Isolierung von Pyridin-3-methyl-carbinol-glucuronid,einem Metaboliten des 3-Acetylpyridins

The Science of Nature -     

Relativistische Astrophysik

The 8th Texas Symposium on Relativistic Astrophysics, was held in Boston, Mass., Dec. 13–17, 1976. This report includes topics on X-ray binaries, globular cluster sources and the newly detected bursters; neutron stars and black holes; cosmology and gravitation theory.     

Truncation errors in finite difference models for solute transport equation with first-order reaction

The truncation errors associated with finite difference solutions of the advection-dispersion equation with first-order reaction are formulated from a Taylor analysis. The error expressions are based on a general form of the corresponding difference equation and a temporally and spatially weighted parametric approach is used for differentiating among the various finite difference schemes. The numerical truncation errors are defined using Peclet and Courant numbers and a new Sink/Source dimensionless number. It is shown that all of the finite difference schemes suffer from truncation errors. In particular it is shown that the Crank–Nicolson approximation scheme does not have second order accuracy for this case. The effects of these truncation errors on the solution of an advection–dispersion equation with a first order reaction term are demonstrated by comparison with an analytical solution. The results show that these errors are not negligible and that correcting the finite difference scheme for them results in a more accurate solution.     

Consequences of stage-structured predators: cannibalism, behavioral effects, and trophic cascades

Cannibalistic and asymmetrical behavioral interactions between stages are common within stage-structured predator populations. Such direct interactions between predator stages can result in density- and trait-mediated indirect interactions between a predator and its prey. A set of structured predator-prey models is used to explore how such indirect interactions affect the dynamics and structure of communities. Analyses of the separate and combined effects of stage-structured cannibalism and behavior-mediated avoidance of cannibals under different ecological scenarios show that both cannibalism and behavioral avoidance of cannibalism can result in short- and long-term positive indirect connections between predator stages and the prey, including "apparent mutualism." These positive interactions alter the strength of trophic cascades such that the system's dynamics are determined by the interaction between bottom-up and top-down effects. Contrary to the expectation of simpler models, enrichment increases both predator and prey abundance in systems with cannibalism or behavioral avoidance of cannibalism. The effect of behavioral avoidance of cannibalism, however, depends on how strongly it affects the maturation rate of the predator. Behavioral interactions between predator stages reduce the short-term positive effect of cannibalism on the prey density, but can enhance its positive long-term effects. Both interaction types reduce the destabilizing effect of enrichment. These results suggest that inconsistencies between data and simple models can be resolved by accounting for stage-structured interactions within and among species.     

Biodiversität mariner Organismen: Entstehung — Umfang — Gefährdung

Hintergrund und Ziel

Seit der Konferenz der Vereinten Nationen über Umwelt und Entwicklung in Rio de Janeiro im Jahre 1992 ist der Begriff ‘Biodiversität’ verstärkt in den allgemeinen Sprachgebrauch eingegangen. Benennt ‘Biodiversität’ zunächst nichts anderes als die Vielfalt des Lebens, so ist der Begriff in der öffentlichen Diskussion doch meist mit der Sorge um bedrohte Lebensräume und Abnahme der Artenvielfalt verbunden. Die erfolgreiche Umsetzung von Schutzmaßnahmen erfordert genaue Kenntnisse über Umfang und Verteilung der Biodiversität.

Schwerpunkte

Dieser Beitrag stellt Aspekte der marinen Biodiversität vor. Im Vordergrund steht die Darstellung der vergangenen und gegenwärtigen Artenvielfalt. Weiterhin werden die Gefährdung dieser Vielfalt durch den Menschen angesprochen sowie das Problem der Wissenschaft, mit dem Zeitschritt der Zerstörung mitzuhalten bzw. besser noch ihr zuvor zu kommen.

Ergebnisse

Im Vergleich zu den terrestrischen Lebensräumen ist unser Wissen über die Vielfalt im Meer noch immer unzureichend. Über 70% der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt, doch die bisher bekannte Organismenwelt im Meer macht nur 15% der erfassten Artenvielfalt aus. Biodiversität ist jedoch nicht einfach mit Artenvielfalt gleichzusetzen. Sie reicht von der genetischen Vielfalt über Arten- und Bauplandiversität bis hin zur Vielfalt der Ökosysteme.

Diskussion

Vor diesem Hintergrund, insbesondere im Hinblick auf die Vielfalt der Organisationstypen, ist das Meer sehr viel reichhaltiger als das Land. Biodiversität besitzt auch eine zeitliche Komponente. Im Zuge der Evolution sind Arten entstanden und ausgestorben, wobei insbesondere marine Organismen das gegenwärtige Bild der Erde nachhaltig geprägt haben. Marine Lebensräume, wie z.B. Korallenriffe oder Mangrovewälder, sind schon für sich allein schützenswert; doch müssen wir uns gegenwärtig machen, dass eine hohe Biodiversität auch für unser eigenes Dasein auf vielfältigen Ebenen — z.B. Ernährung, Gesundheit, Klima, Küstenschutz — von lebenswichtiger Bedeutung ist.

Schlussfolgerungen

Die gegenwärtige Biodiversität ist ein Produkt der Evolution und unterliegt somit natürlichen Schwankungen. Doch gerade in marinen Systemen wird am Beispiel der Fischerei oder der Verbauung von Küstenlinien deutlich, wie sehr der Mensch in dieses natürlich Gefüge eingreift und es binnen kürzester Zeit — über das Maß natürlicher Prozesse hinaus — geschafft hat, die Artenvielfalt ernsthaft zu bedrohen. Bis zu welchem Grad die Zerstörung der marinen Ökosysteme noch fortschreiten kann, ohne deren weiteres Funktionieren zum Erliegen zu bringen, ist eine bisher ungeklärte Frage.

Ausblick

Nach unseren gegenwärtigen Erkenntnissen erscheint es dringend notwendig, diese Frage möglichst bald zu klären, und es ist Aufgabe von Wissenschaft und Politik, angemessene Antworten zu formulieren.     

Worker self-restraint and policing maintain the queen’s reproductive monopoly in a pseudomyrmecine ant

Division of reproductive labor in insect societies is often based on worker self-restraint and both queen and worker policing. Workers of many hitherto studied wasps, bees and ants do not lay eggs in the presence of a queen. However, it is presently unclear how far these observations in a few select clades can be generalized. We investigated if and how queens maintain a reproductive monopoly in colonies of the elongate twig ant, Pseudomyrmex gracilis, a member of the previously unstudied ant subfamily Pseudomyrmecinae. Colonies are usually headed by a single, singly mated queen (monogyny, monandry). Workers therefore would be more closely related to males produced by other workers (r?=?0.375) than to the sons of queens (r?=?0.25). Nevertheless, workers appear to refrain from laying male-destined eggs in the presence of the queen. In queenless conditions, workers form dominance hierarchies by antennal boxing, and only one or a few high-ranking individuals readily begin to lay eggs. When returned into a queenright colony, egg-laying workers are immediately bitten, stung and expelled or killed by other workers. While the composition of cuticular hydrocarbons clearly differed between castes, it less clearly reflected worker ovarian development. An association with worker ovarian development that would allow workers to monitor the reproductive status of nestmates could only be tentatively postulated for certain substances. Our study broadens our knowledge about reproductive conflict in social Hymenoptera and shows that worker sterility in the presence of a queen is more common in monogynous, monandrous ants than expected from relatedness alone.