In der modernen Gesellschaft ist "Öko" ein Schlagwort für alle Produkte geworden, die durch Natur belassenen Anbau gewonnen wurden. Wir verbinden damit eine gesunde Lebensweise und Umweltbewusstsein. Ein Biologe jedoch verbindet damit etwas vollkommen Anderes. Die erste Folge des Telekollegs Biologie klärt zum einen die Grundbegriffe der Ökologie und stellt zum zweiten den Aufbau aller Lebewesen aus Zellen dar.
Die Grundstimmung, wenn einem etwas auf die Nerven geht ist uns allen wohlbekannt. In der Tat liegt hier eine Anspannung vor, die durch das Nervensystem hervorgerufen wird. In dieser Folge des Telekollegs geht es um den Aufbau und die Funktionsweise von Nervenzellen und die Einteilung in die verschiedenen Nervensysteme.
In der vorhergehenden Folge des Telekollegs wurde auf den Aufbau und die Funktion von Nervenzellen eingegangen. Die höchste Konzentration an Nervenzellen von etwa 100 Milliarden findet man beim Menschen im Gehirn.
Menschen können unterschiedliche Körpergrößen besitzen. Dies hängt ist in der Regel von ihrem Geschlecht, ihrer Veranlagung und ihrer Ernährungsgrundlage in der Kindheit und Pubertät ab. Das Zwerg- und Riesenwachstum jedoch ist Hormonen zuzuschreiben, die während der Wachstumsphase in zu geringen Mengen oder im Übermaß vorhanden waren. Die Regulation von Wachstum ist aber nicht die einzige Aufgabe von Hormonen. Im Folgenden sollen Hormone vorgestellt und beispielhaft ihre Wirkweise dargestellt werden.
"Man ist, was man isst" sagt ein bekanntes Sprichwort. Es erinnert an eine gesunde, bewusste Ernährung. Provokant könnte man sagen, dass die Stoffe, die wir Menschen aus der Nahrung benötigen, immer dieselben sind, egal in welcher Form wir sie aufnehmen. Aber natürlich ist die Menge des jeweiligen Stoffes, den wir zuführen ebenso wichtig wie die Qualität dessen, was wir essen um unseren Tagesbedarf sinnvoll zu decken. Der Mensch benötigt in erster Linie die drei Nährstoffe Proteine, Kohlenhydrate und Fette, jedoch in unterschiedlichen Mengen. Aber auch in geringeren Mengen müssen Vitamine und anorganische Stoffe über die Nahrung aufgenommen werden. Und nicht zuletzt ist eine regelmäßige Wasserversorgung Grundlage jeden Lebens.
In Folge 5 wurden die einzelnen Stoffe, die wir über die Nahrung aufnehmen müssen, genauer betrachtet. Besonders die Nährstoffe - Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße - benötigen wir als Energielieferant und Baustoff. Da wir jedoch keine verkleinerten Essensprodukte in unserem Blut schwimmen haben und vor allem tierische Eiweiße als Ganzes für uns wertlos sind, müssen die Nährstoffe in ihre Einzelteile zerlegt und dem Körper zur Verfügung gestellt werden. Und genau diesen Prozess fasst der Biologe mit dem Begriff Verdauung zusammen. Um die Nährstoffe in seine Einzelteile zerlegen zu können, brauchen wir Hilfsproteine, die so genannten Enzyme.
Tag täglich sind wir einer Reihe an infektiösen Erregern ausgesetzt. Normalerweise hält unser Körper mit Hilfe des Immunsystems diese bestens in Schach. Befallen krankheitserregende Keime unseren Körper in zu großer Zahl oder an der falschen Stelle oder hat der Körper keine passende Immunantwort darauf, erkranken wir. Die Verteidigung gegen Krankheitserreger übernehmen die weißen Blutkörperchen (Leukozyten), eine Sorte Zellen, die im Blut vorkommen. Neben diesen enthält das Blut auch die roten Blutkörperchen (Erythrozyten), die den Sauerstofftransport zur Zelle und das bei der Energiegewinnung entstandene Kohlenstoffdioxid von der Zelle weg transportiert. Weiterhin liegen dort noch die Blutplättchen (Thrombozyten) vor, die für die Blutgerinnung bei einer Verletzung entscheidend sind.
Vielleicht haben Sie in Ihrer Kindheit oft von Verwandten gehört: "Ganz die Mama" oder "Ganz der Papa". Auch selbst suchen wir bei Kindern von Freunden und Verwandten unwillkürlich nach äußerlichen Ähnlichkeiten mit den Eltern. Zu Recht, denn ein Kind trägt je zur Hälfte die Erbinformation seiner Eltern. Und die Erbinformation, die DNS bzw. aus dem englischen DNA, bestimmt alle sichtbaren und nicht direkt sichtbaren Merkmale eines Lebewesens: Augen- und Haarfarbe, Teint, Gesichtsform, aber auch die Blutgruppe und das Geschlecht. Die DNA als Träger dieser Informationen verfügt über einen Code, der alle diese Merkmale bestimmt und der mit wenigen Ausnahmen von einem Bakterium bis zum Menschen für alle Lebewesen gleich ist. Eine Funktionseinheit der DNA, die ein Merkmal bestimmt, ist ein Gen. Zunächst sehen wir uns an, wie die DNA aufgebaut ist.
In Folge 8 haben wir gesehen, dass die Merkmale eines Lebewesens auf Gene zurückzuführen sind. Bei uns Menschen fällt das meist nur dadurch auf, dass wir z.B. unterschiedliche Haar- oder Augenfarbe haben. Treten allerdings genetisch bedingte Krankheiten auf, wird nur schnell allzu ersichtlich, dass für einen von Geburt an gesunden Körper alle Gene zusammenspielen müssen. Bei genetisch bedingten Krankheiten unterscheidet man zwischen denen, die durch eine Genmutation in einer Keimbahnzelle zustande kamen und solchen, bei denen in den Keimbahnzellen ganze Chromosomen betroffen waren
Aus mehreren Science Fiktion Büchern und Filmen ist uns die Technik des Klonens von Menschen bekannt: Szenen in denen ganze Horden an Klone -nicht ganz abwegig- dazu verdonnert sind niedrige Dienste zu leisten oder als Organspendebank dienen. Darin ist unsere gesunde Abneigung gegenüber dem Klonen von Menschen begründet, völlig unabhängig davon, dass diese Form des Klonens technisch (noch) nicht möglich ist. Wie jede Technologie hat auch die des Klonens und der Gentechnik eine zweite Seite der Medaille. Klonen führt in gewisser Weise das Eingreifen des Menschen in seine unmittelbare Umgebung fort, das bereits während der Jungsteinzeit durch Züchtung von Pflanzen und Tiere seinen Anfang fand.
Gentechnik spielt nicht nur bei der Herstellung von Klone oder gentechnisch veränderten Organismen immer mehr eine Rolle für die Wissenschaft und die Gesellschaft. Bisweilen kommen wir auch mit anderen biotechnischen Verfahren im Alltag in Berührung - immer dann, wenn sie in der Analyse oder der Therapie Anwendung finden. Das geläufigste Beispiel ist der genetische Fingerabdruck, der den herkömmlichen mit Papier und Tinte mittlerweile bei der Ermittlung von Straftätern hilfreich ergänzt und als Beweismittel vor Gericht zugelassen ist.
Die beiden Themenbereiche Sexualität und Evolution sind für einen Biologen miteinander verquickt. Sexualität ist nämlich nicht von Beginn des Lebens an auf der Erde anzutreffen. Man kann davon ausgehen, dass sie im Laufe der Evolution - also der Entwicklung von Lebewesen und Arten aus ihren Vorfahren- entstanden ist. Das Auftreten von Sexualität, zu der zwei Geschlechter gehören, datiert man auf rund 1 Milliarde Jahren. Bevor wir uns ansehen, warum sie sich bei Lebewesen etablieren konnte, müssen wir erst sexuelle und asexuelle Fortpflanzung gezielt voneinander unterscheiden.
Der Mensch greift seit der Sesshaftwerdung in seine Umwelt ein und gestaltet sie nach seinem Nutzen. Sowohl technischer Fortschritt, besonders hinsichtlich der Fortbewegung und Energiegewinnung, als auch die steigende Anzahl der Erdbevölkerung wirken sich auf die Umwelt dergestalt aus, dass wir nun den vom Menschen verursachten globalen Veränderungen gegenüber stehen. Mittlerweile ist die globale Erderwärmung eine von Fachleuten anerkannte Tatsache. Dieses ist auf den so genannten Treibhauseffekt zurück zu führen.
