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Intelligente Roboter: Horror oder Segen?

Heidelberg. Roboter – das sind doch diese geschwätzigen, blinkenden Blechdosen? Oder tumbe Maschinenmenschen, die nichts können, als mit sehr eckigen Bewegungen dem in sie einprogrammierten Killerbefehl zu folgen? Oder – außerhalb des Kinos – diese überaus beweglichen Geräte, die in der Autoproduktion schwere Arbeiten mit größter Präzision verrichten, aber statt eines Kotflügels mit Gleichmut auch einen Menschen lackieren oder anschweißen würden, der ihnen versehentlich in die Finger gerät?

Alles falsch. Die modernen Roboter sind überaus feinfühlig und krümmen niemandem ein Haar, es sei denn, das wäre ihre Aufgabe; denn sie haben einen perfekten Überblick über ihre Umgebung. So beschreibt es Gerd Hirzinger in einem umfangreichen Artikel in “Spektrum der Wissenschaft” – und er muss es wissen: Hirzinger war 20 Jahre lang Chef des Instituts für Robotik und Mechatronik in Oberpfaffenhofen, das seinerseits zum Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gehört.

Aus seinem Institut stammen so erstaunliche Entwicklungen wie das System MiroSurge, das in der minimal-invasiven Chirurgie die Instrumente präziser und zitterfreier führt, als der Arzt selbst es könnte. Der wiederum bewegt anstelle der Instrumente Handgriffe zur Fernsteuerung – aber die lassen ihn den Widerstand spüren, den das Gewebe auf die echten Instrumente ausübt. Zugleich sieht er auf dem großen Bildschirm, was die Mikrokamera vom Operationsfeld zeigt, und wird damit eingebettet in eine virtuelle Realität, in der er besser sehen und arbeiten kann als in der echten.

Die Roboter aus Hirzingers Werkstatt haben einen menschenähnlichen Oberkörper, und die neuesten Modelle können sogar auf zwei Beinen laufen. Wichtiger noch: Alle ihre “Muskeln” und “Gelenke” sind drehmomentgesteuert. Jede Bewegung wird wie beim Menschen von einem Paar antagonistischer (gegeneinander arbeitender) Muskeln ausgeführt und zugleich die dabei ausgeübte Kraft – genauer: das Drehmoment – gemessen. Dadurch kann der Roboter seine Kräfte so präzise dosieren, dass er ein rohes Ei oder eine gefüllte Kaffeetasse heil von A nach B bringt; und er lässt sich von einem erfahrenen Menschen die Hände führen und lernt dadurch diese Bewegung.

In der Autofabrik muss man ihn nicht mehr in den früher üblichen Käfig stecken; denn aus den beiden Digitalkameras in seinen “Augen” errechnet er in Echtzeit ein räumliches Bild seiner Umgebung und vermeidet mit dessen Hilfe jede Kollision.

Dieselbe Technik verhilft auch einem Elektroauto namens “ROboMObil”, sich ohne Fahrer unfallfrei durch den Verkehr zu bewegen; diesmal mit 18 rundum verteilten Kameras. Und von dort bis zum autonomen unbemannten Fluggerät – Flugzeug, Hubschrauber oder “Quadrocopter” (Rahmen mit vier Propellern) – ist es nicht mehr weit. Ein unter dem Hubschrauber montierter Greifarm liefert Lebensmittel und Verbandszeug an in Not geratene Bergsteiger oder repariert sogar eine Hochspannungsleitung.

Natürlich haben die Robotiker vom DLR derart komplexe Systeme nicht von Grund auf neu entworfen. Es gab einfachere Vorläufer, und deren Arbeitsplatz war – der Weltraum. Dringender als auf der Erde ist dort der Bedarf nach einem “Monteur”, der nicht essen oder atmen muss und dem extreme Hitze oder Kälte nicht viel ausmacht. Aber einigermaßen selbstständig arbeiten muss er schon können, vor allem auf dem Mars. Wenn ein Funksignal hin und zurück eine Viertelstunde unterwegs ist, würde eine Fernsteuerung von der Erde aus eine sehr zähe Veranstaltung.

Für den Einsatz im Weltraum haben die Techniker gelernt, jedes Gramm Gewicht einzusparen – die Kosten für den Transport per Rakete sind immens. Diese Erfahrungen machen sich nun auf der Erde bezahlt. Je leichter der Arm ist, desto eleganter kann der Roboter ihn schwingen. “Aber die Roboter nehmen uns doch die Arbeitsplätze weg!”
Gegen diesen häufig geäußerten Einwand weiß Hirzinger ein schlichtes Gegenargument anzuführen: Der Automobilindustrie, die massiv die mechanischen Helfer einsetzt, geht es hierzulande noch ganz gut, während die Unterhaltungselektronik-Industrie, die solches nie ernsthaft versucht hat, inzwischen fast vollständig nach Fernost abgewandert ist.

Und die Horrorszenarien aus der Science-Fiction, in denen die Roboter dank ihrer überlegenen Körperkraft und Intelligenz die Weltherrschaft übernehmen? Die sind so weit entfernt, dass es darüber nicht nachzudenken lohnt. Oft genügt ein geringfügiger Wechsel der Umgebungsbeleuchtung, um einen Roboter aus dem Konzept zu bringen. (Quelle: Spektrum der Wissenschaft, Oktober 2013)

Buchtipp:
Synthetisches Bewusstsein: Wie Bewusstsein funktioniert und Roboter damit ausgestattet werden können

Das Geheimnis des Jungbrunnens



Warum altern wir? Wann sterben wir und wieso? Gibt es ein Leben ohne Altern? Schon seit Jahrhunderten faszinieren diese Fragen die Wissenschaft. So kommt es doch hin und wieder vor, dass in wunderbarer Weise das biblische Alter sehr weit überschritten wird.

An der Spitze der Langlebigen in der geschichtlichen Zeit marschiert der Engländer Thomas Carn. Laut Ausweis eines kirchlichen Urkundenbuchs in London wurde er dort am 28. Januar 1588 geboren, während er derselben Urkunde zufolge erst im Jahre 1795 gestorben ist. Er hätte mithin ein Lebensalter von 207 Jahren erreicht. Ein Mann, dem ein solches Alter beschieden wäre und der im Jahr 1916 siebzig Jahre alt wäre, würde erst im Jahre 2053 sterben. Was könnte dieser Mann, der die Technik fast aus ihren Uranfängen sich hat entwickeln sehen, noch alles erleben!

Unter den Schotten, die nicht arm an Langlebigen sind, nimmt eine besondere Stelle St. Mungo, der Stifter des altehrwürdigen Bistums Glasgow ein, der 185 Jahre alt geworden sein soll. Ein gleiches Alter erreichte ein Mann namens Peter Zorsay, der von 1539 bis 1724 gelebt hat. Ein englischer Bauer namens Thomas Parr erreichte ein Lebensalter von 152 Jahren und besaß einen Sohn von 127 Jahren. Mit 101 Jahren wurde Parr noch wegen Sittlichkeitsvergehen zu Gefängnis verurteilt, und im Alter von 120 Jahren verehelichte er sich mit einer Witwe, die nach ihrer Angabe nie etwas von seinem hohen Alter gemerkt hat.

H. Jenkins, der 1670 in Yorkshire die Augen schloss, erreichte eine Lebensdauer von 169 Jahren. Kurz vor seinem Tode musste er vor Gericht einen Vorgang bekunden, der vor 140 Jahren geschehen war. Der Chirurg Politman, ein Lothringer von Geburt, konnte in voller Frische seinen 140. Geburtstag feiern. Am Tage vor seinem Tod nahm er bei seiner Frau noch eine schwere Krebsoperation vor. Dabei wird von ihm erzählt, dass er von seinem fünfundzwanzigsten Jahr an Tag für Tag betrunken gewesen sei. Einen ebenso ungesunden Lebenswandel führte auch der Chirurg Espagao in der Garonne, der dafür nur 112 Jahre leben durfte.

Auf eine ähnlich gute Wirkung anhaltenden Biergenusses weist die Inschrift auf einem Grabstein in Schottland hin: »Unter diesem Stein liegt Brown, der durch die Macht von schwerem Bier sein Leben auf 120 Jahre gebracht hat. Er war immer betrunken und in diesem Zustand so fürchterlich, dass selbst dem Tod vor ihm grauste. Als er eines Tags ausnahmsweise nüchtern war, fasste der Tod Mut, ergriff ihn und triumphierte über diesen beispiellosen Trunkenbold.«

Auch Elisabeth Durieux, die das stattliche Alter von 140 Jahren erreichte, lebte durchaus nicht gesundheitsgemäß. Sagt man ihr doch einen täglichen Kaffeekonsum von etwa vierzig Tassen nach.

Ein englischer Bauer hinterließ, als er im Alter von 160 Jahren starb, eine Witwe mit zahlreichen Kindern, von denen das älteste 103, das jüngste 9 Jahre zählte.

Wenn auch im Allgemeinen dem Leben des Menschen ein recht kurzes Ziel gesetzt ist, so kommt es doch hin und wieder vor, dass in wunderbarer Weise das biblische Alter sehr weit überschritten wird.

An der Spitze der Langlebigen in der geschichtlichen Zeit marschiert der Engländer Thomas Carn. Laut Ausweis eines kirchlichen Urkundenbuchs in London wurde er dort am 28. Januar 1588 geboren, während er derselben Urkunde zufolge erst im Jahre 1795 gestorben ist. Er hätte mithin ein Lebensalter von 207 Jahren erreicht. Ein Mann, dem ein solches Alter beschieden wäre und der zur jetzigen Zeit (1916) 70 Jahre alt wäre, würde erst im Jahre 2053 sterben. Was könnte dieser Mann, der die Technik fast aus ihren Uranfängen sich hat entwickeln sehen, noch alles erleben!

Unter den Schotten, die nicht arm an Langlebigen sind, nimmt eine besondere Stelle St. Mungo, der Stifter des altehrwürdigen Bistums Glasgow ein, der 185 Jahre alt geworden sein soll. Ein gleiches Alter erreichte ein Mann namens Peter Zorsay, der von 1539 bis 1724 gelebt hat. Ein englischer Bauer namens Thomas Parr erreichte ein Lebensalter von 152 Jahren und besaß einen Sohn von 127 Jahren. Mit 101 Jahren wurde Parr noch wegen Sittlichkeitsvergehen zu Gefängnis verurteilt, und im Alter von 120 Jahren verehelichte er sich mit einer Witwe, die nach ihrer Angabe nie etwas von seinem hohen Alter gemerkt hat.

H. Jenkins, der 1670 in Yorkshire die Augen schloss, erreichte eine Lebensdauer von 169 Jahren. Kurz vor seinem Tode musste er vor Gericht einen Vorgang bekunden, der vor 140 Jahren geschehen war. Der Chirurg Politman, ein Lothringer von Geburt, konnte in voller Frische seinen 140. Geburtstag feiern. Am Tage vor seinem Tod nahm er bei seiner Frau noch eine schwere Krebsoperation vor. Dabei wird von ihm erzählt, dass er von seinem fünfundzwanzigsten Jahr an Tag für Tag betrunken gewesen sei. Einen ebenso ungesunden Lebenswandel führte auch der Chirurg Espagao in der Garonne, der dafür nur 112 Jahre leben durfte.

Auf eine ähnlich gute Wirkung anhaltenden Biergenusses weist die Inschrift auf einem Grabstein in Schottland hin: »Unter diesem Stein liegt Brown, der durch die Macht von schwerem Bier sein Leben auf 120 Jahre gebracht hat. Er war immer betrunken und in diesem Zustand so fürchterlich, dass selbst dem Tod vor ihm grauste. Als er eines Tags ausnahmsweise nüchtern war, fasste der Tod Mut, ergriff ihn und triumphierte über diesen beispiellosen Trunkenbold.«

Auch Elisabeth Durieux, die das stattliche Alter von 140 Jahren erreichte, lebte durchaus nicht gesundheitsgemäß. Sagt man ihr doch einen täglichen Kaffeekonsum von etwa vierzig Tassen nach.

Ein englischer Bauer hinterließ, als er im Alter von 160 Jahren starb, eine Witwe mit zahlreichen Kindern, von denen das älteste 103, das jüngste 9 Jahre zählte.

In der jüngsten Vergangenheit haben Wissenschaftler neue Erkenntnisse über den Prozess des Alterns gewonnen. Forscher aus Ulm und Cincinnatti haben einen Weg gefunden, adulte Stammzellen des blutbildenden Systems zu verjüngen, so dass diese ihre Aufgaben im Körper wieder genauso gut erfüllen können wie junge Zellen. Ihre Erkenntnisse zeigen in bisher einmaliger Form, dass bestimmte Alterungsprozesse in diesen Zellen rückgängig gemacht werden können und geben Hinweise darauf, dass dies auch für andere Zellen gelten könnte. Langfristig könnten ihre Forschungen helfen, altersbedingten Erkrankungen wie Blutarmut oder verminderte Immunabwehr besser zu begegnen. Die Forschungsergebnisse erschienen am 03.05.2012 im renommierten Fachjournal Cell Stem Cell (doi: CELL-STEM-CELL-D-11-00519R2, Geiger).

Buchtipp:
Unsterbliches Bewusstsein: Raumzeit-Phänomene, Beweise und Visionen

Des genialen Forschers unendliche Mühsal

Detail einer Lithographie von Michael Faraday: Weihnachtsvorlesung an der Royal Institution 1856
Detail einer Lithographie von Michael Faraday: Weihnachtsvorlesung an der Royal Institution 1856

„Michael Faraday, auf dessen Entdeckungen die ganze moderne Elektrizitätslehre fußt, war ein besonders schwer gequältes Opfer seiner Genialität. Nachdem er in unendlicher Mühsal seine erste gewaltige Arbeit ausgeführt hatte, brach er zusammen.

Sein Geist erhob sich dann freilich noch hin und wieder zu ganz ungewöhnlichen Höhen, aber sein Leben ist doch fortab nur noch ein fortgesetztes Ringen gegen den Verfall. Er muss allmählich eines seiner Arbeitsgebiete nach dem anderen aufgeben und ist nur zu kurzer Tätigkeit fähig, nachdem er lange Zeit vollkommen geruht hat. »Mein Kopf ist so konfus«, schreibt er einmal, »dass ich wirklich nicht weiß, ob ich meine Worte richtig buchstabiere und schreibe. Ich wusste nicht, dass ich zunächst in einen animalischen Zustand versinken muss, bevor ich auf natürlichem und gesundem Weg herauskommen kann.«

Besonders furchtbar aber war für Faraday der Verlust seines Gedächtnisses. Welche Tragik klingt aus der folgenden Briefstelle: »Letztlich habe ich ganze sechs Wochen gearbeitet, um Resultate zu erhalten und habe auch wirklich welche bekommen; sie sind jedoch alle negativ. Aber das Schlimmste dabei ist, dass ich, als ich meine früheren Notizen ansah, gefunden habe, dass ich alle diese Resultate bereits vor acht oder neun Monaten festgestellt hatte; ich hatte sie völlig vergessen.« Man stelle sich die niederschmetternde Enttäuschung eines Forschers von der Größe Faradays vor, wenn er bemerkt, dass er seine letzten Kräfte an eine Sache gesetzt hat, deren Bearbeitung, nachdem er sie bereits einmal ausgeführt, nun einfach lächerlich war. So stark wie bei Faraday treten die Erschöpfungszustände bei anderen Forschern glücklicherweise nur selten auf.

Als Davy die Natur der Alkalimetalle endgültig festgestellt hatte, verfiel er sofort in eine schwere Krankheit, während der sein Geist gerade so schwach war wie sein Körper. Mayer hatte kaum seine berühmte Schrift »Bemerkungen über das mechanische Äquivalent der Wärme« abgeschlossen, als er in einem Anfall von Delirium aus dem Fenster seiner Wohnung im zweiten Stock sprang, wobei er sich schwer verletzte. Nicht lange darauf hatte er eine Gehirnhautentzündung durchzumachen.

Helmholtz pflegte nach größerer Arbeit fast stets eine böse Migräne zu bekommen, die ihm meist einen ganzen Arbeitstag raubte. Diese Erscheinung, so unangenehm sie an sich gewesen sein mag, hat dem Schöpfer der physiologischen Optik jedoch einen großen Teil seiner Gesundheit erhalten, indem sie ihn zwang, immer wieder einen Tag vollkommener geistiger Ruhe in die angespannte Tätigkeit einzuschalten.

Für dieses Niederbrechen der großen Geisteszentren gibt es eine sehr einleuchtende naturwissenschaftliche Erklärung. Beim genialen Menschen werden durch das andauernde, lange und schwere Ringen nach Erkenntnis, das jedem Meisterwerk vorhergeht, bestimmte Zellen des Gehirns außerordentlich stark in Anspruch genommen. Ist die Arbeit vollendet, so sind diese Zellen auch gewöhnlich vollkommen ausgepumpt und müssen durch eine Überernährung aus anderen Teilen des Gehirns wieder aufgefüllt werden, was nur durch eine Verminderung der gesamten geistigen Tätigkeit geschehen kann.

Außerordentlich günstig für den Genialen ist es, wenn er auf der Höhe seines Lebens in den Stand gesetzt wird, sein Arbeitsgebiet zu ändern. Dies war bei Liebig und bei Helmholtz der Fall, und wir sehen die beiden Forscher darum von Höhepunkt zu Höhepunkt schreiten. Denn es ist klar, dass bei einer anderen Art der Arbeit auch andere Gehirnzellen in Anspruch genommen werden, die noch frisch und »gefüllt« vorhanden sind und darum die volle Kraft hergeben können!”

Buchtipp:
Der Widerhall des Urknalls: Spuren einer allumfassenden transzendenten Realität jenseits von Raum und Zeit

Die produktivsten Erfinder, Schriftsteller und Gelehrten aller Zeiten

Zeichnung von Leonardo da Vinci:  Helicopter und Flügel
Zeichnung von Leonardo da Vinci: Helicopter und Flügel


Leonardo da Vinci, der nach neuer Wertung »nebenher Maler und Bildhauer« war, im Hauptberuf aber Ingenieur, Physiker und Erfinder, ist auch den fruchtbarsten Schriftstellern aller Zeiten zuzurechnen.

Die Gesamtzahl seiner Buchwerke beträgt 120; viele davon sind untergegangen und teilen das Vergänglichkeitslos seiner Bildhauerarbeiten. Aber die Zahl der von Leonardo herrührenden Blätter mit Abhandlungen, Entwürfen und Berechnungen, soweit sie noch heute erhalten sind, geht immer noch in die Tausende!

Raimundus Lullus, (geboren 1235), Urheber der »Ars magna Lulli«, der man ehedem in der philosophischen Welt eine gewisse Bedeutung beimaß, betätigte sich als einer der kräftigsten Vielschreiber. Die Mindestzahl der von ihm herrührenden Schriften theologischen, philosophischen und alchimistischen Inhalts beträgt 500. Nach andern Quellen hat des Lullus Produktivität das Riesenmaß von 4000 Schriften erreicht.

Die Produktion des spanischen Dichters Lope de Vega ist in ihrer Üppigkeit weit über die Grenzen seiner Heimat sprichwörtlich geworden. Seiner eigenen Rechnung zufolge hat er bis zum Jahre 1631 weit über 1500 Komödien und 400 kleinere Bühnenspiele verfasst Ungefähr 500 davon sind erhalten, während die Mehrzahl verloren ging. Dazu kommt bei dem nämlichen Autor eine enorme Menge von Schriften erzählenden, lyrischen und didaktischen Inhalts, die in einer Madrider Ausgabe 21 weitere Bände füllten.

Auch Vegas genialer Landsmann Calderon hat mit seinen Gaben nicht gekargt. Er erreichte und überschritt mit seinen dramatischen Werken die Zahl 200.

Honoré de Balzac brachte es in seinem arbeitsreichen Leben bis auf 90 Romane und Novellen, die zusammen eine Bibliothek von 120 Bänden ausmachen.

Die Produktivität des älteren Alexandre Dumas wird von Eduard Engel in seiner Geschichte der französischen Literatur drastisch gekennzeichnet: Man hat berechnet, dass Dumas mehr als dreimal so viel zusammengeschrieben hat als Voltaire, dessen sämtliche Werke etwa hundert Bände umfassen. Scherzhaft wurde gesagt, aber man könnte es ebenso wohl im Ernst aussprechen: Niemand habe Dumas’ sämtliche Werke gelesen, nicht einmal – Dumas selber. Es gibt eine gut beglaubigte Anekdote, dass Dumas von einem der Romane, die seinen Namen trugen, unbefangen sagte: »Je l’ai signé, mais je ne l’ai pas lu.« Der Katalog seines Verlegers Lévy weist genau 300 Bände von Dumas dem Älteren aus, und dieser Katalog ist unvollständig!

Von den Gelehrten behauptet der große Mathematiker Leonhard Euler den Gipfel der Unbegreiflichkeit. Ihn feiert M. Cantors Monumentalwerk der Geschichte der Mathematik: „Man wird kaum ein Gebiet der reinen und angewandten Mathematik nennen können, in welchem Euler nicht tätig war, und Tätigkeit hieß bei ihm bahnbrechender Erfolg. Eine Gesamtausgabe alles dessen, was Euler geschrieben hat, würde mindestens 2000 Druckbogen stark werden.” Also nach der Größe gemessen mehr als 30 Bände größten Lexikonformats, worin Zeile auf Zeile die schwierigsten Probleme mit dem Maximum des Scharfsinns behandelt werden!

Auch unser Alexander von Humboldt kann sich in der Reihe der Hochproduzenten sehen lassen. Es genüge der Hinweis auf eine Notiz des Professors Leunis, der vom Jahre 1856 lakonisch meldet: »Humboldts sämtliche Werke kosten an 3000 Taler!« Das ist nach heutigem Wert mehr als 1 Million Euro.

Buchtipp:
Der Widerhall des Urknalls: Spuren einer allumfassenden transzendenten Realität jenseits von Raum und Zeit

Frühreife Wunderkinder

Carl Friedrich Gauß verfasste einen Teil der Untersuchungen aus seinem späteren berühmten Werk »Disquisitiones arithmeticae« als er noch Schüler war
Carl Friedrich Gauß verfasste einen Teil der Untersuchungen aus seinem späteren berühmten Werk »Disquisitiones arithmeticae« als er noch Schüler war

Frühreife ist weniger selten, als man im allgemeinen anzunehmen geneigt ist. Erst die Besonderheit des Falls entscheidet über die Zugehörigkeit zum Wunder.

Ein höchst erstaunliches Phänomen früh erwachter Fähigkeiten war das Lübecker Wunderkind Christian Heinrich Heineken, das am 6. Februar 1721 geboren wurde. Schon als es zehn Monate zählte, kannte das Kind alle Gegenstände seiner Umgebung und wusste sie zu benennen. Es begann unter Anleitung seines Lehrers im fünfzehnten Monat das Studium der Weltgeschichte. Noch vor dem vollendeten dritten Lebensjahr kannte das Kind die dänische Geschichte, lernte bald darauf auch lateinisch und französisch sprechen, starb aber schon im fünften Lebensjahr. Frühreife Wunderkinder weiterlesen

Prähistorische Technik: Älteste Holzbauwerke der Welt bei Leipzig entdeckt

Der 7000 Jahre alte Brunnen von Altscherbitz bei Leipzig während der Ausgrabung. Quelle: Quelle Sächsisches Landesamt für Archäologie, Dresden
Der 7000 Jahre alte Brunnen von Altscherbitz bei Leipzig während der Ausgrabung.
Quelle: Quelle Sächsisches Landesamt für Archäologie, Dresden

Ein Forschungsteam um Willy Tegel und Dr. Dietrich Hakelberg vom Institut für Waldwachstum der Universität Freiburg hat das Alter von vier Brunnen der frühesten mitteleuropäischen Ackerbaukultur mithilfe der Dendrochronologie oder Jahrringdatierung genau bestimmt. Die Brunnen wurden in Siedlungen im Großraum Leipzig ausgegraben und sind die bislang ältesten bekannten Holzbauwerke der Welt. Sie stammen aus der Linearbandkeramik, der Zeit etwa von 5600 bis 4900 vor Christus. Die Forschungsergebnisse, die in der internationalen Fachzeitschrift „PLoS ONE“ veröffentlicht wurden, liefern neue Erkenntnisse zur prähistorischen Technikgeschichte. An der Arbeit waren Experten der Archäologie und Dendrochronologie vom Freiburger Institut für Waldwachstum, vom Sächsischen Landesamt für Archäologie in Dresden und von der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft in Birmensdorf/Schweiz beteiligt.

Die vier jungsteinzeitlichen Brunnen waren von ihren Erbauern aus Eichenholz angefertigt worden. Neben den Bauhölzern haben zahlreiche andere organische Überreste, etwa Pflanzenreste, Holzgeräte, Rindengefäße und Bastschnüre, sowie viele reich verzierte Keramikgefäße im Grundwasser unter Luftabschluss die Jahrtausende überdauert. Die Methode der Dendrochronologie erlaubte es den Wissenschaftlern, jahrgenau zu bestimmen, wann die Bäume gefällt worden waren. Damit konnten sie die Bauzeit der Brunnen eingrenzen. Demnach fällten jungsteinzeitliche Ackerbauern zwischen 5206 und 5098 vor Christus mit Steinbeilen mächtige, alte Eichen. Sie spalteten die Stämme zu Bohlen, um diese mit komplexen Eckverbindungen zu kastenförmigen Schächten zusammenzufügen. Mit moderner Laserscantechnik erfassten die Wissenschaftler die Bauhölzer und Bearbeitungsspuren und dokumentierten die hoch entwickelten Fähigkeiten der Siedlerinnen und Siedler. Die sehr gut erhaltenen Bearbeitungsspuren und Holzverbindungen zeugen von einer unerwartet anspruchsvollen Holzbautechnik.

In Mitteleuropa setzte sich im 6. Jahrtausend vor Christus die Sesshaftigkeit mit Ackerbau und Viehzucht gegenüber einer Lebensweise als Jäger und Sammler durch. Dieser Umbruch in der Geschichte der Menschheit wird als „neolithische Revolution“ bezeichnet. Um sesshaft zu werden, brauchte der Mensch feste Behausungen. Häuser jedoch sind ohne entwickelte Holztechnik nicht denkbar – die ersten Ackerbauern waren die ersten Zimmerleute. Die einzigen Überreste ihrer Häuser, die bislang ausgegraben wurden, sind allerdings Bodenverfärbungen. Mit den dendrochronologisch präzise datierten Brunnen lässt sich nun erstmals die Bedeutung von Holzbauten für die Sesshaftwerdung des Menschen genauer untersuchen. (Quelle: idw)

Sensationeller Fischsaurierfund: Neue Gattung des schwäbischen Seedrachen

Fischsaurier
Fischsaurier

Stuttgart. Am Staatlichen Museum für Naturkunde Stuttgart haben Forscher eine international bedeutende Entdeckung gemacht. Im Rahmen eines Forschungsprojektes zur Lebensweise und Evolution der Fischsaurier wurde ein Fund aus dem Jahr 1975 erstmals wissenschaftlich untersucht. Dabei stellte sich heraus, dass es sich bei dieser Meeresechse um eine völlig neue Gattung und Fischsaurierart handelt. Und nicht nur das: Der Ichthyosaurier stammt aus einem bisher praktisch „saurierfreien“ Zeitalter (Mittlere Jura-Zeit) und ist ca. 175 Mio. Jahre alt. Für die Wissenschaft ist dieser Fund von großer internationaler Bedeutung, da mit diesem Fossil eine weltweite Fundlücke geschlossen wird. Der neue Fischsaurier gehört in die Verwandtschaft des „Schwäbischen Seedrachen“ (Suevoleviathan), der aus älteren Schichten von Holzmaden bekannt wurde. Damit können die Forscher nun davon ausgehen, dass die urtümlichen Seedrachen im Südwesten Deutschlands länger gelebt haben, als bisher angenommen.

Der Fischsaurier-Fund stammt aus einer inzwischen aufgelassenen Tongrube bei Heiningen im Kreis Göppingen und wurde im Jahr 1975 bei einer Grabung geborgen. Danach kam der Fund in die Sammlungen des Staatlichen Museums für Naturkunde Stuttgart und lag seit damals sicher verwahrt in der wissenschaftlichen Sammlung des Museums. Dort ruhen zahlreiche fossile Schätze – und Arbeit für Jahrhunderte. Denn die geborgenen Fossilien müssen meist in oft monatelanger Arbeit präpariert werden, bevor sie Informationen für die Wissenschaftler preisgeben oder reif für die Präsentation in Ausstellungen sind. Da die Arbeitskraft knapp ist, müssen die Forscher sorgfältig auswählen, welche Fossilien bearbeitet werden. Für das aktuelle Forschungsprojekt der kanadischen Gastwissenschaftlerin Dr. Erin Maxwell und dem Stuttgarter Paläontologen Dr. Rainer Schoch kam der Fischsaurier aus Heiningen nun wie gerufen. Denn – das war den Saurierspezialisten klar – er ist ein absolutes Unikat: Weltweit war bisher kein einziger Fischsaurier aus diesem Zeitabschnitt bekannt. Präparatoren des Staatlichen Museums für Naturkunde Stuttgart haben daraufhin den riesigen, 1,6 Meter langen Schädel, einige Wirbel und Rumpfteile der ca. 7,50 m messenden Meeresechse freigelegt.

Für den Saurierexperten des Staatlichen Museums für Naturkunde Stuttgart, Dr. Rainer Schoch, ist das freigelegte Fossil aus der Zeit des sogenannten „Braunen Juras“ eine Sensation: „Der Fischsaurier-Fund widerlegt frühere Vorstellungen und hilft uns bei der weiteren Erforschung der Saurier, ihrer Entwicklung und Lebensweise. Aufgrund dieses Fundes können wir sogar Aussagen über die Umwelt der Meeresechsen vor 175 Mio. Jahren treffen.“ Für den Urzeit-Forscher ergeben sich dadurch weitere wichtige Rückschlüsse auf die Evolution dieser Tiergruppe.

Nicht nur dieser Fund zeigt: Fischsaurier waren mit ihrem stromlinienförmigen Körper vollkommen an die Lebensweise im Jura-Meer angepasst und echte Erfolgsmodelle der Evolution. Die delphinähnlichen Meeresechsen erlangten bisher vor allem durch viele spektakuläre Funde aus den Ölschiefern in Holzmaden am Fuße der Schwäbischen Alb (Untere Jura-Zeit vor ca. 180. Mio. Jahren) große Berühmtheit. Die weltweit einmalige Besonderheit der baden-württembergischen Fundexemplare unterstreicht nun auch der aktuell bearbeitete, 3-dimensional erhaltene Fund. Da es sich bei diesem Fischsaurier um eine neue Gattung und Art handelt, hat die Meeresechse noch keinen wissenschaftlichen Namen. Dieser wird von den Forschern noch festgelegt. (Quelle: idw)

Lebensbausteine bei sonnenähnlichem Stern gefunden

Wie die Europäische Südsternwarte meldet: Astronomen haben mit dem Verbundteleskop ALMA erstmals in der direkten Umgebung eines jungen, sonnenähnlichen Sterns Zuckermoleküle aufgespürt. Die Entdeckung der Moleküle in dem Gas, das den Stern umgibt, zeigt, dass diese Lebensbausteine zur richtigen Zeit am richtigen Ort sind, um bei der Entstehung von Planeten um diesen Stern zur Stelle zu sein. Mehr dazu im Video. (Quelle: idw).

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Der Widerhall des Urknalls: Spuren einer allumfassenden transzendenten Realität jenseits von Raum und Zeit

 

Lebensfreundlicher Mars: Opportunity entdeckt Gipsader

Dieses mit Opportunitys Panoramakamera (Pancam) aufgenommene Farbbild zeigt 'Homestake', eine mit den wissenschaftlichen Instrumenten des Rovers im Detail untersuchte Gipsader. Homestake ist etwa 1 - 1,5 cm breit und 50 cm lang Bildquelle: NASA/JPL-Caltech/Cornell/ASU

Bild: Dieses mit Opportunitys Panoramakamera (Pancam) aufgenommene Farbbild 
zeigt 'Homestake', eine mit den wissenschaftlichen Instrumenten des 
Rovers im Detail untersuchte Gipsader. Homestake ist etwa 1 - 1,5 cm 
breit und 50 cm lang

Der NASA Mars-Rover Opportunity hat Ende 2011 am Rande des Meteoriten-Einschlagskraters Endeavour Gipsadern entdeckt. Gips wird in Wasser mit einer Temperatur unterhalb von 60°C abgeschieden. Der Fund belegt damit zumindest vorübergehend lebensfreundliche Bedingungen auf dem Mars. Das Gestein des Kraterrandes ist Suevit sehr ähnlich, eine für Einschlagskrater typische Gesteinsart. Die Ergebnisse der von Steve Squyres an der Cornell Universität in Ithaca, New York geleiteten Studie werden am 4. Mai 2012 vom Wissenschaftsjournal Science veröffentlicht. An dieser Studie ist der Geowissenschaftler Dr. Christian Schröder von der Universität Tübingen beteiligt

Christian Schröder erforscht am Zentrum für Angewandte Geowissenschaften die Biogeochemie von Eisenmineralen. Seit dem Start der NASA Mars Exploration Rover im Jahr 2003 ist er als Mitglied des Wissenschaftlerteams u.a. für den Einsatz des Röntgenfluoreszenz-Spektrometers des Rovers, dem APXS (Alpha-Particle X-ray Spectrometer) zuständig. Es wurde am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz entwickelt und wird nun unter der Leitung von Ralf Gellert an der Unversität Guelph in Kanada weiter betrieben. Das APXS dient der Elementaranalyse und ermöglichte die entscheidenden Messungen zur Identifizierung der Gipsadern und Charakterisierung des Gesteins.

Opportunity ist seit nunmehr acht Jahren auf der Oberfläche des Mars unterwegs und hat dabei mehr als 33 km zurückgelegt. Endeavour hat einen Durchmesser von 22 Kilometern und ermöglicht den Zugang zu Gestein aus einer geologisch älteren Periode als der schwefelreiche Sandstein, der eine große Fläche um die Landestelle Opportunitys bedeckt. Der Krater war daher ein Fernziel des Rovers. Während der Fahrt zu Endeavour galt Schröders Interesse insbesondere den verstreut am Wegesrand liegenden losen Gesteinsbrocken. Einige dieser Gesteinsbrocken entpuppten sich als Meteorite, andere stammen von entfernten Einschlagskratern, jedoch nicht von Endeavour, wie die APXS-Analysen zeigen.

Gips mit der chemischen Formel CaSO4∙2H2O bildet sich nur im Beisein von Wasser. Es grenzt die Temperatur des Wassers auf maximal 60°C ein. Bei höherer Temperatur hätten sich andere Mine-rale wie z.B. Anhydrit, CaSO4, gebildet. Damit gab es am Rande des Endeavour-Kraters zumindest vorübergehend lebensfreundliche Bedingungen. Das Wasser zirkulierte durch Risse und Spalten im Gestein des Kraterrandes, nachdem dieser entstanden war. Die gleiche Quelle schwefelreichen Wassers hat wahrscheinlich auch zur Ablagerung des schwefelreichen Sandsteins an Opportunitys Landestelle beigetragen.

Endeavour ist sowohl von seiner Größe, als auch von der Gesteinszusammensetzung des Krater-randes dem Nördlinger Ries vergleichbar. Das Nördlinger Ries ist ein weltweit bekanntes Beispiel für einen Meteoriteneinschlagskrater auf der Erde. Suevit, ein sogenannter Impaktit, ist ein typisches Gestein am Rande eines Einschlagskraters. Es setzt sich zusammen aus zermahlenem Grundgestein, eingeschlossen Gesteinsbruchstücken, durch den Einschlag aufgeschmolzenes und zu Glas erstarrtes Material sowie durch Minerale, die nur bei extrem hohen Drucken und Tempera-turen entstehen. Suevit leitet sich vom lateinischen Suevia – Schwaben – ab und wurde am Nörd-linger Ries zum ersten Mal beschrieben. Das Nördlinger Ries entstand vor fast 15 Millionen Jahren durch den Einschlag eines etwa einen Kilometer durchmessenden Asteroiden. Endeavour entstand auf ähnliche Weise vor mehr als 3,7 Milliarden Jahren. (Quelle: idw, Bildquelle: NASA/JPL-Caltech/Cornell/ASU)

Leben auf dem Jupitermond Europa?

In der eisigen Kruste des Jupitermonds Europa befinden sich in Hohlräumen große Ansammlungen flüssigen Salzwassers. Diese Oasen in der Eiswüste sind auch für die Suche nach möglichem Leben auf dieser fernen Welt von großer Bedeutung, wie die Zeitschrift Sterne und Weltraum in ihrer aktuellen Ausgabe berichtet.

Der Jupitermond Europa gilt aus geologischer und biologischer Sicht nach der Erde als einer der interessantesten Himmelskörper in unserem Sonnensystem. Er besteht wie der Erdmond überwiegend aus Gesteinen und metallischem Eisen, ist aber von einer rund 100 Kilometer dicken Schicht aus Wasser umgeben. Dieses bildet eine 30 Kilometer dicke Eiskruste. Darunter befindet sich ein bis zu 70 Kilometer tiefer Ozean aus flüssigem Wasser. Reibung durch Gezeiteneffekte sorgt im Inneren des Jupitermonds für genügend Wärme, die verhindert, dass die Wasserschicht bis zum Grund gefriert.

Die gleißend helle Eisoberfläche von Europa ist auffallend eben und zeigt kaum größere Einschlagkrater. Sie ist offenbar sehr jung. Die Planetenforscher um Britney Schmidt vom Geophysikalischen Institut an der University of Texas in Austin geben in ihrem kürzlich im Wissenschaftsjournal Nature erschienenen Artikel ein Alter von 30 bis 70 Millionen Jahren an. Dies ist im Vergleich zum Gesamtalter von Europa von 4,5 Milliarden Jahren ein äußerst geringer Wert. Offenbar wird die Eisoberfläche durch geologische Vorgänge stetig erneuert.

Das Forscherteam um Schmidt erkannte als Ursache für die auf Europa weit verbreiteten „chaotischen Terrains” einen der Vorgänge, die zur Verjüngung der Mondoberfläche beitragen. Ihr Anblick erinnerte die Wissenschaftler stark an irdische Packeisregionen und polare Gletscherströme. Die chaotischen Terrains bestehen aus einer Aufwölbung in der Eiskruste, in der große Eisblöcke in einem breiigen See aus feinen Eisbruchstücken schwimmen.

Für die Entstehung der chaotischen Terrains gehen die Wissenschaftler von einem Szenario aus, bei dem Effekte eine Rolle spielen, die sich beim Einsatz von Streusalz auf den Straßen leicht beobachten lassen. Schon eine mäßige Erwärmung der salzhaltigen Eiskruste reicht aus, um dort eine Linse aus flüssigem Salzwasser entstehen zu lassen. Wasser zieht sich aber beim Aufschmelzen zusammen, so dass durch den Volumenverlust oberhalb der Wasserlinse die Oberfläche absinkt und dabei auch in einzelne Blöcke zerbricht. In der Folge bildet sich ein solches chaotisches Terrain.

Manche dieser Salzwasserlinsen befinden sich möglicherweise nur etwa drei Kilometer unterhalb der Eisoberfläche Europas. Somit bestünde die Möglichkeit, diese eines Tages mit einer fortschrittlichen Raumsonde mit Eisbohrtechnik erreichen zu können. Dann könnte eine Messapparatur in einen dieser Salzseen eindringen, um dort nach Spuren eventuellen Lebens zu suchen. Insbesondere der Nachweis von komplexen organischen Molekülen wäre für die Astrobiologen von herausragendem Interesse, sie sind Grundvoraussetzung für Leben, wie wir es kennen. (Quelle: Sterne und Weltraum, Februar 2012)