Jugend forscht - Junge Wissenschaft

Junge
Wissenschaft
Jugend forscht in Natur und Technik
Young Researcher The European Journal of Science and Technology
Automotive:
Neue Trends
Themen:
Wenn Pflanzen rotieren Schillernde Verwitterung
Physikalische Spielerei Roter Wein ist „in“
Wie eine Kaulquappe im Wasser
Außerdem im Heft: Die Leopoldina, Porträt der Leibniz Universität
Hannover, Neues aus der Welt der Wissenschaft u. v. m.
Das Magazin
für Nachwuchsforscher
Innovative Experimente, wissenschaftliche Beiträge und spannende Ergebnisse:
Medienpartner des
Wissenschaftsjahres 2009

Schüler sind keine Dummies
Kennen Sie Crabi, Thor oder die Hybrid III
Familie? Ich gebe zu, es ist schwierig, diesen
persönlich auf der Straße zu begegnen.
Und doch sind sie häufig im Auto unterwegs
und tragen dazu bei, Menschenleben zu
retten. Hierfür werden sie von Ingenieuren
in Fahrzeuge gesetzt und gegen die Wand
gefahren – als Crashtest Dummies geben
sie dann Auskunft über die mechanischen
Belastungen und den daraus abgeleiteten
Verletzungsrisiken für Fahrzeuginsassen.
Die Hybrid III Familie hat übrigens fünf Mitglieder
– Mann, Frau und drei Kinder in
verschiedenen Körpergrößen. Thor ist eine
Weiterentwicklung des Hybrid III Mannes
mit zusätzlichen Sensoren im Gesicht und
verbesserter Wirbelsäule und Becken. Crabi
hilft wahlweise als Säugling oder Kleinkind,
Kindersitze zu verbessern.
Crashtest Dummies sind aus der modernen
Autoentwicklung nicht mehr weg zu denken,
denn die Entwürfe der Ingenieure und deren
Umsetzungen sollen und müssen getestet
werden, bevor sie allen zur Benutzung zur
Verfügung stehen.
Schade nur, dass dieser wichtige Ansatz aus
der Technik zum Beispiel in der Bildungspolitik
nicht zu gelten scheint. Da sind gerade
auch auf Grund der PISA Studie Schulreformen
in nahezu allen Bundesländern von
der Politik in einer Geschwindigkeit durchgeführt
worden, die den Beteiligten vor Ort
keine Chance zur Anpassung ließen: überarbeitete
Schulbücher für das achtzügige
Gymnasium gab es meist erst ein Jahr später;
der Bau von Schulmensen brauchte und
braucht Zeit und Geld. Und so langsam fängt
man an, über den doppelten Abiturjahrgang
nachzudenken, der auf Universitäten, Fachhochschulen
und berufliche Ausbildung zurollt.
Es scheint zu gelten: Wenn die Reform
erst umgesetzt ist, dann wird auch alles gut.
Und wer denkt an den einzelnen Schüler und
Gründungsherausgeber:
Prof. Dr. rer. nat. Paul Dobrinski
Herausgeber:
Prof. Dr. Manfred Euler,
Dr. Dr. Jens Simon,
Dr.-Ing. Sabine Walter
Verlag:
Verlag Junge Wissenschaft
Athanasios Roussidis
Neuer Zollhof 3, 40221 Düsseldorf
die einzelne Schülerin, die da mitten drin
stecken, die mit unzureichenden Arbeitsmaterialien
auskommen müssen, die nach der
Schule mit einem zweiten Jahrgang um die
Studienplätze konkurrieren müssen. Die Versäumnisse,
die in deren Ausbildung gemacht
wurden und werden, können nur schwer korrigiert
werden.
Schüler sind keine Versuchskaninchen. Jede
Reform, bei der es um die Chancen der Kinder
und Jugendlichen geht, muss im Vorfeld
durchdacht und vorbereitet werden, um jedem
Beteiligten eine faire Chance zu geben.
Die Zukunft der Crashtest Dummies sieht
übrigens virtuell aus. Sie werden bei immer
weiter steigenden Rechnerkapazitäten von
Computermodellen abgelöst werden. Und
das erlaubt mir den Brückenschlag zur Leibniz
Universität Hannover. Deren Logo enthält
die Zahlen 1, 2 und 4 in binärer Schreibweise,
die auf Gottfried Wilhelm Leibniz, den
großen Universalgelehrten aus dem ausgehenden
17. Jahrhundert zurückgeht. Leibniz
lebte seit 1676 in Hannover, betrieb von dort
eine rege Korrespondenz mit Wissenschaftlern
in ganz Europa – diese Briefe gehören
heute zum UNESCO Weltkulturerbe.
Im Magazinteil stellen wir aktuelle Forschungsthemen
aus Hannover vor, eine Studie
zur Zukunft des Autos und die vielfältigen
Angebote, die die Universität Hannover über
die Initiative uniKiK bereits Schülern macht.
Sabine Walter,
Mitherausgeberin und
Chefredakteurin der Jungen Wissenschaft
Chefredaktion:
Dr.-Ing. Sabine Walter
s.walter@verlag-jungewissenschaft.de
Redaktion:
Thorsten Kretschmer, Katharina Psolka
Areti Karathanasi
Erscheinungsweise:
vierteljährlich
Preis:
30,00 € zzgl. Versand für 4 Ausgaben;
Schüler, Studenten, Referendare zahlen nur
20,00 € zzgl. Versand; Einzelpreis: 9,50 €
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Neuer Zollhof 3, 40221 Düsseldorf
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Marketing/Kooperationen:
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Telefon (02 11) 38 54 89 12
Editorial Magazin
Vielen Dank allen Firmen und
Unternehmen, die mit Patenschaftsabonnements
in die Zukunft investieren:
Prof. Dr. Wilfried Kuhn,
Villmar/Gießen
Physikalisch
Technische
Bundesanstalt
Braunschweig und Berlin
Physikalisch-Technische
Bundesanstalt,
Braunschweig und Berlin
Mepha Pharma AG,
Aesch (Schweiz)
Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Braunschweig und Berlin
Siemens AG,
München
Carl Zeiss AG,
Oberkochen
Arbeitgeberverband
Gesamtmetall e.V., Berlin
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Druck:
Clasen satz & druck ohg,
Spielberger Weg 58, 40474 Düsseldorf
Geschäftsbedingungen:
Es gelten die Allgemeinen
Geschäftsbedingungen des Verlags
Junge Wissenschaft, Athanasios Roussidis
ISSN 0179-8529
Robert Bosch GmbH,
Stuttgart
Wilhelm und Else
Heraeus-Stiftung,
Hanau
Deutsche
Hochschulwerbung
A. Roussidis e. K.,
Düsseldorf
DSW Deutsche
Schülerwerbung GmbH,
Düsseldorf
Universität Bonn,
Bonn
Physikalisch-Techni
Braunschweig und Berlin
Young Researcher 3

Inhalt
Vorwort/Impressum 3
Inhalt 5
Neues 6–11
Ein präziser Tacho
für die Astronomie 6
Warum Riesensaurier
so groß wurden 7
Leichtere Autos mit einem
Materialverbund aus
Aluminium und Magnesium 8
Zündkerze mit Laserlicht 9
Hybridtechnik für
bestehende Fahrzeugkonzepte 10
Wie aus Jungforschern
junge Wissenschaftler werden 11
Erratum 11
Magazin - Teil I 12-16
Die deutsche Nationale
Akademie der Wissenschaften 12
Science in Communication –
Weiterbildung in Wissenschaft
und Forschung 13
Als Mathematikerin
im interdisziplinären Team 14
Wissenschaftsjahr 2009:
Eine Terminauswahl 15
Jugend forscht 16-57
Wenn Pflanzen rotieren 16
Schillernde Verwitterung 26
Physikalische Spielerei
oder mehr? 34
Roter Wein ist „in“ 42
Wie eine
Kaulquappe im Waaser 52
Magazin - Teil II 58-76
Das Auto der Zukunft –
Innovationen,
Entwicklungen, Trends 58
Am Auto der
Zukunft mitentwickeln 60
Studienführer Automotive 62
uniKIK –
ein Bindeglied zwischen
Schule und Hochschule 68
Die Leibniz Universität Hannover –
Moderne Forschung in
Traditionsgemäuern 71
Literaturtipps 73
4 Junge Wissenschaft 81 // 3/2008 // Inhalt
S. 12
S. 14
S. 16
S. 26
S. 34
S. 42
S. 52
Die Leopoldina
Seit Juli 2008 hat Deutschland eine Nationale Akademie der
Wissenschaften − die Leopoldina in Halle an der Saale. Was in
anderen Ländern lange etabliert ist, wurde hier erst durch die
Bundesbildungsministerin Annette Schavan und die Wissenschaftskonferenz
von Bund und Ländern möglich.
Als Mathematikerin im interdisziplinären Team
Wir berichten über eine junge Mathematikerin, die die Einsatzmöglichkeiten
von „Gentelligenten Bauteilen“ in der Fahrzeugtechnik
erforscht. Mit Hilfe ausgewählter Werkstoffe sollen so
einzelne Bauteile Autofahrer in Zukunft über ihren Zustand informieren.
Wenn Pflanzen rotieren
Wie reagieren Pflanzen auf veränderte Beschleunigungsverhältnisse?
Für diese Frage muss man nicht in den Weltraum,
auch mit intelligenten Versuchen auf der Erde gibt es noch
neue Erkenntnisse.
Autoren: Samuel M. Fink, Andrés Kroker
Schillernde Verwitterung
Untersucht wurden die Verwitterungsprozesse, die auf der
Halde eines ehemaligen Nickelbergwerks ablaufen. Dabei
wurde der sekundäre Mineralbestand mit dem primären verglichen.
Außerdem konnte ich sechs Minerale für die Lokalität
Sohland/Spree neu beschreiben.
Physikalische Spielerei oder mehr?
Das thermomotorische Rad ist eine Wärmekraftmaschine, die
kleine Temperaturdifferenzen, wie sie bei der Verdunstung von
Wasser entstehen, ausnutzt, indem es sie in mechanische
Arbeit umwandelt.
Autoren: Flurin Hänseler, Petros Papadopoulos
Roter Wein ist „in“
Der Verbraucher bevorzugt sehr farbintensive Rotweine. Für
die relativ neue Sorte Domina wird untersucht, welche Farbstoffextraktionsmethoden
bei der Weinherstellung hierfür in
Frage kommen.
Autor: Dominik Herzog
Wie eine Kaulquappe im Wasser
Der Roboter schlängelt sich wie eine Kaulquappe durchs Wasser.
Möglich wird dies durch Bewegungsbausteine aus einer
Formgedächtnislegierung und einer autonomen Steuerung.
Autoren: Niclas Müller, Philipp Jäger
Kaufungen

S. 62
S. 68
S. 71
Studienführer Automotive
2009 ist das Jahr der Jubiläen. Deutschland
feiert 60 Jahre Gründung der Bundesrepublik
und den 20. Jahrestag des
Falls der Berliner Mauer.
Im Jahr der Jubiläen zeigt das Wissenschaftsjahr
2009, welche Rolle Wissenschaft
und Forschung für die Menschen in
Deutschland spielen – gestern, heute
und in Zukunft. Soziale Marktwirtschaft,
Faxgerät oder MP3-Format: Die Erfolge
sind aus dem Alltag der Menschen in
Deutschland nicht mehr wegzudenken.
Dies zu vermitteln, ist ein Ziel des zehnten
Wissenschaftsjahres.
Das Thema des Wissenschaftsjahres 2009
– Forschungsexpedition Deutschland –
stellt den Pioniergeist der Forschung in den
Mittelpunkt: Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler überwinden Grenzen
und sind Wegbereiter der Welt von morgen.
Mit Kreativität, Neugierde und Beharrlichkeit
wagen sie Expeditionen in unbekanntes
Terrain. In den Amazonas ebenso
An welchen Hochschulen lassen sich Fahrzeugtechnik, Kraftfahrtwesen
oder Automobildesign studieren? Passend zu unserem
Schwerpunkt „Automotive“ haben wir die wichtigsten
Studiengänge bundesweit zum Thema übersichtlich zusammengestellt.
uniKIK –
ein Bindeglied zwischen Schule und Hochschule
An Schulen besteht häufig nicht die Möglichkeit, die spannenden
Besonderheiten von mathematischen und naturwissenschaftlichen
Themen und beruflichen Fachrichtungen aufzuzeigen.
Die Initiative uniKIK bietet hier Abhilfe.
Die Leibniz Universität Hannover –
Moderne Forschung in Traditionsgemäuern
An der Leibniz Universität Hannover studieren mehr als 21.000
Studierende an neuen Fakultäten. Mit dem Produktionstechnischen
Zentrum (PZH) in Garbsen vereint die Universität
Grundlagenforschung, industrielle Entwicklung und Beratung
mit der praxisorientierten Ausbildung ihrer Studierenden.
wie in die Welt der kleinsten Teilchen.
Gleichzeitig ist die „Forschungsexpedition
Deutschland“ eine Einladung an alle
Bürgerinnen und Bürger, ihre eigene
Expedition zu unternehmen – durch die
Labore und Denkfabriken der Republik.
Die Forscherteams in Hochschulen, außer-
universitären Forschungseinrichtungen und
Unternehmen laden alle Interessierten zu
einem Blick über die Schulter ein.
Die Junge Wissenschaft wird als Medienpartner
das Wissenschaftsjahres 2009
begleiten und regelmäßig über das Abenteuer
Forschung und über Termine und
Veranstaltungen der Forschungsexpedition
Deutschland berichten.
Junge Wissenschaft-
Jugend forscht in Natur und Technik
Junge Wissenschaft veröffentlicht
Originalbeiträge junger Autoren bis zum
Alter von 23 Jahren mit anspruchsvollen
Themen aus allen Bereichen der
Naturwissenschaften und Technik.
Gründungsherausgeber:
Prof. Dr. rer. nat. Paul Dobrinski
Herausgeber:
Prof. Dr. Manfred Euler
Dr. Dr. Jens Simon
Dr.-Ing. Sabine Walter
Beirat:
Dr. J. Georg Bednorz
Nobelpreisträger
IBM Research Division
Forschungslaboratorium Zürich
Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c.
Manfred Eigen
Nobelpreisträger,
Max-Planck-Institut für
Biophysikalische Chemie,
Göttingen
Prof. Dr. Gerhard Ertl
Nobelpreisträger
Fritz-Haber-Institut der
Max-Planck-Gesellschaft, Berlin
Prof. Dr. Ernst O. Göbel
Präsident der Physikalisch-
Technischen Bundesanstalt,
Braunschweig und Berlin
Dr. Uwe Groth
Dr. Groth und Partner
Unternehmensberatung
VDI Projektleitung
„Jugend entdeckt Technik“
Prof. Dr. Elke Hartmann
Universität Halle
VDI Bereichsvorstand
„Technik und Bildung“
Dr. Uta Krautkrämer-Wagner
Geschäftsführerin der Stiftung
„Jugend forscht“ e. V.,
Hamburg
Inhalt
Prof. Dr. Bernd Ralle
Schriftführer der Zeitschrift MNU,
Fachbereich Chemie,
Universität Dortmund
Wolfgang Scheunemann
Geschäftsführer der dokeo GmbH,
Stuttgart
Young Researcher 5

Paläontologie
Warum Riesendinosaurier so groß wurden
Sauropoden waren mit einer Körperlänge
von fast 40 Metern, einer Höhe von 17
Metern und einem Gewicht von bis zu 100
Tonnen die größten Landtiere, die je die
Erde bewohnten. Sie bildeten nicht nur 120
verschiedene Gattungen aus, sondern dominierten
auch die terrestrischen Ökosysteme
ihrer Zeit über 100 Millionen Jahre
lang – länger als alle anderen Lebewesen.
Wenn Pflanzen fressende Säugetiere jemals
gleich erfolgreich sein wollen, müssen sie
ihre gegenwärtige Überlebenszeit auf der
Erde noch einmal verdoppeln.
Schlucken statt kauen
Der Bonner Paläontologe Professor
Dr. Martin Sander und Privatdozent
Dr. Marcus Clauss beschreiben, warum die
Sauropoden so groß werden konnten. Im
Gegensatz zu Säugetieren wiesen die Sauropoden
die evolutionsgeschichtlich „altmodische“
Eigenschaft auf, dass sie ihr Futter
nicht kauten. Sie hatten keine Zähne, die
den Kopf mit steigendem Körpergewicht
überproportional größer machen. Die Hälse
der Giraffe oder des Kamels sind im Vergleich
zu den Sauropoden-Hälsen extrem
kurz. Sauropoden erledigten also die Verdauung
durch eine lange Verweildauer der
Nahrung in ihren riesigen Därmen.
Sauropoden hatten noch eine andere „altmodische“
Eigenschaft – sie legten Eier.
Die für die Fortpflanzung benötigte Energie
wurde nicht in ein einziges, gut gehütetes
Jungtier gesteckt, sondern in zahlreiche
Nachkommen. Wenn eine Naturkatastrophe
die Population deutlich reduzierte, konnten
so wenige Elterntiere rasch Nachkommen
produzieren. „Dies ist ein wichtiger Grund
für den langen, bisher ungebrochenen Überlebensrekord
des Modells Dinosaurier“,
erklärt Marcus Clauss.
Vogelartige Lungen
Eine Eigenschaft der Sauropoden und einiger
anderer Dinosaurier war jedoch hoch
entwickelt und findet sein Äquivalent im
Tierreich wohl nur bei Vögeln. Das Lungensystem
von Vögeln ist durch verschieden
große Luftsäcke in ihrem Körper gekenn-
zeichnet, die auch in die Knochen hineinreichen
und diese dadurch leichter machen.
In Sauropoden-Knochen, vor allem in den
Halswirbeln, wurden zahlreiche Hinweise auf
eine solche „Pneumatisierung“ gefunden.
Diese hocheffektiven Lungen könnten zudem
eine hohe Stoffwechselrate, insbesondere
bei jungen Tieren, ermöglicht haben.
Die Stoffwechselrate war altersabhängig
Eine letzte, vermeintlich hoch entwickelte
Eigenschaft wird für die Sauropoden diskutiert
– nämlich eine Stoffwechselrate, die
sich im Laufe der Entwicklung vom
Jungtier zum erwachsenen Stadi-
Neues
Dinosaurier werden in der Regel als eine Sackgasse der Evolution betrachtet. Ihr noch immer nicht vollends erklärtes
Aussterben verleitet gerne zu der Ansicht, sie seien keine wirklich erfolgreiche Wirbeltier-Gruppe gewesen. Untersuchungen
zeigen jedoch, dass ihr einzigartiger Gigantismus nur durch einen besonders angepassten Körperbau möglich
war.
7 Young Researcher
Die riesigen Ausmaße von Sauriern beeindrucken
uns „kleine“ Menschen immer wie-
Neues
um deutlich verändert.
Ein Äquivalent dazu ist im heutigen Tierreich
nicht bekannt. Diese Eigenschaft kann nicht
anhand von fossilen Funden belegt werden,
sondern ergibt sich aus einem logischen
Dilemma: die Wachstumsraten der Sauropoden
waren enorm und denen von Säuge-
tieren vergleichbar – das weiß man aus
Untersuchungen von Wachstumszonen
am Knochen. Ein 10 Kilogramm schwerer
Schlüpfling erreichte ein Körpergewicht von
bis zu 30 Tonnen innerhalb von ca. 20 Jahren.
Ein solches Wachstum ist ohne eine
säugetierähnliche Stoffwechselrate nicht
denkbar.
Berechnungen zeigen jedoch, dass ein
ausgewachsener Sauropode selbst mit der
vergrößerten inneren Oberfläche der Lunge
mit einem Säugetier-Stoffwechsel überhitzen
würde. „Die einfachste Erklärung wäre,
dass bei diesen Tieren die Stoffwechselrate
mit zunehmender Körpergröße absinkt“,
sagt der Bonner Paläontologe Martin Sande.
Der Gigantismus der Sauropoden lässt sich
somit aus einer Kombination von evolutionsgeschichtlich
alten Eigenschaften und
hochmodernen Anpassungen erklären.

Jugend forscht
Jugend forscht
Wenn Pflanzen rotieren
Einfluss veränderter Schwerefeldbedingungen auf das Wachstum von Kressekeimlingen
Wir beschäftigten uns mit der Fragestellung, welche Mechanismen in der Pflanze das gravitropistische Wachstum
steuern, bzw. wie Pflanzen auf eine Änderung des Erdschwerefeldes reagieren, beispielsweise durch eine Erhöhung
der wirkenden Beschleunigung. Ferner untersuchten wir die Wirkung anderer mechanischer Stressfaktoren auf das
Wachstum von Kressekeimlingen.
1 Einführung
„Das Grüne immer nach oben!“, so lautet
nach einem alten Witz die notwendige ständige
Ermahnung an Ostfriesen, wenn sie Bäume
pflanzen wollen. Wir lachen darüber, weil
es uns als völlig selbstverständlich erscheint,
dass bei Pflanzen die Wurzel nach unten und
der grüne Spross nach oben wachsen. Aber
woher wissen die Pflanzen eigentlich, wo oben
und unten ist, und zwar auch in Abwesenheit
von Licht?
Diese Frage hat Forscher schon seit langer Zeit
Samuel M. Fink, *1989
St. Peter
Andrés Kroker, *1989
Kirchzarten
Schule:
Marie-Curie-Gymnasium,
Kirchzarten
Eingang der Arbeit:
Oktober 2007
Zur Veröffentlichung angenommen:
Februar 2008
16 Junge Wissenschaft 81 // 3/2008 // Wenn Pflanzen rotieren
beschäftigt und bereits Charles Darwin konnte
nachweisen, dass insbesondere die Wurzelspitzen
in empfindlicher Weise die Schwerkraft
wahrnehmen können. Später fand u. a.
Haberlandt (1900) [5] heraus, dass in einigen
Zellen der Wurzelspitzen, den Statocyten,
sowie der Endodermis des Sprosses (Stärkescheide)
leicht verlagerbare stärkehaltige
Plastiden (Statolithen) vorhanden sind, die
sich bei Lageänderung immer wieder in Richtung
der Schwerkraft verschieben und damit
der Pflanze ein entsprechendes Signal geben,
worauf sie mit verändertem Wachstum Wurzel
und Spross wieder vertikal ausrichten kann.
Die Wurzel reagiert mit ihrem Wachstum
dabei in Richtung der Schwerkraft (positiver
Gravitropismus), während demgegenüber
der Spross entgegengesetzt zur Schwerkraft
wächst (negativer Gravitropismus). Diese
grundlegenden Steuermechanismen konnten
seither wiederholt bestätigt werden (z. B. [2],
[11], [12], [13]).
In den letzten Jahren ist dieses Thema wieder
verstärkt aufgegriffen worden, da neue technische
Untersuchungsansätze möglich wurden.
Dazu zählt etwa die Manipulation von
Statolithen durch Laser oder Magnetfelder,

die Beobachtung genetisch veränderter Pflanzen
ohne Stärkebildung, und vor allem Versuche
mit Pflanzen unter Schwerelosigkeit bei
Raketenflügen und in Raumstationen [15].
Unterschiedliche Ansätze konnten dabei stets
die zentrale Rolle der Statolithen nachweisen
(vgl. [1], [2], [3], [11]). Allerdings können sich
teilweise auch einzelne isolierte Pflanzenzellen
ohne ausgesprochene Statolithen im Schwerefeld
orientieren, so dass als weitere Möglichkeit
der direkte Druck des gesamten Protoplasten
als Sensormechanismus diskutiert wird (z. B.
[8], [2]).
In beiden Fällen scheinen die entsprechenden
Druckveränderungen über mechanosensitive
Ionenkanäle und der Freisetzung von „second
messengers“ (wie z. B. Ca 2+ ) entsprechende
Kaskaden von physiologischen Reaktionen
hervorzurufen, die letztlich in entsprechende
Wachstumsreaktionen münden. Hier sind
aber viele Interaktionen noch unbekannt, wie
etwa die Unterscheidung von Schwerkraftreizen
und anderen mechanischen Reizen, die
genaue Rolle des Cytoskelettes oder die Beteiligung
von Phytohormonen (Auxine, Ethylen
etc.), welche letztlich die Zellstreckung und
-differenzierung in den Wachstumszonen bewirken.
Als wir uns für diese Fragen zu interessieren
begannen, wurde uns schnell klar, dass unsere
eigenen technischen Möglichkeiten hier natürlich
nicht mithalten konnten, da wir weder
Zugang zu Laserpinzetten noch zu genmanipulierten
Pflanzen oder gar zu einer Raumstation
(für Untersuchungen unter Bedingungen von
Mikrogravitation) hatten. Trotzdem wollten
wir versuchen, ob nicht auch mit einfacheren
Versuchsanordnungen noch neue Erkenntnisse
zu gewinnen seien. Dabei interessierten wir uns
sowohl für die unmittelbare Wahrnehmung
des Schwerkraftreizes als auch für die biomechanischen
Konsequenzen im Hinblick auf
Veränderungen in Wachstum und Differenzierung
der Pflanzen. Da es zudem Hinweise gibt,
dass die Graviperzeption nur ein Spezialfall der
allgemeineren Wahrnehmung mechanischer
Reize (Mechanoperzeption) in Pflanzen ist,
wollten wir zudem weitere mechanische Belastungen
(statischen und dynamischen Druck)
in die Experimente einbeziehen. Als zentralen
Untersuchungsansatz wählten wir dabei das
Wachstum unter erhöhter Schwerkraft (Hypergravitation);
nachdem ein Mensch eine erhöhte
Erdbeschleunigung von über 4 g nicht
über längere Zeit überleben kann, schien das
Verhalten von Pflanzen hier von potenziellem
Interesse zu sein.
2 Materialien und Methoden
2.1 Materialien
Für unsere Versuche benutzten wir als Versuchspflanze
die Gartenkresse (Lepidium sativum),
da diese Pflanze rasch keimt, schnell
wächst und leicht zu pflegen ist. Als Boden
und Wasserspeicher verwendeten wir normale
Wattepads mit einem Durchmesser von 5
cm, die in jeder Drogerie erhältlich sind. Die
Keimlinge wurden in 100 ml Bechergläsern
angezogen. Diese Bechergläser wurden mit
Frischhaltefolie abgedeckt, um die Austrocknung
der Keimlinge zu verhindern. Die Samen
wurden angesetzt, mit 14 ml Leitungswasser
gegossen und anschließend mit Frischhaltefolie
versiegelt. Diese wurde während des
gesamten Versuches nicht entfernt, um das
Entweichen von Wasserdampf oder anderer
Gase zu verhindern. Bei späteren Versuchen
(vgl. Kapitel 2.3) wurden statt Bechergläsern
Petrischalen aus Kunststoff mit ähnlichem
Durchmesser verwendet.
Um den Faktor Licht aus unseren Versuchen
auszuschließen, führten wir alle Versuche im
Dunkeln durch. Dazu durchgeführte Vorversuche
zeigten ein weiteres Phänomen, nämlich,
dass die im Dunkeln gezogenen Pflanzen
ein viel schnelleres Längenwachstum aufwiesen
als die im Licht angezogenen Referenzproben.
Außerdem bildeten die Pflanzen kein
Chlorophyll, blieben also gelblich. Durch die
Aufzucht im Dunkeln hatten wir also erstens
den störenden Faktor Licht ausgeschlossen
und brauchten zudem weniger Zeit für die
einzelnen Versuche, bis die Pflanzen groß genug
waren.
Bei den Zentrifugations-Versuchen wurden
die in den Bechergläsern angesetzten Samen
Abb. 1: Zentrifuge mit eingespannten Proben
Jugend forscht
Jugend forscht
unmittelbar in die Zentrifuge eingespannt,
so dass bereits die Keimung unter den veränderten
Beschleunigungskräften erfolgte.
2.2 Zentrifugation
Um die Massenbeschleunigung zu variieren,
verwendeten wir zwei verschiedene Zentrifugen,
mit denen unterschiedliche Zentrifugalbeschleunigungen
appliziert werden konnten.
Die Zentrifuge mit einem Durchmesser von
0,12 m diente zu Versuchen mit maximal
15 g. In ihr können die Proben unter verschiedenen
Winkeln eingespannt werden (vgl.
Abb. 1). Mit der zweiten Zentrifuge (Durchmesser
0,075 m) können Beschleunigungen
von bis zu 82 g erreicht werden. Beide Zentrifugen
funktionieren vom Prinzip her ähnlich.
Ein Motor mit variabler Umdrehungszahl
dreht eine Scheibe in waagrechter Lage.
Zur Berechnung der auftretenden Beschleunigung
verwendeten wir folgende Formeln [7]:
a = v²/r mit v = 2πr f
wobei
a Zentrifugalbeschleunigung
v Radialgeschwindigkeit der Zentrifuge
f Umdrehungen pro Sekunde
g Erdbeschleunigung (9,81 m/s²)
r Radius der Zentrifuge
Natürlich liefert die Berechnung der Beschleunigung
einen Wert, der sich auf den Abstand
des Wattepads zum Drehmittelpunkt bezieht,
der Abstand der Sprossabschnitte zum Mittelpunkt
variiert je nach Wachstumsstadium.
Somit sinkt die auf die Pflanze wirkende Beschleunigung,
je weiter man sich in Richtung
Young Researcher 17

Jugend forscht
Jugend forscht
der Kotyledonen bewegt, bzw. sinkt, je weiter
man sich der Wurzelspitze nähert.
Durch die Beschleunigung in der Zentrifuge
wird nun ein im Verhältnis zur normalen
Erdanziehungskraft gekipptes Schwerefeld
appliziert. Die Pflanze nimmt diese neue Beschleunigung
(siehe Abb. 2) als Orientierung
für ihr Richtungswachstum an [12].
Abb. 2: Bestimmung der resultierenden Beschleunigung
2.2.1 Mäßig erhöhte Beschleunigung
(4,2 g)
Um die Reaktion der Keimlinge auf erhöhte
Beschleunigung (Hypergravitation) zu überprüfen,
wurden die Gefäße mit den Samen in
unterschiedlichen Winkeln in die Zentrifuge
(Abb. 1) eingespannt und auf eine Zentrifugalbeschleunigung
von 4,2 g gebracht. Unter
diesen Bedingungen keimten und wuchsen
die Pflanzen 4 Tage lang, bis sie eine Länge
von ca. 4,5 cm erreicht hatten. Anschließend
wurde die Länge des Hypocotyls mit derjenigen
der Referenzproben verglichen.
18 Junge Wissenschaft 81 // 3/2008 // Wenn Pflanzen rotieren
2.2.2 Stark erhöhte Beschleunigung
(82 g)
Für eine weitere Steigerung der Beschleunigungskräfte
wurden die Gefäße mit den Samen
in der nächsten Versuchsreihe mithilfe
der zweiten Zentrifuge (r = 0,075 m) in einem
fixen Winkel von 90 o auf eine Beschleunigung
von 82 g gebracht. Diese Proben keimten und
wuchsen 4 oder 6 Tage lang unter diesen Bedingungen.
Anschließend folgten der Längenvergleich
mit der Vergleichsprobe sowie die
Probennahme von Wurzeln und Hypokotylen
für die mikroskopischen Untersuchungen. Bei
einem weiteren Versuch wurden bei einigen
Proben nach 4 Tagen die Wurzelspitzen abgeschnitten
und die Pflanzen weitere 2 Tage in
der laufenden Zentrifuge kultiviert; in dieser
Zeit kam es noch nicht zu einer Regeneration
der Wurzelspitzen.
2.3 Weitere mechanische Stressfaktoren
Um außer der Hypergravitation noch weitere
mechanische Stressfaktoren zu untersuchen
und die Ergebnisse dieser Untersuchungen
mit den Ergebnissen aus dem Zentrifugenversuch
zu vergleichen, setzten wir die Pflanzen
mechanischer Dauerbelastung durch
Gewichte (statische Belastung) sowie dynamischer
Druckbelastung durch den Druckimpulsgenerator
(DIG) aus (Abb. 4).
2.3.1 Statische Belastung
Bei diesem Versuch wurden die Samen in
kleinen Glasschalen mit unterschiedlichen
Abb. 3: Proben unter Gewichtsbelastung. Es bildeten sich grüne Kotyledonen wegen zeitweiligen Lichteinflusses
Abb. 4: Der Druckimpulsgenerator
Gewichten beschwert (200, 500 und 1000
Gramm) und mussten in der Dunkelheit
4 - 6 Tage lang gegen diese Belastung anwachsen.
Anschließend wurden wiederum Querschnitte
des Hypocotyls angefertigt und diese
mit den Schnitten der beschleunigten Proben
aus der Zentrifuge verglichen, um eventuelle
Ähnlichkeiten in der Reaktion bzw. Anpassung
festzustellen. Es wurde darauf geachtet,
dass die Watte nur feucht, aber nicht nass war,
damit die belasteten Samen nicht völlig im
Wasser lagen und unter Sauerstoffmangel litten;
zudem wurden die Gewichte regelmäßig
zur Belüftung kurz entfernt.
2.3.2 Dynamische Belastung
Um auch dynamische Belastung ausüben zu
können, konstruierten wir eine Apparatur,
einen so genannten Druckimpulsgenerator
(kurz DIG), der die keimenden Pflanzen in
gewissen Abständen zu Boden drückte und
anschließend wieder entlastete. Für unsere
Versuche ließen wir die Keimlinge in 1 Minute
ca. 4-mal für 2 Sekunden zusammendrücken.
Dabei befanden sich die Pflanzen
jeweils seit ihrer Keimung unter dieser Belastung
und wurden nach 4 – 6 Tagen für die
weitere Auswertung geerntet.
2.4 Ausübung mechanischer Belastung
durch chemische Faktoren
2.4.1 Amylase-Behandlung
Um die Theorie zu überprüfen, wonach
Stärkekörnchen in der Wurzelspitze das
Richtungswachstum der Wurzel bestimmen,

stellten wir unsere Proben sowie die Referenzproben
auf den Kopf (bei 1 g), ebenfalls in der
Dunkelkammer. Somit wuchsen die Wurzeln
senkrecht nach unten durch die Luft. Nach
2 Tagen, als die Wurzeln eine Länge von ca.
3 cm erreicht hatten, wurden die vordersten
2 mm der Wurzelspitze entfernt. Nun sollte
laut der Theorie das Richtungswachstum der
Wurzel gestört sein. Die Beobachtung folgte
nach weiteren 3 Tagen. Auf diesen Versuch
folgte außerdem eine mikroskopische Untersuchung
der Wurzelspitze. Zu diesem Zweck
wurden die Wurzelspitzen mit Iod-Kaliumiodid-Lösung
(Stärkenachweis) angefärbt und
unter dem Lichtmikroskop untersucht (siehe
Auswertung).
Um zusätzlich die Statolithen in der gesamten
Pflanze zu entfernen und die entsprechende
Wirkung zu überprüfen, versetzten wir das
Wasser im Probengläschen mit pflanzlicher
Amylase (1 %), welche bekanntermaßen in der
Lage ist, Stärke aufzulösen. Da es sich bei der
Amylase jedoch um ein verhältnismäßig großes
Molekül handelt, musste die Pflanze zusätzlich
mit Dimethylsulfoxid bzw. Triton X-100 behandelt
werden (auch im Wasser gelöst), um
die Zellmembran permeabler zu machen; die
Kontrollen wurden mit den gleichen Stoffen in
Wasser kultiviert, jedoch ohne Amylase.
2.4.2 Messung der Ethenproduktion bei
82 g
Da bei der Anpassungsreaktion Hormone in
der Regel eine wichtige Rolle spielen, wollten
wir wissen, um welche Hormone es sich handelt
und inwiefern diese das Wachstum der
Pflanze beeinflussen. Bei den Hormonen handelt
es sich unter anderem um Ethen (Ethylen),
ein wichtiges Pflanzenhormon, das unter
verschiedenen Stresssituationen ausgeschüttet
wird.
Um die chemischen Vorgänge bei den Anpassungsreaktionen
der Pflanze zu untersuchen,
wurde der Ethengehalt in Proben gemessen,
die 4 Tage lang einer Hypergravitation von
82 g ausgesetzt gewesen waren, um eventuelle
Abweichungen der Gaskonzentration im
Vergleich zu der Vergleichsprobe festzustellen.
Da die Proben mit einer Plastikfolie luftdicht
versiegelt waren, reicherte sich das entstehende
Ethen in dem Becherglas an. Für die Ethenmessung
wurden Gasmessstäbchen verwendet,
die speziell auf Ethen reagieren und die Ethenkonzentration
der Luft von 50 bis ca. 2500
ppm messen können.
Zur Messung wurde über die Folie über der
Probe eine elastische Membran gespannt. Wir
benutzten hierfür Kondome, die unseren Ansprüchen
durchaus genügten. An den Gasmessstäbchen
wurde vorne eine Injektionsnadel befestigt
und die Einstichstelle in der Membran
mit Silikon verstärkt, um es vor dem Platzen
zu schützen. Für die Gasmessung wurden Gasmessstäbchen
der Firma ACE kombiniert mit
einer Handpumpe von DRÄGER verwendet.
2.4.3 Behandlung von Proben mit Ethen
Zur Untersuchung der Reaktion der Keimlinge
auf einen hohen Ethengehalt ihrer
Umgebungsluft wurden nicht zentrifugierte
Proben mit Dosen Ethengas behandelt und
anschließend die Veränderung der Zellstruktur
unter dem Mikroskop untersucht. Um in den
Probegläschen eine ethenhaltige Atmosphäre
zu schaffen, wurde der kommerzielle Wuchsregulator
„Camposan“ verwendet, welcher einen
pH-Wert von Null hat und bei der Neutralisation
große Mengen an Ethen an die Umgebungsluft
abgibt. Der Stoff kommt ursprünglich
aus der Landwirtschaft und wird dort
verwendet, um Pflanzen zu stabilisieren, d. h.
die Zellwände zu verdicken. Somit erreichten
wir Konzentrationen von bis zu 200 ppm.
2.5 Auswertung
2.5.1 Statolithennachweis
Ein Teil der Proben wurde direkt im lebenden
Zustand unter das Mikroskop gebracht, meist
in einem Tropfen Iod-Kaliumiodid-Lösung
(Lugolsche Lösung) zur Anfärbung der Stärkekörner.
Zur gleichzeitigen Aufhellung wurde
teilweise auch die Kombination mit Chloralhydrat
in Form von Chloraljodid nach Meyer
[9] verwandt.
2.5.2 Einbettung und Färbung der
Proben
Für die dünneren Schnitte wurden 4 – 6 mm
lange Segmente von Hypocotyl und Wurzeln
mit dem Skalpell herausgeschnitten, in gepufferter
Glutaraldehyd-Lösung (4 % bei pH
7,2) fixiert und anschließend in aufsteigender
Alkoholreihe entwässert. Sodann wurden
die Proben in einen Methacrylat-Kunststoff
eingebettet. Schnitte wurden in eine Dicke
von 3 – 6 µm an einem Rotationsmikrotom
(Leica) mit Hartmetallmesser hergestellt, anschließend
mit Acridinorange (0,05 %) oder
Fluorescein-Isothiocyanat (FITC, 0,1 %) ge-
Jugend forscht
Jugend forscht
färbt und letztlich mittels DePeX und Deckgläschen
auf Objektträgern eingedeckt.
2.5.3 Mikroskopie
Die Totalpräparate von Wurzeln, Hypocotylen
und Keimblättern zur Beobachtung der
Stärkeverteilung wurden direkt im Durchlicht
mit einem Leitz Orthoplan-Mikroskop
oder einem Zeiss Axiostar-Kursmikroskop beobachtet;
fotografiert wurde mit einer Nikon
D 200-Digitalkamera mit entsprechendem
Adapter. Die Fluoreszenzuntersuchungen erfolgten
an der Universität Freiburg mit einem
Zeiss Axioplan 2-Forschungsmikroskop unter
Blaulichtanregung. Für die Lasermikroskopie
kam dort ein Zeiss LSM 510 zum Einsatz.
2.5.4 Längenmessung
Zur Längenmessung von Keimlingen wurde
gewöhnliches Millimeterpapier unter eine
Petrischale geklebt und die Keimlinge in der
Petrischale von Hand ausgemessen. Die Statistiken
zu den Längemessungen sowie Mittelwerte
und Standardabweichungen wurden
mit Excel erstellt und grafisch dargestellt.
3 Ergebnisse
3.1 Normales Wachstum von Kressekeimlingen
Die sichtbare Keimung der Pflanze beginnt
bereits nach ca.12 Stunden. Als erstes wird
die Keimwurzel ausgebildet, anschließend
brechen das Hypocotyl sowie die Kotyledonen
aus dem Samen. Nach der üblichen Versuchsdauer
von 4 – 6 Tagen waren die Hypocotyle
40 – 60 mm lang und die Keimwurzel
30 – 50 mm. Durch Anfärbung der Stärke
konnten jeweils in der Wurzelspitze (Calyptra),
im Hypocotyl (dort in der Leitbündelscheide
= Endodermis) sowie in den Kotyledonen
Amyloplasten festgestellt werden.
Abb. 5: Querschnitt des Hypocotyls einer 6 Tage alten
Kressepflanze, gefärbt mit Acridinorange
Young Researcher 19

Jugend forscht
Jugend forscht
3.2 Zentrifugation
3.2.1 Mäßig erhöhte Beschleunigung
(4,2-fach)
Die Pflanzen wuchsen, wie erwartet, senkrecht
zur resultierenden Gesamtbeschleunigung,
also hier im 65 ° Winkel zur Erde.
Bei dieser Beschleunigung ließen sich an der
Pflanze keine äußeren Veränderungen feststellen.
Längenmessungen ergaben, dass sich die
Keimlinge der Versuchsprobe von den Keimlingen
der Referenzprobe auch in ihrer Länge
kaum unterschieden. Die entstandenen Abweichungen
von 1 – 2 mm sind vermutlich
auf natürliche Unterschiede sowie auf leichte
Messfehler zurückzuführen, deuten aber auf
keine eindeutige Anpassungsreaktion durch
Längenveränderung der Pflanzen hin. Die
Erwartung, die Keimlinge würden nicht bzw.
schlechter wachsen, erfüllte sich nicht.
Abb. 6: Morphologie zentrifugierter und normaler Kressekeimlinge
3.2.2 Stark erhöhte Beschleunigung
(82-fach)
Selbst bei einer Beschleunigung von 82 g
keimten und wuchsen die Pflanzen noch
fast normal. Das Wachstum der Hypocotyle
erfolgte auch hier immer noch entgegen der
Zentrifugalkraft; allerdings ließen sich nach
den Versuchen gewisse äußere und innere
Veränderungen der Keimlinge erkennen. Sie
wiesen schon makroskopisch leichte Verkrümmungen
auf (vgl. Abb. 6). Dieses Wuchsverhalten
änderte sich in keiner Weise, auch
wenn die Wurzelspitzen abgeschnitten waren.
Nach dem Ende der Zentrifugation waren die
Pflanzen in der Lage, ganz normal weiterzuwachsen
und die ursprünglichen Deformationen
sogar teilweise wieder auszugleichen.
Auch bei diesen Proben wurden Längenmessungen
am Hypocotyl vorgenommen, diesmal
waren die Versuchsproben aus der Zentri-
20 Junge Wissenschaft 81 // 3/2008 // Wenn Pflanzen rotieren
Abb. 7: Längenvergleich mit Standardabweichung nach 4 Tagen: bei 82 g zentrifugierte Proben und 1 g Vergleichsproben
fuge jedoch deutlich kürzer als die Vergleichsproben
(vgl. Abb. 7). Die Verkürzung sowie
die Verkrümmung der Keimlinge lassen sich
vermutlich auf die hohe Massenbeschleunigung,
die in der Zentrifuge herrschte, zurückführen.
Bei der Auswertung wurde die Länge
des Hypocotyls vom Wurzelansatz bis zu den
Kotyledonen von jeweils 100 Keimlingen gemessen.
Im Laser-Scanning-Mikroskop wies die zentrifugierte
Probe im Gegensatz zur Vergleichsprobe
deutliche Stauchungserscheinungen an
der Oberfläche (Epidermis) auf, jedoch keine
erkennbaren äußeren Verletzungen.
Bei dem Vergleich der inneren Strukturen der
Kressekeimlinge zeigten sich nun die in Abb. 8
und 9 dargestellten Veränderungen:
Auf der Abb. 8 ist deutlich zu erkennen, dass
sich in den zentrifugierten Pflanzen große
Hohlräume gebildet haben. Dies ist vermutlich
auf das Absterben von Zellen und Verletzungen,
die bereits im frühen Keimungsstadium
entstanden sind, zurückzuführen.
Ähnliche Veränderungen waren in fast allen
untersuchten Schnitten zu erkennen.
Bei stärkerer Vergrößerung (Abb. 9), die die
Zellstruktur besser zeigen, waren Veränderungen
im Bezug auf die Zellwanddicke festzustellen:
Auf den mikroskopischen Bildern
ist deutlich zu erkennen, dass die Zellwände
Abb. 8: a) Querschnitt der 1 g Vergleichsprobe (FITC-Färbung); b) Querschnitt einer mit 82 g zentrifugierten Probe
Abb. 9: a) Zellwände der 1 g Vergleichsprobe; b) Zellwände einer mit 82 g zentrifugierten Probe

Abb. 10: Endodermiszellen der 1 g Vergleichsprobe mit
stärkehaltigen Plastiden
Abb. 13: Amyloplasten in den Kotyledonen (1 g Vergleichsprobe)
Abb. 14: Amyloplasten in den Kotyledonen (aus der Zentrifuge
mit 82 g)
Abb. 15: Beschwerte Probe (Querschnitt Hypocotyl, Acridinorange)
Abb. 11: Verlagerung der Plastiden bei 82 g nach 0,5 min
der Pflanzen aus der Zentrifuge dicker als
diejenigen der Vergleichsprobe sind.
Nach Anfärbung mit Chloraljodid zeigten
sich in den Endodermiszellen des Hypocotyls
auffällige stärkehaltige Plastiden, welche wohl
als Statolithen interpretiert werden können.
Während bei den Kontrollpflanzen diese Statolithen
nur eine leichte Orientierung zu den
jeweiligen unteren Zellenden zeigten (Abb.
10), war schon nach kurzer Zentrifugation
bei 82 g eine zentrifugale Verlagerung zu erkennen
(Abb. 11), die nach längerer Zentrifugation
zu einer starken Anhäufung an den
jeweils distalen Enden der Endodermiszellen
führten (Abb. 12).
Die in den Blättern enthaltenen Amyloplasten
(Chloroplasten konnten sich wegen der
Aufzucht in Dunkelheit noch nicht bilden)
sind normalerweise kreisförmig am Rand der
Zelle angeordnet (Abb. 13). Bei den zentrifugierten
Proben waren die Amyloplasten
jedoch deutlich in die Richtung der Zentrifugalbeschleunigung
verschoben (Abb. 14).
Dies könnte daran liegen, dass das Cytoskelett
der Zelle bei den hohen wirkenden Kräften
nachgibt und die Organellen sich gemäß
der Beschleunigungsrichtung verschieben.
Dies konnte auch für den Zellkern beobachtet
werden, welcher jedoch nicht immer gut
angefärbt war.
3.3 Weitere mechanische Stressfaktoren
3.3.1 Belastung der Kressekeimlinge
durch Gewichte (statische Belastung)
Jugend forscht
Jugend forscht
Abb. 12: Verlagerung der Plastiden bei 82 g nach 2 min
Den Pflanzen gelang es nicht, die Gewichte
von 500 Gramm und 1000 Gramm anzuheben,
es ließen sich bei den hohen Belastungen
sogar mehrtägige Keimungsverzögerungen
beobachten. Das Gewicht von 200 Gramm
konnte von den keimenden Samen um einige
Millimeter angehoben werden.
Die randständigen Keimlinge suchten sich
den Weg der geringsten Belastung, d. h. sie
wuchsen, wenn möglich, an den Gewichten
vorbei. Im zentralen Bereich verblieben die
Keimlinge unter den Gewichten und zeigten
eine geringere Länge bei unregelmäßiger
Form.
Äußerlich ließen sich mit dem bloßen Auge
keine Verletzungen, wohl aber gewisse Deformationen
erkennen. Im mikroskopischen
Schnitt erschienen die Zellen teilweise stark
deformiert, jedoch nicht zerstört; auch das
Leitbündel wurde verformt (siehe Abb. 15,
die 1 g Vergleichsprobe ist in Abb. 5 dargestellt).
Wie bei den zentrifugierten Proben
ließen sich verdickte Zellwände erkennen;
besonders stark trat die Verdickung im unteren
Bereich auf. Es ist zu erkennen, dass die
Zellwanddicke innerhalb des Querschnitts
variiert.
3.3.2 Belastung der Kressekeimlinge
durch einen Druckimpulsgenerator (dynamische
Belastung)
Die durch den DIG belasteten Pflanzen
wuchsen bis auf eine Verkrümmung im
Hypocotylbereich normal. Es ließen sich
wiederum keine äußeren Verletzungen, aber
morphologische Deformationen erkennen.
Young Researcher 21

Jugend forscht
Jugend forscht
Abb. 16: Versuchsprobe aus DIG (Querschnitt Hypocotyl,
Acridinorange)
Die Querschnitte wiesen jedoch starke
Verformungen und Verletzungen auf; zudem
waren die Leitbündel deutlich stärker
lignifiziert (Abb. 16, die 1 g Vergleichsprobe
ist in Abb. 5 dargestellt).
3.4 Chemische Faktoren
3.4.1 Behandlung mit Amylase
Die in mit Amylase versetztem Wasser wachsenden
Keimlinge zeigten nach 1 – 2 Tagen
Abb. 17: Vergleichsprobe (links) und mit Amylase versetzte
Probe (rechts) nach 2 Tagen
22 Junge Wissenschaft 81 // 3/2008 // Wenn Pflanzen rotieren
deutliche Abweichungen im Wuchsverhalten
(allerdings gingen die Pflanzen nach ca.
4 Tagen ein, vermutlich aufgrund des Dimethylsulfoxids
bzw. des Triton X-100, welche
die Membranen auch für andere Stoffe permeabler
macht, die eigentlich nicht in die oder
aus der Pflanze gelangen sollten). 1-2 Tage
nach der Behandlung fielen die Hypocotyle
durch ungerichtetes Wachstum auf (Abb. 17)
und die Wurzelspitzen zeigten agravitrope
Krümmungen (Abb. 18) im Vergleich zu den
Kontrollen.
Bei der Betrachtung der Amyloplasten in den
Hypocotylen zeigten sich in der Kontrolle die
bekannten Häufungen in der Endodermis,
während in der Amylase-Variante die Stärkevorkommen
offensichtlich völlig aufgelöst waren.
Entsprechende Beobachtungen ergaben
sich auch hinsichtlich der Statolithen in den
Wurzelspitzen (siehe Abb. 19 – 21).
Abb. 19: Wurzelspitze nach 0 h Amylase-Behandlung
Abb. 20: Wurzelspitze nach 6 h Amylase-Behandlung
Ähnliche Beobachtungen ließen sich auch an
den Pflanzen machen, bei denen die Wurzelspitzen
abgeschnitten wurden. Nachdem die
Wurzelspitzen und somit die Statolithen entfernt
worden waren, begannen die Wurzeln
sich ohne erkennbare Vorzugsrichtung (agravitrop)
weiter zu entwickeln, während die
Wurzeln der Referenzproben weiterhin senkrecht
nach unten orientiert blieben. Nach ca.
2 – 3 Tagen normalisierte sich das Wachstum
jedoch wieder, da oberhalb der Wundflächen
neue Wurzeln gebildet worden waren.
3.4.2 Messung der Ethenproduktion bei
82 g
Bei den zentrifugierten Proben konnte eine
deutliche Zunahme der Ethenproduktion festgestellt
werden. Nach unseren Berechnungen
produziert ein Kressekeimling nach diesen
Ergebnissen täglich 0,125 ppm Ethen bei 82
g. Die Ethenproduktion der Vergleichsproben
war nicht zu messen, lag demnach unter dem
minimalen Messwert von 0,02 ppm pro Tag
und Pflanze. Die genaue Menge kann mit diesem
Verfahren nicht ermittelt werden, liegt jedoch
deutlich unter der Ethenproduktion der
beschleunigten Keimlinge.
3.4.3. Behandlung der Proben mit Ethen
Umgekehrt hat das Ethen (appliziert in Form
von Camposan) auch eine Wirkung auf das
Wachstumsverhalten der Pflanze. Zum einen
nahm die Zellwanddicke der Pflanzen in der
mit Ethen angereicherten Umgebungsluft
stark zu, zum anderen bildete die Pflanze ein
extrem verkürztes Hypocotyl.
Die Versuchsproben bildeten dreimal so dicke
Zellwände aus wie die Kontrollen. Während
die Vergleichsproben eine durchschnittliche
Zellwanddicke von 1,8 µm ± 0,4 µm aufwiesen,
betrug die Dicke der Zellwände der
Versuchsproben durchschnittlich 6,6 µm ±
1,9 µm (Vergleiche Abb. 22 und 23).
4 Diskussion
Die von uns eingesetzten Versuchspflanzen
(Gartenkresse, Lepidium sativum) wurden
schon häufiger als Versuchspflanzen bei Gravitationsversuchen
verwendet, da sie offenbar
besonders sensibel auf Schwerkraftveränderungen
reagieren (z. B. [13], [11]). Unsere
Versuche ergaben, dass diese Pflanzen extrem
anpassungsfähig sind, selbst an Bedingungen,
denen sie in der Natur gar nicht ausgesetzt

Abb. 22: Kontrolle (Querschnitt Hypocotyl)
Abb. 23: Mit Ethen behandelte Probe (Querschnitt Hypocotyl)
sind (erhöhte Erdbeschleunigung). Es ist der
Kresse gelungen, bei bis einer zu 82-fachen
Erdbeschleunigung, unter verschiedenen
Gewichten und unter Belastung mit einem
Druckimpulsgenerator, noch weitgehend normal
zu wachsen. Bei der Interpretation der
Ergebnisse, insbesondere aus den zentralen
Versuchen mit Hypergravitation, müssen nun
zunächst die Auswirkungen zweier verschiedener
Stimuli unterschieden werden, nämlich
(1) des mechanischen Stresses, dem die Pflan-
zen durch die starken Beschleunigungs-
kräfte ausgesetzt waren (hier ist primär der
Betrag des Reizes entscheidend)
sowie
(2) der Gravistimulation durch von dem
Schwerefeld der Erde abweichende
Orientierung (hier ist primär die
Richtung des Reizes entscheidend).
Diese beiden Stimuli sollen nun zunächst getrennt
diskutiert werden.
4.1 Strukturelle Anpassungsreaktionen
auf erhöhten mechanischen Stress
Eine Reaktion der Pflanzen auf das Wachstum
unter erhöhten Beschleunigungen war
Jugend forscht
Jugend forscht
ein vermindertes Längenwachstum des Hypocotyls,
welches bei steigender Beschleunigung
immer stärker ausgeprägt wurde. Grund
dafür ist wohl die Intensivierung der auf die
Pflanze wirkenden Kräfte, die sich auch in
den äußerlichen Deformationen widerspiegelt.
Mit der Längenreduktion verbunden ist
eine Zunahme der Zellwanddicke, vermutlich
um eine höhere Stabilität des Hypocotyls zu
gewährleisten. Da den Versuchsproben und
den Referenzen in der Dunkelkammer nur
die Energie aus dem jeweiligen Samen zur
Verfügung standen und die Versuchsproben
mehr Cellulose für die Zellwände aufwenden
mussten, können die Referenzproben demgegenüber
diesen Anteil offenbar in weiteres
Längenwachstum investieren.
Die Vermutung, dass es sich bei den Veränderungen
in den zentrifugierten Pflanzen um
zunächst ungerichtete Auswirkungen mechanischen
Stresses handelt, wurde durch einen
Vergleich mit Keimungsversuchen unter statischem
und dynamischem Druck weitgehend
bestätigt. Auch hier kam es zu ähnlichen morphologischen
Deformationen und vor allem
ebenfalls zu einer Erhöhung der Zellwanddicke.
Einzig die Bildung größerer interzellulärer
Hohlräume, wie sie bei den Hypocotylen
zentrifugierter Keimlinge häufig beobachtet
wurde, war bei den anderen Proben nicht
nachzuweisen. Somit kann angenommen werden,
dass die Pflanzen aus Gründen der Stabilität
und bei Bedarf die Dicke der Zellwände
der jeweiligen Belastung anpassen können. Es
scheint logisch, dass eine Pflanze bei Bedarf
(d. h. erhöhter mechanischer Belastung) die
Dicke ihrer Zellwand variieren kann, um den
wirkenden Kräften zu widerstehen.
Die Begasungsversuche mit Ethen (Ethylen)
zeigen zudem, dass ein wichtiger Steuerfaktor
in diesem Kontext das gasförmige Phytohormon
Ethen sein könnte, da dieses ähnliche
Wuchsreaktionen hervorruft (Verkürzung des
Längenwachstums, Verdickung der Zellwände).
Diese Erkenntnis ist nicht ganz neu, da
der von uns verwendete Stoff (Camposan) in
der Landwirtschaft eingesetzt wird, um genau
diesen Effekt auszunutzen, damit z. B. Getreidepflanzen
stabiler aufwachsen. Wir haben
mit unseren Versuchen gezeigt, dass Ethen
auch in mechanischen Stresssituationen von
der Pflanze selbst verstärkt produziert wird,
um dieselbe Reaktion hervorzurufen. Dies
führt zur erhöhten Stabilität in der jeweiligen
Stresssituation. Es muss natürlich darauf hingewiesen
werden, dass die Akkumulation von
Ethen möglicherweise dadurch erleichtert
wurde, dass die Pflanzen während der Zentrifugation
während der gesamten Versuchs-
Young Researcher 23

Jugend forscht
Jugend forscht
dauer in einem weitgehend gasdichten Gefäß
eingeschlossen waren (das galt allerdings
auch für die Kontrollen). Bei den statischen
Belastungen konnte eine zeitweise verringerte
Sauerstoffversorgung, welche ebenfalls die
Ethenbildung begünstigen würde, nicht komplett
ausgeschlossen werden.
4.2 Graviperzeption und die Rolle der
Statolithen
Die Versuche, bei denen die Stärke durch
Amylase aufgelöst wurde, zeigten eindrücklich,
dass die dann stärkefreien Amyloplasten
sowohl in der Wurzelspitze als auch in der
Endodermis des Hypocotyls nicht mehr als
Statolithen fungieren können. Dies deckt sich
weitgehend mit anderen Untersuchungen,
welche mittels anderer Techniken die Statolithenstärke
manipulierten (vgl. [3], [1], [2]).
Offenkundig spielt daher die Masse der Statolithen
eine entscheidende Rolle; sie werden, da
ihre Dichte höher ist als die des Cytoplasmas,
immer nach unten verlagert. Im Gegensatz zu
den anderen Organellen, die relativ fest über
das Cytoskelett in das Cytoplasma eingebettet
sind, erfolgt die Verlagerung dieser Statolithen
sehr leicht ([6], [10]). Wenn auch bei hohen
Beschleunigungen eine Verlagerung aller Organellen
beobachtet werden konnte (vgl. Abb.
13,14), so ist es doch unwahrscheinlich, dass
diese Organellen an der gravitropen Reaktion
beteiligt sind.
Die Hypergravitationsversuche mit Keimlingen,
deren Wurzelspitzen abgeschnitten
waren; zeigten, dass die Hypocotyle dennoch
weiterhin entgegen der Zentrifugalkraft
wuchsen. Damit ist deutlich bewiesen, dass
die gravitrope Steuerung im Hypocotyl unabhängig
von der in den Wurzeln funktioniert
und durch die Statolithenstärke in der Endodermis
reguliert wird; fehlt diese, wächst auch
das Hypocotyl ungerichtet. Allerdings sind im
„Normalzustand“ bei regulärer Erdanziehung
die Statolithen in der Wurzelspitze deutlich
klarer zu den unteren Zellenden hin orientiert
als in der Endodermis. Dies könnte damit zusammenhängen,
dass in den Endodermiszellen
deutlich größere Vakuolen vorhanden sind als
in den Wurzelspitzen, welche die Bewegungen
der Statolithen erschweren.
Die Versuche mit der nur mäßig erhöhten Beschleunigung
zeigten stets, dass die Pflanzen
sich in Richtung der aus „regulärer“ Erdbeschleunigung
und künstlicher Beschleunigung
resultierenden Ebene orientierten. Dies zeigt,
dass die Statolithen eben nicht spezifisch auf
24 Junge Wissenschaft 81 // 3/2008 // Wenn Pflanzen rotieren
die Erdschwerkraft reagieren, sondern allgemein
auf die Richtung jeglicher Massenbeschleunigung.
Hinsichtlich der Wachstumsreaktion auf gravitrope
Stimuli scheinen andere Phytohormone
als beim mechanischen Stress beteiligt zu
sein. Insbesondere Auxin und Cytokinine stehen
hier im Mittelpunkt des Interesses (z. B.
[4], [13], [2]). Mit unseren technischen Möglichkeiten
konnten wir diesbezüglich jedoch
keine Analysen durchführen. Eine interessante
Überlegung wäre noch, dass Ethen als Stresshormon
bekanntermaßen eine Auflösung von
Stärke induziert: dies ist bei Stressreaktionen
sinnvoll, da die so mobilisierten Kohlenhydrate
für Abwehr- und Wundheilungsprozesse
verwendet werden können.
4.3 Schlussfolgerungen
Die Statolithen in der Wurzelspitze (Kalyptra)
sind eindeutig für den positiven Gravitropismus
der Wurzel zuständig. Pflanzen können
sich demnach völlig unabhängig vom Licht
an der Erdbeschleunigung orientieren. Hinzu
kommt, dass Statolithen in der Endodermis
offensichtlich unabhängig von den Wurzelstatolithen
ebenfalls für den negativen Gravitropismus
des Sprosses verantwortlich sind. Das
bedeutet, dass in der gesamten Pflanze Sensoren
für die Gravitation vorhanden sind und
somit bei eventuellen Verletzungen, z. B. der
Kalyptra, das Richtungswachstum gewährleistet
ist.
Das Hormon Ethen spielt bei der Anpassung
an veränderte mechanische Bedingungen eine
entscheidende Rolle. So induziert mechanischer
Stress eine erhöhte Ethenproduktion.
Eine erhöhte Ethen-Konzentration in der Umgebungsluft
hemmt das Längenwachstum und
fördert das Dickenwachstum der Zellwände,
was zu einer höheren mechanischen Stabilität
führt. Ferner bewirkt das Ethen eine Auflösung
der Statolithenstärke und somit eine Verringerung
der gravitropen Reaktion.
[1] Blancaflor, E. B. & Masson, P. H.:
Plant Gravitropism: Unraveling the Ups
and Downs of a Complex Process. Plant
Physiology, 2003; 133: 1677 – 1680
[2] Braun, M.: Primary reactions of gravity
sensing in plants. In: Brinckmann,
E. (Hrsg.): Biology in Space and Life on
Earth. Effects of Spaceflight on Biological
Systems. Weinheim, 2007, S. 33 – 51
[3] Boonsirichai, K., Guan, C., Chen,
R., & Masson, P. H.: Root Gravitropism:
An Experimental Tool to Investigate
Basic Cellular and Molecular Processes
Underlying Mechanosensing and Signal
Transmission in Plants. Annual Reviews
of Plant Biology 2002; 53: 421 – 447
[4] Bünnig, E.: Entwicklungs- und Bewegungsphysiologie
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[5] Haberlandt, G.: Über die Perzeption
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[7] Halliday, D.: Physik. 6. Auflage,
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[12] Strasburger, E. et al.: Lehrbuch der
Botanik für Hochschulen, 35. Auflage,
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[13] Taiz, L. & Zeiger, E: Physiologie der
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[15] Uni Bonn: http://spacebio.unibonn.de/
Gravitropismus/Gravi.htm,
22.03.2007, „Gravitationsbiologie“

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Titelthema
Das Auto der Zukunft – Innovationen, Entwicklungen, Trends
Sicherer, intelligenter, vernetzter – Das sind die Stichworte, die das Auto der Zukunft beschreiben. Visionen gibt es
einige und an der Erforschung und Realisierung wird bereits intensiv gearbeitet. Natürlich sind Sparsamkeit und Umweltfreundlichkeit
das Klassenziel. Erreicht werden soll dieser Konsens durch leichte Baustoffe, neue Antriebskonzepte
und alternative Treibstoffe wie Bio-Ethanol oder Wasserstoff.
Was die Brennstoffe betrifft, gehören die
Zeiten, in denen allein Benzin oder Diesel
Kraftfahrzeuge in Bewegung setzten, bereits
der Vergangenheit an. Doch stehen allen
Fahrzeugkomponenten noch signifikante
Veränderungen bevor.
Wie sich Motor und Antrieb entwickeln
Die klassischen Verbrennungsmotoren entwickeln
sich dahingehend, dass Kraftstoffverbrauch
und Schadstoffausstoß gesenkt
werden. Zudem könnte es in absehbarer
Zeit gelingen, Ottomotoren mit den Vorteilen
von Dieselmotoren zu kombinieren. Daneben
gewinnen Elektroantriebe zunehmend
an Bedeutung. Heute als Unterstützung des
Verbrennungsmotors im Hybridantrieb eingesetzt,
sollen sie künftig auch alleine den
Antrieb eines „Null-Emissionsfahrzeugs“,
das keine Schadstoffe ausstößt, übernehmen.
Erfolg entscheidend bei der Durchsetzung
von Elektroantrieben ist die Energiespeicherung.
Dafür sind leistungsfähige, wiederauf-
Beleuchtung
Gasentladungslampen, blendungsfreie
Reflektoren, LED, adaptives Kurvenlicht
– das sind die Beleuchtungstrends.
Langfristig werden Frontscheinwerfer
aus weiß leuchtenden LEDs wohl die
Halogen- und Xenonleuchten ablösen.
Der Audi A8 besitzt bereits die ersten Voll-
LED-Scheinwerfer mit 54 Leuchtdioden.
58 Junge Wissenschaft 81 // 3/2008 // Das Auto der Zukunft
ladbare Batterien unerlässlich: Eigenschaften,
die Lithium-Ionen-Batterien theoretisch
besitzen. Allerdings müssten diese in punkto
Energiedichte und Betriebssicherheit für den
zuverlässigen Einsatz im Auto erheblich aufrüsten.
Ein in Deutschland entwickelter Keramikseparator
verspricht dabei neue Möglichkeiten.
Aktuell sind Hybridfahrzeuge im Kommen. Positiv
ist, dass sie viel zur Verbrauchsreduzierung
und CO 2 -Minderung beitragen. Die
Energie für die Batterie wird durch
den Verbrennungsmotor und
Energierückgewinnung beim
Bremsen gewonnen.
Gewicht und Bauweise
Motoren werden immer
effizienter. Andererseits
steigt auch die notwendige
Motorleistung, da Fahrzeuge
durch mehr Ausstattung und
Sicherheits-Extras schwerer
werden. Diesem Trend wird mit zunehmend
in Karosserien eingesetzten
Leichtbauteilen wie Aluminium, Magnesium,
Metallschäumen und faserverstärkten
Kunststoffen entgegengewirkt.
Seit einigen Jahren setzen Autobauer gerne
auf nicht rostendes Aluminium. Noch leichter
ist Magnesium, das eine Dichte von nur 1,8
g/cm³ hat. Aluminium wiegt immerhin 2,7 g
pro cm³ und Stahl sogar knapp 8 g/cm³. Vorteilhaft
an Magnesium ist auch, dass es fast
unbegrenzt verfügbar und gut zu recyceln ist.
Deshalb werden Bauteile aus dem Leichtmetall
immer beliebter.
Benzin oder Bio-Kraftstoff?
Die Erdöl- und Erdgas-Vorräte sind endlich
und eine zu starke Abhängigkeit von ihnen
nicht ratsam – also müssen Alternativen gefunden
werden. Die Beimischung von Biokraftstoffen
zu den Erdöl-Produkten soll deswegen
in der Europäischen Union von derzeit
ca. 5 % auf 20 % im Jahr 2020 gesteigert
werden. Wie die immensen Mengen an Biokraftstoff
gewonnen werden und wie sie das
Brennverhalten im Motor beeinflussen, muss
weiter erforscht werden.
Problematisch ist, dass der Anbau von Pflanzen
für Biokraftstoffe mit Anbauflächen für Lebensmittel
konkurriert und Emissionen verursacht.
Deswegen sollen verstärkt Biokraftstoffe
der zweiten Generation, so genannte
Biomass-to-Liquid (BtL), eingesetzt
werden. Bei BtL-
Kraftstoffen wird
die ge-
samte
geerntete
Biomasse sowie
Abfälle für die Kraftstoffproduktion
verwendet.
Vision Brennstoffzelle
Nanotechnologie
Die Anwendungsmöglichkeiten von Nanotechnologie
im Auto sind vielfältig: in
der Brennstoffzellentechnik, Wasserstoffspeicherung,
Lack- und Glasoberflächen,
Fahrzeugtextilien, in Klimaanlagen und
Leichtlaufreifen sind durch Nanotechnologie
Innovationen möglich.

Eine der visionären Antriebsarten ist die Nutzung
von Wasserstoff als Energieträger. Seit
Beginn der 90er Jahre wird intensiv auf diesem
Gebiet geforscht, wobei es zwei Ansätze
gibt: Zum einen die direkte Verbrennung
von Wasserstoff in einem entsprechenden
Verbrennungsmotor, zum anderen Brennstoffzellen,
die elektrischen Strom aus Wasserstoff
produzieren, der den Elektromotor
antreibt.
Genial am Brennstoffzellenfahrzeug wäre,
dass es während der Fahrt keine
Schadstoffe ausstößt.
Doch bis dahin ist
es noch ein
langer
Weg.
Ohne
eine
flächendeckende
Wasserstoff-Infrastruktur
wird die Brennstoffzelle
selbst in großen Stückzahlen
nicht bezahlbar sein.
Low-Cost Auto
Exemplarisch für das Billig-Auto-Konzept
ist das Modell „Nano“ des indischen Konzerns
Tata mit einem Kaufpreis von umgerechnet
1750 Euro (ohne Steuern). Das
Fahrzeug soll weniger als 5 Liter Benzin
auf 100 Kilometer verbrauchen und die
Abgasnorm Euro 4 erfüllen. Airbags wurden
allerdings eingespart.
Steer-by-Wire
„By wire“ heißt das Stichwort bei innovativen
Fahrwerken. Das mechatronische
Lenksystem erlaubt Eingriffe durch Fahrerassistenzsysteme.
Dazu zählen beispielsweise
Spurhalteassistenten und
Einparkhilfen wie beim Toyota Prius, der
in Parklücken einlenkt, ohne dass der
Am Energieträger Wasserstoff wird deutlich,
dass es möglich ist mit neuen Antriebssystemen
den Schadstoffausstoß des Autos zu
senken. Doch die Energie zur Erzeugung des
Wasserstoffs oder – bei elektrischem Antrieb
– zum Laden einer Batterie muss auch erst
gewonnen werden.
Elektronik und Kommunikation
„Mitdenkende“ Fahrerassistenzsysteme in
Verbindung mit innovativen Sensorik-Systemen
zeichnen sich heute schon ab und
werden noch ausgefeilter. Autofahrer werden
künftig durch aktive Sicherheitssysteme unterstützt.
Laserscanner und Kameras helfen,
Kollisionsgefahren frühzeitig zu erkennen.
Noch etwas utopisch mutet das Ziel an, ein
autonomes Auto zu konstruieren, dessen
Fahrer sich anderen Dingen widmen kann.
Vorher müssten auch Fragen der Fahrpsychologie
geklärt werden: wie verhält sich ein
derart „bevormundeter“ Fahrer? Und wer
trägt, rechtlich gesehen, bei Fehlentscheidungen
der Systeme die Verantwortung?
Car-to-Car-Kommunikation
Wer vor der Heimfahrt wissen möchte, ob auf
der favorisierten Straße hohes Verkehrsaufkommen
herrscht, kann in nicht allzu ferner
Magazin
Zeit einfach sein Auto fragen. Denn dank
Car-to-Car-Kommunikation weiß das eigene
Fahrzeug über die Verkehrssituation in der
Umgebung bestens Bescheid. Per Funk oder
W-LAN tauschen sich Wagen untereinander
aus und melden Stockungen hinter einer
Kurve oder plötzlich auftretendes Glatteis,
ohne dass eine zentrale Verkehrsleitstelle
benötigt wird.
Fahrerassistenzsysteme
Fahrerassistenzsysteme wie das elektronische
Stabilitätsprogramm (ESP) oder das
Antiblockiersystem (ABS) werden inzwischen
serienmäßig in Fahrzeuge eingebaut, auch
Nachtsichtsysteme sind in manchem Oberklasse-PKW
schon Realität. Passive Nachtsichtsysteme
erkennen Menschen und Tiere
in bis zu 300 Metern Entfernung und zeigen
sie auf einem Monitor. Beim Infrarotlicht besteht,
im Gegensatz zu Scheinwerfern, keine
Blendungsgefahr. Durch die Verbesserung
von Infrarotscheinwerfern könnten in einigen
Jahren bei nächtlichen Fahrten Verkehrsschilder
in bis zu 150 Metern Entfernung
lesbar gemacht werden. Angesichts der
steigenden Zahl älterer Verkehrsteilnehmer
mit Schwierigkeiten beim Nachtsehen sicher
eine sinnvolle Innovation.
Fazit
Gigantische Spritmonster gehören bald zur
Vergangenheit. Luxus-Limousinen wird es
nach den Konzeptstudien der Autohersteller
zwar weiterhin geben, doch wird deren
Verbrauch auf Mittelklasse-Niveau reduziert.
Umweltfreundlichen Kleinstwagen wird ein
Boom vorausgesagt und Low-Cost-Autos
werden die Märkte erobern. Inwieweit reine
Elektroantriebe realisiert werden, hängt vor
allem von den Fortschritten auf dem Gebiet
der Batteriespeicherung ab. Außerdem muss
Auto der Zunkunft? So könnte ein Fahrzeug mit Strombetrieb aussehen.
Young Researcher 59

Junge
Wissenschaft
Jugend forscht in Natur und Technik
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Wissenschaft
Young Researcher 67
Ausgabe Nr. 78 03
Jugend forscht in Natur und Tech
Young Researcher The European Journal of Science and Technol
Im „Jugend forscht“-Teil diesmal:
Die Zauberflöte Eiskaltes Geheimnis
Regen ist nicht gleich Regen Emerging
Behaviors in Braitenberg-type Robotic Vehicles
Besser Hören im Klassenzimmer Mikrometallbäume
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Außerdem im Heft: Mathematikum – Das mathematische Mitmachmuseum in Gießen,
der Daniel-Düsentrieb-Wettbewerb, Neues aus der Welt der Wissenschaft u.v.m.
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