bookmark_borderChance oder Bedrohung?

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Unse­re Abhän­gig­keit von der Com­pu­ter­tech­no­lo­gie nimmt Tag für Tag zu. Nicht alle Mög­lich­kei­ten sind ohne Risi­ko, wir haben in den ver­gan­ge­nen Mona­ten und Jah­ren erlebt, wie z.B. unse­re Pri­vat­sphä­re von der zuneh­men­den Mög­lich­keit der Daten­samm­lung bedroht ist - noch nur durch Algo­rith­men die von Men­schen erdacht sind. 

Das muß aber so nicht blei­ben, denn die For­schung zur Erzeu­gung von soge­nann­ter "Künst­li­cher Intel­li­genz" schrei­ten rasch fort. Irgend­wann wer­den die Maschi­nen sich selbst erzeu­gen und ver­bes­sern - und spä­te­stens dann gerät das außer Kon­trol­le, weil Men­schen nicht so schnell den­ken kön­nen wie Maschinen.

Vor die­sen Gefah­ren warnt Prof. Ste­phen Haw­king, was schon des­we­gen außer­ge­wöhn­lich ist, weil er selbst wegen sei­ner Behin­de­rung schon lan­ge auf Maschi­nen ange­wie­sen ist um sich zu arti­ku­lie­ren. Man soll­te mög­li­cher­wei­se gera­de des­we­gen sei­ne War­nung nicht auf die leich­te Schul­ter nehmen.

Prof. Ste­phen Hawking:
Arti­fi­ci­al Intel­li­gence Could Spell Doom for Humans

bookmark_border"Glauben" vs. "Wissen"

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"Wer nichts weiß muß glauben"

Weist man einem Men­schen der "glaubt" nach, dass er nichts weiß, nur wenig weiß, oder etwas völ­lig Fal­sches weiß, so gibt es übli­cher­wei­se zwei Reaktionen:

- Zwei­fel, Abwehr, Ärger, Wut, Haß;
oder
- Ver­ächt­lich machen, ins Lächer­li­che zie­hen, Lachen.

Ganz Weni­ge haben die Grö­ße ihre Auf­fas­sung zu ändern weil es Bewei­se für eine ande­re Sicht gibt:

Wer Ver­ge­ta­ri­er ist will Vege­ta­ri­er blei­ben und weht sich gegen Erkennt­nis­se die nach­wei­sen, dass Vege­ta­ri­er sich unzu­rei­chend ernähren.

Wer an Horo­sko­pe glaubt und sicher ist, dass die Ster­ne nicht lügen, wird vehe­ment jeden gegen­tei­li­gen Beweis leugnen.

Wer an ein höhe­res Wesen glaubt das sei­ne Geschicke lenkt wird jede Beweis­füh­rung, die nach­weist, dass es nur "Zufall" und kei­ne "Bestim­mung" gibt als unzu­tref­fend bezeichnen.

Wären wir noch im Mit­tel­al­ter so wür­de allein die Argu­men­ta­ti­on gegen das "Glau­ben" schon zum Schei­ter­hau­fen, zum Rädern & Vier­tei­len oder zum Gal­gen füh­ren. Glück­li­cher­wei­se haben wir uns davon ein wenig entfernt. 

Ein wenig.

Denn immer noch wird (mehr) "Wis­sen" als etwas Feind­li­ches gese­hen und dem­entspre­chend hef­tig sind die Reak­tio­nen bei einer Viel­zahl von Per­so­nen, wenn es sich her­aus­stellt, dass es Men­schen gibt die mehr wis­sen als sie selbst.

Ich bin immer froh etwas Neu­es zu ler­nen. Mei­ne Mei­nung zu bestimm­ten Din­gen wird aller­dings nur dann ver­än­dert, wenn es Bewei­se für eine anders­ar­ti­ge Beschrei­bung der Welt gibt. 

Soll­ten sol­che Bewei­se vor­lie­gen ist es unsin­nig sie zu leug­nen, auch wenn es schwer fällt von ein­mal gefaß­ter Mei­nung abzu­wei­chen. Hier gilt das Sprich­wort "Der Über­brin­ger einer Bot­schaft ist für deren Inhalt nicht ver­ant­wort­lich zu machen" - auf den Boten ein­zu­dre­schen ändert näm­lich nicht die Bot­schaft an sich, man kann sie so nicht aus der Welt schaffen.

Bevor mit allen Mit­teln ver­sucht wird den Boten an der Ver­brei­tung der Bot­schaft zu hin­dern soll­te das Nach­den­ken einsetzen.
Nach­zu­den­ken ist über die Frage:
"Ist der Inhalt der Bot­schaft bewie­sen & wahr­haf­tig, ohne Beschö­ni­gung, nach­voll­zieh­bar und sach­lich dargestellt?"

Wenn die­se Fra­ge mit "Ja" beant­wor­tet wird kann die Reak­ti­on dar­auf nur sein sich zu ändern, sei­ne Mei­nung zu ändern, eine neue Sicht der Welt zu haben. 

bookmark_border" .. another instance of mistaking
correlation for causation .. "

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" .. ano­ther instance of mista­king cor­re­la­ti­on for causation .. "
heißt übersetzt:
" .. ein wei­te­res Bei­spiel für Ver­wechs­lung von Kor­re­la­ti­on* und Kausalität** .. "

Das ist eine der Aus­sa­gen, die offen­bar nur weni­ge Men­schen zuord­nen - weil die Ver­mi­schung viel ein­fa­cher ist als die kla­re Dif­fe­ren­zie­rung bei­der Überlegungen.

War­um Ver­wir­rung ent­steht ist schnell gesagt:
Bei ober­fläch­li­cher Betrach­tung sind schein­ba­re Bezü­ge vor­han­den - die aller­dings bei genaue­rer Betrach­tung kei­ne sind.

Dazu ein Beispiel:
Frau Mei­er hat eine Katze.
Die Kat­ze hat etwas Unver­träg­li­ches gefressen.
Drau­ßen ist schlech­tes Wet­ter, es stürmt, blitzt und donnert
Die Kat­ze erbricht das Fressen.

Frau Mei­er sagt:
Immer wenn drau­ßen schlech­tes Wet­ter ist muß mei­ne Kat­ze brechen.

An die­sem Bei­spiel erkennt man sofort:
Es ist eine Kor­re­la­ti­on, kei­ne Kau­sa­li­tät gege­ben, denn die Kat­ze bricht nicht weil es blitzt und don­nert, son­dern weil sie etwas Fal­sches gefres­sen hat.

Schwie­ri­ger wird es schon im fol­gen­den Beispiel:
Frau Mei­ers Kat­ze hat etwas Fal­sches gefres­sen. Es geht ihr gar­nicht gut. Frau Mei­er gibt ihr ein Medikament.
Der Kat­ze geht es nach eini­ger Zeit wie­der besser.

Frau Mei­er sagt:
Das Medi­ka­ment hat mei­ner Kat­ze geholfen.

Der durch­schnitt­li­che Mensch schließt nun - genau­so wie Frau Mei­er - dass es der Kat­ze des­we­gen bes­ser geht weil sie das Medi­ka­ment bekom­men hat. 

Das ist aller­dings ein Trugschluß.
Denn ein Beweis ist es nicht. 

Es ist eine Kor­re­la­ti­on, kei­ne Kau­sa­li­tät - es könn­te genau­so­gut sein, das es der Kat­ze auch ohne Medi­ka­ment bald bes­ser gegan­gen wäre.

Wie kann man das Dilem­ma lösen?
Um einen Beweis für die Wirk­sam­keit des Medi­ka­men­tes zu füh­ren müß­te eine Ver­suchs­rei­he ange­legt wer­den in der ganz vie­le Kat­zen unter kon­trol­lier­ten Bedin­gun­gen unter­sucht wür­den. Eine Hälf­te der Kat­zen müß­te so behan­delt wer­den, dass sie Krank­heits­sym­pto­me zei­gen, die ande­re Hälf­te der Kat­zen ist die "Kon­troll­grup­pe".

Bei­de Grup­pen bekom­men dann das Medi­ka­ment und man schaut sich das Ergeb­nis an. Aus den gefun­de­nen Daten läßt sich errech­nen ob es eine Wir­kung des Medi­ka­men­tes gibt oder nicht.

Erst dar­aus kann eine Kau­sa­li­tät bewie­sen wer­den - alle ande­ren Annah­men sind nur unbe­wie­se­ne Kor­re­la­tio­nen und damit "Mei­nung", nicht "Wis­sen­schaft"!

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* Wiki­pe­dia sagt dazu [Zitat]:
" .. Eine Kor­re­la­ti­on beschreibt eine Bezie­hung zwi­schen zwei oder meh­re­ren Merk­ma­len, Ereig­nis­sen, Zustän­den oder Funk­tio­nen. Zwi­schen Merk­ma­len, Ereig­nis­sen oder Zustän­den braucht kei­ne kau­sa­le Bezie­hung zu bestehen: man­che Ele­men­te eines Systems beein­flus­sen sich gegen­sei­tig nicht; oder es besteht eine sto­cha­sti­sche (= vom Zufall beein­fluss­te) Bezie­hung zwi­schen ihnen .. "

** Wiki­pe­dia sagt dazu [Zitat]:
" .. Kau­sa­li­tät (lat. cau­sa „Ursa­che“) ist die Bezie­hung zwi­schen Ursa­che und Wir­kung oder „Akti­on“ und „Reak­ti­on“, betrifft also die Abfol­ge auf­ein­an­der bezo­ge­ner Ereig­nis­se und Zustän­de. Oder: Ein Ereig­nis oder der Zustand A ist die Ursa­che für die Wir­kung B, wenn B von A her­bei­ge­führt wird .. "

bookmark_borderSpitzentechnologie

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Gera­de [Nacht vom 28. auf den 29.10.14] bekam ich eine "Eil­mel­dung" per E-Mail in der vom crash der letz­ten Rake­te berich­tet wur­de die 5000 (Am.) Pfund Last zur Raum­sta­ti­on brin­gen soll­te [Unman­ned Ant­ares Rocket Explo­des Short­ly After Take­off].

Glück­li­cher­wei­se sind kei­ne Men­schen zu scha­den gekom­men weil es sich um eine 'unbe­mann­te' Mis­si­on handelte.

Es ist aller­dings ein erneu­tes Zei­chen für die Gren­zen der Tech­nik - obwohl Viel erreicht wur­de, wenn man dar­an denkt, dass eine Raum­sta­ti­on seit Jah­ren die Erde umkreist und dort wesent­li­che Infor­ma­tio­nen für spä­te­re, wei­ter ins All füh­ren­de Mis­sio­nen gewon­nen werden.

Im Gegen­satz zu son­sti­gen "Ver­kehrs­mit­teln" ist die Rate der miß­glück­ten Flü­ge noch zu hoch und die Quo­te an getö­te­ten Astro­nau­ten - min­de­stens nach mei­ner Auf­fas­sung - eben­falls. Bevor wei­te­re Anstren­gun­gen für noch spek­ta­ku­lä­re­re Raum­flü­ge unter­nom­men wer­den soll­ten bes­ser die noch bestehen­den tech­ni­schen Män­gel aus­ge­merzt werden.

bookmark_borderWissenschaft

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Es gibt ".. Vie­le .. die zwar nur mit­tel­mä­ßig begabt, aber davon über­zeugt sind, außer­or­dent­lich klug zu sein. Eine gewis­se Bau­ern­schläue und Lebens­fä­hig­keit, prak­ti­schen Ver­stand, spre­che ich denen nicht ab. Sie sind aber nun mal kei­ne Ein­steins und schlim­mer­wei­se wol­len sie das soooo ger­ne sein .."

Es ist ein grö­ße­res Pro­blem als es vor­der­grün­dig zu sein scheint:
Aus dem emp­fun­de­nen Man­gel wird über die Zeit Aggres­si­on, sehr bedau­er­lich, denn es könn­te ja auch Erkennt­nis wach­sen nicht so sein zu kön­nen wie sie es sich wün­schen - und es ein­fach hinzunehmen.

Wis­sen­schaft ist sol­chen Leu­ten suspekt - warum?
Weil sie nie einen Fuß in eine höhe­re Lehr­an­stalt gesetzt haben und so nicht ler­nen konn­ten was "Wis­sen­schaft" ausmacht.

Anstatt nur über die­sen Man­gel zu lamen­tie­ren möch­te ich hier den Ver­such unter­neh­men - am Bei­spiel der Bio­lo­gie - ein paar Hin­wei­se zu geben was Wis­sen­schaft aus­macht und war­um es nicht jedem gege­ben sein kann sich wis­sen­schaft­lich zu betätigen.

  1. Wis­sen­schaft arbei­tet mit bestimm­ten Metho­den. Die­se sind 'stan­dar­di­siert', d.h. sie wer­den über­all auf der Welt in annä­hernd glei­cher Form ange­legt, vor­be­rei­tet und aus­ge­führt. In den Ver­öf­fent­li­chun­gen der Ergeb­nis­se von sol­chen Stu­di­en wer­den die durch­ge­führ­ten Pro­zes­se beschrie­ben - und zwar so, dass sie von Drit­ten exakt nach­zu­voll­zie­hen sind.
  2. Eine wei­te­re Vor­aus­set­zung ist es ein bestimm­tes Fach­ge­biet zu über­schau­en bevor man sich Gedan­ken machen kann wie die Erkennt­nis­se die­ses Fach­be­reichs erwei­tert wer­den könn­ten. Das erreicht nie­mand ohne jah­re­lan­ges Stu­di­um und eben­so lan­ge Beschäf­ti­gung mit den The­men der Forschung. 
  3. Drit­tens muß dann das Pro­ze­de­re gelernt und beherrscht wer­den, das für die Anla­ge und Durch­füh­rung benö­tigt wird. Bei den mei­sten Wis­sen­schaft­lern ist das ein fort­lau­fen­der Pro­zeß, denn mit dem ersten Tag des Stu­di­ums wer­den der­glei­chen Abläu­fe bespro­chen, bewer­tet und selbst erst unter Anlei­tung, spä­ter selb­stän­dig ausgeführt.

Zum bes­se­ren Ver­ständ­nis fol­gen nun eini­ge Bei­spie­le für sol­che Forschungstätigkeit:

  • Beob­ach­tung
    Die Beob­ach­tung erfolgt ohne (Auge, ande­re Sin­ne) oder mit Hilfs­mit­tel (Lupe, Mikro­skop)
    Dabei ist wesent­lich das Objekt der Unter­su­chung durch die­se in kei­ner Wei­se zu ver­än­dern oder zu beein­träch­ti­gen und das Beob­ach­te­te ohne sprach­li­che Aus­schmückung oder emo­tio­na­le Ver­brä­mung sach­lich zu beschreiben.
  • Unter­su­chung
    Der Unter­schied zur rei­nen Beob­ach­tung ist die Zuhil­fe­nah­me von Werk­zeu­gen um inne­re Struk­tu­ren anse­hen zu kön­nen. Dabei wird unter wei­test­ge­hen­der Scho­nung des Unter­su­chungs­ge­gen­stan­des des­sen Auf­bau von außen nach innen frei­ge­legt und in Bild und Beschrei­bung fest­ge­hal­ten.
    Die Unter­su­chung stellt eine Beob­ach­tung mit 'erwei­ter­ten' Mit­teln dar.
  • Expe­ri­ment
    Die For­men des Expe­ri­men­tes rich­ten sich nach dem Unter­su­chungs­ge­gen­stand. Es kön­nen Ver­su­che im Frei­en (Feld­ver­such), unter ein­schrän­ken­den Bedin­gun­gen (Geschlos­se­ner Frei­land­ver­such), im Labor (Labor­ver­such), oder in Reak­ti­ons­ge­fä­ßen (Reagenz- oder Kam­mer­ver­such) bzw. Misch­for­men aus allen Expe­ri­men­tier­an­ord­nun­gen sein. 
    • Aus­gangs­punkt ist eine Fra­ge­stel­lung, die meist schon die Expe­ri­ment­form bedingt. 
    • Zwei­ter Schritt ist die Ver­suchs­an­ord­nung, die mög­li­che Feh­ler­quel­len aus­zu­schei­den ver­sucht und den Ablauf vor­gibt, nach dem der Ver­such erfol­gen soll.
    • Drit­tens wird eine Hypo­the­se dazu auf­ge­stellt, wel­ches Ergeb­nis man erwartet.
  • Ver­gleich
  • Die ver­glei­chen­de Betrach­tung von Struk­tu­ren, gene­ti­scher Kon­stel­la­ti­on und Merk­ma­len, die sich ähneln, geben Hin­wei­se auf die Ent­wick­lung der beleb­ten Umwelt im Lau­fe der Erd­ge­schich­te. Hier kommt die Palä­on­to­lo­gie - die der Bio­lo­ge in sei­ne Über­le­gun­gen ein­be­zie­hen wird - ins Spiel, denn in den Gesteins­for­ma­tio­nen fin­den sich vie­le Bei­spie­le dafür, wie sich bestimm­te Arten ver­än­dert und aus­ein­an­der oder auf­ein­an­der zu ent­wickelt haben.

    Dar­wins For­schung zur Ent­ste­hung der Arten ist das Para­de­bei­spiel dafür, wie aus Ver­gleich und Beob­ach­tung eine The­se ent­wickelt wur­de - für die dann im Lau­fe der Zeit vie­le Bewei­se "pro" und weni­ge zu "kon­tra" gefun­den wur­den.
    Mehr als jede ande­re Wis­sen­schaft ist die Bio­lo­gie nicht nur aus die­ser 'moder­nen' Zeit zu betrei­ben, son­dern sie braucht für ihre Erkennt­nis­se den Blick zurück in die Vergangenheit.

    bookmark_borderNah­rung & Was­ser:
    Was uns am Leben hält.

    Teil 5
    Nah­rungs­be­stand­teile und Verwertung

    Unse­re Nah­rung besteht im Wesent­li­chen aus drei Haupt­be­stand­tei­len (Grund­bau­stei­ne in Klammern):

    Dazu kom­men ergän­zen­de Stof­fe wie:

    • Makro- und
    • Mikro­ele­men­te, sowie
    • Vit­ami­ne
    • [Auf­stel­lun­gen dazu im Teil Mine­ral­stof­fe]

    Auf­bau der Zel­len und des Gewebes
    Jede Kör­per­zel­le des Men­schen kann als "wäss­ri­ges System" auf­ge­faßt wer­den. Das bedeu­tet, dass sämt­li­che Pro­zes­se des Auf- und Abbaus nur im Bei­sein und unter Mit­wir­kung des Was­sers ablau­fen. Alle gelö­sten Stof­fe sind - in Abhän­gig­keit ihrer elek­tri­schen Ladung - mit einer Hül­le aus Was­ser umge­ben. Die­se Hül­le wird nur dann auf­ge­bro­chen, wenn die Teil­chen mit ande­ren Stof­fen aus der Umge­bung in Wech­sel­wir­kung treten. 

    Die Was­ser­hül­le sorgt auch dafür, dass es kei­ne Kumu­la­ti­on von Ladun­gen gibt. Das wird noch unter­stützt von Eiweiß­stof­fen, die in der Lage sind über­schüs­si­ge Ladun­gen vor­über­ge­hend an sich zu bin­den und so zu neutralisieren:

    Die Anrei­che­rung von H+-Teil­chen [Was­ser­stoff-Ion; Pro­ton] nennt der Che­mi­ker "sau­res Milieu" (lai­en­haft: 'Ansäue­rung', 'Über­säue­rung'), die von OH--Teil­chen [Hydr­oxid-Ion; Hydr­oxi­de] "basi­sches Milieu" ('Alka­li­sie­rung'). Das eine wie das ande­re Phä­no­men wäre für den Stoff­wech­sel des Men­schen ungün­stig, daher gibt es soge­nann­te "Puf­fer­sub­stan­zen", die sofort bei Auf­tre­ten frei­er Par­ti­kel [H+; OH-] die­se 'weg­fan­gen', d.h. durch Bin­dung an sich selbst unwirk­sam machen.

    MERKE:
    Es gibt kei­ne "Über­säue­rung" von Zel­len und Gewe­ben - das ist eine Erfin­dung von Her­stel­lern soge­nann­ter 'basi­scher' Pro­duk­te und alle Erör­te­run­gen dazu sind unwis­sen­schaft­li­ches Geschwätz, eine lai­en­haf­te Vor­stel­lungs­welt, die mit den tat­säch­li­chen Bedin­gun­gen nichts zu tun hat.

    Gleich­ar­ti­ge Zel­len ent­wickeln sich wäh­rend des Embryo­nal­sta­di­ums. Sie bil­den beson­ders spe­zia­li­sier­te Gewe­be, die jeweils ver­schie­de­ne Auf­ga­ben in einem Lebe­we­sen erfüllen.

    Ver­dau­ung
    Eines die­ser Syste­me ist das Ver­dau­ungs­sy­stem (Auf­ga­ben des Ver­dau­ungs­sy­stems), ein geschlos­se­nes Rohr, das sich beim Men­schen vom Mund zum After erstreckt. Jeder Abschnitt hat eine eige­ne Auf­ga­be, ins­ge­samt dient das Ver­dau­ungs­sy­stem dazu die auf­ge­nom­me­ne Nah­rung zu zer­le­gen, Grund­bau­stei­ne her­aus­zu­lö­sen und durch die Darm­wand in den Blut­kreis­lauf zu schleu­sen. Das Blut (ein spe­zia­li­sier­tes, 'flüs­si­ges' Gewe­be) bringt die­se Bau­stof­fe und Ener­gie­trä­ger zu den ent­le­gen­sten Stel­len des Orga­nis­mus und nimmt gleich­zei­tig Abbau­pro­duk­te des Zell­stoff­wech­sels mit.

    MERKE:
    Es ist grund­sätz­lich zu unter­schei­den zwi­schen den Funk­tio­nen des Ver­dau­ungs­ap­pa­ra­tes und den Funk­tio­nen von Zel­len. Jede die­ser Funk­tio­nen hat einen ande­ren Zweck, die ablau­fen­den Pro­zes­se dafür sind völ­lig verschieden.
    Der Ver­dau­ungs­ap­pa­rat stellt die "Bau­stei­ne" und "Ener­gie­trä­ger" bereit, die Kör­per­zel­len hin­ge­gen bil­den dar­aus kör­per­ei­ge­ne Stof­fe, wie neue Zel­len, Sekre­te oder Zwischengewebe.

    Abbau der Nah­rung und Ver­wer­tung der Bestandteile
    Die Stoff­grup­pen wer­den in den ver­schie­de­nen Tei­len des Ver­dau­ungs­sy­stems 'auf­ge­schlos­sen', was bedeutet:
    Zer­klei­nert und che­misch in klein­ste Teil­chen zer­legt. Wel­che Stof­fe dabei ent­ste­hen ist wei­ter oben dar­ge­legt. Im näch­sten Schritt wer­den die­se Stof­fe durch die Darm­wand in den Kör­per auf­ge­nom­men, wobei es unver­dau­li­che Sub­stan­zen gibt, die nicht durch den Darm tre­ten, son­dern dort ver­blei­ben und unver­än­dert wie­der aus­ge­schie­den wer­den. Der Volks­mund spricht hier von "Bal­last­stof­fen", es sind meist pflanz­li­che Struk­tur­ele­men­te für die der Mensch kei­ne Abbau­we­ge hat und die er des­we­gen nicht in ihre Grund­bau­stei­ne auf­tei­len kann.

    Die Zel­len der Darm­wand bedie­nen sich der zuvor beschrie­be­nen Mecha­nis­men (akti­ver Trans­port, Dif­fu­si­on, Osmo­se, sie­he HIER und HIER). So gelan­gen die­se Bau­stei­ne & Ener­gie­trä­ger in das Blut - und von da wer­den sie in die Kör­per­zel­len auf­ge­nom­men. Auch End­pro­duk­te des Zell­stoff­wech­sels wer­den aus den Zel­len auf glei­che Art her­aus­trans­por­tiert und in das Blut abgegeben.

    Die Mecha­nis­men aller­dings, mit denen Sub­stan­zen von einer Sei­te einer bio­lo­gi­schen Mem­bran zur ande­ren beför­dert wer­den sind iden­tisch. Ins­be­son­de­re beim soge­nann­ten "akti­ven Trans­port" - wie bereits zuvor erwähnt - han­delt es sich um einen "ener­gie­ab­hän­gi­gen" Trans­port­weg, der gera­de wegen die­ser Abhän­gig­keit nur eine bestimm­te Lei­stung errei­chen kann:
    Pro Zeit­ein­heit wer­den defi­nier­te Men­gen an Stof­fen bewegt. Außer­dem wer­den ähn­li­che Stof­fe nicht gleich­zei­tig, son­dern nach­ein­an­der trans­por­tiert. Die­se Begren­zung ist der Grund dafür, dass z.B. Vit­ami­ne und Spu­ren­ele­men­te nicht in end­los gro­ßen Men­gen auf­ge­nom­men wer­den können.
    Beson­ders in höhe­rem Lebens­al­ter macht sich zudem eine lang­sam ver­rin­ger­te Trans­port­ka­pa­zi­tät bemerk­bar - pro Zeit­ein­heit wer­den im Lau­fe der Jah­re immer weni­ger Stof­fe auf­ge­nom­men, wes­we­gen dann die Gefahr einer Min­der­ver­sor­gung entsteht.

    MERKE:
    Die immer wie­der behaup­te­ten "Schlacken" gibt es nicht. Alle Abbau­pro­duk­te sind ledig­lich für den Orga­nis­mus nicht wei­ter ver­wert­ba­re Stof­fe die über das Blut in den Darm, die Leber, die Nie­ren oder die Haut trans­por­tiert wer­den und dort aus­ge­schie­den werden.

    Eine Anrei­che­rung von aus­zu­schei­den­den Stof­fen ist patho­lo­gisch - da hel­fen die viel­fach ange­prie­se­nen Mit­tel­chen zur 'Darm­rei­ni­gung' und 'Fasten' nicht, denn der aus­lö­sen­de Grund wird dadurch nicht behan­delt. Der Darm rei­nigt sich von selbst. In Bin­de­ge­we­ben wer­den kei­ne 'Schad­stof­fe' abge­la­gert, sie wer­den von dort (in unter­schied­li­cher Men­ge pro Zeit­ein­heit) regel­mä­ßig ent­fernt - dafür sorgt schon das Kon­zen­tra­ti­ons­ge­fäl­le zwi­schen Zel­len, Bin­de­ge­we­be und Blut­kon­zen­tra­ti­on die­ser Substanzen.

    Zusam­men­fas­sung
    Der Ver­dau­ungs­trakt ist für die Lebens­er­hal­tung etwa gleich bedeu­tend wie die Lun­gen­funk­ti­on, die für den benö­tig­ten Sau­er­stoff sorgt. Aller­dings sind die Abläu­fe der Ver­dau­ung viel lang­sa­mer als die der Atmung. Nah­rungs­bau­stei­ne, Was­ser und Sau­er­stoff wer­den in den Kör­per­zel­len zur Ener­gie­er­zeu­gung benutzt, es wer­den dar­aus kör­per­ei­ge­ne Stof­fe her­ge­stellt und auf die­sem Wege der Orga­nis­mus gegen­über dem "Cha­os" der Umwelt um uns her­um abge­schirmt und erhalten.

    bookmark_borderWovon leben Lebewesen - und wie?

    Teil 4
    Grund­pro­zes­se der Lebenserhaltung

    Grund­sätz­lich unter­schei­den sich Lebe­we­sen von unbe­leb­ter Natur dadurch, dass sie eine inne­re & äuße­re 'Ord­nung' auf­recht­erhal­ten. Der Kör­per von Lebe­we­sen ist gegen­über der Umwelt 'abge­dich­tet', d.h. Stof­fe wer­den gezielt und koor­di­niert auf­ge­nom­men und abge­ge­ben. Dazu mehr wei­ter unten im Text.

    Ein wesent­li­ches Merk­mal von Lebe­we­sen ist zudem, dass sie für die­se Erhal­tung der Ord­nung Ener­gie brau­chen. Die­se Ener­gie muß auf 'kal­tem' Wege her­ge­stellt, frei­ge­setzt und ver­wen­det wer­den - höhe­re Tem­pe­ra­tu­ren ver­bie­ten sich schon allei­ne das­we­gen, weil die mei­sten Sub­stan­zen aus denen Lebe­we­sen bestehen ab etwa 60°C insta­bil wer­den und ihre Struk­tur (räum­li­che Anord­nung von Ato­men und Mole­kü­len) dadurch zer­stört wird.

    Lebe­we­sen exi­stie­ren weil sie Nah­rung auf­neh­men und die­se so ver­ar­bei­ten, dass ihr Kör­per dar­aus die benö­tig­ten 'Bau­stof­fe' her­stel­len kann und gleich­zei­tig genug Ener­gie zur Ver­fü­gung steht, um die­se Ab-, Um-, und Auf­bau­pro­zes­se zu gewährleisten.

    Zur Erhal­tung des Lebens sind vier Schrit­te notwendig:

    • Nah­rungs­auf­nah­me (Nut­ri­ti­on = Ernährung),
    • Ver­dau­ung (Dige­sti­on),
    • 'Ein­schleu­sen' (Resorp­ti­on = 'Auf­sau­gen') und
    • Aus­schei­dung unver­dau­li­cher Reste
      (Eli­mi­na­ti­on, Exkre­ti­on, Sekre­ti­on, je nach Art des Prozesses)

    Grund­sätz­lich ernäh­ren sich Lebe­we­sen von ande­ren Lebe­we­sen, ent­we­der von Tie­ren oder Pflan­zen, oder auch von bei­den par­al­lel [Fleisch­fres­ser (Car­ni­vo­ren); Pflan­zen­fres­ser (Her­bi­vo­ren); Alles­fres­ser (Omni­vo­ren)]. Es ent­steht eine gegen­sei­ti­ge Abhän­gig­keit, die als "Nah­rungs­py­ra­mi­de" bezeich­net wird:
    Auf der unter­sten Ebe­ne fin­den sich Pflan­zen, die aus Son­nen­licht und anor­ga­ni­schen Sub­stan­zen ihren Orga­nis­mus auf­bau­en - sie pro­du­zie­ren neben die­sen orga­ni­schen Sub­stan­zen für sich selbst auch den für alle tie­ri­schen Lebe­we­sen unver­zicht­ba­ren Sau­er­stoff [O2].

    Teil 5

    Nah­rung & Was­ser: Was uns am Leben hält.
    Im näch­sten Teil die­ser Serie geht es um die Nah­rungs­be­stand­tei­le und wie sie in der mensch­li­chen Ver­dau­ung genutzt wer­den - dabei wer­de ich ins­be­son­de­re die ein­zel­nen Stof­fe & deren Auf­bau ver­tieft erklären.

    bookmark_borderTrans­port­ (2)

    Teil 3
    Wie 'arbei­ten' die in Teil 2 dar­ge­stell­ten Transportmechanismen? 

    Dif­fu­si­on
    Eine ein­fa­che Defi­ni­ti­on lautet:
    Jede Sub­stanz in einer Lösung strebt danach sich im zur Ver­fü­gung ste­hen­den Raum gleich­mä­ßig zu verteilen.

    Es han­delt sich dabei um eine rein sta­ti­sti­sche Ver­tei­lung solan­ge kei­ne Ein­wir­kung von Außen statt­fin­det. Dabei tre­ten natür­lich Wech­sel­wir­kun­gen zwi­schen den ver­schie­de­nen Stof­fen auf, beson­ders wenn es sich um ver­schie­den gro­ße Mole­kü­le han­delt. Eine gleich­mä­ßi­ge Ver­tei­lung wird die­se Ver­schie­den­heit nicht behin­dern, höch­stens verzögern.

    Osmo­se
    Eine gän­gi­ge Defi­ni­ti­on lautet:
    Osmo­se ist die Wan­de­rung (Dif­fu­si­on) von Stof­fen durch eine teil­durch­läs­si­ge (semi-per­meable) Mem­bran, die nur für eine defi­nier­te Teil­chen­grö­ße ein­sei­tig durch­läs­sig ist. 

    Was­ser und klei­ne­re Teil­chen wan­dern daher vom Ort nie­de­rer Kon­zen­tra­ti­on zum Ort höhe­rer Kon­zen­tra­ti­on, wäh­rend grö­ße­re Teil­chen die Mem­bran nicht über­win­den kön­nen. Sind auf bei­den Sei­ten der Mem­bran glei­che Lösun­gen ent­stan­den dif­fun­diert zwar noch Was­ser hin und her, es besteht jedoch kein 'osmo­ti­scher Druck' mehr.

    MERKE:
    Streng­ge­nom­men ist die Osmo­se eine Vari­an­te der Dif­fu­si­on, bei der die Teil­chen­grö­ße (anders als bei der frei­en Dif­fu­si­on) bestimmt wel­che Stof­fe über­haupt nur wan­dern können.

    Akti­ver Transport
    Das wird so beschrieben:
    Unter 'akti­vem Trans­port' ver­steht man die Wan­de­rung von Stof­fen (Sub­strat) durch Mem­bra­nen mit Hil­fe von in die­se ein­ge­bet­te­ten Trans­port­me­cha­nis­men.

    Sie arbei­ten ener­gie­ver­brau­chend und wer­den daher 'gesteu­ert', kön­nen so aber auch gegen ein Kon­zen­tra­ti­ons­ge­fäl­le trans­por­tie­ren.
    Das Öff­nen und Schlie­ßen erfolgt auf der Basis vor­han­de­ner Stoff­kon­zen­tra­tio­nen und die Men­ge der trans­por­tier­ten Stof­fe ist abhän­gig von vor­han­de­ner Ener­gie und der Zahl der arbeits­fä­hi­gen Transportkanäle.

    MERKE:
    Immer dort, wo Stof­fe ent­ge­gen einem Kon­zen­tra­ti­ons­ge­fäl­le wan­dern müs­sen, kann dies NUR mit Hil­fe des 'akti­ven Trans­ports' geschehen.

    Zusam­men­fas­send kann fest­ge­stellt werden:
    Dif­fu­si­on und Osmo­se sind pas­si­ve Trans­port­pro­zes­se, dem steht der 'akti­ve Trans­port' als ener­gie­ver­brau­chen­der Mecha­nis­mus der Stoff­ver­tei­lung gegenüber.

    - - - 

    Die frü­he­re Aus­sa­ge - es gäbe drei Trans­port­pro­zes­se - stellt eine Ver­ein­fa­chung dar die zum bes­se­ren Ver­ständ­nis gemacht wurde.
    Fach­krei­se ken­nen noch wei­te­re, kom­ple­xe Transportmöglichkeiten:
    Endo­zy­to­se, Exo­zy­to­se, Son­der­fall "erleich­ter­te Dif­fu­si­on".
    Eben­so gibt es meh­re­re For­men des 'akti­ven Trans­por­tes', die hier wegen ihrer beson­de­ren Kom­ple­xi­tät und der Not­wen­dig­keit erwei­ter­ten Spe­zi­al­wis­sens nicht näher betrach­tet werden.

    - - - 

    !!
    Es folgt "Teil 4", in dem Bei­spie­le für die vor­ge­stell­ten Mecha­nis­men des Stoff­trans­ports auf­ge­zeigt & näher erläu­tert wer­den. Dort wer­den die Infor­ma­tio­nen aus allen bis­he­ri­gen Teilen
    Was­ser;
    Mine­ral­stof­fe;
    Trans­port (1);
    Trans­port (2).
    zusam­men­ge­führt und ihre Ver­bin­dung zuein­an­der wird betrachtet.

    bookmark_borderWasser, chemisch & physikalisch

    .
    Jüngst waren die Eigen­schaf­ten von Was­ser, sei­ne Wan­de­rung in Orga­nis­men und sei­ne Fähig­keit Sal­ze zu 'lösen' Gegen­stand einer Dis­kus­si­on. Da wur­de viel Unfug über die Rol­le des Was­sers und sei­ne Auf­ga­ben im mensch­li­chen Orga­nis­mus ver­brei­tet. Daher will ich in den fol­gen­den Absät­zen ver­su­chen ein wenig Licht ins Dun­kel der Abgrün­de von Unwis­sen­heit, Vor­ur­teil und Falsch­dar­stel­lun­gen zu bringen.

    Abbil­dun­gen ["click!" ver­grö­ßert]: Wiki­pe­dia CC-Lizenz

    Zunächst ist es wich­tig die beson­de­ren Eigen­schaf­ten des Was­sers herauszustellen: 

    1. 1

      Es han­delt sich um ein 104,5° gewin­kel­tes Mole­kül (sie­he Abbil­dung) aus zwei Ato­men Was­ser­stoff (weiß) in Form von Was­ser­stoff-Ionen (H+) und einem Atom Sau­er­stoff (rot) in Form eines Sau­er­stoff-Ions (O2-).
    2. 1

      Was­ser ist zudem ein "Dipol" (sie­he Abbil­dung). Wegen der stark ver­schie­de­nen Ladun­gen von Sau­er­stoff und Was­ser­stoff ord­nen sich die Ato­me so an, dass das Sau­er­stoff­atom in der Mit­te liegt, die bei­den Was­ser­stoff­ato­me von­ein­an­der ent­fernt auf unter­schied­li­chen Sei­ten des Sau­er­stoff­atoms. So wird die Sei­te auf der die Was­ser­stoff­ato­me lie­gen "+" (posi­tiv gela­den), die abge­wand­te Sei­te dage­gen "-" (nega­tiv geladen).
    3. 1
      Was­ser zer­legt sich unter defi­nier­ten Umstän­den selbst in ver­schie­den gela­de­ne Teil­chen [2 H2O H3O+ + OH-] und ist daher in der Lage als "Lösungs­mit­tel" die Kri­stall­git­ter von Sal­zen auf­zu­lö­sen (sie­he Abbildung).
    4. 1

      Wegen der Wech­sel­wir­kung zwi­schen den gela­de­nen Was­ser­mo­le­kü­len ent­ste­hen zwi­schen ihnen Kräf­te, die in der Lage sind die Was­ser­ober­flä­che zu 'ver­dich­ten' - so ent­steht eine Ober­flä­chen­span­nung die z. B. in der Lage ist Gegen­stän­de zu 'tra­gen'.
    5. Was­ser erreicht sei­ne größ­te Dich­te nicht bei 0°C, son­dern schon bei ca. 4°C - das führt dazu, dass Eis auf dem ('dich­te­ren') Was­ser nied­ri­ge­rer Tem­pe­ra­tur schwimmt, bzw. das Was­ser unter dem Eis nicht in den festen Zustand übergeht.

    Man beach­te ins­be­son­de­re
    den unter Punkt iii behan­del­ten Sach­ver­halt
    :
    Die Was­ser­mo­le­kü­le umhül­len die posi­tiv gela­de­nen Ionen (= Ato­me mit Ladung) des Sal­zes (grün, Natri­um, Na) und die nega­tiv gela­de­nen Ionen (blau, Chlo­rid, Cl) - und zwar so, dass die "posi­ti­ve" Sei­te des Was­se­mo­le­küls sich an das nega­ti­ve Chlo­rid­teil­chen, die "nega­ti­ve" Sei­te des Was­ser­mo­le­küls sich an das posi­ti­ve Natri­um­teil­chen legt. 

    Das Was­ser - in Form sei­ner ein­zel­nen Mole­kü­le - dringt so zwi­schen die Salz­be­stand­tei­le Na und Cl und löst deren Git­ter­ver­bund auf. Ergeb­nis ist eine "Lösung" aus Was­ser und (Koch-) Salz, im Volks­mund 'Lake'.
    Ähn­lich geschieht die­ser Vor­gang natür­lich auch bei ande­ren Sal­zen, und da unser Kör­per im Wesent­li­chen aus Was­ser besteht kann man ihn als "Wäss­ri­ge Lösung" auf­fas­sen. Alle che­mi­schen Pro­zes­se unse­res Orga­nis­mus - mit Sam­mel­be­griff als "PHYSIOLOGIE" bezeich­net - unter­lie­gen daher bestimm­ten che­misch-phy­si­ka­li­schen Bedin­gun­gen, die über­all in der beleb­ten Umwelt gleich ablaufen.

    Dar­aus folgt:
    Man kann sich kei­ne Abläu­fe "wün­schen" oder etwas "glau­ben" - man muß die zugrun­de lie­gen­de CHEMIE ver­stan­den haben um Pro­zes­se in unse­rem Kör­per zu erklären.

    Wie Was­ser & Che­mie miß­bräuch­lich zur Kon­su­men­ten­täu­schung ver­wen­det wer­den → HIER
    Weiterlesen/Vertiefen:
    - Pola­re Moleküle
    - Che­mie: Eigen­schaf­ten des Wassers
    - Schü­ler­wis­sen: Eigen­schaf­ten des Wassers
    - Wiki­pe­dia: Was­ser

    [Fort­set­zung folgt:
    - Mine­ral­stof­fe,
    - Metho­den der Wissenschaft,
    - Was­ser & Sal­ze - Trans­port­pro­zes­se.]

    bookmark_borderVergangenheit?

    .
    Unbe­merkt von der brei­ten Öffent­lich­keit arbei­ten eini­ge Wis­sen­schafts­dis­zi­pli­nen an der Erfor­schung der Ver­gan­gen­heit auf unse­rem Planeten.

    Archäo­lo­gen und Geo­lo­gen zum Beispiel.

    Das ist für die ent­spre­chend Täti­gen einer­seits posi­tiv, ande­rer­seits nega­tiv. Wie? Das paßt doch nicht zusammen!

    Doch, denn 'posi­tiv' ist, dass so auch die enor­men Kosten sol­cher Vor­ha­ben nicht in Fra­ge gestellt wer­den - wären sie bes­ser kom­mu­ni­ziert & damit bekannt, ergä­be sich sicher bald die Fra­ge ob das denn über­haupt sinn­voll ist. Weil es doch schon so weit zurück liegt und der Ein­fluß auf die heu­ti­ge Zeit damit zwei­fel­haft sein könnte.
    Der allei­ni­ge Zweck "Wis­sen" anzu­sam­meln, völ­lig wert­frei, erscheint näm­lich vie­len Zeit­ge­nos­sen als Begrün­dung für die Bereit­stel­lung von For­schungs­mit­teln nicht ausreichend.

    Nega­tiv ist das, weil die Mit­tel zwar für Ein­zel­pro­jek­te rei­chen, es aber auf die­se Wei­se vie­le Jahr­zehn­te, wenn nicht gar Jahr­hun­der­te dau­ern wird bis umfas­sen­de Gesamt­bil­der zur Ver­fü­gung stehen.
    Zudem sind die Wis­sen­schaft­ler auf Eigen­mo­ti­va­ti­on ange­wie­sen, denn ihre Fun­de & Fol­ge­run­gen wer­den meist einer brei­ten Öffent­lich­keit nicht zugäng­lich und ihre Lei­stung bleibt ohne - zeit­na­he - Würdigung.

    Hier­an zeigt sich sehr deut­lich das Dilem­ma, das Wis­sen­schaft­ler von nicht wirt­schaft­lich ver­wert­ba­ren Dis­zi­pli­nen haben:
    Es gibt viel zu ent­decken - es feh­len aller­dings die Mit­tel das auch zu tun. 

     ∙ ▪  ▪ ∙ 

    Die Erfor­schung der Ver­gan­gen­heit ist stets auch ein Lehr­stück für die Gegenwart:
    Sie zeigt, dass von Men­schen her­vor­ge­brach­te Ver­än­de­run­gen der Erde nie Bestand hat­ten - dafür sorg­ten die geo­lo­gi­schen Ver­än­de­run­gen und der Zer­fall von Gesell­schaf­ten die damit mit­tel- oder unmit­tel­bar zusam­men­hin­gen. Fest­zu­hal­ten ist aller­dings auch, dass die mensch­li­che Hybris genau das zu leug­nen trachtet.

    Ich möch­te als Abschluß ein Zitat anfü­gen, das gera­de in unse­rer heu­ti­gen Zeit unbe­grenz­te, aktu­el­le Gül­tig­keit hat - aber beur­tei­len sie, lie­be Leser, selbst:

    .. Im Gesetz sahen sie [die wah­ren Men­schen des Alter­tums] das Wesen der Staats­ord­nung, in den Umgangs­for­men eine Erleich­te­rung des Ver­kehrs, im Wis­sen die Erfor­der­nis­se der Zeit, im gei­sti­gen Ein­fluss das Mit­tel, die Men­schen zu sich hin­an­zu­zie­hen .. Gerät der mensch­li­che Ursprung näm­lich in Ver­ges­sen­heit, so ist der ein­zel­ne den star­ren Regeln des Zusam­men­le­bens aus­ge­lie­fert, die nicht mehr bloß einem Mit­ein­an­der die­nen, son­dern umge­kehrt den ein­zel­nen ein­schrän­ken und ihn sei­ner Spon­ta­nei­tät berauben ..

    [Zitiert aus dem Haupt­werk des Dao­is­mus "Zhuang­zi" von Zhuāng Zhōu, chi­ne­si­scher Phi­lo­soph und Dich­ter.]

    bookmark_borderMensch gegen Natur ....

    .
    Nach dem 1. Haupt­satz der Ther­mo­dy­na­mik: "Die Ener­gie eines abge­schlos­se­nen Systems ist kon­stant." kann nähe­rungs­wei­se unser Pla­net als geschlos­se­nes System ange­se­hen wer­den. Es geht zwar nichts an Ener­gie ver­lo­ren, aber die Umwand­lung von einer in die ande­re Form ist mit Ver­lu­sten ver­bun­den. Das zumin­dest sagt der 2. Haupt­satz der Ther­mo­dy­na­mik: "Ther­mi­sche Ener­gie ist nicht in belie­bi­gem Maße in ande­re Ener­gie­ar­ten umwan­del­bar." Irgend­wo muß dem­nach der 'Rest', der nicht umge­wan­delt wer­den kann, blei­ben. Wir benut­zen Maschi­nen um unse­re Welt zu gestal­ten. Alle Maschi­nen, selbst die mit hohem Wir­kungs­grad, arbei­ten mit Verlust. 

    Zusam­men­ge­faßt hat mensch­li­ches Wir­ken auf die­sem Pla­ne­ten also neben der erwünsch­ten Kom­po­nen­te eine uner­wünsch­te Kom­po­nen­te die über den Ver­lauf der Geschich­te kumu­liert - und genau die droht nun unse­ren Pla­ne­ten und uns zu ver­nich­ten.

    Wir sind bereits jen­seits des "point of no return"* ange­kom­men. Es gibt kein Entrinnen.

    Eine Men­ge Bau­wer­ke, die Men­schen errich­te­ten um "die Natur" zu bän­di­gen - meist gelingt das ja auch - schei­nen Sicher­heit zu bie­ten. Aller­dings nur für eine bestimm­te Zeit - dann haben die 'Natur­kräf­te' (z.B.): Wind, Was­ser, Eis und Sand in ihrer ste­ten Arbeit gegen die mensch­li­chen Kon­struk­tio­nen gewon­nen .... wenn uns näm­lich die Ener­gie ausgeht!

    In ein­hun­dert Jah­ren, wenn wir alle, die wir jetzt leben, tot sind, wer­den die­se Kräf­te immer noch gegen das "Men­schen­werk" arbei­ten und schließ­lich unse­re Spu­ren von die­sem Pla­ne­ten tilgen ....

     ∙ ▪  ▪ ∙ 

    *
    Der Begriff kann auch so erklärt werden:
    In einem bio­lo­gi­schen System gibt es einen Zeit­punkt an dem selbst unter Ein­satz aller erdenk­li­chen Mit­tel eine Umkehr des ablau­fen­den Ver­falls nicht mehr umge­dreht wer­den kön­nen - das System bricht zusammen.
    Bei­spiel "kip­pen­der See":
    Das öko­lo­gi­sche Gleich­ge­wicht wird gestört und Arten wer­den ver­nich­tet. Selbst deren Wie­der­ein­brin­gung stellt das Gleich­ge­wicht nicht wie­der her, der See endet als 'totes Gewäs­ser' ohne Leben. 

    *update*
    (20.06.2014)
    Sie­he hier­zu auch:
    "Die Welt­be­völ­ke­rung steigt
    und die vor­han­de­nen Resour­cen schwinden .... "