Abfälle und Kuhfladen - Leben im neolithischen Dorf : zu Forschungsergebnissen, Methoden und zukünftigen Forschungsstrategien archäobotanischer Untersuchungen von neolithischen Seeufer- und Moorsiedlungen

In den letzten 25 Jahren wurden durch archäobotanische (und archäozoologische) Untersuchungen an Seeufer- und Moorsiedlungen im Umkreis der Alpen zahlreiche quantifizierbare Informationen über das tägliche Leben der Menschen im Neolithikum erarbeitet. Es ist mindestens für verschiedene Zeiträume und Regionen zur Genüge bekannt, was angebaut und gesammelt wurde. Doch was wissen wir darüber hinaus? Von Interesse für die archäologische Forschung sind vor allem Kenntnisse zur inneren Organisation von Siedlungen, d.h. wo Abfälle hingeworfen wurden, ob und wann sich Tiere in der Siedlung aufhielten und ob die Bewohner und Bewohnerinnen einzelner Gebäude sich unterschiedlich ernährten. Erst, wenn solche Informationen über „intra-site-patterns“ in einer Siedlung vorliegen, können Differenzen zwischen Siedlungsplätzen herausgearbeitet werden. Im Beitrag wird dargelegt, dass wir darüber nach wie vor sehr wenig wissen, d.h. es gibt trotz zahlreicher Rettungsgrabungen viel zu wenige repräsentativ untersuchte Siedlungsplätze. Ausserdem sind die Kenntnisse über landwirtschaftliche Tätigkeiten in einzelnen Regionen nach wie vor sehr lückenhaft. Von fast der die Hälfte der 86 seit den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts untersuchten Siedlungsplätze gibt es nur statistisch nicht verwertbare Daten. Es besteht also weiterhin viel Forschungsbedarf, wollen wir eines Tages Aussagen über „spezialisierte“ Siedlungen machen oder mehr Erkenntnisse zu Aktivitäten von BewohnerInnen einzelner Häuser gewinnen. Im Hinblick darauf wird dargelegt, wie Siedlungsplätze beprobt werden müssen, um sich möglichst alle Optionen für eine Auswertung offen zu halten. Wichtig wäre es für die Zukunft ausserdem, beim im Sieben der Proben und bei der Quantifizierung der Reste ein standardisiertes Vorgehen anzuwenden

Microbial recovery of metals from solids

A variety of both lithotrophic and organotrophic microorganisms are known to mediate the mobilization of various elements from solids mostly by the formation of inorganic and organic acids. Under appropriate environmental conditions, metals are solubilized and extracted from metal-rich materials in subsurface ecosystems by the action of bacteria and fungi. In mine tailings or landfills microbial metal leaching represents a potential environmental hazard. However, these microbial activities can be successfully applied in the industry for the recovery of metals from solid materials such as ores or incineration residues. Microbial leaching processes are currently used for the winning of gold and copper from low-grade ores (‘bioleaching'). Solid industrial waste materials such as fly ash, sludges, or dust might also be microbially treated to recover metals for the re-use in metal-manufacturing industries. Bioleaching allows the cycling of metals by a process close to natural biogeochemical cycles reducing the demand for resources such as ores, energy, or landfill spac

Cadre géologique et environnemental

Pfyngut: Geologischer Rahmen und natürliches Umfeld Dieses Kapitel ist der Geologie der Region gewidmet, unter besonderer Beachtung der Schichtabfolge von Pfyngut. Die Fundstelle befindet sich im alpinen Raum, am Oberlauf der Rhone, zwischen Siders und Leuk. Sie liegt auf einem Schuttkegel, der sich am Fusse des Illgrabens gebildet hat, einer tief in die penninischen Decken eingeschnittenen Schlucht mit carbonatreichen Gesteinen und Quarziten. Die untersuchten Schichtabfolgen liegen auf der linken Seite des Rhonetals, rund 20 m über der Überschwemmungsebene, und bestehen hauptsächlich aus Wildbachablagerungen und durch Oberflächenwasser verlagerten Feinsedimenten, zwischen denen sich fossile Böden erhalten haben. Diese Ablagerungen erreichen eine Gesamtmächtigkeit von maximal 2,50 m und liegen über den pedogen verwitterten Schottern (cambisol) des Illgrabenfächers. Die Sequenz beginnt an der Basis mit einer Abfolge fossiler Böden. Mikromorphologische Untersuchungen, in Kombination mit den Ergebnissen der Pollenanalysen und Makrorestuntersuchungen belegen, dass der menschliche Einfluss ab der frühen Eisenzeit das lokale Landschaftsbild zu verändern begann : nach einer Rodungsphase, setzte Erosion ein, auf die ackerbauliche Nutzung folgt. Pollen von Weizen und Ruderalplanzen sprechen für eine ausgedehnte Bewirtschaftung der Gegend ab der späten Eisenzeit. Ein weiterer starker menschlicher Eingriff stellt der Bau einer grossen Fernverkehrsstrasse in frührömischer Zeit dar. Sie wird mehfach aufwändig erneuert und nach Aufgabe von feinkörnigen Überflutungssedimenten überdeckt. An deren Oberfläche bildet sich wiederum ein humöser Oberboden, der Pflugspuren eines ausgedehnten Ackerbaus aufweist und ins Mittelalter datiert. Nach dem 12. Jh. wird die gesamte Westflanke des Kegels wiederholt von Bachgeschiebe und Murgangsedimenten überdeckt, was auf eine Destabilisierung der Berghangs hinweist. Der oberste Bereich der Schichtabfolge besteht hauptsächlich aus feinen Ablagerungen, wie sie bei der Bewässerung der Wiesen mittels Suonen entstehen. Darüber folgt der Humushorizont der heutigen Bodenoberfläche. Die Untersuchung der Pflanzenreste erbrachte ausschliesslich den Nachweis von Wildpflanzen, die wohl alle aus der nahen Umgebung stammen. Sie zeigt zudem, dass die Waldföhre bereits in der Eisenzeit die dominante Baumart im Gebiete des Pfynwalds war. Die Landschaft war relativ offen und besass Wiesen- und Weideflächen. Das Fehlen von Kulturpflanzen, wie auch von typischen Ackerunkräutern lässt den Schluss zu, dass in dieser frühen Zeit kaum Ackerstandorte in unmittelbarer Nähe des Fundorts lagen, und mit den untersuchten Proben auch keine Siedlungsbereiche erfasst worden sind, wo Nahrungsmittel gelagert oder verarbeitet wurden

Electronic Excitations in Complex Molecular Environments: Many-Body Green's Functions Theory in VOTCA-XTP

Many-body Green's functions theory within the GW approximation and the Bethe-Salpeter Equation (BSE) is implemented in the open-source VOTCA-XTP software, aiming at the calculation of electronically excited states in complex molecular environments. Based on Gaussian-type atomic orbitals and making use of resolution of identify techniques, the code is designed specifically for non-periodic systems. Application to the small molecule reference set successfully validates the methodology and its implementation for a variety of excitation types covering an energy range from 2-8 eV in single molecules. Further, embedding each GW-BSE calculation into an atomistically resolved surrounding, typically obtained from Molecular Dynamics, accounts for effects originating from local fields and polarization. Using aqueous DNA as a prototypical system, different levels of electrostatic coupling between the regions in this GW-BSE/MM setup are demonstrated. Particular attention is paid to charge-transfer (CT) excitations in adenine base pairs. It is found that their energy is extremely sensitive to the specific environment and to polarization effects. The calculated redshift of the CT excitation energy compared to a nucelobase dimer treated in vacuum is of the order of 1 eV, which matches expectations from experimental data. Predicted lowest CT energies are below that of a single nucleobase excitation, indicating the possibility of an initial (fast) decay of such an UV excited state into a bi-nucleobase CT exciton. The results show that VOTCA-XTP's GW-BSE/MM is a powerful tool to study a wide range of types of electronic excitations in complex molecular environments

Deletion of IL-4Rα on CD4 T Cells Renders BALB/c Mice Resistant to Leishmania major Infection

Effector responses induced by polarized CD4(+) T helper 2 (Th2) cells drive nonhealing responses in BALB/c mice infected with Leishmania major. Th2 cytokines IL-4 and IL-13 are known susceptibility factors for L. major infection in BALB/c mice and induce their biological functions through a common receptor, the IL-4 receptor α chain (IL-4Rα). IL-4Rα–deficient BALB/c mice, however, remain susceptible to L. major infection, indicating that IL-4/IL-13 may induce protective responses. Therefore, the roles of polarized Th2 CD4(+) T cells and IL-4/IL-13 responsiveness of non-CD4(+) T cells in inducing nonhealer or healer responses have yet to be elucidated. CD4(+) T cell–specific IL-4Rα (Lck(cre)IL-4Rα(−/lox)) deficient BALB/c mice were generated and characterized to elucidate the importance of IL-4Rα signaling during cutaneous leishmaniasis in the absence of IL-4–responsive CD4(+) T cells. Efficient deletion was confirmed by loss of IL-4Rα expression on CD4(+) T cells and impaired IL-4–induced CD4(+) T cell proliferation and Th2 differentiation. CD8(+), γδ(+), and NK–T cells expressed residual IL-4Rα, and representative non–T cell populations maintained IL-4/IL-13 responsiveness. In contrast to IL-4Rα(−/lox) BALB/c mice, which developed ulcerating lesions following infection with L. major, Lck(cre)IL-4Rα(−/lox) mice were resistant and showed protection to rechallenge, similar to healer C57BL/6 mice. Resistance to L. major in Lck(cre)IL-4Rα(−/lox) mice correlated with reduced numbers of IL-10–secreting cells and early IL-12p35 mRNA induction, leading to increased delayed type hypersensitivity responses, interferon-γ production, and elevated ratios of inducible nitric oxide synthase mRNA/parasite, similar to C57BL/6 mice. These data demonstrate that abrogation of IL-4 signaling in CD4(+) T cells is required to transform nonhealer BALB/c mice to a healer phenotype. Furthermore, a beneficial role for IL-4Rα signaling in L. major infection is revealed in which IL-4/IL-13–responsive non-CD4(+) T cells induce protective responses

On-site data cast doubts on the hypothesis of shifting cultivation in the Late Neolithic (c. 4300-2400 cal. BC): Landscape management as an alternative paradigm

This article brings together in a comprehensive way, and for the first time, on- and off-site palaeoenvironmental data from the area of the Central European lake dwellings (a UNESCO World Cultural Heritage Site since 2011). The types of data considered are as follows: high-resolution off-site pollen cores, including micro-charcoal counts, and on-site data, including botanical macro- and micro-remains, hand-collected animal bones, remains of microfauna, and data on woodland management (dendrotypology). The period considered is the late Neolithic (c. 4300–2400 cal. BC). For this period, especially for its earlier phases, discussions of land-use patterns are contradictory. Based on off-site data, slash-and-burn – as known from tropical regions – is thought to be the only possible way to cultivate the land. On-site data however show a completely different picture: all indications point to the permanent cultivation of cereals (Triticum spp., Hordeum vulgare), pea (Pisum sativum), flax (Linum usitatissimum) and opium-poppy (Papaver somniferum). Cycles of landscape use are traceable, including coppicing and moving around the landscape with animal herds. Archaeobiological studies further indicate also that hunting and gathering were an important component and that the landscape was manipulated accordingly. Late Neolithic land-use systems also included the use of fire as a tool for opening up the landscape. Here we argue that bringing together all the types of palaeoenvironmental proxies in an integrative way allows us to draw a more comprehensive and reliable picture of the land-use systems in the late Neolithic than had been reconstructed previously largely on the basis of off-site data

Reconstructing intra-site patterns in Neolithic lakeshore settlements : the state of archaeobotanical research and future prospects

In the past 25 years information on the daily life of man in the Neolithic has been elaborated substantially. At least for some time-spans and regions, we know rather precisely what was cultivated and gathered. But what other information have we gained? Information about intra-site patterns is of particular interest . Only when such patterns are known is it possible to interpret differences between settlements. But up till now we have only limited information on intra-site patterning. Although many rescue excavations were carried out in Switzerland, there are only a few settlements that have been investigated in a representative manner. In addition, there are some regions for which information is fragmentary. For almost half of the 86 settlements investigated since the 1960s, statistically usable data are not available. In this article we describe available results concerning intra-site patterns, and discuss which sampling strategies should be used for obtaining statistically reliable data. We suggest that in future a standardised procedure be followed for sieving and quantification of the dat