Bei den umgebildeten Vorderextremitäten des Kurzflügelkäfers Philonthus marginatus handelt es sich um das bislang wohl einzige bekannte Vorkommen echter Raubbeine innerhalb der Ordnung der Käfer. Mit Hilfe dieser Raubbeine sind die Tiere in der Lage, selbst schnell reagierende Beutetiere wie Collembolen im Stil einer Fangschrecke (Mantodea) durch einen blitzartigen Fangschlag zu ergreifen. Die Larven der Kurzflügelkäfergattung Stenus hingegen fangen solche Beutetiere sehr schnell und präzise mit den Mandibeln, wobei die Fangreaktion vermutlich erst nach einer Berührung durch das Beutetier ausgelöst wird. Neben dem blitzschnellen Zugriff mit den Mandiblen scheint hier zusätzlich ein Klebmechanismus eine Rolle zu spielen, wobei nicht nur die Mundteile, sondern auch die Antennen, Laufbeine sowie die gesamte Körperoberfläche eine gewisse Klebrigkeit aufzuweisen scheinen. Im Rahmen funktionsmorphologischer Untersuchungen der Fangmechanismen beider Taxa soll die Anfertigung hochfrequenter Filmaufnahmen dazu dienen, die Bewegungsabläufe beider Vorgänge aufzulösen, um jeweils die Erstellung eines Funktionsmodells dieser Mechanismen zu ermöglichen. Die geplanten Untersuchungen dienen der Erweiterung unserer Kenntnis der Speziellen Zoologie und ökologischen Morphologie räuberischer Bodentiere, welche schwerpunktmäßig innerhalb unserer Arbeitsgruppe untersucht werden.
Schwere Unfälle in Kernkraftwerken können zu einer großflächigen Kontamination der Umgebung mit radioaktiven Stoffen und dazu führen, dass große Mengen an kontaminierten landwirtschaftlichen Produkten für den Markt unbrauchbar werden. Es ist dann die Behandlung und Entsorgung großer Mengen kontaminierter landwirtschaftlicher Produkte erforderlich. Mögliche Entsorgungswege sind: - Verbrennung von pflanzlichen und tierischen Produkten, - Deponierung, - Ausbringung von kontaminierten organischen Materialien, - Beseitigung in Tierkörperbeseitigungsanstalten, - Verklappen von kontaminierten Flüssigkeiten, - Kompostierung, - Unterpflügen, - Vergraben von Tierkörpern und - Biologische Behandlung. Die technischen und rechtlichen Fragen für eine Beseitigung der möglichen Mengen bei Eintreten eines solchen Falles sind derzeit nicht vollständig geklärt. Im Rahmen des Vorhabens sollen technische Fragen geklärt und darauf aufbauend ein erster Entwurf für eine Notverordnung formuliert werden. Eine solche Notverordnung würde dann im Ereignisfall in Kraft gesetzt, um eine rechtliche Grundlage für die notwendigen Entsorgungsmaßnahmen zu haben. In die Bearbeitung ist vor allem der Bereich UR&G mit einbezogen, außerdem für Fragestellungen aus der Landwirtschaft die HGN Hydrogeologie GmbH als Unterauftragnehmer.
Faunistische Untersuchungen in zwei unterschiedlich belasteten Gebieten, Bestimmung von Individuendichte und Artenspektrum, quantitative Charakterisierung der Verteilung von Blei, Zink und Cadmium mittels AAS, Dokumentation der Dekomposition und Laboruntersuchungen zur Quantifizierung mikrobieller Aktivitaet und deren Beeinflussung durch Schwermetalle mittels Mikrokalorimetrie und Sapromatmessungen. Ultrastrukturelle Untersuchungen von Zielzellen in Bodentieren, Lokalisation und Quantifizierung der Schwermetalle im Tierkoerper, Untersuchungen zu Nahrungswahl, Konsumption, Assimilation und energetischer Nahrungsverwertung, Kultur von Biotopausschnitten und Erfassung der Dekomposition im Labor, mathematische Simulation des Einflusses von Einzelparametern.
Induktion und Charakterisierung von Stressproteinen der hsp 70-Gruppe mittels Fluorographie in Asseln, Tausendfuessern und Landlungenschnecken nach unterschiedlichen Stressfaktoren (Hitze, Schwermetalle, Pestizide). Untersuchungen ueber die Persistenz dieser Proteine im Tierkoerper nach unterschiedlicher Vorbelastung und Stressentzug mit proteinchemischen und immunologischen Methoden. Quantifizierung der Schwermetallkonzentration als Stressfaktor. Nachweis von hsp 70 in schwermetallkontaminierten Gebieten unter Freilandbedingungen. Ermittlung geeigneter Indikatoren. Immunhistochemische Untersuchungen zur Lokalisation der Proteine im Gewebe.
Die Hartkoerper wirbelloser Tiere - etwa die Schalen von Ostracoden - werden von verschiedenen Milieufaktoren morphologisch veraendert. So ruft z.B. ein geringerer CaCO3-Gehalt des Wohngewaessers, eine staerkere Skulptur, aber geringere Schalendicke hervor. Damit korreliert wirken Salzgehalt und Temperatur ein. Die kausale Erfassung der Veraenderung fuehrt zu Erkenntnissen ueber eine Veraenderung des Wohngewaessers in der Zeit: Oekoindikatoren: aber auch Palaeooekoindikatoren.
Die Radioaktivitaetsmessungen sollen ueber die Menge, Verteilung und Zusammensetzung der in die Biosphaere gelangenden langlebigen Zerfallsprodukte aufschluss geben. Vorgangsweise: 1. Taegliche Sammlung von Aerosolproben in Luftfiltern am Weissee und in der Schneiderau (Salzburg), 2. Bestimmung der Beta-Aktivitaet des langlebigen Anteils des radioaktiven Aerosols mittels Geiger-Mueller-Zaehler, 3. Untersuchung der Verteilung der Radioaktivitaet auf Einzelteilchen durch Autoradiographie, 4. Feststellung der radioaktiven Isotope durch Gamma-Spektrometrie.
Fachgespräch Wirkmechanismen elektrischer, magnetischer und elektromagnetischer Felder auf biologische Systeme – Von der Molekulardynamik-Simulation bis zum Experiment Vom 23. bis 25. Mai 2022 fand in München ein vom BfS organisiertes internationales Fachgespräch zu Wirkmechanismen elektrischer und magnetischer Felder ( z.B. der Stromversorgung) und elektromagnetischer Felder ( z.B. des Mobilfunks) auf Zellen, Organe und andere biologische Systeme, statt. Internationale Expert*innen aus den Fachgebieten Dosimetrie , Biologie und theoretische Biophysik präsentierten den aktuellen Stand der Forschung im Bereich der Wechselwirkungen von elektrischen, magnetischen und elektromagnetischen Feldern mit Biosystemen. Ausgehend von großen Gewebestrukturen wie der Haut über einzelne Zellen bis hin zu Proteinen und Quanteneffekten wurden Wirkmechanismen dargestellt und interdisziplinär diskutiert. Die beobachteten Effektstärken, insbesondere von Magnetfeldern, sind sehr klein im Vergleich zu thermischen Effekten, die uns täglich umgeben. Es ist weitere Forschung notwendig, um die Wirkung von elektromagnetischen Feldern auf komplexe biologische Prozesse besser zu verstehen. Worum geht es? In den meisten Ländern der Welt ist die Bevölkerung mittlerweile nahezu ununterbrochen exponiert gegenüber vom Menschen verursachten elektromagnetischen Feldern. Nach wie vor wird erforscht, ob schwache Magnetfelder (unterhalb der Grenzwerte) biologische Effekte auslösen können, die möglicherweise von gesundheitlicher Relevanz sind. Ein erster Schritt zu einem Verständnis gesundheitlicher Wirkungen ist die Identifikation der physikalischen Wechselwirkungen von elektrischen, magnetischen und elektromagnetischen Feldern ( EMF ) mit Teilen des menschlichen oder tierischen Körpers. Diese können sehr unterschiedliche Größen haben: von Gewebestrukturen wie etwa der Haut über einzelne Zellen bis zu Proteinen und schließlich den Eigendrehimpulsen ( sog. Spins) von ungepaarten Elektronen in Molekülen (Radikale). Im Rahmen des Fachgesprächs diskutierten international anerkannte Expert*innen aus Dosimetrie , Biologie und theoretischer Biophysik den aktuellen Stand der Forschung und offene Fragestellungen. Wie ist die Ausgangssituation? Seit Jahrzehnten werden Studien initiiert, die einen Zusammenhang von schwachen magnetischen Feldern (unterhalb bestehender internationaler Grenzwertempfehlungen) und möglichen gesundheitsrelevanten Wirkungen untersuchen. Vereinzelt gibt es in epidemiologischen oder experimentellen Studien Hinweise darauf. Mechanismen zur Erklärung solcher Wirkungen sind bisher nicht nachgewiesen. Seit Jahren werden verschiedene biophysikalische Effekte erforscht. Einige davon stehen momentan im Fokus, weil es neue Erkenntnisse gibt. Dazu zählen unter anderem der Radikalpaar-Mechanismus (bei diesem ändern äußere Magnetfelder chemische Reaktionen, bei denen Moleküle mit ungepaarten Elektronen beteiligt sind), die Protein-Fehlfaltung (die Entwicklung von großen Molekülen in einen stabilen Zustand, der nicht dem natürlichen Zustand entspricht) oder die Reaktion neuronaler Netzwerke (in Netzwerken zusammenhängende Nervenzellen) auf äußere Felder. Welche Ziele verfolgte das Fachgespräch? Das Fachgespräch diente als Austausch zwischen Expert*innen aus Fachgebieten, die das volle Spektrum vom Molekül bis zum Menschen abdecken. Neben dem aktuellen Stand der Forschung waren die Identifikation offener Fragen und die interdisziplinäre Diskussion zentrale Anliegen des Fachgesprächs. Folgende Punkte fanden dabei besondere Beachtung: Was sind die derzeit am meisten diskutierten und nicht geklärten biophysikalischen Wirkmechanismen, die gesundheitsrelevant sein könnten? Welche theoretischen und experimentellen Methoden werden derzeit für deren Erforschung verwendet? Welche Rolle spielt das Rechnen mit Supercomputern in der Erforschung der Wirkmechanismen? An dem hybrid abgehaltenen Fachgespräch nahmen über 50 Expert*innen (davon 22 in Präsenz) aus sieben Ländern (Deutschland, Österreich, Frankreich, Großbritannien, Finnland, Italien und Japan) teil. Welche Ergebnisse lieferte das Fachgespräch? Aufgrund der sich auf verschiedenen Größenbereichen (Organe, einzelne Zellen, Proteine) abspielenden Effekte werden die Ergebnisse in drei Themenkomplexen zusammenfasst: Effekte auf atomarer oder subatomarer Ebene (Quanteneffekte), Wirkungen auf Proteinfaltung und Wirkungen auf Körpergewebe. Effekte auf atomarer oder subatomarer Ebene (Quanteneffekte) Den Radikalpaar-Mechanismus versteht die Forschung inzwischen relativ gut, verglichen mit anderen möglichen nicht-thermischen Wechselwirkungseffekten von Magnetfeldern und biologischen Systemen. Das liegt vor allem an Studien zum Orientierungssinn verschiedener Tierarten. Die in Radikalpaaren auftretenden Wechselbeziehungen (Fluktuationen) zwischen Spin-Systemen bewegen sich hin und her zwischen zwei charakteristischen Zuständen: dem Singlett-Zustand und dem Triplett-Zustand. Ein externes Magnetfeld , wie z.B. das Erdmagnetfeld, kann die auftretenden Fluktuationsraten und damit chemische Reaktionen beeinflussen, deren Endprodukte vom Spin-Zustand der beteiligten Radikale abhängen. In der Untersuchung des Radikalpaar-Mechanismus bieten kombinierte Quantenmechanik- und Molekulardynamik-Simulationen einen - im Experiment unzugänglichen - Einblick in die Abläufe der beteiligten Reaktionen, weshalb man vom "rechnergestützten Mikroskop" spricht. Bisher simulierte Systeme zeigen sehr kurze Radikal-Lebensdauern, welche die bei Zugvögeln beobachtete Empfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern nicht vollständig erklären können. Die bei Tieren bekannten Radikalpaar-Reaktionen benötigen Licht und entsprechende Lichtrezeptoren, die der Mensch nicht besitzt. Bisher sind im Menschen somit keine chemischen Prozesse bekannt, bei denen der Radikalpaar-Mechanismus eine Rolle spielen könnte. Es wird allerdings weiter dazu geforscht. Wirkung auf Proteinfaltung Generell ist die Wirkung von schwachen EMF auf große Moleküle wie Eiweiße äußerst gering im Vergleich zur üblichen Molekülbewegung bei Raumtemperatur (Brownsche Molekularbewegung). Das Einbinden von Magnetfeldern in Simulationsstudien bedarf weiterer Forschung. Eine offene Frage ist, wie Magnetfelder molekulare Transportprozesse beeinflussen und ob Teile von Molekülen andere Moleküle binden können. Eine große Schwierigkeit stellt nach wie vor dar, dass Simulationen auf Atomebene nur kleinste Sekundenbruchteile berechnen können, aber biologische Prozesse Sekunden dauern. Wirkung auf Körpergewebe Um ermitteln zu können, wie groß EMF sind, die in biologischem Gewebe erzeugt werden, wird insbesondere bei niedrigen EMF -Frequenzen (unterhalb von 1 MHz ) auf computergestützte Verfahren zurückgegriffen. Dafür ist eine Verbesserung der Datenlage hinsichtlich der dielektrischen Eigenschaften von Geweben erforderlich. Mittels bildgebender Verfahren, wie z.B. der Magnetresonanztomographie, ist es möglich, sehr detaillierte Körpermodelle zu erstellen, mit denen z.B. Schwellenströme zur Erzeugung von Phosphenen (flackernde Lichterscheinungen am Blickfeldrand bei hohen Feldstärken) sehr realistisch simuliert werden können. Eine offene Frage besteht hinsichtlich der mikroskopischen Größenskala, bis zu der man noch von Leitfähigkeit und Permeabilität als makroskopischen Größen sprechen kann: Ist es das Mitochondrium (Kraftwerk der Zelle) oder doch die ganze Zelle? Dieser Artikel wurde sprachlich mit KI überarbeitet. Stand: 19.03.2026
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 40 |
| Europa | 1 |
| Kommune | 1 |
| Land | 13 |
| Schutzgebiete | 1 |
| Weitere | 21 |
| Wissenschaft | 11 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 32 |
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| Umweltprüfung | 2 |
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| License | Count |
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| Geschlossen | 37 |
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| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 71 |
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|---|---|
| Archiv | 1 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 41 |
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