Wissenschaftliche Konzepte: Eine Übersicht

Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt ist das Phänomen, bei dem bestimmte Gase, die Bestandteile der planetarischen Atmosphäre sind, einen Teil der Energie zurückhalten, die vom Boden emittiert wird, nachdem dieser durch Sonneneinstrahlung erwärmt wurde. Er betrifft alle Himmelskörper, die mit einer Atmosphäre ausgestattet sind. Nach dem derzeitigen wissenschaftlichen Konsens wird der Treibhauseffekt auf der Erde durch die Emission bestimmter Gase wie Kohlendioxid und Methan verstärkt, die auf menschliche wirtschaftliche Aktivitäten zurückzuführen sind. Dieses Phänomen verhindert, dass die einfallende Solarenergie von der Erde vollständig zurück in den Weltraum reflektiert wird, wodurch auf planetarischer Ebene ein ähnlicher Effekt wie in einem Gewächshaus beobachtet wird.

Elektromagnetische Wellen

Elektromagnetische Wellen sind Transversalwellen. Bei ihnen stehen die Richtungen des elektrischen und magnetischen Feldes senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle. Eine elektromagnetische Welle ist eine Form der elektromagnetischen Strahlung, die sich durch den Raum ausbreitet. Ihre theoretischen Aspekte hängen mit wellenförmigen Lösungen der Maxwell-Gleichungen zusammen. Im Gegensatz zu mechanischen Wellen benötigen elektromagnetische Wellen kein materielles Medium zur Ausbreitung.

Klimawandel

Als Klimawandel bezeichnet man die Veränderung des Klimas im Hinblick auf die Klimageschichte auf globaler oder regionaler Ebene. Solche Änderungen treten auf sehr unterschiedlichen Zeitskalen auf und betreffen vor allem klimatische Parameter wie Temperatur, Niederschlag und Trübung. Sie sind auf natürliche Ursachen und menschliches Handeln zurückzuführen.

Molekulare Genetik

Die Molekulare Genetik ist der Bereich der Biologie, der die Struktur und Funktion von Genen auf molekularer Ebene untersucht. Die Molekulare Genetik verwendet Methoden der Genetik und Molekularbiologie. Sie wird so genannt, um sie von anderen Zweigen der Genetik wie der genetischen Ökologie und der Populationsgenetik zu unterscheiden. Ein wichtiger Bereich innerhalb der Molekulargenetik ist die Verwendung molekularer Informationen zur Bestimmung von Abstammungsmustern und damit zur korrekten wissenschaftlichen Klassifikation von Organismen (sogenannte molekulare Systematik), während die Erstellung von Verwandtschaftsbeziehungen als molekulare Phylogenie bezeichnet wird. Dies geschieht unter anderem mithilfe des genetischen Fingerabdrucks.

Stammzellen

Eine Stammzelle ist eine Zelle, die fähig ist, sich durch mitotische Teilung selbst zu erneuern oder einen Differenzierungsweg einzuschlagen, der für sie vorgesehen ist. Daher kann sie ein reifes, voll funktionsfähiges und differenziertes Gewebe produzieren, je nach ihrem Grad an Multipotenz. Die meisten Gewebe eines Erwachsenen verfügen über eine sehr spezifische Population von Stammzellen, die Ersatz oder Regeneration ermöglichen, wenn das Gewebe Schaden nimmt.

Nanotechnologie

Die Nanotechnologie ist ein Bereich der angewandten Wissenschaft, der sich der Kontrolle und Manipulation von Materie auf einer Skala kleiner als ein Mikrometer widmet, d.h. auf der Ebene von Atomen und Molekülen (Nanomaterialien). Meistens erfolgt eine solche Manipulation in einem Bereich zwischen einem und hundert Nanometern. Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie klein das ist: Ein Nanobot von etwa 50 nm entspricht der Größe von 5 Schichten von Atomen oder Molekülen (je nachdem, woraus der Nanobot besteht).

Klonen

Klonen kann als der Prozess definiert werden, durch den auf asexuelle Weise identische Kopien eines bereits entwickelten Organismus, einer Zelle oder eines Moleküls erzeugt werden. Dabei sollte Folgendes beachtet werden:

• Zuerst müssen Moleküle geklont werden (siehe Molekulares Klonen), denn man kann kein Organ oder einen Teil davon klonen, wenn nicht die Moleküle vorhanden sind, die ein solches Wesen ausmachen. Natürlich muss man wissen, was man klonen möchte.
• Geklont wird ein Teil eines bereits entwickelten Tieres, da man Kopien eines bestimmten Tieres mit bekannten Eigenschaften erhalten möchte.
• Dies geschieht auf asexuelle Weise. Die geschlechtliche Fortpflanzung hingegen erzeugt keine identischen Kopien, sondern Vielfalt.