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BOTANIK

Photosynthese (Entdeckungsgeschichte)

Beim Experiment VAN HELMONTS (ein Weidenzweig mit 2,5 kg war in einem Topf mit 100 kg Erde gepflanzt worden. In 5 Jahren hatte der Baum 84,5 kg, das Trockengewicht der Erde hatte sich aber nur um 60 g verringert) wog die Weidenpflanze nach fünf Jahren das Vielfache des Anfangsgewichts. Man weiß, dass eine solche Pflanze zu 80 % aus Wasser besteht, dies sind rund 67,5 kg. Das Trockengewicht dieser Pflanze beträgt demnach 84,5 kg - 67,5 kg = 17 kg.

Die Gewichtszunahme der Weidenpflanze in fünf Jahren war 84,5 kg - 2,5 kg = 82 kg.

Die Mineralsalzaufnahme von 60 g reicht nicht aus zu erklären, wo die 17 kg organischer Substanzzunahme herstammen. Neben der Aufnahme von Stoffen aus dem Boden muss es eine weitere Form der Stoffaufnahme geben. Dies führt zu der Frage, welche Bestandteile der Luft eine Rolle für das Leben der Pflanzen spielen.

Die ersten Versuche zur Klärung dieser Problematik führte JOSEPH PRIESTLEY gegen Ende des 18. Jahrhunderts durch.

PRIESTLEY brachte eine Kerze in einen abgeschlossenen Behälter. Die Kerze erlosch nach kurzer Zeit. Als er eine Maus in den gleichen Behälter brachte, starb sie. Daraufhin setzte er Maus und Kerze zusammen in den Behälter. Die Kerze erlosch schneller als sonst. Offenbar benötigten Maus und Kerze den gleichen Bestandteil der Luft. Wenn nun aber auf der Erde ständig Verbrennungsprozesse stattfinden und gleichzeitig viele Lebewesen atmen, müsste dann nicht dieser Luftbestandteil eines Tages verbraucht sein? Im Rahmen weiterer Versuche machte PRIESTLEY im Verlauf des Monats August 1771 eine wichtige Entdeckung. Am 17. August hatte er einen Minzezweig in die Luftmenge eingebracht in der zuvor eine Kerze erloschen war. Am 27. August konnte er in der ursprünglich verbrauchten Luft wieder eine Kerze zum Brennen bringen. Die Pflanze hatte der Luft offensichtlich den Bestandteil wiedergegeben, der ihr zunächst durch die Kerze entnommen worden war.

Bild: Der Versuch von Joseph Priestly

Der holländische Arzt IAN INGENHOUSZ (1730-1799) entdeckte die Bedeutung des Lichtes und der grünen Pflanzenteile für die Wiederherstellung "guter" Luft. Seine Forschungen zeigten, dass der entscheidende Anteil der "schlechten" Luft das Kohlenstoffdioxid war und derjenige der "guten" Luft der Sauerstoff. Im Jahre 1804 bewies der Schweizer DE SAUSSURE durch sorgfältigen Vergleich des Gewichts der von der Pflanze produzierten organischen Substanz und des von ihr abgegebenen Sauerstoffs mit der Menge des aufgenommenen Kohlenstoffdioxids, dass zwischen den Ausgangsstoffen und Reaktionsprodukten eine Differenz besteht. Dies konnte nur dann erklärt werden, wenn neben dem Kohlenstoffdioxid auch das Wasser zur Ernährung der Pflanze beiträgt. Damit war die qualitative Beschreibung der Photosynthese in ihren Grundzügen gelungen:

Kohlenstoffdioxid + Wasser (+ Licht) --> organische Substanz + Sauerstoff

In der Folgezeit fand man heraus, dass die Menge des aufgenommenen CO₂ genau der Menge des abgegebenen O₂ entspricht. Dieses Verhältnis wird als Photosynthesequotient bezeichnet. Das organische Photosyntheseprodukt in den belichteten Sprossen erwies sich als Stärke. Da Stärke aus Glucosebausteinen aufgebaut ist, durfte man mit Recht vermuten, dass zunächst Glucose als organisches Reaktionsprodukt auftrat.

Die Ausgangsstoffe der Photosynthese (CO₂, H₂0) sind energiearme Verbindungen, Glucose ist dagegen energiereicher. Diese Verbindung kann in Form von Stärke gespeichert und bei Bedarf für bestimmte Lebensprozesse genutzt werden. Hierdurch unterscheidet sich die Photosynthese wesentlich von anderen Photochemischen Prozessen (z. B. Ausbleichen von Farben oder Photographische Prozesse), bei denen die Reaktionsprodukte sofort zerfallen und ihre Energie in Form von Wärme freisetzen.

Bilder u.a. aus:
Kroll, Demmer, Thies: "Stoffwechsel", (Serie Biologie, Westermann Wien).

Welt der Biologie

Rudolf Oeller:

Typhons Rache

Thriller über die vernichtende Kraft der Rache und den Traum vom ewigen Leben im Diesseits.
(Fortsetzung von Typhon District)
Europa Verlagsgruppe.
ISBN 9791257032685

Ein geheimes Forschungsprojekt diente der Produktion von Mensch-Tier-Hybriden. Es wurde erschaffen im Namen des Fortschritts für die Transplantation von Organen, ging aber zugrunde im Schatten politischer und ökonomischer Macht.
Ben Schmitt, einst leitender Genetiker im Projekt Typhon District, lebt im US-Zeugenschutz. Doch die Geister der Vergangenheit lassen ihn nicht los: ein gestohlenes Jahrhundertprojekt, verschwundene Freunde, eine verschollene Geliebte, ein Verrat, der nach Vergeltung schreit.
Gemeinsam mit seinem Freund Mo begibt er sich auf eine gefährliche Reise durch Europa und Asien – auf der Suche nach Antworten, nach Wahrheit, nach Rache. Doch jeder Schritt bringt sie tiefer in ein Netz aus Geheimdiensten, tödlichen Feinden und der grausamen Erkenntnis, dass manche Grenzen der Wissenschaft nie hätten überschritten werden dürfen. Als Ben und Mo erfahren, dass ihr gestohlenes Projekt auf Befehl höchster Regierungsmitglieder in den USA und Russland weiter betrieben wird, kämpfen sie bereits um ihr Leben.
Beklemmend realistisch und gnadenlos spannend – Typhons Rache ist ein rasanter Thriller über die Hybris der Wissenschaft, die Abgründe menschlicher Gier und die zerstörerische Kraft des Vergeltungsdrangs. Wer Gott spielt, muss bereit sein, einen hohen Preis zu zahlen.

Das Buch ist im Handel und im im Internet erhältlich.
Gespräch über Typhons Rache bei Heinzlmaiers Lesezeichen.
Gespräch über Typhons Rache bei Conoscere TV.

Kleines Fotoalbum zum Thriller:

Mo und ich saßen im French Quarter in New Orleans in einer Kneipe und tranken Bier. Unsere Stimmung war durchwachsen. Der Grund lag weniger in der todbringenden Amokfahrt, die sich hier in der Bourbonstreet vor wenigen Tagen abgespielt hatte. Ein Verrückter war zum Jahresbeginn die Straße entlang gefahren und hatte Leute, die nur Spaß haben wollten, über den Haufen gefahren.
(Seite 12)

„Ich weiß, wer verschwunden ist, ich weiß, wer vermisst wird, ich weiß aber nicht, was wirklich geschehen ist, ich weiß nicht, was Professor Hiller alles gemacht hat, ich weiß nicht, was mit den Leihmüttern geschehen ist, ich weiß in Wahrheit wenig. Ich weiß nur, dass ich – ohne es zu wissen – im Auge eines Orkans war. Vielleicht bin ich das immer noch.“
(Seite 34)

Wäre ich Typhon, hätte eine Intelligenz, die zwischen dem der Menschen und Schimpansen liegt und wüsste ich die Geschichte meiner Entstehung, ich würde mich rächen. Ich würde versuchen, meine Schöpfer und dann mich selbst zu vernichten."
(Seite 55)

"Lieutenant Ahn Tran ist knapp vierzig, sieht aber aus wie dreißig und zählt wegen ihres Aussehens zum Beuteschema aller Männer, deren Testosteronspiegel noch über null liegt. Wäre ich noch jünger, würde ich trotzdem die Finger von ihr lassen. Sie ist effizient, intelligent, loyal gegenüber den richtigen Leuten, aber gefährlich, wenn es sein muss. Sie schießt in fünfzig Metern einer Fliege ein Auge weg. Vor einigen Jahrhunderten wäre sie als Hexe verbrannt worden. Es gibt Leute, die sie auch heute brennen sehen möchten."
(Seite 197)

„Ich habe euer widerliches Projekt nicht erfunden. Ihr seid die Täter. Ihr! Nur ihr! Ich war immer nur euer Erfüllungsgehilfe bis hin zur Selbstaufgabe. Ich hatte mehrmals Selbstmordgedanken. Wegen euch. Nur wegen euch, verdammt nochmal! Verschone mich mit deiner verschissenen Moral. Ich kann das nicht mehr hören!“
(Seite 315).