10 18 DIE WURZELN DES MENSCHEN Inhalt

Im Ruhestand: Der Rentenbeginn ist einer der Hauptstreitpunkte in der politischen Diskussion.

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Inhalt

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ZUM TITEL „Wo kommen wir her?“, lautet eine der grundlegenden Fragen der Menschheit. Archäologen, Anthropologen und Genetiker finden immer neue Hinweise, woher die ersten Menschen stammten, wie sie sich welt­

weit ausbreiteten und wie sie gelebt haben.

PERSPEKTIVEN

06 Neue Wege in der Talentförderung 06 Die Blume aus dem Wasserstrahl 07 „Das Projekt Euro ist gescheitert“

08 Global bewegt für die Wissenschaft 08 Pionier der Weltraumsimulation

ausgezeichnet

09 Zentrum für Systembiologie eröffnet 09 Ins Netz gegangen

ZUR SACHE

10 Eine Regel für die Rente

Kaum ein anderes sozialpolitisches Thema nährt die Sorgen und Ängste der Menschen so sehr wie die finan­

zielle Absicherung im Alter. Um die Rente wirklich sicher zu machen, ist die gefühlte Wahrheit jedoch eine schlechte Grundlage.

FOKUS

18 Aug in Aug mit dem Neandertaler 26 Der Wandel, der vom Acker kam 34 Umweltsünden aus der Urzeit

Titel: P.PLAILLY/E.DAYNES/SCIENCE PHOTO LIBRARY; Fotos diese Seite: MPI für Menschheitsgeschichte (großes Bild), Sebastian Kahnert / dpa (kleines Bild)

DIE WURZELN DES MENSCHEN

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18 Aug in Aug mit dem Neandertaler

Mehrere Tausend Jahre müssen Neandertaler und moderner Mensch gleichzeitig in Europa gelebt haben. Wie sich Begegnungen zwischen ihnen abspielten und wie sich beide gegenseitig beeinflussten, ist eine spannende Frage. Antworten darauf suchen Forscher des Max­Planck­Instituts für evolutionäre Anthropologie.

26 Der Wandel, der vom Acker kam

Der Übergang zur Landwirtschaft hat menschliche Gesellschaften so drastisch umgestaltet wie kaum eine andere Innovation. Wissen­

schaftler am Max­Planck­Institut für Menschheitsgeschichte unter­

suchen diesen Umbruch aus ganz unterschiedlichen Richtungen.

34 Umweltsünden aus der Urzeit

Der Mensch verändert die Erde derzeit in nie da gewesenem Ausmaß.

Doch wann begann die Verwandlung unseres Planeten – und somit das Zeitalter des Menschen, das Anthropozän? Mit neuen Methoden suchen Forscher am Max­Planck­Institut für Menschheitsgeschichte nach den frühesten Spuren des menschlichen Wirkens.

SPEKTRUM

42 Kernspintomograf für einzelne Proteine

42 Der Homo sapiens ist älter als gedacht 42 Neutrinos treiben Supernovae an 43 Ein Fingerzeig für die Elektronik 44 Lesenlernen verändert Gehirn auch

bei Erwachsenen 44 Mit dem Griff des Geckos 45 Jungbrunnen im Darm

45 Gravitationswellen gehen zum dritten Mal in die Falle

46 Urmenschen­Erbgut im Höhlen­

boden entdeckt

46 Das kosmische Netz wird durchleuchtet

47 Übergewicht steigert Alzheimerrisiko 47 Im Labor vermehrte Zikaviren 47 Krebsdiagnose über den Atem

PYHSIK & ASTRONOMIE

48 Regenbogen in der Glasfaser Aus Glas gezogene Fasern können mehr, als Licht fast verlustfrei leiten. Mit photonischen Kristall­

fasern manipulieren Physiker die Eigenschaften von Laserlicht, und sie entwickeln aus den Fasern Sensoren für Medizin und Technik.

BIOLOGIE & MEDIZIN

54 Das Protein-Puzzle

Der menschliche Körper besteht aus Abertausenden Proteinen, die in unterschiedlichen Varianten vor­

kommen. Wissenschaftler wollen mit schlauen Algorithmen und viel Rechenkraft das menschliche Proteom entschlüsseln und für die Medizin nutzbar machen.

MATERIAL & TECHNIK

60 Mit Licht gebaut

Dem 3D­Druck gehört die Zukunft.

Aber noch lässt sich aus den dafür verwendeten Werkstoffen und den Fertigungsprozessen nicht das Optimum herausholen. Forscher helfen dem neuen Verfahren aus den Kinderschuhen.

UMWELT & KLIMA

68 Hart am Wind

Zur Person: Ralf Schiebel

RUBRIKEN

03 Orte der Forschung

16 Post aus – Massachusetts, USA Faszinierende Schwarmintelligenz 76 Rückblende

Das alte Haus und das Meer 78 Neu erschienen

78 Andrea Wulf, Alexander von Humboldt und die Erfindung der Natur

79 Rhodri Evans, Juwelen des Universums 80 Wolfgang Wickler, Wissenschaft

auf Safari

81 Jürgen Teichmann, Der Geheimcode der Sterne

82 Michael Quetting, Plötzlich Gänsevater 83 Standorte

83 Impressum

TECHMAX

N e u g i e r i g a uf W i s s e N s c h af t

ausgabe 024 //

sommer 2017

SEITE 1 Warum sehen Knochen kleiner Tiere so v

iel schlanker aus als die großer Tiere? – das fragte sich schon Galileo Galilei.

In seinem Buch „Discorsi e dimostrazioni matematiche“

stellte der Universalgelehrte 1638 fest, dass das Volumen eines Körpers nach dem geometrischen G

esetz „Radius hoch 3“ zunimmt. Folglich wächst auch die Masse eines Tieres mit der „dritten Potenz“. Für den Querschnitt der Knochen gelten dagegen die Gesetze der zweidimensionalen, flachen Welt, wusste Galilei. Sie nehmen mit „Radius h

och 2“, der zweiten Potenz, zu. Besonders schön wird das deutlich, wenn man die Beine zweier entfernter Verwandter miteinander vergleicht:

eines fünf Tonnen schweren Tyrannosaurus Rex und eines nur wenige Kilogramm wiegenden Haushuhns (siehe Abb. A) . galilei hatte also schon erkannt, dass geometrische gesetze das Design von Knochen bestimmen. Mathematisches Denken kann offenbar sehr gut helfen, Konstruktionsprinzipien des Lebens zu entschlüsseln. Nach diesem Motto arbeitet auch der österreichische Physiker Peter fratzl. fratzl ist Direktor am Max-Planck-institut für Kolloid- und grenzflächenforschung in golm bei Berlin. in seiner abteilung „Biomaterialien“ untersuchen forscher

innen und forscher die faszinierenden Problemlösungen der Natur. sie kommen aus ganz verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen – aus der Bio logie, der Physik, der chemie und den Materialwissenschaften; sogar mit Medizinern und Designern arbeitet seine abteilung zusammen.

Die golmer erforschen zum Beispiel die unterwasser-Klebetechnik von Muscheln, die enorme sprungkraft von heuschreckenbeinen, raffiniert funktionierende samenkapseln von Pflanzen – und sie untersuchen Knochen. Denn die stecken bis heute voller rätsel.

fratzl`s forschungsgebiet fällt unter den Begriff „Bionik“. Der Pro- fessor räumt gleich m

it einem populären irrtum auf: in der Bionik geht es keinesfalls darum, die Natur „eins zu eins“ zu kopieren.

„Die industrie erhofft sich von uns abkürzungen in der entwick- lung neuer Materialien“, sagt fratzl, „aber das funktioniert in der regel nicht.“ Dafür unterscheiden sich lebende Organismen zu sehr von technischen anwendungen. trotzdem kann die Bionik mit ihren entdeckungen zum Beispiel ideen für neue, intelligente Materialien hervorbringen. und genau diese inspiration suchen die Max-Planck-forscher in der Natur.

BIoloGIE MUSS nAcHHAlTIG SEIn Wie unterschiedlich Leben und technik sind, zeigen schon die Materialien: Die industrie verwendet verschiedene Metalle, um Brücken, hochhäuser, schiffe, flugzeuge oder autos zu bauen. aus silizium, ein weiteres Beispiel, macht sie glas und elektronik. Viele Produktionsprozesse erfordern hohe temperaturen von einigen hundert grad, besonders die herstellung von stahl, Beton, glas oder siliziumkristalle für elektronische chips. Noch ein weiteres Problem hat die heutige technik. fratzl zeigt auf sein smartphone:

Netzwerk von Trabek el im Knoc hen, © Science Photo Librar

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Echte Knochenarbeit – wie Forscher die T

ricks der Natur entschlüsseln

Titel: P.PLAILLY/E.DAYNES/SCIENCE PHOTO LIBRARY; Fotos diese Seite: MPI für Menschheitsgeschichte (großes Bild), Sebastian Kahnert / dpa (kleines Bild)

Im Ofen: So dünn wie ein mensch­

liches Haar sind die aus der Schmelze gezogenen Kristallfasern.

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sieren vollautomatisch Zigtausende von Proteomen.

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wartet der Geologe Ralf Schiebel auf die nächste Ausfahrt.

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Echte Knochenarbeit – wie Forscher die Tricks der Natur entschlüsseln

Fotos: Tilman Weishart, Axel Griesch, Ulrike Weis / MPI für Chemie (von links nach rechts)