Glossar

A

Aerosol: ein Gas, in dem feste oder flüssige Partikel schweben. Beispiele: Luft mit Feinstaub, Pollen oder Schwefelsäuretröpfchen

Anticommons-Problematik: Die Anhäufung zu vieler Exklusivrechte an einer Ressource kann zu deren suboptimaler Nutzung und damit zu Wohlfahrtsverlusten führen.

Antiteilchen: Jede »gewöhnliche« Teilchenart wie etwa die Protonen kommt auch in Form von Antiteilchen vor. Diese (zum Beispiel die Antiprotonen) besitzen dieselbe Masse wie die Teilchen selbst (die Protonen), ihre elektrische Ladung und andere innere Eigenschaften besitzen aber entgegengesetzte Vorzeichen.

Ausschließliche Wirtschaftszone: Gebiet jenseits des Küstenmeers, in dem einem Küstenstaat besondere Rechte und Hoheitsbefugnisse eingeräumt werden und auch die Rechte und Freiheiten anderer Staaten durch Übereinkommen geregelt sind

Axon: langer Fortsatz der Nervenzelle, durch den Signale an Empfängerzellen geleitet werden

B

Beta-Phase: eine bestimmte Kristallstruktur von Titanlegierungen. Die Atome bilden darin würfelförmige Elementarzellen mit einem Atom im Zentrum jedes Kubus.

Biokatalysatoren: Proteine, die als Enzyme Stoffwechselreaktionen steuern

Biofouling: unerwünschte, da insbesondere korrosionsfördernde Ansammlung von Mikroorganismen, Pflanzen, Algen und/oder Tieren auf feuchten Strukturen, zum Beispiel Entenmuscheln auf Schiffsrümpfen

Biomarker: biologische, messbare Merkmale, die einen Hinweis auf Vorgänge im Körper sowie auf Erkrankungen geben. Beispiele sind Moleküle wie Proteine oder Hormone, Gene oder auch ganze Zellen.

Biomasse: pflanzliches Material, das der Energiegewinnung dient (und oft eigens dafür produziert wird)

Biomimetik: Übertragung der Konstruktions- und Funktionsprinzipien der Natur auf technische Anwendungen

Boreale Wälder: durchgehender Gürtel aus Nadelbäumen in Nordamerika und Eurasien, der nach dem russischen Wort für sumpfigen Wald auch als Taiga bekannt ist

Boten-RNA: Träger der genetischen Information zwischen DNA und Protein, der aus einer Kette »chemischer Buchstaben« besteht, die als Vorlage für die Proteinsynthese dienen

Brennstoffzelle: Energiewandler, der die elektrochemische Reaktion zwischen einem Brennstoff (zum Beispiel Wasserstoff) und einem oxidationsmittel (wie Sauerstoff) nutzt, um elektrische Energie zu erzeugen

C

Chaperonin: Typ von molekularem Chaperon; bildet einen Behälter, in dem sich ein einzelnes Protein ungestört zu seiner endgültigen Form falten kann

Chloroplast: membranumhüllte Organelle in Pflanzenzellen, in denen die Photosynthese stattfindet

D

Dekohärenz: Zerstörung der Quantenkohärenz (siehe dort) durch Einflüsse der Umgebung

Depolarisation: Verschiebung des Membranpotenzials von einem negativen zu einem positiven Wert, die das Neuron zum Feuern bringen kann

Dunkle Energie: Im Jahr 1998 ergaben Beobachtungen an fernen Supernovae, dass unser Universum beschleunigt expandiert. Erkären ließe sich dies mit der Existenz einer unbekannten Energieform, die 74 Prozent des gesamten Masse-Energie-Inhalts des Universums ausmacht.

Dunkle Materie: eine hypothetische Form von Materie, die offenbar fünf Sechstel der gesamten Materie im Universum ausmacht. Sie tritt nicht mit Materie in Wechselwirkung, sondern offenbart sich nur durch ihre Schwerkraft, die sie auf Sterne und Galaxien ausübt.

E

Edelmetalle: besonders korrosionsbeständige Metalle

Einzelnukleotid-Polymorphismus: ein einzelnes verändertes Basenpaar in einem DNS-abschnitt (engl.: Single Nucleotide Polymorphism, SNP); solche Erbgutveränderungen bilden das Rohmaterial der genetischen Variation und werden oft zur Rekonstruktion der Vorgeschichte einer Population herangezogen. SNP, die vom erwarteten Muster neutraler Evolution abweichen, stellen evolutionäre Signaturen dar und können auf Gene hinweisen, die bei Anpassungen eine Rolle spielen.

Elektroenzephalographie (EEG): Methode zur Messung der elektrischen Aktivität des Gehirns, bei der Elektroden auf die Kopfhaut aufgebracht werden

Elektromagnetisches Spektrum: die Gesamtheit aller möglichen Frequenzen, die elektromagnetische Strahlung besitzen kann – von niedrigfrequenter Radiostrahlung über Wärmestrahlung und sichtbares Licht bis hin zu Gammastrahlung höchster Frequenzen

Elektronenmikroskopie: Technik, bei der ein Elektronenstrahl eine Probe durchdringt oder abtastet, dabei mit Komponenten wechselwirkt und Bilder mit Auflösungen bis in den atomaren Bereich erzeugt

Endophyten: Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilze, die im Inneren der Pflanze leben

Erdsystemmodelle: Klimamodelle, die unter Einschluss des globalen Kohlenstoffkreislaufs Prozesse und Wechselwirkungen innerhalb und zwischen der Atmosphäre, dem Meer und der Kryosphäre sowie der terrestrischen und marinen Biosphäre beschreiben

Evolutionäre Signaturen: erkennbare Abweichungen im Genom, die auf Regionen hindeuten, welche einer positiven oder negativen Selektion unterworfen waren

Extrasolare Planeten: Planeten, die nicht die Sonne, sondern einen anderen Stern umkreisen

F

Fullerene: sphärische Moleküle aus Kohlenstoffatomen; das berühmteste ist das Buckminster-Fulleren, auch »Bucky Ball« oder Fußballmolekül genannt

G

Gammastrahlen: elektromagnetische Strahlen, deren Energie noch höher ist als diejenige von Röntgenstrahlen

Geburtenkohorte: Gruppe von Menschen, die im gleichen Zeitabschnitt oder Jahr geboren wurden

Geistiges Eigentum: ein immaterielles Gut, das sich schützen lässt

Genetik: Teilgebiet der Biologie, das sich mit dem Aufbau und der Funktion von Genen sowie mit deren Weitergabe an die nächste Generation beschäftigt

Genom: Gesamtheit der vererbbaren Informationen eines Lebewesens

Genomik: die Erforschung des Genoms und der Wechselwirkungen der darin enthaltenen Gene

Genomweite Assoziationsstudie (GWAS): Erfassung der vollständigen Genome von Menschen mit und ohne eine bestimmte Krankheit sowie ihr Vergleich. Mit solchen Untersuchungen können Forscher Genvarianten identifizieren, die mit einer Erkrankung assoziiert sind oder das Erkrankungsrisiko erhöhen.

Genotyp: repräsentiert die vollständige genetische Ausstattung eines Individuums, also den individuellen Satz von Genen, den es im Zellkern in sich trägt

Gravitationswellen: Fluktuationen in der Krümmung der Raumzeit, die von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt werden. Sie werden durch die Bewegung massereicher Himmelskörper wie Schwarzer Löcher hervorgerufen, breiten sich als Welle aus und transportieren Energie in Form von Gravitationsstrahlung.

Gründereffekt: Verlust genetischer Variabilität, der sich ergibt, wenn eine kleine Gruppe von Individuen eine neue Kolonie gründet

H

Handlungsrechte (property rights): die Befugnis, über die Srt und Weise der Nutzung einer Ressource zu entscheiden

Helioseismologie: Durch Analyse der Schallwellenausbreitung im Inneren der Sonne lässt sich auf ihren Aufbau schließen.

Higgs-Teilchen: hypothetisches subatomares Teilchen hoher Masse, das möglicherweise anderen Elementarteilchen ihre Masse verleiht

Homininen: Unterfamilie der Primaten, die den heutigen Menschen und seine Fossilen Verwandten seit der Abspaltung des Schimpansen vor fünf bis sieben Millionen Jahren umfasst

Hotspots der Biodiversität: Regionen besonders großer Artenvielfalt, etwa Amazonien

I

Induzierte Pluripotente Stammzellen: genetisch oder anderweitig manipulierte adulte Stammzellen, die sich zu nahezu jedem Zelltyp entwickeln können

Interferometer: ein Gerät, das anhand der Interferenz zweier zueinander senkrecht stehender Laserstrahlen winzige Längenänderungen detektieren kann, wie sie etwa beim Durchgang einer Gravitationswelle erwartet werden

International Linear Collider (ILC): vorgeschlagener Teilchenbeschleuniger, der Elektronen entlang einer 30 bis 50 Kilometer langen geraden Strecke beschleunigen soll

K

Katalysator: Stoff, der die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion erhöht, ohne selbst während der Reaktion verbraucht zu werden

Kryo-Elektronentomographie: die Erfassung eines ultratiefgefrorenen Objekts durch Elektronenstrahlen nach dem Prinzip der Computertomographie

L

Large Hadron Collider (LHC): der bislang leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt im Forschungszentrum CERN bei Genf. Im LHC werden Protonen beschleunigt.

Lebenszyklus-Strategien: Mechanismen, nach denen Arten Energie und Zeit in der Balance zwischen Fortpflanzung und Wachstum aufteilen

M

Magnetresonanztomographie (MRT): bildgebendes Verfahren, das mit Hilfe eines starken Magnetfelds die Ausrichtung der Eigenrotation von Protonen (vor allem jener der Wassermoleküle im Gewebe) nutzt, um diese zu orten und auf diese Weise ein Bild des Körperinneren zu erstellen

Makromoleküle: verschiedenartige große Moleküle mit biologischer Funktion – meist Proteine oder Nukleinsäuren

Makuladegeneration: Erkrankung, die zum Beispiel durch Absterben bestimmter Netzhautzellen zur Erblindung führt

Massenspektrometrie: analytische Methode zur Charakterisierung der molekularen Bestandteile eines komplexen Substanzgemischs

Membranpotenzial: Spannungsdifferenz zwischen Zellinnerem und Zelläußerem; das Ruhepotenzial von Neuronen beträgt typischerweise minus 70 Millivolt relativ zur Umgebung

Mesoskopische Skala: Auf dieser mittleren Längenskala entstehen letztlich die meisten Materialeigenschaften. Sie bildet das Bindeglied zwischen atomaren und makroskopischen Dimensionen.

Mitochondrien: Zellbestandteile der Energiegewinnung; die auch als »Kraftwerke der Zellen« bezeichneten Organellen besitzen ein eigenes, ringförmiges Erbmolekül, die Mitochondrien-DNA.

Modellorganismus: eine Spezies, die eingehend untersucht wird, um bestimmte biologische Phänomene zu ergründen, die sich auf weniger leicht zu untersuchende Organismen übertragen lassen

Molekulare Chaperone: Proteine, die andere, noch nicht fertig gefaltete Proteine davor bewahren, sich falsch zu falten und zusammenzuklumpen

Myonen: Elementarteilchen ähnlich dem Elektron, aber mit höherer Masse

N

Nanofluidik: Untersuchung des Verhaltens von Flüssigkeitsvolumina, die weit weniger als ein Kubikmikrometer betragen

Nanokomposit: Festkörper, bei denen eine Komponente im Nanometerbereich strukturiert ist

Neue Institutionenökonomik: Forschungsrichtung, welche die Rolle von Institutionen bei der Reduzierung von Transaktionskosten und ihren Einfluss auf das Verhalten von Marktteilnehmern untersucht

Neurotransmitter: Botenstoffe, die Signale von einer Nervenzelle zur anderen übermitteln

Neutrino: elektrisch neutrales subatomares Teilchen, das nur schwach mit anderen Teilchen in Wechselwirkung tritt

Nukleotid: Strukturbaustein des Erbgutmoleküls Desoxyribonukleinsäure DNS (engl.: DNA) und der Ribonukleinsäure RNS (engl.: RNA)

O

Öffentliches Recht: regelt das Verhältnis zwischen Staat und Bürger

Ökologische Nische: Funktion oder Position von Organismen oder Populationen innerhalb der Gemeinschaft

Ökosystemdienstleistungen: Dienstleistungen, die von der Natur erbracht und vom Menschen genutzt werden können

Ökosystem-Ingenieure: Organismen, die Lebensräume schaffen oder verändern

Optische Falle: System aus gekreuzten Laserstrahlen zum Einfangen und Kühlen von Atomen

Organellen: spezialisierte, von einer Membran umschlossene Funktionseinheiten einer Zelle, zum Beispiel Zellkern oder Mitochondrium

Organokatalyse: Katalyse mit Hilfe kleiner organischer Moleküle

P

Paläoklimatologie: das Studium vergangener klimatischer Verhältnisse

Parallele Adaptation: ähnliche evolutionäre Anpassungen, die unabhängig voneinander in zwei verschiedenen Abstammungslinien auftreten

Patentgestrüpp: Eine große Anzahl, manchmal Tausende von Patenten, die im Zusammenhang mit ein und derselben Technologie stehen. Will ein Marktteilnehmer diese Technologie in eigenen Produkten nutzen, ist er darauf angewiesen, dass ihm die wesentlichen Patente lizenziert werden.

Permafrost: Bodenschichten, deren Temperatur für zwei oder mehr aufeinander folgende Jahre durchweg unter dem Gefrierpunkt liegt

Pflanzengallen: anomalien im Pflanzenwachstum, verursacht durch fremde Organismen, wie etwa kugelförmige Auswüchse an Blättern und anderen

Pflanzenteilen Phänotyp: beobachtbare Eigenschaften und Merkmale eines individuellen Organismus, zum Beispiel bei Körperbau, Entwicklung oder Verhalten

Photosynthese: Aufbau organischer Moleküle mit Hilfe von Sonnenlicht

Photovoltaik: die Nutzung von Solarzellen (siehe dort) zur Erzeugung von elektrischer Energie

Plasma: ionisiertes Gas aus geladenen Atomen und freien Elektronen

Plasmamembran: biologische Membran, die das Innere einer Zelle von der Außenwelt trennt

Plasma-Wakefield-Beschleuniger: vorgeschlagener Beschleunigertyp, in dem Teilchen innerhalb eines Plasmas auf hohe Energien beschleunigt werden

Plastizität (des Gehirns): strukturelle Veränderlichkeit von Gehirn und Verhalten

Positronenemissionstomographie (PET): bildgebendes Verfahren, bei dem ein radioaktiver Marker, gebunden an ein biologisch aktives Molekül, in den Körper gespritzt wird. Die ausgesandten Gammastrahlen liefern Informationen darüber, wo der Marker sich befindet und was er dort tut.

Privatrecht: regelt das Verhältnis der Bürger untereinander (z. B. Vertragsrecht, Familienrecht)

Proteasom: Recyclingzentrum der Zelle; ein großer zylinderförmiger Proteinkomplex, der nicht benötigte oder beschädigte Proteine in kleinere Bruchstücke zerteilt, aus denen dann wieder neue Proteine entstehen können

Proteom: die Gesamtheit der Proteine eines Organismus, einer Zelle oder einer Probe

Proteomik: Erforschung der Gesamtheit aller Proteine in einer Zelle, einem Gewebe oder einem Organismus

Q

Quantenkohärenz: ungewöhnlich starke Korrelationen zwischen dem Verhalten mehrerer Quantenteilchen auf Grund der Gesetze der Quantenmechanik

Quantitative trait locus (QTL) analysis: statistische Analyse und Identifikation von DNA-Markerabschnitten, die mit den Genen für ein bestimmtes Merkmal gekoppelt sind. Sie lässt sich zunehmend auf einzelne Gene (für quantitative Merkmale) oder manchmal sogar auf einzelne Nukleotide einengen.

Quarks: elementare subatomare Teilchen, aus denen die Kernbausteine – Protonen und Neutronen – aufgebaut sind

Qubit: Während ein klassisches Bit nur die Zustände 0 oder 1 einnehmen kann, entsteht ein Qubit oder Quantenbit durch die Überlagerung zweier Quantenzustände.

R

Rastertunnelmikroskopie: Rasterverfahren mit atomarer Auflösung zur Abbildung von Oberflächen, das den Tunneleffekt der Quantenmechanik nutzt

Regenerative Medizin: ein junger Zweig der Medizin, der sich mit dem biologischen Ersatz und der körpereigenen Erneuerung von Zellen, Geweben und Organen befasst

Röntgenkristallographie: Technik, bei der Kristalle intensiver Röntgenbestrahlung ausgesetzt werden, deren Beugungsmuster hochaufgelöste strukturinformationen enthalten

S

Schöpferische Zerstörung: Begriff, den der Ökonom Joseph Schumpeter einführte. Die Aussicht auf eine mächtige Monopolstellung bietet neuen Marktteilnehmern den Anreiz, bestehende Monopole in einem Prozess schöpferischer Zerstörung durch die Vermarktung besserer Produkte abzulösen.

Schwarzes Loch: ein Gebiet, in dem die Raumzeit so stark gebogen ist, dass das dadurch hervorgerufene Gravitationsfeld nichts – nicht einmal Licht – entkommen lässt

Segmentierung: Prozess, mit dem einzelne Elemente eines Bilds mittels Computerberechnung aus der Umgebung herausgelöst werden

Sekundärer Pflanzenstoff: organische Verbindung, die nicht unmittelbar an Wachstum, Entwicklung und Fortpflanzung beteiligt ist, aber Pflanzen hilft, Umweltwandel zu meistern

Selective Sweep: spezielle Variante des evolutionären Signaturansatzes: Wenn Genomregionen bei den meisten oder allen Individuen einer Population wegen eines starken Selektionsdrucks die gleiche DNA-Sequenz aufweisen, so gelten sie als das Ergebnis eines Selective Sweep, in dem andere Varianten eliminiert, quasi verwischt wurden. Um Selective-Sweep-Signaturen zu entdecken, bedarf es sorgfältiger statistischer Analysen.

Sensomotorik: Funktionen des Nervensystems, welche die Sinnesverarbeitung und Bewegungssteuerung betreffen

Solarzelle: ein Bauelement, das einfallendes Sonnenlicht direkt in Elektrizität umwandelt

Spin: eine Eigenschaft von Quantenteilchen, die eine Art nichtklassische Eigenrotation darstellt. Teilchen mit ganzzahligem Spin (0, 1, 2, …) werden Bosonen, Teilchen mit halbzahligem Spin (0,5, 1,5, 2,5 …) Fermionen genannt.

Spindelapparat: Proteinfilamentstruktur, die bei der Zellteilung die Chromosomen trennt

Stellarator: Ein Fusionsreaktor dieses Typs unterscheidet sich von Tokamak-Reaktoren durch die Form des Magnetfelds.

Stratosphäre: Atmosphärenschicht oberhalb der Troposphäre, der untersten Luftschicht

String-Theorie: mögliche Erweiterung des Standardmodells der Teilchenphysik, der zufolge Elementarteilchen aus winzigen schwingenden Saiten bestehen

Supersymmetrie: mögliche Erweiterung des Standardmodells der Teilchenphysik, der zufolge jedem Teilchen ein (noch nicht beobachtetes) supersymmetrisches Teilchen zugeordnet ist

Supranationale Institutionen: Organisation von zwei oder mehr Mitgliedsstaaten, die einen Teil ihrer Souveränität auf diese übertragen

Synapse: Kontaktstelle zwischen Nervenzellen, an der die Erregungsübertragung von einem Axon auf eine andere Zelle stattfindet

Synchrotron: Ringbeschleuniger, in dem sehr intensive Röntgenstrahlung für die Proteinkristallographie und andere Forschungszwecke erzeugt wird

T

Tokamak: ringförmiger Fusionsreaktor, in dem ein elektrisch geladenes Plasma durch starke Magnetfelder eingeschlossen wird. Erhitzt man das Plasma, kommt es zur Kernfusion, die nutzbare Energie freisetzt.

Tundra: ein Biom, in dem niedrige Temperaturen und kurze Vegetationsperioden das Baumwachstum begrenzen, so dass niedriges Gebüsch, Seggen, Gräser, Moose und Flechten vorherrschen

V

Van-der-Waals-Kräfte: schwache anziehende oder abstoßende Kräfte zwischen Atomen oder Molekülen

Zur Redakteursansicht