen wir nur wahr, wenn wir uns Teile davon auf die Pizza legen. Wer Pflanzen schon immer „langweilig“ fand sollte diese Folge auf keinen Fall verpassen!Quellen:Deeg, J. (2018) Unterschätzte Botanik: Die vernetzte Welt der Pflanzen. (Spektrum). https://www.spektrum.de/news/die-vernetzte-welt-der-pflanzen/1598658Muroi, A. et al. (2011). The Composite Effect of Transgenic Plant Volatiles for Acquired Immunity to Herbivory Caused by Inter-Plant Communications. Plos One. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0024594Elhakeem, A. et al. (2018). Aboveground mechanical stimuli affect belowground plant-plant communication. Plos One. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0195646Falik, O. et al. (2011). Rumor Has It…: Relay Communication of Stress Cues in Plants. Plos One. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0023625Gagliano, M. et al. (2012). Towards understanding plant bioacoustics. Trends in Plant Science. http://doi.org/10.1016/j.tplants.2012.03.002Simard, S. W. et al. (1997). Net transfer of carbon between ectomycorrhizal tree species in the field. Nature. http://doi.org/10.1038/41557Ekblad, A. et al. (2013). The production and turnover of extramatrical mycelium of ectomycorrhizal fungi in forest soils: role in carbon cycling. Plant and Soil. http://doi.org/10.1007/s11104-013-1630-3Bildquellen:Buckelwal: Dr. Louis M. Herman., Public domain, via Wikimedia CommonsBiolumineszenz (Fisch): Edith Widder/HBOI, Public domain, via Wikimedia CommonsMykorrhizza (Wurzelspitzen): Ellen Larsson, CC BY 2.5, via Wikimedia Commons

Impfen - Wie geht das überhaupt? Und was passiert in unserem Körper, wenn unser Immunsystem einen Erreger bekämpft?In dieser Folge fangen wir ausnahmsweise wirklich von vorne an – und erklären erstmal, wer da eigentlich in unserem Intro zu hören ist. Es folgt eine sehr gute Frage und ein wirklich tagesaktuelles Thema, das dennoch in der Vergangenheit beginnt. Mit Kühen. Und einem visionären Landarzt. Und mit nichts Geringerem als einer der größten Errungenschaften der Medizingeschichte – dem Impfen. Geschmückt durch zahlreiche Militärvergleiche und ungewöhnlich viel Gekicher, wühlen wir uns durch die prinzipiellen Abläufe einer Immunantwort und versuchen, zu erklären, wie Impfen funktioniert und wie es unser Immunsystem trainiert. Ein Schlusswort? Habt keine Angst vor der Nadel. Und leckt keine Leute an.Links zu ausgesprochenen Empfehlungen: Die Balmis-Expedition, Geschichten aus der Geschichte, Folge 224, https://www.geschichte.fm/podcast/zs224/Last Week Tonight with John Oliver, Vaccines, from 26.06.2017, https://www.youtube.com/watch?v=7VG_s2PCH_c&t=2sCoverbild:  Dr Jenner performing his first vaccination on James Phipps, a boy of age 8. May 14th, 1796, by Ernest Broad, Public domain, via Wikimedia commonsQuellen:Elliot, Charles W. , The three original publications on vaccination against smallpox in The Harvard classics Volume 38,  Internet Archive, 24.01.2021, https://archive.org/details/harvardclassics38eliouoft/page/144/mode/1upSmallpox, Health Topics, World Health Organisation, 24.01.2021,  https://www.who.int/health-topics/smallpoxKV Impfsurveillance, Vacmap - Masern-Impfquote in Deutschland,  Vacmap, 24.01.2021, http://www.vacmap.de/Bildquellen: Dr Jenner performing his first vaccination on James Phipps, a boy of age 8. May 14th, 1796, by Ernest Broad, Public domain, via Wikimedia commonsThomas Jefferson to G. C. Edward Jenner. -05-14, 1806. Manuscript/Mixed Material. , Public domain, via https://www.loc.gov/item/mtjbib016128/. Paul Ehrlich: Eduard Blum,  CC BY 4.0  via Wikimedia commonsVereinfachtes Schema der Vorgänge bei der primären Immunantwort, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia commons

Dinosaurier sind faszinierend. Viele von uns wissen das noch aus ihrer Kindheit, als wir gespannt in Büchern geblättert und mit Modellen gespielt haben. Schade eigentlich, dass sie ausgestorben sind… Sind sie das? Was wäre, wenn sie noch leben? Was wäre, wenn sie unter uns sind, wir sie jeden Tag sehen und hören? Und was wäre, wenn sie ganz anders ausgesehen haben, als wir denken? Die dritte Folge biophon erzählt die Geschichte der Dinosaurier bis in die Gegenwart - auf der Basis wissenschaftlicher Erkenntnisse anstelle populärer Dinosaurier-Filme - und zeigt, warum wir unsere Vorstellungen dieser Tiere möglicherweise grundlegend verändern müssen.Coverbild: Tyrannosaurus on a watering hole, (c) Damir G. Martin, www.damirgmartin.comQuellen:Norell, M. A., & Xu, X. (2004). FEATHERED DINOSAURS.  Annual Review of Earth and Planetary Sciences. http://doi.org/10.1146/annurev.earth.33.092203.122511Li, Q. et al. (2012). Reconstruction of Microraptor and the evolution of iridescent plumage. Science. http://doi.org/10.1126/science.1213780Xu, X. et al. (2007). A gigantic bird-like dinosaur from the Late Cretaceous of China. Nature. http://doi.org/10.1038/nature05849Zhang, F. et al. (2008). A bizarre Jurassic maniraptoran from China with elongate ribbon-like feathers. Nature. http://doi.org/10.1038/nature07447Xu, X. et al. (2004). Basal tyrannosauroids from China and evidence for protofeathers in tyrannosauroids. Nature. http://doi.org/10.1038/nature02855Zheng, X.-T. et al. (2009). An Early Cretaceous heterodontosaurid dinosaur with filamentous integumentary structures. Nature. http://doi.org/10.1038/nature07856Bildquellen: Coverbild: Tyrannosaurus on a watering hole, (c) Damir G. Martin, www.damirgmartin.comSolnhofener Steinbruch: Presse03, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia CommonsArchaeopteryx-Fossil: James L. Amos, CC0, via Wikimedia CommonsArchaeopteryx-Zeichnung: DataBase Center for Life Science (DBCLS), CC BY 4.0 via Wikimedia CommonsSinornithosaurus: FunkMonk (Michael B. H.), CC BY-SA 3.0 via Wikimedia CommonsMicroraptor: Fred Wierum, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia CommonsGigantoraptor: Debivort, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia CommonsEpidexipteryx: Nobu Tamura   (nobu.tamura@yahoo.com , www.palaeocritti.com), CC BY 3.0 via Wikimedia CommonsYutyrannus: Tomopteryx, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia CommonsFedern in Dinosauriern: Cladogram by Kiwi Rex, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

In der zweiten Folge Biophon sind Erik und Clara immer noch etwas nervös und warnen prophylaktisch gleich zu Anfang vor Stottern und überspanntem Lachen. Doch dann wird alles gar nicht so schlimm und spätestens, als die Geschichte beginnt, haben sich die beiden ganz gut zurechtgeruckelt.  Es geht diesmal um Zeiten der Krise, um unfreiwillige Studienteilnehmer und um Giraffen, die alle in einem bestimmten Teilgebiet der Genetik eine Rolle spielen.  Wer jetzt schon weiß, wovon Clara da erzählt, dem gebührt Respekt. Wer noch ein bisschen mehr Input braucht, der sei herzlich zum Reinhören eingeladen.QuellenSmith, C. A. (1947). The effect of wartime starvation in Holland upon pregnancy and its product. American Journal of Obstetrics & Gynecology. https://doi.org/10.1016/0002-9378(47)90277-9Roseboom, T. J et al. (2001). Effects of prenatal exposure to the Dutch famine on adult disease in later life: an overview. Twin Research and Human Genetics. https://doi.org/10.1375/twin.4.5.293Veenendaal, M. V. et al. (2013). Transgenerational effects of prenatal exposure to the 1944–45 Dutch famine. BJOG: An International Journal of Obstetrics & Gynaecology. https://doi.org/10.1111/1471-0528.12136Heard, E., & Martienssen, R. A. (2014). Transgenerational epigenetic inheritance: myths and mechanisms. Cell. https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.02.045Loison, L. (2018). Lamarckism and epigenetic inheritance: a clarification. Biology & Philosophy. https://doi.org/10.1007/s10539-018-9642-2Skinner, M. K. (2014). Environmental stress and epigenetic transgenerational inheritance. BMC medicine. https://doi.org/10.1186/s12916-014-0153-y

Manchmal sind es die kleinen Dinge, die große Wellen schlagen: die erste Folge biophon erzählt die Geschichte eines unscheinbaren Steines aus der geologischen Tiefkühltruhe der Erde, der nichts weniger als eine der fundamentalsten Fragen der Menschheit beantwortet - oder doch nicht? Clara und Erik laden Euch auf eine Reise durch das Hin- und Her der wissenschaftlichen Forschung ein und zeigen, wie neue Erkenntnisse Euphorie auslösen und wieder dämpfen können. Quellen:McKay, D. S. et al. (1996). Search for past life on Mars: possible relic biogenic activity in martian meteorite ALH84001. Science. http://doi.org/10.1126/science.273.5277.924Buseck, P. R. et al. (2001). Magnetite morphology and life on Mars. PNAS. http://doi.org/10.1073/pnas.241387898McKay, C. P. Et al. (2003). Magnetotactic bacteria on Earth and on Mars. Astrobiology. http://doi.org/10.1089/153110703769016361Bildquellen:NASA, Public domain, via Wikimedia CommonsAudio:William J. Clinton Presidential Library, https://www.youtube.com/watch?v=pHhZQWAtWyQ

biophon - der Podcast, in dem Clara und Erik die kleinen und großen Geschichten aus (Bio)wissenschaft und Forschung erzählen. Los geht's pünktlich zum Start in das neue Jahr am 01.01.2021. Im Trailer stellen wir uns bis dahin schonmal vor.