2026 Safety First
Safety First
Dieses Jahr stellen wir 12 spektakuläre Schutzmechanismen in der Natur und der Wissenschaft vor. Ob in der Tierwelt, bei Pflanzen oder im menschlichen Körper: We are build to prothect.
Bärtierchen vs. Naturgewalten
Die winzigen Bärtierchen sind einzigartige Überlebenskünstler: Sie überstehen extreme Kälte, Hitze, Trockenheit, radioaktive Strahlung und sogar das Vakuum des Weltalls. In lebensfeindlicher Umgebung fallen sie in Kryptobiose, einen todesähnlichen Schlaf, aus dem sie bei besseren Bedingungen unbeschadet zum Leben erwachen. 41 Prozent ihrer knapp 20 000 proteinkodierenden Gene unterscheiden sich von denen aller anderen bekannten Organismen. Der Clou neben vielen Genen zu Reparatur und Schutz von DNA: Das Superprotein Dsup, das mit der DNA klumpige Komplexe bildet und sie sogar vor Strahlung schützt.
Tintenfisch vs. Mondlicht
Manche Zwergtintenfische leben in einer perfekten Symbiose mit den lichtproduzierenden Bakterien Vibrio fischeri, die in einer Tasche an der Unterseite ihrer Wirte leben. Die nachtaktiven Tintenfische wären in mondhellen Nächten für ihre Jäger leicht am Schatten erkennbar. Aber bei beginnender Dämmerung regen die Mini-Tintenfische die Bakterien zum Leuchten an, indem in die Tasche Chitin abgesondert wird. Durch pH-Verschiebung wird die Entstehung von Biolumineszenz begünstigt. So entsteht ein Lichtkegel nach unten und hellt den Schatten auf.
Brennnessel vs. Fressfeinde
Die Brennnessel nutzt eine effektive Abwehrstrategie, um für Tiere als Nahrungsquelle unattraktiv zu sein: Ihre Brennhaare auf den Blättern und Stängeln bilden eine gleich doppelte Superwaffe. Bei Berührung bricht die spröde, köpfchenförmige Spitze ab und der Stiel verwandelt sich in eine Art Injektionskanüle, die schmerzhaft in die Haut eindringt. Mit dem Zellsaft, der in den Drüsenzellen unter Druck steht, werden Acetylcholin, Natriumformiat und Histamin injiziert und verursachen die uns allen bekannten brennenden Quaddeln.
Tomatenfrosch vs. Schlange
Der Tomatenfrosch kann nicht springen und ist auch eher langsam zu Fuß. Er benötigt daher eine effiziente Abschreckungstechnik, um nicht als Schlangen-Mittagessen zu enden. Also warnt er durch seine auffällig rote oder orange gefärbte Haut, die nicht nur signalisiert, dass er sehr schlecht schmeckt, sondern auch giftige Substanzen enthält. Für alle Schlangen, die es trotzdem wagen, hat er einen weiteren Trick parat: Der Frosch kann seinen Körper stark aufblähen und wird rund wie eine Kugel, so dass er einfach nicht verschluckt werden kann. Guten Appetit!
Bombardierkäfer vs. Angreifer
Der kleine Bombardierkäfer misst lediglich 5-7 mm, aber seine Verteidigungsstrategie ist eine beeindruckende Explosion. Zwei Drüsen in seinem Hinterleib produzieren die chemischen Substanzen Hydrochinon und Wasserstoffperoxid. Bei Bedrohung geben diese Drüsen die Stoffe in eine spezielle Explosionskammer am Käferhinterende ab, wo sie kräftig miteinander reagieren. Die entstehende, bis zu 100 Grad Celsius heiße und übelriechende Mischung trifft den Angreifer bis auf 30 cm Entfernung – mit Präzision, da der Käfer den Hinterleib um bis zu 270 Grad drehen kann.
Tomate vs. Blattlaus
Die leuchtend rote Farbe und der Duft der Tomate zieht viele ungebetene Gäste an. Aber die Pflanze weiß sich zu schützen. Sie bildet Blatthaare auf ihren Blättern und Stielen aus und wirkt hierdurch schon auf viele Insekten abschreckend. Für uneinsichtige Blattläuse hat die Tomate aber noch einen tödlichen Superkleber parat. Die Blatthaare produzieren Acylzucker durch Veresterung von Saccharose mit verzweigten aliphatischen Säuren. Dieses Sekret wird bei Verletzung der Pflanzenzellen freigesetzt. Beim Stich in das Tomatenblatt aktiviert die Blattlaus dann ihre eigene klebrige Falle.
Robbe vs. Taucherkrankheit
Selbst spezialisierte Meeressäuger wie Robben sind vor Dekompressionserscheinungen beim Tauchen nicht automatisch geschützt. Der Druckfallkrankheit beim Auftauchen aus größeren Meerestiefen entgehen die Tiere aber durch einen gesteuerten Lungenkollaps. Während des Tauchens lassen sie ihre Lungen gezielt kollabieren und stellen damit den Gasaustausch mit dem Blut kurzzeitig völlig ein. Erst beim Auftauchen entfalten sie die Lungen wieder. So kann sich kein weiterer Stickstoff im Blut lösen und beim Aufstieg ausgasen, Embolien und Einrisse zentraler Lungengefäße werden effizient vermieden.
Walnussbaum vs. Konkurrenten
Der Walnussbaum, Gattung Juglans, ist im Ausschalten der Konkurrenz anderer Pflanzen um Licht und Nährstoffe besonders effizient. In seinen Blättern befindet sich Hydrojuglon, eine ungiftige, wasserlösliche Substanz. Fallen die Blätter zu Boden, wird Hydrojuglon mit Hilfe von Mikroorganismen freigesetzt und im Boden zu Juglon oxidiert. Das wasserunlösliche Juglon färbt nicht nur Haare und Ostereier braun, es reichert sich auch im Boden an und wirkt negativ allopathisch. Das heißt, es verhindert das Wachstum anderer Pflanzen unter der Baumkrone der Walnuss.
Lunge vs. Qualm
Husten ist ein Schutz- und Reinigungsmechanismus der Lunge, dem eine zentrale Rolle als Superprotector zukommt. Der Mechanismus funktioniert dabei ganz direkt als Reflex: Reizstoffe wie Acrolein und Nicotin aus Zigarettenqualm oder auch Zimtaldehyd in Parfum aktivieren den TRPA1-Ionenkanal in den Nerven der Lunge, der auch als Rezeptor für viele reizende Stoffe dient. Über den Vagusnerv wird der Reiz zum Hirnstamm geschickt und dort schnell und unbürokratisch ‚Husten!‘ angeordnet. Wieder über den Vagusnerv wird der Befehl schnellstmöglich an die Muskulatur in Brust und Hals weitergegeben.
Wilder Tabak vs. Raupen
Tabakpflanzen haben eine ausgeklügelte Abwehrstrategie gegen Schädlinge. Bei einem Biss analysiert die Pflanze den Speichel und ergreift gezielte Maßnahmen. Bei Käfern produziert sie massiv Nikotin und bringt das Tier schlicht um. Raupen des Tabakschwärmers, die dagegen immun sind, werden übertölpelt: Zuerst gibt die Pflanze Duftstoffe ab, die Schlupfwespen anlocken. Parallel wird die Raupe auf Diät gesetzt, indem der Tabak Nährstoffe aus den Blättern abzieht und durch Proteinase-Hemmer die Verdauung der Raupen verlangsamt. Sie bleiben klein, schädigen die Blätter nicht so stark und werden leichte Beute für die Eiablage der Schlupfwespen.
Mäusehirn vs. Depression
Wenn es um Stress geht, besitzen die Gehirne mancher Mäuse eine erstaunliche Resilienz. Trotz belastender Erfahrungen zeigen sie kaum depressionsähnliches Verhalten. Dies könnte an einer Regulation im Belohnungssystem liegen: Stress aktiviert zellerregende Ionenkanäle im Mesolimbischen System. Bei besonders resilienten Mäusen werden jedoch parallel dazu hemmende Kaliumkanäle aktiviert, die die elektrische Aktivität einbremsen. Spannendes Detail: Diese Kaliumkanäle werden erst ab einer hohen Zellerregung aktiv, diese aber wird bei resilienten Mäusen schneller erreicht als bei depressiven. Spannendes Detail: Diese Kaliumkanäle werden erst ab einer hohen Zellerregung aktiv, diese aber wird bei resilienten Mäusen schneller erreicht als bei depressiven.
Eisfisch vs. Eiswasser
Außer Forschern und Fischern dürften nur wenige Menschen einen Eisfisch je zu Gesicht bekommen haben. Denn sie leben unter dem Eis der Antarktis bei Wassertemperaturen von minus zwei Grad Celsius. Ihr Leben ist nur durch einen genialen Anti-Freeze-Mechanismus möglich: Glycoproteine stabilisieren im Blut und den Organen viele winzige Eiskristalle und dienen sowohl als Frost- als auch als Tauschutz. Weiterer Trick: Die Fische atmen teilweise über die Haut und besitzen weder Hämoglobin noch Erythrocyten. Sauerstoff löst sich bei so tiefen Temperaturen einfach im Blutplasma.
