9 Chancen und Risiken der Gentechnologie Meine Nerven! wie wir Informationen verarbeiten 189

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1 Inhaltsverzeichnis 9 Chancen und Risiken der Gentechnologie 173 Wird jetzt auch noch unser Erbe manipuliert? Bakterien werden genetisch manipuliert Grüne und rote Gentechnik Der genetische Fingerabdruck was ist das? Gentechnologie Allheilmittel? Zusammenfassung Aufgaben Meine Nerven! wie wir Informationen verarbeiten 189 Haben wir unsere»fünf Sinne«beisammen? Wie kommt dieser Satz in dein Gehirn? Unser Gehirn kein System auf der Erde ist komplexer! Was passiert, wenn du umblätterst? Steuerung und Regelung Wie können wir uns all dies merken? Zusammenfassung Fragen Das Immunsystem schützt uns vor Angreifern! 217 Eine erstaunliche Verteidigungsanlage! Wie schützen wir uns vor Infektionen? Allergien und Transplantationen AIDS erworbene-immunschwäche-syndrom Zusammenfassung Fragen

2 Inhaltsverzeichnis Evolution stammt der Mensch vom Affen ab? 227 Evolution oder Revolution wo ist hier der Unterschied? Evolution wie ist die Beweislage? Charles Darwin die Entstehung der Arten Die»Synthetische Theorie«wie sehen Biologen heute die Evolution? Die stammesgeschichtliche Entwicklung des Homo sapiens sapiens Woher wir kommen wohin wir gehen Zusammenfassung Fragen Lösungen zu allen Kapiteln 255 Literaturhinweise 265 Stichwortverzeichnis 267 9

3 Vorwort»Simplex sigillum veri«keine Angst. Du hast nicht aus Versehen eine lateinische Grammatik gekauft. Aber schon vor 2000 Jahren erkannte der römische Philosoph Seneca:»Einfach ist das Zeichen der Wahrheit.«Ich habe mich bemüht, euch liebe Kids, in diesem Buch so anzusprechen, dass ihr es auch ohne viel Vorwissen verstehen könnt. Viele mögen diesem Buch vorwerfen, dass die Sprache nicht immer die»fachsprache«ist. Aber ich glaube nicht, dass ihr, liebe Kids, beispielsweise die Genetik nur in der Fachsprache der Biologen verstehen würdet. Ich bitte alle Erwachsenen, alle Lehrer und Eltern und alle»fachleute«der Biologie, dies zu bedenken. Ich lade euch zu einer Reise in das Reich der Lebewesen ein. Ihr werdet viele Organismen kennen lernen, mikroskopisch kleine wie zum Beispiel Bakterien und ungeheuer große wie beispielsweise den Mammutbaum. Auf dieser Reise gibt es für euch hoffentlich viel Neues zu entdecken. Die Biologie ist neben der Physik und der Chemie eines der zentralen Fächer der modernen Naturwissenschaften. Einstein bekräftigte im 20. Jahrhundert zu Recht, dass das 21. Jahrhundert dasjenige der Biologie werden wird. Nachdem in Physik und Chemie die grundlegenden Fakten und Gesetze erkannt waren, wandten sich die Naturwissenschaftler verstärkt der Biologie zu und es entwickelten sich Teildisziplinen wie beispielsweise die Biochemie, die Molekularbiologie und die Biophysik. Die Biologie ist als moderne Naturwissenschaft auch eine experimentelle Wissenschaft. Viele Geräte wie beispielsweise Mikroskope sind sehr teuer und können nur in einem Forschungslabor auch sinnvoll eingesetzt werden. Da jedoch auch das Beobachten, Beschreiben und Vergleichen zu den 11

4 Kapitel 1 Was ist Leben? 0 Leben ist Wachstum. Wir waren alle einmal klein, sind herangewachsen und haben unsere heutige Größe erreicht. 0 Leben ist Bewegung, das heißt, Lebewesen sind aktiv. 0 Leben ist Reizbarkeit. 0 Leben ist Tod. 0 Lebewesen bestehen aus Zellen. Du wirst mir wahrscheinlich zustimmen, oder? Aber: Lodert nicht auch eine Flamme? Das ist Bewegung! Müssen wir nicht auch mit dem Auto zur Tankstelle fahren, füllen Benzin in den Tank und durch den Auspuff kommen Abgase wie Kohlenstoffdioxid wieder heraus? Das ist Stoffwechsel! Wächst nicht auch eine Lawine heran, vielleicht von einem kleinen Schneeball zu ihrer beängstigenden Größe? Das ist Wachstum! Vermehren sich nicht auch Tropfsteine? Das ist Vermehrung! Wenn das so richtig ist, dann reicht ein Merkmal allein noch nicht aus, um ein Lebewesen zu beschreiben. Zeigen»Objekte«diese Kennzeichen nicht oder nur teilweise, können wir sie auch nicht als Lebewesen bezeichnen. Denkaufgabe Viren besitzen keinen eigenen Stoffwechsel. Sie könne sich nicht aktiv bewegen. Sie können sich nicht selbst fortpflanzen. Sie sind in jedem Fall auf andere Lebewesen angewiesen. Sie besitzen eine eigene DNA und bestehen aus einer Proteinhülle. Überlege: Sind Viren Lebewesen? Teildisziplinen der Biologie Verschiedene biologische Teildisziplinen beschäftigen sich mit den Lebewesen. Jede Teildisziplin hat sich dabei einen bestimmten Bereich ausgewählt: Die Zoologie beschäftigt sich mit den Tieren, die Botanik mit den Pflanzen, die Biochemie mit den chemischen Verbindungen des Stoffwechsels, die Ökologie mit unserer Umwelt, die Neurophysiologie mit dem Prinzip der Informationsaufnahme und -verarbeitung, die Genetik mit der Vererbung und die Cytologie beschäftigt sich mit dem Bau der Zellen. 18

5 Die Zelle mikroskopisch klein, aber oho! Die Zelle mikroskopisch klein, aber oho! Alle Lebewesen bestehen aus Zellen, nur die wenigsten kann man mit dem bloßen Auge sehen. Das typische Arbeitsgerät der Cytologen, also der Zellforscher, ist ein Mikroskop. Die Zellen besitzen verschiedene Zellorganellen. Sie sind den Organen eines Gesamtorganismus vergleichbar und so winzig klein, dass sie nur im Mikroskop zu sehen sind. Da Mikroskope, wie schon im Vorwort erwähnt, sehr teuer sind und die billigen nicht allzu viel taugen, möchte ich dir anhand einer Zeichnung die wesentlichen Bestandteile einer Zelle erklären. Zellwand Dictyosomen Vakuole Cytoplasmamembran Zellkern mit Chromosomenpaar Mitochondrien Endoplasmatisches Retikulum Chloroplasten Cytoplasma Der Zellkern ist die Steuerzentrale der Zelle. Du kannst ihn mit dem Rechenzentrum eines modernen Weltkonzerns vergleichen. Von ihm aus werden alle Abläufe in der Zelle geregelt. Die dazu nötigen Informationen sind auf den Chromosomen in Form der DNA gespeichert. Die DNA ist eine chemische Verbindung, Desoxyribonukleinsäure genannt, und der»stoffliche«träger der Erbinformation. Abb. 1.1: Elektronenmikroskopischer Bau einer pflanzlichen Zelle 19