Die Produktion von Nahrungsmitteln belastet wie keine andere menschliche Aktivitat die planetaren Grenzen. Emission von Klimagasen wie Methan, von Stickstoff und Phosphor, der Frischwasserverbrauch oder die Bedrohung der Biodiversitat gehen zum Teil schon jetzt uber diese Grenzen hinaus. Landwirtschaft muss dringend nachhaltiger werden, gleichzeitig jedoch eine Steigerung der Produktion moglichst gesunder Nahrungsmittel erreichen. Damit dies global gelingen kann, ist eine nachhaltige Intensivierung essentiell, die sich auf eine sinnvolle Kombination aller verfugbaren Werkzeuge und Masnahmen stutzt. Zu diesen mussen Innovationen in der Pflanzenzuchtung gehoren. Deren Potenzial hat schon die Errungenschaften der letzten Jahrzehnte mit ermoglicht, und dank neuer Zuchtungsmethoden wie der Genomeditierung konnen heute viele Limitationen der klassischen Zuchtung uberwunden werden. Genetische Variation kann wissensbasiert erzeugt und genutzt werden, um nachhaltiger bessere Nahrungsmittel zu produzieren.

Schon lange suchen Forscher nach Alternativen zu Zucker, um Speisen und Getranke mit wenig Kalorien zu susen. Eine Beere aus Westafrika,die kaum groser ist als eine Olive, enthalt das Glykoprotein Miraculin. Dessen Besonderheit ist es, die Struktur von Geschmacksezeptoren zu verandern, so dass saure Speisen sus wahrgenommen werden.

Im Grunde ist die Beschreibung einer biologischen Art eine ernsthafte Aufgabe, die zum Beispiel in den „Rules of Zoological Nomenclature“ mehr oder weniger streng festgeschrieben ist. Laut dem leitenden Palaontologen Robert Fortey vom „Natural History Museum“ in London eine der „langweiligsten Bettlekturen“, die er sich „vorstellen kann“. Dessen ungeachtet beschreibt er in seinem Buch „Trilobiten!“ mit hintergrundigem britischem Humor einige Kniffe, wie man in die vordergrundige Tristesse der Taxonomie vergnugliche Epitheta einbringen kann – naturlich ohne Linnes’ Inspiration ins Lacherliche zu ziehen. Hinter manch einem grazisierten oder lateinisierten Epitheton verbergen sich die Namen von Angebeteten, Liebschaften, Rockmusikern, Schauspielern oder Schriftstellern. Leider wurden auch die Namen von Populisten und Diktatoren in die biologische Nomenklatur eingebracht und sind nun als Epitheta festgemeiselt.

Terra Preta ist ein alter Siedlungsboden, gepragt durch Jahrhunderte andauernden Eintrag groser Mengen an Verkohlungsruckstanden (Pflanzenkohle) und Nahrstoffen, welche von den Bodenorganismen in stabilen und fruchtbaren Humus uberfuhrt wurden. Dabei dominierten aerobe Prozesse durch bodeneigene Mikroorganismen. Es gibt weder wissenschaftliche Hinweise auf anaerobe Prozesse (Fermentation), noch auf „Terra Preta-Supermikroorganismen“. Die Existenz von Terra Preta beweist, dass es prinzipiell moglich ist, langfristig Kohlenstoff und Nahrstoffe im Boden zu speichern bei gleichzeitiger intensiver Nutzung fur Gartenbau oder Landwirtschaft. Die Anwendung dieses Konzeptes erlaubt unsere naturlichen Ressourcen nachhaltig in einer biobasierten Kreislaufwirtschaft zu nutzen. Daruber hinaus werden immer neue Anwendungsmoglichkeiten von Pflanzenkohle „entdeckt“, wie z. B. als Tierfutter, als Baumaterial oder zur Geruchsbindung in Trenntoiletten.

Die aus Argentinien und anderen Regionen Sudamerikas stammende, seit 2008 wiederholt uber Blumenerde importierte, u. a. in Frankreich vorkommende rauberische Obama nungara konnte erstmals fur Deutschland nachgewiesen werden. Ein im April 2021 in Regensburg (Bayern) gefundenes, ca. 4 cm langes Exemplar wurde kultiviert und untersucht. Die Landplanarie meidet stehendes Wasser; sie ernahrt sich von kleinen Regenwurmern und Gehauseschnecken. Einheimische Suswasserplanarien werden von O. nungara gejagt und verschlungen, Muckenlarven und Kellerasseln hingegen ignoriert. Ob es zu einer Bioinvasion kommen wird, ist derzeit noch unbekannt.

Intelligentes Verhalten ist ein Phanomen, das sich bei Gemeinschaften gleichartiger Individuen finden lasst, obwohl kein Mitglied alleine uber diese Eigenschaft verfugt. Dieses als Schwarmintelligenz bezeichnete Phanomen findet sich in unterschiedlichem Mase bei Insektenstaaten, Vogelschwarmen und Fischschulen, aber auch bei Schleimpilzen oder Bakterienfilmen. Ausloser fur die Schwarmbildung konnen schwieriger werdende Umweltbedingungen wie Nahrungsmangel sein. Stabilisiert werden die neuen Gemeinschaften oder Superorganismen durch intensive Kommunikation zwischen den Mitgliedern. Die Leistungen des Kollektivs beruhen teilweise auf wenigen einfachen Regeln, die von Informatikern aufgegriffen und in spezielle Algorithmen mit technischen Anwendungen umgeformt werden. Diese Form der kunstlichen Intelligenz hilft bei vielen Optimierungsaufgaben in der Logistik von Daten und Gutern. Auffallig ist, dass durch die Vernetzung der Einheiten eines biologischen Systems nicht nur mehr Komplexitat generiert wird, sondern dass auch synergistische Effekte deutlich werden: Das Ganze ist mehr als die Summe der Einzelteile.

Die mutterliche in utero-Umgebung beeinflusst die embryonale Entwicklung und die ihrer Nachkommen. Das Konzeptder Entwicklungsprogrammierung bzw. der entwicklungsbedingten Ursachen von Gesundheit und Krankheit im Erwachsenenalter basiert auf der Hypothese, dass der mutterliche Lebensstil und die Exposition gegenuber diversen Umweltstimuli wahrend der Schwangerschaft zu epigenetischen Modifikationen (Anderung der Histon- und DNA-Methylierungsmuster) und somit einer langfristigen Veranderung des Genoms fuhren konnen. Bestimmte maternale Ernahrungsmuster, wie der Konsum von fettreichen ungesunden Nahrungsprodukten, sind dadurch mit einem erhohten Risiko fur die Entwicklung von chronischen Stoffwechselkrankheiten wie Adipositas und Diabetes mellitus Typ 2 im spateren Erwachsenenalter der Nachkommen assoziiert. Auf welche Art bestimmte Nahrungsmetabolite das Epigenom des Embryos und zukunftiger Generationen beeinflussen, und ob diese Modifikationen von Dauer oder reversibel sind, bleibt zu erforschen.

Blausaurehaltige Verbindungen liegen in den Pflanzen an Zuckerreste gebunden vor. Sie sind als intaktes Glykosid ungiftig. Zur Abspaltung der Zuckerreste sind Enzyme (Glykosidasen) notwendig, die jeweils erst zur Reaktion gelangen, wenn das Gewebe der Pflanze verletzt wird. Die Freisetzung der hochgiftigen Blausaure ist somit ein Frasschutz fur die Pflanzen. Auser den Samen unserer Rosaceenarten wie Apfel, Pfirsich, Mandel (Bittermandel) und Aprikose gibt es zahlreiche Weltwirtschaftspflanzen, die diese Giftvorstufen enthalten. Maniok (Cassava), ein Hauptnahrungsmittel in Afrika, ist in allen Teilen giftig, wenn man das ungiftige Glykosid nicht sachgerecht entfernt. Es gibt gentechnische Ansatze, das cyanogene Linamarin in den Knollen schneller abbaubar zu machen. In Susgrasern, wie Sorghumhirse und Bambus, dessen junge Sprosse gerne gegessen werden, kommen hohe Konzentrationen an dem Blausaureglykosid Dhurrin vor. Gerade die jungen, empfindlichen Triebe der Pflanzen und die Reproduktionsorgane werden durch diese „chemische Bombe“ geschutzt. Bei der Sorghumhirse enthalt nur der zur Grunfuttergewinnung genutzte Teil der Pflanze das Glykosid. Die Samen sind ungiftig und konnen unbehandelt zu Hirsemehl, -brei oder -grutze verarbeitet werden.

Ja, das geht! Hinter dem Kurzel LAMP verbirgt sich eine Methode, mit der es moglich ist, ohne Thermocycler bei konstanter Temperatur DNA zu vervielfaltigen. Prima, damit konnen wir also direkt an Ort und Stelle die DNA in einer frisch gesammelten Probe amplifizieren, um z. B. einen Erreger nachzuweisen.