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Nano-Oberflächenschutz schont Steinlaus-Population

Folgender Beitrag erreichte uns leider zu spät. Der Einsendeschluss für unseren Wettbewerb ist verstrichen. Dennoch möchten wir Ihnen diese Forschungsergebnisse nicht vorenthalten:

Von Andreas Brunkhorst

Ein kleiner Zwischenfall in dem Stadtteil Hoheneck der barocken Stadt Ludwigsburg in Baden-Württemberg führte im Januar 2006 dazu, dass Mitarbeiter des Instituts der organischen Chemie aus Wiesbaden (IOCW) zu erschreckenden Erkenntnissen kamen. Wie erst jetzt aus Rechercheberichten hervorgeht, die vor zwei Tagen veröffentlicht wurden, hatten verstorbene Steinläuse den Wissenschaftlern vor Augen geführt, dass zahlreiche Oberflächenbeschichtungen für Mensch und Tier lebensgefährliche perfluorierte Tenside (PFT) enthalten. Ein neuartiger Nano-Oberflächenschutz soll nun im Einklang mit der Natur stehen und die Steinläuse nicht gefährden.

Frau Schmetz aus Ludwigsburg kann es immer noch nicht fassen, wenn Sie an den Tag zurückdenkt, an dem sie früh morgens im wahrsten Sinne des Wortes den Boden unter den Füßen verlor. „Ich wollte eigentlich nur 15 Euro am Bankautomat abholen“ berichtete sie, „es war so schrecklich dunkel und neblig und dann fiel ich in ein großes Straßenloch und verlor das Bewusstsein“. Als der Notarzt eintraf, war es bereits hell und es hatten sich schon einige Schaulustige versammelt. Vor dem Eingang der Bank hatten sich auf mysteriöse Weise über Nacht mehrere Quadratmeter an Pflastersteinen aufgelöst (siehe Bild 1).

Was ist hier geschehen?

Was ist hier geschehen?

Nach mehreren Live-Sendungen in Aktenzeichen XY ungelöst, bekam der Sender ZDF von einem aufmerksamen Zuschauer aus Büddelborn den Hinweis, dass sich ein ähnlicher Fall im Jahre 1974 zugetragen hatte. Damals hatte sich eine Gruppe von Wissenschaftlern des Frankfurter zoologischen Gartens („Die wissenschaftlichen Tiger“, DWT) bemüht, einzelne Exemplare der Steinlaus (Petrophaga lorioti) aufzuspüren, nachdem nur noch Überreste einer 15 km langen Pflasterfläche einer Fußgängerzone vorgefunden wurden.
Unglücklicherweise hatten die kleinen Nager diese Fresszehnarie nicht überlebt, da die damaligen städtischen Behörden für die Lebensbedürfnisse der gefräßigen Lausart immer weniger Verständnis zeigten und daher das chemische Mittel Rodentizid zur Bekämpfung von Nagetieren einsetzten. Die Petrophaga lorioti konnte nur noch tot geborgen werden. Laut dem Bericht von Professor Grzimek in der ARD, sind innerhalb von wenigen Jahren die letzten großen Steinlausbestände durch den Menschen vernichtet worden, da die Steinlaus eine potentielle Gefahr für zahlreiche Baumaterialien darstellt.

Es wurde vermutet, dass insbesondere durch die übertriebene Hygiene in den letzten Jahren keine in Freiheit geborene Steinlaus mehr vorgefunden werden konnte. Ein gerade veröffentlichter Recherchebericht der DWT brachte nun Licht ins Dunkle. Nachdem im Jahre 2006 im Fall der verschwundenen Pflasterfläche in Hoheneck Reste einer Steinlaus-Population durch die tausenfache Vergrößerung eines Mikroskopes nachgewiesen werden konnten, wurde die IOCW beauftragt festzustellen, ob Chemikalien, wie damals das Mittel Rodentizid, einen qualvollen Tod bei Steinläusen verursacht. Wie im wissenschaftlichen Bericht von Felix Brenner aus Göttingen „Die kranke Steinlaus“ kommt es u.a. zu dem gleichen Krankheitsbild der letalen Steinhirnblutungen (stonebrain bleeding = Kleinhirnblutung). Durch sogenannte perfluorierte Tenside (PFT), die eigentlich schmutz und wasserabweisende Funktionen auf Oberflächen erfüllen sollen, werden vor allem Krebs und Kopfschmerzen beim Menschen und beim Tier ausgelöst. Das tragische dabei ist, dass in der Vergangenheit Milliarden Pflastersteine mit einem gesundheitsschädlichen Oberflächenschutz verkauft wurden, die PFT enthielten. Laut einer Schätzung des Bundesministeriums für Risikobewertung gilt eine Menge von 0,1 Mikrogramm pro Kilogramm Körpergewicht als „täglich duldbare Aufnahme“. Daher ist es leicht nachzuvollziehen, dass Steinläuse auf Grund ihres großen Appetits diese duldbare Aufnahmemenge deutlich überschreiten.

Nach diesen Ausführungen ist es den Bürgern verständlich, warum noch im selben Jahr, als Frau Schmetz in das Pflasterloch flog, das Europäische Parlament beschloss, die Verwendung der PFT-Art Perfluoroctansulfonate (PFOS) auf wenige Einsatzbereiche einzuschränken. Die Richtlinie 2006/122/EG des Europäischen Parlaments und des Rates ist am 27. Dezember 2006 durch eine Veröffentlichung im Amtsblatt der Europäischen Union (2006/L372) in Kraft getreten. Seit dem 27. Juni 2008 dürfen keine PFOS mehr verwendet werden.

Leider wurde die als schädliche bekannte PFT-Art Perfluoroctansäure (PFOA) noch nicht verboten, obwohl sie ebenfalls schwer abbaubar ist und im Verdacht steht, Krebs zu erzeugen. Doch seit einem Jahr können dank der Nanotechnologie (Nano = Zwerg, 10-9 m) durch die Verwendung von natürlichen Stoffen, wie beispielsweise Titandioxid und Siliziumdioxid, bei Oberflächen neue Eigenschaften erzielt werden. Das Zeichen NT (siehe Bild 2) symbolisiert ein Strukturelement der Nanotechnologie.

Die Nanotechnologie macht's möglich

Die Nanotechnologie macht's möglich

Die Oberfläche erhält bislang nicht für möglich gehaltene Eigenschaften. Ein neuer Stand der Technik mit vielen positiven Effekten wird im Einklang mit der Natur verwirklicht. Positiver Nebeneffekt: Die Steinlaus greift die behandelten Pflasterflächen ungern an. Da sie vor dem Fressakt die Genießbarkeit der Steine durch Anschlecken der Pflastersteinoberfläche mit der Zunge generell testet, kommt es lediglich zur Übelkeit und kleineren Schwindelanfällen. Wenn sie sich halbwegs gefangen hat, greift sie unbehandelte Mitbewerberprodukte an, so dass der Produzent der nanogeschützten Pflastersteine automatisch weitere, sichere Aufträge erhalten wird. Mittlerweile überlegt er, sein gesamtes Produktsortiment mit dem Nanoschutz auszustatten.

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Fazit: Standortbestimmung Steinlausforschung

Acht Wochen lang wollten wir mit unserem Schreibwettbewerb den aktuellen Stand der Steinlausforschung ausloten. Das haben wir dank Ihrer Hilfe geschafft! Zeit, kurz zurückzublicken: Wir freuen uns sehr über Ihre 27 Wettbewerbsbeiträge, unzähligen Kommentare, fachliche Fragen und Hinweise.

Neben Nachrichten, die die Redaktion ereilten, etwa über den Einsatz von Steinläusen bei Arterienverschlüssen, die Relevanz des kleinen Nagers für die menschliche Verdauung sowie die Wichtigkeit des possierlichen Rackers für Ökosysteme in Watt und Meer oder sogar Funde von Steinlauspopulationen durch Nackt-Scannen, haben wir von Ihnen vollkommen neue Einsichten erlangen können – dafür danken wir Ihnen. Als wir den Steinlausdiskurs im Oktober 2008 begannen, waren gerade einmal drei Subspezies der Petrophaga lorioti bekannt – heute kennen wir 21:
Gemeine Steinlaus (Petrophaga lorioti communis)
Nieren-Steinlaus (Petrophaga lorioti nephrotica)
– Blasen-Steinlaus (Petrophaga lorioti vesicae)
– Gallen-Steinlaus (Petrophaga lorioti cholerica)
Petrophaga natare
Petrophaga amphibica
Salzwassersteinlaus (Petrophaga amphibica salaria)
Petrophaga Gelsenkirchii
Petrophaga lorioti sine ferrophagii
Ministeinlaus (Petrophaga lorioti minor)
Petrophaga cervans
– und Petrophaga nasus foratrex

Riesensteinlaus (Petrophaga gigantica)
Pudersteinlaus (Petrophaga pulviscula var. monacensis)
Petrophaga lorioti tahitii TA988

Nano-Laus
Zu den frühen Arten und Züchtungen werden zudem die Petrophaga romanici, die Petrophaga gotici und folgend die Petrophaga Dentali sowie die Petrophaga mineralii gezählt. Als erfolgreiche Kreuzung gilt die Stein-Kopflaus mit dem Namen Petrophaga lorioti rabiata omnivoris.

Ebenso wissen wir, dass es die Steinlaus bereits in prähistorischer Zeit gegeben haben muss, dass sie sich bei Blattläusen wohl fühlt und eine ganz eigene Lautsprache entwickelt hat. Unterschiedlichste Futterverwertungen haben wir kennen gelernt: vom Stein der Weisen, über ausgewogene Steinkost bis zu Zahnstein oder Steinpilzen. Konkurrenz bekommt die Steinlaus von der Marmormotte (Lepidoptera marmora), dem Steinwurm und einem anderen niedlichen Nager namens Tina.

Ohne die Hilfe der Steinlausforscher wüßten wir nicht, dass der possierliche Racker mittlerweile wegen seiner Fähigkeiten in unterschiedlichten Bereichen gewinnbringend eingesetzt wird. Steinläuse sind in Abrissunternehmen im Einsatz, genauso wie im Diamantabbau, in der Automobilindustrie, beim Steinmetz, in der Veterinärmedizin, in der Pathologie, Orthopädie, Kardiologie, in der Sportmedizin, in der Silikose-Bekämpfung, in der Bio- und Recycling-Technik ebenso wie im Haushalt.

Dank der Experten wissen wir aber auch um Risiken und Nebenwirkungen, die es zu beachten und unter Kontrolle zu halten gilt. So kann die Steinlaus das Bilden von Lachfalten begünstigen, Depressionen auslösen, Osteoporose oder krankhafte Euphorie hervorrufen. Sie kann selbst ernsthaft erkranken. Manche Forscher warnen sogar vor der Möglichkeit einer dreckigen Steinlausbombe.

Jetzt wird unsere Jury die Exzerpte Ihrer Forschungsarbeiten prüfen und die innovativsten und wissenschaftlich herausragendsten Arbeiten ermitteln. Darüber hinaus freuen wir uns sehr, dass Sie unser Weblog auch nach Wettbewerbsende nutzen, um die Steinlausdiskussion interdisziplinär weiterführen.

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Die kranke Steinlaus

the ill stone louse, petrophaga aegra lorioti

Von Felix Bremmer, Göttingen

Schwer kranke Steinlaus mit dem klinischen Bild einer Koprostase

Schwer kranke Steinlaus mit dem klinischen Bild einer Koprostase

Der sensible Magen-Darm-Trakt, jahrtausendelang der evolution. Vorteil des kleinen Nagers, stösst jetzt an seine physiologischen Grenzen. So musste die Steinlaus im Rahmen der Finanzkrise und reduzierter finanzieller Möglichkeiten immer häufiger ihren Hunger mit minderwertige Steinprodukten stillen, die im Zusammenhang mit der globalen Erderwärmung zu einem fatalen pathophys. Kreislauf führen. Stetig steigende Temperaturen verursachen eine Austrocknung der minderqualitativen Steine (dry stones). Diese „dry stones“ führen in einem noch nicht restlos geklärten Vorgang zu einer schweren Koprostase. (Prof. Kalkstein et. al.2008). Die klassische klinische Symptomtrias mit quälenden Obstipationen , verzweifelten Pressversuchen (Bild) und folgender starker intracerebraler Druckerhöhung, führt bei den kleinen Individuen zu letalen Steinhirnblutungen (stonebrain bleeding DD: Kleinhirnblutung). Die fast aussichtslose Situation treibt die Steinlaus vermehrt in Gallenblasen und Nieren, wo sie mit soliden Gallen- bzw. Nierensteinen ihr Überleben zu sichern versucht. Hier ist das tapfere kleine Tierchen der nächsten grossen Existenzgefährdung ausgesetzt, die in Gestalt seltsam steril-grün gekleideter Menschen die wohl letzte Zufluchtsstätte der Steinlaus rücksichtslos herausschneiden (vgl. Cholecystektom., Nephrektom.). So wären Folgen einer aussterbenden Steinlauspopulation für die psychische Gefühlslage des Menschen katastophal und lässt sich in vollem Umfang nur erahnen. Demnach wurde der Niko-laus im letzten Jahr angeblich nur einmal gesehen, manch führender Wissenschaftler bezweifelt sogar jegliche Exsitenz. Der Name K-laus spielte 2008 in der Namensgebung Neugeborener nur noch eine untergeordnete Rolle. Vom App-laus fehlt weiterhin jede Spur und im Sommerdomizil der Steilaus, der Laus-itz, sind Besucherzahlen und Buchungen rückläufig, seit vom Steinkohlebergbau auf Braunkohlebergbau umgestellt wurde.

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Die Petrophaga lorioti minor

Von Martin Vogler, Scheden

Im Zuge der Forschungen zur realen Existenz der gemeinen Steinlaus (Petrophaga lorioti) wird eine Spezies beschrieben, die eine mikroskopisch kleine Art der gemeinen Steinlaus ist und als Petrophaga lorioti minor bezeichnet wird. Früher wurde angenommen, daß es sich um ein infantiles Stadium der Petrophaga lorioti handele. Dies konnte jetzt widerlegt werden, zumal es gelungen ist, die Vermehrung der Petrophaga lorioti minor mit Folsäure oder deren Verbindungen zu aktivieren. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten in der Diagnostik und Therapie der Humanmedizin.

Suspensionen von Petrophaga lorioti minor lassen sich viel einfacher und gezielter applizieren um beispielsweise Sklerosen zu behandeln. Auch wird erwogen Populationen von Petrophaga lorioti minor in Form eines Slurry als Ersatz für EDTA einzusetzen, da bekanntermaßen EDTA auch Schwermetalle bindet, was zu Schwierigkeiten und Folgekontaminationen führen kann und die Waschmittelindustrie veranlasste EDTA nicht mehr für die Waschmittelproduktion zu benutzen.

Vorteil dieser Anwendung ist, daß die „Ministeinlaus“ die zu fressenden Verbindungen im status nascendi vorfindet und daher äußerst wirksam agieren kann, was möglicherweise das Sludge-Phänomen mindern oder ausschließen könnte, da die Stase verhindert wird. Dennoch dürfen die Anmerkungen von Prof. Dr. met. Eduard Murks nicht vernachlässigt werden, der zu bedenken gibt, daß die Stoffwechselendprodukte der Petrophaga lorioti minor möglicherweise von der Leber des Menschen nicht abgebaut oder unschädlich gemacht werden könnten.

Dieser wichtige Hinweis kann nicht leichtfertig abgetan werden und bedarf einer gründlichen Erforschung. Der Verein zur Erhaltung und Erforschung der Steinlaus e.V. in Hintertupf hat bereits für ein derartiges Forschungsvorhaben Unterstützung signalisiert. Der Verein hat es sich zur Aufgabe gemacht eine derartige wichtige Tiergattung, deren wertvoller Einsatz für Mensch und Tier noch nicht abzuschätzen ist, gründlich zu erforschen, Lebensbedingungen zu optimieren und ggf. globalen Tierschutz angedeihen zu lassen.

Der Einsatz in der Technik hingegen erscheint nicht so bedenklich. In der Abwasserreinigung, Biogasgewinnung und anaeroben Prozessen entsteht viel Kohlendioxid, das in Gegenwart von Erdalkaliionen zu hartnäckigen Inkrustationen und Verstopfungen führt. Hier hat bereits der Einsatz des oben erwähnten Slurry hervorragende Ergebnisse erzielt. Einziger Nachteil der Methode ist, daß die angewandte Population meistens verloren geht, was die Erzeugung von „Ministeinlauspopulationen“ äußerst wichtig und die grundlegende Erforschung der Lebensgewohnheiten und des Metabolismus der Petrophaga lorioti minor unabdingbar macht.

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Geheimnis der Knollennase gelüftet

Zur systematischen Stellung der Steinlaus

Von Dr. Friedrich Kögel, München

Wissenschaftliche Erkenntnisse werden fleißig weitergegeben. Das ist gut so, wird aber dann fatal, wenn ohne Prüfung falsche Angaben übernommen werden. Ein solcher Fall liegt – wie aufwendige Untersuchungen ergaben – wohl bei der Steinlaus (Petrophaga loriotii) vor. Der Entdecker, Herr Vicco von Bülow, zählt das possierliche Tierchen zu den Nagetieren. Neueste Forschungen belegen jedoch, dass es sich hier um ein Insekt handelt.

Wenn man den Körperbau einer Steinlaus genau betrachtet, fallen folgende Eigentümlichkeiten auf:

– Gegliederte Antennen: Ein Merkmal, das typisch für die Gliederfüßer und damit auch die Insekten ist.
– Unterteilung des Körpers in Tergite und Sternite: Diese Rücken- und Bauchschilde kennzeichnen die Gliederfüßer, insbesondere die Insekten.
– 6 Beine: Innerhalb der Gliederfüßer haben nur die Insekten oder Hexapoda, wie sie früher treffend genannt wurden, 6 Beine. Dass sie bei der Steinlaus auch am Hinterkörper sitzen muss als ursprüngliches Merkmal gedeutet werden.

Die Kombination dieser Eigenheiten lässt nur den Schluss zu, dass es sich bei der Steinlaus um ein Insekt handelt. Bei Nagern und allen anderen Säugetieren gibt es derlei nicht.

Den unermüdlichen, einfallsreichen Untersuchungen der Fliegenforscherin und Nobelpreisträgerin Prof. Buddhane Küsslein-Knallhart haben wir bahnbrechende Erkenntnisse über die Genese der Knollennase zu verdanken. Es ist bekannt, dass Fliegen beim Schlüpfen ein Organ benutzen, das als Kopfblase oder Ptilinum bezeichnet wird und an eine Knollennase erinnert. Frau Küsslein-Knallhart konnte nun zeigen, dass bei der Steinlaus dieses Organ nicht rückgebildet wird, sondern zeitlebens erhalten bleibt. Das zeigt uns zweierlei: Zum einen muss die Steinlaus in die engere Verwandtschaft der (sekundär flügellosen) Fliegen gestellt werden. Zum anderen ist anzunehmen, dass wir mit der Steinlaus die Stammform aller Knollennasen gefunden haben.

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Per aspera ad astra

Diese alte griechische Vasenmalerei zeigt, mit welcher Bewunderung man Steinlaus-Experten betrachtet.

Diese alte griechische Vasenmalerei zeigt, mit welcher Bewunderung man Steinlaus-Experten betrachtet.

Es zeigt sich, dass es kaum ein komplexeres Feld gibt als die Steinlaus-Forschung. Selbst hochdekorierte Wissenschaftler schrecken davor zurück, sich über dieses Gebiet zu äußern. Wir sprachen mit dem Psychologen Wilfried Sagenhaft über die Ursachen und warum es sich lohnt, gerade diese Spezies zu untersuchen.

Herr Sagenhaft, wo stecken die Steinlaus-Experten?

Wilfried Sagenhaft: Überall. In den Praxen, vor den Rechnern, auf archäologischen Ausgrabungsstätten, im OP. An sich gibt es keinen locum, an dem sich nicht gerade ein Steinlaus-Experte aufhält.

Hm, mir scheint das übertrieben…

Wilfried Sagenhaft: Nein, im Gegenteil. Es ist tatsächlich so, dass jeder Mensch das Forschungs-Gen Petrophaga lorioti incompertus in sich trägt. Denn: Nihil tam difficile est, quin quaerendo investigari possit – wie wir Wissenschaftler so schön sagen.

Und warum bekommen wir davon nichts mit?

Wilfried Sagenhaft: Nun ja, es gilt auch: Omne initium difficile est. Aller Anfang ist schwer. Somit muss man erst seine innere obsidialim überwinden. Und ohne animum wird es nichts. Hinzu kommt, dass viele Forscher erst darauf warten, was andere veröffentlichen. Sie halten sich zurück, um dann mit brillanteren Ergebnissen zu glänzen. Admirabilis ist das nicht, aber ich kann es irgendwie verstehen.

Ist das nicht schade?

Wilfried Sagenhaft: Sehr sogar. Doch: Consuetudo quasi altera natura est. Und Gewohnheiten müssen durchbrochen werden. Dabei helfen wir Psychologen. Denn: Felix qui potuit rerum cognoscere causas. Meine Aufgabe ist es aufzuzeigen, dass man mit einem unerwarteten Verhalten mehr Erfolg hat.

Was bedeutet das bezogen auf die Steinlaus-Forschung?

Wilfried Sagenhaft: Wer in seine Forschungs-Ergebnisse in einer Zeit publiziert, in der es wenige Konkurrenten gibt, fällt auf. Interim fiet aliquid. Wir werden mit großen Schritten vorankommen.

Haben Sie einen Rat für unsere Leser?

Wilfried Sagenhaft: Legen Sie los. Jetzt. Es gibt kein Gut, kein Schlecht, kein Falsch, kein Richtig. Abzuwarten ist auf jeden Fall der falsche Weg. Fortes fortuna adiuvat!

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Ach was!

Heute wird er 85 Jahre alt: Vicco von Bülow alias Loriot. Das ist der Anlass für uns Liebhaber der Steinlaus, einmal inne zu halten in unserem Forschungsdrang und uns zu bedanken. Ohne Loriot wüssten wir überhaupt nichts von dem kleinsten Nager unserer Breiten. Ein Heer von Wissenschaftlern tappte immer noch im Dunkeln bei der Klärung von Zusammenhängen etwa mit dem Fall der Mauer, der Erosion von Gebäuden oder der Veränderung von Gesteinsformationen. Stattdessen können wir dank der scharfen Beobachtungsgabe dieses Mannes nunmehr auf über 30 Jahre erfolgreiche Steinlausforschung zurückblicken.

Wir sagen Danke – auch für unzählige wertvolle Beobachtung aus Kommunikationswissenschaft, Soziologie, Gender Studies sowie Kunst und Kultur. In diesem Zusammenhang möchten wir auf eine exzeptionelle Sonderausstellung aufmerksam machen. Anlässlich des 85. Geburtstages von Vicco von Bülow wurde die bislang größte Loriot-Ausstellung eröffnet. Bis zum 29. März 2009 kann sich der Besucher im Berliner Film- und Fernsehmuseum einen Überblick über das Gesamtkunstwerk Loriots verschaffen. Auf drei Stockwerken finden sich unterschiedlichste Exponate – sogar aus dem Privatarchiv Loriots – von Karikaturen, über Bilder bis zu Drehbüchern.

Kleiner Nachtrag: Bei Dagmar Wäscher gibt es ein paar astrologische Gedanken zu Loriots Geburtstag.

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