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Meadow birds on organic and conventional arable farms in the Netherlands: abundance and nest success
(2006)
Als eine der Hauptursachen für den Rückgang der Wiesenvögel in westeuropäischen Grünland- und Ackerbaugebieten wird die Intensivierung der Landwirtschaft gesehen. Es stellt sich deshalb die Frage, ob eine weniger intensive Bewirtschaftung, z.B. in Form des ökologischen Landbaus, diese Abnahmen stoppen oder sogar wieder umkehren kann. Die hier präsentierte Studie beschäftigt sich vergleichend (1) mit den Siedlungsdichten von Wiesenvögeln auf konventionell und ökologisch bewirtschafteten Ackerflächen, sowie (2) mit dem Schlupferfolg von Kiebitzgelegen auf diesen Standorten. Die Studie wurde in zwei Poldergebieten (Oostelijk Flevoland, Noordoostpolder) durchgeführt, die erst in den 1950er bzw. den 1930er Jahren dem Meer abgerungen wurden. Beide Gebiete weisen homogene, großräumige Ackerflächen auf. Insgesamt wurden 20 „Hofpaare“ ausgewählt, wobei jedes Paar aus einem ökologisch und einem konventionell bewirtschafteten Betrieb bestand. Die beiden Betriebe eines jeden Paares wurden so gewählt, dass sich ihre Betriebsflächen in Landschaftsstruktur und Bodenverhältnissen nicht unterschieden. Alle ökologisch geführten Betriebe produzierten seit mindestens 5 Jahren in dieser Weise. Während die konventionell wirtschaftenden Betriebe mehr Kartoffeln, Zuckerrüben und Wintergetreide anbauten, wiesen die ökologisch arbeitenden Betriebe ein größeres Spektrum an Anbaufrüchten und mehr Flächen mit Sommergetreide auf. In 2004 und 2005 wurden die Brutvogeldichten auf Betriebsflächen von 10 bzw. 20 „Hofpaaren“ ermittelt. Dabei wurden insgesamt 6 Arten in größerer Dichte festgestellt: Schafstelze (Motacilla flava), Kiebitz (Vanellus vanellus), Wiesenpieper (Anthus pratensis), Feldlerche (Alauda arvensis), Wachtel (Coturnix coturnix), und Austernfischer (Haematopus ostralegus). In beiden Jahren war die Feldlerche auf ökologisch bewirtschafteten Flächen häufiger vertreten. Kiebitze traten in solchen Flächen ebenfalls in höherer Dichte auf, wenn auch nur in 2004 statistisch signifikant. Die Schafstelze dagegen siedelte in 2005 auf konventionell bewirtschafteten Flächen in höherer Dichte. Für alle anderen Arten konnten keine Abundanzunterschiede zwischen beiden Bewirtschaftungstypen ermittelt werden. Flächenunterschiede im Fruchtanbau zwischen ökologisch und konventionell wirtschaftenden Betrieben scheinen für die Abundanzunterschiede bei Feldlerche und Schafstelze verantwortlich zu sein. Feldlerchenreviere fanden sich vor allem in Sommergetreide, das stärker von ökologisch arbeitenden Betrieben angebaut wird. Schafstelzen besiedelten dagegen vor allem Kartoffeläcker und Wintergetreideflächen. Diese Früchte werden häufiger auf konventionell bewirtschafteten Äckern angebaut. Ein Vergleich der Siedlungsdichte beider Vogelarten auf der Ebene einzelner Feldfrüchte (z.B. Öko-Kartoffelfläche vs. konventionell bewirtschafteter Kartoffelacker) ergab keine Unterschiede. Es zeigt aber, dass die Feldfrucht für die Habitatwahl wichtiger ist als die Bewirtschaftungsweise. Beim Kiebitz gehen die Abundanzunterschiede zwischen ökologisch und konventionell bewirtschafteten Flächen nicht auf Flächenunterschiede im Anbau einzelner Feldfrüchte zurück. Vielmehr scheinen Unterschiede in der Bewirtschaftung einzelner Feldfrüchte wesentlich entscheidender zu sein. In 2005 wurde vergleichend der Schlupferfolg von Kiebitzgelegen auf ökologisch bewirtschafteten (n = 80 Gelege) und konventionell bewirtschafteten Ackerflächen (n = 45 Gelege) ermittelt. Die Überlebenswahrscheinlichkeit der Gelege war auf ökologisch bewirtschafteten Flächen deutlich niedriger. Ursächlich war der höhere Maschineneinsatz sowohl bei der Feldbestellung als auch beim Jäten der Flächen.
Die Fläche des Feuchtgrünlandes in Schweden hat sich im letzten Jahrhundert durch Nutzungsaufgabe und Kultivierung drastisch verringert. Zeitgleich sind auch erhebliche Veränderungen in der Wiesenvogelfauna feststellbar. Die vorliegende Studie beleuchtet die Bestandsentwicklung von 33 in schwedischen Grünlandgebieten auftretenden Brutvogelarten. Von diesen weisen 16 Arten abnehmende Bestände auf. Bei 7 Arten konnte eine Bestandszunahme festgestellt werden. 10 weitere Arten schließlich sind im Bestand stabil. Allerdings ist bei dieser Analyse zu berücksichtigen, dass einige dieser Arten auch in anderen Habitaten vorkommen. Deshalb ist nicht auszuschließen, dass die Populationsveränderungen im Grünland bei einigen Vogelarten möglicherweise weit reichender sind als es die landesweiten Trends vermuten lassen. Allgemein zeigt sich derzeit, dass alle auf eine landwirtschaftliche Bewirtschaftung angewiesene Brutvogelarten (z.B. viele Limikolen) deutliche Populationseinbußen verzeichnen. Singvögel dagegen, die auch eine gewisse Bindung an bestimmte Brachestadien besitzen, sind im Bestand stabil oder nehmen sogar zu. Seit den 1980er Jahren hat der Schutz von Wiesenvögeln in Schweden Priorität. Dies äußert sich u.a. in einer Zunahme restaurierter Feuchtgrünlandgebiete. Monitoringdaten legen den Schluss nahe, dass bestimmte Arten (hier: Kiebitz, Schafstelze, Großer Brachvogel und Rotschenkel) zumindest in einigen dieser restaurierten Gebiete zugenommen haben. Allerdings erfolgte keine grundsätzliche Zunahme aller Zielarten nach erfolgter Restauration. Wir präsentieren Belege für vier Hypothesen, die diesen Befund zu erklären suchen: (1) Eine Zunahme bei Zielarten ist wahrscheinlicher, wenn diese vor Durchführung der Restaurationsmaßnahmen noch als Brutvögel im Gebiet vertreten sind. (2) Restaurationsmaßnahmen führen bei Zielarten dann nicht zum Erfolg, wenn vorhandene Landschaftsstrukturen den Habitatansprüchen der Zielarten entgegenstehen. (3) Da Beweidung und Mahd, praktiziert in unterschiedlichen Intensitäten, auch zu unterschiedlichen Grünlandtypen in Struktur und Pflanzenartenzusammensetzung führen, kann die vor Ort praktizierte Grünlandnutzung durchaus nicht mit den Habitatansprüchen bestimmter Zielarten im Einklang stehen. (4) Die fehlende Effektivität von Restaurationsmaßnahmen auf bestimmte Brutvogelarten des Feuchtgrünlandes steht möglicherweise in Verbindung mit einer ungenügenden Optimierung des Wasserhaushaltes. Letztere resultiert vielfach aus früheren Eingriffen an schwedischen Flüssen und Seen. Es wird empfohlen, die Auswirkungen von Restaurations- und Managementmaßnahmen im Grünland stärker als bisher wissenschaftlich zu begleiten, da belastbare Daten in diesem Bereich nach wie vor selten sind.
Potential energy, dipole moment, and electronic transition moment functions for the A 3Πand X3Σ- states of PH have been calculated from highly correlated electronic wavefunctions. The electric dipole moments in the vibrational ground state of PH are calculated to be 0.637 Debye (A 3Π) and 0.403 Debye (X3Σ-). The predicted rates of spontaneous emission between low lying vibrational states of the X state lie in the range of 46 to 109 sec-1 (PH) and 12 to 30 sec-1 (PD). The calculated radiative lifetime of the v' = 0 level in the A 3Π state of 400 ns is lower by about 10 percent than the most recent experimental value. The classical intersection of the 5Σ- and the A 3Πstate has been calculated to lie between v' = 2 and 3 with an expected uncertainty of about 500 cm−1, whereas the onset of the rotationally dependent predissociation lies at v' = 0, J' = 11.
Chlamydia are obligate intracellular bacteria that cause variety of human diseases. Host cells infected with Chlamydia are protected against many different apoptotic stimuli. The induction of apoptosis resistance is thought to be an important immune escape mechanism allowing Chlamydia to replicate inside the host cell. Infection with C. trachomatis activates the Raf/MEK/ERK pathway and the PI3K/AKT pathway. Here we show that inhibition of these two pathways by chemical inhibitors sensitized C. trachomatis infected cells to granzyme B-mediated cell death. Infection leads to the Raf/MEK/ERK-mediated up-regulation and PI3K-dependent stabilization of the anti-apoptotic Bcl-2 family member Mcl-1. Consistently, interfering with Mcl-1 up-regulation sensitized infected cells for apoptosis induced via the TNF receptor, DNA damage, granzyme B and stress. Our data suggest that Mcl-1 up-regulation is primarily required to maintain apoptosis resistance in C. trachomatis-infected cells.
Als Charakterfisch der Nethe war die Äsche (Thymallus thymallus) bis in die 1990er Jahre dort durchaus häufig anzutreffen. Das hat sich in den letzten Jahren grundlegend geändert – heute muss man lange suchen, um fündig zu werden. Die Ursachen für den Rückgang der Äsche in der Nethe sind vielfältig: Der mit Forelle und Lachs verwandte Fisch reagiert auf Gewässerbelastungen sehr empfindlich und bevorzugt reich strukturierte Gewässer mit einem Wechsel von schnell und langsam fließenden Abschnitten, Flachwasserbereichen und tiefen Kolken (Abb. 1). Zur Fortpflanzung ist die Äsche weiterhin auf von schnell fließendem Wasser über- und durchströmte Kiesbänke angewiesen (LANUV 2011). Eigentlich sollte die Nethe, immerhin ein Gewässer, das nach der Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie (FFH) der Europäischen Union Schutz genießt und zum europäischen Naturerbe gehört, dem Fisch günstige Lebensbedingungen bieten. Bei genauerem Hinschauen wird aber deutlich, dass insbesondere die Kiesbänke sich heute in keinem guten Zustand befinden. Von angrenzenden Äckern gelangt bei Starkniederschlägen oder Hochwasser Feinsediment in den Fluss, der das Lückensystem in den Kiesbanken verstopft. Die Folge: Das Verletzungsrisiko der adulten Tiere steigt, da durch den hohen Feinsedimentanteil die Steine in den Kiesbänken miteinander „verbacken“. Dieser Vorgang wird durch den natürlicherweise hohen Calciumgehalt in der Nethe noch verstärkt. In solch kolmatierten Bänken können die Fische ihre Laichgruben nur unter extremen Körpereinsatz anlegen. Dies führt häufig zu Verletzungen der empfindlichen Schleimhäute, woraufhin Pilze die Fische befallen. Häufig resultieren ernsthafte Erkrankungen daraus, nicht selten mit Todesfolge. Auch die Eier und Larven der Äschen sind von dieser Entwicklung betroffen, denn durch die Verstopfung des Lückensystems mit Feinsedimenten werden sie nicht mehr von sauerstoffreichem Wasser umspült und sterben häufig ab (vgl. BAARS et al. 2001). Diese Faktoren können die Reproduktionserfolge der Äschen dramatisch verringern. Seit gut 10 Jahren wirkt zudem der Kormoran, massiv bevorteilt durch die ungünstigen Gewässerstrukturen und zahlreichen Querbauwerke, negativ auf den Äschenbestand. Die Kormoranpopulation hat sich seit Ende des 20. Jahrhunderts, nach der beinahe Ausrottung durch den Menschen, wieder erholt und eine Bestandsgröße erreicht, wie es sie seit vermutlich seit mehr als 200 Jahren nicht mehr gegeben hat. Auf der Suche nach Nahrung werden die Äschen in strukturarmen Gewässern ohne Versteckmöglichkeiten zu einfacher Beute für den schwarzen Vogel, da sie sich oft im Freiwasser aufhalten (LANUV 2011). Weiterhin wirkt sich auch der Klimawandel negativ auf die Äschenbestände aus. Die Ergebnisse der vom nordrhein-westfälischen Umweltministerium in Auftrag gegebenen Studie über die wahrscheinlichen Einflüsse des Klimawandels zeigen auf, dass in unseren Gewässern v. a. die Äsche der größte Verlierer sein wird. Die Erwärmung der Gewässer stellt für sie ein besonderes Problem dar, da die Art eine enge Toleranzgrenze bezüglich der Wassertemperatur besitzt (BUNZEL-DRÜKE 2011). Die hier aufgezeigten negativen Entwicklungen gelten natürlich nicht nur für die Äsche in der Nethe, sondern auch für die anderen Populationen im Weserbergland, z. B. in Diemel oder Emmer, die beide ebenfalls einmal bedeutende Äschengewässer waren.
The tremendous body of knowledge about genetics, cell biology, and metabolism of Saccharomyces cerevisiae, as well as its long history and robustness in industrial fermentations, have made this yeast one of the most popular microbial cell factories. Novel genetic tools have enabled the rapid construction of strains producing various platform chemicals, fuels, or pharmaceuticals. The relevance of synthetic biology approaches, such as the construction of fully synthetic genomes and artificial cellular compartments are not only relevant for biotechnological applications but can also lead to new insight into basic principles of life.
Maximum likelihood estimates of diffusion coefficients from single-particle tracking experiments
(2021)
Single-molecule localization microscopy allows practitioners to locate and track labeled molecules in biological systems. When extracting diffusion coefficients from the resulting trajectories, it is common practice to perform a linear fit on mean-squared-displacement curves. However, this strategy is suboptimal and prone to errors. Recently, it was shown that the increments between the observed positions provide a good estimate for the diffusion coefficient, and their statistics are well-suited for likelihood-based analysis methods. Here, we revisit the problem of extracting diffusion coefficients from single-particle tracking experiments subject to static noise and dynamic motion blur using the principle of maximum likelihood. Taking advantage of an efficient real-space formulation, we extend the model to mixtures of subpopulations differing in their diffusion coefficients, which we estimate with the help of the expectation–maximization algorithm. This formulation naturally leads to a probabilistic assignment of trajectories to subpopulations. We employ the theory to analyze experimental tracking data that cannot be explained with a single diffusion coefficient. We test how well a dataset conforms to the assumptions of a diffusion model and determine the optimal number of subpopulations with the help of a quality factor of known analytical distribution. To facilitate use by practitioners, we provide a fast open-source implementation of the theory for the efficient analysis of multiple trajectories in arbitrary dimensions simultaneously.
In this paper, I investigate more closely the contribution of modal operators to the semantics of comparatives and I show that there is no need for a maximality or minimality operator. Following Kratzer s (1981, 1991) analysis of modal elements, I assume that the meaning of a modal sentence is dependent on a conversational background and an ordering source. For comparative environments, I demonstrate that the ordering source reduces a set of possible degrees to a single degree that is most (or least) wanted or expected, i.e., maximality and minimality readings of comparative constructions are an effect of the pragmatic meaning of the modal.