Mobiltelefon

siehe Stichwort Mobilfunk

Autor: KATALYSE Institut

Mitwelt

Von Meyer-Abich eingeführter Begriff, um den Blickwinkel von der stark anthropogen bezogenen und auf den Menschen als im Mittelpunkt stehenden Subjekt hin zu einem auf die Eigenwelt der Natur einbeziehenden Sichtweise aufzuwerten.

Autor: KATALYSE Institut

Mittelwert

M. von z.B. Schadstoffmessungen über einen bestimmten Zeitraum spielen in der Bewertung von Meßdaten eine große Rolle.

Die Aussagekraft von M. muss jeweils am konkreten Fall überprüft werden, weil durch die Mittelung sowohl niedrigere als auch höhere Werte u.U. nicht genügend gewichtet werden.

Unter dem M. versteht man i.a. den arithmetischen M.. Er ist bei einer gegebenen Datenmenge definiert als Quotient aus der Summe der Messwerte und der Anzahl der Meßwerte. Beispiel: Die Messwerte betragen 6,3,7,5,7. Der M. beträgt demnach: (6+3+7+5+7):5=5,6. Die Aussagekraft eines so gewonnenen M. kann man nur durch die zusätzliche Berechnung der Streuung (sog. Standardabweichung) einer Messdatenreihe beurteilen. So ergibt sich in folgendem Fall ein schiefes Bild: Die Messwerte betragen 5,3,6,2,54. Der M. ergibt sich zu (5+3+6+2+54):5=14. Die Streuung ist hier wesentlich größer als beim ersten Beispiel, und der M. hat nur eine geringe Aussagekraft.
Vom M. zu unterscheiden ist der Medianwert.

Autor: KATALYSE Institut

Mittelungspegel

Die meisten Schallvorgänge sind nicht konstant, sondern zeitlich in ihrer Intensität verschieden.

Um solche Vorgänge mit einem einzigen Wert beschreiben zu können, werden sie über die Zeit gemittelt. Der energieäquivalente M. wird als Äquivalenter Dauerschallpegel bezeichnet.
Da das menschliche Gehör kein integrierendes Meßgerät ist und Schall nicht gleich Lärm ist, wird ein solches Verfahren dem tatsächlichen Empfinden in keiner Weise gerecht. So werden folgende Situationen durch den M. (65 dB) als identisch deklariert:
- Vorbeifahrt von 2.000 Pkw pro Stunde bei 50 km/h und 25 m Entfernung
- Vorbeifahrt eines üblichen D-Zugs pro Stunde bei 160 km/h und 25 m Entfernung; ansonsten herrscht völlige Ruhe
- Vorbeifahrt desselben D-Zugs, jedoch zusätzlich 200 Pkw pro Stunde.
So kann Ruhe durch Lärm ersetzt werden, ohne den Messwert dabei zu verändern. Da Lärmschutz nicht darin bestehen kann, ein schlechtes Meßverfahren zu verteidigen, sollte neben dem M. zusätzlich der Ruhezeitanteil mit angegeben werden. Dies würde eine erheblich bessere Beurteilung von Schallvorgängen zulassen, als daß dies beim M. oder dem auf dem M. basierenden Beurteilungspegel der Fall ist.

Autor: KATALYSE Institut

Mineralisierung

M. ist der Abbau organischer Verbindungen vorwiegend durch Mikroorganismen zu anorganischen Stoffen (Kohlendioxid, Wasser sowie Oxiden, Hybriden oder Mineralsalzen).

Die M. ist von großer Bedeutung für die Freisetzung von Nährstoffen beim Um- und Abbau im Boden befindlicher organischer Stoffe wie etwa Ernte- und Wurzelrückstände, Stallmist, Gründüngung, Laub usw., und die Rückführung in den Nährstoffkreislauf. Die Höhe der M.-Rate hängt von der Anzahl der Bodenorganismen, der Temperatur, dem pH-Wert und der Feuchtigkeit des Bodens sowie von der zur Verfügung stehenden organischen Masse ab.

Naturfremde Substanzen hingegen werden nur selten vollständig und schnell mineralisiert, meist lassen sich entsprechende Molekülbruchstücke der naturfremden Substanzen im Humus nachweisen. Die M. ist auch bedeutend für die Selbstreinigung von Gewässern, Vorflutern und für die biologische Stufe von Kläranlagen (Abwasserreinigung), wo organische Stoffe durch Mikroorganismen mineralisiert werden.

Autor: KATALYSE Institut

Mikroorganismen

Mikroskopisch kleine, einzellige Organismen, z.B. Bakterien, Blaualgen sowie ein großer Teil der Algen und Pilze.
Viren gehören nicht zu den M. Eine Aufstellung verschiedener M. findet sich unter Bodenorganismen.

Autor: KATALYSE Institut

Mikrobielles Transformationsvermögen

Die Umsetzung der organischen und anorganischen Stoffe im Boden durch einzellige Mikroorganismen (Bodenorganismen) wird als M. bezeichnet.

Nach der Art des umzusetzenden Stoffes unterscheidet man:
- Kohlenhydratabbau, d.h. Abbau von Cellulose, Hemicellulose, Zucker und Stärke zu Kohlendioxid und Wasser bei Sauerstoffverbrauch (Abbau).
- Eiweißabbau zu Aminosäuren, Ammoniumverbindungen und Nitrat.
- Nitrifikation, d.h. die Umwandlung von Ammoniumverbindungen (NH4) zu Nitrat (NO3) in zwei Stufen: NH4 zu NO2 durch die Bakterienart Nitrosomonas und NO2 zu NO3 durch Nitrobacter-Luft-Stickstoffbindung entweder durch frei im Boden lebende Bakterien wie z.B. dem säureempfindlichen und aerob lebenden Acetobacter oder dem säureunempfindlichen und anaerob lebenden Bacillus amylobacter oder durch die in Symbiose mit Pflanzenwurzeln lebenden Knöllchenbakterien oder Actinomyceten. Damit können Bodenorganismen dem Boden Stickstoffverbindungen zuführen und damit Düngemittel ersetzen (Bodenorganismen).
- Umsetzung der Schwefelsäure zu Schwefelwasserstoff durch anaerobe Bakterienarten, die daraus für sich Sauerstoff gewinnen oder umgekehrt die Oxidation des Schwefels und der Sulfide zu Sulfaten und Schwefelsäure.
- Oxidation und Reduktion von Eisenverbindungen.

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Migration

Allgemeine Bezeichnung für Substanzverlagerungen in verschiednenen Medien; z.B. wurden 1985 hohe Rückstandswerte von
Diethylenglykol in bestimmten Lebensmitteln nachgewiesen, die in mit dem Weichmacher
Diethylenglykol behandelten Zellglasfolien verpackt wurden.

Besondere Bedeutung hat die M. bei Verpackungen von Arzneimitteln und Lebensmitteln. Die Gesamtmenge aller migrierenden Stoffe wird als Global-M. bezeichnet.
Die Kunststoff-Kommission beim Bundesgesundheitsamt begrenzt die maximalen Übergangswerte von Verpackungsinhaltsstoffen durch Empfehlungen und Verordnungen.
In der Geologie wird die Verlagerung des Erdöls vom urzeitlichen Entstehungsort zum heutigen Fundort als M. bezeichnet.
EN71

Autor: KATALYSE Institut

Metallindustrie

In der M. fallen erhebliche Mengen an Abfallstoffen (Sonderabfälle) und z.T. sehr giftige Abwässer in Metallbeizereien, in Eloxalbetrieben (Aluminium) und in Galvanikbetrieben (Galvanisieren) an.
Ganz ähnliche Abwässer finden sich auch in der Elektroindustrie und in derElektronikindustrie, da dort z.T. die gleichen Arbeitsgänge auftreten.

Beizereien: Zum Entfetten werden Lösemittel, u.a. chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW) verwendet, die nach Gebrauch entsorgt werden müssen (Sonderabfälle, Verbrennung auf hoher See). Beim Beizen fallen zwischen 10 und 30 kg/t Eisen an salzsäure- oder schwefelsäurehaltigen Bädern an (Chlorwasserstoff, Schwefelsäure).
Eloxalbetriebe: Beim Korrosionsschutz von Aluminium mit dem Eloxal-Verfahren fallen ebenfalls CKW zur Entfettung sowie säure- und fluoridhaltige Bäder an (Fluor). Bei der Neutralisation dieser Bäder entstehen Schlämme, die als Sonderabfälle deponiert werden müssen.
Galvanikbetriebe: In Galvanikbetrieben fallen v.a. chromat- und cyanidhaltige Abwässer an, die hochgiftig sind und entgiftet sowie neutralisiert werden müssen (Chrom). In den drei genannten Bereichen kann die Abwassersituation durch Kreislaufführung von Wasser sowie die Wiedergewinnung von Wertstoffen erheblich verbessert werden.

Lit.: Institut Fresenius u.a. (Hrsg.): Abwassertechnologie, Berlin 1984

Autor: KATALYSE Institut

Weltbank

Auch: Internationale Bank für Wiederaufbau und Entwicklung. 1944 gegründete Sonderorganisation der Vereinten Nationen mit Sitz in Washington (Mitgliederzahl 1986: 151 Mitglieder).

Zu ihren Aufgaben gehörte zunächst die Förderung des Wiederaufbaus nach dem 2. Weltkrieg. Mittlerweile spielt sie eine maßgebliche Rolle bei der internationalen Koordinierung der Entwicklungshilfe. Offizielle Zielsetzung der W. ist die Förderung der wirtschaftlichen Entwicklung und die Bekämpfung der Armut.

Dies geschieht sowohl durch die Gewährung von Darlehen und finanzielle Garantieübernahmen als auch durch die projektbezogene Beratung von Regierungen. Die W. erstellt u.a. länder- oder regionalbezogene Entwicklungsstudien und finanziert Ausbildungsaktivitäten. Die Darlehenspolitik erfolgt nach privatwirtschaftlichen Grundsätzen. Kredite mit einer Laufzeit von 15-25 Jahren werden grundsätzlich nur an die Regierungen oder gegen Regierungsgarantie vergeben. Die Finanzierung der Darlehen erfolgt aus dem von den Mitgliederländern gezeichneten Grundkapital, den Darlehensrückzahlungen, den Reingewinnen, Schuldverschreibungen und dem Verkauf von Darlehensforderungen.

Die W. sieht ihre Arbeit in einem wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Zusammenhang, ökologische Aspekte werden erst seit kurzer Zeit innerhalb dieses Rahmens integriert. Bis dahin wurden Umweltaspekte oft völlig vernachlässigt, wie z.B. bei der Nutzung der Kernenergie (Kernkraftwerke) oder auch der großtechnischen Wasserkraft. Auf massive Kritik hin stellte die W. ihre internen Strukturen um, um zukünftig Wechselwirkungen zwischen der geförderten wirtschaftlichen Entwicklung und möglichen Umweltbelastungen zu berücksichtigen. Die W. will sogar direkte Naturschutzvorhaben unterstützen und Umweltschutz zum festen Bestandteil ihrer Projekte machen. Echte Impulse fehlen bislang allerdings; so wartet z.B. die Solarenergie immer noch vergeblich auf eine finanzielle Unterstützung der W. zur Realisierung von Solarkraftwerken in Entwicklungsländern.

Autor: KATALYSE Institut

Weltmodell

W. sind im wesentlichen computergestützte Simulationen zukünftiger Entwicklungen auf der Erde.

Zukunftsprognosen beruhen auf der Hochrechnung vorhandener Daten mit Hilfe der Kybernetik. Der Zusammenhang und die Wechselwirkungen der ausgewählten Problembereiche (je nach Zielsetzung durchaus unterschiedliche) werden in mathematischen Beziehungen ausgedrückt.
Ein erstes derartiges Modell, das das Weltbild vieler Menschen tiefgehend geändert hat, war die 1972 veröffentlichte Studie Die "Grenzen des Wachstums", erstellt von Meadows und anderen Mitarbeitern des Massachusetts Institute of Technology(MIT) im Auftrag des Club of Rome. Die Ergebnisse entwarfen ein pessimistisches Zukunftsbild: Die Fortsetzung des bisherigen Wirtschafts- und Bevölkerungswachstums führt noch innerhalb des nächsten Jahrhunderts wegen der Erschöpfung der Rohstoffressourcen, weltweiter Unterernährung, Umweltzerstörung und -verschmutzung zu einem dramatischen Bevölkerungszusammenbruch, falls nicht rechtzeitig eingreifende politische Maßnahmen in bezug auf Familienplanung, Stopp des Wirtschaftswachstums und Einführung umweltschonender technologischer Methoden (Recycling, Erhöhung der Wertbeständigkeit von Produkten etc.) im industriellen Bereich eingeführt werden.

Auch das ebenfalls vom Club of Rome in Auftrag gegebene differenziertere Folgemodell von Mesarovic (Cleveland, USA) und Pestel (Frankfurt), dessen Ergebnisse zwei Jahre nach dem ersten Modell 1974 mit dem Titel "Menschheit am Wendepunkt" herausgebracht wurden, kommt mit Hilfe einer Szenariotechnik, nach der die Erde in einzelne, in bezug auf Bevölkerungsentwicklung, Ressourcen etc. miteinander verkoppelte Regionen aufgeteilt wird, zu ähnlichen Ergebnissen, die in der Forderung nach einer neuen globalen Wirtschaftsordnung und fairen und dauerhaften Systemen der Verteilung der Weltressourcen kumulieren.
Global 2000: Der Bericht an den Präsidenten, 1980 herausgegeben vom Council on Environmental Quality/US-Außenministerium, stellt bis heute eines der detailliertesten Bilder der Welt in der Reihe der pessimistischen Modelle dar, begrenzt allerdings auf den engen Zeitraum bis zum Jahr 2000. Dokumentiert wird zusätzlich eine Bestandsaufnahme schon feststellbarer und noch zu erwartender Umweltschäden. Selbstkritische Methodenanalysen ermöglichen Einblick in die Dateninterpretationsgrundlagen. Prognosen werden gestellt mit der Annahme anhaltender gegenwärtiger politischer, ökonomischer und technischer Entwicklungstrends, in die keine Störungen durch katastrophale technologische Rückschläge oder Kriege eingreifen. Die Aussagen sind erschreckend genug: Bis zum Jahr 2000 werden in den unterentwickelten Ländern (vornehmlich südliche Halbkugel der Erde) 5 Mrd Menschen leben, davon über 1,3 Mrd im Zustand ständiger Unterernährung. Mexico City wird von mehr als 31 Mio Menschen bewohnt sein, 40% des Waldes sind vernichtet, und 20 Jahre später wird kein zugänglicher Wald mehr in den unterentwickelten Ländern vorhanden sein. Damit hängt eine Verlagerung der Rohstoffproblematik, weg vom Metall- und Energiebereich, hin zu wirklich unwiederbringlichen Rohstoffverlusten durch Vernichtung genetischer Reserven (Genbank) pflanzlichen und tierischen Lebens, zusammen.
Entscheidende Veränderungen haben diese aufrüttelnden Modelle nicht bewirkt. 1991 veröffentlichte der Club of Rome seinen zweiten Bericht "Die globale Revolution"; die Kernaussage: Heute ist die Welt in einem schlechteren Zustand als vor 20 Jahren. Die Zeit, um endlich zu reagieren, ist sehr viel kürzer geworden. Industrialisierung, Umweltverschmutzung und Ausbeutung nicht erneuerbarer Rohstoffe, Bevölkerung und Nahrungsmittelbedarf wachsen in einem Tempo, daß ohne eine globale Revolution das baldige Ende der Menschheit gewiß ist. Der Club of Rome hält die derzeitigen Marktmechanismen für ungeeignet, globale Probleme zu lösen, und "Konsum in seiner gegenwärtigen Form kann nicht überleben". Besondere Bedeutung wird dem Treibhauseffekt beigemessen. Um die drohende Klimakatastrophe zu verhindern, schlägt der Club of Rome eine weltweite Kampagne zum Energiesparen vor und ein Crash-Programm, um die Weltenergieversorgung auf regenerative Energiequellen umzustellen. Selbst die nukleare Option (Kernkraftwerk) wird nicht von vornherein ausgeschlossen. Das jüngste W. stammt von Dennis und Donella Meadows ("Die neuen Grenzen des Wachstums", 1992): Die vergangenen zwei Jahrzehnte staatlichen Umweltschutzes haben nicht nur die Umweltschäden nicht reduziert, es hat auch keine signifikanten Veränderungen im weltweiten Wachstumsprozeß gegeben. Die vergangenen Jahrzehnte sind im Sinne des notwendigen revolutionären Wandels verschenkt worden. Die befürchtete Grenze der Belastbarkeit der Erde ist an vielen Stellen bereits überschritten, einige Weltregionen stehen vor dem Kollaps. Die Grundübel sehen die Meadows in der Wachstumsideologie und dem inhärent kurzfristigen Profitstreben und dem ebenso kurzsichtigen politischen Handeln. Ein radikaler Wandel im Wirtschaften und in der Ethik sei notwendig, es gelte, in den westlichen Industriegesellschaften schnell eine neue, beispielhafte Kultur der Genügsamkeit zu entwickeln. Nach der landwirtschaftlichen Revolution vor 6.000 Jahren und der industriellen Revolution Anfang des 19. Jh. stehen wir nun vor der dritten Anpassungsperiode in der Menschheitsgeschichte, der Revolution zur weltweiten Anpassung an die Grenzen der Umwelt.
GAIA, Biosphäre II, Energiewende

Autor: KATALYSE Institut

Weißkreuz

Bezeichnung aus dem Ersten Weltkrieg; bezieht sich auf die Markierung der Munition mit farbigen Kreuzen für die unterschiedlichen Klassen chemischer Kampfstoffe.

Reizstoffe.

Autor: KATALYSE Institut

Membran, biologische

Jedes Lebewesen besteht aus Zellen, die von einer biologischen Membran umschlossen sind. An den Membranen laufen viele wichtige biologische Prozese ab, die für die Funktion des gesamten Organismus wichtig sind.

Aufbau und Funktion einer Membran, die eine Abgrenzung zur Umgebung darstellt, sind sehr komplex und für jede Zellart anders. Allen gemeinsam ist die grundlegende Struktur, nämlich die Lipid-Doppelmembran (Fette, vor allem Phospholipide wie Phosphatidyl-Cholin=Lecithin, -Ethanolamin, -Inositol, -Serin usw.), in der viele verschiedene Proteine verteilt und fest verankert sind. Die Membran-Phospholipide sind auch an ihren Platz gebunden, können aber, was selten geschieht, verschoben werden Das nennt man Translokation, bewerkstelligt durch entsprechende Proteine (Translokatoren). Die Lipide der Doppelmembran sind so angeordnet, dass die unpolare Seite nach außen gerichtet ist, also die Oberfläche der Doppelmembran bilden. Membranen sind semipermeabel, d. h. sie lassen bestimmte Stoffe durch Poren hindurch (passiver Transport), andere müssen mit einem speziellen Transportvorgang hindurchgeschleust werden (aktiver Vorgang). Damit wird weitgehend sichergestellt, dass kleine unpolare (O2, N2) und polare ungeladene (H2O, CO2) die Membranungehindert passieren können, aber polare und geladene kleine (s. u.) sowie große Moleküle  nur kontrolliert passieren. Für jeden zu transportierenden Stoff durch dieMembran hindurch wird ein spezifisches Protein benötigt. Bei diesem Prozess wirdEnergie verbraucht. Andere Membranproteine sind Ionenpumpen, die ebenfallsEnergie verbrauchen und die Aufgabe haben, bestimmte Ionen (z. B. Na+, K+, Cl-und Ca2+) durch die Membran hindurch zu transportieren, auch gegen den natürlichen Konzentrationsausgleich. Z. B. befindet sich viel Phosphatidyl-Serin an der inneren Membran oder viel K+  in der Zelle, viel Na+ außerhalb. Dadurch entsteht eine Potenzialdifferenz zwischen der Innen- und der Außenseite derMembran – ein Gradient entsteht (auch H+-, pH-). Außerdem gibt es elektrische Gradienten, die durch ungleiche Ladungsverteilung innen und außen bedingt sind. Mit Hilfe der Gradienten können ebenfalls passive Stofftransporte stattfinden, die dem Gefälle des Gradienten folgen (von oben nach unten). Ebenso folgen einige Zellen einem Gradienten, wenn sie sich durch Chemo- oder Elektrotaxis in eine bestimmte Richtung bewegen. Chemo- bzw. Elektrotaxis ist ein Vorgang, bei dem sich Zellen oder Moleküle an einem Gradienten – dem Gefälle entsprechend – entlang auf ein bestimmtes Ziel hinbewegen. Chemo- und Elektrotaxis haben z. T. gemeinsame Mechanismen, sind aber getrennte Vorgänge.

Autor: KATALYSE Institut

Melioration

Kulturelle Maßnahmen zu einer langfristigen Erhöhung oder Erhaltung der Fruchtbarkeit eines land- oder forstwirtschaftlich genutzten Bodens und zum Urbar machen.

Dazu gehören u.a. Änderungen des Wasserhaushalts der Flächen (Be- und Entwässerung, Kultivierung von Mooren, Dränage, Deichbau, Wildbachverbau), Eingriffe in die Bodenstruktur (Bodengefüge) und Verbesserung des Nährstoffzustandes (Lockerung von verdichteten Bodenschichten, Tiefumbruch, Anhebung des pH-Wertes, Entsteinung, Kultivierung von Heide und Ödland). Durch M.-Maßnahmen gingen in Deutschland besonders viele Feuchtgebiete verloren, was wesentlich zum Artensterben beiträgt. Bei grundlegenden M.-Maßnahmen kommt es oft zur Interessenkollision zwischen Landwirtschaft und Naturschutz(Landwirtschaftsklausel, Bundesnaturschutzgesetz). Eine Durchführung sollte nur nach Erstellung eines gesamtökologischen Gutachtens und Vergleich des (kurzfristigen) Nutzens mit (langfristigen) volkswirtschaftlichen Kosten und ökologischen Schäden erfolgen (Umweltverträglichkeitsprüfung).

Autor: KATALYSE Institut

Mastzelle

Allergie, Immunsystem

Autor: KATALYSE Institut

Evolution

 

Als Evolution bezeichnet man die kontinuierliche Entwicklung der Lebensformen in der Natur.

Die Fortpflanzung von Lebewesen ist Beitrag zum Genpool (Gesamtheit aller Gene einer Art) der nächsten Generation. Durch fittere, also besser angepasste und damit in der Fortpflanzung erfolgreichere Individuen werden Gene weitervererbt, die sich in den folgenden Generationen wiederfinden. 
Der individuelle Genotyp (Gesamtheit aller Gene eines Organismus) bestimmt phänotypische und ethologische Unterschiede zwischen Lebewesen.

Beispiele: Ein ethologischer Unterschied kann sein, dass ein Bär wasserscheu ist, während ein anderer Artgenosse am Tag vier Stunden im Wasser bleibt. Phänotypische Unterschiede sind unter anderen Felllänge, Krallenlänge, Muskulatur usw.

Diese Unterschiede sind wichtig für das Überleben und die Fortpflanzung einzelner Individuen. Deshalb verbreiten sich nur die Gene weiter, dessen Vehikel (Organismus/Lebewesen) am besten an die Umgebung angepasst ist. Dadurch verschwinden einige unnütze Gene aus dem Genpool, die zu keinem Vorteil in Bezug auf Überleben und Fortpflanzen führen (Selektion). Gene, durch die Vorteile im Konkurrenzkampf entstehen, werden von der natürlichen aber auch sexuellen oder parentalen Selektion bevorzugt und von den Überlebenden an die nächste Generation weitergegeben. Mutationen und Rekombination der Gene sorgen für neue Eigenschaften der Lebewesen, da Lebewesen der Tochtergeneration sich der Elterngeneration ähneln, jedoch nicht identisch sind (Rekombination durch Paarung und Mutation durch Mutagene).

Genetische Aktivitäten und die Umwelt (Selektionsdruck) sind also die zwei wichtigsten Einflussfaktoren für den evolutionären Wandel.

Alle Lebewesen haben einen gemeinsamen Vorfahren.
Unser Genom (im Chromosomensatz gespeicherte Erbanlage) ist zu über 95% identisch mit dem der Schimpansen (Pan troglodytes), da dieser und wir (Homo sapiens) den nächsten gemeinsamen Vorfahren haben.

Wie kommt es also, dass wir und der Schimpanse sich in so vielen Dingen Unterscheiden?

Dazu müssen wir ersteinmal verstehen, dass bis zu 97% des Genom sich im Intron befindet, dem nicht codierten Bereich, welcher nicht der Proteinbildung dient und ist somit für den späteren Körperbau des Organismus nicht relevant. 

Ein weiterer Grund ist etwas komplizierter, sollte aber dennoch erläutert werden: 
Gen A für X beim Menschen ist nicht unbedingt Gen A für X beim Schimpansen. (A,B=dessen phänotypische Auswirkung, X,Y=Situation/Verhalten/etc.).
Gen A „für“ X, kann auch Gen B „für“ Y sein. Wenn z.B. Gen A dafür sorgt, dass eine Tierart nicht auf Grund von Austrocknung stirbt, so muss es nichts über das Gen aussagen. Es könnte sich um eine zufällige Korrelation handeln, denn Gen A könnte das Verhalten bestimmen, was gegen das Austrocknen wirkt, andererseits könnte es (Gen A) aber auch phänotypische Merkmale, wie z. B. für eine dickere Hautmembran oder inaktiviere Harnblase codieren, was auch vor der Austrocknung schützt. In einer anderen Tierart, die keiner Austrocknung als Existenzangst mehr gegenübersteht (da es sich evolviert hat), wird dieses dennoch vorhandene Gen (A) in Bezug auf die phänotypischen Auswirkung sinnlos und wird selektiert (, oder in den nicht codierten Intron-Bereich verschoben). Soetwas kann viele Gründe haben, z. B. ein Outlaw-Gen, oder die natürliche/künstliche Auslese.
Anstelle von Gen A „für“ X wird es ein Gen für etwas anderes (z. B. Gen A „für“ Y), oder aber es wird durch eine Deletion, Autosom-Mutation oder eine andere Mutationsart zu einem Gen B „für“ X, weil sich die Umweltbedingungen (und damit der Selektionsdruck) geändert haben. In den letzten beiden Fällen wären es Mutationen, die einem Organismus, der Art (oder gar sich selbst) einen Vorteil verschafft haben. Zu erwähnen ist, dass solche Fälle aber Ausnahmen sind, denn Mutationen wirken sich häufig negativ aus.
Fazit ist: Übereinstimmende Gene müssen nicht für genau eine bestimmte Sache codieren, selbst wenn die Basenfolge genau gleich ist.
Für eine einfache Mutation benötigt man bloß sieben Mutagene. Zu Mutagenen zählen:

  • Akridinfarbstoffe
  • Basenanaloga
  • Bromuracil
  • Chemikalien
  • energiereiche (UV-)Strahlen
  • Industrieabgase
  • Klimafaktoren
  • physikalische Einwirkungen
  • radioaktive Strahlung
  • Fehler in der Replikation der DNA
  • Röntgenstrahlen
  • salpetrige Säure
  • Teerstoffe

Gäbe es keine Enzyme, die die allermeisten genetischen Schäden sofort beheben würden, wäre Leben unmöglich, denn unsere DNA mutiert die ganze Zeit. In der Embryogenese, (also während der Ontogenese) reicht eine Mutation (selbst eine Punktmutation, die sich nur auf eine einzelne Base auswirkt) aus, um schwerste bis zu tödliche Schäden als Folge zu tragen. Dies gilt bei den sogenannten Struktur-Genen und Hox-Genen. Wir Menschen besitzen 13 Hox-Gene, welche ein Gencluster in der Morphogenese, d.h. Entstehung der Form darstellen. Hierbei soll klar werden, wie leicht sich durch die ontogenetischen Mutationen, die ganze Morphogenese (und damit der Körperbau der zukünftigen Nachkommen) verändern werden kann.
Beste Beispiele sind Mosaikformen, die z.B. eine neue Fortbewegungsmöglichkeit erworben oder verloren haben. Die bekannteste solche Mosaikform unter dem Taxon: Australopithecus afarensis, wurde getauft als Lucy. Sie ist das vollständigste Fossil dieser Art, die die Bipedie (den aufrechten Gang) zumindest als echte Alternative in die Familie der Primaten eingeführt hat. Lucy ist höchstwahrscheinlich unsere direkten Vorfahrin oder zumindest ein sehr naher Verwandter von diesen. Die direkten Vorfahren der Schimpansen, wurden hingegen noch nicht als Fossil gefunden, da im nassen Laub keine Fossilien entstehen können, bzw. die Fossilisation hier noch viel unwahrscheinlicher wird. Das ist der Grund wieso wir in Laub- und Regenwäldern etc. so gut wie keine Fossilien finden und somit nur sehr wenige Fossilien von unseren verwandten Menschenaffen (Hominidae) und deren Urahnen besitzen.

Seit den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts herrscht eine genozentristische Ansicht auf die Evolution vor. Diese besagt folgendes: Nicht die Konkurrenz zwischen Individuen, die aufgrund ihrer Allele besonders gut angepasst sind, ist ausschlaggebend, sondern die Konkurrenz zwischen Allelen, d.h. Ausprägungen von Genen, die mithilfe der Körper überleben, die sie zu diesem Zweck bilden. Die Idee dahinter ist: Die Fortpflanzung ist offensichtlich vorteilhaft für die Allele, nicht jedoch für die Individuen. Da das Überleben der Individuen erst eine Evolution der Allele erlaubt, ist der Beitrag zum Genpool der nächsten Generation durch fittere Individuen für die Allele von großer Interesse; nicht für die Individuen selbst.

 

Vgl: Literatur und Quellen:

 

  • Rolf Knippers (1997). Molekulare Genetik, Thieme, ISBN 3-13-477007-5: Mutationen sind vererbbare Veränderungen der genetischen Information.
  • Douglas J. Futuyma: Evolutionsbiologie, Birkhäuser, Basel - Boston - Berlin 1990, S. 105.
  • 1982: Der erweiterte Phänotyp: Der lange Arm der Gene. Spektrum, Akad. Verl., Heidelberg 2010 (Originaltitel: The Extended Phenotype: The Gene as the Unit of Selection, übersetzt von Wolfgang Mayer), ISBN 978-3-8274-2706-9.
  • 2004: Geschichten vom Ursprung des Lebens: Eine Zeitreise auf Darwins Spuren. Ullstein, Berlin 2008 (Originaltitel: The Ancestor's Tale: Pilgrimage to the Dawn of Life, übersetzt von Sebastian Vogel), ISBN 978-3-550-08748-6.
  • Doolittle, W. Ford (February 2000). Uprooting the Tree of Life (PDF). Scientific American (Stuttgart: Georg von Holtzbrinck Publishing Group) 282 (2): 90–95.doi:10.1038/scientificamerican0200-90. ISSN 0036-8733.PMID 10710791. Archived from the original (PDF) on 2006-09-07. Retrieved 2015-04-05.
  • Glansdorff, Nicolas; Ying Xu; Labedan, Bernard (July 9, 2008). The Last Universal Common Ancestor: emergence, constitution and genetic legacy of an elusive forerunner. Biology Direct (London: BioMed Central) 3: 29.doi:10.1186/1745-6150-3-29. ISSN 1745-6150.PMC 2478661. PMID 18613974.
  • Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life (1st ed.). London: John Murray.LCCN 06017473. OCLC 741260650.
  • Varki, Ajit; Altheide, Tasha K. (December 2005). Comparing the human and chimpanzee genomes: searching for needles in a haystack. Genome Research (Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press) 15 (12): 1746–1758. doi:10.1101/gr.3737405. ISSN 1088-9051.PMID 16339373.

 

 

 

 

 

Autor: KATALYSE Institut

Wissensvermittlung

Die gesellschaftlich organisierte Wissensvermittlung ist in erster Linie unser Bildungssystem mit Schule, Berufausbildung und Studium.

Daneben gibt es die freie und die kulturelle Wissensvermittlung, die überwiegend mit und durch Medien (Werbung, Information…) erfolgt

Autor: KATALYSE Institut

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

Methoden zur Ermittlung der Wirtschaftlichkeit einer bestimmten Handlung werden als Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bezeichnet.

Als Handlungen sind hierbei Investitionen, Produktionsverfahren, Angebot eines Produkts, Öffentlichkeitsarbeit etc. zu verstehen. Je nach betrachtetem System, z.B. eines Unternehmens (betriebswirtschaftliche Betrachtung), eines Staates (volkswirtschaftliche Betrachtung), sowie dem Betrachtungszeitraum kann das Ergebnis sehr unterschiedlich ausfallen. Instrumente der W. sind Investitionsrechenverfahren, Kosten-Nutzen-Analyse, Nutzwertanalyse, Marktforschung etc. Da in unserer Gesellschaft der Faktor Umwelt i.d.R. nicht als Produktionsfaktor gesehen wird, werden die Kosten, die für die Vermeidung, Beseitigung oder Folgen von Umweltschäden aufgebracht werden müssen, in den seltensten Fällen mitberücksichtigt. Dies führt zu den sog. externen Kosten und bewirkt, daß Handlungen favorisiert werden, die gesamtwirtschaftlich betrachtet ungünstig sind. Aus diesem Grund ist es erforderlich, daß Umwelt nicht mehr, wie bisher, als freies Gut gehandhabt wird, sondern daß die externen Kosten internalisiert (miteinbezogen) werden. Nur in einem Wirtschaftssystem, das als "ökologisch-soziale Marktwirtschaft" bezeichnet werden könnte, kann ein Instrument wie das der W. zu einem Gesamtoptimum führen.

Autor: KATALYSE Institut

Wirtschaftliche Vertretbarkeit

Die Rechts- und Wirtschaftsordnung in Deutschland gibt den Unternehmen bei den bestehenden Anlagen eine relativ starke Stellung bei der Abwehr von Umweltschutzmaßnahmen.

Der darin festgelegte Bestandsschutz (Übermaßverbot, Recht am eingerichteten und ausgeübten Gewerbebetrieb) unterwirft staatliche Eingriffe und Auflagen der Abwägung der Verhältnismäßigkeit, was bedeutet, daß Zweck und Mittel in einem angemessenen Verhältnis zueinander stehen müssen. Die Betrachung der W. ist allerdings eine rein betriebswirtschaftliche Sichtweise. Da umweltbedingte Folgekosten (Externe Kosten) nicht oder nur unzureichend berücksichtigt werden, werden häufig volkswirtschaftlich sinnvolle Maßnahmen verhindert.
Dementsprechend hat sich bei Altanlagen eine Anpassung der Emissionen an den Stand der Technik in der Praxis bisher nur in geringem Umfang durchgesetzt. Die 1986 novellierte TA Luft hat zwar die Eingriffsmöglichkeiten der Behörden für nachträgliche Anordnungen verbessert, jedoch am Prinzip der W. festgehalten. Erstmals wurden bei der Großfeuerungsanlagenverordnung die Sanierung bzw. Stillegung aller existierenden Großfeuerungsanlagen innerhalb bestimmter Fristen rechtsverbindlich, unmittelbar geltend und bundeseinheitlich vorgeschrieben.
Die z.Z. in Arbeit befindliche neue Wärmenutzungsverordnung will den Begriff sogar klar definieren in der Art, daß Maßnahmen, deren Amortisationzeiten unter 8 Jahre (die Industrie investiert üblichweise nur dann, wenn die Amortisation kleiner als 1-3 Jahre ist) liegen, durchgeführt werden müssen. Dies soll innerhalb bestimmter Fristen auch für Altanlagen gelten.
Umweltschutzgesetze, Umweltpolitik

Autor: KATALYSE Institut

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad einer Anlage gibt an, wieviel Prozent der eingesetzten Energie in Strom umgewandelt wird. Bei der Umwandlung verschiedener Energieformen entsteht Wärme, die entweder als Prozess- oder Heizenergie verwendet wird oder bei alten Anlagen in die Umwelt gelangt.

In Kohle-, Gas- und Öl-Kraftwerken liegt der Wirkungsgrad zwischen etwa 30 und 50 Prozent, je nachdem, ob die Abwärme genutzt oder in die Umwelt entlassen wird. Der Wirkungsgrad eines Kernkraftwerkes liegt dagegen bei ca. 34 Prozent.

Beim Stromtransport Kraftwerk-Haushalt treten Verluste von etwa 5 Prozent auf. Ein Haushaltsrührmixer setzt beispielsweise 75 Prozent des verbrauchten Stroms in mechanische Energie um.
Der Gesamt-Wirkungsgrad ergibt sich als Produkt der einzelnen Umwandlungs-Wirkungsgrad: 0,40 (Kraftwerk) x 0,95 (Stromtransport) x 0,75 (Mixer) = 0,285 = 28,5 Prozent. Es werden also nur 28,5 Prozent der eingesetzten Primärenergie (Energie) genutzt.
Beispiele für Wirkungsgrad:

  • Elektromotoren 70 - 95 %
  • Gas-Zentralheizung 80 - 90%
  • Dieselmotor 35 %
  • Ottomotor 25 %
  • Energiesparlampe 25 %
  • Offener Kamin 20 %
  • Normale Glühbirne 5 %.

Eine Verbesserung des Wirkungsgrad führt zur Senkung von Energieverbrauch und Umweltbelastungen. Bessere Wirkungsgrad sind durch technische Maßnahmen zu erreichen und bei der Stromerzeugung v.a. durch Nutzung der anfallenden Abwärme zu Heizzwecken (Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), Fernwärme).

Die Gesamtwirkungsgrade von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen liegen i.d.R. zwischen 80-90 Prozent. Bei Blockheizkraftwerken mit Brennwertnutzung kann sogar ein Wirkungsgrad bis nahe 100 Prozent zustabnde kommen, wenn geeignete Niedertemperaturheizungen eingesetzt werden.
Gesamtwirkungsgrade moderner KWK-Techniken:

  • Gas-Ottomotor BHKW 80 - 90 %
  • Diesel BHKW 80 -90 %
  • Gasturbinen HKW 80 - 85 %
  • Dampfturbinen HKW 80 - 90 %
  • Stirling-Motor BHKW ca. 85 %
  • Brennstoffzelle ca. 85 %

Die Umweltbewertung von Kraftwerken, hängt neben dem Wirkungsgrad davon ab, ob Strom zuverlässig, preisgünstig und v.a. umweltverträglich (u.a. die Art der Ressourcen-Nutzung/Verbrauch) erzeugt werden kann.

Autor: KATALYSE Institut

Wildunfälle

Wildunfälle sind besonders häufig bei neuangelegten Straßen in waldreichen Gebieten.

Jährlich sterben etwa 30 Menschen bei Verkehrunfällen mit Wildtieren, ca. 250.000 Tiere werden getötet. Maßnahmen zur Vermeidung von W. sind neben vorsichtiger Fahrweise der Autofahrer die Anlage von Wildschutzzäunen, Wildunter- und -überführungen sowie das Anbringen von Wildwarnreflektoren.

Autor: KATALYSE Institut

Wüste

Als Wüste werden Gebiete bezeichnet, die heiß und extrem niederschlagsarm oder kalt und keine oder nur wenig hochspezialisierte Flora und Fauna besitzt. Etwa ein Drittel des Festlands war Ende der 80er Jahre Wüste oder Halbwüste.

Desertifikation (lateinisch: Verwüstung) bezeichnet die vom Menschen verursachte Ausdehnung wüstenartiger Regionen überwiegend durch Bodendegration oder Ausschöpfung der Süßwasserreserven. Betroffen sind v.a. die Randzonen bereits vorhandener Wüsten in der sogenannten Dritten Welt, aber auch Gebiete in Europa und USA. Weltweit dehnen sich die Randzonen der Wüsten jährlich um 60.000 km2 aus, weitere 200.000 km2 werden zur Halbwüste bzw. versteppen und gehen damit als Weideland bzw. Ackerland verloren (laut UNO/UNEP 1992; zum Vergleich die Fläche Deutschlands: 356.910 km2). Insgesamt 45 Mio km2 sind von Verödung bedroht. Wüsten eignen sich weder für Landwirtschaft noch für menschliche Besiedlung überhaupt.

Ursachen für die Wüsten-Ausdehnung: Abholzung von Wäldern (Regenwälder, Urwald), die stark wachsende Bevölkerung (Bevölkerungszunahme) und die damit verbundene Ausweitung der Landwirtschaft zur Ernährung der Bevölkerung. Intensiver Ackerbau laugt den Boden aus, und zu große Viehherden vernichten den Pflanzenbestand, so daß die fruchtbare Humusschicht von Wind und Regen abgetragen werden kann. Übrig bleiben Sand, Stein und unfruchtbare Erde. Eine weitere Ursache für die Wüsten-Ausdehnung sind klimatische Veränderungen, z.B. infolge des Treibhauseffekts. Gerade in trockenen Gebieten sollen Studien zufolge die Niederschläge noch weiter zurückgehen.

So fallen in der Sahara/Sahelzone gegenüber 150 Liter/m2 und Jahr 1968 heute nur noch 50-60 Liter/m2 und Jahr, nicht einmal ein Zehntel der Menge, die in mitteleuropäischen Städten zu verzeichnen ist. In der Sahelzone gehen verschiedenen Studien zufolge jedes Jahr 20.000-70.000 km2 Ackerland verloren. Die Wüste frißt sich jährlich um 7-10 km nach Süden voran und zerstört dabei nicht nur den Ackerbau, sondern die Zivilisation der Sahelzone schlechthin. Mittlerweile ist sogar die mauretanische Hauptstadt von den umliegenden Wanderdünen bedroht.
Verödete Böden haben kaum eine Chance, jemals wieder kultiviert zu werden, da die fruchtbare Humusschicht durch Regen und Wind davongetragen wird. Eine drei cm starke Schicht Mutterboden entsteht über einen Zeitraum von 200-1.000 Jahren und kann bei Verödung und Erosion in wenigen Jahren abgetragen sein. Allein 400-600 Mio. Tonnen Erde trägt der Wind Jahr für Jahr aus Westafrika unwiderbringlich davon.

Gegenmaßnahmen zur Desertifikation: Wiederaufforstungen und Schutzwälle gerade an erosionsgefährdeten Hängen, schonendere Nutzung (Land- und Viehwirtschaft) und Eindämmung des Treibhauseffekts.
In China wird auf einer Länge von 7.000 km und einer Breite von 400-700 km Wald aufgeforstet. Die sogenannte "grüne Mauer" soll das Vordringen der Wüste Gobi aufhalten.

Autor: KATALYSE Institut

Marsberg

Stadt im Sauerland, bekannt geworden durch von dort stammendes Kieselrot, das mit Dioxinen und Furanen sowie Schwermetallen belastet war.

Autor: KATALYSE Institut