Faszination Natur
und Technik
Unsere Welt entdecken, erklären und verstellen
ADAC EIN BUCH
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Inhalt
Einleitung
Die Natur
Das Universum
Unser Sonnensystem im Gesamtzusammenhang des Universums
Methoden der Astronomie Die Entstehung des Weltalls
Ausdehnung und Zukunft des Universums Die Milchstraße und andere Galaxien
Wie sich aus Staub- und Gasnebeln Sterne bilden Der Brennstoff der Sterne
Wie die Masse eines Sterns sein Ende bestimmt Wodurch sich Doppelsterne verraten
Wie die Sonne und ihre Atmosphäre aufgebaut sind
Wie unser Sonnensystem entstanden ist Kometen und Asteroiden
Die äußeren Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun
Die Monde der äußeren Planeten
Die inneren Planeten Merkur, Venus und Mars Der Mond und seine geologischen Strukturen
Die Erde
Aufbau und Zusammensetzung des Erdinneren Entstehung und Wirkung des Erdmagnetismus Wie die Plattentektonik das Bild
der Erde verändert
Entstehung und Einebnung der Gebirge Entstehung und Wirkung von Erdbeben Warum Vulkane Lava, Aschen und
heiße Gase fördern
Bildung und Struktur der Mineralien
Wie aus Pflanzen und Tieren Kohle, Öl und Gas entstehen
Höhlenbildung im Karst
Warum Kaltzeiten periodisch wiederkehren Landschaftsformung durch Gletscher Warum sind die Polargebiete so kalt?
Wie Sonne und Mond Ebbe und Flut bestimmen Der Meeresboden und seine Schätze
Wie Inseln entstehen und wieder untergehen Wie Küsten aufgebaut und zerstört werden Die heißen und kalten Wüsten der Erde
Klima und Wetter
Wie der Schutzschirm der Erde entstand Regenbogen, Halo, Fata Morgana
Tägliches Wettergeschehen und globales Klima Der Wind als Wettermacher
12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
36 38 40 42
44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76
78 80 82 84
Wie Wolken gebildet werden
Wie Regen, Schnee und Hagel entstehen Blitz und Donner bedrohen die Erde Die zerstörerische Kraft der Wirbelstürme Die Natur im Rhythmus der Jahreszeiten
Die Lebensformen und ihre Evolution
Die Entstehung des Lebens Die Eroberung des Landes
Vögel und Säugetiere erobern die Welt Die pflanzlichen Zellen
Die tierischen Zellen
Strukturen und Fähigkeiten der Bakterien Das Leben der Protozoen
Wie Pilze leben und sich vermehren Die verschiedenen Algentypen
Der Lebenszyklus von Moosen und Farnen Nacktsamige Blütenpflanzen
Bedecktsamige Blütenpflanzen
Überlebensstrategien wirbelloser Tiere Die Entwicklung der Fische
Die Amphibien zwischen Wasser und Land Die Reptilien
Was Vögel zu Fliegern macht Die Vielfalt der Säugetiere
Sexualität und Fortpflanzung
Pflanzenvermehrung durch Sporen, Samen und Ableger
Bestäubung durch Wind und Wasser Bestäubung durch Insekten, Vögel
und Fledermäuse
Verbreitung durch Samen und Früchte Keimung und Wachstum der Pflanzen Fortpflanzung der Wirbellosen Vermehrung der Fische
Paarungsverhalten der Amphibien Entwicklung durch Metamorphose Die Fortpflanzung der Reptilien
Wie Vögel balzen und miteinander leben Wie sich Jungvögel entwickeln
Fortpflanzungsstrategien der Säugetiere
Stoffwechsel und Ernährung
Die Photosynthese der Pflanzen
Warum manche Pflanzen Fleischfresser sind Wie parasitäre Pflanzen einen Wirt finden Ektoparasiten leben auf Tieren und Menschen Symbiosen zwischen verschiedensten Partnern Wie sich Tiere von Flüssigkeiten ernähren Filtrieren macht auch große Tiere satt Abbau und Wiederaufbereitung organischen
Materials
132 134 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154 156
158 160 162 164 166 168 170 172
Angriff und Verteidigung
Gifttiere setzen Waffen ein 174 Wie Spinnen ihre Netze bauen 176 Wie Tiere ihre Beute fangen 178 Mit Tricks und Kniffen Verfolger überlisten 180 Tarnung als Überlebensstrategie 182 Die Verwendung von Abwehrstoffen im Tierreich 184
Orientierung und Kommunikation
Wie sich Tiere durch Schallwellen orientieren 186 Außergewöhnliche Wahrnehmungsfähigkeiten 188 Lernleistungen der Tiere 190 Wie Tiere mit Tönen kommunizieren 192 Gerüche werden zur Verständigung genutzt 194 Die Vielfalt visueller Kommunikation 196 Warum manche Tiere lange
Wanderungen machen 198 Wie Tiere sich auf ihren Wanderungen
orientieren 200
Bedrohte Umwelt
Belastung der Böden durch Müll und Strahlen 202 Wie Schadstoffe in die Gewässer gelangen 204 Luftverschmutzung und Waldsterben 206 Ursachen und Gefahren des Ozonlochs 208 Warum sich unser Klima verändert 210
Der Mensch 212
Die Zelle
Die Stoffwechselvorgänge in der Zelle 214 Spezialisierte Zellen 216 Entstehung, Ausbreitung und Behandlung
von Krebs 218
Skelett und Bewegung
Der Aufbau des Knorpel- und Knochengewebes 220 Bestandteile und Funktionen des Skeletts 222 Der menschliche Schädel 224 Wie Kiefer und Gebiß aufgebaut sind 226 Die Konstruktion der Wirbelsäule 228 Wie die Knochenverbindungen Bewegungen
ermöglichen 230 Der Schultergürtel und die oberen Gliedmaßen 232 Der Beckengürtel und die unteren Gliedmaßen 234 Aufbau und Funktionsweise des Kniegelenkes 236 Über Form, Lage und Verteilung unserer
Muskeln 238 Feinbau und Funktionsweise der Muskeln 240
Die Haut
Die Haut - ein Organ mit vielfältigen Aufgaben 242 Warum es verschiedene Hautfarben gibt 244 Wie sich eine Wunde schließt 246 Bau und Funktion von Haaren und Nägeln 248
Kreislauf, Atmung und Immunsystem
Wie der Kreislauf funktioniert 250 Das Herz als Antriebsorgan des Blutkreislaufs 252 Wie der Blutdruck sich wechselnden
Bedingungen anpaßt 254 Arterien und Venen transportieren das Blut 256 Wie der Stoffaustausch der Körperzellen
funktioniert 258 Warum gibt es Blutgruppenunverträglichkeiten? 260 Wie der Körper sich vor Blutverlusten schützt 262 Das Blut transportiert Sauerstoff und
Kohlendioxid im Körper 264 Nase, Luftröhre und Lungen ermöglichen
die Atmung 266 Komplizierte Reflexe sorgen für die
Sauerstoffaufnahme 268 Wie wir sprechen und singen 270 Die Organe des Immunsystems 272 Die Weißen Blutkörperchen als zelluläre
Immunabwehr 274 Botenstoffe und Antikörper als humorale
Immunabwehr 276
Ernährung und Verdauung
Eine kleine Ernährungslehre 278 Warum wir Hunger- und Durstgefühle haben 280 Der Weg der Nahrung vom Mund zum Magen 282 Aufbau und Funktion des Magens 284 Wie der Dünndarm die Nährstoffe aus
der Nahrung zieht 286 Die Aufgaben des Dickdarms 288 Aufbau und Funktion der Leber 290 Die Bauchspeicheldrüse produziert Hormone
und Verdauungsenzyme 292 Wie die Nieren das Blut waschen 294 Die Wege des Harns 296
Entwicklung und Fortpflanzung
Der Ursprung des modernen Menschen 298 Wie das Erbgut gespeichert und
weitergegeben wird 300 Die Erforschung und Veränderung
menschlicher Gene 302 Der Aufbau der weiblichen Geschlechtsorgane 304 Die Ursachen der monatlichen Regelblutung 306 Innere und äußere Geschlechtsorgane des Mannes 308
Die Samenzellbildung im Hoden 310 Die geplante Begrenzung der Nachkommenschaft 312 Wie die Eizelle befruchtet wird und
sich weiterentwickelt 314 Was gegen die Unfruchtbarkeit bei Mann
und Frau getan werden kann 316 Das Erlebnis der Schwangerschaft 318 Ablauf und Stationen einer Geburt 320 Die Entwicklung vom Kind zum Erwachsenen 322 Warum unser Organismus nur begrenzt
lebensfähig ist 324
Hormone
V
Hormone als Regler unserer Lebensfunktionen 326 Die Bedeutung von Schilddrüsen- und
Nebenschilddrüsenhormonen 328 Nebennieren und Keimdrüsen produzieren
Streß- und Sexualhormone 330
Nervensystem und Verhalten
Wie eine Nervenerregung entsteht und
weitergeleitet wird 332 Das Zentralnervensystem steuert die
Funktionen des Körpers 334 Das Rückenmark und der monosynaptische
Reflexbogen 336 Wie Informationen an das Zentralnervensystem
geleitet werden 338 Das vegetative Nervensystem arbeitet
im Verborgenen 340 Wie der Körper für die richtige
Temperatur sorgt 342 Der Rhythmus unserer äußeren und
inneren Uhren 344 Wie wir nachts entspannen und
Erlebnisse verarbeiten 346 Was Schmerz ist und wie er entsteht 348 Die Reaktion des Körpers auf Belastungen 350 Das Limbische System steuert unsere
Empfindungen 352 Wirkung von Suchtmitteln auf Körper und Psyche 354
Sinnesorgane
Wie wir die Umgebung dank unserer
Sinneszellen wahrnehmen 356 Die Arbeitsweise des Auges 358 Wie wir die Bilder unserer Umwelt wahrnehmen 360 Wie Fehlsichtigkeiten entstehen und
korrigiert werden 362 Aus Schallwellen werden Nervenimpulse 364 Wie der Mensch riecht und schmeckt 366 Haut und Haare vervollständigen unser Bild
von der Welt 368
Gesundheitsgefahren durch Umwelteinflüsse
Eine Vielzahl von Strahlungen gefährdet unser Leben
Erkrankungen durch Bakterien Die Bedeutung der Antibiotika Wenn Viren den Menschen befallen Giftige Chemikalien als Abfallprodukte
des Fortschritts
Natürliche Gifte und ihre Wirkungen
370 372 374 376
378 380
Die Technik
Grundlagen
382
Aus Atomen setzt sich unsere Welt zusammen 384 Elektronen bestimmen die chemischen
Eigenschaften
Wie die Quantentheorie das physikalische Weltbild revolutionierte
Die Grundkräfte und die Quarks Das Periodensystem der Elemente Die Natur chemischer Bindungen
Energieverbrauch bei chemischen Reaktionen Vielfalt der Kohlenstoffchemie
Entstehung und Wirkung statischer Elektrizität Bewegliche elektrische Ladungen
Magnetismus und Elektromagnetismus Elektrische Schaltungen und Schaltbilder
Elektronische Bauelemente überwachen unser Leben 408 Die besonderen elektrischen Eigenschaften von
Halbleitern
Wie Computer logische Operationen durchführen Wellen und Wellengesetze
Die verschiedenen Arten elektromagnetischer Wellen
Licht, Farbe und Sehvermögen
Die Arbeitsweise von Spiegeln und Linsen Formen der Radioaktivität
Die Hauptaussagen der Relativitätstheorie
Energie
386 388 390 392 394 396 398 400 402 404 406
410 412 414 416 418 420 422 424
Moderne Bergbautechniken 426 Wie Erdölquellen systematisch erschlossen werden 428 Methoden der Ölförderung
Stromerzeugung in Kohle- und Gaskraftwerken Stromerzeugung in Kernkraftwerken
Welche Zukunft hat die Kernenergie?
Mit welchen Techniken sich Energien von Sonne und Wind nutzen lassen
Moderne Wasser- und Gezeitenkraftwerke Wie Heizungen und Klimaanlagen das Wohnen
angenehmer machen
430 432 434 436
438 440 442
Stoffe und Produktionsprozesse
Wichtige Produktionsverfahren der
industriellen Chemie 444 Roheisengewinnung und Stahlherstellung 446 Die Verarbeitung von Rohöl 448 Herstellung und Eigenschaften von Polymeren 450
Hoch- und Tiefbau
Die Leistungen des modernen Brückenbaus 452 Der Bau des Kanaltunnels 454 Wie Wolkenkratzer entstehen 456
Geräte, Maschinen, Instrumente
Lebensmitteltechnologie und Küchengeräte 458 Leistungen und Grenzen von Industrierobotern 460 Optische Fernrohre und Radioteleskope 462 Linsensysteme in Mikroskopen und Kameras 464 Leistung und Arbeitsweise von
Elektronenmikroskopen 466 Teilchenbeschleuniger zeigen den Aufbau
der Materie 468 Miniaturisierung und Nanotechnik 470 Wie Zeit gemessen wird 472
Medizinische und biologische Techniken
Der Einsatz von Ultraschall in der Medizin 474 Von den Röntgenstrahlen zur Nuklearmedizin 476 Kernspintomographie 478 Mikrochirurgie und medizinische Laser 480 Gentechnik bei Tieren und Pflanzen 482
Medien und Kommunikation
Die Arbeit von Mikrofonen, Verstärkern
und Lautsprechern 484 Das moderne Telefonnetz 486 Senden und Empfangen von Radiowellen 488 Compact-Discs und CD-ROMs 490 Wie ein Fernsehempfänger funktioniert 492 Das digitale Fernsehen der Zukunft 494 Wie Camcorder Videobilder aufzeichnen 496 Spiegelreflex- und Kompaktkameras 498 Moderne Filmkameras 500 Tricktechnik im modernen Kinofilm 502 Wie fotografischer Film Aufnahmen ermöglicht 504
Laser und Hologramme 506 Moderne Techniken des Farbdrucks 508 Wie Fotokopierer und Faxgeräte Texte
übertragen und vervielfältigen 510
Computer
Die Produktion moderner Computerbausteine 512 Aufbau und Funktionsweise von
Personalcomputern 514 Wie Computer Daten speichern 516 Vernetzung macht Computer leistungsfähiger 518 Der Datenaustausch im Internet 520 Multimedia und virtuelle Realität 522 Computer der nächsten Generation 524
Verkehr
Wie Verbrennungsmotoren funktionieren 526 Getriebe, Karosserie und Aufhängung von
Automobilen 528 Sicherheitssysteme in modernen Kraftfahrzeugen 530 Wie die Autos der Zukunft aussehen könnten 532 Wie Hochgeschwindigkeitszüge die Kontinente
schrumpfen lassen 534 Luftkissen- und Tragflügelboote 536 Konstruktionsmerkmale moderner Schiffe 538 Strahltriebwerke 540 Flugzeugtragflächen und Leitwerke 542 Steuerungssysteme in Verkehrsflugzeugen 544 Warum Hubschrauber in der Luft stehen können 546 Die Luftfahrt im 21. Jahrhundert 548 Moderne Navigationssysteme 550
Raumfahrt
Wie Raketen die Schwerkraft überwinden 552 Wie Satelliten unseren Planeten umkreisen 554 Erdbeobachtung mit Satelliten 556 Astronomische Forschung mit Satelliten 558 Wie mit Raumsonden das Sonnensystem
erforscht wird 560 Raumanzüge und Weltraumspaziergänge 562 Start und Landung des Space Shuttle 564 Die Aufgaben des Space Shuttle 566
Register 568 Abbildungsnachweis 576
