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Titelbild NR 05/2017: Halobacterium salinarum, ein seine Umwelt prägendes Archaeon. An der südfranzösischen Mittelmeerküste befindet sich eine von den Armen der Rhône umschlossene  Schwemmlandschaft: die Carmargue, das größte Flussdelta Westeuropas. Ein bekanntes Produkt der Region ist handgeerntetes Meersalz „Fleur de Sel“, das bereits seit römischer Zeit in den Salinen vor der ehemaligen Hafenstadt Aigues-Mortes gewonnen wird. Mit einer Größe von etwa 10 000 Hektar sind diese Salinen der größte Salzproduzent Frankreichs. Rund um die Salinen und den anschließenden salzigen Strandsee Étang de Vaccarès hat sich ein artenreiches Ökosystem ausgebildet. Auffällig sind die Tausende von Rosaflamingos (Phoenicopterus roseus), die mit ihrem geknickten, mit inneren Lamellen ausgestatteten Schnabel ihre Nahrung aus dem Wasser seihen. Sie fressen insbesondere Salinenkrebschen (Artemia), die im salzhaltigen Wasser große Populationen aufbauen. Dank des raffinierten Filtersystems, das ein Herauspressen überschüssigen Wassers ermöglicht, werden die Krebschen nahezu trocken aufgenommen und damit die Salzaufnahme vermindert. Das Wasser der Salinen zeigt eine auffällig rot-violette Färbung, die es einer Gruppe von Archaeen verdankt. Diese sogenannten Halobakterien besitzen Carotinoide in ihrer Zellmembran und sind optimal an das Leben unter Hochsalzbedingungen angepasst. In Salzseen und Salinen kommen sie in großer Anzahl vor und stellen damit eine wichtige Nahrungsgrundlage der Salinenkrebschen dar. Über die Nahrungskette gelangen die Carotinoide der Archaeen in die Federn der  Flamingos und rufen – zusammen mit Carotinoiden aus anderen salzliebenden Mikroorganismen – deren rosa Farbe hervor. Am besten erforscht ist die Halobakterien-Art Halobacterium salinarum, die 1917 aus dem Belag von getrocknetem Fisch isoliert und passend zu dem Jubiläum ihrer Entdeckung von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) als Mikrobe des Jahres 2017 ausgewählt wurde. Neben den Carotinoiden besitzt H. salinarum in seiner Membran ein purpurnes Pigment, das als ein Rhodopsin und damit dem menschlichen Sehpigment verwandtes Molekül beschrieben wurde. Als lichtgetriebene Protonenpumpe ermöglicht das Bacteriorhodopsin dem Halobacterium, Licht zur Energiegewinnung zu nutzen. Dabei wechselt die Farbe des Pigments von violett zu gelb. Heute werden Bacteriorhodopsin und verwandte Moleküle aus Halobakterien und Grünalgen in der Optogenetik zur Manipulation von Nervenzellen verwendet (vgl. Beitrag S. 258).
[Hintergrundbild: Sibylle Bartsch; H. salinarum in Kultur: Felicitas Pfeiffer; Experiment: Wolfgang Filser/MPG; Flamingos: ashaf, CC-BY-SA 2.0; A. salina: Hans Hillewaert CC-BY-SA 4.0]

 Dr. Larissa Tetsch, Maisach

     
   
     ÜBERSICHT
   
   

Peter Albers und Heribert Offermanns:  :

    Die Faszination der Farbe Blau – Bedeutung und Historie
     
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    BERICHT
   
    Monika Schwarzenberg:
    Neue Ideen für die Entwicklung von Fusionsreaktoren
     
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    Halobacterium salinarum, ein Archaeon
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Gerhard Vollmer:
Im Lichte der Evolution – Darwin in Wissenschaft und Philosophie.
 

   

Harald Lesch, Klaus Kamphausen:
Die Menschheit schafft sich ab. Die Erde im Griff des Anthropozäns.
 

   

Ernst Peter Fischer:
Treffen sich zwei Gene. Vom Wandel unseres Erbguts und der Natur des Lebens
 

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Max-Heft der Max-Planck-Gesellschaft, Winter 2016/2017

Christina Beck:
Neandertaler mischen mit – was DNA-Analysen über unsere Frühgeschichte verraten
     
   
     
   
   

Die Faszination der Farbe Blau – Bedeutung und Historie

Die in Gebäuden und Kunstwerken verwendeten blauen Farbpigmente können uns noch nach Jahrhunderten begeistern. Sie entfalten aber nicht nur ästhetischen Reiz, sondern sie verraten auch etwas über soziale und ökonomische Verhältnisse vergangener Zeiten, über Handelswege und kulturelle Beziehungen. Nicht zuletzt sind sie Zeugnisse der Handwerkskunst und des menschlichen Erfindergeistes. Doch wie bringt man die Pigmente zum Sprechen? – Der zweite Teil des Beitrags über die Faszination der Farbe Blau stellt analytische Methoden vor, mit denen man die chemische Natur der Pigmente bestimmen kann und Einblick in die Feinheiten der künstlerischen Produktion erhält. Auf diese Weise gelingt es, den Prozess der Entstehung von Kunstwerken zur rekonstruieren, kunstgeschichtliche Entdeckungen zu machen, aber auch Fälschungen zu entlarven.
 

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Neue Ideen für die Entwicklung von Fusionsreaktoren

Die Fusionsforschung braucht einen langen Atem: Um die bei dem Prozess der Kernverschmelzung freiwerdende Energie zur Stromerzeugung nutzen zu können, sind eine Reihe theoretischer, materialtechnischer und praktischer Probleme zu lösen. Derzeit ist der Blick der Öffentlichkeit auf Großprojekte gerichtet, wie den internationalen Forschungsreaktor ITER im französischen Cadarache und den unter Federführung des MPI für Plasmaphysik betriebenen Wendelstein 7-X in Greifswald, mit denen die Machbarkeit verschiedener Plasma-Einschusskonzepte (Tokamak bzw. Stellarator) unter Beweis gestellt werden soll. Es gibt aber eine Reihe weiterer, zum Teil von die Industrie verfolgte kleinere Projekte der Fusionsforschung, mit denen neue Wege beschritten werden.
 

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