wasser.glass Aktuell 2018

3. Thema: Viel mehr Mikroplastik auch an Land

Mikroplastik in Böden

Eigentlich berichten wie hier mehr über Mikroplastik im Wasser, möchten Ihnen aber diese aktuelle Berichterstattung nicht vorenthalten:

Unterschätzte Gefahr: Mikroplastik an Land schädlicher als in den Meeren?

Kleinste Plastikteilchen, so genanntes Mikroplastik, stellen auch für Lebewesen an Land eine Bedrohung dar und könnten dort sogar schädlicher wirken als in Meeren. Forschende vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und Berliner KollegInnen warnen: Die Auswirkungen von Mikroplastik in Böden, Sedimenten und Binnengewässern könnten terrestrische Ökosysteme auf der ganzen Welt dauerhaft negativ beeinflussen.

Dass Mikroplastik die Weltmeere verschmutzt und schädlich auf Küsten- und marine Lebensräume wirkt, ist mittlerweile bekannt. Doch wie beeinflussen kleinste Plastikteile die Ökosysteme „auf dem Trockenen“?

Mit dieser Frage beschäftigt sich die vom IGB und der Freien Universität Berlin initiierte Untersuchung, die bisherige Einzelstudien zum Thema Mikroplastik in Bezug auf terrestrische Ökosysteme auswertet. „Zwar gibt es bislang wenig Forschung auf diesem Gebiet, doch die vorliegenden Ergebnisse sind alarmierend: Kleinste Plastikteilchen sind praktisch überall auf der Welt vorhanden und können verschiedenste Beeinträchtigungen auslösen. Die bisher beobachteten Effekte von Plastikpartikeln in Mikro- und Nanogröße auf terrestrische Ökosysteme weltweit lassen darauf schließen, dass auch diese stark gefährdet sind“, erklärt IGB-Forscher Anderson Abel de Souza Machado, Leiter der Studie. Dass Mikroplastik schädlich für Ökosysteme ist, etwa wenn es von Schlüsselorganismen in Seen aufgenommen wird, zeigten IGB-Forschende bereits in früheren Arbeiten.

Vier- bis 23-mal mehr Mikroplastik an Land als im Meer
Weltweit werden jährlich mehr als 400 Millionen Tonnen Plastik produziert. Schätzungsweise ein Drittel allen Plastikmülls findet dabei seinen Weg in Böden oder Binnengewässer. Ein Großteil dieser Plastikteile zerfällt in Partikel kleiner als fünf Millimeter, also in Mikroplastik, und weiter in Nanopartikel mit einer Größe von weniger als 0,1 Mikrometer. Die Verschmutzung durch Mikroplastik an Land ist dabei viel größer als in den Meeren – sie wird je nach Umgebung auf das vier- bis 23-fache geschätzt. Ein wichtiger Faktor zur Verbreitung von Mikroplastik ist beispielsweise Abwasser. 80 bis 90 Prozent der darin enthaltenen Partikel, etwa von Kleiderfasern, verbleiben im Klärschlamm. Dieser wird häufig als Dünger auf Felder ausgebracht, wodurch jährlich viele Tausend Tonnen Mikroplastik auf unseren Böden landen.

Mikroplastik: Potenziell toxische Wirkung auf viele Organismen
Mikroplastik kann Eigenschaften aufweisen, die unmittelbar schädigend für Ökosysteme sein können. So können die Oberflächen kleinster Plastikteile mit krankheitserregenden Organismen angereichert sein und als Vektor fungieren, also die Krankheiten in die Umwelt transportieren. Mikroplastik kann auch mit der Bodenfauna interagieren und deren Gesundheit sowie die Bodenfunktion beeinträchtigen. So bauen etwa Regenwürmer ihre Höhlen anders, wenn sich Mikroplastikteile im Boden befinden, was sowohl die Körperfunktionen des Regenwurmes als auch die Bodenbeschaffenheit verändert.

Kleine Plastikpartikel – weitreichende Wirkungen
Generell gilt: Wenn Plastikpartikel zerfallen, gewinnen sie neue physikalische und chemische Eigenschaften, mit denen auch die Gefahr wächst, dass sie toxisch auf Organismen wirken. Und je breiter die Möglichkeiten schädlicher Wirkungen sind, umso größer ist die Zahl potenziell betroffener Arten und ökologischer Funktionen. Besonders problematisch sind chemische Effekte bei der Zersetzung, wie das Autorenteam um Anderson Abel de Souza Machado feststellte. So treten aus den Plastikpartikeln Additive wie Phthalate und Bisphenol A aus. Diese sind für ihre hormonellen Wirkungen bekannt und können bei Wirbeltieren ebenso wie bei einigen Wirbellosen zu Störungen des Hormonsystems führen. Außerdem können Teilchen in Nanogröße Entzündungen auslösen, Zellbarrieren überwinden oder verändern und sogar besonders selektive Membranen wie die Blut-Hirn-Schranke oder die Plazenta überwinden. Innerhalb der Zelle können sie unter anderem Änderungen der Genexpression und biochemische Reaktionen auslösen. Welche langfristigen Effekte dies hat, ist noch nicht hinreichend untersucht. Zumindest für Fische wurde bereits nachgewiesen, dass sich Nanoplastik nach Passieren der Blut-Hirn-Schranke verhaltensändernd auswirkt.

Die Ein- und Aufnahme kleiner Mikroplastikteile könnte sich als neuer Langzeit-Stressfaktor für die Umwelt erweisen.
Für eine genauere Bestandsaufnahme fehlen bislang allerdings standardisierte Methoden zur Erfassung von Mikroplastik in terrestrischen Ökosystemen, und es ist oft schwierig und arbeitsaufwändig, kleinste Plastikteile etwa in Böden nachzuweisen.

Die neue IGB-Studie zeigt, wie wichtig belastbare, wissenschaftlich fundierte Daten zum Abbauverhalten und zu den Effekten von Mikroplastik sind, um der Verunreinigung durch Mikroplastik und ihren Gefahren für terrestrische Ökosysteme – wo immerhin der allergrößte Teil des in die Umwelt eingetragenen Plastikmülls anfällt – wirksam begegnen zu können.
Auch der Mensch nimmt Mikroplastikteile über die Nahrung auf: Diese wurden bereits in Fischen und Meeresfrüchten, aber auch in Salz, Zucker und Bier gefunden. Die Akkumulation von Plastik in Lebewesen könnte bei Landlebewesen bereits überall verbreitet sein, vermuten die Forschenden, sogar bei solchen, die ihre Nahrung nicht „einnehmen“. So können sich kleinste Plastikteile auch in Hefen und Faserpilzen anhäufen.

2. Thema: Mehr Entzündungen durch Fastfood ...

Mehr Entzündungen ....


Auch wenn es bei diesem Thema nicht direkt um Wasser geht, möchten wir Ihnen diese aktuelle Berichterstattung aus Laborergebnissen nicht vorenthalten:

„Westliche Diät“: Fastfood macht Immunsystem langfristig aggressiver

Auf eine fett- und kalorienreiche Kost reagiert das Immunsystem ähnlich wie auf eine bakterielle Infektion. Das zeigt eine aktuelle Studie unter Federführung der Universität Bonn. Besonders beunruhigend: Ungesundes Essen scheint die Immunabwehr langfristig aggressiver zu machen. Auch lange nach Umstellung auf gesunde Kost kommt es daher schneller zu Entzündungen. Diese fördern direkt die Entstehung von Arteriosklerose und Diabetes.

Die Wissenschaftler setzten Mäuse einen Monat lang auf eine so genannte „westliche Diät“: viel Fett, viel Zucker, wenig Ballaststoffe. Die Tiere entwickelten daraufhin eine massive körperweite Entzündung – fast wie nach einer Infektion durch gefährliche Bakterien. „Die ungesunde Diät hat zu einem unerwarteten Anstieg einiger Immunzellen im Blut geführt. Das war ein Hinweis auf eine Beteiligung von Vorläuferzellen im Knochenmark in dem Entzündungsgeschenen“, berichtet Anette Christ, Postdoktorandin am Institut für Angeborene Immunität der Universität Bonn. Um diese Veränderungen besser zu verstehen, haben die Wissenschaftler die Vorläuferzellen von Immunzellen aus dem Knochenmark von Mäusen, die mit „westlicher Diät“ oder normaler Diät gefüttert wurden, isoliert und eine systematische Analyse deren Funktion und Aktivierungsstatus durchgeführt.

„Genomische Untersuchungen zeigten tatsächlich, dass in den Vorläufer-Zellen durch die westliche Diät eine große Anzahl von Genen aktiviert wurde. Betroffen waren unter anderem Erbanlagen für ihre Vermehrung und Reifung. Fastfood führt also dazu, dass der Körper rasch eine riesige schlagkräftige Kampftruppe rekrutiert“, erklärt Prof. Dr. Joachim Schultze vom Life & Medical Sciences Institute (LIMES) der Universität Bonn und vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE).

Wenn die Forscher den Nagern nun vier weitere Wochen lang arttypische Getreide-Kost anboten, verschwand die akute Entzündung. Was nicht verschwand, war die genetische Reprogrammierung der Immunzellen: Auch nach diesen vier Wochen waren in ihnen noch viele der Erbanlagen aktiv, die in der Fastfood-Phase angeschaltet worden waren.

„Fastfood-Sensor“ in den menschlichen Immunzellen
„Wir wissen erst seit kurzem, dass das angeborene Immunsystem über ein Gedächtnis verfügt“, erklärt Prof. Dr. Eicke Latz, Leiter des Instituts für angeborene Immunität der Universität Bonn und Wissenschaftler am DZNE. „Nach einer Infektion bleibt die Körperabwehr in einer Art Alarmzustand, um dann schneller auf einen neuen Angriff reagieren zu können.“ Experten nennen das „innate immune training“. Bei den Mäusen wurde dieser Prozess nicht durch ein Bakterium ausgelöst, sondern durch ungesunde Ernährung.

Die Wissenschaftler konnten sogar den „Fastfood-Sensor“ in den Immunzellen identifizieren, der dafür verantwortlich ist. Sie untersuchten dazu Blutzellen von 120 Testpersonen. Bei einigen dieser Probanden zeigte das angeborene Immunsystem einen besonders starken Trainings-Effekt. In ihnen fanden die Forscher genetische Hinweise darauf, dass daran ein so genanntes Inflammasom beteiligt ist. Inflammasome sind Sensoren des angeborenen Immunsystems. Sie erkennen schädliche Substanzen und setzen in der Folge hoch entzündliche Botenstoffe frei.

Ungesunde Ernährung hat langfristige Folgen
Das in der Studie identifizierte Inflammasom wird durch bestimmte Nahrungsmittel-Inhaltsstoffe aktiviert. Das hat neben der akuten Entzündungsreaktion interessanterweise auch langfristige Konsequenzen: Die Aktivierung verändert nämlich die Art und Weise, in der die Erbinformation verpackt ist. Die Erbanlagen sind in der DNA gespeichert. Jede Zelle enthält mehrere DNA-Fäden, die zusammen ungefähr zwei Meter lang sind. Sie sind jedoch um Proteine gewickelt und stark verknäuelt. Viele Gene auf der DNA lassen sich daher gar nicht ablesen – sie sind einfach zu schlecht zugänglich.

Ungesunde Ernährung führt nun dazu, dass sich manche dieser normalerweise versteckten DNA-Teile entrollen – ungefähr so, als wenn eine Schlaufe aus einem Wollknäuel heraushängt. Dieser Bereich der Erbsubstanz wird dadurch langfristig leichter ablesbar. Wissenschaftler sprechen von epigenetischen Änderungen. „Das Inflammasom stößt solche epigenetischen Änderungen an“, erläutert Prof. Latz. „Das Immunsystem reagiert in der Folge schon auf kleine Reize mit stärkeren Entzündungsantworten.“

Dramatische Folgen für die Gesundheit
Diese wiederum können die Entstehung von Gefäßkrankheiten oder auch Typ 2-Diabetes drastisch beschleunigen. Bei der Arteriosklerose etwa bestehen die typischen Gefäßablagerungen, die Plaques, zum großen Teil aus Lipiden und Immunzellen. Die Entzündungsreaktion trägt direkt zu ihrem Wachstum bei, denn dabei wandern stetig neue aktivierte Immunzellen in die veränderten Gefäßwände ein. Wenn die Plaques zu groß werden, platzen sie auf, werden vom Blutstrom fortgetragen und können andere Gefäße verstopfen. Mögliche Folgen: Schlaganfall oder Herzinfarkt.

Fehlernährung kann also dramatische Konsequenzen haben. In den letzten Jahrhunderten ist die durchschnittliche Lebenserwartung in den westlichen Ländern stetig gestiegen. Dieser Trend wird gerade erstmalig durchbrochen: Wer heute geboren wird, wird im Schnitt vermutlich kürzer leben als seine Eltern. Falsches Essen und zu wenig Bewegung dürften daran einen entscheidenden Anteil haben.

„Diese Erkenntnisse haben daher eine enorme gesellschaftliche Relevanz“, erklärt Latz. „Die Grundlagen einer gesunden Ernährung müssen noch viel stärker als heute zum Schulstoff werden. Nur so können wir Kinder frühzeitig gegen die Verlockungen der Lebensmittel-Industrie immunisieren – bevor diese langfristige Konsequenzen entfalten. Kinder haben jeden Tag die Wahl, was sie essen. Wir sollten ihnen ermöglichen, bei ihrer Ernährung eine bewusste Entscheidung zu treffen.“

An der Arbeit waren Gruppen aus den Niederlanden, den USA, Norwegen und Deutschland beteiligt. Latz und Schultze sind Mitglieder im Exzellenzcluster „ImmunoSensation“, in dem es um die Leistungen des angeborenen Immunsystems geht. Latz gilt als einer der international profiliertesten Forscher auf diesem Gebiet. Im Dezember wurde er für seine Arbeit mit dem Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis ausgezeichnet. Dieser gilt als einer der renommiertesten Wissenschaftspreise in Deutschland.

1. Thema 2018: Auch Bakterien haben Feinde ...

Räuber-Beute-Beziehungen



Auch Bakterien haben Feinde – und verteidigen sich um fast jeden Preis

Im Wasser ernähren sich zum Beispiel einzellige Wimperntierchen, die sogenannten Ciliaten, mit Vorliebe von den Mikroben. Diese schützen sich mit diversen Tricks vor den Räubern, welche die Ciliaten wiederum auszuhebeln versuchen. So entsteht ein evolutionärer Wettlauf um die besten Verteidigungs- und Angriffswaffen. Wissenschaftlern zufolge bleibt Beutetieren wie den Bakterien langfristig nichts Anderes übrig, als die Schutzmechanismen aufrechtzuerhalten, selbst wenn der Aufwand dafür so hoch ist, dass sie kaum noch Nachkommen produzieren können.

Räuber und ihre Beute pflegen eine enge Beziehung zueinander: Verändert sich der eine, muss der andere dagegenhalten. Durch eine solche Koevolution und den damit einhergehenden Selektionsdruck kommt es zu einer wechselseitigen Anpassung der Arten.

Die Plöner Forscher um Lutz Becks vom Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie haben in ihren Experimenten Bakterien und Wimperntierchen für viele Wochen zusammen gehalten und ihre Entwicklung verfolgt. Dabei haben sie beobachtet, dass sich die Mikroben vor der Gefräßigkeit der Ciliaten schützen, indem die normalerweise einzeln lebenden Bakterienzellen nach wenigen Tagen beginnen, in größeren Verbänden als schleimiger „Biofilm“ zu wachsen. So können sie von den Ciliaten nicht mehr so effektiv gefressen werden.

Beute investiert teuer in ihre Verteidigung
Solange die Wissenschaftler in ihren Versuchen und Computersimulationen nur den Bakterien Veränderungen erlaubten, konnten diese sich gut vor dem Gefressen werden schützen – und das mit überschaubarem Aufwand. Doch sobald sich auch die Wimperntierchen verändern durften, kam den Bakterien der Schutz teuer zu stehen: Sie produzierten dann nur noch wenige Nachkommen. „Die Feindabwehr ist also sehr kostspielig, denn je besser sich die Bakterien wappnen, umso schlechter vermehren sie sich“, sagt Becks.

Die Bakterien schaffen es demnach nicht, beides zugleich zu optimieren – ein typischer Fall eines evolutionären Kompromisses. Wie genau der Kompromiss ausfällt, hängt aber davon ab, ob sich der Räuber an die Abwehrmaßnahmen der Beute anpassen kann. Wenn ja, wird die Verteidigung für die Beute immer kostspieliger und für die Vermehrung bleibt kaum noch etwas übrig. Kann sich der Räuber dagegen nicht anpassen, muss sich die Beute weniger aufwendig zur Wehr setzen und kann mehr in die Nachkommenschaft investieren“, erklärt Becks.

Weniger Vielfalt bei den Räubern
Die Forscher haben außerdem gezeigt, dass bei einem dynamischen Kompromiss die Vielfalt der Räuber abnimmt. Die Wimperntierchen entwickeln folglich weniger unterschiedliche Typen, um sich an Verbände und Biofilme der Bakterien anzupassen. „Das ist für die Beute natürlich günstig und könnte den Druck auf die Bakterien verringern“, so Becks.

Die Studie zeigt, dass mehr Vielfalt in der Beute überraschenderweise nicht immer mehr Vielfalt bei den Räubern bedeutet. Lutz Becks: „Entscheidend ist der Kosten und Nutzen von Merkmalen für die Beute und den Räuber. Wie unsere Experimente zeigen, können sich diese verschieben, je nachdem, ob die Räuber Zeit hatten, sich anzupassen oder nicht.“


Das Wasser der Erde gehört allen Menschen ...

... sagt die UN ... aber auch dessen Wert ...?

So gesehen ist jeder Erdenbürger sehr reich ... siehe unten

So WERTVOLL ist Wasser: 700.000.000,00 EURO ...

Das wäre tatsächlich euer persönlicher Wasserwert-Kontostand am 01.07.2014, pro Mensch auf dieser Erde gewesen ...
wenn man damals alles verfügbare Trinkwasser auf der Erde (obwohl es nur 0,31% trinkbares Wasser vom gesamten Wasservorkommen auf der Erde gibt) z.B. an "Außerirdische" für 0,005 Euro , also für einen 1/2 Cent pro Liter verkauft hätte.

Durch ewige fortlaufende Wasserverschmutzung, durch Überbevölkerung und durch Eisschmelze etc. verringert sich leider euer "persönliches Wasserwert-Guthaben" täglich um ca. 7.300 EURO !!!
Vielleicht wird es durch diese Verlustberechnung in Euro pro Person noch deutlicher dargestellt, wie knapp unser Trinkwasser wird, so oder so ...

Euer privater Wasserkontoauszug:

700.000.000 Euro
"Startkapital" waren es am 01.07.2014 pro Weltbürger

Dein aktueller "Wasserwert-Kontostand" vom 01.02.2018
690.429.700 Euro
Kontoauszug wird zu jedem 1. im Monat aktualisiert

Wasserwert-Kontostand ist auf O,- € in (261 Jahre)