Hydrochemische und biologische Merkmale regionaler Bachtypen in Baden-Württemberg : [1975 - 2000, 25 Jahre LfU] / [Verf. Ulrich Braukmann]. Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg. Hrsg. von der Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg. [Red. Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg, Abteilung 4, Wasser und Altlasten]

Einleitend wird ein Überblick über die Grundlagen typologischer Forschung an kleinen Fließgewässern in Baden-Württemberg gegeben. Der Ansatz einer regionalen Bachtypologie umschließt folgende Fachaspekte: Geologie und Geomorphologie, Gewässermorphologie und Abfluss, Hydrochemie, Gewässer- und Auenvegetation und Gewässerfauna. Zentraler Leitgedanke der typologischen Gliederung ist die Einteilung des Landes Baden-Württemberg in 11 Hauptfließgewässerlandschaften, die in erster Linie nach geologischgeomorphologischen Kriterien abgegrenzt wurden und naturräumliche Einheiten des Landes zusammenfassen. Von den 11 Hauptfließgewässerlandschaften wurden im Rahmen von zwei PW AB-Verbundforschungsvorhaben (" Projekt Wasser-Abfall-Boden") die folgenden vier auf methodisch einheitlicher Grundlage bearbeitet: Buntsandstein-Odenwald, Metamorphes Grundgebirge (Gneisschwarzwald), Berg- und Hügelland im Keuper, Oberrheinebene (holozäne Aufschüttungen und jungquartäre Schotterflächen)

Double-stranded RNA uptake in Caenorhabditis elegans

dsRNA uptake from the environment is a common phenomenon in many invertebrates and can be harnessed for acquiring pest control. In the nematode Caenorhabditis elegans, a transmembrane protein named systemic RNAi deficient-2 (sid-2) is required for dsRNA uptake from the environment through the intestine. Furthermore, the tyrosine-protein kinase sid-3 promotes import dsRNA. However, the molecular mechanism underlying environmental RNA uptake and its natural phenotypic roles are largely unknown. Here I characterized the intracellular properties of SID-2 and its role during the nematode development. I determined SID-2 localization at the intestinal apical membrane and the trans-Golgi-network (TGN). This localization is dependent on sid-3 and its potential substrate viro-2, hence demonstrating a molecular interplay between the different SID proteins. The spatial organisation of SID-2 is conserved across species, suggesting a role for the TGN in environmental RNA uptake. By combing small RNA and transcriptome profiling with developmental studies I identified a novel role for systemic RNAi in worm morphology. A detailed phenotypical analysis ruled out a nutritional role for dsRNA uptake, implying that environmental RNA uptake affects morphology through gene regulation. These results uncover the first phenotypic role for the Sid pathway and identifies the TGN as a central cellular compartment for environmental dsRNA uptake

Dare to share! How the DANS Data Station SSH supports FAIR data in the ODISSEI Community

In the beginning of June DANS launched the DANS Data Station Social Sciences and Humanities (SSH). Researchers and data stewards from the SSH domain can use the Data Station to archive and publish data as well as to find data for reuse. This blog post outlines the features of the Data Station and how it can be used to make data reusable for new research while allowing to restrict data access where needed

Renaturierung kleiner Lössbäche – ein Beitrag der Ökologischen Landwirtschaft zum Naturschutz

As a part of the interdisciplinary research project ”Integration of nature protection goals with organic farming: an the example from the Hessian ”state domain” [Staatsdomäne] area Frankenhausen”, different restoration measures have been carried out within this site, 15 km north of Kassel. Since 1998, intensive conventional agricultural practices have been substituted with organic farming here. One intention of the agricultural restructuring was to realise nature protection goals in cooperation with sustainable organic agricultural production. The hydrologic portion of the project addresses both the implementation of restoration measures in rivers and streams and their scientific monitoring. Starting in July 2007, several restoration measures were carried out in the hydrologic systems of the Jungfernbach and Esse streams within the Frankenhausen site. Both systems are formed by typical loess streams (catchment size about 9 km2) which had been heavily degraded for several hundred years by intensive agriculture. The most important restoration measures were removal of a piped section of a tributary of the Jungfernbach at Totenhof, restoration of biological passability by removal of weirs and substitution of narrow pipes under farm paths, relocation of a section of the Jungfernbach from the edge of the floodplain to its original location in the centre, widening of narrow sections and partial raising of the deepened stream bed by means of rough ramps (stone bars) and racks made of oak wood or iron. These physical restoration measures were accompanied by a scientific monitoring programme comprising morphological, hydrochemical and biological (aquatic macrophytes, aquatic macroinvertebrates, fish and amphibians) aspects. The aim of this study was to document the original ecological conditions, the restoration measures and the early ecological effects on the stream sections for the first six months following restoration as a basis for further ecological monitoring. The restoration measures effected clear morphological changes in cross-section and passability. The chemical condition of the streams showed slight changes in some aspects following the restoration, e. g. a reduction of phosphorus, magnesium and potassium concentration. Other than macrophytic algae in the newly shaped sections, aquatic macrophytes did not develop over the winter season before the end of the monitoring phase in April 2008. Within the newly shaped stream sections of a small tributary and of the Jungfernbach, up to 14 aquatic macroinvertebrate taxa started to colonise the new habitats 6 months after restoration. Fish fauna were very poorly represented in the streams and included only a few specimens of brown trout (Salmo trutta). This did not change markedly after restoration, possibly due to the isolation of the population caused by impassable weirs downstream of the investigation area.In einem interdisziplinären „Entwicklungs- und Erprobungs-Vorhaben“ der Universität Kassel „Die Integration von Naturschutzzielen in den Ökologischen Landbau am Beispiel der Hessischen Staatsdomäne Frankenhausen“ wurden unterschiedliche Naturschutz-Maßnahmen auf dem Domänengelände durchgeführt. Seit 1998 wird die Staatsdomäne Frankenhausen, die ca. 15 km nördlich von Kassel liegt, ökologisch bewirtschaftet. Ein Aspekt bei der Umstellung auf ökologische Landwirtschaft war die Umsetzung von naturschutz-orientierten Maßnahmen, die in Kooperation mit dem landwirtschaftlichen Betrieb umgesetzt wurden. Ein gewässerökologisches Teilprojekt umfasste unterschiedliche Entwicklungsmaßnahmen an und in Bächen des Jungfernbach- und Esse-Systems auf dem Gelände der Staatsdomäne ab Juli 2007. Beide Bachsysteme (Einzugsgebietsgröße jeweils ca. 9 km2) werden von typischen lössgeprägten Bördenbächen gebildet. Löss-Gebiete zählen zu den durch intensive Landwirtschaft am tiefgreifendsten veränderten Gebieten Deutschlands. Folgende wesentliche Renaturierungsmaßnahmen wurden auf dem Domänengelände umgesetzt: Entfernung der Verrohrung, Offenlegung und Neugestaltung eines Nebenbaches des Jungfernbaches am Totenhof, Rückverlegung eines Jungfernbach-Abschnitts vom Rand der Aue in seine ursprüngliche Lage im Zentrum der Aue nach historischen Angaben, Wiederherstellung der biologischen Durchgängigkeit durch die Entfernung von Wehren und den Ersatz von unpassierbaren Wege-Durchlässen durch voluminösere Durchlässe mit durchgängiger Sohle, partielle Aufweitung enger Querprofile und Anhebung der Gewässersohle durch Stein-Riegel und Sohlrechen aus Stahl oder Eichenholz. Die Maßnahmen wurden von einem wissenschaftlichen Monitoringvorhaben begleitet. Hauptaspekte der wissenschaftlichen Begleitung waren morphologische, hydrochemische und biologische Untersuchungen aquatischer Makrophyten, des Makrozoobenthos, der Fischfauna und der Amphibien. Sie dienten der Erfassung des ökologischen Status quo der Gewässer vor Durchführung der Maßnahmen und der Dokumentation der ökologischen Situation der Gewässer im Anschluss an die Maßnahmen als Basis für die Beobachtung der künftigen Gewässerentwicklung. Die Renaturierungsmaßnahmen induzierten markante Veränderungen der morphologischen Situation der ehemals zu engen und tiefen Querprofile und verbesserten die biologische Durchgängigkeit auf dem Domänengelände. An den Sohlrechen fand während der Folgemonate nach der Renaturierung wegen zu geringer Wasserführung nur ein geringer Totholztransport und damit noch keine erkennbare Sohlanhebung statt. Die chemischen Qualitätsparameter zeigten bei einigen Wasserinhaltsstoffen (z. B. bei Phosphor, Magnesium und Kalium) einen Rückgang der Konzentrationen, der seine Ursachen im Verzicht auf mineralische Düngung mit diesen Stoffen in der ökologischen Landwirtschaft haben könnte. Bei den Wasserpflanzen traten in den neu gestalteten Gewässerabschnitten unmittelbar nach den Renaturierungsmaßnahmen Pionierbestände makrophytischer Algen wie Spirogyra, Cladophora und Vaucheria auf. Über die Herbst- und Wintermonate nach Abschluss der Maßnahmen im Oktober 2009 bis zum Ende der Monitoring-Phase im April 2008 konnten sich noch keine Makrophytenbestände in den neu gestalteten Gewässerabschnitten entwickeln. Im Gegensatz hierzu fand in diesem Zeitraum eine rasche Ansiedlung von 14 Wirbellosen-Taxa im Jungfernbach und 13 Taxa im kleinen, offengelegten und neu gestalteten Bach am Totenhof statt. In diesem Nebengewässer siedelten sich zahlreiche für Lössbache charakteristische Makroinvertebraten bachaufwärts aus dem Jungfernbach heraus an. Die sehr spärliche Fischpopulation, die aus wenigen Bachforellen in einem einzigen Gewässerabschnitt bestand, veränderte sich infolge ihrer räumlichen Isolation durch unterhalb des Untersuchungsraums gelegene Wehre nicht nennenswert

Die Rolle von Drosophila Dynamin, Graf und der nicht-Rezeptor Tyrosinkinase Fes/Fer bei der Internalisierung von N-Cadherin in adhärierenden Founderzellen und fusionskompetenten Myoblasten

Während der Embryonalentwicklung in Drosophila melanogaster fusionieren zwei Typen von Myoblasten, Founderzellen und fusionskompetente Myoblasten, und bilden dadurch die spätere Körperwandmuskulatur (Önel und Renkawitz-Pohl, 2009). Dabei trägt neben den Proteinen der Immunoglobulin-Superfamilie auch das Calcium-abhängige Transmembranprotein N-Cadherin zur Adhäsion zwischen den Myoblasten bei. Für eine Annäherung der Zellmembranen müssen die Kontaktstellen jedoch nahezu frei von Proteinen sein, weshalb N-Cadherin, welches die Membranen auf Abstand zueinander hält, wahrscheinlich vor der Fusion internalisiert wird. Genetische Interaktionsstudien weisen darauf hin, dass der Arf1-Gunanin-Nukleotidaustauschfaktor (GEF) Schizo diesen Prozess reguliert (Dottermusch-Heidel et al., 2012). In der vorliegenden Arbeit sollte analysiert werden, über welchen Mechanismus N-Cadherin endocytiert wird. Durch Literaturanalysen wurden Proteine identifiziert, welche an der Endocytose von N-Cadherin beteiligt sein könnten. Dazu gehörten neben den Dynaminen auch Graf sowie die nicht-Rezeptor Tyrosinkinase Fps85D. In Vertebraten konnte gezeigt werden, dass Graf1 zusammen mit Arf1 an verschiedenen Endocytoseprozessen beteiligt ist (Doherty und Lundmark, 2009). Im Rahmen dieser Arbeit durchgeführte Zellkulturstudien zeigen, dass mCherry-Graf in Drosophila S2 Zellen mit Schizo eGFP und Arf1-eGFP in vesikulären Strukturen co-lokalisiert. Mittels Live-Imaging Studien wurde zudem eine Co-Lokalisation zwischen mCherry-Graf und N-CadherinTMintra-eGFP an der Zellmembran der S2 Zellen beobachtet. Eine Interaktion auf Proteinebene zwischen N-Cadherinintra und Graf, für welche die SH3-Domäne von Graf essentiell ist, wurde mithilfe des Hefe 2 Hybridsystems gezeigt. Die Ergebnisse unterstützen die Vermutung einer Beteiligung von Graf an der Schizo-vermittelten Endocytose von N-Cadherin. Weiterhin interagieren sowohl Schizo als auch Graf im Hefe 2 Hybridsystem mit dem Scar/WAVE-Komplex-Protein Abi, wodurch eine Verbindung zwischen N Cadherin und dem Aktincytoskelett hergestellt werden könnte. Die nicht-Rezeptor Tyrosinkinase Fes/Fer/Fps ist in Vertebraten in die Regulation der Adhäsionsstärke der N-Cadherin-vermittelten Adherens Junctions involviert (El-Sayegh et al., 2005). In Zellkulturstudien co-lokalisiert das Fusionsprotein des Drosophila Orthologs, Fps85D-mCherry, sowohl mit N-CadherinTMintra-eGFP als auch mit Schizo-eGFP und Arf1-eGFP in vesikulären Strukturen. Im Embryo konnte zudem eine Co-Lokalisation zwischen Fps85D-mCherry und N Cadherin während der fusionsrelevanten Stadien an den Membranen der Myoblasten detektiert werden, was eine Funktion von Fps85D bei der Myoblastenfusion denkbar macht. Weiterhin deuten erste Interaktionsstudien im Embryo auf eine genetische Interaktion zwischen N-cadherin und fps85D hin und lassen die Vermutung auf eine ähnliche Regulation wie in Vertebraten zu

Nilpferdjäger, Weber, Salzhändler. Wirtschaftliche Strategien und soziale Organisation der Haro Südäthiopiens im Wandel

Die von Prof. Michael Bollig betreute Magisterarbeit befasst sich mit der ethnischen Minorität der Haro, deren ethnologische Klassifikation sich nicht durch eine einzige Wirtschaftsweise bestimmen lässt. Gruppen, die bisher aufgrund einer nur einseitig erfassten Ökonomie mal als Handwerker, Wildbeuter, zuweilen aber auch als Händler bezeichnet wurden, nehmen zwischen den ländlichen Bevölkerungen Südäthiopiens eine besondere gesellschaftliche Stellung ein. Ethnische Minoritäten wie auch die der von Fabienne Braukmann untersuchten Haro, die auf der Insel Gidicho im Abayasee und an den Ufern des Sees leben, stellen ein Faszinosum für die Regionalethnographen dar. Die Einordnung von Gesellschaften und Gruppen wie die der Haro, deren Ökonomie sich durch Mischformen und Kombinationen verschiedener wirtschaftlicher Aktivitäten auszeichnet, stellte die Ethnologie bis in die 80er Jahre hinein vor Probleme. So hat auch die Literatur zu Äthiopien über mehrere Dekaden diskutiert, ob es sich bei diesen Gesellschaften um "versprengte" Restgruppen früherer Jägergesellschaften handelt oder ob sie als Kasten zu bezeichnen sind. Gemeinsames Merkmal solcher Gruppen ist es, dass bei ihnen nicht von einer singulären Wirtschaftsform gesprochen werden kann, sondern, dass sie die unterschiedlichsten Subsistenzstrategien miteinander mischten. So spielten eine spezialisierte Jagd, handwerkliche Tätigkeiten, aber auch rituelle Dienstleistungen für die dominanten Bevölkerungsgruppen in Äthiopien eine wichtige Rolle. Das Frankfurter Frobenius-Institut startete in den 1950er Jahren eine Expedition nach Südäthiopien, die sich u.a. mit diesen ethnographischen "Rätseln" beschäftigte. Bei den Haro ist die Jagd auf Nilpferde und neben der Weberei auch der Handel mit benachbarten Bevölkerungen üblich. Während die Nilpferdjagd jedoch seit mehreren Dekaden abnimmt, gewinnt das Fischen in der jüngeren Zeit mehr und mehr an Bedeutung. Da alle diese Gruppen und so auch die Haro zumeist endogam sind und von den dominanten Bevölkerungen des Gebietes verachtet werden und am unteren Ende der sozialen Hierarchie des Gebietes stehen, wurden sie in den 1970er und 1980er Jahren als Kasten bezeichnet. Dies stellt jedoch ein Problem dar, da die übrige Gesellschaft im Gegensatz zu Indien, nicht nach Kasten geordnet ist. Somit bietet sich der umfassendere Begriff "Peripatetiker" eher als Ordnungskriterium an um die Haro und ähnliche Gruppen einzuordnen. Frau Braukmanns Magisterarbeit ist eine der wenigen Arbeiten, die sich auch empirisch mit diesen Gruppen beschäftigt und verdient daher eine besondere Beachtung

Optical properties of vacancies in diamond at high magnetic fields

Polarization resolved photoluminescence spectroscopy measurements are performed on defect centers in diamond. The photoluminescence of the negatively charged as well as the neutral nitrogen vacancy center shows remarkable linear polarization degrees of about 20 % at room temperature. The anisotropic angular dependence of the linear polarization characteristics mirrors the crystallographic symmetry of the defect center. In contrast to the linear polarization, the circular polarization properties of the defect centers are rather weak due to the small orbital g-factors of the defect center electrons. The latter were measured via the Zeeman splitting of the defect center's zero-phonon lines, which also allows to define the symmetry and energetic ordering of the defect center energy levels. A Fano resonance in the energy of the nitrogen vacancy center zero-phonon lines is observed via photoluminescence-excitation spectroscopy. This resonance is accompanied by a charge transfer between the two charge states of the nitrogen vacancy center which leads to an increase in the photoluminescence intensity of up to a factor of 30. It is shown that this recharging process is more important in diamonds with low nitrogen vacancy center concentration, while in diamonds with high concentration the recharging occurs via nitrogen impurities, which act as electron donors. In addition, optical detection of magnetic resonances via application of microwaves with powers in the range of only a few nanowatts demonstrates the high sensitivity of the negatively charged nitrogen vacancy center to microwave radiation. Moreover, microwave amplification at nitrogen impurities might viably have been observed in the diamond crystal, which could make the diamond a possible candidate for a solid state maser that operates at room temperature

A workflow for accurate metabarcoding using nanopore MinION sequencing

1. Metabarcoding has become a common approach to the rapid identification of the species composition in a mixed sample. The majority of studies use established short‐read high‐throughput sequencing platforms. The Oxford Nanopore MinION™, a portable sequencing platform, represents a low‐cost alternative allowing researchers to generate sequence data in the field. However, a major drawback is the high raw read error rate that can range from 10% to 22%. 2. To test if the MinION™ represents a viable alternative to other sequencing platforms we used rolling circle amplification (RCA) to generate full‐length consensus DNA barcodes for a bulk mock sample of 50 aquatic invertebrate species with at least 15% genetic distance to each other. By applying two different laboratory protocols, we generated two MinION™ runs that were used to build error‐corrected consensus sequences. A newly developed Python pipeline, ASHURE, was used for data processing, consensus building, clustering, and taxonomic assignment of the resulting reads. 3. Our pipeline achieved median accuracies of up to 99.3% for long concatemeric reads (>45 barcodes) and successfully identified all 50 species in the mock community. The use of RCA was integral for increasing consensus accuracy but was also the most time‐consuming step of the laboratory workflow. Most concatemeric reads were skewed towards a shorter read length range with a median read length of up to 1262bp. 4. Our study demonstrates that Nanopore sequencing can be used for metabarcoding, but exploration of other isothermal amplification procedures to improve consensus accuracy is recommended

Casein Α S1 Is Expressed By Human Monocytes And Upregulates The Production Of GM-CSF Via P38 MAPK

Caseins are major constituents of mammalian milks that are thought to be exclusively expressed in mammary glands and to function primarily as a protein source, as well as to ameliorate intestinal calcium uptake. In addition, proinflammatory and immunomodulatory properties have been reported for bovine caseins. Our aim was to investigate whether human casein α s1 (CSN1S1) is expressed outside the mammary gland and possesses immunomodulatory functions in humans as well. For this purpose, CSN1S1 mRNA was detected in primary human monocytes and CD4+ and CD8+ T cells, but not in CD19 + B cells. CSN1S1 protein was traceable in supernatants of cultured primary human CD14+ monocytes by ELISA. Similarly, CSN1S1 mRNA and protein were detected in the human monocytic cell lines HL60, U937, and THP1 but not in Mono Mac 6 cells. Moreover, permeabilized human monocytes and HL60 cells could be stained by immunofluorescence, indicating intracellular expression. Recombinant human CSN1S1 was bound to the surface of Mono Mac 6 cells and upregulated the expression of GM-CSF mRNA in primary human monocytes and Mono Mac 6 cells in a time- and concentration-dependent manner. A similar increase in GM-CSF protein was found in the culture supernatants. CSN1S1-dependent upregulation of GM-CSF was specifically blocked by the addition of the p38 MAPK inhibitor ML3403. Our results indicated that human CSN1S1 may possess an immunomodulatory role beyond its nutritional function in milk. It is expressed in human monocytes and stimulates the expression of the proinflammatory cytokine GM-CSF. Copyright © 2010 by The American Association of Immunologists, Inc

Dynamic Stall Investigation on a Rotating semi-elastic Double-swept Rotor Blade at the Rotor Test Facility Gottingen

Experimental investigations of three-dimensional dynamic stall on a four-bladed Mach-scaled semi-elastic rotor with an innovative double-swept rotor blade planform are presented. The study focuses on the coupling between the aeroelastic behavior of the blade and the underlying aerodynamics. Blade bending moment and flap displacement measurements were conducted using strain gauges and optical tracking of blade tip markers. The aerodynamic behavior was characterized by means of unsteady surface pressure measurements using unsteady pressure-sensitive paint (iPSP) across the outer 65 % of the blade span and fast response pressure transducers at discrete locations. Different cyclicpitch settings were investigated at a rotation frequency of frotor = 23.6 Hz, that corresponds to blade tip Mach and Reynolds numbers of Mtip = 0.282 - 0.285 and Retip = 5.84 - 5.95 x 105. The findings reveal a detailed insight into the non-linear behavior in the flap movement during downstroke. iPSP and pressure transducer data indicates that this non-linear flap behavior is caused by a radially phase-shifted dynamic stall process at the forward and backward swept part of the blade