Falling-Walls-KonferenzForscher stellen sich den größten offenen Wissenschaftsfragen

Warum gibt es Sex? Was war vor dem Urknall? Wie lassen sich riesige Datenmengen verarbeiten? Hochkarätige Wissenschaftler über die kniffligsten Themen von morgen.

Mit welchen Fragen beschäftigt sich die Wissenschaft in Zukunft? Auf der Falling-Walls-Konferenz in Berlin geben hochkarätige Forscher jährlich einen Ausblick darauf, welche Mauer zwischen ihnen und der Zukunft es zu durchbrechen gilt. Am Tag des Mauerfalls wurden auch im ausgehenden Jahr 20 hochkarätige Forscher aus aller Welt eingeladen, um Ideen zu präsentieren, die unsere Welt auf dramatische Weise verändern könnten. Viele der Lectures sind inzwischen online als Video in englischer Sprache zu verfolgen. Entstanden ist ein Fundus, der passend zum Jahreswechsel einen Ausblick auf die wichtigsten Forschungsthemen der Zukunft erlaubt. ZEIT ONLINE präsentiert drei davon im Überblick.

Evolutionsbiologie: Warum haben Lebewesen Sex?

Nick Barton vom österreichischen Institute of Science and Technology in Wien wundert sich über die biologische Vielfalt, wie sich auf unserem Planeten existiert. Wie konnte sich eine derartige Komplexität und Perfektion entwickeln über eine so "gefährliche" Fortpflanzungsmethode wie Sex? Es dauert eine gefühlte Ewigkeit, den richtigen Partner zu finden. Anschließend müssen die Partner Zeit darauf verwenden, sich zu paaren – wobei dann auch noch Krankheiten oder Parasiten übertragen werden können. Zusätzlich kann die Mischung des Erbguts beider Partner auch noch zu vielen Fehlern führen.

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Dennoch pflanzt sich ein großer Teil der Eukaryoten, also Lebewesen, deren Zellen einen Kern mit Erbgut besitzen, mittels Sex fort – und das auch schon zu Zeiten, als die genetischen Grundlagen für Spaß und Lust noch nicht existierten. Da dieser Grund damit für den Evolutionsbiologen ausgeschlossen ist, sucht er nach anderen evolutionären Vorteilen, die Sex demnach logischerweise bringen muss.

Seine bisherige Antwort: Sex hat sich trotz der vermeintlichen Nachteile durchgesetzt, weil er verschiedene vorteilhafte Anpassungen zusammenzubringt. Von allen Erbgut-Sequenzen sind nur wenige für einen Organismus von Vorteil. Geschlechtliche Fortpflanzung erlaubt es, die verschiedenen "guten" Sequenzen einzelner Individuen zusammenzubringen. Dadurch beschleunige sich die Evolution, weil sich Lebewesen, die sich mittels Sex fortpflanzen, schneller anpassen können.

Für diese Theorie gebe es bislang zwar nur mathematische Hinweise. Doch die Unmengen an Erbgutdaten, die in Zukunft erhoben werden, sollen empirisch beweisen, dass geschlechtliche Fortpflanzung diesen Vorteil bringt.

Mathematik: Wie lässt sich der Datenberg bezwingen?

Ein Mausklick im Internet, eine Videoaufzeichnung, die Kartografierung des Weltraums mit einem Teleskop – alle diese Vorgänge produzierten sehr große Datenmengen. Obwohl die Computertechnologie diejenige ist, die am schnellsten wächst und sich entwickelt, ist sie derzeit nicht in der Lage, alle diese Daten nutzbar zu machen. Denn die Menge übersteigt die vorhandenen Kapazitäten zur Auswertung um ein Vielfaches.

Deswegen will die Computerwissenschaftlerin Anastasia Ailamaki von der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne Methoden und Algorithmen entwickeln, die dem Menschen helfen, die Datenmengen gezielt zu durchsuchen und zu analysieren. Viele Prozesse sollen dann parallel statt nacheinander ablaufen. Dennoch wird es immer eine Verzögerung dabei geben, glaubt sie: Ein Sieben-Gang-Menü, für das ein Koch zehn Stunden benötige, lasse sich ja auch nicht in 15 Minuten kochen, wenn er 39 Köche zur Seite gestellt bekomme.

Physik: Wie entstand das Universum? Und: Was war davor? 

Mit Musikinstrumenten und Zuhörern im Auditorium der Falling-Walls-Konferenz simulierte Jean-Luc Lehners vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Potsdam kurzerhand die gängigen Theorien zum Ursprung des Universums. Entweder schlägt ein einziger Zuhörer auf das Becken – es gibt nur einen Urknall, von dem ausgehend sich das Universum ausgedehnt hat. Einer anderen Theorie nach treten immer wieder zyklisch Urknälle auf. Oder es schlagen mehrere Zuhörer zur gleichen Zeit auf das Becken – es gibt mehrere Urknälle. "Aber was hat die Urknälle dazu gebracht, synchron aufzutreten?", fragt Lehners. Sein Ziel sei es, die Wand zu durchbrechen, die am Anfang der Zeit stehe.

Dabei soll der Forschungssatellit Planck helfen: Er zeichnet kosmische Hintergrundstrahlung detaillierter auf, als das bislang möglich war. Mit diesen Daten, die Forscher als Echo des Urknalls verstehen, wollen Wissenschaftler herausfinden, welche der Theorien stimmt.

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Leserkommentare
    • Baradin
    • 30. Dezember 2011 17:47 Uhr

    Warum gibt es Sex?

    Na weil's spaß macht ... Wissenschaftler, tze. :)

    Mutter Natur hat eben auch einen Sinn für Freude und Ästhetik.

    In diesem Sinne guten Rutsch und gesundes Neues!

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    Weil bzw. damit es Spaß macht, Kinder zu zeugen, damit man sich also den Mühen der Balz unterzieht, die bei heutigen anspruchsvollen Weibchen z.T. schon recht aufwendig sein müssen oder werden können.

    Verhütet man hier nun aber die Folgen, so könnte man dies wie eine Droge ansehen. Da könnte man sagen, dass wir heute alle auf eine Droge sind, manche auf der Sexdroge, andere auf anderen Drogen, ob sind es auch Mischungen.

    • Gerry10
    • 30. Dezember 2011 17:49 Uhr

    Tja, das ist der Beweis das es einen Schöpfer (oder den Teufel) gibt :-)

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    die These steht: es gibt weder Schöpfer noch Teufel, nur Hirngespinste !

  1. Stattdessen taucht hier die Frage auch, ob es mehrere Urknälle gegeben hat usw. usf.. Es ist eigentlich unvorstellbar, dass die Antwort auf diese Fragen irgendeinen Einfluss auf unsere Zukunft hat!

    Viel eher sollte man sich angesichts all d. diversen Katastrophen u. Vorzeichen davon wissenschafts-philosophisch erstmal prinzipiell d. Frage stellen, ob unsere Art eigentlich eine Zukunft haben kann, so wie sie nun einmal ist und sich verhält, und sich entwickelte.

    Nehmen wir hier doch nur mal die beiden Problemfelder biologische Umwelt, also Schädigung des Ökosystem und die globale Sicherheit, also massive Rüstung, strukturelle Gewalt.

    Ist es denn wirklich vorstellbar, dass ein kluges Lebewesen, welches viele Ressourcen verbraucht, diese sich aber auch unter kämpferischem Einsatz erschließt und erschloss, jemals eine Art erträgliches dauerhaftes Gleichgewicht zu seinem Ökosystem finden kann, wo es zunächst ja sowohl quantititiv, dann aber vor allem qualitativ, nur über einen enormen Ressourcenverbrauch sich entwickeln konnte?

    Was sind die Bedingungen dafür, dass diese gegliederte Menschheit auf ihre riesige Rüstung zum Großteil verzichten kann? Geht dies etwa nur dann, wenn alle den westlichen Lebensstandard, einschließlich der sog. Menschenrechte, haben, wenn also alle auch den Abfall und Ressourcenverbrauch hatten und haben, wie wir? Ist die Sicherheitskrise also nur auf Kosten der Umwelt zu lösen, oder nicht mal so? Muss man dazu evtl. die Vermehrung reglementieren?

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    • Gerry10
    • 30. Dezember 2011 18:51 Uhr

    ..."Es ist eigentlich unvorstellbar, dass die Antwort auf diese Fragen irgendeinen Einfluss auf unsere Zukunft hat"

    1601 beschäftigte sich ein Herr William Gilbert mit magnetischen Erzen und entdeckte etwas das er "electrica" taufte. Diese Entdeckung war ohne jeglichen Nutzen für seine Zeit und wurde später in Elektrisiermaschinen zur Belustigung des Adels verwendet.
    Wollen Sie sagen das Herr Gilbert seine Zeit verschwendet hat?

    Jedes Mal, wenn es um Forschung in den Naturwissenschaften geht, melden sich einige und fordern, daß diese doch bitte zugunsten der Lösung von Problemen wie Hunger in der dritten Welt, Kriege, Umweltverschmutzung, etc. eingestellt werden soll. So als ob man diese Probleme auch nur einen Deut schneller löste, wenn man keine Grundlagenforschung mehr betriebe. Dabei ist genau das Gegenteil der Fall. Mit der Grundlagenforschung wird die Basis für angewandte Forschung gelegt und ohne diese haben wir keine Chance, beispielsweise die durch den stetigen Zuwachs der Weltbevölkerung verursachten Probleme zu bewältigen.

    Wenn ein Einstein, ein Heisenberg, ein Planck keine Grundlagenforschung betrieben hätten, dann wären Sie übrigens auch nicht in der Lage, Ihre Meinung so leicht zu verbreiten, wie Sie das derzeit können. Dann hätten Sie nämlich keinen Computer auf dem Tisch stehen, mit dessen Hilfe Sie Ihren Kommentar in der gleichen Sekunde weltweit lesbar machen können, sondern Sie würden einen hand- oder maschinegeschriebenen Brief auf Papier an die Lokalredaktion Ihrer Zeitung schicken und wären dann von der Gnade der Leserbriefredaktion abhängig, ob er überhaupt (ebenfalls auf Papier) veröffentlicht würde.

    Und wenn Sie sich nur ein bißchen mit dem Thema befasst hätten, wüssten Sie auch, daß die Kosmologie und insbesondere der Urknall ganz eng mit den Grundlagen der Physik zusammenhängt.

  2. ...meiner Freundin grad das Artikelthema vorgelesen.

    Sie antworte lediglich:

    "Wozu?"

    Mehr hab ich dazu auch nicht zu sagen.

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    Als junges Paar muss man sich ja eben mit der Frage auseinandersetzen, ob man Kinder will oder eben nicht - für letzteres muss man ja entweder etwas unterlassen, oder eben etwas (verhütendes) tun.

    Und deshalb ist dies eben eine sehr wichtige Frage.

    Jesus z.B. hatte diese ja verneint - und deshalb den Kontakt zum anderen Geschlecht unterlassen, weil es damals ja noch nicht diese (sicheren) Verhütungsmöglichkeiten gab.

    Zum anderen stellt sich hier dann ja die Frage, wie ein Staat handeln muss, was er fördern sollte und was z.B. besser nicht.

    Eine wirkliche Zukunftszuversicht kann man eben nicht erreichen indem man sich um die Antwort auf die Frage der Zukunftsfähigkeit der eigenen Art stellt. Dazu sind die gegenseitigen Abhängigkeiten und Beeinflussungen letztlich viel zu stark.

    ... antwortet auf die Frage, warum sich Forscher mit den größten Zukunftsfragen der Menschen auseinandersetzen, mit "Warum?" und Sie posten das. Ist das etwas, worauf man stolz sein kann? Oder meinte sie, weil wir doch eh keine Zukunft haben? Irgendwie werde ich nicht ganz schlau aus ihrem Beitrag.

    "Irgendwie werde ich nicht ganz schlau aus ihrem Beitrag."
    Nein, weil der Artikel komisch und redundant ist; zumindest würde ich das so interpretieren.

  3. Und wo diese Frage, seit langem nun schon, ja ganz klar verneint wird, und dies nicht nur im Christentum, sondern auch in anderen Religionen, auch kleineren wie in der germanischen Götterwelt.

    Warum nur vermeidet die heutige Wissenschaft allzu stark und oft nur diese Frage - ist dies ja doch die allerwichtigste!?

    Wenn wir, - und allzu viel deutet ja darauf hin - , eben doch keine Zukunft haben, also sagen wir mal kaum mehr als 100 oder 200 Jahre überleben sollten, warum müssen wir dann mit einem riesigen Aufwand nun noch erforschen, ob es Mulitversen gibt, mehrere Urknälle, (oder aber auch, wie wir all die Datenberge (am besten) nutzen oder verarbeiten)!?

    Hier stimmen m.E. die Prioritäten nicht mehr. Die Wissenschaft hat sich von der Realität z.T. zu sehr entfernt und forscht hier vor allem für sich selbst. Es ist dies sozusagen ein Geschäftsmodell, und ja, die Wissenschaftler kämpfen halt auf ihre ganz spezifische Art und Weise um "ihre" Lebensressourcen - die so ganz gering ja auch nicht ausfallen.

    Nochmal: Wieso können wir heute eine Frage nicht klar beantworten, die sich die früheren Menschen in ihren mystisch-religiösen Selbst- und Weltbildern bereits erstaunlich klar beantwortet haben, und was auch in der Literatur und Kunst durchaus vorkommt. Heute sollten wir m.E. schon auch diese gewichtige Frage areligiös beaantworten können - bzw. sollten wir vorerst vor allem dies versuchen.

    Solch wissenschaftlich-zeitgeistige Geschäftigkeit lenkt von dieser Frage ab.

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    • TomFynn
    • 30. Dezember 2011 19:45 Uhr

    weil wir - anders als die Altvordersten - mittlerweile wissen, dass diese die Frage nicht beantwortet haben, sondern nur an eine höhere Autorität outgesourcet haben.

    Und was die Forschung angeht, die aktuelle Forschung am LHC und dem WMAP bzw PLANCK untersucht die kleinsten und die größten Strukturen im Universum.

    Was könnte näher an der Realität sein?

  4. Als junges Paar muss man sich ja eben mit der Frage auseinandersetzen, ob man Kinder will oder eben nicht - für letzteres muss man ja entweder etwas unterlassen, oder eben etwas (verhütendes) tun.

    Und deshalb ist dies eben eine sehr wichtige Frage.

    Jesus z.B. hatte diese ja verneint - und deshalb den Kontakt zum anderen Geschlecht unterlassen, weil es damals ja noch nicht diese (sicheren) Verhütungsmöglichkeiten gab.

    Zum anderen stellt sich hier dann ja die Frage, wie ein Staat handeln muss, was er fördern sollte und was z.B. besser nicht.

    Eine wirkliche Zukunftszuversicht kann man eben nicht erreichen indem man sich um die Antwort auf die Frage der Zukunftsfähigkeit der eigenen Art stellt. Dazu sind die gegenseitigen Abhängigkeiten und Beeinflussungen letztlich viel zu stark.

    Antwort auf "Ich habe..."
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    nicht! Mit keinem der hier angesprochenen Themengebiete. (Am ehesten noch bei der Frage der Datenauswertung). Das muss hier ganz klar gesagt werden. Man diskutiert hier andere interessante Fragen, durchaus auch grundsätzlicher Natur. Die Frage der Herkunft und der bisherigen Entwicklung ist sicher interessant, sie ist aber doch keine Zukunftsfrage!

    Gleichwohl erscheint es mir möglich, vor allem aus der sozialen und kulturellen Entwicklung, die unser heutiges Leben ja ganz entscheidend prägt, die Frage der Zukunftsfähigkeit zu stellen und die Antwort daraus zu finden: Warum unterlässt man hier gerade dies, wo man das viel Weiterliegende doch so genau wissen will?!
    (Hat hier der Zeit-Autor nur eine falsche Überschrift gewählt, oder war dies die wirkliche Intention?)

    Nun aber nochmal zur sexuellen Enthaltsamkeit von Jesus (so dem so war).
    Die Frage, ob er auf Sex nun nur verzichtete, (weil er keine Kinder wollte und), weil es keine sichere Verhütung gab, oder ob er nicht auch darauf verzichtet hätte, wenn es diese gegeben hätte, die lässt sich so einfach und sicher natürlich nicht beantworten.
    So zeigt ja das Leben heutiger Abstinenzler, dass es dies auch im Zeitalter der sicheren Verhütung für Jedermann noch gibt. Und rein prinzipiell kann man da sagen, dass nur so die tiefe innere Verletzung/Enttäuschung einer anderen Person sicher unmöglich ist, u. eben immer noch auch nur so die Kinderfreiheit absolut sicher ist (wenn man sich nicht operativ sterilisieren lässt).

    ob Jesus den Kontakt zum anderen Geschlecht wirklich unterlassen hat, wie Sie schreiben, ist nicht erwiesen.Jesus war jedenfalls sehr frauenfreundlich und hatte eine wie auch immer geartete Beziehung zu Maria Magdalena. Sie war es auch, wie beschrieben wird, der er als erster nach der Kreuzigung erschienen ist. Sie war vor allen anderen Jüngern in Wirklichkeit seine engste Vertraute, seine "Gefährtin".Wer mehr über diesen interessanten Aspekt der neueren Bibelforschung erfahren will: Evangelium der Maria Magdalena von Jean-Ives Leloup.

  5. "Warum gibt es Sex? Was war vor dem Urknall?"

    :)

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  6. Weil bzw. damit es Spaß macht, Kinder zu zeugen, damit man sich also den Mühen der Balz unterzieht, die bei heutigen anspruchsvollen Weibchen z.T. schon recht aufwendig sein müssen oder werden können.

    Verhütet man hier nun aber die Folgen, so könnte man dies wie eine Droge ansehen. Da könnte man sagen, dass wir heute alle auf eine Droge sind, manche auf der Sexdroge, andere auf anderen Drogen, ob sind es auch Mischungen.

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    "damit man sich also den Mühen der Balz unterzieht, die bei heutigen anspruchsvollen Weibchen z.T. schon recht aufwendig sein müssen oder werden können"

    Immerhin verlangen moderne Weibchen keine todesmutigen Kämpfe mehr, um den stärksten Hirsch herauszufinden, und sogar die Unterlegenen müssen heutzutage nicht mehr unverrichteter Dinge von dannen ziehen.
    Alles in allem also gar nicht so schlimm, wie Sie es da schildern und gelegentlich wird sogar von Spaß und Freude berichtet, die diese aufwendigen Unternehmungen so mit sich bringen.

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  • Quelle ZEIT ONLINE
  • Schlagworte Weltraum | Erbgut | Evolution | Fortpflanzung | Mauerfall | Musikinstrument
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