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In der Küche emulgieren wir Fett und Wasser, kochen Proteine, backen Kohlenhydrate und genießen die Resultate. Ist das etwa Wissenschaft? Keine Frage, denn wie dabei Moleküle am Herd und zu Tisch für hohen Genuss sorgen, werden wir mit dem Blick des Physikers genauer unter die Lupe nehmen. Dazu „kochen“ wir uns durch ein Menü und verfolgen, wie Physik und Chemie den Kochlöffel lenken. Schnell kristallisieren sich elementare Prinzipien heraus. Allein Gegensatz, also die Unmischbarkeit von Fett und Wasser erhebt die Küche zu einem Labor. Das Braten oder Kochen eines Fleischstücks eröffnet einen Einblick in die vielfältige Welt der Proteine. Diese führt uns aber nicht nur zu profanen Küchenanwendungen, sondern im gleichen Maße zu aktuellen Forschungsthemen. Die Physik der Proteinfaltung oder das Stabilisieren von Grenzflächen mit sequenzierten Copolymeren, Proteinen oder kleinen Molekülen sind nur wenige Beispiele aus dem breiten Themenkomplex. Hohe Kochkunst geleitet uns gleichsam zu spannenden Fragen aus der Physik der kondensierter Materie oder Lebensmitteltechnologie. Was verrät uns Teig über dessen Fließverhalten vom komplizierten Wechselspiel zwischen Stärke, Stärkekörnern und Proteinen? Spätestens beim Dessert stechen Hydrogele, Hydrokolloide und Polyelektrolyte Physikern besonders ins Auge, denn deren Wasserbindung, Quellverhalten und elastische Eigenschaften erweitern die klassische Struktur - Eigenschaftsbeziehung der Materialforschung um die gastronomische Komponente: den Geschmack. Dann vereinen sich komplexe Fluide und kondensierte Materie zum reinen Genuss. Molekularküche ist daher weit mehr als ein Teilaspekt der Küchenpraxis, Molekularküche öffnet die Türen für ein interdisziplinäres Forschungsgebiet zwischen Physik, Chemie und Lebenswissenschaften.

Jeder will alt werden - keiner will alt sein. Es sei denn, er bleibt dabei gesund. Ein Grund für die Zunahme von Erkrankungen im Alter könnten Schäden in der DNA sein, die sich im Laufe des Lebens ansammeln. Jede Zelle des menschlichen Körpers hat nämlich pro Tag etwa 10 000 DNA Schäden zu verkraften. Nur ein extrem effizientes DNA Reparatursystem mit über 100 Reparaturmolekülen und etwa 10 verschiedenen Reparaturwegen verhindert, dass unsere Erbinformation bereits im Kindheitsalter unbrauchbar wird. Dennoch, das DNA Reparatursystem des Menschen ist nicht so exakt wie das von Vögeln, die als Nachfolger der Dinosaurier in der Evolution reifer sind als Säugetiere. Vögel verwenden den genauen Reparaturweg HRR, Menschen eher das ungenaue NHEJ. Vögel erreichen ein sehr viel höheres Alter als Säugetiere ähnlicher Größe (Kanarienvogel 15 Jahre, Maus 3 Jahre --- Papagei 60 Jahre, Ratte 6 Jahre ). Um die molekularen Ursachen hierfür zu verstehen, werden am Leibniz Institut für Altersforschung in Jena feinstgebündelte Laser verwendet, um mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung im Zellkern DNA Schäden zu erzeugen. Mit Hilfe fluoreszierend gemachter Reparaturproteine wird dann der zeitliche Ablauf der Reparaturprozesse direkt im Mikroskop beobachtet. Menschliche Zellen beginnen zwar immer mit dem ungenauen Reparaturweg, können aber unter bestimmten Voraussetzungen auf den genauen umschalten. Wenn man das durch Medikamente oder Ernährung beeinflussen könnte, wäre ein wichtiger Schritt hin zum gesunden Altern von Menschen getan.

Stress hat einen bedeutenden Einfluss auf emotionale und kognitive Prozesse. Untersuchungen haben gezeigt, dass das Nebennierenrinden-Hormon Cortisol, welches unter Stress vermehrt ausgeschüttet wird, den Gedächtnisabruf behindert. Diese Hormonwirkung kann in Prüfungssituationen zum berüchtigten „Blackout“ beitragen , bei welchem man sich nicht mehr an das Gelernte erinnern kann. Diese hemmende Wirkung von Cortisol auf den Gedächtnisabruf könnte allerdings auch positive Effekte haben, nämlich dann, wenn es sich um traumatische oder angstvolle Gedächtnisinhalte handelt. In der Tat haben wir erste Hinweise gefunden, dass Cortisolgaben bei Patienten mit einer posttraumatischen Belastungsstörung und bei Patienten mit Phobien positive Effekte haben.

Die Wale, eine der bemerkenswertesten Ordnungen der Säugetiere, haben eine lange Stammesgeschichte. Vom Menschen wurden sie als reichhaltige Ressource des Ozeans genutzt. Durch den industriell betriebenen Walfang durch mehrere Walfangnationen wurden die Wal-Bestände massiv geplündert: Angesichts gefährdeter Populationen wurde 1946 die ‚International Whaling Commission’ (IWC) mit dem Ziel gegründet, den Walfang so zu regulieren, dass die Bestände erhalten bleiben oder sich sogar langsam erholen. Die IWC ‚schützt’ Wale insofern, dass Bestände im Hinblick auf eine zukünftige Nutzung zur Verfügung stehen. 1986 trat dann ein Moratorium für den Kommerziellen Walfang in Kraft. Erlaubt sind nur noch das ‚Aboriginal Subsistence Whaling’ (für arktische Völker) und das problematische ‚Scientific Whaling’. Allerdings zeigt es sich, dass die Gefährdung der Wale nur zu einem kleinen Teil durch Walfang gegeben ist; hauptsächliche Bedrohung ist die umfassende Übernutzung der Ozeane durch den Menschen.

Der Ansatz den Körper- und Spurenfossilienbericht zu kombinieren hat zu vielen neuen Erkenntnissen der frühen Evolution der Dinosaurier geführt. So zeigt das zeitgleiche Auftreten von Sauropoden und Prosauropoden, dass letztere nicht als direkte Vorfahren der Sauropoden in Frage kommen. Die Frage nach den ältesten, echten Sauropoden seien es Körper- oder Spurenfossilien blieb bisher jedoch noch offen. Antenonitrus aus dem Nor (Späte Trias) von Südafrika wird heute als ältester Skelettrest eines vierfüssigen Sauropoden angesehen. Wenig jünger ist Isanosaurus aus der Nan Phong Formation (Späte Trias) von Thailand. Die ältesten Spuren die auf frühe Sauropoden deuten, kommen aus der späten Trias von Argentinien, ihre klare Bestimmung steht aber noch aus. Das älteste Spurentaxon das klar von Sauropoden stammt, ist Eosauropus aus der Chinle Formation des westlichen Nordamerika. Spuren die zu Prosauropoden gehören, kennen wir von mehreren Lokalitäten aus dem Schweizerischen Nationalpark und neuerdings auch aus dem Gebiet der Bergüner Stöcke. Die ältesten Sauropoden- Trittsiegel mit leicht reduzierten Zeheneindrücken sind aus dem frühen Unterjura von Norditalien bekannt geworden. Die neuen Funde von eindeutigen Sauropoden-Trittsiegeln aus der Kössen Formation (Alplihorn Member; Spätes Norian) stammen aus der Ela-Decke in der Nähe von Bergün (Graubünden) und wurden 2006 entdeckt. Die am besten erhaltenen Trittsiegel zeigen kleine Vorderfüsse, sowohl Vorder- wie auch Hinterfüsse zeigen keine Zeheneindrücke. Sie sind klar verschieden von den bisher bekannten Spuren aus Nordamerika und dem Nationalpark. Sie stellen mit grosser Wahrscheinlichkeit den ältesten Nachweis hoch entwickelter Sauropoden in der Welt dar. Im August 2007 wurden neue, mehrere tiefe Hinterfusseindrücke entdeckt. Sie liegen im höheren Bereich des Schesaplana Member (Kössen Formation, Rhaetian). Ihre Morphologie und ihr Umriss, wie auch die fehlenden Zeheneindrücke bestätigen das gleichzeitige Auftreten von Prosauropoden und hochentwickelte Sauropoden. 2008 konnte während einer Helikopter- Prospektion in mehreren Steilwänden des Tinzenhorns und benachbarter Gipfel neue Spuren ausgemacht werden. Die Prosauropoden-Fährten im Nationalpark (Diavel Formation; Norian), die frühjurassischen Fährten in Norditalien und die neuen Funde in den Bergüner Stöckenn werden in der nahen Zukunft unsere Erkenntnis über die frühe Evolution der Sauropoden stark erweitern.

Als Naturwissenschafter sehe ich die Diamanten nicht durch die Brille "Liebe & Reichtum" sondern als faszinierendes und exotische Mineralien aus dem oberen Erdmantel, die dank einem rasanten Aufstieg an die Oberfläche von der Phasenumwandlung verschont blieben. Dass das härteste Mineral aus nur einem Element kristallisiert und hier eigentlich als Graphit vorliegen müsste, ist weithin bekannt. Weniger bekannt sind die verschiedenen Diamant Typen, welche sich aus der Anwesenheit von Spurenelementen (N, B) sowie aus der Aggregatsform der Stickstoffe ergeben. Daraus bildeten sich Diamanten mit unterschiedlichen Eigenschaften, Farben und physikalischen Verhalten. Das gemmologische Labor der schweizerischen Schmuckbranche SSEF ist seit Jahren ein Magnet für grosse und kleine Diamanten, welch hier für den Handel identifiziert und zertifiziert werden. Auf dem Weg vom Rohdiamant zum geschliffenen Brillanten gibt es einige Klippen zu umsegeln. Schliesslich sollte der Edelstein möglichst gross, farblos, rein und gut geschliffen sein: die 4 C's Carat, Colour, Clarity und Cut werden beurteil und bestimmen den Preis. Bei mittleren und schlechteren Qualitäten eröffnet sich ein Arsenal an Behandlungsmöglichkeiten, um aus einem hässlichen Entlein ein strahlender Schwan zu machen. Spektroskopische Analysen (FTIR, UV-VIS, Raman) bringen alles an den Tag. Auch synthetische Diamanten nach dem klassischen Flussmittelverfahren bei HP/HT (Hochdruck /Hochtemperatur) wie auch nach der CVD Methode gebildet stellen im Labor des SSEF Schweizerischen Gemmologischen Institutes in Basel keine Probleme der Identifikation dar. Noch weniger ist das Erkennen der Imitationen problematisch, obwohl in Modeschmuck und bei Fernsehwerbung mit der Benennung solcher Imitate oft irreführend angepriesen wird.

Hauttumore sind weltweit die häufigsten malignen Erkrankungen. Gemäss der amerikanischen Skin Cancer Foundation sind etwa ein drittel aller Malignome Hauttumore. Die Kosten für die Behandlung von nicht pigmentierten semimalignen und malignen Hauttumoren in Amerika werden jährlich mit über 500 Millionen Dollars angegeben. Exakte Angaben sind aber bis heute nicht erhältlich, da Hauttumoren noch zu wenig systematisch registriert werden. Die Inzidenz von Basaliomen wurde 1995 für Amerika mit 1,2 Millionen beziffert. Schätzungen ergeben, dass jeder 6. Amerikaner im Laufe seines Lebens einen malignen Hauttumor entwickeln wird. Basaliome sind für etwa 60 - 70% der Hautmalignome verantwortlich, 15 - 20% sind Spinaliome und etwa 10% werden durch Melanome verursacht. Seltenere Tumorformen finden sich in rund 2 - 3%. In besonders stark aktinisch belasteten Körperregionen, wie z.B. der Nase, entwickeln sich etwa ein viertel aller Epitheliome. Das Risiko ein Basaliom, ein Spinaliom oder ein Lentigo maligna Melanom zu entwickeln steigt kontinuierlich mit höherem Alter. Demgegenüber steht der Häufigkeitsgipfel des superfiziell spreitenden Melanomes und des nodulären Melanomes im mittleren Lebensalter. Bei der erstgenannten Gruppe ist die kumulierte Gesamt-UV-Dosis von entscheidender Bedeutung. Neue Untersuchungen ergaben, dass sich nicht nur beim Melanom sondern auch beim Basaliom und Spinaliom neben der kumulierten UV-Dosis die akute intermittierende Sonnenexpositionen mit anschliessenden Sonnenbränden in der Kindheit ungünstig auswirken. Das energiereiche UV-B ist vorwiegend für die Hautkarzinogenese verantwortlich. Der UV-B Anteil (280-320 nm) des Sonnenlichtes führt einerseits direkt zu einer Schädigung der DNA und andererseits entsteht eine Immunsuppression, welche die Tumorelimination hemmt. UVB führt zu Mutationen des Tumor-Suppressorgenes p53, welche die Entwicklung von Malignomen fördert. Dennoch müssen für Basaliome, die nicht an sonnenexponierten Stellen entstehen, andere Mechanismen als eine Mutation im p53 Tumor-Suppressorgen bedeutsam sein. Johnson et al. fanden eine Mutation im sogenannten "patched" Gen als Verursacher des Basalzell-Karzinom Syndromes. Interessanterweise fanden sie diese Mutation auch vereinzelt in sporadisch auftretenden Basaliomen. Das längerwellige UV-A (320-400 nm) scheint ein wichtiger Kofaktor für die Karzinomentstehung zu sein. Neben UV-Exposition prädisponieren Immunsuppression und chronische Narben zur Entwicklung von Hautmalignomen.

Auch 150 Jahre nach der Veröffentlichung von Charles Darwin's bahnbrechendem Werk „Über die Entstehung der Arten“ sind uns die genauen Mechanismen, wie neue Arten entstehen, weitgehend unbekannt. Um dieser Frage auf den Grund zu gehen untersuchen Evolutionsbiologen wie wir besonders artenreiche und vielfältige Gruppen von Organismen mithilfe modernster Methoden, wie z.B. der Genetik. In unserem Falle sind es die Buntbarsche in den großen Seen im ostafrikanischen Grabenbruch, denen unser besonderes Interesse gilt. Nicht weniger als 1500 Arten von Buntbarschen leben in den Seen Viktoria, Malawi und Tanganjika, wobei die Arten innerhalb von nur einigen Millionen bis wenigen Tausend Jahren entstanden sind. Aufgrund ihrer Vielfalt und der unglaublichen Geschwindigkeit der Artbildungsprozesse gelten die Buntbarsche als eines der wichtigsten Modell-Systeme der Evolutionsbiologie. Besonders die Prozesse, die zur Artaufspaltung führen, und das Zusammenspiel von ökologischen Faktoren und der Entstehung neuer Arten werden anhand des Buntbarsch- Modells untersucht. Das erstaunliche und einzigartige der so genannten Buntbarsch-Artenschwärme (“species flocks”) der großen ostafrikanischen Seen ist ihre unglaubliche ökologische und morphologische Vielfalt sowie ihre Verhaltensweisen. Praktisch jede erdenkliche ökologische Nische ist mit einer hochspezialisierten Art besetzt. Es gibt Algen- und Aufwuchsfresser, deren Bezahnung jeweils auf eine bestimmte Pflanzennahrung spezialisiert ist, es finden sich Insektenfresser mit eher schnabelförmigen Mäulern, Freiwasser Buntbarsche, die sich von Plankton ernähren oder anderen Fischen nachstellen, oder die bizarr anmutenden Schuppenfresser, die sich von den Schuppen anderer Fische ernähren. Die haben dann e i n nach links oder ein nach rechts ausgerichtetes Maul. Auch die Verhaltensweisen, insbesondere das Paarungs- und Brutpflegeverhalten, sind hochkomplex. Männchen der artenreichsten Buntbarschgruppe etwa haben Ei-Atrappen auf ihren Afterflossen, denen bei der Paarung eine besonders wichtige Rolle zukommt.

Es wird angenommen, dass Parasiten so evoluieren das sie die Ausbeutung ihrer Wirte optimieren, während Wirte so evoluieren das sie den durch Parasiten zugeführten Schaden minimieren. In Modellen zur Koevolution wird eine sehr hohe Spezifität der Wirt – Parasit Wechselbeziehung vermutet, da die Modelle anderenfalls nicht funktionieren. Spezifische Wechselbeziehungen ergeben sich durch eine schnelle gegenseitige Reaktion der Antagonisten auf Selektion. In meines Vortrages werde ich Experimente vorstellen, mit welchen wir versuchen, Einzelheiten der Wirt-Parasit Co-Evolution zu verstehen. Ich zeige, dass Wirt-Parasit Wechselbeziehungen tatsächlich sehr spezifisch sind, und dass sich Populationen sehr schnell verändern können als Antwort auf die durch Parasiten herbeigeführte Selektion. Im weiteren befasst sich mein Vortrag mit den Folgen der Wirt-Parasit Koevolution. Das Studienobjekt meiner Arbeit zur Koevolution sind Wasserflöhe der Art Daphnia magna und ihren Parasiten. Der natürliche Lebensraum von Wasserflöhen sind stehende Gewässer. Im Labor pflanzt sich D. magna durch Jungfernzeugung mit einer Generationenzeit von nur 10 Tagen fort. Die Populationen lassen sich sowohl im Labor wie im Feld gut untersuchen. Die Parasiten der Wasserflöhe sind vor allem Microsporidien und Bakterien ein.

Verschiedene Erkrankungen des Skelettes äussern sich insbesondere in einem Verlust von Knorpel- und/oder Knochengewebe. Tritt dieser Verlust auch noch in stark belasteten Regionen des Skelettes auf, beispielsweise im Kniegelenk, ist dies häufig mit starken Schmerzen verbunden. Zumindest für die Knorpelregeneration stehen breit anwendbare, auf Arzneimitteln basierende Ansätze nicht zur Verfügung. Für den Knochen trifft dies eingeschränkt ebenfalls zu. Abhilfe erhofft man sich von der Gewebezucht, dem "Tissue Engineering". Hier versucht man das Zielgewebe ausserhalb des Körpers so zu erzeugen, dass es nach der Implantation sofort ausreichende Funktionen übernimmt, um die Erkrankung zu beseitigen oder zumindest zu lindern. Dabei werden dem Patienten zunächst Zellen entnommen. Besondere wissenschaftliche und klinische Aufmerksamkeit geniessen momentan adulte Stammzellen, weil sie sich gut ausserhalb des Körpers vermehren lassen (Proliferation) und weil sie verschiedene Zielgewebe bilden können (Differenzierung), je nachdem in welcher Umgebung man sie kultiviert. Ein Ansatz, wie man mit diesen Stammzellen "kommuniziert", um deren Differenzierung zu beeinflussen, wird während des Vortrages vorgestellt. Die Ausbildung dieser Zielgewebe ist ein drei-dimensionales Problem, wenn man sich das Endziel der klinischen Anwendung setzt. Diese Dreidimensionalität versucht man zu steuern, in dem man geeignete Biomaterialien in der Form herstellt, wie das spätere Zielgewebe aussehen soll, gewissermassen als Strukturgeber. Dabei soll dieses Biomaterial die Form vorgeben und diejenige mechanische Stabilität aufweisen, die notwendig ist, dass sich das Zielgewebe ausbilden kann. Weiterhin sollte das Biomaterial nach der Implantation abbaubar sein (Resorption) und vollständig von körpereigenem Gewebe ersetzt werden. Wir haben uns auf Biopolymere konzentriert, die im Gegensatz zu synthetischen Materialien aus Naturrohstoffen gewonnen werden. Das Seidenfibroin - es kann aus Spinnen- oder aus Seidenraupenspinnerseide isoliert werden - ist dabei als besonders geeignet aufgefallen, weil es bemerkenswerte mechanische Eigenschaften besitzt, die denen des Kevlar - eine synthetische Faser - in einigen mechanischen Parametern ebenbürtig oder sogar überlegen sind. Am Beispiel der Spinne wird im Vortrag gezeigt werden, welchen Ansatz die Natur zur Bildung von Seiden realisiert hat und wie wir diesen Prozess in Teilen im Labor nachstellen, damit wir unserem Ziel - der Erzeugung von Biomaterialien - näher kommen. Ein weiterer Fokus dieses Vortrages wird der Vergleich von rein pharmakologischen Ansätzen zur Knochenregeneration mit denen des "Tissue Engineerings" und der Anwendung von Stammzellen sein.

Vögel sind die attraktivste Gruppe von Lebewesen, die wir kennen, und besonders faszinieren ihre ausgeprägten Wanderungen. Jahrhunderte lange Beobachtung und modernste Technik der letzten Jahrzehnte vermitteln inzwischen ein recht umfassendes Bild der Phänomenologie des Zuges, nach deren kursorischer Betrachtung Vorstellungen zur Evolution der Wanderungen von Aristoteles bis zur Gegenwart behandelt werden. Die Steuerung des Zuges beruht wesentlich auf genetisch fixierten Raum- Zeit-Programmen, die durch sehr schnelle Selektions- und Mikroevolutionsvorgänge angepasst werden können. Die Vorstellung einer neuen Vogelzug-Theorie leitet über zu Änderungen des Zugverhaltens in Verbindung mit der globalen Klimaerwärmung und zu Prognosen für die nächsten Jahrzehnte. Die Ergebnisse von Jahrhunderte langen Beobachtungen und von experimentellen Studien der letzten 25 Jahre machen in ihrer Verbindung Vogelzug zu einem Modell moderner Evolutionsforschung.

Die Alpen sind ein einzigartiger Lebensraum: durch extreme Topographie und Klima bilden sich Ökosysteme, die zwar von einzigartiger Schönheit und kultureller Besonderheit sind, aber auch sehr sensibel auf Umweltveränderungen reagieren. Ein wichtiger Parameter für die Stabilität der alpinen Ökosysteme sind die Böden. Langfristig sind Bodenerosion und Hangrutschungen natürliche Prozesse, die mit dem Gebirgsabtrag einhergehen. In den letzten Jahrzehnten haben Rutschungen und Erosionsschäden im Alpenraum jedoch stark zugenommen. Luftaufnahmen belegen, dass z.B. im Urserentals die abgerutschten Flächen sich zwischen 1959 und 2004 insgesamt verdoppelt haben. Die Ursachen für die Bodenerosion in den Alpen sind bis heute nur wenig erforscht und verunmöglichen eine Prognose für die zukünftige Entwicklung. Vorhersagemodelle sind aber unabdingbar für das Ergreifen wirksamer Gegenmassnahmen vor allem für die Landnutzung. Berechnungen mit statistischen Modellen zeigen, dass sich die räumliche Verteilung der Rutschungen durch die natürlichen Faktoren Hangneigung, geologischer Bodenuntergrund und Gewässernetzdichte erklären lassen, nicht aber die starke Zunahme der Schäden in den letzten Jahren. Diese sind dem Klimawandel und der veränderten Landnutzung zuzuschreiben. Im Urserental wie auch in anderen Alpentälern wurde in den letzten 35 Jahren ein überdurchschnittlich starker Temperaturanstieg von insgesamt 1,8 Grad Celsius gemessen. Parallel dazu findet eine deutliche Zunahme der Intensität starker Regenfälle statt. Beide Faktoren erhöhen die Instabilität der Ökosysteme und insbesondere das Risiko für Bodenrutschungen und flächenhafte Erosion deutlich. Gleichzeitig haben Auswertung von heutigen und zurückliegenden Weidekarten, Dokumente aus dem Talarchiv Urseren und Interviews mit Landwirten, Alpvogt und Kooperationsvorsitzendem ergeben, dass die veränderte Landnutzung von grosser Bedeutung ist. Fazit: Die Untersuchungen tragen zum Verständnis des weltweit besorgniserregenden Phänomens der Zunahme der Bodenerosion bei. Dies ermöglicht eine bessere Einschätzung der Gefahr von Rutschungen in alpinen Gebieten unter zukünftigem Klima- und Landnutzungswandel. Neben der Entwicklung und dem Einsatz neuer Methoden in der Erosionsforschung steht eine potentielle Übertragbarkeit der Methoden auf andere Berggebiete im Fokus der Untersuchungen. Generell verdeutlichen die gewonnen Erkenntnisse, dass eine Eindämmung der Erosion angesichts der sich verändernden klimatischen Verhältnisse nur durch einen schonenden Umgang mit den alpinen Böden erreicht werden kann.

Die Milchstrasse ist unsere Heimatgalaxie. Unsere Erde und unser Sonnensystem liegen innerhalb unserer Milchstrasse, wodurch es uns möglich wird, sie in grösstmöglichem Detail erforschen. Unsere Vorzugsstellung gibt uns die einmalige Möglichkeit, die Entwicklungsgeschichte einer Galaxie anhand der noch vorhandenen "stellaren Fossilien" über Jahrmilliarden zurückzuverfolgen. Auch können wir so die Vorhersagen kosmologischer Modelle zur Galaxienentwicklung testen. Eine wichtige Vorhersage ist die sogenannte hierarchische Strukturentstehung, also die Bildung grosser Galaxien wie der Milchstraße durch das Verschmelzen zahlreicher kleinerer Objekte. Ist ein solcher Kannibalismus innerhalb unserer Milchstrasse tatsächlich beobachtbar? In der Tat hat man in den letzten Jahren spektakuläre Hinweise auf solche Ereignisse gefunden, erkennbar durch gewaltige Ströme aus Material, welches aus kleineren Galaxien herausgerissen wurde. In ferner Zukunft - in einigen Milliarden Jahren - müssen wir dann schließlich selbst damit rechnen, einem solchen Verschmelzungsprozess zum Opfer zu fallen, wenn die Milchstraße und die nahe Andromedagalaxie aufeinander treffen.

Hormonaktive Stoffe sind Chemikalien, die Hormonsysteme beeinflussen und dadurch
Entwicklungsstörungen und Krankheiten bei Mensch und Tier auslösen können. Das Auftreten von
hormonaktiven Stoffen in der Biosphäre hat weltweit gesundheits- und umweltpolitische Bedenken
ausgelöst. Die EU Behörden gehen davon aus, dass über 500 Substanzen, die heute weltweit in
industriellen Prozessen und Produkten zur Anwendung kommen, eine hormonaktive Wirkung entfalten
können. Beunruhigend ist, dass die hormonaktive Wirkung bereits unterhalb der behördlich geprüften
toxischen Grenzwerte eintreten kann. Besonders empfindlich sind höhere Lebewesen während der
Embryonal- und Fötalentwicklung sowie kurz nach der Geburt. Verschiedene hormonaktive Stoffe hat
man in der Muttermilch nachgewiesen, die Exposition scheint unvermeidlich. Neuste Untersuchungen am
Tier zeigen, dass hormonaktive Stoffe das Programm der Genexpression während der Entwicklung
nachhaltig verändern können und dass dies zum gehäuften Auftreten von spezifischen Krankheiten im
fortgeschrittenen Alter führen kann.

Unser Gehirn ist ein faszinierendes Organ. Es besteht aus Millionen von Nervenzellen, welche zu ausgeklügelten Netzwerken verknüpft sind. Diese Netzwerke sind die Schaltstellen, welche praktisch all unsere Handlungen kontrollieren. Wie ist es möglich, dass sich diese Zellen während der Entwicklung immer wieder in richtiger Art und Weise zusammenfinden? Dieser Vortrag wird Einblick in neue Erkenntnisse der Entwicklungs-Neurobiologie geben, und wird darlegen, wie genetische Programme die Identität der Nervenzellen während der Entwicklung bestimmen. Dabei sind viele verschiedene Schritte und Interaktionen von Nervenzellen mit der Umgebung wichtig. Diese Interaktionen bestimmen, welche Netzwerke sich wann bilden und wie diese Netzwerke funktionieren. Bei diesen Mechanismen sind sowohl Diversifikation in verschiedene Arten von Nervenzellen, als auch die Präzision der Verknüpfungen von ausserordentlicher Bedeutung. Schlagen gewisse Schritte fehl, kann es zu Funktionsstörungen im Nervensystem kommen. Erkenntnisse, welche aus diesen entwicklungsbiologischen Studien gewonnen werden, können vielleicht in Zukunft auch helfen, bei Krankheiten oder Verletzungen verlorengegangene Funktionen wieder herzustellen.

Essen geht primär nicht durch den Magen, sondern zuerst durch den Kopf. Wen wundert es daher, dass wir uns vor dem Essen fürchten. Der mittelalterliche Vorkoster ist heute ersetzt durch Beamte und die wissenschaftliche Erkenntnis. Das Vertrauen scheint dadurch nicht besonders gewachsen, weil unser Essen bald nur noch da ist, uns zu ernähren. Wer daran Spass hat, ist fast schon ein Ketzer. Schliesslich wollen die meisten Menschen, die im Überfluss leben, gesund sterben. Vom Verfalldatum bis zur Inhaltstoffliste suggeriert ein modernes Nahrungsmittel Sicherheit, wäre da nicht die Gefahr wegen einer allergischen Reaktion eben doch am Essen zu sterben. Dieser Bedrohung scheint der Esser ausgeliefert zu sein. Verständlich, dass der Spass aufhört, wenn unser Essen gar noch gentechnisch manipuliert wird. Aber ist es das nicht schon lange und könnte nicht gerade die Gentechnik hier Abhilfe bringen? Nur, kann man mit rationalen Argumenten die Angst vor dem Essen bekämpfen? Möglicherweise verlieren wir unsere Ängste, sobald wir zu wenig Essen haben. Derzeit wird diese Situation wieder einmal der entwickelten Welt vor Augen geführt. Es wird daher um die Frage gehen, ob wir bereit sind unsere kritische Haltung neuen Technologien gegenüber abzulegen, falls eine neue, noch grössere Angst uns selber bedroht. Eigentlich sollte ein schlechtes Gewissen dazu ausreichend sein.

Biber im Rhein, in der Birs oder in der Ergolz? 200 Jahre nach ihrer Ausrottung haben die Nager wieder an die Tore zur Region Basel angeklopft – und eindeutige Spuren zeigen: Die sympathischen Nager sind zurück. Was zu Beginn der 10-Jahresaktion HALLO BIBER! von Pro Natura Baselland in manchen Ohren gar ambi­tiös tönte, nimmt konkrete Formen an. Biberbarrieren wurden geöffnet, neuer Biberlebensraum geschaffen. Besonders erfreulich: Das Erreichte hilft nicht nur den Bibern. Von natürlichen Flüssen profitieren unzählige Tier- und noch mehr Pflanzenarten – und wir Menschen. Biber sind wunderbare Sympathieträger und Botschafter für natürliche Gewässer. Sie helfen mit, erfolgreich am Netz natürlicher Flüsse und Bäche in der Region Basel zu knüpfen. Was in der Nordwestschweiz bereits Früchte zu tragen beginnt, soll in weiteren Regionen der Schweiz auf­blühen. Mit den bei HALLO BIBER! gewonnenen Erfahrungen greift Pro Natura den Bibern in weiteren Regionen der Schweiz unter die Arme, z.B. in der Romandie, im Mittelland und in der Ostschweiz. Neue Biberprojekte sollen den sympathischen Nagern Türen öffnen oder – wo sie bereits angekommen sind – dafür sorgen, dass sie sich wohl fühlen. Und damit gleichzeitig einen namhaften Beitrag leisten zu einem schweizweiten Netz natürlicher, biberfreundlicher Fliessgewässer. In diesem Vortrag erfahren Sie das Neuste über die Reise der Biber zurück in ihre alte Heimat, ihre Schwie­rigkeiten und Chancen; und Sie lernen ihr faszinierendes Leben kennen, z.B. ihre Fähigkeiten als Wasser­bauer, Förster oder Taucher.

Among the diverse pollination strategies of orchids, sexual deception is among the most fascinating. Sexually deceptive orchids mimic the sex pheromones of their insect-pollinator species, and pollination occurs when the males attempt to copulate with the orchid flowers. Pollination is highly specific and the floral odor is often of primary importance for pollinator attraction. Sexual deception is widely distributed, and can be found among terrestrial as well as epiphytic orchids, and in many floristic regions. My talk addresses the following topics: 1) What are the mechanisms of pollinator attraction? 2) Why has sexual deception evolved? 3) What are the evolutionary consequences? 1) Mechanisms of pollinator attraction are well understood in certain genera, and have proven to be surprisingly diverse. In the Australian genus Chiloglottis, few specific compounds attract the pollinators, thynnine wasps, whereas in many European Ophrys species, several more commonly found compounds are responsible for attraction of the pollinators, often solitary bees. 2) Since pollination via pollinia, a typical feature of orchids, is an efficient but also risky pollination mode, orchids may often suffer high pollen loss. In a comparative study, we have shown that sexually deceptive orchids have better pollen transfer efficiency than their related food deceptive species, thus suffering lower pollen loss. This result can be explained by the high pollinator-specificity found in sexually deceptive orchids, a possible evolutionary driving force for the evolution of this pollination system. 3) This high specificity has consequences for the speciation within these orchids. As orchids evolve to mimic the sex pheromones of different pollinator species, reproductive isolation is a by-product of the adaptation towards specific pollinators, since sex pheromones often act on a species-specific basis. Thus, by exploiting a community of pollinators, orchids speciate, possibly by genetic changes at only few loci, through pollinator mediated reproductive isolation.

Die Emission von Treibhausgasen durch die Haltung von Wiederkäuern ist seit der jüngsten Klimadebatte stark ins Zentrum des Interesses gerückt. In einem Land wie der Schweiz mit hohem Graslandanteil ist aber damit die Nutzung solcher Grenzlagen ohne Nahrungskonkur­renz zum Menschen möglich und der geleistete Beitrag zur Erhaltung eines touristisch erwünschten Landschaftsbildes ist substanziell. In ihrem Vormagen bilden die Wiederkäuer das Treibhausgas Methan speziell beim Abbau von faserartigen Kohlenhydraten. Obwohl dem ein biologisch sinnvoller mikrobieller Stoffwechselweg zugrunde liegt, kann die Methan­bildung auch gesenkt werden, ohne dass das Tier Schaden erleidet. Das grösste Potenzial hierfür liegt in der Fütterung. Häufig wird vorgeschlagen, dass eine Futterration mit mehr Kraftfutter und weniger Grundfutter hier vorteilhaft wäre, weil dann weniger Faser abgebaut würde. Dies ist aber konträr zu der ansonsten sehr zu befürwortenden Schweizer Strategie, möglichst wenig Kraftfutter einzusetzen. Studien zeigen auch, dass der Effekt von mehr Kraftfutter bei herkömmlichen Rationentypen eher klein ist, und bei der Hofdüngerlagerung wird dann sogar etwas mehr Methan freigesetzt. Mögliche Schweizer Wege zur Methansen­kung sollten daher woanders ansetzen: Es gibt heute bereits einige natürliche Substanzen, die der Nahrung der Kuh zugesetzt werden können, und für die eine gewisse methansenkende Wirkung experimentell belegt wurde. Besonders Erfolg versprechend sind Extrakte, die reich an Saponinen oder Tanninen sind (Herkunft meist aus den Tropen), in der Schweiz angebaute tanninhaltige Futterpflanzen, und bestimmte fettreiche Futtermittel (z.B. Ölsaaten wie Raps und Leinsamen). Eine enge Zusammenarbeit von Futterpflanzenzüchtung und Tierernährung könnte rasch zu weiteren effizienten Strategien führen. Wichtig ist es, alle möglichen Mass­nahmen im gesamtbetrieblichen Kontext zu beurteilen, um nicht den Vorteil von weniger Methan z.B. durch mehr Kohlendioxid aus fossilen Brennstoffen zu verlieren.

Das Gehirn wird oft mit einem gigantischen Computer verglichen, eine in vieler Hinsicht hilfreiche Analogie. Ganz im Gegensatz zu einem Computer verändert sich die mikroskopische Verschaltung unseres Gehirns allerdings ständig, ein Prozess der insbesondere für Lernvorgänge von grosser Wichtigkeit ist. Die Regeln, nach denen synaptische Kontakte zwischen Nervenzellen verstärkt, abgeschwächt, oder ganz entfernt werden, sind nur teilweise verstanden. Wir verwenden moderne optische Methoden, insbesondere die Zwei-Photonen Mikroskopie, um diesen Regeln auf die Spur zu kommen. In meinem Vortrag möchte ich die optische Messung von neuronaler Aktivität erklären und eine Einführung in die Funktion und Plastizität von Synapsen geben. Eine völlig neue Entwicklung in der Neurobiologie wurde durch die Entdeckung lichtsensitiver Ionenkanäle ausgelöst. Diese Kanäle, die es erlauben, einzelne Nervenzellen mit Lichtblitzen zu stimulieren, sind für die Grundlagenforschung von grossem Nutzen, aber könnten in Zukunft auch eingesetzt werden, um Patienten mit neurologischen Störungen zu helfen. An Hand dieser Beispiele möchte ich das Zusammenspiel von genetischen und optischen Methoden erläutern, das für die Neurowissenschaften charakteristisch ist.

Evolution durch natürliche Selektion ist der Kernprozess für die Entstehung und Aufrechterhaltung der Vielfalt des Lebens. Er führt zu Anpassungen an die Umwelt; diese These kann überprüft werden. Eine wichtige Rolle spielen dabei Studien zur Natur der Adaptation im Sinne einer strategischen Analyse. Es werden einige Beispiele für die Wichtigkeit des evolutiven Geschehens für die Erklärung und das Verständnis “alltäglicher” Beobachtungen diskutiert. Darunter ist auch die Frage nach dem Geschlechtsverhältnis als adaptives Merkmal.

Zusammensetzung, Bedeutung und Aufgaben der Akademien wandeln sich laufend. Im klassischen Altertum stellten sie eine Gruppe Gelehrter dar, die selbständig über die Gegebenheiten der Welt nachdachten, nach den Prinzipien einer guten Staatsführung und eines erspriesslichen individuellen Lebens suchten und ihre Erfahrungen untereinander austauschten. Dabei spielten die Mathematik und die Logik eine prominente Rolle. Die erste 387 vor Chr. von Platon bei Athen gegründete Aka­demie bestand ununterbrochen 300 Jahre lang, bis die Römer sie zerstörten. In Athen ent­standen aber in mehreren Anläufen wieder neue Akademien. Die letzte wurde 530 n. Chr. vom ost­römischen Kaiser und Kirchenheiligen Justinian I geschlossen, da sie sich kritisch mit dem aufkommenden Christentum auseinander setzte. Zu grossem Ansehen gelangten ausserdem die Akademie von Alexandrien mit ihrer umfassenden Bibliothek. Das christliche Mittelalter kannte 900 Jahre lang keine Akademien. Erst mit der Renaissance tauchte die Idee der platonischen Akademie in Italien wieder auf und gelangte mit der hu­ma­nistischen Bewegung auch in andere europäische Länder. Heute existieren zahlreiche nationale und regionale Akademien. Nebst den Akademien brachte die Renaissance auch die Univer­si­täten und die Aufklärung zusätzlich Gelehrtengesellschaften, welche die Verbreitung der Wis­sen­schaft und die moralische Vervollkommnung ihrer Mitglieder bezweckten. In der Schweiz ent­standen mit Ausnahme der Universität Basel diese wissenschaftlichen Institutionen relativ spät. Zu den klassischen Aufgaben der Akademien und gelehrten Gesellschaften gehören 1. die Ver­breitung wissenschaftlicher Erkenntnisse durch Publikationen und Veranstaltungen, 2. die För­de­rung der Forschung durch Bereitstellung materieller Mittel, Betreuung der Forschenden und Preisausschreibungen, 3. die Bewahrung und Mehrung wissenschaftlicher Sammlungen, 4. die Erschliessung und Bearbeitung nicht publizierten Wissens, 5. die Zusammenführung der ver­schiedenen Wissenschaften. In neuerer Zeit übernahmen die Universitäten und andere Insti­tutionen Teile dieser Aufgaben. Es kamen jedoch weitere Aufgaben hinzu: u. a. 6. die Reprä­sen­tation der nationalen bzw. regionalen wissenschaftlichen Gemeinschaft nach aussen, 7. die fun­dierte, aber neutrale Politikberatung, 8. der Dialog zwischen Wissenschaft und Gesell­schaft und 9. die Etablierung von Standards guter wissenschaftlicher Praxis und verant­wor­tungsvoller Produk­tion. Die Menschheit erfuhr seit dem zweiten Weltkrieg einen enormen Wachstumsschub der Bevöl­kerung, des Konsums und des Abfalls, des Verkehrs, der Kommunikations- und der Zerstö­rungsmittel sowie einen starken Wertewandel. Dies stellte die Gesellschaft vor neue immer öfter globale Probleme wie Klimawandel, Migration, Bedrohung der biologischen Artenvielfalt, Was­ser­mangel, Informationsüberflutung, Terrorismus sowie das Individuum vor verminderte Gebor­genheit, erschwerte Lebensorientierung, drohende Zerstreuung und Rastlosigkeit. Für die globa­len Probleme sind zwar globale Lösungsansätze gefragt und mehrheitlich im Prinzip auch schon bekannt, die Massnahmen im Einzelnen müssen aber regional ausgearbeitet und letztlich indi­viduell vollzogen werden. Dabei können die Akademien und gelehrten Gesellschaften durch wis­senschaftsethische Mitbestimmung, durch kompetente und neutrale Information der Medien und der Politik, durch wissenschaftliche Hilfe an Entwicklungsländer, durch Erfassung, Wahrung und Pflege des Kulturgutes und der Natur sowie durch den direkten Kontakt mit der Bevölkerung wertvolle Hilfe leisten. In diesem Kontext sollen die laufenden und künftigen Aktivitäten der vier Schweizer Akademien sowie einiger Basler Wissenschaftsinstitutionen exemplarisch aufgezeigt und dis­ku­tiert werden.

Wussten Sie, dass bei stark wirksamen Medikamenten der Wirkstoff mengenmässig gar nicht ins Gewicht fällt? Wussten Sie , dass die Zusatzstoffe, d.h. die dabei verwendeten Hilfsstoffe eine spezifische Funktionalität aufweisen, welche die Qualität und die Eigenschaften des Medikamentes massgeblich beeinflusst? Bei einer ganzheitlichen Betrachtung Wirkstoff und Hilfsstoffe spricht man in der Fachsprache von einer „Formulierung“ des Wirkstoffes, welche dabei nicht nur die Zusammensetzung des Medikamentes beschreibt, sondern auch die bei der Herstellung verwendeten technischen Verfahren. Das Formulieren eines Wirkstoffes zu einem Medikament wurde seit der Antike als eine Kunst betrachtet. Die FDA, die zur Zeit wohl einflussreichste Arzneimittelbehörde der Welt, hat mit dieser Betrachtungsweise schon seit längerer Zeit Schluss gemacht. Mit der sog. Process Analytical Technology , d.h. PAT – Initiative hat sie nun klar Stellung bezogen: Es geht darum, Qualität in die Produkte einzubauen und nicht dank einer aufwendigen Endprüfung die hochwertigen, qualitativ guten Medikamente von den schlechten zu trennen. Die damit verbundene Bedeutung der Pharmazeutischen Technologie wurde in den USA erkannt und es ist geplant, ein National Institute of Pharmaceutical Technology and Education (NIPTE) zu gründen (1). Im Vortrag wird auf kritische Formulierungen und Prozesse eingegangen. Ausserdem werden rechnergestützte Werkzeuge vorgestellt, welche eine Verkürzung der Entwicklungszeit und im Sinne der PAT-Initiative eine Optimierung der Qualität des Endproduktes erlauben soll. Ref. (1): “The trouble with making combination drugs“, Simon Frantz, Nature Reviews. Drug Discovery, 5 (11), p.881-882, November 2006.

Funktionale Textilien, die Eigenschaften wie atmungsaktiv, schnell-trocknend, wasserabweisend, schmutzabweisend, geruchshemmend, flammhemmend, reibungsmindernd, antibakteriell und antistatisch aufweisen, sind auf dem Vormarsch. Neben der Wahl des Materials und der Struktur der Textilien sorgen bisher vor allem nasschemische Ausrüstungen (Textilveredlung) für die gewünschten Effekte. Allerdings beeinträchtigen diese Ausrüstungen häufig die textilen Eigenschaften wie Flexibilität, Festigkeit und Griff, und zeigen nur eine begrenzte Permanenz hinsichtlich Abrieb- und Waschbeständigkeit. Neue Verfahren wie die Plasmatechnik erweitern die Möglichkeiten zur Funktionalisierung von textilen Flächen und Fasern, wobei die textilen Eigenschaften aufgrund der Ausrüstung im Nanometerbereich unangetastet bleiben. Nanostrukturierte Plasmaschichten dienen als Plattform für multifunktionale Ausrüstungen, die eine gute Beständigkeit zeigen. Insbesonders texturierte, nanoporöse oder Nanopartikel-enthaltende Schichten weisen hohe spezifische Oberflächen auf und haben somit das Potential zu höher Funktionalität. Einstufige Prozesse vermeiden die Verwendung von freien Nanopartikeln, deren Risiken derzeit in der Diskussion sind. Die ersten Plasmaprozesse, die als trockene, umweltfreundliche Verfahren gelten, halten bereits Einzug in die Textilindustrie und ermöglichen somit neuartige textile Anwendungen in der Bekleidung, Medizintechnik oder Biotechnologie.

“Functional Food” has been defined as any modified food or food ingredient which has a health benefit in addition to the nutrients it contains. The physiological effect of foods, in addition to their sensory and nutritional properties, was first promoted by the Japanese food industry some 20 years ago and has been gradually introduced into the USA and Europe. The food ingredient industry now offers a range of compounds to add to manufactured foods. They should help prevent selected chronic diseases when consumed as part of a well balanced diet. The most commonly used ingredients include different dietary fibres, long chain poly unsaturated fatty acids, pre- and probiotics, various phytochemicals, vitamins, minerals and peptides. The main target indications are cardiovascular disease, osteoporosis and gut health. With a few foods and food ingredients, there is strong enough scientific evidence to support a health claim for a reduction in the risk if disease. For other ingredients a claim for a physiological (functional) effect is possible. For phytochemicals, with the exception of phytosterols which lower cholesterol, more research is still needed although recent evidence continues to support the beneficial effect of chocolate polyphenols in relation to heart disease. Ultimately the success or failure of a functional food depends on the consumers demand and their acceptance of potential health benefits.

2-tägige, öffentliche Veranstaltung. Vorträge von Fachpersonen und moderierte Diskussionen in Gruppen (www.adolf-portmann.ch). Eine Veranstaltung der NGiB und der Pädagogischen Hochschule, FHNW ------------------------------------------------------------------------------ Programm: Donnerstag, 28. Juni 9.00 Uhr - Türöffnung, Ausstellung mit Bildern von Sabine Bousani-Baur. In allen Pausen: Demonstration Phallusia-Entwicklung, Dr. Sacha Glardon, 9.15 Uhr – Begrüssung + kurze Einführung zur Tagung , Prof. Kurt M. Füglister, Fachdidaktik Biologie PH FHNW, Basel Adolf Portmann als Pädagoge. 9.20 Uhr – Adolf Portmann für die Schule, Hans Georg Signer, Erziehungsdepartement Basel-Stadt Zum Vermächtnis von Adolf Portmann. 9.30 Uhr - Adolf Portmann: Persönlichkeit und Werk, Prof. Dr. Roger A. Stamm, Basel Wie gestaltet A.P. die «Gesinnung der Gegenwart» mit? Welches sind die Angelpunkte von Portmanns Lehre? 10.30 Uhr - Gesprächsrunde: Was trägt der gymnasiale Biologieunterricht zur Allgemeinbildung bei? Moderation von Prof. Dr. David G. Senn, Universität Basel. 11.30 Plenum «Welterleben» - zur Vielfalt der Naturerfahrungen. 14.00 Uhr - Atlantische Inspirationen , Prof. Dr. David G. Senn, Universität Basel. 14.15 Uhr - Fascinosum Vogelfeder , Prof. Dr. Heinz Durrer, Basel. 15.00 Uhr Gesprächsrunde: «Rettet die Phänomene» (Martin Wagenschein), Moderation von Prof. Dr. Horst Rumpf, Darmstadt. 15.30 Uhr Pause mit Begleitprogramm. 16.00 Uhr Plenum Wie ist der Verarmunge des «vergeistigten Sinneslebens» zu widerstehen?. 17.00 Uhr - Film-Vorführung «Geheimnis Leben» Abendessen im Volkshaus (nur mit vorheriger Anmeldung möglich) ------------------------------------------------------------------------------ Freitag, 29. Juni 2007 Der Funke der Begeisterung. 9.00 Uhr – Das Verhältnis von primärer zu sekundärer Welterfahrung als Kernproblem der Wissensgesellschaft., Prof. Dr. Horst Rumpf, Darmstadt. 09.15 Uhr Jean-Henri Fabre – ein Leitbild für Adolf Portmann? Prof. Dr. Andreas Erhardt, Universität Basel Wie weit dürfen, können, wollen wir von «Heilkräften» der Naturkunde sprechen? 11.00 Gesprächsrunde, Moderation von Prof. Kurt M. Füglister, PH FHNW. 11.30 Uhr Plenum Wie ist eine Aktivierung der «ästhetischen Funktion», eine «Erlebnissteigerung des Alltags», die Fähigkeit der spontanen Sinnesfreude möglich? 14.00 Uhr - Bildung und Ethik, Prof. Dr. Urs Thurnherr, Pädagogische Hochschule Karlsruhe. 14.15 Uhr - Mimetische Bildung, Prof. Dr. Horst Rumpf, Darmstadt Neue Ansätze und Impulse? 15.00 Uhr Gesprächsrunde: Erarbeitung eines Thesenpapiers, Moderation von Prof. Kurt M. Füglister. Epilog. 16.00 Uhr, Dr. Sigurd von Boletzky, Banyuls-sur-Mer. 17.00 Uhr - Ende der Tagung

Die Evolution der verschiedenen Augentypen stellt für die Evolutionsforschung eine besondere Herausforderung dar. Bisher hat man angenommen, dass z.B. die Komplexaugen der Insekten mit ihren hunderten von Facetten völlig unabhängig von den Linsenaugen der Wirbeltiere entstanden seien. Neuere molekulargenetische Untersuchungen werfen ein neues Licht auf dieses alte Problem und führen zum Schluss, dass das Auge nur einmal im Tierreich entstanden ist und, wie schon von Charles Darwin vorgeschlagen wurde, die verschiedenen Augentypen aus einem einfachen prototypischen Auge hervorgegangen sind. Die Evolution des Sehprozesses lässt sich bis zu den Cyanobakterien zurückverfolgen, die zur Photosynthese befähigt sind und auch über eine innere Uhr verfügen, die vom Tageslicht gesteuert wird. Wie das Sehen von den Cyanobakterien, die über 3 Milliarden Jahre existiert haben, zu den Tieren gekommen ist, versuchen wir auch mit molekulargenetischen Methoden zu enträtseln.

Seit der ersten Energiekrise von 1973 ist klar, dass energieeffiziente der Bauten von grossem Interesse für den Hauseigentümer sind. Durch staatliche Fördermassnahmen hatte rationelle Energieanwendung jedoch lange das Image einer verordneten Unannehmlichkeit, die zu hässlichen, unpraktischen und teuren Bauten führt, die sich später schlecht veräussern lassen. Die registrierte Marke MINERGIE® wurde konzipiert, um das Thema Energieeffizienz aufzuwerten. Sie ist aus einer engen Zusammenarbeit zwischen dem Marketingspezialisten UC Uebersax Consulting, dem ersten Marken-Eigentümer, und dem Referenten, damals Leiter der kantonalen Energiefachstelle Zürich, entstanden. Die Marke stellt den Komfortaspekt und die verbesserte Werterhaltung der Bauten als Kundennutzen ins Zentrum, um eine breite Nachfrage zu schaffen und neue Fachleute, Industrien und Ideen anzuziehen. Sie ermöglicht, dass der Bauherr Energieeffizienz als in seinem eigenen Interesse liegenden zentralen Gebäudeaspekt erkennt. Der Ansatz hat sich in der Zwischenzeit als äusserst erfolgreich erwiesen, werden heute in der Schweiz doch rund 20% der Neubauten nach diesem Standard gebaut, mit einem deutlichen Gefälle Richtung Westschweiz. Zum Erfolg beigetragen haben die breiten Promotionsanstrengungen der Geschäftsstelle des 1998 gegründeten schweizerischen Vereins MINERGIE. Sie hat nicht nur den Wert der Energieeffizienz erhöht, sondern auch eine Fokussierung der Fachleute auf die wichtigsten Parameter des effizienten Bauens bewirkt. Wichtig war auch die breite Trägerschaft aus Wirtschaft und Staat. Diese schafft Vertrauen und schafft die Basis für Produktentwicklungen. Nur so können Produktangebot und Konkurrenzfähigkeit der MINERGIE-Technik laufend verbessert werden. Unter dem Eindruck der neusten Energie-Versorgungs-Unsicherheiten wird breit diskutiert, die Anforderungen von MINERGIE® zum gesetzlichen Minimalstandard zu erheben. Damit würde wohl im Moment ein Effizienzsprung erreicht, aber auch eine Rückkehr zu den früheren Fronten, die eine Weiterentwicklung der energieeffizienten Technik zu komfortableren Bauten verlangsamt. Zudem würde ein Potential gefährdet, das eben erst erkannt wird – die Marke bietet auch eine exzellente Basis zum Export von Schweizer Bau-Know-how ins Ausland.

Das Geothermie Projekt Basel hat nach Erreichen einer Endtiefe von 5000m im Dezember 2006 ein Stimulation des Granit-Reservoirs ausgeführt, wobei mit Einpressung von Wasser die Durchlässigkeit des geklüfteten Gesteins soweit verbessert werden sollte, dass Wasser in hohen Raten durch diesen natürlichen Durchlauferhitzer hätte zirkuliert können. Die angewandten Methoden waren durchaus industrie-erprobte Techniken; trotzdem ist es zu mehreren an der Oberfläche deutlich spürbaren Erdstössen gekommen, Ereignisse welche die Akzeptanz des Projektes gefährden. Die Analyse geht auf die speziellen geologischen Bedingungen des Raumes Basel ein, einer Schnittstelle zwischen einer Schwachstelle in Europa - dem Rheingraben - und alpinen Bewegungen, die letztlich in der Nordwertsdrift von Afrika ihren Ursprung haben. Die Bohrdaten geben uns wesentliche neue Erkenntnisse über unseren Untergrund. Dank einem dichten Netz von Messgeräten, gehören die Erdstösse von Basel zu den weltweit best-dokumentierten seismischen Ereignissen. Die Daten zeigen präzise die räumliche Ausdehnung des geschaffenen Reservoirs und geben Information zu den Bewegungen im Untergrund. International anerkannte Experten sind dabei die Daten und das Risiko zu beurteilen und Empfehlungen für die Zukunft zu formulieren. Obwohl man sich heute noch nicht auf ein endgültiges Vorgehen festlegen kann, gibt es doch eine Reihe von Optionen. Die Nutzung von Tiefengeothermie steht noch am Anfang, da es weltweit nur 3 weitere vergleichbare Projekte gibt. Das enorme Potenzial der Geothermie, das weit über das von Wind und Solarenergie hinausreicht, wird aber zweifellos weiter erforscht und in Zukunft auch wirtschaftlich erschlossen werden können. Das Projekt Basel gehört zu den "Geburtswehen" dieser neuen Wissenschaft.

Es ist allgemein bekannt, dass Carl von Linné (1707-1778) mit seinem System von Gattungs- und Artnamen das Erfassen der biologischen Vielfalt erleichtert hat. So wurde es möglich, jeder Art einen Namen zu geben, aber auch zugleich sicher zu stellen, dass jeder Namen nur einmal verwendet wird. Weniger bekannt ist, dass er selber auch viele Arten beschrieben hat, und auch andere Forscher angeregt hat, Pflanzen zu sammeln und zu beschreiben. Seine verschiedenen Arbeiten über die südafrikanische Flora illustrieren dies. Als junger Mann in Holland hat er die Pflanzen im Garten von Herrn Cliffort, wo viele kapländischen Pflanzen kultiviert wurden, beschrieben (in einem der schönsten botanischen Bücher, dem „Hortus Cliffortianus“). Viele Jahre später konnte er die grosse Sammlung kapländischer Pflanzen von Burman untersuchen und beschreiben. Diese Burman‘sche Sammlung ist nun in Genf. Sein grösster Erfolg war aber, dass er Studenten angeregt hat, in der Ferne Pflanzen zu sammeln, und so kamen Peter Thunberg und Andreas Sparrman zum Kap. Nachher hat Thunberg, auf Grund seiner sehr extensiven Sammlungen, die erste „Flora Capensis“ geschrieben. Thunberg war Nachfolger von Linné in Uppsala, seine ganz grosse Sammlung ist noch dort hinterlegt. So konnte Linné, obwohl er selber nie in Afrika war, die Grundrisse unseres Wissens der afrikanischen Pflanzenvielfalt legen.

Bei der Supernova Explosion massereicher Sterne wird in wenigen Sekunden eine enorme Energie freigesetzt. Baade und Zwicky haben 1934 zum erstenmal die richtige Energiequelle identifiziert: Der Kollaps des Eisenkerns eines massiven Sterns zum Neutronenstern. Die dabei anfallende gravitative Bindungsenergie von einigen 1E+53erg wird hauptsächlich in der Form von schwach wechselwirkenden Neutrinos abgestrahlt. Nur etwa ein Hundertstel der Energie fliesst in die kinetische Energie der Stosswelle, welche unter Erzeugung schwerer Elemente in wenigen Stunden durch die äusseren Sternschichten pflügt. Und ein noch kleinerer Energieanteil verursacht schliesslich die über kosmische Distanzen erkennbare Lichtkurve. Vor ziemlich genau 20 Jahren wurde zum ersten Mal ein Neutrinosignal von Supernova1987A in der Magellanschen Wolke direkt auf der Erde nachgewiesen. Während das grundlegende Explosionsszenario dadurch bestätigt wurde, ist die tatsächliche Rolle der Neutrinos in den Explosionen nach wie vor sehr umstritten. Mit komplizierten mehrdimensionalen Computermodellen der relevanten Strahlungshydrodynamik versucht man seither, dem Explosionsmechanismus auf die Schliche zu kommen. Wie wirken sich die emittierten Neutrinos auf die Explosion und die Entstehung der Elemente aus, und was lernen wir vom nächsten empfangenen Neutrinosignal?

Erdöl und Erdgas Exploration und Förderung: Kohlewasserstoffe (Erdöl und Erdgas) werden auf der Erde gebildet seit es reiches marines organisches Leben gibt, d. h. seit dem Kambrium vor etwa 550 Mio. Jahren. Um förderungswürdige Akkumulationen zu bilden müssen eine ganze Reihe von Faktoren am richtigen Ort und zur richtigen Zeit optimal zusammentreffen. Zur Umwandlung des organischen Materials braucht es Wärme, Druck und Zeit, es müssen geeignete poröse und permeable Speichergesteine vorhanden sein, es müssen "Fallen" vorhanden sein, die eine tektonische Verformung der Sedimentgesteine voraussetzen und schliesslich muss eine undurchlässige Gesteinsformation die weitere Migration der Kohlewasserstoffe an die Oberfläche verhindern. Die Erdöl und Erdgas produzierenden Becken sind sehr unperfekte Systeme, und nur einige Prozente der generierten Kohlewasserstoffe sammeln sich schliesslich in förderbaren Feldern an, von denen wiederum nur ein Teil gefunden wird. Zur Auffindung der Lagerstätten kommt ein breites Spektrum von naturwissenschaftlichem Wissen zum Einsatz, wobei Geophysik (Seismik) dabei die wichtigste Rolle spielt. Die Abbildung der Geometrie des Untergrundes und sogar die Vorhersage der Gesteinsart und der Porenfüllung (Wasser, Öl, Gas) hat dabei in den letzten 1- 2 Jahrzehnten sehr grosse Fortschritte gemacht, was erst durch die enorm gesteigerten Computerleistungen möglich wurde. Da einzelne Explorationsprojekte oft Investitionen von mehreren 10 Millionen $ erfordern, ist die Reduktion des Fündigkeitsrisikos mit allen zur Verfügung stehenden Mitteln das Hauptziel der Forschung. Wie lange reichen die Reserven noch: Reserven Vorhersagen haben nur eine Konstante: sie waren meistens falsch. Die verbleibenden sicheren Reserven sind heute grösser als die Zahlen, die der Club of Rome vor 35 Jahren in "Grenzen des Wachstums" als noch verfügbare Volumen errechnet hatte (mit einer prognostizierten Reichweite von 30 - 40 Jahren!). Reserven und deren Reichweite sind eine sehr veränderliche Grössen, die abhängig sind vom Grad der Exploration in den verschiedenen Sediment Becken der Erde, von neuer Technologie, von politischen Faktoren und vor allem vom Preis, der für den Rohstoff erzielt wird. Anderseits werden in der Tat seit etwa 20 Jahren jährlich weniger Kohlewasserstoffe neu gefunden als produziert, und wir zehren von den sehr grossen nicht geförderten Mengen, die vor allem in der Mitte des 20. Jahrhunderts gefunden wurden. Zudem hat das Wirtschaftswachstum von China und Indien seit der Jahrtausendwende erstmals wieder zu einem deutlich steileren Anstieg des Konsums von öl geführt. Ein Teil dieses Bedarfs lässt sich durch sogenannte unkonventionelle Kohlewasserstoff Quellen (z.B. Ölsande) auffangen, aber es ist - auch im Hinblick auf die CO2 Problematik - abzusehen, dass wir noch in diesem Jahrhundert einen Wechsel erleben werden von einer Gesellschaft, die Kohlewasserstoffe vor allem verbrennt, zu einer Gesellschaft, die Öl und Gas in erster Linie als chemischen Rohstoff benützt.

Wanderfalken leben in unseren schönsten Lebensräumen, in Felslandschaften. Diese bieten aber weit mehr als "nur" eben diese charismatische Vogelart. Sie besitzen eine sehr spezielle Vegetation und sind Lebensraum für eine ganze Palette von besonderen Tieren. Die Besonderheiten des Lebensraumes Fels sowie einige der charakteristischen Tierarten (mit Schwerpunkt bei den Verhältnissen im Jura) sollen im ersten Teil dieser Diashow vorgestellt werden. Der zweite Teil ist dann ganz dem Wanderfalken in der Schweiz gewidmet.

Teilnehmerzahl beschränkt (30 Personen), nur nach Voranmeldung (nur schriftlich an: Kurt M. Füglister, Lohnhof 7, 4051 Basel oder kurt.fueglister@freesurf.ch) und nur für Mitglieder der NGiB (und die, die es werden wollen, www.ngib.ch).

Viren sind Nanopartikel und kommen in allen Lebewesen vor. Sie gehören zu den erfolgreichsten Erfindungen der Evolution. Sie stehen an der Grenze zwischen belebter und unbelebter Natur. Zur Vermehrung benötigen sie lebende Zellen. Diese Abhängigkeit hat im Laufe der Evolution eine äusserst enge Beziehung der Viren mit den Zellen entstehen lassen, und Viren zu den besten Experten der Zellbiologie gemacht. Bevor ein Virus eine Zelle infiziert, muss es verschiedene zelluläre Schutzmechanismen überwinden. Normalerweise verhindern die Zellen das Eindringen der Viren und deren intrazelluläre Vermehrung und Verbreitung im Organismus. Vielfältige Massnahmen erlauben den Viren jedoch, die Wirtsabwehr zu überwinden. Die dazu erforderlichen Tricks und Passwörter hängen vom Virustyp und den betroffenen Zellen ab. Sie reichen von roher Gewalt, zum Beispiel bei der Durchdringung der Plasmamembran oder der Kernhülle, bis zur Nachahmung zellulärer Moleküle bei der Signalübertragung, der Endozytose, dem zytoplasmatischen Transport oder dem Kernimport.

9. Juni 2006, 18.00 Uhr bis 10. Juni 2006, 18.00 Uhr Naherholungsgebiet Lange Erlen, vom Tierpark bis zur Landesgrenze in Riehen. In unterschiedlichsten Führungen können Sie erleben, was da im Naherholungs- und Wasseraufbereitungsgebiet Lange Erlen so alles „kreucht und fleucht“. Ausgangspunkt für alle Führungen: Infostand beim Restaurant Lange Erlen. Tagesprogramm siehe Programmflyer zum Herunterladen: Klicken Sie auf den unten angegebenen Knopf.

Sommer 06 Suche Die Zusammenfassungen der Vorträge im Sommersemester 2006 in chronologischer Reihenfolge: Vortrag am Mittwoch 5. April 2006 Prof. Dr. Christian Körner, Botanisches Institut, Universität Basel: „Warum gibt es Waldgrenzen und was haben sie für eine Zukunft?“ Die Wald- oder Baumgrenze im Gebirge ist wohl die prominenteste Vegetationsgrenze und Lebensraumgrenze weltweit. Jeder kennt sie, ihre Ursachen werden seit über 200 Jahren diskutiert, eine Diskussion an der Schweizer Forscher von Anfang an massgeblich beteiligt waren. Der Züricher Forstprofessor Däniker war wohl der Erste, der sich vom bunten Jahrmarkt der Theorien nicht wirr machen liess, und 1923 in einer Publikation der Naturforschenden Gesellschaft ZH erstmals, aber leider sehr versteckt und daher nie zitiert, richtig festhielt, was die tieferen biologischen Ursachen sind: Wärmemangel für die Gewebebildung und Entwicklung. Scharfsinnige Beobachtungen führten ihn zu Schlussfolgerungen, die sich später allesamt als richtig erweisen sollten, nämlich dass es sich weder um ein klassisches Frostresistenz, Photosynthese oder Reproduktionsproblem handeln kann. Die Vielfalt der lokalen Feuchte-, Nährstoff- und Bodenbedingungen bei doch immer ähnlicher Höhe der Waldgrenze, gleich einem Wasserspiegel, aus dem wie Inseln die baumlosen Berge ragen, schlossen solche Faktoren ebenfalls aus. Ich werde den heutigen Wissensstand in einer weltweiten Betrachtung aufzeigen und schliesslich dokumentieren, dass die oberste Grenze der Baumverbreitung mit Architektur und Klimaphysik und nicht mit spezifischen physiologischen Problemen von Bäumen zu tun hat. Auf Zellniveau spielen Waldgrenzbäume, Winterweizen und Winterraps sehr wahrscheinlich in der gleichen Liga. Damit wird das Waldgrenzproblem zu einem grundsätzlichen Problem der Bewältigung von Wärmemangel kälteadaptierter Pflanzen. EXKURSION am Mittwoch 12. April 2006 Prof. Dr. Kurt Ballmer, PSI, Paul Scherrer Institut, Villigen: „Moleküle im neuen Licht“ Vortrag, Demonstration und Rundgang durch die Forschungsanlagen, auch Besichtigung der Anlage “Synchroton Lichtquelle Schweiz (SLS)” Vortrag am Mittwoch 19. April 2006 Frau Prof. Dr. Cordula Nitsch., Anatomisches Institut der Universität Basel: „Das multilinguale Gehirn: Studien zur Verarbeitung mehrerer Sprachen in einem Gehirn“ Es ist eine noch immer weit verbreitete Auffassung, dass Einsprachigkeit das Normale ist und Mehrsprachigkeit das Besondere. Ist also das Gehirn eines Mehrsprachigen anders gebaut als das Gehirn eines Einsprachigen? Gibt es eine kritische Altersschwelle für die muttersprachliche Art des Spracherwerbs? Und welchen Einfluss haben die verschiedenen Sprachen (Japanisch oder Französisch, Englisch oder Spanisch, Deutsch oder Schweizer Deutsch) auf die Sprachregionen im Gehirn? Durch die neuen Untersuchungstechniken der funktionellen Bildgebung ist es zunehmend möglich, die Strategien des Gehirns bei der Sprachverarbeitung zu entschlüsseln. Nach einer kurzen Einführung in die Möglichkeiten und Grenzen der Untersuchung der cerebralen Sprachverarbeitung, möchte ich eigene Ergebnisse vorstellen, insbesondere zur Rolle des Zeitpunkt des Zweitspracherwerbs auf die Sprachprozessierung und zum Einfluss der Lernstrategie des einzelnen Sprachenlerners auf die Repräsentation der Sprachen im Gehirn. Ziel dieses Vortrages ist es aufzuzeigen, dass zahlreiche Sprachvarietäten und Formen der sprachlichen Äusserung nebeneinander und miteinander in einem Menschen existieren können und einen bedeutenden Teil der Identität des einzelnen Individuums ausmachen. Vortrag am Mittwoch 3. Mai 2006 Dr. Felix Hasler, PUK (Burghölzli), Zürich: „Das Gehirn im Grenzzustand. Konzepte aus der Halluzinogenforschung“ Was geschieht in einem Gehirn, das auf einer psychedelischen Drogenreise eine mystische Entgrenzung erlebt ? Womöglich dasselbe wie bei Meditationsmeistern in tiefer Versenkung ? Und worin unterscheidet sich dieser Hirnzustand vom apokalyptischen Untergangserleben einer angstvollen Ich-Auflösung ? LSD, Psilocybin oder Meskalin werden nicht nur als psychedelische Freizeitdrogen konsumiert, sondern zunehmend auch in den Neurowissenschaften eingesetzt, um die Funktionsweise des Gehirns und die neuronalen Grundlagen des Bewusstseins zu untersuchen. Seit einigen Jahren ist es an der Psychiatrischen Universitätsklinik Zürich möglich, die Wirkung von Psilocybin („magic mushrooms“), MDMA („ecstasy“) oder des dissoziativen Anästhetikums Ketamin bei gesunden Versuchspersonen zu erforschen. Mit bildgebenden Verfahren wie der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) oder 3D-Hirnstrom-Messungen (LORETA-EEG) können drogenbedingte Veränderungen in der neuronalen Verarbeitung sichtbar gemacht und dynamisch über die Zeit verfolgt werden. Die Untersuchung der Hirnvorgänge während experimentell ausgelösten psychischen Grenzerfahrungen bietet die Möglichkeit, sowohl das Alltagsbewusstsein wie auch psychopathologische Veränderungen - beispielsweise bei schizophrenen Psychosen - besser verstehen zu lernen. Vortrag am Mittwoch 17. Mai 2006 PD Dr. Josef Settele, Centre for Environmental Research, Department of Community Ecology, UFZ Leipzig-Halle: „Ökologie, Evolutionsbiologie und Schutz der europäischen Ameisen-bläulinge“ Obwohl hübsch aussehend und filigran wirkend, zeichnet die Ameisenbläulinge eine für Schmetterlinge recht brutale Lebensweise aus, die oft den Tod von Ameisen nach sich zieht. Wie die meisten anderen Schmetterlinge, legen die Bläulinge ihre Eier auf ausgewählte Pflanzen. Die Raupen vervollständigen ihren Lebenszyklus aber nicht auf diesen Pflanzen, sondern werden stattdessen zu Parasiten der so genannten Knotenameisen. Diese Ameisen tragen die Raupen freiwillig in ihr Nest, vermutlich in der Annahme, dass es sich um eigene Brut handelt. Einmal im Nest angelangt, verzehren diese die Eier und Larven der Ameisen, oder lassen sich wie Kuckuckskücken von den Arbeiterinnen der Ameisen füttern. Durch diesen bizarren Lebensstil zählen die Ameisenbläulinge zu den bemerkenswertesten Insekten Europas. Unglücklicherweise führt ihre doppelte Abhängigkeit – von der richtigen Pflanze und der richtigen Ameise – dazu, dass nur an wenigen Stellen in der freien Natur diese Bedingungen gegeben sind. Es ist daher nicht überraschend, dass alle fünf europäischen Maculinea-Arten auf zahlreichen Roten Listen stehen. Selbst kleinste Veränderungen in der Landnutzung können dazu führen, dass die richtigen Wirtsameisen nicht mehr in Kombination mit der Pflanze anzutreffen sind und so ganze Schmetterlingspopulationen ausgelöscht werden. Der Vortrag ermöglicht einen Einblick in die Welt der kleinen blauen Falter und zeigt deren Bedeutung im Zusammenspiel mit der Natur. Untersetzt wird dies mit einem abschließenden Film von ca. 15 Minuten Länge, der die Ökologie der Ameisenbläulinge nochmals anhand schöner Detailaufnahmen nahe bringt und zudem darauf hinweißt, dass die Schmetterlinge sich nicht selbstverständlich mit dem stetig wachsenden Nutzungsanspruch des Menschen arrangieren können und ihr Verschwinden auch ein Alarmsignal für den Zustand unserer Umwelt generell ist. Vortrag am Mittwoch 31. Mai 2006 Prof. Dr. Daniel Scheidegger, Universitätsspital Basel: „Fehler in der Medizin: Können wir etwas dagegen tun?“ Untersuchungen in den USA haben gezeigt, dass die Anzahl von „adverse events“ , d.h. Patienten, die unbeabsichtigt während ihrer Behandlung zu Schaden gekommen sind, bei beinahe 5% aller Hospitalisationen liegt. Diese Zahl war in neueren Untersuchungen aus England und Australien sogar noch höher. Im Bericht des Institute of Medicine „To err is human“ werden Meldesysteme für kritische Zwischenfälle ultimativ gefordert, weil gezeigt werden konnte, dass beinahe die Hälfte dieser Fehler auf der Basis von kritischen Zwischenfällen (Critical Incidents) grundsätzlich vermeidbar gewesen wären. Solche einzelne Adverse Events werden häufig als Fehlhandlung oder Ver­sagen von Einzelnen dargestellt („human error“). Analysen von Critical Incidents zeigen aber deutlich, dass solche Ereignisse fast immer multifaktoriell verursacht sind: Arbeitsbelastung, Kommunikations-, Ausbildungs­probleme, ungenügende Ressourcen, Teamfaktoren, inadäquate Umgebung und auch Patientenfaktoren sind entscheidend mitbeteiligt. Es handelt sich also fast immer um Fehler im System, die durch ein Auswechseln einer einzelnen Personen nicht behoben werden können. Die zivile Luftfahrt, bei der Sicherheit ein existentieller Faktor ist, hat vor über 10 Jahren schon gezeigt, was es braucht um ein System sicherer zu machen: Das Ziel dieses Vortrags ist aufzuzeigen, wie Fehler in der Medizin entstehen und wie die Systeme der Fehlerverminderung aus der Luftfahrt in die Medizin übertragen werden können.

Obwohl hübsch aussehend und filigran wirkend, zeichnet die Ameisenbläulinge eine für Schmetterlinge recht brutale Lebensweise aus, die oft den Tod von Ameisen nach sich zieht. Wie die meisten anderen Schmetterlinge, legen die Bläulinge ihre Eier auf ausgewählte Pflanzen. Die Raupen vervollständigen ihren Lebenszyklus aber nicht auf diesen Pflanzen, sondern werden stattdessen zu Parasiten der so genannten Knotenameisen. Diese Ameisen tragen die Raupen freiwillig in ihr Nest, vermutlich in der Annahme, dass es sich um eigene Brut handelt. Einmal im Nest angelangt, verzehren diese die Eier und Larven der Ameisen, oder lassen sich wie Kuckuckskücken von den Arbeiterinnen der Ameisen füttern. Durch diesen bizarren Lebensstil zählen die Ameisenbläulinge zu den bemerkenswertesten Insekten Europas. Unglücklicherweise führt ihre doppelte Abhängigkeit – von der richtigen Pflanze und der richtigen Ameise – dazu, dass nur an wenigen Stellen in der freien Natur diese Bedingungen gegeben sind. Es ist daher nicht überraschend, dass alle fünf europäischen Maculinea-Arten auf zahlreichen Roten Listen stehen. Selbst kleinste Veränderungen in der Landnutzung können dazu führen, dass die richtigen Wirtsameisen nicht mehr in Kombination mit der Pflanze anzutreffen sind und so ganze Schmetterlingspopulationen ausgelöscht werden. Der Vortrag ermöglicht einen Einblick in die Welt der kleinen blauen Falter und zeigt deren Bedeutung im Zusammenspiel mit der Natur. Untersetzt wird dies mit einem abschließenden Film von ca. 15 Minuten Länge, der die Ökologie der Ameisenbläulinge nochmals anhand schöner Detailaufnahmen nahe bringt und zudem darauf hinweißt, dass die Schmetterlinge sich nicht selbstverständlich mit dem stetig wachsenden Nutzungsanspruch des Menschen arrangieren können und ihr Verschwinden auch ein Alarmsignal für den Zustand unserer Umwelt generell ist.

Was geschieht in einem Gehirn, das auf einer psychedelischen Drogenreise eine mystische Entgrenzung erlebt ? Womöglich dasselbe wie bei Meditationsmeistern in tiefer Versenkung ? Und worin unterscheidet sich dieser Hirnzustand vom apokalyptischen Untergangserleben einer angstvollen Ich-Auflösung ? LSD, Psilocybin oder Meskalin werden nicht nur als psychedelische Freizeitdrogen konsumiert, sondern zunehmend auch in den Neurowissenschaften eingesetzt, um die Funktionsweise des Gehirns und die neuronalen Grundlagen des Bewusstseins zu untersuchen. Seit einigen Jahren ist es an der Psychiatrischen Universitätsklinik Zürich möglich, die Wirkung von Psilocybin („magic mushrooms“), MDMA („ecstasy“) oder des dissoziativen Anästhetikums Ketamin bei gesunden Versuchspersonen zu erforschen. Mit bildgebenden Verfahren wie der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) oder 3D-Hirnstrom-Messungen (LORETA-EEG) können drogenbedingte Veränderungen in der neuronalen Verarbeitung sichtbar gemacht und dynamisch über die Zeit verfolgt werden. Die Untersuchung der Hirnvorgänge während experimentell ausgelösten psychischen Grenzerfahrungen bietet die Möglichkeit, sowohl das Alltagsbewusstsein wie auch psychopathologische Veränderungen - beispielsweise bei schizophrenen Psychosen - besser verstehen zu lernen.

Es ist eine noch immer weit verbreitete Auffassung, dass Einsprachigkeit das Normale ist und Mehrsprachigkeit das Besondere. Ist also das Gehirn eines Mehrsprachigen anders gebaut als das Gehirn eines Einsprachigen? Gibt es eine kritische Altersschwelle für die muttersprachliche Art des Spracherwerbs? Und welchen Einfluss haben die verschiedenen Sprachen (Japanisch oder Französisch, Englisch oder Spanisch, Deutsch oder Schweizer Deutsch) auf die Sprachregionen im Gehirn? Durch die neuen Untersuchungstechniken der funktionellen Bildgebung ist es zunehmend möglich, die Strategien des Gehirns bei der Sprachverarbeitung zu entschlüsseln. Nach einer kurzen Einführung in die Möglichkeiten und Grenzen der Untersuchung der cerebralen Sprachverarbeitung, möchte ich eigene Ergebnisse vorstellen, insbesondere zur Rolle des Zeitpunkt des Zweitspracherwerbs auf die Sprachprozessierung und zum Einfluss der Lernstrategie des einzelnen Sprachenlerners auf die Repräsentation der Sprachen im Gehirn. Ziel dieses Vortrages ist es aufzuzeigen, dass zahlreiche Sprachvarietäten und Formen der sprachlichen Äusserung nebeneinander und miteinander in einem Menschen existieren können und einen bedeutenden Teil der Identität des einzelnen Individuums ausmachen.

Vortrag, Demonstration und Rundgang durch die Forschungsanlagen, auch Besichtigung der Anlage “Synchroton Lichtquelle Schweiz (SLS)”

Die Wald- oder Baumgrenze im Gebirge ist wohl die prominenteste Vegetationsgrenze und Lebensraumgrenze weltweit. Jeder kennt sie, ihre Ursachen werden seit über 200 Jahren diskutiert, eine Diskussion an der Schweizer Forscher von Anfang an massgeblich beteiligt waren. Der Züricher Forstprofessor Däniker war wohl der Erste, der sich vom bunten Jahrmarkt der Theorien nicht wirr machen liess, und 1923 in einer Publikation der Naturforschenden Gesellschaft ZH erstmals, aber leider sehr versteckt und daher nie zitiert, richtig festhielt, was die tieferen biologischen Ursachen sind: Wärmemangel für die Gewebebildung und Entwicklung. Scharfsinnige Beobachtungen führten ihn zu Schlussfolgerungen, die sich später allesamt als richtig erweisen sollten, nämlich dass es sich weder um ein klassisches Frostresistenz, Photosynthese oder Reproduktionsproblem handeln kann. Die Vielfalt der lokalen Feuchte-, Nährstoff- und Bodenbedingungen bei doch immer ähnlicher Höhe der Waldgrenze, gleich einem Wasserspiegel, aus dem wie Inseln die baumlosen Berge ragen, schlossen solche Faktoren ebenfalls aus. Ich werde den heutigen Wissensstand in einer weltweiten Betrachtung aufzeigen und schliesslich dokumentieren, dass die oberste Grenze der Baumverbreitung mit Architektur und Klimaphysik und nicht mit spezifischen physiologischen Problemen von Bäumen zu tun hat. Auf Zellniveau spielen Waldgrenzbäume, Winterweizen und Winterraps sehr wahrscheinlich in der gleichen Liga. Damit wird das Waldgrenzproblem zu einem grundsätzlichen Problem der Bewältigung von Wärmemangel kälteadaptierter Pflanzen.

Die Nanotechnologie wird sich aus der Forschung auf dem Gebiet der Nanowissenschaften, die im Bereich des Nanometers die Gebiete Physik, Chemie, Biologie und molekulare Medizin umfassen, entwickeln. Es wird nicht DIE Nanotechnologie geben. Es ist charakteristisch, dass viele schon existierende Industriezweige den für sie typischen Nano-Aspekt fördern und durch kleinere Dimensionen, verbesserte Eigenschaften, Prozesse und neue Funktionalitäten den gebietsspezifischen Beitrag liefern werden. Die involvierten Branchen sind: Textilindustrie, Farben und Lacke, Präzisions-Maschinenbau, Halbleiter-Industrie, Mikrosystemtechnik, Optik, Medizin, Life Sciences, nanomechanische Geräte und Sensoren, Chemie, Informationstechnologie, Materialtechnik, Verkehr, Energie und Umwelt. Vielleicht wird man in Zukunft das NEUE Gebiet der molekularen Nanotechnologie allgemein als Nanotechnologie bezeichnen. Es werden die verschiedensten Fundgruben für die Nanowissenschaft beschrieben, wobei die wesentliche die NATUR auf dem Nanometer-Massstab ist. Die entsprechenden Anwendungen von heute und in der Zukunft werden diskutiert.

Die Rekonstruktion des Stammbaums der Lebewesen („Tree of life“) hat in den letzten 15 Jahren rasche Fortschritte gemacht mit der Verfeinerung molekular-phylogenetischer Techniken. Ich werde mich konzentrieren auf die Blütenpflanzen (Angiospermen), einen kleinen, aber prominenten Ast des „Tree of life“. Viele frühere Ansichten über Verwandtschaften wurden bestätigt, aber es wurden auch viele neue und unerwartete Beziehungen aufgedeckt. Es gibt aber immer noch rätselhafte, „heimatlose“ Gruppen, und in vielen grösseren Gruppen (Clades) sind die in den letzten Jahren gefundenen Beziehungen noch nicht gut gesichert und werden sich wahrscheinlich weiter ändern. Die einigermassen gesicherten Ergebnisse zeigen, dass frühere Annahmen über die Richtung der Evolution von bestimmten Eigenschaften modifiziert werden müssen. Sie zeigen auch, wie wenig über die Morphologie und Biologie vieler Gruppen erst bekannt ist. Dieses Defizit kann nicht in kurzer Zeit behoben werden. Moderne innovative vergleichend morphologische und biologische Untersuchungen sind als nächster Schritt nötig, die die ganze Spannweite zwischen Paläobotanik und Evo-Devo-Studien einbeziehen.

Ziel ist die Etablierung des Elementes „Interdisziplinarität“ als unverzichtbares Element in zukünftigen Forschungs- und Technologieprojekten durch den Nachweis seines Nutzens in maximal drei grossen Forschungsvorhaben, die als Kooperationsforschung innerhalb von ETHZ und UniZH mit anderen Hochschulen, Forschungsinstituten und Industriepartnern, unter Führung des Collegium Helveticums während eines Zeitraums von fünf Jahren durchgeführt werden. Daneben soll an Lehrveranstaltungen auf jeder Ebene mitgewirkt und eine Vorlesung mit Fallbeispielen für interdisziplinäre Forschungsansätze etabliert werden. Die anzustrebende Struktur des Collegiums zur Bewältigung dieser Aufgaben besteht aus einem Kreis von 5-7 Fellows, die dem Leiter des Collegiums zur Seite stehen, ihn in wissenschaftlichem Fragen beraten und mit ihm zusammen Forschungsprojekte erarbeiten und umsetzen, dem Leiter, der für die administrative und wissenschaftliche Führung des Collegiums verantwortlich ist, sowie den wissenschaftlichen Mitarbeitern und Doktorierenden und den Stipendiaten. Ein wesentliches Elements des Collegiums ist auch sein öffentliches Programm, welches einerseits die Forschungsprojekte thematisiert, andererseits in einmaligen Veranstaltungen zu aktuellen Fragestellungen in Abstimmung mit der Leitung oder interessierten Institutionen der Hochschulen in Zürich geeignete Anlässe für die Öffentlichkeit gestaltet.

Zähnestarrende Rachen, zahnlose Schnäbel, so groß wie ein Sperling oder ein Segelflugzeug: auf ledernen Schwingen durchschnitten sie den Himmel über den Köpfen der Dinosaurier – Flugsaurier. Lange glaubte man, dass diese Drachen der Lüfte gerade mal zu Gleitflügen fähig waren, doch neue Funde aus aller Welt erzählen eine andere Geschichte: Mit zottigem Fell glitten die Tiere dahin, die Schwingen durchzogen von einem Netz von Blutbahnen. Tagsüber tankten sie Sonne, nachts mussten sie ruhen oder sich durch Muskelarbeit aufwärmen. Sie hatten teilweise riesige häutige Scheitelkämme, die die kühnste Fantasie übertreffen. Ihre Flugapparate waren das ausgefeilteste, was die Natur je hervorgebracht hat. Aus den trägen Gleitern sind Kunstflieger geworden. Von der Entdeckungsgeschichte bis hin zu den neuesten Funden führt der Vortrag in die faszinierende Welt der fliegenden Saurier ein bis hin zum tragischen Ende: Die Flugsaurier fielen am Ende der Kreidezeit zusammen mit den großen Dinosauriern ihrer eigenen Konstruktion zum Opfer.

Mein Vortrag widmet sich der Frage, inwiefern es neben dem stoff-gebundenen auch einen nicht-stoffgebundenen Informationstransfer gibt - namentlich mittels Biophotonen. Anfang des 20. Jahrhunderts begann die Biophotonenforschung mit den Untersuchungen des russischen Morphologen Gurwitsch: Er entdeckte, dass Wurzeln Strahlen abgeben, die Zellteilungen auslösen. Mit der Entwicklung der Photonenverstärker Mitte des vergangenen Jahrhunderts konnte dann tatsächlich ultraschwache Photonenabgabe von niederen und höheren Organismen gemessen werden. Später entwickelte Fritz-Albert Popp die durch Evidenz gestützte These, dass die DNS Licht aufnimmt, speichert und als LASER-Licht wieder abgibt. Die Biophotonen stammen demnach von der DNS. Heute finden wir eine Reihe von Experimenten, die - ähnlich wie in den Gurwitsch-Experimenten - auf Biophotonen als Informationstransmitter zwischen Zellen resp. Organismen hindeuten. Hinzu kommen Studien, die Hinweise liefern, dass Reaktionen in Zellen eine elektromagnetische Begleiterscheinung haben, die dieselben Reaktionen in benachbarten Zellen induzieren (oder verhindern). Eigene Untersuchungen an Ciliaten (Paramecium caudatum) zeigen einen Zusammenhang des Zellwachstums zwischen durch Quarzcuvetten getrennten Populationen. Diese Ergebnisse stehen am Anfang meines Projektes EMIT (elektromagnetischer Informationstransfer), welches ich im Ausklang skizzieren werde.

Die Trepanationen (Bohröffnungen am Schädel) stellen neben den Amputationen die ältesten nachgewiesenen chirurgischen Eingriffe der Menschheit dar. Solche Schädelöffnungen wurden in Nordafrika und in der Ukraine bereits vor mehr als 12'000 Jahren durchgeführt. Einige Jahrtausende später finden sich die Trepanationen in ganz Europa. Der älteste trepanierte Schädel der Schweiz wurde in Corseaux-sur-Vevey (VD) entdeckt und datiert ins 4. Jahrtausend, d.h. in die mittlere Steinzeit. Aus Basel liegen Trepanationen aus keltischer und frühmittelalterlicher Zeit vor. Im Vortrag werden die Hintergründe zu diesem interessanten Phänomen dargelegt. Ebenso werden die unterschiedlichen Techniken der Schädeleröffnungen erklärt und Fragen nach Narkosemöglichkeiten oder Überlebenschancen der Betroffenen diskutiert. Archäologische Schädelfunde aus Basel-Stadt und aus der Anthropologischen Sammlung geben Ihnen Einblick in die erstaunlichen chirurgischen Fähigkeiten unserer Vorfahren.

Wein ist ein Stück Kulturgut! Schon in der Antike hat der Wein eine wichtige Rolle gespielt, haben doch die Römer die Weinrebe auch in unsere Region gebracht. In meinem Vortrag möchte ich die heutige, moderne Önologie näher vorstellen. Ich nehme Sie mit auf eine Reise in die Welt der Weisswein-/ und Rotweinbereitung. Wir lernen, wie die Qualität des Traubengutes heute definiert wird, und was dies für den Winzer bedeutet. Im Weinkeller folgen wir den Trauben, wie daraus Wein entsteht, und was es alles braucht, bis das flüssige Kulturgut schliesslich in die Flasche gefüllt wird. Die Faszination Wein geht aber noch viel weiter! Hinter jedem Wein stehen Personen, diese erzählen uns Geschichten über ihr Land, wo die Reben wachsen und wie es dazu kam, dass sie heute Wein machen. Anhand von ausgewählten Beispielen von Weinen und ihren Machern lernen wir die Vielfalt der Weinwelt kennen! Die Schweiz ist mit rund 15'000 Hektaren ein kleines Produktionsland in Sachen Wein. Doch ist der Wein fest in unserer Kultur verankert, und wir gehören zu einem der wichtigsten Importländer. Zusammen entdecken wir die Weine unserer Region und zwei anderer bedeutender Anbaugebiete in der Schweiz. Anhand der 4 wichtigsten Rebsorten haben Sie dann anschliessend die Möglichkeit, sich ein Bild über die heutige Weinvielfalt der Schweiz machen zu können.

Hightech Transfer hat in den letzten Jahren zur Entwicklung und Evolution von computergesteuerten Chirurgiesystemen geführt. Diese erlauben erstmals einen direkten Link zwischen präoperativer, bildbasierter Diagnose und Planung und den zugehörigen intraoperativen Aktionen. In Verbindung mit neuartigen, intraoperativen, bildgebenden Verfahren, schnellen und präzisen perkutanen Registrierungs- und Referenzierungstechniken, virtuellen und augmetiert virtuellen Realitäten beginnt der „Gläserne Patient" Realität zu werden. Zu diesem Szenario gehört ebenso die Entwicklung neuartiger chirurgischer Instrumente und Implantate. Während dort der klinische Alltag eher von einer konservativen Einstellung bestimmt wird, beobacht man in technologisch artverwandten Gebieten Quantenprünge der Innovation. Diese sind insbesondere durch bahnbrechende Entwicklungen auf den Gebieten der Mechatronic, Mikrosensorik und -aktuatorik, Mikroelektronik, Systemtechnik, etc. aber auch durch die Materialwissenschaften bestimmt. Der Vortrag gibt den Hörern zunächst eine Einführung in das Gebiet der „Intelligenten" chirurgischen Instrumente und Implantate. Der Stand der Forschung wird an Hand verschiedener Beispiele vor allem aus dem Gebiet der orthopädischen Chirurgie vorgestellt. Am Beispiel einiger klinischer Anwendungen soll schliesslich das Potential dieser Technologien aufzeigt werden.

Seit alten Zeiten wird die Wünschelrute zur Wasser- und Erzsuche benutzt. In den 1960-1970er Jahren haben die Basler Firmen Geigy und Roche sich für die Wünschelrute eingesetzt. Dabei darf man etwas lächeln. Im Untergrund von Kleinbasel Grundwasser zu finden ist keine Leistung, eher das Gegenteil wäre schwierig: Dieses tritt in den Rhein-Kiesen flächenhaft auf, im Niveau des Rheinwassers. Wenn man gewisser Rhetorik folgt, so leben viele Kleinbasler über einer "Wasserader". Dieser Ausdruck ist Blödsinn, noch niemand hat im Untergrund Schläuche angetroffen. In Schichtgesteinen bewegt sich Grundwasser flächenhaft. Ganz anders ist die Situation in Granit- oder Gneisgebieten, wo das Grundwasser hauptsächlich auf Verwerfungen und Zerrüttungszonen zirkuliert, auch darin einen Grundwasserspiegel bildend. Aehnliches gilt in Kalksteingebieten, wo Karsthöhlen die wesentlichen Wasserleiter sind. In solchen Gebieten ist der Einsatz von Rutengängern sinnvoll, denn Vergleiche zwischen ihnen und geoelektrischen Messungen fallen in Durchführungsgeschwindigkeit und Fündigkeitsrate zu Gunsten der Rutengänger aus, wie russische und deutsche Studien zeigen (Betz 1993). Wie kann man diese Erfolge deuten? König & Betz (1989) sehen drei Erklärungsmöglichkeiten (ohne Anspruch auf Vollständigkeit): A) Nicht-ionisierende elektromagnetische Strahlung, B) Ionisierende Strahlung, C) Luftgebundene Effekte. Mit folgendem Gedankengang neige ich zur Deutung C): Ein Hauch über einen Löffel voll heisser Suppe ergibt eine deutliche Abkühlung, ein Hauch über einen Handrücken ist leicht spürbar. Flugzeug-Abstürze wurden wiederholt durch Luftscherungen erklärt und diese sind u.U. auf dem Radarschirm erkennbar. Ich deute die Rutengänger-Erfolge als eine Kombination guter Landschaftsbeobachtung mit Feingefühl zum Erspüren von Luftscherungen. Eine Wünschelrute ist dazu nicht erforderlich.

Am Samstag, den 24. September 2005 erläutern Wissenschaftler ihre Forschungsergebnisse zum Thema Meer. Die Veranstaltung „Natur & Technik – verständliche Wissenschaft" findet neu jedes zweite Jahr alternierend mit dem Basler Tag der Artenvielfalt statt. Dieser gemeinsame Anlass des Naturhistorischen Museums Basel, des Museum.BL, der Naturforschenden Gesellschaft Basel und der Naturforschenden Gesellschaft Baselland möchte interessierten Jugendlichen und Erwachsenen Aktuelles aus der Forschung näher bringen. In öffentlichen Vorträgen erfährt man beispielsweise einiges über die Kraft der Wellen, welche Gifttiere im Meer vorkommen oder wie sich Seescheiden entwickeln. Programm 9.15h Dr. J. Lieberherr, Direktor, Schweizerische Rheinsalinen Salz, woher kommt es? Wieviel hat es? 9.45h Dr. Ch. Wüthrich, Universität Basel Wo Nähr- und Schadstoffe ans Land kommen Kaffeepause 10.45h Dr. U. Wüest, Naturhistorisches Museum Basel Taucher haben mehr vom Leben 11.15h Prof. J. Meier, Basel Gifttiere im Meer 11.45h Exkursion ins Vivarium des Zoologischen Gartens Basel mit T. Jermann. Führung im Wirbellosensaal des Naturhistorischen Museums Basel Moderation durch PD Dr. Ch. A. Meyer, Direktor, Naturhistorisches Museum Basel & Dr. Ch. Wüthrich, NGBL Mittagspause 14.15h Prof. D. G. Senn, Universität Basel Im Fluss des Ozeans 14.45h Prof. F. Anselmetti, ETH Zürich Die Kraft der Wellen 15.15h Kaffeepause 15.45h PD Dr. M. Knappertsbusch, Naturhistorisches Museum Basel Woher stammt der Kalk im Meeresboden? 16.15h Dr. S. Boletzky, Laboratoire Arago, Banyuls-sur-Mer Tintenfische: erstaunliche Nachkommen einer kambrischen Schnecke Anschliessend Laudatio zur Emeritierung von Prof. D.G. Senn Moderation durch Dr. B. den Brok, Leiterin Museum.BL & K. M. Füglister, NGiB 17.00h Ende 09.15h – 17h Dr. S. Glardon Life live, vom Ei zum Organismus, durchgehend im Seminarraum

Die Bilder vom brennenden Eis gingen um die ganze Welt, als Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des IFM-GEOMAR im Jahr 1996 das bis dahin größte untermeerische Methanhydrat-Vorkommen im Pazifik vor der Küste Oregons entdeckten. Methanhydrat besteht aus Wasser und Methan; es entsteht durch komplizierte Vorgänge in den Sedimenten von Kontinentalhängen und arktischen Permafrostböden. Aufgrund erster globaler Mengen-Abschätzungen und wegen seiner enormen Speicherfunktion – ein Kubikmeter Hydrat enthält 164 Kubikmeter Methan – wird Methanhydrat als mögliche Energiequelle der Zukunft gehandelt. Gelangt es jedoch in die Atmosphäre, wirkt es als starkes Treibhausgas und beteiligt sich an der globalen Erwärmung. Detaillierte Kenntnisse über Vorkommen, Bildung und Zersetzung von Methanhydraten sind daher gefordert, um Gefahrenpotenzial aber auch mögliche Nutzung fundiert zu beurteilen. Im Vortrag werden die Grundlagen der Gashydratforschung, aber auch neue Projekte und Erkenntnissen in diesem Kontext vorgestellt.

In den letzten Jahren sind Krankheiten, die vom Tier auf den Menschen übergesprungen sind - auch Zoonosen genannt - weltweit vermehrt aufgetreten. SARS und Vogelgrippe sind nur zwei Beispiele. Während der SARS-Ausbruch von 2003/2004 recht schnell unter Kontrolle gebracht werden konnte, ist es beim Ausbruch der Aviären Influenza oder „Vogelgrippe" bisher nicht gelungen, die flächendeckende Epidemie im südost-asiatischen Raum erfolgreich einzudämmen. Ob daraus ein sogenanntes pandemisches Influenzavirus entstehen kann, ist ungewiss. Die Gründe für die Entstehung neuer Zoonosen sind vielfältig und haben zum Teil einen direkten Zusammenhang mit Verhaltensänderungen, Globalisierung und Klimaerwärmung. All dies wird im Referat eingehend erläutert werden.

Die Struktur und Form der Spinnennetze, insbesondere der filigranen Radnetze, sind wohl allen bekannt. Weit weniger bekannt sind die Gründe, wieso die Netze genau diese Struktur haben. Warum sind Radnetze meistens senkrecht? Warum sind sie flach? Warum sind sie aus nichtklebrigen, starken Speichen und der klebrigen, elastischen Fangspirale aufgebaut? Warum sind die Fäden so dünn? Warum sind sie fast - aber meist nicht ganz - rund? Im Vortrag werden diese Fragen aus der Sicht eines Biologen und Ingenieurs diskutiert. Es wird aufgezeigt, mit welchen physikalischen Kräften und biologischen Zwängen die Spinnen umgehen müssen und wie diese Zwänge die Struktur und den Bau der Radnetze beeinflussen. Anhand des Beispiels der Netze der Gartenkreuzspinne Araneus diadematus werden so verschiedene Aspekte der Geometrie der Radnetze veranschaulicht und deren Funktion erklärt. Zudem werden alternative Netz-Strukturen vorgestellt; Strukturen, welche oft von anderen Spinnen verwendet werden. Zuletzt wird noch die Frage angesprochen, ob und wie Spinnen beim Netzbau durch Chemikalien, insbesondere durch Drogen, beeinflusst werden können.

In Mitteleuropa gibt es außer der allseits bekannten Honigbiene des Imkers, der "Nutzbiene" schlechthin, noch 730 weitere Bienenarten, die durchweg wildlebend sind und daher auch "Wildbienen" heißen. Paul Westrich, der sich seit über 30 Jahren intensiv mit Wildbienen befaßt und Autor des zweibändigen Standardwerks "Die Wildbienen Baden-Württembergs" ist, gibt anhand brillanter Farbdias einen Einblick in die faszinierende Vielfalt dieser Hautflügler und ihrer Lebensweisen. Während die meisten Arten ihre Nester in selbstgegrabenen Gängen im Erdboden anlegen, gibt es andererseits Arten, die ausschließlich in leeren Schneckenhäusern nisten, andere mörteln Lehmnester an Steine oder Gemäuer, wieder andere besiedeln morsches Holz oder nagen Hohlräume in dürre Pflanzenstengel. Auch bei der Wahl des Baumaterials gibt es große Unterschiede: viele Wildbienen kleiden die Brutzellen mit Drüsensekreten aus, andere verwenden Blütenblätter oder Blattausschnitte von Laubgehölzen, wieder andere bauen mit Harz; nur die Hummeln und Honigbienen verwenden Wachs zum Nestbau. Besonders eng ist die Beziehung der Wildbienen zu den Blüten. So sind viele Arten beim Sammeln des Pollens als eiweissreiche Nahrung für die Nachkommenschaft hoch spezialisiert. Wo es Glockenblumen gibt, finden wir z.B. bestimmte Scherenbienen. die ohne „ihre” Nahrungspflanzen keine Brut versorgen können. Die Zaunrüben-Sandbiene besucht nur die Zaunrübe, die Lein-Mauerbiene sammelt nur am gelben oder blauen Lein, die Efeu-Seidenbiene fliegt nur im Herbst, wenn der Efeu blüht. Aufgrund ihrer vielfältigen Blumenwahl und spezifischen Verhaltensweisen bilden Wildbienen als unverzichtbare Bestäuber ein „ökologisches Rückgrat” vieler Lebensräume. Deshalb bedürfen diese Hautflügler unserer besonderen Aufmerksamkeit und ihre Erhaltung liegt in unser aller Interesse. (Weitere Informationen unter www.westrich.info und www.wildbienen.info).

Weltweit sind zur Zeit etwa 35’000 Zikadenarten beschrieben. Trotzdem ist diese Insektengruppe selbst bei Biologen und Naturinteressierten weitgehend unbekannt. Hauptgrund dafür ist sicherlich in Mitteleuropa ihre geringe Körpergrösse und die schwierige Bestimmbarkeit. Dies obwohl sie durchaus in hohen Individuendichten in fast allen von Pflanzen besiedelten Lebensräumen vorkommen (bis zu 5’000 Tiere pro Quadratmeter) und gelegentlich auch als Schädlinge in Erscheinung treten. Anders sieht es in Regionen aus, wo v.a. die grossen Singzikaden prominent mit ihrem eindringlichen Gesang von sich hören lassen. So wundert auch nicht, dass sich bereits im antiken Griechenland (ab ca. 850 v.Chr.) Hinweise auf Singzikaden finden lassen. Aber auch in anderen Kulturen spielt die Zikade eine wichtige Rolle. Auf Papua Neuguinea beispielsweise richten die Angehörigen des Stammes Tabra Sine ihren Tagesablauf nach dem Ruf der verschiedenen Singzikadenarten. Natürlich singen die Zikaden aber nicht der Menschheitswillen. Der Gesang dient in erster Linie der Geschlechterfindung. Dabei werden verschieden Sing- und Suchstrategien verfolgt. Die Lautübertragung erfolgt entweder über den Luftweg (Singzikaden) oder über das Substrat (Kleinzikaden). Seit der Pionierarbeit des schwedischen Forschers Frej Ossiannilsson aus dem Jahre 1949 wissen wir, dass auch die für uns ohne Hilfsmittel unhörbaren Kleinzikaden Wechselgesänge praktizieren. Gerade für die Unterscheidung von nahe verwandten Arten ist die Technik der Bioakustik ein gutes Hilfsmittel. Denn nur das vollständige Repertoire an Gesang und Verhalten führt zu einer erfolgreichen Fortpflanzung. Historische und aktuelle Tonaufnahmen von Zikadengesängen runden den Vortrag ab.

Jedes Jahr erkranken zwischen 300 und 500 Millionen Menschen an der Malaria. Zwischen 1,5 und 2,7 Millionen Menschen, hauptsächlich Kleinkinder in Afrika, sterben an der Erkrankung. Trotz grosser Bemühungen in den letzten drei Jahrzehnten ist es bislang nicht gelungen, einen effektiven Impfstoff gegen die Malaria zu entwickeln. Auch nach regelmässigen Malaria-Attacken baut sich keine stabile und vollständige natürliche Immunität gegen Malaria auf. Daher muss ein Impfstoff mehr leisten, als es das Immunsystem in Auseinandersetzung mit dem Erreger selbst kann. Die Erreger, einzellige Plasmodien, haben eine Vielfalt von bislang nur unvollständig verstandenen Mechanismen entwickelt, die Immunabwehr zu unterlaufen. Natürliche Immunantworten scheinen zum grossen Teil unwirksam oder sogar schädlich zu sein. Viele Ansätze der Impfstoff-Entwicklung zielen daher darauf, eine schützende Immunantwort durch Fokussierung des Immunsystem auf kritische Parasitenantigene zu erreichen. In enger Zusammenarbeit mit Prof. J. A. Robinson (Universität Zürich) und der Berner Impfstoff-Firma Pevion Biotech haben wir eine neue Impfstoff-Technologie für die gerichtete Anregung des Immunsystems entwickelt. Hierbei werden synthetische Peptidomimetika, die Strukturelemente von Malaria-Antigenen nachahmen, an Virosomen gebunden. Virosomen sind Liposomen, deren Membran Hüllproteine der Influenza-Viren enthalten. Diese Fusions-Proteine sorgen für eine effiziente Erkennung der Peptidomimetika durch das Immunsystem. Zur Konzept-Validierung wurden kürzlich in Basel zwei erste Komponenten für einen komplexen virosomalen Malariaimpfstoff klinische getestet. Hierbei wurde eine ausgezeichnete Verträglichkeit und Immunogenität beobachtet. Weitere Entwicklungsarbeit ist notwendig, bevor die Schutzwirkung eines komplexen virosomalen Malariaimpfstoffs in einem Endemiegebiet untersucht werden kann.

Die Bilder der schrecklichen Auswirkungen der Tsunami im indischen Ozean waren tagelang im Mittelpunkt des Medieninteresses. Natürlich wurden dabei auch die Ursachen und die physikalischen Grundlagen der zugrunde liegenden Prozesse erörtert. Auch schweizerische Experten, insbesondere solche der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie der ETH Zürich, hatten ihren medialen Auftritt. Da wird sich manch einer gefragt haben, wieso beschäftigen sich Schweizer Forscher mit Tsunamis. Sind solche Ereignisse auch bei uns denkbar? Im Vortrag werden diese Fragen aus Sicht des Hydraulikers diskutiert. Es wird also nicht auf die Ursache (das Erdbeben) sondern auf die Ausbreitung der Wellen und deren Wirkung fokussiert. Nach einer kurzen Zusammenfassung der Ereignisse im indischen Ozean, werden die physikalischen Grundlagen der Wellenausbreitung erläutert und ein Einblick in die diesbezüglichen Forschungsaktivitäten der ETH Zürich gegeben. Die Motivation für diese Forschung wird abschliessend anhand des aktuellen Beispiels des Triftgletschers, der sich im Berneroberland befindet, gegeben. Als Folge des Rückzugs des Gletschers droht ein Teil der Eismasse in den postglazialen Gletschersee zu stürzen. Dabei würde eine Tsunami-ähnliche Welle ausgelöst, die das unterliegende Tal verheeren könnte.

Im Jahre 1907 beschrieb der deutsche Nervenarzt Alois Alzheimer in einem Vortrag mit dem Titel " Über eine eigenartige Erkrankung der Hirnrinde" erstmals Symptomatik der später nach ihm benannten Demenz. "Der Fall von Auguste D. bot klinisch ein so abweichendes Bild, dass er sich unter keine der bekannten Krankheiten einreihen liess...". Zum damaligen Zeitpunkt glaubte man in der Fachwelt, dass diese Erkrankung eine relativ seltene Demenz-Erkrankung sei und wurde daher auch kaum zur Kenntnis genommen. Nahezu einhundert Jahre später hat sich dieses Bild vollständig gewandelt: Die Alzheimer-Erkrankung entwickelte sich zur "Krankheit des Jahrhunderts" - bedingt vor allem durch die starke Zunahme der durchschnittlichen Lebenserwartung. Die Demenz, das heisst der Verlust des Gedächtnisses, ist eine Hauptursache für die Pflegebedürftigkeit von älteren Menschen und betrifft derzeit in der Schweiz etwa 90.000 Menschen. Schätzungen gehen davon aus, dass die Alzheimer-Erkrankung die weitaus häufigste Ursache für den Verlust der geistigen Fähigkeiten im Alter ist. Ein Grossteil der Erkenntnisse der modernen medizinischen Forschung über die Vorgänge bei der Entstehung und bei dem Verlauf der Alzheimer-Erkrankung wurde mit Hilfe von transgenen Mäusen gewonnen. Z.B. die aktive Immunisierung, die im Jahre 2004 erstmals an einem Patientenkollektiv mit Teil-Erfolgen angewendet wurde und eine der hoffnungsvollsten therapeutischen Ansätze darstellt, basiert auf entscheidenden Beiträgen aus der Forschung an transgenen "Alzheimer-Mäusen". Die Technologie der genetischen Manipulation von Mäusen wurde etwa 1980 erstmals beschreiben, und seitdem hat deren Anwendung in der medizinischen Forschung wesentliche Beiträge zum tieferen Verständnis von verschiedenartigen Erkrankungen des Menschen - nicht nur der Alzheimer-Demenz alleine - geleistet. Ziel des Vortrages ist es, in allgemein verständlicher Form die Herstellung von transgenen "Alzheimer-Mäusen" zu beschreiben und vor allem deren Anwendung in der Forschung darzustellen. Die wichtigsten Beiträge über die molekularen Vorgänge im Krankheitsverlauf, die im Jahre 2002 zur Formulierung der "Amyloid-Hypothese" führten, werden ebenso erklärt wie die entscheidenden Experimente, die dazu beitrugen, bei einem ausgewählten Patientenkollektiv die aktive Immunisierung erstmals anzuwenden.

Die sog. "Pfahlbauten" (besser Seeufersiedlungen) an den Mittelandseen der Schweiz reichen zeitlich bis ca. 4300 v.Chr. zurück und bieten mit ihren speziellen Erhaltungsbedingungen ein grosses Potential eine detaillierte Umweltgeschichte für diesen Zeitraum zu schreiben. Unter dem Grundwasserspiegel, in dauernd feuchtem Milieu haben sich Tier- und Pflanzenreste über mehr als 6000 Jahre hervorragend erhalten. Durch diese Funde können sowohl die Wirtschaftsweise der ersten Bauerngemeinschaften sowie die damaligen Umweltverhältnisse rekonstruiert werden. Die archäobiologischen Untersuchungen erlauben auch erste menschliche Eingriffe in den damaligen Naturraum aufzuzeigen. Diese Ergebnisse sind nicht zuletzt auch für das Verständnis der Entwicklung unserer heutigen Kulturlandschaft von entscheidender Bedeutung.

Höhere Lebewesen sehen sich ständig mit mikrobiellen Krankheitserregern konfrontiert, sind aber erstaunlicherweise trotzdem mehrheitlich gesund. Bei Tieren und Menschen sind zwei Immunsysteme dafür verantwortlich, nämlich die auf den Antikörpern beruhende erworbene Immunität (acquired immunity) und die mit den Toll-Rezeptoren verbundene angeborene Immunität (innate immunity). Pflanzen haben zwar keine Antikörper, aber ein ebenso effizientes Abwehrsystem wie Tiere und Menschen. Besonders interessant sind die Parallelen im Bereich der sogenannten"innate immunity": Tiere und Pflanzen können z.B. Bakterien in ganz ähnlicher Weise aufgrund ihrer Geisselstruktur wahrnehmen.

In der Lebensmittelkontrolle kamen bisher traditionellerweise chemische und mikrobiologische Methoden zur Anwendung. In neuerer Zeit sind aber Problemkreise aktuell geworden, bei welchen der Einsatz von molekularbiologischen Methoden unumgänglich ist. So werden im Coop-Labor molekularbiologische Kontrollen auf Abwesenheit von genveränderten Pflanzen in unserer Nahrung, Tierartenkontrollen, sowie auch mikrobiologische Schnellmethoden unter Zuhilfenahme der Erbsubstanz DNA durchgeführt. Als Beispiele für Tierartenkontrolle seinen erwähnt: Ist in diesem "Pfeffer" wirklich Hirsch aus dem Bündnerland drin? Kann man garantieren, dass in einer Geflügelwurst 0% Schweinefleisch drin ist? Im Vortrag wird die verwendete molekularbiologische Methodik erklärt und mit interessanten Fallbeispielen aus der Praxis ergänzt. Weiterhin wird auf die gesetzliche Regelung der angesprochenen Problemkreise in der Schweiz eingegangen. Mit dem im Vortrag vorgestellten Kontrollkonzept soll eine optimale Lebensmittelsicherheit gewährleistet sowie eine Täuschung des Konsumenten vermieden werden.

Big-Bang - die heute weitgehend akzeptierte Idee, dass das gegenwärtige Universum aus einem heissen und extrem dichten Zustand durch Expansion hervorgegangen ist, wird u. a. durch Messung und Berechnung der Häufigkeiten mit der die leichten Elemente - 2H, 3He,4He und 7Li - im Kosmos auftreten unterstützt. Die heute bekannten Zahlenwerte sind jedoch mit relativ grossen systematischen Fehlern behaftet. Die einzige Möglichkeit, ihre Genauigkeit zu verbessern besteht darin, die Häufigkeit des Isotops 6Li in die Big-Bang Modellrechnung mit einzubeziehen. 6Li entsteht bei der Kollision von Deuteriumkernen (2H) mit ??-Teilchen (4He) unter Emission eines ??-?Quants: 4He + 2H --> 6Li + ?. Die Modellrechnung verlangt Zahlenwerte der Reaktionswahrscheinlichkeit dieser Reaktion im niedrigen Energiebereich, welcher der Temperatur des Universums zum Zeitpunkt der Entstehung der leichten Elemente entspricht. Die Reaktionswahrscheinlichkeiten sind erwartungsgemäss extrem klein. Die daraus resultierenden experimentellen Probleme haben es bis heute verunmöglicht, deren Zahlenwerte zu messen. Die Prozesse der Elementbildung im frühen Universum lassen sich mit Hilfe von Teilchenbeschleunigern im Labor nachvollziehen. Die Arbeitsgruppe DALI hat sich zum Ziel gesetzt, am 3MV Cockroft-Walton Beschleuniger des physikalischen Instituts der UNI Basel die Reaktionswahrscheinlichkeit der 6Li Synthese zu messen. Zu diesem Zweck wird Deuterium bei einer Temperatur von 5K verfestigt und mit beschleunigten ?? -Teilchen bestrahlt. Die bei der Reaktion entstehenden ??-Quanten werden mit NaI - Detektoren hoher Effizienz nachgewiesen, nach ihrer Energie sortiert und gezählt. Die Messung stellt hohe Anforderungen an die Experimentiertechnik und ist eine Herausforderung für die Experimentalphysiker. Der Einsatz ausgesuchter experimentiertechnischer Massnahmen soll es - wie imVortrag gezeigt wird - ermöglichen, aus den Messdaten - trotz niedriger Zählrate und hohem Untergrund - den gewünschten Zahlenwert zu extrahieren. Im weiteren Teil des Abends kann im Verlauf einer Führung durch die Anlage sowohl der 3MV Beschleuniger, als auch das Strahlführungssystem in laufendem Zustand und das im Aufbau befindliche Experiment besichtigt werden.

Die Idee, sämtliche Pflanzenarten eines bestimmten Gebietes als Flora in einem Kataloge aufzulisten, wurde erstmals vor bald 400 Jahren von Caspar Bauhin, Prof. für Anatomie und Botanik an der Uni Basel im ‚Catalogus plantarum circa Basileam sponte nascentium' verwirklicht. Seither sind unzählige Landesfloren entstanden, in denen das Wissen über die wechselnde botanische Vielfalt enthalten ist. Für eine weltweite Übersicht über die verschiedenartigen Floren bezw. Faunen erwies es sich als sehr nützlich, die organismische Mannigfaltigkeit als Diversität, d.h. als Artenzahl pro Fläche numerisch zu definieren. Diese ist im tropischen Regenwaldgürtel, innerhalb 15° nördlicher und südlicher Breite am höchsten und beträgt meistens über 3'000 Arten, in manchen Gebieten bis gegen 10'000 Arten pro 10'000 km2. Nach Norden und Süden sinkt polwärts die Diversität und ist in der Arktis und Antarktis am geringsten. Diese Abnahme ist jedoch nicht regelmäßig, da die Diversität auch in den subtropischen und temperierten Wüsten oft auf weniger als 100 zurückgeht. Sowohl nord- (Kalifornien, Mediterraneis) als auch südhemisphärisch gibt es ausserhalb der Tropen ebenfalls sehr artenreiche Gebiete. So erreicht die Diversität in Südwestaustralien bis gegen 5000 Arten, im südafrikanischen Kapland sogar bis gegen 10'000. Beide Gebiete zeichnen sich durch das Nebeneinander humider und arider Klimate auf engstem Raume aus, dessen zahlreiche und divergente ökologischen Nischen von Sippen mit starker adaptiver Radiation besetzt werden konnten, woraus eine ungewohnt hohe Diversität resultierte. Die großen floristischen Unterschiede, aber auch einige frappante Gemeinsamkeiten zwischen Südamerika, Südafrika und Australien können mit erdgeschichtlicher Kontinentaldrift in Zusammenhang gebracht werden. Durch Kontinentaldrift hat sich seit 300 Mill. Jahren das Verhältnis zwischen Land und Wasser in der Südhemisphäre immer mehr zugunsten der Ozeane verschoben. Deshalb weisen infolge früher und starker Isolation alle drei Kontinente und Inseln wie Madagaskar, Ozeanien oder Neuseeland äußerst charakteristische Florenspektren auf, und es gibt unabhängige Parallelentwicklungen von erstaunlicher Konvergenz, die durch Langzeit-Isolation verständlich werden. Aus dieser Langzeit-Isolation erklärt sich auch die hohe Zahl an Arten, die nur in einem dieser Gebiete vorkommen und als Endemiten bezeichnet werden. Die räumliche Verteilung sowie die zeitliche Entstehung des südhemisphärischen Endemismus wird anhand von Beispielen aus den verschiedenen Gebieten und aus ganz verschiedenen Pflanzenfamilien diskutiert und durch Dias aus Argentinien, Südafrika und Namibia, Madagaskar, Australien, Tasmanien und Neuseeland illustriert.

Die NGiB sucht neue Aktionsbereiche, um in der Öffentlichkeit auf ihre Anliegen aufmerksam zu machen. BIO24 war eine derartige Aktion. Am 20./21. August 2004 wurde im Gymnasium Bäumlihof in Basel von 06:00 bis 06:00 Uhr 24 Stunden lang der längste Biologieunterricht veranstaltet. Im und ums Schulhaus (Schneckenfauna am Bahndamm, Lichtfang von Insekten), unter der Wettsteinbücke (Fledermäuse) und im Zolli (Nachtaktivitäten der Zootiere) gestalteten 19 Referentinnen und Referenten Vorträge, Demonstrationen und Exkursionen. Es gelang ihnen, der grossen Teilnehmerschaft (ca. 300 Personen), die Faszination der Biologie zu vermitteln. Das Projektteam BIO 24 der NGiB ist überzeugt: Mit derartigen Anlässen lässt sich in konzentrierter Form Wissen vermitteln, kann effizient eine Teilnahme am Wissen-schaffen erprobt und somit ein sinnvoller Beitrag an naturwissenschaftliche Bildung geleistet werden. Im Rahmen der Vortragsreihe stellen wir BIO24 unter anderem mit einer professionell gestalteten Filmdokumentation (Dauer ca 20 min) vor und beleuchten das Projekt kritisch.

Menschen erstellen seit Urzeiten abstrakte und realitätsnahe Abbildungen ihrer Umwelt. Diese dienen seit jeher der Orientierung im Raum, der Kommunikation raumbezogener Sachverhalte oder der Erkundung unbekannter Landschaften und Regionen. Raumbezogene Informationen erfüllen ein Grundbedürfnis im täglichen Privat- und Geschäftsleben. Die Schweiz spielt in der Geschichte der Kartographie eine bedeutende Rolle, vor allem durch Bestrebungen nach wegweisenden Qualitätsstandards oder nach neuen Darstellungsformen. So haben beispielsweise dreidimensionale kartographische Darstellungen eine lange Tradition. Die rasanten Fortschritte der letzten zehn Jahre in der geodätischen Messtechnik und der Informationstechnologie haben einen eigentlichen Paradigmenwechsel in der Vermittlung und Nutzung von Geoinformationen ausgelöst. Anstelle der von Fachleuten vorgefertigten statischen Karten treten heute einerseits ortsabhängige Dienste (location-based services) und andererseits hochgradig interaktive 3D-Geoinformationslösungen auf der Basis virtualisierter Realwelten. Damit werden völlig neue Informations-, Schulungs- und Unterhaltungsangebote ermöglicht. Im Referat werden aktuelle Verfahren und Technologien zur Generierung, Verwaltung und webbasierten Visualisierung dreidimensionaler Modelle von einzelnen Kulturdenkmälern, ganzen Städten, Regionen oder Ländern vorgestellt. Mit Fallstudien und Praxisbeispielen aus Bereichen wie Archäologie, Planung, Tourismus, Sport und Aviatik werden die heutigen technischen Möglichkeiten und das Anwendungsspektrum der virtualisierten Realwelt aufgezeigt. In einem Ausblick wird verdeutlicht, dass wir uns damit erst am Anfang der Entwicklung befinden und dass eine ganze Reihe noch interessanter neuer Anwendungen auf uns wartet.

Das Gebiet um die Alpe Campolungo (4 km SSE von Ambri-Piotta/TI) ermöglicht einen sehr spektakulären Über- und Einblick in den geologischen Aufbau und die Geschichte der Alpen: - In Gross- und Kleinmassstab können hier typische Gesteinsabfolgen von mesozoischen Sedimenten und Kristallin sowie die Deckenstruktur der Tessiner Alpen studiert werden. - Eine mehrere Hundert Meter grosse Falte in Marmorgesteinen und Zentimeter kleine Fältchen in Grantglimmerschiefern lassen die tektonischen Bewegungen der Alpenfaltung exemplarisch erahnen. - Minerale wie Korund, Turmalin, Tremolit, Rutil, Kyanit, Staurolith oder Granat geben einen Hinweis über Mineralwachstum, Versenkung, Umwandlung und Hebung von Gesteinen. An-/Rückreise: Basel SBB - Airolo - Rodi-Fiesso (Bahn, Bus); Rodi-Fiesso - Lago Tremorgio (Seilbahn) Wanderung (Landeskarte 1252 Ambri-Piotta): 1. Tag: Lago Tremorgio (1848 m.ü.M.) - Passo Cadonighino (Venett, 2138 m) - Capanna Leit (2257m), reine Marschzeit ca. 2½ h. 2. Tag: Capanna Leit - Passo Campolungo (2318 m) - Alpe Campolungo (2086 m) - Lago Tremorgio, reine Marschzeit ca. 3½ h Kosten: ca. CHF 120.-- (Reise mit Halbtax, Seilbahn, Übernachtung), exkl. Nachtessen/Frühstück

Die Stadt Basel und die Pharmazie sind historisch und aktuell auf vielfältige und innige Weise miteinander verbunden. Wohl kaum eine andere Stadt auf der Welt weist eine grössere Dichte an Arzneimittelindustrie auf. Die historischen Wurzeln dieser Entwicklung reichen tief bis ins Mittelalter hinein. Die letzten 150 Jahre haben die europäische Medizin und damit unsere Pharmazie aber grundlegend verändert. Die Zeiten der kunstvollen Rezepturen, der Hausmittelchen und der Theriake sind längst vergangen und haben der grossindustriellen Produktion Platz gemacht. Diese Entwicklung ist aber nicht abgeschlossen. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts bahnt sich erneut ein Umbruch an, der Medizin und Pharmazie von Grund auf verändern wird. Die Quellen und die wichtigsten Strömungen, die diese Entwicklung unserer Basler Pharmazie geprägt haben und immer noch prägen, sollen in dem Vortrag beschrieben werden. Die Geschichte der Medizin und der Pharmazie sind dabei aber keine isolierten Fächer: die Kulturgeschichte, die allgemeine gesellschaftliche Entwicklung und natürlich ganz besonders die Geschichte der Naturwissenschaften - und damit auch der Technik - haben sie auf vielfältige Weise geprägt. Anhand von Beispielen aus der Geschichte der Basler Pharmazie wollen wir diese komplexen Zusammenhänge illustrieren.

NUR FÜR MITGLIEDER DER NGiB (oder die, die das jetzt werden wollen). Voranmeldung (nicole.flueckiger@bs.ch oder 061-2665595) notwendig bis 19. Juni 2004. Treffpunkt: Bahnhof Basel SBB, 08.15 Uhr. Fahrt mit Bahn ab Basel (ab 8.24 h) via Moutier nach Lommiswil Im Holz. Fussmarsch (ca. 1/2 Std.) zum Steinbruch Steingruben mit Besichtigung der Dinosaurierspuren. Rückkehr nach Lommiswil. Mittagessen im Restaurant Tannegg. Fahrt mit SMB nach Solothurn (Lommiswil ab 13.32 h) und Besuch des Naturmuseum mit den Funden aus den Steinbrüchen (versteinerte Schildkröten, Meereskrokodile). Rückkehr nach Basel. Solothurn ab 16.50h Ankunft 17.53. Die Teilnehmenden sind für ihre Bahnbilette selber besorgt. Basel – Lommiswil – Solothurn – Olten – Basel (Rundfahrbillet). Es besteht keine Möglichkeit mit dem PW sich der Exkursion anzuschliessen. Bitte Regenschutz und feste Schuhe mitnehmen, die Exkursion findet bei jedem Wetter statt. Kosten: Bahn, Mittagessen und Getränke.

Die Behandlung schwerer erkrankter Organe durch die Transplantation neuer Stammzellen weckt Hoffnung. Bisher unheilbare Krankheiten wie Morbus Parkinson, Diabetes oder schwere Herzinsuffizienz scheinen Verbesserungen zugänglich. Voraussetzung ist, dass es gelingt den Prozess, der schon einmal am Anfang des Lebens zu einem gesunden Organ geführt hat, gleichsam im Nachhinein sich wiederholen zu lassen. Mit blutbildenden Stammzellen ist dies bereits möglich. Schwere Erkrankungen des Knochenmarks wie Leukämien oder Knochenmarksschwund werden heute weltweit erfolgreich durch Stammzellen aus Knochenmark oder peripherem Blut so behandelt. Der Vortrag zeigt die heutigen Möglichkeiten und Grenzen der Stammzelltransplantation auf. Dabei werden auch die Unterschiede zwischen den so intensiv diskutierten embryonalen und adulten Stammzellen aufgezeigt und die damit verbundenen ethischen Fragen aufgeworfen. Mögliche Lösungen für eine zukunftsorientierte Gesetzgebung in diesem Spannungsfeld zwischen Hoffnung auf Heilung und Sorge um Eingriff in das Leben werden vorgeschlagen.

Die moderne Biologie hat dank neuer Techniken der Molekularbiologie, der Biochemie, der Zellbiologie und der Röntgenkristallographie zu einem verbesserten Verständnis der molekularen Vorgänge, die einzelne Aspekte des Zellverhaltens bestimmen, beigetragen. So wurde unter anderem auch ein rasanter Anstieg der Anzahl gelöster Proteinstrukturen möglich. Dank verbesserter Strahlenquellen werden Strukturdetails der untersuchten Moleküle im Bereich atomarer Auflösung auch für Proteine erreicht, die nur sehr kleine Kristalle auszubilden vermögen. In vielen Fällen kann aus den Strukturdaten das Verhalten einzelner Moleküle, oder von Molekülverbänden, zumindest im Ansatz ermittelt werden. Dank neuer lichtmikroskopischer Methoden und der Möglichkeit, einzelne Moleküle in Zellen mit Farbstoffen zu markieren, können Moleküle auch in lebenden Zellen beobachtet werden, allerdings nur mit beschränkter Auflösung. Werden diese Techniken miteinander kombiniert, ergeben sich ganz neue Einsichten in das molekulare Geschehen in der Zelle. Das Verständnis molekularer Vorgänge kann für eine exaktere Beschreibung des Verhaltens lebender Zellen herangezogen werden. In diesem Vortrag werden diese Techniken kurz eingeführt und an Beispielen aus der praktischen Arbeit ihre Möglichkeiten und Grenzen diskutiert.

Große Staudämme stoßen vielfach auf prinzipielle Ablehnung. In dieser Sichtweise werden jedoch nur die Nachteile wahrgenommen, tatsächliche wie fiktive, der Nutzen bleibt außer Betracht. So hat der Assuandamm, den fundamentale Kritiker am liebsten wieder beseitigen wollten, weil er den <> zurückhält, in der Trockenperiode der achtziger Jahre Ägypten vor einer Folge von Missernten bewahrt. Gegenwärtig steht das Drei-Schluchten-Projekt am Jangtse wegen der erforderlichen Umsiedlung von 1,5 Mio. Menschen am Pranger. Durch den Stausee, dem sie Platz machen müssen, sollen aber Zigmillionen Menschen im Unterlauf besser vor Hochwasser geschützt werden. Ein Punkt der Kritiker verdient Beachtung und Unterstützung. Es muss gewährleistet sein, dass es den Menschen, die Staudämmen weichen müssen, nach der Umsiedlung besser geht als vorher.

Brutparasiten und ihre Wirte sind aneinander angepasst. Der eine Teil ist darauf selektiert, den anderen optimal auszubeuten, der andere wiederum, dies zu verhindern. Der daraus resultierende Rüstungswettlauf zwischen Brutparasiten und Wirten ist ein Paradebeispiel zwischenartlicher Coevolution. Besonders interessant sind Parasiten, die nicht auf eine einzige Wirtsart spezialisiert sind. Der europäische Kuckuck parasitiert mindestens 125 Arten von Singvögeln – 15 davon regelmässig. Die Wirte schützen sich dadurch, dass sie die Eier des Parasiten ent­fernen, sofern sie diese erkennen. Damit üben sie einen starken Selektionsdruck auf „Ei­mimikry“ beim Kuckuck aus. Nur wenn dieser Eier legt, die denen der Wirte „aufs Ei“ gleichen, bleibt ein Kuckucksei bis zum Schlüpfen im Nest. Wie kann sich der Brutparasit aber an unterschiedliche Ei-Typen anpassen, wenn er verschiedene Wirte benutzt? Neuere Studien haben belegt, dass Kuckucksweibchen sehr wirtsspezifisch sind. Subpopulationen oder „Gentes“ des Kuckucks parasitieren nur eine bestimmte Wirtsart. Da Kuckucksweibchen nicht ihre Eifarbe dem Wirt anpassen können, müssen sie die zu ihrer eigenen Eifarbe passende Wirtsart finden. Woher aber „wissen“ Kuckucke, was der Wirt ist, zu dem ihr spezifischer Eityp passt? Unsere Laborexperimente und Freilandbeobachtungen zeigten, dass hierbei Habitat­prägung eine entscheidende Rolle spielt. Kuckuckskinder lernen das Habitat kennen und lieben, in dem sie aufwachsen. Wenn sie sich selbst fortpflanzen, suchen sie eben dieses Habitat wieder auf, um geeignete Wirte zu finden. Da letztere sehr habitatspezifisch sind, findet ein Kuckucksweibchen „automatisch“ die richtige Wirtsart. Damit löst ein sehr all­gemeiner Mechanismus (Habitatprägung) ein sehr spezielles, coevolutives Problem (Wirtsfindung).

Das Innere der Sauropodenwirbel ist durch eine Vielzahl von kleineren und grösseren Kammern sehr komplex gestaltet. Im Rahmen eines Projektes des Schweizer Nationalfonds (NF Nr. 200021-101494) soll die Funktion dieser Kammerung z.B. im Hinblick auf Gewichtsreduzierung, Atmungsmechanismen und Bewegungsmöglichkeiten der Wirbelsäule geklärt werden. Untersucht wurden Hals-, Rumpf- und Schwanzwirbel eines sauropoden Dinosauriers (Diplodocus sp.) aus der Morrison-Formation (Oberer Jura), die zwischen 2002 und 2003 von einem Grabungsteam des Dinosaurier-Museums Aathal (Schweiz) aus der Lokalität Howe-Stephens-Dinosaur Quarry in Wyoming (USA) geborgen wurden. Der Blick ins Innere der Wirbel wurde durch die zerstörungsfreien Verfahren der Neutronen-Tomographie (PSI Villigen) und der Computertomographie (Kantonsspital Basel) ermöglicht.

Noch vor wenigen Jahren schien es, als sei der Kampf gegen die Bakterien dank der Antibiotika gewonnen. Das war ein Trugschluss, denn die Mikroben schlagen zurück. Sie werden zunehmend resistent gegen Penicillin und Co. Allein in Deutschland sterben jährlich etwa 20’000 Menschen nach einer bakteriellen Infektion; viele davon waren mit Antibiotika-resistenten Bakterien infiziert. Es gibt eine handfeste Antibiotika-Krise. Neue Lösungen werden dringend gebraucht. Ein verblüffendes Medikament verspricht Hoffnung: Viren, die Bakterien töten und nicht den Menschen. Die Viren- oder Phagentherapie macht aus Viren Verbündete des Menschen. Sie war zwischen 1920 und 1940 schon einmal populär, bis der Siegeszug des Penicillins sie verdrängte. Nur in der ehemaligen Sowjetunion überlebte sie. Trotz aller Erfolgsmeldungen von dort fehlen noch die streng wissenschaftlichen Beweise für die Wirksamkeit der Therapie. Dennoch haben auch westliche Forscher sie inzwischen wieder entdeckt. Der Vortrag berichtet von der turbulenten Geschichte der Phagentherapie und geht der Frage nach, welche Chancen es heute gibt, bakterielle Infektionen durch Viren zu heilen.

Die Schweiz ist eine führende Wissenschaftsnation und ein Magnet für die besten Köpfe der Welt. Innovation ist ein Grundpfeiler ihres geistigen und materiellen Wohlstands. Innovation erfordert vor allem erstklassige wissenschaftliche Talente. Die Schweiz gibt ihnen jedoch nur ungern die besondere Unterstützung, die sie brauchen. Begabtenförderung und Exzellenz sind für die demokratieliebende Schweiz ein schwieriges Thema, wenn nicht gar ein Tabu. Dieses Tabu ist eine wirksame Innovationsbarriere. Wir müssen sie abbauen, wenn wir die Wettbewerbsfähigkeit der Schweiz bewahren wollen.

Die Anfänge der Anthropologie als Wissenschaft vom Menschen liegen in den ethnographischen Reiseberichten der Antike. Parallel zum Aufkommen einer wissenschaftlich ausgerichteten Medizin und der Errichtung der biologischen Systematik im 17. und 18. Jahrhundert erwuchs die heutige Anthropologie als die vergleichende Biologie des Menschen. Daraus entwickelte sich eine grosse Zahl unterschiedlicher Forschungsrichtungen, die bei aller Verschiedenheit, die Variabilität der Hominiden in Zeit und Raum zum Thema haben. Die Archäoanthropologie beschäftigt sich mit den zeitüberdauernden Überresten menschlicher Körper aus prähistorischer und historischer Zeit. Knochen, Zähne, Leichenbrände, Mumien und Moorleichen sind Träger der individuellen Lebensgeschichte eines Individuums. Die Erfassung von Individualdaten sowie von pathologischen Erscheinungen führt zu einer Sammlung fundamentaler biologischer und sozialgeschichtlicher Daten. Die Anwendung anthropologischer Methoden auf die Gletschermumie vom Tisenjoch erlaubt Aussagen zu Geschlecht, Sterbealter, Herkunft und Ernährung, zur Krankheitsbelastung und zu möglichen Todesursachen. Die Befunde erhärten die Echtheit des Funds. Schädelmorphologie und Erbgutvergleiche verweisen auf eine Zugehörigkeit zu den spätneolithischen Bevölkerungen Mitteleuropas. Ein C14-Alter von 5300 B.P. bestätigt die anthropologischen und archäologischen Ergebnisse. Ernährung und Abrasion des Gebisses deuten ebenfalls auf ein hohes historisches Alter hin. Unversorgte Traumata und Krankheiten entsprechen dem üblichen Bild prähistorischer Menschen.

Der Mensch sucht immer erklärbare und messbare Ursachen für alles, was das Leben und die Umwelt betrifft. Aber trotz grosser Fortschritte der Wissenschaft stösst man auf Dinge, die sich nicht mit Worten und Zahlen belegen lassen. Wasseradern, Erdstrahlen und Elektrosmog sind Einflüsse, die das Wohlbefinden und dadurch auch die Gesundheit belasten oder beeinträchtigen können. Elektrische Störungen (Elektrosmog) lassen sich mit Messgeräten feststellen, währenddem die geobiologischen Einflüsse, wie Wasseradern, Erdstrahlen und Verwerfungen mit der Wünschelrute oder dem Pendel unter Beizug des Kompasses ausgemacht werden können. Bis in der Gegenwart ist die Skepsis gegenüber dieser Wissenschaft gross, doch nach und nach findet sie auch in der modernen Medizin Eingang. Störungsfreie (Schlaf) Plätze sind wichtig für die Gesundheit, und die Strahlenbelastung durch Elektronik ist nicht zu unterschätzen. Mit Hellraumprojektor und Strombeispiele wird die Problematik aufgezeigt und es werden vorbeugende Massnahmen nach neuesten Erkenntnissen präsentiert.

Anbrüchige und tote Bäume bilden eine wichtige ökologische Nische, an die sich viele Arten, darunter der Hirschkäfer Lucanus cervus, spezifisch angepasst haben. Lucanus cervus kommt in Europa und Vorderasien vor und stellt eine Flaggschiffart von eindrücklicher Grösse und Schönheit dar. Als auffallender Käfer ist er seit dem Altertum in entomologischen Abhandlungen zu finden. Dass er auch Einzug in die Kunst fand, belegen zahlreiche Gemälde z. B. von Albrecht Dürer oder Georg Flegel. Beobachtungen zu seiner Biologie tauchten jedoch erst im 17. Jahrhundert auf. Trotz des hohen Bekanntheitsgrades blieben viele Aspekte im Leben dieser Käferart unbekannt. Die in der Umgebung von Basel während zehn Jahren durchgeführten Untersuchungen der Hirschkäferpopulationen brachten neue Erkenntnisse: Das Verhalten von Männchen und Weibchen unterscheidet sich deutlich. Die Männchen fliegen weit grössere Distanzen und ihr Aktionsraum ist bedeutend grösser. Die ursprüngliche Nahrung der Hirschkäfer, ausfliessende Säfte an Stammwunden alter Bäume, fehlt vielerorts. Ersatzweise wird Obst sehr gerne angenommen. Da im Labor eine Eiablage geglückt ist, liegen auch Daten zur Entwicklung der Eier und der Junglarven vor. Die im Raum Basel lebenden Populationen sind klein und isoliert, so dass ihr Überleben längerfristig in Frage gestellt werden muss. Letztes Jahr wurde deshalb ein Projekt zur Förderung der Hirschkäfer gestartet.

Malnutrition (Unterernährung) kombiniert mit Zinkmangel ist eine sehr häufige Komorbidität im Alter. Man nimmt an, dass mehr als 60% betagter Kranker an Malnutrition leiden. Zur Zeit wird basierend auf bundesrätlichem Dekret eine nationale Arbeitsgruppe tätig, welche das Problem der hohen Inzidenz an unterernährten Patienten in Schweizer Spitälern untersuchen soll. Malnutrition bedeutet Mangel an Nährstoffen. Man unterscheidet 6 Gruppen von Nährstoffen: 1. Proteine 2. Lipide 3. Mineralstoffe 4. Vitamine 5. Spurenelemente 6. Kalorien und Wasser. Die Ursachen der Malnutrition sind Krankheiten wie Infektionen, Traumata, Depression, Vereinsamung, Magen-Darmläsionen, Alkoholismus, Medikamente und viele andere Zustände, welche eine katabole Zytokinkaskade im Körper induzieren: Das uniforme katabole Zytokinmuster mit Interleukin 1β, Interleukin 6 und Tumor Necrosis Factor alpha, sowie mit Cortisol und Adrenalin schaltet den Metabolismus auf katabol um. Die Folgen dieses Katabolismus sind unter anderem Appetitlosigkeit, Abneigung gegen Fleischverzehr, Glukoneogenese und Abbau von Muskelzellen. Dadurch kommt ein circulus vitiosus ingang. Hierfür charakteristisch sind kleine Nahrungsmengen, geringere Essportionen, fleischarme bis fleischlose Ernährung und schliesslich das Vollbild einer PEM, d.h. einer Protein-Energy-Malnutrition mit Zinkmangel. Die Symptome der Malnutrition sind anfänglich diskret, unspezifisch und kaum zu diagnostizieren: vermehrte Müdigkeit, trockene Haut, Muskelschwäche, Zunahme der Appetitlosigkeit. Später treten deutlichere Symptome auf, unter anderem hypoproteinämische Beinödeme, Hautekzeme, starke Gewichtsabnahme, Abnahme des Body Mass Index unter 18, erhöhtes Sturzrisiko, Wundheilungsstörungen und eine „irreversible“ quälende Müdigkeit, welche nach Schlaf und Erholung weiter besteht. Zur exakten und schnellen Diagnostik wird an der Akutgeriatrischen Universitätsklinik am Kantonsspital das so genannte Nutrogramm eingeführt. Es werden ein Set von biochemischen Ernährungsparametern im Blut untersucht. Nach der Diagnosestellung wird eine massgeschneiderte Ernährungs- und Kausaltherapie durchgeführt. Die Rückkehr des Appetits und die Normalisierung der Nahrungsaufnahme kündigen die Umstellung des Stoffwechsels von katabol auf anabol an. Um Malnutrition und Zinkmangel im Frühstadium nicht zu übersehen, sollten bei geriatrischen Patienten, d. h. bei kranken Betagten, routinemässig biochemische Ernährungsparameter bestimmt werden.

Bei einer Ballonfahrt im Jahre 1912 entdeckte Viktor Hess die kosmische Strahlung. Seither hat die Höhen- und Weltraumforschung brillante Resultate und fundamentale wissenschaftliche Erkenntnisse gebracht. Nach dem 2. Weltkrieg begann, von 1946 an, die Erforschung der Struktur der Erdatmosphäre — der Schwelle zum Weltraum — mit Raketensonden. Zwei Marksteine der Weltraumforschung ragen heraus: der Start des ersten Satelliten, Sputnik 1, der im Jahre 1957 die Umgebung der Erde aus einer Umlaufbahn erkundete und, anno 1969, die erste extraterrestrische Landung von Menschen — auf dem Mond. Heute erforschen hochentwickelte Sonden entfernte Welten und Weltraumteleskope blicken zurück in das frühe Universum. Einem Überblick über Resultate der Weltraumforschung, die die Wissenschaft wesentlich beeinflusst haben, wird ein kurzer Ausblick auf weitere, zur Zeit in Entwicklung stehende, fundamentale Weltraumexperimente folgen.

Nur etwa ein halbes Prozent der grünen Landpflanzen sind Moose. Ihre Kleinheit und scheinbare Einförmigkeit laden nicht gerade ein, sich näher mit ihnen zu befassen. Wer es dennoch tut, ist über den Reichtum, die Vielgestaltigkeit und die Ästhetik ihrer Formen verblüfft. Im Rahmen des Vortrags wird die vielfach verkannte Pflanzengruppe vorgestellt. Nach einem kurzen Blick auf die Stammesgeschichte der Moospflanzen, auf ihre Verbreitung, ihr Vorkommen und ihre ökologische Bedeutung, wird anschliessend auf die systematischen Einheiten der drei Klassen sowie auf den Bau und die Fortpflanzung dieser Organismen eingegangen. Zum Schluss soll die Bedeutung der Moose für den Menschen zur Sprache kommen, so vor allem ihre Verwendung als Heilpflanzen und - in neuerer Zeit - als Biomonitoren. Moosinhaltsstoffe, die erst seit wenigen Jahrzehnten Gegenstand der Forschung sind, stellen ein vielversprechendes Potential für Pharmazeutika und Agrarchemikalien dar. In der näheren und ferneren Vergangenheit fanden Moose bevorzugt als Füll-, Isolations- und Flechtmaterial Verwendung. Auch zum Schmücken wurden (und werden) Moose vielfach benützt.

Die ersten Detailzeichnungen von Blüten und Blütenständen verdanken wir dem Mediziner und Universalgelehrten C. Gessner (1516-1565) in der Schweiz und seinem deutschen Zeitgenossen und Kollegen L. Fuchs (1501-1566). Ausgehend von diesen Anfängen einer genauen Betrachtungsweise werden einige wichtige „Zwischenstationen“ aufgezeigt, die die Entwicklung der Blütenökologie entscheidend förderten. Hierzu gehören neben der Entdeckung der pflanzlichen Sexualität durch den Tübinger R.J. Camerarius (1665-1721) und den frühesten Beobachtungen blütenbestäubender Insekten durch J.G. Koelreuter (1733-1806) von allem die mehrjährigen Untersuchungen Chr. K. Sprengels (1750-1816). Sein grossartiges, allerdings lange verkanntes und erst von Charles Darwin in seiner Bedeutung gewürdigtes Werk „Das entdeckte Geheimnis der Natur im Bau und in der Befruchtung der Blumen“ (1793) begründete die Blütenökologie als eigene Wissenschaftsdisziplin. An einprägsamen Beispielen aus der heimischen Pflanzen- und Tierwelt soll eine kurze Einführung in blütenökologische Zusammenhänge gegeben und der Blick für eigene Beobachtungen geschärft werden. Der abschliessende Teil des Vortrags entführt mit der Behandlung der sog. Ölblumen sowie besonders der Fledermausblumen in die Tropen und Subtropen der Alten und Neuen Welt.

Das Standardmodell der Arzneimittelwirkung ist dasjenige von Schlüssel und Schloss: das Arzneimittel entfaltet seine Wirkung im Schloss des Rezeptors. Dieses mechanistische Modell stösst in der Forschung immer mehr an seine Grenzen, da es Wirkungselemente in der Pharmakotherapie gibt, die nicht auf der chemischen Struktur des Arzneimittels beruhen und innerhalb der Theorie nicht erklärt werden können. Der Placeboeffekt ist der wohl prominenteste Ausdruck dieser Anomalie. Er kommt dadurch zustande, dass der Mensch als ganze Person und nicht als Summe seiner Rezeptoren auf eine Arzneimittelgabe reagiert. Die suggestive Kraft des Arztes, die Werbung der Pharmaindustrie, vergangene Erlebnisse mit Medikamenten prägen jede pharmakotherapeutische Handlung mit. Durch eine Erweiterung der pharmakologischen Wirkungstheorie hin zu einem Verständnis des Medikamentes als umfassenden Informationsträger verschwindet der unerklärliche und widersprüchliche Aspekt des Placeboeffektes.

Seit geforscht und publiziert wird, werden immer wieder Fälle von wissenschaftlichem Fehlverhalten bekannt. Im Gegensatz zu historischen Fällen, wie z.B. bei Newton, Mendel oder Galilei, die im Interesse einer wissenschaftlichen Idee ihre Ergebnisse fälschten, liegen beim heutigen Fehlverhalten hauptsächlich egoistische Motive im Vordergrund. Man spricht von „Publish or Perish“, denn Publikationen bringen Ansehen, Karriere und Forschungsgelder. Analysiert man wissenschaftliches Fehlverhalten auf jeder Stufe des Entstehungsprozesses einer Publikation, stellt man fest, dass bereits bei Studenten, also auf der Stufe der Aneignung der erforderlichen Kenntnisse an universitären und ausseruniversitären Einrichtungen, Plagiate verbreitet sind. Während der Forschungsarbeit an Laboratorien und Instituten, kann ein Wissenschaftler dazu verleitet werden Ideen oder Ergebnisse anderer Wissenschaftler als eigene Forschungsprojekte ohne Verweis auf den Autor zu beanspruchen. Auch Machtpositionen, wie jene des Gutachters oder Herausgebers können für Plagiate missbraucht werden. Weiterhin können wissenschaftliche Ergebnisse gefälscht oder erfunden werden, mit negativen Folgen für die gesamte Gesellschaft, wenn beispielsweise Therapieeffekte vorgetäuscht werden. Täuschungen können auch durch Weglassen unerwünschter Teilergebnisse oder durch falschen Einsatz statistischer Methoden bewirkt werden. Auch nach dem Vorliegen ehrlicher Forschungsergebnisse kann bei der Entstehung und Einreichung eines Manuskriptes Fehlverhalten vorkommen, z.B. in Form von ungerechtfertigter Autorenschaft, Salami-Taktik und Doppelpublikation. Eine vorsichtige Berechnung, die wir für 70 ophthalmologische Zeitschriften zwischen 1997 und 2000 vornahmen ergab, dass 1.39% der analysierten 22'433 Artikel redundant waren, wodurch 1'092 Autoren unehrliche Doppelpublikationen veröffentlichten. Dies obwohl viele Zeitschriften von den Autoren eine unterschriebene Bestätigung verlangen, dass die Inhalte eines eingereichten Manuskriptes nicht anderweitig publiziert wurden. Unehrliches Verhalten kann schliesslich wiederum im Begutachtungsprozess vorkommen, indem Gutachter im Interesse einer eigenen Karriere oder jener eines Kollegen ungerechtfertigte Meinungen hinsichtlich Annahme oder Ablehnung eines Manuskriptes äussern oder die Abgabe eines Gutachtens absichtlich verzögern. Auf jeder Stufe der Entstehung einer Publikation können Massnahmen zur Vorbeugung und Bekämpfung von wissenschaftlichem Fehlverhalten angesetzt werden.

Sechs logische Wunderkinder sitzen an einem runden Tisch, vor jedem liegt eine verdeckte Spielkarte. Der Lehrer kündigt an: “Die Karten sind rot oder schwarz, mindestens eine davon ist rot Ich werde nun eines ums andere nach der Farbe der vor ihm liegenden Karte fragen und sie darauf umdrehen, so dass ihr alle die Farbe erkennt Trotzdem wird keines von euch vor dem Umdrehen wissen, welche Farbe seine Karte hat.³ Ist diese Ankündigung erfüllbar? ja nein Es lassen sich für beide Antworten gute Gründe anführen. (Erster Schritt der Begründung für “nein³: Wäre die letzte Karte die erste umgedrehte rote Karte, so wäre das vor dem Umdrehen bekannt.) Solcher Rätselfragen sind zwar nicht der Gegenstand der Wissenslogik, sie eröffnen aber einen einfachen Zugang zu den Axiomen und Schlussregeln.

Die enigmatischen Geoglyphen in der Wüste von Nasca, Peru sind Gegenstand eines interdisziplinären Forschungsprojekts, welches durch die SLSA (Schweizerisch-Liechtensteinische Gesellschaft für Archäologische Forschungen im Ausland), der AVINA Stiftung und der ETH Zürich unterstützt wird. In vorbildlicher Weise arbeiten hier Wissenschaftler aus Archäologie, Geomatik und anderen Geo- und Naturwissenschaften zusammen, um dem Geheimnis dieser weltbekannten Scharrzeichnungen auf den Grund zu kommen. Es gibt viele Hypothesen, die versuchen, diese vielfältigen geometrischen und biomorphen Bodenzeichnungen zu erklären, aber keine konnte bis heute überzeugend verifiziert werden. Unser Projekt Nasca-Palpa besteht aus zwei Komponenten. Einerseits wurden archäologische Grabungen in der Umgebung von Palpa durchgeführt, zum ersten Mal in von Geoglyphen bedeckten Gebieten überhaupt. Zweitens wurde zum ersten Mal in der Geschichte der Nasca-Geoglyphenforschung eine vollständige, dreidimensionale und genaue Aufnahme der Geoglyphen des Gebietes um Palpa durchgeführt. Für diese Aufnahme wurde eine ganze Reihe moderner Werkzeuge aus Photogrammetrie, Computermodellierung und –visualisierung und Geographischer Informationstechnologie eingesetzt. Es wurden mehr als 1000 Luftbilder in Farbe und Schwarzweiss erstellt. Weitere Arbeiten beinhalten: - Messungen von Bodenpasspunkten mit statischem GPS - Messungen mit kinematischem GPS während des Bildfluges - Aerotriangulation zur Georeferenzierung aller Luftbilder - Generierung von hochgenauen Digitalen Geländemodellen (DTM) - Berechnung von Orthobildern und Erstellung eines geschlossenen Bildmosaiks für das gesamte Gebiet - Messung der Geoglyphen als 3D Vektordaten - Integration von DTM, Bildtextur und Vektorgeoglyphen in ein photorealistisches 3D Modell - Generierung von 3D Visualisierungen und Animationen - Aufbau eines Geographischen Informationssystems (GIS) zur Verwaltung aller Daten (auch archäologischer) und Entwicklung von Analysefunktionen zur Ueberprüfung der Hypothesen Dieser Vortrag skizziert kurz den geographischen, ökonomischen und künstlerischen Hintergrund der Nasca Kultur. Er nimmt Bezug auf bisherige Forschungsarbeiten und erzielte Ergebnisse. Er beschreibt die Ziele unseres Projekts, den Stand der durchgeführten Arbeiten und die bisher gewonnenen neuen Erkenntnisse bezüglich eines des geheimnisvollsten kulturellen Erbes der Menschheit. Gleichzeitig aber zeigt er auf, wie vorteilhaft die heutige Archäologie sich moderne Verfahren aus Natur- und Ingenieurwissenschaften zunutze machen kann.

Zum Jahreswechsel gab eine Zeitschrift eine repräsentative Umfrage zum grössten Wunsch der Frauen für das Neue Jahr in Auftrag. Auf Platz eins landete die Aussage „Essen ohne dick zu werden“. Fast die Hälfte aller befragten 1000 Frauen entschieden sich für diese Wahlmöglichkeit (47%), mehr als für „einmal für eine Million einkaufen“ (45%), „zehn Jahre jünger sein“ (21%) oder „eine aufregende sexuelle Affäre haben“ (3%)! Dabei ist dieser Wunsch zunehmend weniger auf das Erwachsenenalter beschränkt: In der Schweiz finden sich inzwischen jedes vierte Mädchen und jeder siebte Knabe zu dick. Denkt man an die Schönheitsideale vergangener Zeiten (von Rubens bis zur letzten Jahrhundertwende), so erscheint es manchem Zeitgenossen noch immer kaum vorstellbar, welchen psychischen Leidensdruck Übergewicht oder gar eine voll ausgebildete Adipositas in der Regel auslösen. Adipositas ist aber nicht nur ein somatisches, sondern in erheblichem Umfang auch ein psychosoziales Problem. Verschärft wird die Sachlage durch das Scheitern der meisten Diätversuche und die langfristige Erfolglosigkeit fast aller Therapieansätze. Adipositas ist meist ein lebenslanges Problem, bei dem kurzfristige Therapiestrategien aussichtslos sind. Falsche Strategien wie "FdH – Friss die Hälfte" oder Blitzdiäten bergen gar erhebliche Gefahren. Aber auch bei "State-of-the-art" Programmen sind die Katamnesen mehr als ernüchternd: Ein bis zwei Drittel des verlorenen Gewichtes kehren binnen eines Jahres wieder, nach fünf Jahren haben fast alle Patienten ihr Ausgangsgewicht erreicht oder überschritten. Bei populären Zeitungsdiäten, Büchern, rezeptfreien Abnehmpillen und kommerziellen Programmen sind die Ergebnisse noch schlechter. Ein wesentlicher Grund für das Scheitern der meisten Therapieversuche liegt in falschen Erwartungshaltungen bei Betroffenen, Angehörigen und Professionellen. Im Vortrag wird daher nach einer Schilderung der Befunde zur psychosozialen Dimension der Adipositas ausführlich auf falsche Erwartungshaltungen und realistische Ziele eingegangen, bevor Konsequenzen für die moderne Therapie der Adipositas dargestellt werden.

Um unsern Mitgliedern das Naturschutzgebiet 'Wildenstein' möglichst umfassend nahe zu bringen, haben wir fünf absolute Kenner dieses Gebiets als Exkursionsleiter gewinnen können, die uns die vielfältigen Aspekte dieses einzigartigen Gebiets näher bringen werden. Herr Beat Feigenwinter wird über forstwirtschaftliche Aspekte und über den bekannten Eichenhain des Wildensteins berichten, Herr Josef Bertram wird Moose und Blütenpflanzen erläutern, Herr Dr. Matthias Kestenholz wird über die Vogelfauna, Herr Roland Mühletaler über Zikaden des Gebiets erzählen und Herr Ernst Schmutz die Entdeckung prähistorischer Funde schildern. Zu dieser vielversprechenden, exklusiven Exkursion möchten wir Sie sehr herzlich einladen.

Ende des 20sten Jahrhunderts verschwand der Bartgeier aus den Alpen. Durch das ganze 21ste Jahrhundert gab es Ansätze für eine Wiederansiedlung, jedoch genügten die Voraussetzungen (Vergiftung von Ködern, Fallenstellen usw.) für das Gelingen eines solchen Vorhabens nicht. Im Jahre 1978 trafen sich Fachleute aus mehreren europäischen Ländern in Morges, um die Grundlagen für eine Wiederansiedlung zu schaffen. Es wurde ein Wiederansiedlungsprojekt in die Wege geleitet mit dem Ziel: “Aufbau einer sich selbst erhaltenden Bartgeierpopulation in den Alpen.“ Der erste Schritt im Projekt galt der Zucht. In den letzten 25 Jahren sind in ganz Europa 33 Zuchtstationen mit 55 Brutpaaren aufgebaut worden. In den letzten Jahren schlüpften in diesen Stationen pro Jahr zwischen 10 und 26 Junge. In einem zweiten Schritt wurden Aussetzungsgebiete ausgesucht und auf ihre Eignung für Freilassungen untersucht. Die Arbeiten dazu begannen 1981 in Österreich, Frankreich, Deutschland und in der Schweiz. Seit 1986 sind im Alpenraum 114 Jungvögel freigelassen worden; 35 in Österreich, 33 in Hochsavoyen, 21 in Mercantour/Argentera, 21 im Schweizerischen Nationalpark und 4 im Martelltal, Nationalpark Stilfserjoch. Die Jungvögel werden ca. 100 Tage nach ihrem Schlupf in Felsnischen ausgesetzt und rund um die Uhr von Beobachterteams überwacht und gefüttert. Nach intensiven Flugübungen am Boden schwingen sich die Jungen im Alter von 115 bis 120 Tagen zum ersten Mal in die Lüfte. Neben den Projektteilen Zucht und Aussetzung ist das Bartgeier-Monitoring von grosser Bedeutung. Dieses Monitoring ist heute aufgeteilt in die Wiederbeobachtung markierter Vögel sowie in der Feststellung von Paarbildungen und Freilandbruten. Die Wiederbeobachtungen junger Bartgeier zeigen, dass diese nach dem Ausflug im Aussetzungsgebiet bleiben, dann immer weitere Kreise ziehen um bald über den ganzen Alpenraum zu segeln. Mit 5-7 Jahren bilden sie Paare. 1997 brütete zum ersten Mal ein Bartgeierpaar erfolgreich in Hochsavoyen. Es folgten weitere Bruten in diesem Gebiet und seit 1998 auch in Norditalien bei Livigno und Bormio. Diese Brutpaare stammen aus der Schweiz. Im Jahr 2002 brüteten 6 Bartgeierpaare, 1 in Savoyen, 2 in der Vanoise und 3 in Oberitalien. Ausgeflogen sind 5 Junge, einer stürzte bei seinen Flugübungen am Horst ab. Mit allen Partnern zusammen freut sich die Stiftung Pro Bartgeier über diese Erfolge und sieht mit viel Optimismus in die Zukunft.

Der Pollen von gentechnisch veränderten (= transgenen) Kulturpflanzen kann herkömmlich gezüchtete (= konventionelle) Kulturpflanzen auf Nachbarfeldern befruchten und somit dort zu transgenen Produkten führen. In der Schweiz sind zwar bislang keine gentechnisch veränderten Pflanzen zum Anbau im Feld bewilligt worden. Für eine zukünftige Koexistenz von konventionellem und Gentech-Mais ist jetzt aber die Zeit gekommen, durch solide Kenntnisse zum Pollenflug zuverlässige Richtlinien zu schaffen. Momentan erarbeiten wir Beurteilungsgrundlagen für ein Monitoring des Pollenfluges. Die kleinräumig sehr variable Topografie der Schweiz eignet sich aus wissenschaftlicher Perspektive ausgezeichnet, um sehr unterschiedliche Situationen zwischen Empfängern und Lieferanten von Pollen zu studieren. Hierzu simulieren wir den transgenen Pollenflug, indem wir die rezessiv weisskörnige Hybride 17007 als Pollenempfänger einsetzen. Wird deren Blüte mit Pollen einer dominant gelbkörnigen Handelssorte bestäubt, so entwickelt sich ein gut identifizierbares gelbes Korn im weisskörnigen Kolben. Für das Studium des Pollenfluges unter natürlichen Bedingungen wurden 2002 Feldversuche in verschiedenen Regionen durchgeführt, Muster der hypothetisch transgenen Einkreuzungen (gelbe Körner in weisskörnigen Feldern) werden diskutiert. Zur Vermeidung des transgenen Pollenfluges haben wir zudem ein Konzept entwickelt, das rasch in die Praxis eingeführt werden kann und auf bewährten konventionellen Züchtungsmethoden beruht. Unser System ist ideal für Bt-Mais, der resistent gegen den Maiszünsler ist.

Den Boden, auf dem im ausgehenden 17. und im 18. Jahrhundert die wissenschaftlichen Blüten der Basler Mathematiker, Physiker und Astronomen sprossen, bereiteten in erster Linie Leibniz und Newton vor. In einem ersten Abschnitt wird dieser Kontext aufgezeigt. Ein zweiter Teil widmet sich der Genealogie der Familie Bernoulli und skizziert den Inhalt der wichtigsten Arbeiten von Jakob und Johann Bernoulli sowie die Verbindungen der Basler Wissenschaftler mit den Akademien von Berlin und St. Petersburg sowie mit der Universität von Padua. Im Zentrum des Vortrags werden das Leben und das Werk Daniel Bernoullis stehen, der nach seinem Medizinstudium in Basel zur Weiterbildung nach Venedig reiste, sich dort aber mehr mit Mathematik und Physik als mit Medizin befasste. Deshalb erhielt der 25-Jährige zusammen mit seinem Bruder Nicolaus einen Ruf auf den Physiklehrstuhl der neu gegründeten Akademie von St. Petersburg. Dort entstand sein berühmtestes Werk die „hydrodynamica“. Nach acht Jahren kehrte er mit seinem zweiten Bruder Johann II, der inzwischen auch nach St.Petersburg gereist war, nach Basel zurück. Auf der Heimreise erhielten die beiden die Nachricht, dass Daniel auf den Basler Lehrstuhl für Anatomie und Botanik und Johann II auf denjenigen für Medizin berufen wurden. Daniel hielt zwar Anatomievorlesungen und schob Veranstaltungen über Botanik auf, er baute aber in seinen Unterricht auch stets physikalische Gesichtspunkte ein. Als der Lehrstuhl für Physik verwaist war, durfte er sich endlich ganz diesem Fach widmen. Er befasste sich mit dem Verhältnis von Kraft und Energie, mit Stössen zwischen Körpern, schwingenden Saiten, der Elastizität fester Körper und der atomistischen Deutung des Gasdrucks, aber auch mit Wahrscheinlichkeits- und anderen mathematischen Problemen. Zudem baute er das physikalische Kabinett aus, in dem er den Studenten Experimente, speziell über Elektrizität und Magnetismus, vorführte und mit ihnen darüber diskutierte. Daniel Bernoulli beteiligte sich regelmässig an den Preisausschreiben der Académie des Sciences in Paris und befasste sich dabei unter anderem mit Planetenbahnen, Magnettheorien, Gezeiten, Ortsbestimmung auf offener See, Meeresströmungen und Schiffsbewegungen sowie mit dem Schiffsanker. Er gewann dabei zehnmal den ersten Preis und wurde als Mitglied in die Akademie aufgenommen. Nur sein Freund Leonhard Euler war noch erfolgreicher. Ausserdem war er Mitglied der Akademie von St. Petersburg, der Preussischen Akademie der Wissenschaften in Berlin und der Royal Society in London sowie der Akademien von Turin und Nancy. Er stellte sich auch der Universität seiner Vaterstadt mehrfach als Rektor und Dekan der medizinischen und der philosophischen Fakultät zur Verfügung. Daniel Bernoulli wird als umgänglicher Mensch geschildert, blieb aber unverheiratet. Die gesammelten Werke der genialen Bernoullis und ein Teil der rund 8000 Briefe, die von ihnen geschrieben oder an sie gerichtet wurden, werden seit Jahren durch die Bernoulli-Edition herausgegeben. Bis heute sind 16 Bände erschienen.

Schimmelpilze waren auf gewisse Weise schon immer Konkurrenten des Menschen im "Kampf" um die Nahrungsmittel und sie werden es wohl auch immer bleiben. Vergiftungsfälle mit Mutterkorn sind schon in den frühesten geschichtlichen Aufzeichnungen zu finden. In unserer Wohlstandsgesellschaft kommen "echte" Vergiftungsfälle mit Mykotoxinen zum Glück praktisch nicht vor. Als möglicherweise relevantes Risiko stehen bei uns vor allem die kanzerogenen Eigenschaften von einigen Mykotoxinen im Vordergrund. Die Erforschung der Mykotoxine in neuerer Zeit begann erst richtig nach einigen Problemfällen in der Nutztierhaltung und wurde auch erst durch die Fortschritte in der organisch chemischen Analytik ermöglicht. Die wichtigsten Mykotoxine in den Lebensmitteln sollen vorgestellt werden und zwar die Aflatoxine, Ochratoxin A, Patulin, die Trichothecene, die Fumonisine, Zearalenon und die Ergotalkaloide. Dabei werden die toxischen Wirkungen der einzelnen Stoffe kurz diskutiert, und die meistbetroffenen Lebensmittel erwähnt. Einige für die Toxinbildung verantwortliche Schimmelpilze werden kurz vorgestellt und die Bedingungen für Wachstum und Toxinbildung erläutert. An einem konkreten Beispiel wird das Vorgehen bei der modernen spurenanalytischen Bestimmung von Mykotoxinen erklärt und auf mögliche Schwierigkeiten hingewiesen. Es werden auch einige Überlegungen zur Risikoabschätzung bzw. zum Risikomanagement vorgestellt. Interessanterweise gewinnen die Mykotoxine, wie viele andere unerwünschte Spurenstoffe in den Lebensmitteln auch, eher an Beachtung. Die analytische Nachweisbarkeit eines Stoffes beeinflusst wohl die Wahrnehmung durch die Gesellschaft nicht unerheblich.

Leonhard Euler war einer der produktivsten und kreativsten Naturwissenschaftler aller Zeiten. Seine Publikationsliste enthält rund 900 Monographien und Abhandlungen, vorwiegend aus den Gebieten der exakten Wissenschaften und ihren Anwendungen in Technik und Ingenieurwesen. Sein wissenschaftlicher Briefwechsel wird auf über 6000 z.T. umfangreiche Briefe geschätzt, wovon etwa die Hälfte noch erhalten ist. Er hinterliess zahlreiche Notizbücher und Manuskripte. In den Disziplinen Mathematik, Physik und Astronomie vollbrachte er Leistungen ersten Ranges, wodurch er die exakten Wissenschaften des 18. Jahrhunderts massgebend prägte. Es ist vor allem Eulers Verdienst, die mathematische Beschreibung der Natur vorangetrieben und in jene Form gebracht zu haben, die heute noch als „selbstverständliche“ Grundlage vorausgesetzt und verwendet wird. Zahlreiche mathematische Methoden und physikalische Prinzipien gehen direkt auf Euler zurück oder wurden von ihm „formalisiert“. Insbesondere schuf er fundamentale Begriffe und entdeckte mathematische Sätze und physikalische Gesetze von zentraler Bedeutung. Eulers Genie kommt am deutlichsten in den Methoden zum Ausdruck, mit denen er die verschiedensten Probleme anging, löste und in vollendeter Klarheit und Einfachheit darstellte. Im Vortrag wird versucht, eine Übersicht über Eulers Leben und Werk zu geben sowie – anhand einiger ausgewählter Beispiele – Einblick in sein geniales Denken und Schaffen zu vermitteln.

Der Abendbesuch bei den Menschenaffen im Affenhaus des Zolli führt zeitlich in die „Bettzeit“ der Hausbewohner, und das schränkt in doppelter Hinsicht ein: Es wird kein bewegtes Sozialverhalten zu beobachten sein und die Schlafgewohnheiten der Menschenaffen verlangen, die Gorillafamilie ins Zentrum der Betrachtungen zu stellen, denn nur sie sind spätabends noch zu sehen und erlauben den intimen Blick in die ruhende Gemeinschaft. Die Geschichte der Basler Gorillafamilie geht auf 44 Jahre zurück. Die letzten zehn Jahre waren Zeiten des Aufbruchs und der Veränderung. Mit dem Zuzug von Joas und Kisoro erlebte die Familie erstmals die Integration familienfremder Individuen. Vor etwa drei Jahren starb der Silberrücken Pepe, der der Familie über mehrere Jahrzehnte als Chef vorgestanden hat. Zurzeit befindet sich Kisoro, als jungerwachsener Mann, auf der Schwelle vom Schwarz- zum Silberrücken. Er wird, in ein bis anderthalb Jahren, zum reifen Silberrücken herangewachsen sein und dann all die Wesenszüge zeigen, die dazu führen, dass er von den Frauen der Familie als neuer Chef akzeptiert werden kann. Ebenfalls einmalig in der Geschichte der Familie ist, dass zum ersten Mal drei etwa altersgleiche Kinder – Vizuri, Viatu und Wima _ gemeinsam heranwachsen, und dass Mutter Joas gleichzeitig noch ein „Schosskind“, den halbjährigen Zungu betreut. Im Zentrum der Betrachtungen zur neueren Familiengeschichte stehen ausgewählte Aspekte des Familienlebens, die vor allem die soziale und mentale Kompetenz von Gorillas beleuchten. Ueberdies führen uns die Veränderungen innerhalb der Familienstruktur – der Tod Pepes, Kisoros Weg zum Silberrücken und der Kinderreichtum – Ereignisse vor Augen, die Einblicke ins soziale Gefüge und in individuelle Befindlichkeiten erlauben, die, ausserhalb solcher „Aufbruchzeiten“ kaum zu beobachten sind.

Was unternehmen der Bund und die Landwirte zur Förderung der Biodiversität auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche? Wie wird die Lebensraumvielfalt gefördert? Welche Tier- und Pflanzenarten sollen profitieren? Das Bundes-Programm “Ökologischer Ausgleich in der Landwirtschaft“ wird erläutert. Die verschiedenen Lebensräume und typische Arten werden vorgestellt. Ergebnisse, Erfolge und Misserfolge des Programmes und daraus abgeleitete Massnahmen sollen einen Einblick in die künftige Entwicklung der Biodiversität im Landwirtschaftsgebiet geben.

Nach den verheerenden Terroranschlägen vom 11. September 2001 und den anschliessenden Anthraxattacken in den USA stellte sich einmal mehr die Frage, was geschehen würde, kämen inskünftig auch B-Kampfstoffe grossflächig zum Einsatz. Dass die Auswirkungen ein noch viel katastrophaleres Ausmass annehmen könnten, als das, was wir in den USA erlebt haben, ist zumindest theoretisch denkbar. Eine Studie der CDC Atlanta hat ergeben, dass bei einem grossflächigen Einsatz von Anthrax über einer Stadt der Grösse Washingtons allein ein volkswirtschaftlicher Schaden von über 26 Milliarden US-Dollar entstünde - ganz abgesehen von der menschlichen Tragödie, welche dadurch verursacht würde. Allerdings geht die B-Bedrohung, die übrigens nicht etwa ein neues Phänomen ist, bei weitem nicht nur vom terroristischen Einsatz von B-Kampfstoffen aus. Insbesondere der Fall Irak hat deutlich gemacht, dass B-Waffen als militärische Einsatzmittel seit langem in die strategischen und vielleicht sogar taktischen Überlegungen einiger Despoten auf dieser Welt einbezogen werden. Die Folgen eines erfolgreichen B-Waffenangriffes in der Bevölkerung wären verheerend, weil diese grundsätzlich gegenüber B-Waffen äusserst verletzlich ist. Niemand kann prophylaktisch gegen sämtliche in Frage kommenden B-Kampfstoffe geimpft werden. Diese Ausgangslage rechtfertigt zweifellos einen angemessenen B-Schutz. Dieser muss zu aller erst auf einer verifizierbaren B-Waffenkonvention basieren. Nach dem einstweiligen Scheitern der Verhandlungen zur Stärkung der BWC mit einem Verifikationsregime müssen die Anstrengungen der Vertragsstaaten intensiviert werden, um mittel- bis längerfristig doch noch zu einem für alle Parteien akzeptablen Kontrollinstrument zu kommen. Nebst diesem sicherheitspolitischen Instrument des B-Schutzes und den in diesem Zusammenhang ebenfalls unabdingbaren nachrichtendienstlichen Informationen, gibt es relativ wenig Möglichkeiten, im Bereich der Prävention Vorkehrungen gegen einen allfälligen B-Waffeneinsatz zu treffen. Eine Durchimpfung der Bevölkerung gegen sämtliche in Frage kommenden B-Kampfstoffe ist weder möglich noch sinnvoll. Andere medizinische B-Schutzmassnahmen sind erst nach einem erfolgten B-Waffeneinsatz wirksam. Dies gilt auch für die meisten übrigen Schutzmassnahmen im B-Bereich. Deshalb konzentriert sich der medizinisch-technische B-Schutz auch in erster Linie auf die Ereignisbewältigung. Literaturhinweis: www.vbs.admin.ch/ls unter Hintergrundinfos: Die B-Waffen Problematik

Wie entstehen Galaxien? Unter welchen Umständen und durch welche Prozesse erhält eine Spiralgalaxie -- wie zum Beispiel unsere Milchstrasse – ihre spezifische Struktur? Wie entwickeln sich Form und Inhalt einer Galaxie im Laufe der Zeit weiter? Solche Fragen stehen in der gegenwärtigen Astronomie im Vordergrund -- nicht nur für die Forschergruppen am Institut in Basel, sondern in aller Welt. Denn ihre Beantwortung verspricht Aussicht auf einen wesentlichen Fortschritt beim riesigen Brückenschlag vom Wissen um die Anfänge des Universums vor vielleicht 12 oder 15 Milliarden Jahren zum Wissen um unsere gegenwärtige Sonne und Erde, die Grundlage unserer Existenz. Der Vortrag wird neuere Untersuchungen unseres heimatlichen Sternsystems und moderne Beobachtungsergebnisse über mutmassliche Protogalaxien in den Tiefen des Universums zu einer aktuellen Vorstellung von der Entstehung und Entwicklung der Galaxien verbinden.

Die spektakuläre Entwicklung der Naturwissenschaften, besonders der Biologie, im letzten Jahrhundert, hatte ambivalente Auswirkungen auf die Medizin. Grosse Fortschritte wurden in der Bekämpfung von Krankheiten, z.B. von Infektionskrankheiten, kardiovaskulären Affektionen, Stoffwechselstörungen und gewissen Krebsarten, erreicht. Es ergaben sich auch neue therapeutische Möglichkeiten, z.B. durch die Organtransplantation und den Gelenkersatz sowie durch die Verfügbarkeit von früher nicht oder nur selten zugänglichen, gentechnisch hergestellten, Heilmitteln. Ferner sind beträchtliche Fortschritte in der Krankheitsdiagnostik zu verzeichnen, besonders durch den Einsatz molekularbiologischer Methoden. Schlussendlich verdanken wir dem wissenschaftlichen Fortschritt kulturelle Beiträge, die unseren geistigen Horizont, z.B. durch besseres Verständnis der Lebensvorgänge, erweitert haben. Mit diesen Erfolgen traten aber auch vermehrt Sicherheitsprobleme (z.B. im Arzneimittelbereich) und ethische Bedenken religiöser und sozialer Art auf. Auch die durch den wissenschaftlichen Fortschritt mitbedingte Ueberalterung der Bevölkerung schaffte medizinische und soziale Probleme. Diese Ambivalenz ist heute besonders aktuell im Bereich der molekulargenetischen Diagnostik und Therapie sowie der modernen Reproduktionsmedizin und der Stammzellforschung. Für den verantwortbaren Umgang mit dem Doppelgesicht des Fortschritts gilt es seine problematische Seite zu bekämpfen, z.B. durch gesetzliche Massnahmen und ethische Richtlinien, ohne das grosse positive Potential der Forschung für die Medizin in unverantwortlicher Weise einzuschränken. Um dies zu erreichen braucht es eine Konsensfindung durch einen intensivierten Dialog zwischen Wissenschaft und Oeffentlichkeit. Dies kann überdies dazu beitragen, dass letzte persönliche Entscheidungen in informierter Weise getroffen werden.

Eine Verhältnisbestimmung unter den Aspekten der Verantwortung und der Vorsorge am Beispiel der Gentechnologie. Anknüpfungspunkt ist die kontroverse gesellschaftliche Diskussion um die Gentechnik. Zum einen gilt es, die Hintergründe der konträren Einstellungen zur Gentechnik etwas zu verdeutlichen, um entsprechend das Verständnis für die unterschiedlichen ethischen Argumentationen zu wecken. Zum anderen gilt es, die vorliegenden Meinungen zu systematisieren, um sie verschiedenen ethischen Rechtfertigungsverfahren zuordnen zu können. Drei Argumentationsfiguren lassen sich identifizieren: die Argumentation mit der Naturwidrigkeit, der Rekurs auf die Forschungsfreiheit resp. das Wissenschaftsethos und die Verantwortungsethik. Ein verantwortungsethischer Ansatz bewertet Handlungen aufgrund ihrer Folgen, lebt von der Abwägung von Vor- und Nachteilen, Nutzen und Risiken. In der Diskussion um die Gentechnik – wie auch im Bereich anderer neuer Technologien – spielen aber Unsicherheiten, ungeklärte Sachfragen und schwer abschätzbare Risiken eine nicht zu unterschätzende Rolle. Im Umgang mit dem Nichtwissen oder dem Noch-nicht-gewussten kommt dem Vorsorgeprinzip eine wichtige Funktion zu. Aber: Welche Forderungen, z.B. im Blick auf Freisetzungen transgener Pflanzen, sind aus dem Vorsorgeprinzip tatsächlich ableitbar? Was darf und was muss vor dem Hintergrund des Nichtwissens unternommen bzw. nicht unternommen werden?

Die Kreditkarte ist heute zu einem verbreiteten und gebräuchlichen Zahlungsmittel geworden. Wir haben keine Probleme, diese dem Kellner im Restaurant zu überlassen oder damit am Geldautomaten Bargeld zu beziehen. Die meisten von uns sind jedoch sehr zurückhaltend beim Einkauf mit der Kreditkarte über das Internet. Ist das wirklich ein Problem? In Wirklichkeit ist es umgekehrt: Das Sicherheitsproblem ist beim Geldautomaten und beim Kellner, das Internet ist in dieser Hinsicht völlig problemlos! Dies beruht auf einer äusserst originellen Idee, die auf zwei Mathematiker, Whitfield Diffie und Martin Helman aus Stanford zurückgeht. Sie liefert die Grundlage des sogenannten "öffentlichen Schlüsseltausches", auf dem alle sicheren Internetverbindungen beruhen. Wir werden im Vortrag der Problematik des Zahlungsverkehrs über öffentliche Netzwerke nachgehen, die Begriffe der Geheimhaltung und der Authentifizierung (digitale Unterschrift) klären und die mathematischen Grundlagen des öffentlichen Schlüsseltausches und der öffentlichen Schlüssel (Public Key) erläutern. Die Voraussetzungen dafür sind sehr einfach, die Idee jedoch genial. Vielleicht es gerade diese geniale Einfachheit der Grund, dass man der Sache doch nicht ganz traut!

Mit Hilfe der Taufliege Drosophila melanogaster konnte gezeigt werden, wie die genetische Information orchestriert abgelesen wird, um komplexe Organe wie Herz, Gehirn oder Auge aufzubauen. Am Beispiel des Hauptkontrollgenes der Augenbildung wird die zentrale Rolle der Genetik bei der Entstehung eines Organismus aufgezeigt. Neben diesen genetischen, auf der DNA Sequenz beruhenden Entwicklungsmechanismen, existieren auch vererbbare Veränderungen  der Genexpression, die nicht auf Abweichungen in der DNA Sequenz zurückzuführen sind. Die Ursachen dieser epigenetischen Prozesse werden im zweiten Teil des Vortrages erläutert: Die DNA ist im Zellkern als Chromatin verpackt. Unterschiedliche Faktoren ermöglichen eine Modifikation der Chromatin Struktur und somit eine differentielle Verfügbarkeit der DNA. Diese höher geordnete Chromatin Struktur wird während der mitotischen und meiotischen Zellteilung vererbt. Die epigenetische Vererbung eines Merkmales bringt eine Lamarckistische Dimension in die von Darwin geprägte Evolutionstheorie.

Fast unbemerkt und in einem sensationellen Tempo wächst der Beitrag aus erneuerbaren Energien an die Energieversorgung seit etwa 10 Jahren. Die technischen Fortschritte sind besonders in der Windenergie sind riesig. Der globale Zubau – seit 1995 eine Verfünffachung – übertrifft sämtliche Prognosen. Ihr Ausbau läuft schneller als die staatlich gehätschelte Atomenergie in ihren besten Jahren. Der Grund: tiefer Preis, Amortisation innert 10-15 Jahren, keine Emissionen, keine Brennstoffkosten, keine Abfälle, kaum Unfallrisiken, Produktionsspitze im Winter, weltweit nutzbar, eine nie versiegende Primärenergie. Windenergie ist unwiderstehlich. Wenn sogar in Texas, Heimat des Ölbusiness, im Jahr 2001 über 1000 Turbinen aufgestellt wurden, bedarf es dann noch weiterer Beweise? Jede Turbine mit 1 MW Leistung liefert Strom für etwa 1000 Haushalte. Die Kosten: 1 bis 1,5 Mio. Fr., verglichen mit 5 bis 6 Mio. Fr. pro MW Atomkraft. Die Vision: schon in zwanzig Jahren liefern eine Million Turbinen sauberen Strom für eine Milliarde Menschen. Die Potentiale dafür sind in jeder Hinsicht vorhanden. An windstarken Standorten (>1600 h/a) zu Lande kann zwischen Nordrussland und Marokko das Hundertfache des europäischen Stromverbrauchs erzeugt werden. Allein auf den Sandbänken der südlichen Nordsee lässt sich die europäische Stromnachfrage decken. 2000 Turbinen, auf einer Fläche von der Grösse des Genfersees in der Nordsee, können den Strom aller Schweizer Atomkraftwerke ersetzen. Ein logisches Szenario, dank Strombinnenmarkt und Öffnung der Stromnetze. Windfarmen, geographisch weiträumig verteilt, liefern eine sehr solide Produktion, ganz nach dem Motto: Irgendwo windet’s immer. Windkraft ist heute schon ein 10-Milliarden-Geschäft. Und beim Wachstum stehen fast alle Signale auf grün. Hält das Wachstum an, wird die Windenergie mengenmässig in 10 Jahren die Atomenergie überholen.

Das Leben der Pinguine ist durch ein Pendeln zwischen sehr verschiedenen Lebensräumen geprägt. Im Meer reisen sie weit und jagen tauchend nach ihrer Beute. In der Zeit der Fortpflanzung müssen sie sich mit dem 'Land' auseinandersetzen, denn nur da können sie nisten und ihre Jungen aufziehen. Die Wege zwischen den zwei Lebensräumen sind voller Gefahren und Hindernisse. Es wird auch der Frage nachgegangen, weshalb Pinguine das 'sympathische' Erscheinungsbild des 'aufrechten Gangs' entwickelt haben.

Die Alzheimerische Demenz (AD) ist eine chronische, degenerative Hirnkrankheit, welche bei 65jährigen in 5% und bei 80järigen in 30% auftritt. Diese Krankheit führt zu einer progredienten Verschlechterung der Gedächtnisfunktion, de Kombinatorik, der Fähigkeit zur Ausführung komplexer Handlungen und schliesslich zum Verfall der körperlichen Fähigkeiten und zum Verlust der Identität des Kranken. Die AD ist unter allen Bevölkerungsschichten gleich verteilt. Direkte Nachkommen eines AD-Elternteils haben ein 3-mal höheres AD-Risiko. Einen gewissen Schutz vor AD bieten: rege geistige Tätigkeit, frühe Behandlung der Multimorbidität, Prophylaxe gegen Malnutrition, Schutz vor Vitamin-Mangel (B-12, Folsäure, Vit. E). Wegen der seit den 70er Jahren rasch anwachsenden Anzahl Betagter und Hochbetagter, nimmt die Zahl Dementer ebenso schnell zu. Dieser Trend wird noch mindestens bis 2020 anhalten. Dieser „Demenz-Boom“ hat das Interesse an der Demenzforschung massiv gefördert. Aktuelle Schlüsselbefunde aus der Alzheimer-Forschung sind: 1.Hirnatrophie (Schrumpfung). 2. Starke Verminderung des Neurotransmitters Acetylcholin (ACH) im Hippocampus (Hirnregion für Kurzzeitspeicherung von Informationen). 3. Auftreten von Beta-Ameloid (A4-beta). 4. Auftreten von Neurofibrillen (NF), degenerierte hyperphosphorylierte Tau-Proteine des tubulären intrazellulären Versorgungsnetzwerkes. 5. Auftreten einer pathologischen Beta-Secretase. 6. Minimale Entzündungsphänomene mit einer „slow and low“-artigen Induktion von Zytokinen (Interleukin-1 (IL-1), IL-6, TNFalpha), Cortisol. Diese neuen Befunde ermöglichen die Strategische Planung und Entwicklung von Therapie-Optionen, welche während des Vortrags erläutert werden. Die AD-Forschung fördert in kurzen Zeitabständen immer neue Erkenntnisse zu Tage. Die Hoffnung ist berechtigt, dass diese schwere Krankheit bald besiegt werden kann.

Wasserstoff kann aus fossilen Energieträgern und mit erneuerbaren Energien hergestellt werden, und für die Umwandlung in Nutzenergie stehen saubere, effiziente Technologien zur Verfügung. Diesen Vorteilen stehen die geringe volumetrische Energiedichte, die noch fehlende Verteilungsinfrastruktur und die höheren Kosten als Nachteile gegenüber. Die vielversprechenden Optionen zur Produktion von Wasserstoff mittels Hydroelektrizität, aus Biomasse und mit Solarenergie werden mit dem heutigen industriellen Standard (aus Erdgas) verglichen. Konzepte für eine flächendeckende Verteilung und Fortschritte in der Speichertechnik sind Voraussetzung für die dezentrale Nutzung in stationären Anlagen, im Transportwesen und in tragbaren Geräten; als besonders effiziente Umsetzung wird die Elektrizitätserzeugung in Brennstoffzellen diskutiert. Eine Analyse der Treibhausgasemissionen vollständiger, wasserstoffbasierter Energieketten zeigt das Zukunftspotential im Vergleich zum heutigen Stand der Technik.

Die revolutionären Entwicklungen der Molekular- und Zellbiologie, in besonderem Masse der Humangenetik, haben dem Menschen Möglichkeiten eröffnet, von denen noch bis vor kurzem nur literarische Utopisten träumten. Diese Entwicklungen wecken in der breiten Öffentlichkeit ebenso Hoffnungen wie Ängste. Man braucht kein Philosoph zu sein, um zu spüren, dass hier Grundfragen des Menschseins aufgeworfen werden, Fragen der Anthropologie, der Ethik, der Eugenik, der Gesellschaftstheorie, ja sogar der Religion. Mehr den je sind die Wissenschaften aufgerufen, sich diesen Fragen zu stellen, und ist die Öffentlichkeit aufgerufen, im Dialog mit den Wissenschaften selbst nach Antworten zu suchen. Diesem Dialog möchten die Überlegungen des Referenten dienen.

Konventionelle Hörgeräte sind Schall-Verstärker und -Bearbeiter, die Lautsprecher zur Wiedergabe des Schalls verwenden. Sie stossen bei gewissen Formen der Schwerhörigkeit und bei Gehörlosigkeit oder Taubheit an Grenzen, die mit einer anderen Art der Schallwiedergabe überwunden werden können. Solche Schallwiedergaben bedingen eine operative, dauernde Implantation eines Stimulators und damit auch insgesamt andere Systeme als konventionelle Hörgeräte. Bei Störungen der Schallübertragung des äusseren Ohrs oder des Mittelohrs kann eine akustische Vibration über eine direkt im Schädelknochen integrierte Schraube und die sogenannte Knochenleitung auf das Innenohr übertragen werden (BAHA, "bone anchored hearing aid"). Bei besonderen Formen der Innenohrschwerhörigkeit oder bei Unverträglichkeit von konventionellen Hörgeräten wird ein Vibrator an die Schalleitungskette des Mittelohrs angebracht und die Vibration des Mittelohrs direkt verstärkt ("floating mass transducer" der "Soundbridge"). Schlussendlich werden auch Elektroden zur direkten elektrischen Stimulation des Hörnervs in das Innenohr implantiert und damit die gesamte Funktion des peripheren Hörorgans durch ein Implantat ersetzt (Cochlear Implant).

Insektenstaaten wurden lange Zeit als ernsthafter Widerspruch zur Theorie der Evolution durch natürliche Selektion angesehen, weil in diesen Gesellschaften Individuen eigene Fortpflanzung aufgeben, um anderen zu helfen. Wie konnte ein solches Verhalten entstehen und sich durch viele Generationen natürlicher Selektion halten? Die Frage der Entstehung steriler Kasten war auch Charles Darwin nicht entgangen. In seinem Werk The origin of species (1859) stellt er die sterilen Arbeiterinnen der sozialen Insekten als vorerst unlösbares Problem für seine Theorie dar. Er deutete dennoch einen möglichen Ausweg an, indem natürliche Selektion ebensogut auf eine Familie wie auf ein Individuum wirken könne. Ein Jahrhundert später wurde diese Idee von W. D. Hamilton in einem genetischen Kontext ausformuliert, wobei Hamilton das Problem vom Gesichtspunkt der Gene her anging. Die Theorie der Verwandtenselektion erweitert den Rahmen der natürlichen Selektion, indem sie die Tatsache in Betracht zieht, daß verwandte Individuen Gene gemeinsam haben. Ein Individuum kann deshalb seine Gene indirekt an zukünftige Generationen weitergeben, indem es Verwandten hilft, sich fortzupflanzen. Diese Verhaltensweise wird von der Verwandtenselektion gefördert, falls durch sie mehr Gene weitergegeben werden, als durch eigene Fortpflanzung. Das scheinbare Paradox des Altruismus verschwindet also, wenn man die indirekte Weitergabe von Genen durch Verwandte miteinbezieht. Diese neue Sichtweise sagt aber auch vorher, daß Konflikte zwischen Individuen eines Insektenstaaten auftreten können, falls diese voneinander abweichende genetische Interessen haben. Neue Untersuchungen haben gezeigt, daß in Kolonien sozialer Insekten eine ganze Reihe solcher divergierenden Interessen auftreten, die teils zu offene Konflikten führen. Die Verwandtenselektion erlaubt also, sowohl Kooperation, als auch Konflikte vorherzusagen und somit diverse Facetten der sozialen Organisation der Insekten verständlich zu machen. Darüber hinaus erlaubt es die Erforschung von Kooperation und Konflikten in Insektenstaaten, die Wirkung fundamentaler Mechanismen der natürlichen Selektion zu verstehen.

Die massive Ausbreitung vom Menschen, gewollt oder ungewollt, verschleppter Pflanzen- und Tierarten ist eines der größten, aber auch unbekanntesten ökologischen Probleme unserer Zeit. Sie ist der wichtigste Grund für das Aussterben von Wirbeltierarten in den letzten Jahrhunderten und führt in vielen Ländern der Welt zu tiefgreifenden Veränderungen einheimischer Lebensgemeinschaften. Die ökonomischen Schäden gehen in die Milliarden. Die Ameise als Tramp - Von Biologischen Invasionen ist das erste deutschsprachige Sachbuch, das dieses Thema einem breiten Publikum näherbringen will, ohne Dämonisierungen, aber auch ohne zu verharmlosen. Biologische Invasionen sind ein globales Phänomen und nur in globaler Betrachtung wird man diesem Problem gerecht. Die Situation in Mitteleuropa ist vergleichsweise undramatisch. Wesentlich tiefgreifender sind die Veränderungen, die nicht zuletzt europäische Organismenarten in anderen Gegenden der Welt bewirkt haben. Ein kurzer Vortrag wird in die Problematik einführen. Die Lesung ausgewählter Textpassagen wirft Schlaglichter auf Geschichte und Gegenwart, auf besonders schwer betroffene Länder wie Neuseeland, auf die öffentliche Wahrnehmung hier wie dort und die Reaktionen in Wissenschaft und Naturschutz.

Technololgy Assessment (TA) oder Technologiefolgen-Abschätzung beschäftigt sich mit den gesellschaftlichen Auswirkungen neuer Technologien. Positive und negative Wirkungen werden in den Studien des ZTA dabei nach politischen, sozialen, ethischen, rechtlichen, ökonomischen, technischen und ökologischen Kriterien wissen­schaftlich ausgeleuchtet. Angesichts des rasanten technischen Fortschritts stellt sich zudem die Frage nach dem Einbezug von Bürgerinnen und Bürgern in die Technologiedebatte. Deshalb führt das ZTA mit den PubliForen auch Mitwirkungsverfahren durch. Generell gilt es zu berücksichtigen, dass TA nicht der Entscheidungsprozess selbst, sondern nur ein Beitrag dazu ist. Die derzeitigen Schwerpunkte des ZTA sind: „life sciences“, Informati­onsgesellschaft, Mobilität und partizipative Methoden. Ziele · Mitgestaltung des politischen Prozesses bei der Entscheidfindung zu Technologiethemen. · Förderung der sachlichen öffentlichen Debatten in einem vor-politischen Umfeld. · Sensibilisierung der Forschenden für die Verantwortung bei ihrer Tätigkeit und für eine interdisziplinäre Denkweise. · Stärkung der nationalen und internationalen TA-Netzwerke. Weitere Informationen sind erhältlich unter www.ta-swiss.ch sowie bei folgender Adresse: Zentrum für Technologiefolgen-Abschätzung, Birkenweg 61, 3003 Bern, Tel. 031 322 99 63, Fax 031 323 36

Mensch - Gesellschaft - Umwelt (MGU) ist ein fakultätsübergreifendes wissenschaftliches Programm, entstanden aus der Universität Basel. Getragen wird MGU von einer Stiftung, die 1991 vom Kanton Basel-Landschaft gegründet wurde. Eine der zentralen Aufgaben des Stiftungsprogramms ist die Entwicklung und Realisierung eines tragfähigen Modells für transdisziplinäre Forschung zur nachhaltigen Entwicklung in der Region - ein spannender Prozess mit etlichen Besonderheiten. Transdisziplinarität zeichnet sich hier dadurch aus, dass die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Gesellschaft verbunden mit einem Umsetzungsauftrag für die Resultate ein zentrales Kriterium für die Forschungsprojekte darstellt. Dies verlangt, dass die für die Themenbearbeitung im Bereich MGU benötigte interdisziplinäre, innerwissenschaftliche Kooperation zwischen Disziplinen mit ausserwissenschaftlichen Partnerinnen und Partnern eine "Doppelträgerschaft" für ein Projekt bildet. Weiter kommt dazu, dass MGU-Forschungsprojekte eine ausserwissenschaftliche Problemstellung als ihren Ausgangspunkt haben und die auf Lösungsvorschläge ausgerichtete Leitfrage des Forschungsprojekts von allen am Projekt Mitbeteiligten gemeinsam formuliert werden. Beim Versuch Wissenschaft und Gesellschaft wieder stärker zusammenzuführen sind auch Zäune sichtbar geworden die es immer wieder zu übersteigen gilt. Dass sich dies lohnt, zeigen Forschungsarbeiten, die in der Region realisiert und deren Resultate umgesetzt werden. Dazu gehören - stellvertretend für eine ganze Reihe von abgeschlossenen und laufenden Arbeiten - die Projekte, "Petite Camarque Alsacienne: Auswirkungen der Renaturierung einer Auenlandschaft", „Allschwilerwald und Wohlfahrtsfunktion des Waldes“, „Birsrevitalisierung und Wahrnehmung durch die Bevölkerung“, "Lange Erlen: Kosten und Nutzen von Revitalisierungen".

Die drohende Klimaveränderung ist zur Zeit in aller Mund und die Hinweise verdichten sich, dass die Veränderungen im wesentlichen durch das Verbrennen von fossilen Brennstoffen verursacht werden. Am Paul Scherrer Institut arbeiten Wissenschaftler und Ingenieure daran, mit Hilfe von chemischen Kreisprozessen konzentriertes Sonnenlicht in chemische Brennstoffe wie z.B. Wasserstoff umzuwandeln. Das unregelmässig einfallende Sonnenlicht wird in diesen Prozessen mit hohem Wirkungsgrad in eine speicher- und transportierbare Form gebracht, ohne dass dabei oder bei der späteren Verwendung CO2 freigesetzt wird. Die so hergestellten Brennstoffe werden oft als „solare Brennstoffe“ bezeichnet und die Produktion derselben wäre deshalb ein wichtiger Beitrag zu einer nachhaltigeren Energieversorgung. Der Vortrag gibt Einblick in die Grundlagen der Herstellung von solaren Brennstoffen am Beispiel der Arbeiten am Paul Scherrer Institut. Weiter werden auch die Chancen und Grenzen dieser Technik diskutiert.

Die massive Ausbreitung vom Menschen, gewollt oder ungewollt, verschleppter Pflanzen- und Tierarten ist eines der größten, aber auch unbekanntesten ökologischen Probleme unserer Zeit. Sie ist der wichtigste Grund für das Aussterben von Wirbeltierarten in den letzten Jahrhunderten und führt in vielen Ländern der Welt zu tiefgreifenden Veränderungen einheimischer Lebensgemeinschaften. Die ökonomischen Schäden gehen in die Milliarden. Die Ameise als Tramp - Von Biologischen Invasionen ist das erste deutschsprachige Sachbuch, das dieses Thema einem breiten Publikum näherbringen will, ohne Dämonisierungen, aber auch ohne zu verharmlosen. Biologische Invasionen sind ein globales Phänomen und nur in globaler Betrachtung wird man diesem Problem gerecht. Die Situation in Mitteleuropa ist vergleichsweise undramatisch. Wesentlich tiefgreifender sind die Veränderungen, die nicht zuletzt europäische Organismenarten in anderen Gegenden der Welt bewirkt haben. Ein kurzer Vortrag wird in die Problematik einführen. Die Lesung ausgewählter Textpassagen wirft Schlaglichter auf Geschichte und Gegenwart, auf besonders schwer betroffene Länder wie Neuseeland, auf die öffentliche Wahrnehmung hier wie dort und die Reaktionen in Wissenschaft und Naturschutz.

Wie erreichen Prionen nach einer Infektion das Gehirn von infizierten Personen? B-Lymphozyten und Faktoren vom Komplement-System spielen eine wichtige Rolle in der Wanderung von Prionen aus dem Körper zum Gehirn. Auf Grund solcher Erkenntnisse könnte es in Zukunft möglich werden, die Krankheit auch nach der Infektion zu bekämpfen. Die Entwicklung von geeigneten diagnostischen Tests um eine Infektion frühzeitig nachzuweisen, ist eine wesentliche Voraussetzung für eine erfolgreiche Behandlung. Das Bluteiweiss Plasminogen bindet spezifisch Krankheit-erregenden Prionen und ist damit ein wichtiger Indikator für den Nachweis einer Infektion. Der Vortrag gibt einen Überblick über die Fortschritte in diesem Forschungsgebiet, und erläutert die molekularen Mechanismen in den frühen Phasen der Entwicklung dieser wichtigen Erkrankung.

Kinofilm, wie alles photographische Material, ist einem schleichenden Zerfall ausgesetzt. Dazu kommt die mechanische Belastung bei der Projektion, so dass Kinofilme u.U. schon nach kurzer Zeit nicht mehr projiziert werden kann. In den letzten Jahren wurde (und wird) intensiv geforscht, wie der Computer mit Scanner und digitaler Bildverarbeitung zur „digitalen Restaurierung“ eingesetzt werden kann. Im Vortrag sollen einige Beispiele gezeigt werden: Restaurierung ausgebleichter Farbfilme, Entfernung von Kratzer und Staub, ein neuartiger Filmscanner, die Archivierung digitaler Filme und digitale Bildanalyse zur Rekonstruktion von Lichtton (mit Video-Beispielen). Die Digitalisierung von Film, bzw. ganz allgemein von Kulturgut, beschert den Archiven ein neues und grundlegendes Problem: Wie kann man digitale Information langfristig archivieren, in einer Welt, wo es kaum etwas kurzlebigeres gibt als Computer?

Wie man Münzen gleicher Grösse auf einem Tisch ausbreiten muss, damit möglichst viele Münzen auf dem Tisch Platz finden, weiss jedes Kind. Als Mathematiker stellt man sich die Frage, ob das intuitiv Gewusste tatsächlich wahr ist, das heisst, ob es sich nach den Regeln der Kunst beweisen lässt. Natürlich betrachtet die Mathematik nicht Münzen auf einem Tisch, sondern viel eher Kreise in einer Ebene, und die Ebene wird zudem als unendlich ausgedehnt gedacht. Auf der unendlichen Ebene finden unendlich viele Kreise Platz; die Frage lautet nun: Wie sind die Kreise anzuordnen, damit der von ihnen überdeckte Anteil der Fläche möglichst gross ist? Seit etwa 100 Jahren ist das Problem der "Kreispackung maximaler Dichte" im strengen mathematischen Sinne gelöst. Ein analoges Problem lässt sich im Raum formulieren: Wie sind Tennisbälle in einem Container unterzubringen, damit möglichst viele Bälle im Container Platz finden? Oder mathematisch formuliert: Wie sind Kugeln gleicher Grösse im dreidimensionalen Raum anzuordnen, damit die Dichte der Kugelpackung möglichst gross ist? Welche Dichte kann im besten Fall erreicht werden? Das Problem ist nun endlich gelöst. - Ist es wirklich gelöst?

In EntwicklungslÄndern herrscht weitverbreitet Vitamin A-Mangel und ist die Ursache fÜr ca 2 Mio TodesfÄlle im Kidesalter und zahlreiche Erblindungen. In Asien steht dieser Mangel im Zusammenhang mit einer (aus Armutsgründen) einseitigen ReisdiÄt, denn der essbare Anteil des Reiskorns, das Endosperm, verfÜgt nicht Über den Provitamin A (§ Carotin)-Biosyntheseweg. Da Supplementierungen mangels der dazu nätigen Infrastruktur oft problematisch sind, wurde beschlossen, den kompletten §-Carotin Biosyntheseweg im Reis-Endosperm mittels rekombinanter DNA-Technologie zu initiieren. Es ergaben sich Reis-Linien mit gelb gefÄrbten Kärnern, die die gewÜnschten Metabolite akkumulierten. Neben der wisseschaflichen Weiterentwicklung einer Technologie stellt "Golden Rice" heute auch ein facettenreiches Politikum dar, an dem sich die Meinungen von BefÜrwortern und Gegner gleicherma§en entzÜnden. HintergrÜnde, Probleme und bestehende Strukturen, die bei der Umsetzung der Technologie bestehen werden im Vortrag- soweit mäglich - dargelegt und diskutiert.

Das VerhÄltnis von Nbaturwissenschaften zur KomplementÄrmedizin, und umgekehrt, beschÄftigt nicht nur die Fachkreise im Gesundheitswesen, sondern in zunehmendem Mass auch das breite Publikum. Das Angebot und der Konsum an komplementÄrmedizinischen Leistungen nimmt stetig zu und Fragen nach dem Nutzen einerseits und den Risiken andererseits werden vielerorts diskutiert. In der Beurteilung der Wirksamkeit einer therapeutischen Massnahme werden vornehmlich naturwissenschaftliche Kriterien und BeweisfÜhrungen verwendet. Da jedoch Begriffe wie „gesund“, „krank“, „Heilung“ oder „Nutzen“ neben ihrer naturwissenschaftlichen Definition auch von anderen Disziplinen beschrieben und bearbeitet werden, mÜssen die Grenzen der ZustÄndigkeit naturwissenschaftlicher Betrachtungsweisen verdeutlicht werden. Ziel des Vortrags ist es, neben den grossen Verdiensten der naturwissenschaftlichen Basis in der Medizin auch ihre Grenzbereiche aufzuzeigen. Dabei geht es schlussendlich nicht darum, wer recht hat, sondern um die Frage: „Wer besitzt die Kompetenz, die Wirksamkeit und den Nutzen irgend einer Therapie letztendlich zu beurteilen?“

Die Ausstellung spannt einen weiten Bogen von Schädeln längst ausgestorbener Spezies mit furchterregenden Gebissen, über Mühlen- und Messerfunde aus der Römerzeit und aus der Jungsteinzeit bis zu hochmodernen Mühlen für Pharmazeutika, wie sie in den Mahlstationen von Novaris eingesetzt werden. Zu sehen ist z.B. ein Krokodilschädel mit makabrer Geschichte: Die beiden bekannten Basler Forscher Paul und Fritz Sarasin unternahmen 1901 eine Reise durch Celebes (heute Sulawesi) in Indonesien. In Süd-Celebes kamen sie in ein Dorf, in welchem die Polizei soeben ein riesiges Leistenkrokodil (Crocodilus porosus) geschossen hatte. Die Dorfbewohner erzählten, dass dieses Krokodil eine Frau gefressen habe. Dies bewahrheitete sich, als man den Kadaver aufschnitt: man fand im Magen die traurigen Überreste der armen Frau. Die Vettern Sarasin erwarben den Schädel und sandten ihn nach Basel ins Museum. Diese Zusammenführung von Objekten aus verschiedenen Museen, die alle nur den Sinn hatten etwas zu zerkleinern, sei es zur Nahrungsaufnahme oder zur Herstellung von Schminke oder Papier, wurde von den Experten hoch gelobt. P.S. Der angekündigter Vortrag von Dr. Andreas Cueni (Die Frage der Authentizität Özis aus der Sicht eines Archaeoanthropologen) muss wegen schwerer Krankheit vom Referent leider auf später verschoben werden.

Vor ca. 10 Jahren wurde die Existenz von Eiweissen nachgewiesen, die wachsende Nervenfasern und damit auch die Regeneration verletzter Nervenfasern blockieren. Diese Wachstumshemmer sind in den Hüllen der Nervenfasern in Gehirn und Rückenmark zu finden. Die präzisen biochemischen und molekularen Eigenschaften dieser Gewebebestandteile sind aufgeklärt worden. Bei dem wichtigsten Nervenwachstums-Hemmstoffes, Nogo-A handelt es sich um ein neuartiges Protein, das in den Membranen der Nervenhüllen lokalisiert ist. Nogo-A der Ratte ist weitgehend identisch mit dem entsprechenden Nogo-A des Menschen. Grosse Verletzungen des Rückenmarks führen zur Querschnittlähmung. Bei diesen Rückenmarksverletzungen werden die Nervenbahnen, die das Gehirn mit dem Rückenmark verbinden (und umgekehrt) unterbrochen. Damit werden die Nervenzentren des Rückenmarks vom Gehirn abgekoppelt; Befehle aus dem Gehirn erreichen das Rückenmark nicht mehr und der Patient ist querschnittgelähmt. Biologisch beruht die fehlende oder nur beschränkt vorhandene Spontanheilung einer Querschnittlähmung auf der Tatsache, dass die abgeschnittenen oder abgequetschten Nervenfasern nicht nachwachsen können. Den Nervenwachstumshemmern in den Nervenhüllen kommt in Bezug auf dieses fehlende Regenerationsvermögen eine grosse Bedeutung zu. Erwachsene Ratten, bei denen die Wachstumshemmer durch einen spezifischen Antikörper ausgeschaltet wurden, zeigten ein spontanes Nachwachsen der verletzten Nervenbahnen über weite Strecken des Rückenmarks. Im Verhaltenstest (laufen, klettern, Gitter laufen, Futterkügelchen ergreifen und essen etc.) zeigten diese Tiere erstaunliche funktionelle Erholungen. Für die Entwicklung neuer therapeutischer Verfahren, um Querschnittgelähmten oder hirnverletzten Patienten eine zumindest teilweise Heilung zu ermöglichen, sind diese Befunde von grösster Wichtigkeit. Es können nun gezielt Antikörper oder andere Reagenzien, welche die Wirkung dieser Wachstumshemmer des Menschen aufheben, produziert und ausgetestet werden.

Der Traum vieler Physiker und Chemiker ist der Bau beliebiger Nanostrukturen aus einzelnen Atomen, sowie das Studium der physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Nanostrukturen. Eine Technik, die beides ermöglicht, ist die Rasterkraftmikroskopie. Beim Kraftmikroskop wird die Oberfläche einer Probe mit einer kleinen, in eine mikrofabrizierte Blattfeder integrierte Spitze gerastert. Mit dieser Methode können Oberflächen mit atomarer Auflösung abgebildet werden. Bei tiefen Temperaturen kann die Spitze mit einer Genauigkeit von weniger als einem hundertstel Nanometer über einem einzelnen Atom positioniert und kontrolliert an dieses angenähert werden. Dies erlaubt die Messung der chemischen Bindung zwischen einzelnen Atomen. In Zukunft sollen erstmals einzelne Atome auf isolierenden Oberflächen zu wenigen Nanometern grossen Objekten zusammengebaut werden. Damit sollen zum Beispiel Drähte mit einem Durchmesser von nur einem Atom hergestellt werden.

Flechten sind physiologisch und strukturell an extreme Lebensräume angepasst. Dank ihrer hohen Austrocknungstoleranz vermögen sie unwirtliche Lebensräume in oft erstaunlich artenreichen Beständen zu besiedeln. Es mag deshalb erstaunen, dass Flechten in verschiedenen Regionen Europas zu den am stärksten gefährdeten Organismengruppen gehören. Ihre hohe Sensitivität gegenüber Luftverschmutzung mag in frühreren Jahren für zahlreiche baumbewohnende Flechten sicher ein Hauptgrund für den drastischen Schwund gewesen sein. Heute sind aber die Ursachen für den anhaltenden Rückgang vor allem dort zu suchen, wo traditionelle Nutzung von Lebensräumen aufgegeben wurde: Sowohl Intensivierung als auch Extensivierung führen zu einer Reduktion der ökologischen Koninuität, auf die die oft extrem langlebigen Flechten angewiesen sind.

Umfragen haben ergeben, dass wesentlich mehr Menschen"paranormale" Erlebnisse (Wahrträume, Telepathie, Spuk) haben als bisher angenommen wurde. Meist werden solche Erfahrungen als "übersinnlich", "echt unerklärlich" oder gar als "übernatürlich" bezeichnet. Die Wissenschaft geht im allgemeinen davon aus, dass es sich dabei um Wahrnehmungstäuschungen, illusionäre Verkennungen oder gar um Betrug handelt. Der wissenschaftlichen Parapsychologie ist es allerdings in den letzten 15 Jahren gelungen, nicht nur in experimenteller sondern vor allem in theoretischer Hinsicht bemerkenswerte Fortschritte zu erzielen. Dabei zeigt sich, dass die "paranormalen" Phänomene viel weniger "para"-normal sind, als es den Anschein hat.

Unbestritten eröffnet die Gentechnologie in vielen Bereichen neue, bisher unbekannte Möglichkeiten, welche aber auch neue Risiken mit sich bringen. Während die Anwendung der Gentechnologie im medizinischen Bereich eine relativ hohe gesellschaftliche Akzeptanz erreicht, distanzieren sich die Konsumenten und Konsumentinnen in ganz Europa von Lebensmitteln aus gentechnisch veränderten Organismen (GVO). Sie verlangen die Wahlfreiheit zwischen konventionellen und gentechnisch veränderten Lebensmitteln. Diese dürfen nur mit einer entsprechenden Kennzeichnung auf die europäischen Märkte gebracht werden. Mit entsprechenden Qualitätskontrollen kommen die Verteiler dieser gesetzlich festgelegten Deklarationspflicht nach und die Behörden überprüfen dies stichprobenweise. In der Schweiz wurde im Jahr 1999 eine Konzentrationslimite von GVO-Anteilen eingeführt, unterhalb welcher diese Deklaration nicht mehr verlangt wird. Mittels moderner Analysenmethoden können heute bereits kleinste Spuren von GVO's nachgewiesen werden. Untersuchungen zeigen auf, dass eine sehr schwache Kontamination an GVO, allerdings in immer mehr Proben, vorkommt. Diese sehr geringe Spuren dürften die Konsumentenschaft nicht verunsichern. Unbefriedigend jedoch ist die Tatsache, dass Produkte aus GVO nicht mehr deklariert werden müssen, wenn sie vom Erbmaterial getrennt und chemisch definierbar sind (z.B. Öle aus gentechnisch verändertem Raps). Soll die Deklaration dort aufhören, wo die Analytik an ihre Grenze kommt oder muss die Transparenz noch weiter als bis anhin gehen? Alle Akteure sind hierzu herausgefordert.

ach der Entzifferung des Erbgutes ganzer Organismen einschliesslich dem Genom des Menschen sind die Wissenschafter auf der Suche nach dem biologischen Sinn des Erbprogrammes. Grossprojekte werden derzeit weltweit gestartet um die nach Anleitung der Gene gebildeten Proteine zu untersuchen und ihre Funktion zu bestimmen. Im neuen Forschungsgebiet der funktionellen Genomik sind Schweizer Wissenschafter an vordester Front vertreten. Was ein Protein bewirkt, wird im Wesentlichen von seiner dreidimensionalen Struktur bestimmt. Mit der Architektur der Proteine befasst sich ein: die strukturelle Genomik. Eiweissketten falten sich zu komplexen dreidimensionalen Gebilden mit charakteristischen Oberflächen, die mit anderen Molekülen nach dem Schlüssel-Schloss Prinzip interagieren. Da sich die dreidimensionale Struktur von Proteinen aufgrund der Aminosäuresequenz bisher nicht ermitteln lässt, muss man sie mit physikalischen Methoden bestimmen. Dazu werden Proteine entweder kristallisiert und mit Röntgenstrahlen oder Elektronenstrahlen einer Strukturanalyse unterzogen oder direkt in Lösung mit Kernspinresonanzspektroskopie untersucht. Die scheinbar unendliche Vielfalt der Proteinarchitektur beruht auf der Variation einer begrenzten Zahl von Modulen. Die Bestimmung der Struktur aller in der Natur vorkommenden Module würde es erlauben die Struktur sämtlicher Proteine mittels Bioinformatik vorherzusagen. Um einen vollständigen Katalog von Modulen zu erstellen, gilt es die Herstellung, Kristallisation und Analyse der Proteine mit Hilfe von Robotern zu automatisieren um möglichst schnell zu Strukturen neuer Module zu kommen. An Hand von Beispielen wird diese Thematik im Vortrag erläutert.

Die Beantwortung dieser Frage steht im Zentrum des Vortrages, der sich mit den vielfältigen Mustern der regionalen Windströmungen sowie deren Diagnose und Prognose befasst: Eine breit angelegte Untersuchung der Windverhältnisse in der Region Basel erfolgte im Rahmen des Forschungsprojektes MISTRAL. In 1991/92 wurden die Windverhältnisse der Region Basel in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung erfasst. Untersucht wurden die komplexen dreidimensionalen Strömungsmuster, die als Windfelder bezeichnet werden. Die Kenntnis der Windfelder ist für lufthygienische Fragestellungen von grossem Interesse – so z.B. bei der Beurteilung der störfallbedingten Ausbreitung von Luftfremdstoffen. Die erarbeitete Methode zur Erfassung und Klassierung regionaler Windfelder wird weiterentwickelt und auf die Standorte der schweizerischen Kernkraftwerke übertragen. Der Einbezug von Modelldaten des schweizerischen Wetterdienstes erlaubt zudem die Prognose der Windfeldklassen, wobei die Prognosen etwas weniger genau sind als die Diagnosen, die mit Hilfe von Online-Windinformationen erstellt werden. Es zeigt sich auch, dass die Prognosedaten – für sich allein - nur bei windstarken Wetterlagen gute Hinweise auf die beobachteten, bodennahen Windströmungsmuster geben können. So wie heute in vielen Städten und Industriegebieten lufthygienische Immissionsmessungen durchgeführt werden, so werden in naher Zukunft Windfeld-Informationssysteme zur standardmässigen Infrastruktur belasteter und dicht bevölkerter Siedlungsräume gehören. Die Ausführungen des Referenten werden ergänzt durch Dias, aufliegende Kartenwerke, Informationsunterlagen sowie eine Computeranimation zur Visualisierung der variationsreichen Windströmungsverhältnisse in der Region Basel.