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Dienstag, 22.12.2015 Das war 2015

Der neue Vorfahr, die Gen-Schere und ein Teilchenspuk

An den wissenschaftlichen Durchbrüchen des Jahres 2015 sind auch Forscher beteiligt, die an deutschen Instituten arbeiten.

Von Andrea Barthélémy

Rund 700 Stunden Arbeit kostete es den Paläokünstler John Gurche, den Kopf eines Homo naledi aus den erhaltenen Knochen zu rekonstruieren. Die Entdeckung der neuen Menschenart setzte das Fachmagazin Science auf seine Top-Ten-Liste der wissenschaftlichen Durchbrüche des Jahres 2015. Wissenschaftler des Leipziger Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie haben an den Analysen mitgearbeitet.
Rund 700 Stunden Arbeit kostete es den Paläokünstler John Gurche, den Kopf eines Homo naledi aus den erhaltenen Knochen zu rekonstruieren. Die Entdeckung der neuen Menschenart setzte das Fachmagazin Science auf seine Top-Ten-Liste der wissenschaftlichen Durchbrüche des Jahres 2015. Wissenschaftler des Leipziger Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie haben an den Analysen mitgearbeitet.

© National Geographic/dpa

Ende Dezember kürt das US-Fachjournal Science regelmäßig die zehn wichtigsten wissenschaftlichen Arbeiten des zurückliegenden Jahres. Der britische Konkurrent Nature präsentiert zugleich eine Top-Ten-Liste der bedeutendsten Forscher. 2015 sind mehrere Forschungsergebnisse von Wissenschaftlern der deutschen Max-Planck-Gesellschaft auf den Listen zu finden.

Eine neue Menschenart

So gehört für Science die Entdeckung einer neuen Menschenart zu den zehn wichtigsten Veröffentlichungen des Jahres. An der Studie waren auch die Forscher Matthew Skinner und Tracy Kivell vom Leipziger Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie beteiligt. Aus einem verwinkelten Höhlensystem in Südafrika waren mehr als 1 500 Knochenteile der bisher unbekannten Menschenart geborgen worden. Die Überreste befanden sich in einer Kammer, die etwa 90 Meter vom Höhleneingang entfernt und nur über eine schmale Rinne zugänglich war. Mit der Bergung musste ein Spezialteam von besonders schlanken Wissenschaftlern und Höhlenforschern beauftragt werden, die durch den 18 Zentimeter breiten Höhleneingang passten. Der zierliche Homo naledi, Sternen-Mensch, hatte lange Beine und Füße, die denen heutiger Menschen ähneln, aber ein nur orangengroßes Gehirn und stark gebogene Finger – vermutlich zum Klettern. Sein genaues Alter ist noch unklar. Homo naledi scheint – so die Schlussfolgerung der Forscher – die Körper seiner Verstorbenen bewusst in dem Höhlenraum abgelegt zu haben. Eine Bestattung von Toten hatten Wissenschaftler zuvor nur dem modernen Menschen zugeschrieben.

Werkzeug für die Gen-Bearbeitung

Eine Allround-Schere für die Bearbeitung von Genen setzte Science auf Platz eins der wissenschaftlichen Durchbrüche des Jahres 2015: Die Crispr genannte Technik ermöglicht es, das Erbgut sämtlicher Organismen – Bakterien, Tiere, Pflanzen und Menschen – effektiv zu verändern. Während zuvor jeweils spezialisierte Werkzeuge kreiert werden mussten, funktioniert Crispr mit der immer gleichen Schere, die zusammen mit zwei einfachen Molekülen eine bestimmte DNA-Stelle findet. Entwickelt hat sie unter anderem Emmanuelle Charpentier, die seit Oktober Direktorin am Berliner Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie ist. Mit Crispr können Forscher Gene ausschalten, defekte durch korrekte DNA-Teile ersetzen oder neue Gensequenzen einfügen. Das einfache und preisgünstige Verfahren ist drei Jahre alt und bereits zweimal in Verbindung mit anderen Gen-Techniken auf der Liste. In diesem Jahr hätten nun gleich drei Studien das Potenzial von Crispr verdeutlicht, begründet Science den ersten Platz: So etwa der Ansatz, Insekten derart zu verändern, dass sie keine Krankheiten mehr übertragen können.

Viel Kritik ernteten hingegen chinesische Forscher, die mit Crispr einen Embryo gentechnisch verändert hatten. Deren Hauptautor Junjiu Huang wird vom Fachmagazin Nature dennoch zu den Top Ten der Forscher 2015 gezählt. Er sieht laut Nature seine Arbeit auch als Warnung, dass die Methode noch nicht sicher ist.

Ein Vorfahr der Indianer

Eine Genanalyse, die die umstrittene Herkunft des etwa 8 500 Jahre alten „Kennewick-Mannes“ klärt, gehört zu den weiteren Durchbrüchen auf der Science-Liste: Er ist tatsächlich eng mit amerikanischen Ureinwohnern im US-Bundesstaat Washington verwandt. Seit dem Fund 1996 streiten Indianer der Region und Wissenschaftler um das Skelett – Letztere wollen es erforschen, Erstere sehen darin einen Urahnen und wollen ihn rituell bestatten. Die Studie bestätigt auch, dass die amerikanischen Ureinwohner direkt von Asiaten abstammen, die vor etwa 15 000 Jahren die Beringstraße überquerten.

Doppelcheck für Psycho-Studien

Psychologen setzen zur Ehrenrettung ihres Faches an. Weil sich seit 2011 zahlreiche psychologische Studien als fehlerhaft und nicht reproduzierbar erwiesen haben, überprüften 270 Psychologen 100 Studien. Nur 39 Prozent bestehen den Doppelcheck. Künftig soll nun ein neuer, verbindlicher Kanon zum Studienablauf solche Schwächen verhindern. Hauptautor Brian Nosek gründete mit Kollegen das Center for Open Science, das weitere Forschungsergebnisse prüfen soll, und gelangte so auch auf die Nature-Liste 2015.

Lymphsystem im Gehirn

Im Sommer entdeckten Forscher durch Zufall, dass das Lymphsystem – ein Netz von Gefäßen zum Transport von Schadstoffen und Immunzellen – auch das Gehirn umfasst. Bei Versuchen mit Mäusen fanden sie in deren Gehirnen ungewöhnliche T-Helferzellen sowie Gefäße, die sich als Verlängerung des Lymphsystems erweisen. Auch für den Menschen bestätigt sich dieser Fund. Zuvor ging man davon aus, dass das Gehirn eine eigene, vom Rest des Körpers abgeschottete Immunabwehr besitzt.

Riesige Magmakammern im Erdmantel

Seit Jahrzehnten streiten Geologen darüber, ob große Magmakammern, Plumes genannt, tatsächlich 3 000 Kilometer tief ins Erdinnere hinabreichen oder von Reservoirs näher an der Erdoberfläche befüllt werden. Jetzt haben Geophysiker mithilfe neuer computergestützter Messtechniken 28 Plumes gefunden, die bis zum Boden des Erdmantels hinabreichen. Sie sind mit bis zu 800 Kilometern dreimal so breit wie zuvor angenommen.

Erkundung der Zwergplaneten

Hier gab es gleich zwei Premieren: Die Sonde „Dawn“ der US-Raumfahrtbehörde Nasa besuchte mit Ceres im März den ersten Zwergplaneten im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Im Sommer passierte die „New Horizons“-Mission der Nasa den Eiszwerg Pluto am Rand unseres Sonnensystems. Die Sonden schickten Daten und Bilder von Kratern, Gebirgsketten, Eisbergen – die Auswertungen werden noch Jahre dauern. Der Nasa-Planetenforscher Alan Stern wurde wegen der Mission auch vom Fachmagazin Nature zu einem von zehn bedeutendsten Forschern des Jahres ernannt.

Impfung gegen Ebola

Die fieberhafte Suche nach Medikamenten und Impfstoffen im Kampf gegen Ebola zeigt einen Erfolg: Ein Impfstoff, der zumindest in einer ersten Studie in Guinea zu 75 bis 100 Prozent wirkt. Forscher der Kanadischen Gesundheitsbehörde haben VSV-Zebov aus einem ungefährlichen Virus entwickelt, in das sie Ebola-Gene für Oberflächenproteine setzten.

Schmerzmittel-produzierende Hefe

US-Forscher haben Hefe-Stämme biotechnisch verändert, sodass sie aus Zucker Opioid-haltige Schmerzmittel produzieren können. 21 zusätzliche Gene, unter anderem von der Mohnblume, schaltete die Hefe an, um den Mohn-Wirkstoff Thebain zu erzeugen. Die Hefe als Medizin-Fabrik muss allerdings noch effizienter werden.

Fernwirkende Teilchen

Ein Schlupfloch der Quantenmechanik ist gestopft: Physikern gelang es, die schon von Albert Einstein beschriebene „spukhafte Fernwirkung“ zweier Quantenteilchen nachzuweisen. Bislang hatten Messungen noch Ausnahmen zugelassen. Die Fernwirkung beschreibt die Verbindung zweier Quantenteilchen, die zunächst einen unbestimmten Zustand haben. Wird eines der Teilchen jedoch gemessen, nimmt es sofort einen bestimmten Zustand an und das Gegenteilchen automatisch den entgegengesetzten Zustand – in diesem Fall waren Elektronen 1,3 Kilometer entfernt.

Rekord bei verlustfreien Leitern

Auf die Liste der zehn bedeutendsten Forscher des Jahres setzte Nature auch Mikhail Eremets vom Mainzer Max-Planck-Institut für Chemie. Er beschreibt, wie Schwefelwasserstoff bei minus 70 Grad Celsius und einem Druck von 1,5 Millionen Bar widerstandslos Strom leitet. Damit stellte sein Team einen Rekord für die Supraleitung auf. (dpa/SZ/fi)

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