Erforscht, entdeckt, entwickelt
Meldungen aus der Wissenschaft

Wenn ein Tumor im Körper wächst, gelangt auch DNA aus den Tumorzellen ins Blut. Seit einigen Jahren arbeiten weltweit Wissenschaftler daran, Bluttests zu entwickeln, mit denen sich Krebs relativ einfach und früh nachweisen lässt, und zwar am besten schon bevor spürbare Symptome auftreten. Forschende aus den USA berichten jetzt im Fachmagazin Annals of Oncology von großen Fortschritten. In einer Studie mit mehr als 6600 Patienten erprobten sie einen Bluttest, der gleich 50 Krebsarten unterscheiden kann. Der Test analysiert sogenannte epigenetische Veränderungen der DNA, die im Blut zirkuliert. Eine künstliche Intelligenz kann dann charakteristische epigenetische Muster von 50 Krebsarten erkennen. Den Angaben der Forscher nach zeigt der Test nur selten falsch-positive Ergebnisse. Nur in 0,7 Prozent der Fälle erkennt er also einen Tumor, wo keiner ist. Die Rate korrekt erkannter Krebsleiden zeigt noch eine große Schwankungsbreite – je nach Stadium und Tumorart zwischen 18 und 93 Prozent.

Alles was wir sprechen oder auch nur denken – jedes Wort, jeder Satz – ruft in unserem Hirn bestimmte Signalmuster hervor. Forschende der Universität von Kalifornien in San Francisco haben eine Technik entwickelt, die solche Hirnströme erfassen und mit Hilfe einer künstlichen Intelligenz ohne Zeitverzögerung in Text übersetzen kann. Die künstliche Intelligenz muss dafür erst einmal trainiert werden, und zwar Wort für Wort für jeden Menschen neu. Im Rahmen der Studie erlangte das Brain-to-Text-System ein Vokabular von rund 250 Worten. Die Fehlerrate bei der Erkennung lag bei nur drei Prozent. Frühere Versuche hatten nur weniger als 100 Wörter mit Fehlerraten von 25 Prozent geschafft. Getestet wurde das System an vier Probanden. Bei ihnen war im Rahmen einer Behandlung von Epilepsie bereits ein Netz von Elektroden unter der Schädeldecke verlegt. Die Studie ist im Fachjournal Nature Neuroscience erschienen.

Im 12. und 13. Jahrhundert wurde in Großbritannien viel Blei produziert. Die Produktion schwankte allerdings mit den Jahreszeiten und auch der wirtschaftlichen Konjunktur, teilweise geprägt durch kriegerische Auseinandersetzungen. All das lässt sich heute noch nachweisen, und zwar an unerwarteter Stelle. Britische Forscher fanden bei der Analyse entsprechend alter Eisablagerungen aus einem Gletscher in den Schweizer Alpen darin eingeschlossene Bleipartikel. Die Schwankungen der Bleikonzentration im Eis zeichnen die Boom- und mageren Jahre der britischen Wirtschaft des Mittelalters zwischen den Jahren 1170 und 1220 nach. In Eisbohrkernen lassen sich Ablagerungen Jahr für Jahr unterscheiden, ähnlich wie Baumringe. Die Studie im Fachjournal Antiquity liefert auch den Nachweis, dass Luftverschmutzung schon im Mittelalter nicht nur ein lokales Problem darstellte.

Delfine gehören zu den Tieren, die häufiger gemeinsame Sache machen, etwa bei der Jagd. Forschende aus Australien berichten in den Proceedings of the Royal Society B, dass die Delfine dabei nicht nur ihre körperlichen Aktionen aufeinander abstimmen. Sie konnten nachweisen, dass die Tiere auch das Tempo ihrer Rufe untereinander synchronisieren. Bisher gingen Biologen davon aus, dass nur Menschen ein solches Verhalten zeigen, indem sie physische und verbale Aktionen aufeinander abstimmen, um die Effizienz kooperativer Handlungen wie auch die Bindungen untereinander zu steigern.

Und das ist vermutlich eine Folge des Klimawandels. Das berichten Forschende der Complutense Universität von Madrid im Fachmagazin The Auk – Ornithological Advances. Sie haben Messdaten der Körpergröße von Tausenden spanischer Nachtigallen aus den vergangenen 20 Jahren analysiert. Dabei stellten sie den Trend zu einer Verkürzung der Flügel im Verhältnis zur Körperlänge fest. Nach Ansicht der Wissenschaftler stecken komplexe genetische Zusammenhänge dahinter. In den immer trockeneren Sommern in Spanien haben jene Nachtigallen eine größere Überlebenschance, die kleinere Gelege haben, also weniger Eier legen. Offenbar steuern Gene, die diese Eigenschaft beeinflussen, auch die Länge der Flügel. Allerdings stellen die verkürzten Flügel an anderer Stelle einen Nachteil dar. Sie erschweren den Nachtigallen den Vogelzug in ihre Überwinterungsgebiete in Afrika.

Die Beschränkungen des wirtschaftlichen Lebens im Zuge der Corona-Krise zeigen auch an ungewöhnlichen Stellen Effekte. Belgische Seismologen haben festgestellt, dass die Erdkruste sich in diesen Tagen weniger bewegt. Maschinen in Fabriken und der fließende Verkehr übertragen ständig feine Vibrationen auf die Erde. Doch seit Mitte März sei dieser vom Menschen ausgelöste seismische Lärm der Zivilisation um rund ein Drittel zurückgegangen, berichtet das Fachmagazin Nature. Meteorologen wiederum sehen Einbußen bei der Qualität ihrer Vorhersagen. Da derzeit weniger Flugzeuge fliegen, fehlen den Wetterfröschen viele von den Fliegern gelieferte Messdaten, die sie normalerweise in ihre Wettermodelle einspeisen – vor allem über die Windströmungen in großer Höhe. Der Datenmangel führt dazu, dass die Ergebnisse der Modelle derzeit größere Abweichungen zum realen Wetter aufweisen als normal. Das betrifft vor allem Wind- und Temperaturprognosen. Nach Angaben des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersagen ist dieser Effekt so, als wäre die Qualität der Wetterprognosen um rund zehn Jahre zurückgeworfen.