Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Aquarium auf dem Weg ins All

05.04.2013
Die Größe und das Gewicht entsprechen in etwa dem eines Bierkastens, doch im Inneren ist der Metallcontainer vollgepackt mit ausgefeilter Technik für kleine Pflanzen und Tierchen:

Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und der Universität Hohenheim schicken am 19. April 2013 ein künstliches Ökosystem ins All, um herauszufinden, wie Zellen und Organe auf Schwerelosigkeit reagieren. Dadurch erhoffen sie sich unter anderem neue Erkenntnisse über das Immunsystem und Therapieansätze für Krankheiten wie die Reisekrankheit.


Das Aquarium ist das Herzstück des Experiments: Links ist das Hornkraut zu sehen, unten der Filter und rechts eine Schnecke im Fischabteil. In dem runden Abteil oben rechts werden die Fischeier eingesetzt – der Futterautomat für die späteren Larven und auch für die Fische befindet sich direkt darunter.
Foto: FAU/Sebastian M. Strauch

Die unbemannte Sojusrakete, die voraussichtlich am 19. April vom Weltraumbahnhof Baikonur in Kasachstan abhebt, bringt einen Biosatelliten und mit ihm einen kleinen Experimentcontainter der Arbeitsgruppe von PD Dr. Michael Lebert, Lehrstuhl für Zellbiologie, ins All: ein künstliches Ökosystem, das den Namen Omegahab B-1 trägt. Die Lebensgemeinschaft in dem Aquarium besteht aus einer einzelligen Alge (Euglena gracilis) , der Wasserpflanze Hornkraut (Ceratophyllum), Buntbarschlarven (Oreochromis mossambicus), mexikanischen Bachflohkrebsen (Hyalella azteca) sowie einigen Posthornschnecken (Biomphalaria glabrata). Die Pflanzen produzieren den Sauerstoff für die Tierchen, deren freigesetztes Kohlendioxid wiederum den Pflanzen als Grundlage für die Photosynthese dient. Dazwischen haben die Biologen einen Filter eingebaut, in dem Bakterien – ähnlich wie in einem Aquarium zu Hause – die Ausscheidungen der Fische in kleinere Komponenten zerlegen. Diese dienen den Pflanzen als Dünger. Die Schnecken haben noch eine weitere Aufgabe: Sie sollen die Scheiben sauber halten, damit die Fische gefilmt werden können.

Erstmals wird damit ein vergleichsweise komplexes, abgeschlossenes Ökosystem ins All geschickt. Für das komplette Experiment ist kein Eingriff eines Menschen nötig. Zwar erscheint es auf den ersten Blick einfacher, wenn die Spezialisten auf der Weltraumstation ISS dieses Experiment durchführen würden, jedoch ist das aus Sicherheitsgründen nicht möglich: „Verliert das Aquarium unerwartet Wasser, dann ist dies in der Schwerelosigkeit sehr schwer wieder einzusammeln und die Elektronik an Bord könnte dadurch massiv beschädigt werden“, erklärt Zellbiologe Lebert.

Rückschlüsse auf die menschliche Immunabwehr

Im Laufe der 30-tägigen Reise wird mehrmals automatisch eine kleine Menge Algen entnommen, deren aktueller Zustand in einer speziellen Fixierlösung konserviert wird. Dadurch können die Wissenschaftler untersuchen, wie sich die Algen während dieser Zeit verändern und nicht wie bisher nur den Unterschied vor und nach dem Raumflug analysieren. Sie wollen besser damit verstehen, wie sich Zellen in der Schwerelosigkeit verhalten und wie sie sich anpassen – bisher wussten Forscher lediglich, dass die Zellen auf den veränderten Zustand reagieren, aber nicht wie. So könnten die Wissenschaftler auch Erklärungen dafür finden, warum sich bei Menschen während Weltraumflügen die Immunabwehr der Körperzellen verringert. Wenn die Forscher nun den Mechanismen dahinter auf den Grund gehen, könnten Astronauten auf langen Missionen besser gegen die auftretende Immunschwäche geschützt werden. Bei den Fischen beobachten die Forscher, wie sich die Schwerelosigkeit auf die inneren Organe auswirkt. Die Erkenntnisse könnten helfen, neue Medikamente gegen die Reisekrankheit zu entwickeln. Die Ursache dieser Krankheit liegt in widersprüchlichen Informationen, die die menschlichen Sinnesorgane zur räumlichen Lage und zur Bewegung des Körpers übermitteln. Fische haben in Schwerelosigkeit ganz ähnliche Probleme und eignen sich daher gut als Modell.

Die Weltraummission findet im Rahmen des russischen Satellitenprogramms Bion statt, das im April nach dreizehnjähriger Pause fortgesetzt wird. Es ermöglicht automatisierte biologische Forschungen, die bis zu sechs Wochen dauern. Das Experiment der deutschen Wissenschaftler dient als Vorbereitung für ein umfassenderes Weltraumprojekt, dessen Start für das Jahr 2016 geplant ist.
PD Dr. Michael Lebert
Tel.: 09131/85-28217 (bis 5. April)
mlebert@biologie.uni-erlangen.de
(per E-Mail bis 7. April)
Dr. Peter Richter (ab 8. April)
Tel.: 09131/85-28222
prichter@biologie.uni-erlangen.de

Blandina Mangelkramer | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-erlangen.de

Weitere Berichte zu: Algen Aquarium Lebert Organ Reisekrankheit Schwerelosigkeit Tierchen Zellbiologie Ökosystem

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Besser lernen dank Zink?
23.03.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Raben: "Junggesellen" leben in dynamischen sozialen Gruppen
23.03.2017 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Besser lernen dank Zink?

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017 | Architektur Bauwesen