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Sonderforschungsbereich 1211 (SFB): Evolution der Erde und des Lebens unter extremer Trockenheit

Ziel dieses Projekts ist es, die Forschung im Bereich der wechselseitigen Beziehung zwischen biologischer Evolution und Landschaftsevolution maßgeblich voranzutreiben. Arbeitsgebiete sind aride bis hyperaride Systeme, in denen sowohl biologische Aktivität als auch Erdoberflächenprozesse vorwiegend und sehr stark durch die Verfügbarkeit von Wasser limitiert sind. In diesem Projekt sollen die Schlüsselmerkmale biologischer Aktivität in extrem wasserlimitierten Habitaten der Erde identifiziert und Erdoberflächenprozesse, die unter nahezu wasserfreien Bedingungen ablaufen, charakterisiert werden. Die Bestimmung kritischer Schwellenwerte der Umweltbedingungen, die eine biologische Kolonisation und/oder Landschaftstransformationen erlauben, stellt ein wesentliches Ziel dar. Das zeitliche und räumliche Muster biologischer Kolonisation und Isolation wird zusammen mit der Chronologie der Landschaftsentwicklung in Bezug zur auschlaggebenden gemeinsamen Triebkraft, dem (Paleo-) Klima, untersucht. Diese Ziele sollen durch: (i) paleoklimatische Rekonstruktion und Observation des gegenwärtigen Klimas, zur Entwicklung geeigneter Klimamodelle, (ii) Erfassung der biogeographischen Migrationsgeschichte, Phylogenie (Pflanzen, Insekten, Protisten und Bakterien) und deren molekularer Datierung und (iii) räumliche Erfassung, Prozesscharakterisierung und Datierung von (fossilen) Landschaftselementen (Entwässerungssysteme, Hänge, fluviale und aeolische Sedimente, Böden), angegangen werden. Die Datierung geologischer Archive (i & iii) erfordert eine innovative (Weiter-) Entwicklung isotopengeologischer Methoden, welche entsprechend durchgeführt werden sollen.Es werden u.a. wesentliche Beiträge zu den sich entwickelnden Konzepten des evolutionären Timelags (Guerreo et al. 2013, PNAS 110, 11469-11474), des Einflusses geographischer Barrieren auf klimabedingte Speziesmigration (Burrows et al. 2014, Nature 507, 492-495), der Biogeomorphologie (Corenbilt et al. 2011, Earth Sci. Rev. 106, 307-331), sowie der Entwicklung neuer Methoden zur Datierung und Prozesscharakterisierung von Erdoberflächenprozessen und biologischer Evolution erwartet.

Umweltvorstellungen und ihre Verdinglichungen; Medizinische Topographien als Quelle für die interdisziplinäre Umweltgeschichte: Städtische Umwelten und ihre Wahrnehmung im Spiegel medizinischer Topographien des 18. und 19. Jahrhunderts

Im 18. und 19. Jahrhundert nehmen die medizinischen Topographien, manchmal auch hygienische oder sanitäre Ortsbeschreibungen genannt, einen wichtigen Platz in der zeitgenössischen Medizinalliteratur ein: Veranlasst durch Verwaltungsvorschriften ('medicinische Policey') oder auch Preisfragen wissenschaftlicher Akademien verfassten Ärzte detaillierte Beschreibungen der Gebiete, in denen sie tätig waren, mit dem Anspruch, alles zu erfassen und zu schildern, was als die Gesundheit der EinwohnerInnen beeinflussend betrachtet wurde - Klimadaten, Wasser- und Luftanalysen sowie demografischen Statistiken haben dort ebenso ihren Platz wie Erörterungen zu städtebaulichen Gegebenheiten oder zu Ernährung und Lebensweise der EinwohnerInnen. Diese Berichte sollten dazu dienen, den zuständigen Behörden einen Maßnahmenkatalog an die Hand zu geben, um die hygienischen Bedingungen in den Städten zu verbessern, wandten sich aber auch in aufklärerischer Absicht an die Bevölkerung. Bisher wurden solche Ortsbeschreibungen vor allem unter medizinhistorischen und volkskundlichen Aspekten als Quellen genutzt. In diesem Projekt sollen medizinische Topographien von großen deutschen Städten unter einer umweltgeschichtlichen Perspektive ausgewertet werden, um die Wahrnehmungs- und Umgehensweisen der Autoren bezüglich ihrer Umwelt, sowohl der naturalen als auch der anthropogen gestalteten, herauszuarbeiten.

Trennverfahren fuer Schweregrade beim Herzinfarkt (prognostischer Index bei Umweltbelastungen)

Im Rahmen dieser Arbeit werden Trennverfahren entwickelt, die erlauben sollen, aus qualitativen und quantitativen Merkmalen (z.T. umweltbedingt) den Herzinfarkt nach verschiedenen Schweregraden zu klassifizieren. Angestrebt wird die Gewinnung eines optimalen prognostischen Index.

Stechmücken und stechmückenübertragene Zoonosen in Deutschland, Teilprojekt 1

Fünf Partnerinstitutionen (Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin, BNITM; Friedrich-Loeffler-Institut, FLI; Universität Oldenburg, CvO; Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung, ZALF; Gesellschaft zur Förderung der Stechmückenbekämpfung, GFS) und ein assoziierter Partner (Fraunhofer Institut für Zelltherapie und Immunologie, IZI) werden in CuliFo3 Effekte biotischer und abiotischer Faktoren auf das Auftreten tier- und humanmedizinisch bedeutender Arboviren in Deutschland analysieren. Das wissenschaftliche Konzept baut auf Erkenntnisse der zuvor vom BLE finanzierten Projekte CuliFo und CuliFo2 auf. Ergebnisse werden genutzt, um zeitnahe gezielte Reaktionen zum Management von Risikosituationen zu ermöglichen und adäquate Maßnahmenkataloge zu entwickeln. Für ein Frühwarnsystem wird der Einfluss von insektenspezifischen Viren auf die Arbovirus-Replikation in Vektoren, von Ko-Infektionen mit Arboviren auf die Vektorkapazität, die Ausscheidungsdynamik und minimale Infektionsdosis von Arboviren für Culiciden erforscht. Ebenso, ob Infektionen von Vögeln mit USUV oder TBEV zu Kreuzprotektion gegenüber WNV führen. Die klinische Relevanz von Arbovirus-Infektionen wird über Untersuchung von Blutspender- und Patientenproben und toten Wildvögeln erfolgen und die Arbovirus-Surveillance durch Analyse des Viroms von Culiciden und Vögeln und die Validierung des Einsatzes von FTA-Karten. Modellierung von Landschaftsstrukturen als Stechmückenhabitat, Erfassung von Flugaktivitäten, physikalisch-chemischer und ökologischer Parameter sowie der Rastplätze von Stechmücken tragen zum besseren Verständnis der Vektorökologie bei. Die biologische Bekämpfung von Culiciden-Larven durch Copepoden sowie mit mikrobiellen Bekämpfungsstoffen wird als umweltverträgliche und nachhaltige Strategie evaluiert. Eine Kosten-Nutzen-Analyse zur Wirksamkeit und zu sozioökonomischen Konsequenzen von Maßnahmen zur Bekämpfung von Arboviren untersucht Vor- und Nachteile der verschiedenen Methoden.

Stechmücken und stechmückenübertragene Zoonosen in Deutschland, Teilprojekt 5

Strahlenbelastung der Bevoelkerung in der Umgebung des Kernkraftwerks Kruemmel/Elbe

In der Umgebung des Kernkraftwerks Kruemmel ist eine ungewoehnliche Haeufung kindlicher Leukaemiefaelle aufgetreten, die von 1990-1996 im 5 km-Umkreis 560 Prozent im Vergleich zur bundesdeutschen (alte Laender) Durchschnittsrate betraegt. Auch die Leukaemierate bei Erwachsenen ist nach einer Untersuchung des Bremer Instituts fuer Praeventionsforschung und Sozialmedizin signifikant erhoeht. Unsere Hypothese, dass es sich um Auswirkungen radioaktiver Emissionen des Kraftwerks handelt, konnte durch Chromosomenanalyse in peripheren Lymphozyten bei 5 Geschwistern und 5 Elternteilen von Leukaemiekindern sowie in weiteren dort ansaessigen 16 Erwachsenen bestaetigt werden. Die weiteren Untersuchungen beschaeftigen sich mit der Analyse in der Umwelt beobachteter Kontaminationen durch kurz- und langlebige Spalt- und Aktivierungsprodukte.

Erfassung, Bewertung und Fortentwicklung der sicheren Beförderung radioaktiver Stoffe

Das Vorhaben hat zum einen das Ziel, die zuständigen Behörden bei der Wahrnehmung ihrer gesetzlichen Aufgaben und internationalen Verpflichtungen in Zusammenhang mit der Beförderung radioaktiver Stoffe zu unterstützen. Zum anderen sollen wissenschaftlich-technische Grundlagen, Basisdaten und Methoden bereitgestellt und bewertet werden, mit denen Transportrisiken analysiert werden können. Die Ergebnisse können auch in eine Fortentwicklung des internationalen Regelwerks münden. Das Öko-Institut hat in diesem Projekt die Aufgabe, die oben genannten Aspekte bezogen auf radioaktive Abfälle aus Stilllegung und Rückbau kerntechnischer Anlagen sowie aus Wissenschaft, Medizin und Technik zu untersuchen.

Aufgaben des oeffentlichen Gesundheitsdienstes im Bereich der Umwelthygiene

Definition und Beschreibung der Taetigkeiten der Organe des oeffentlichen Gesundheitsdienstes, besonders der Medizinaluntersuchungsaemter, auf den Gebieten der Umwelthygiene. Erarbeitung der Grundlagen fuer diese Taetigkeit (gesetzliche u.a. Bestimmungen, sinngemaesse Anwendung der Aufgaben des OeGesD) sowie von Normen, Kriterien und Richtlinien fuer die erforderlichen Strukturen und fuer die Funktionen ('wer was machen soll').

Biologische und chemisch-analytische Charakterisierung des allergenen Potentials von Terpenen, Terpenmetaboliten und Terpenoxidationsprodukten

Die zunehmende Verwendung von Monoterpenen wie vor allem d-Limonen, a-, b-Pinen, 3-Caren und a-Terpinen in Produkten aus dem Bereich der Körperpflege, terpenhaltigen Medikamenten, sowie der vermehrte Einsatz von terpenhaltigen Naturstoffen als Baumaterialien in Innenräumen bildet möglicherweise eine wesentliche Ursache für das steigende Auftreten der entsprechenden Sensibilisierungen. Zwischen 1995 und 1999 stieg die Anzahl der sensibilisierten Patienten von 0,5 auf 2,9 Prozent. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind wenig verstanden. In diesem Forschungsvorhaben sollen vergleichende in vitro und in vivo Untersuchungen Ansätze zur Klärung dieses sozialmedizinisch bedeutsamen Problems liefern. Exemplarisch sollen hierzu die Terpene, a-Terpene, d-Limonen und 3-Caren auf ihr allergenes Potential für Blutleukozyten bzw. T-Lymphozyten der Haut auf polyklonaler und monoklonaler Ebene analysiert werden. Daneben soll die transiente Genexpression durch die Substanzen in Antigen-präsentierenden Zellen ermittelt werden und gleichzeitig die dafür relevanten Metabolite und Oxidationsprodukte identifiziert werden. Dabei soll geklärt werden, welchen Anteil einzelne Metabolite und Oxidationsprodukte bzw. Kombinationseffekte im Vergleich zu den Ausgangssubstanzen an den in vivo Befunden haben. Diese Untersuchungen werden grundlegende Hinweise zum Wirkmechanismus der Substanzen liefern und dadurch Ansätze für die Bewertung der gesundheitlichen Auswirkungen von Monoterpenexpositionen in umweltrelevanten Konzentrationen bieten.

Entwicklung und Bewertung digitaler Hoergeraete-Algorithmen und Anpassungsverfahren (Klinische Erprobung)

Es werden digitale Hoergeraete-Algorithmen zur effizienten Stoerschallunterdrueckung und optimalen Wiederherstellung der Lautheitswahrnehmung klinisch getestet. Dabei sind das beidohrige Hoeren und die psychoakustisch messbaren Funktionsstoerungen des Schwerhoerigen zu beruecksichtigen. Dazu werden geeignete Anpassungsstrategien und Verfahren zur Quantifizierung des Versorgungserfolgs flankierend zu den Labor- und Feldtests entwickelt, erprobt und verbessert. Im Einzelnen werden objektive Messverfahren (z.B. Sondenmikrofonmessung), psychoakustische Ansaetze (z.B. Lautheitsskalierung) sowie subjektive Beurteilungsinstrumentarien (z.B. Frageninventare) einbezogen und auf ihre Eignung ueberprueft.

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