International Symposium

Molecular Basis of Sensory Senses meets Quantum Biology

The PhD students of the GK organized and international Symposium to ask the question wether Quantum effects are in sensory biology.

There wille be talks and workshops from the interdisciplinary field of sensory science.

Programm:

Tuesday, 06.10.2015; Barcelona, PRBB, Room: Ramon Y Cajal

16:00 – 16:45           Aljoscha Schulze, Barcelona, Spain                       

 

17:00 – 17:45           Sylvia Dyballa, Barcelona, Spain

Wednesday, 07.10.2015, Barcelona, PRBB, Room: Ramon Y Cajal

10:00 – 11:30             Keynote Lecture: Christoph Lienau, Oldenburg, Germany

12:00 – 12:45             Niek van Hulst, ICFO Barcelona, Spain

14:00 – 14:45             Carles Curutchet, Barcelona, Spain

15:00 – 15:45             Mercedes Alfonso-Prieto, Barcelona, Spain 

16:00 – 18:00             Introduction to the workshop:  “Quantum effects in sensory biology”

 

Thursday, 08.10.2015, Barcelona, PRBB, Room: Ramon Y Cajal

 

10:00 – 10:45           Carles Lalueza-Fox, Barcelona, Spain

11:15 – 13:00           Workshop: “Quantum effects in sensory biology”

In the workshop “Quantum effects in sensory biology”, we will then deal with literature on other biological fields in which quantum effects play a role: Vision, olfaction, avian magnetoreception and cell communication.

14:00 – 18:00           Karl Koch Workshop International Cooperations, Oldenburg, Germany

                                

Friday, 09.10.2015, Terrassa, GBMI

 

10:00 – 10:45            Pere Garriga, Terrassa, Spain

11:00 – 11:45            Ana Méndez, IDIBELL Barcelona, Spain

12:00 – 13:00            Campus tour

14:00 – 17:00            Poster Session

Forscher der Universität Oldenburg untersuchen Orientierungssinn von Rotkehlchen

In ihren ersten Lebensmonaten lernen Zugvögel das Navigieren. Dafür prägen sie sich unter anderem die Sternenbilder ein. Doch was ist mit Jungvögeln, die den Himmel gar nicht sehen können, weil sie beispielsweise wegen einer Verletzung in einem geschlossenen Raum gepflegt werden? Haben Sie die Chance verpasst? Bisher ist die Wissenschaft davon ausgegangen. Ein Oldenburger Forscherteam um die Doktoranden Bianca Alert und Andreas Michalik unter der Leitung des Biologen Prof. Dr. Henrik Mouritsen hat jetzt in einer Studie mit Rotkehlchen herausgefunden, dass dies nicht immer der Fall ist. Zugvögel können das Navigieren auch noch später lernen. Die Ergebnisse sind online in den renommierten „Scientific Reports“ der „Nature“ Verlagsgruppe (NPG) veröffentlicht worden.
Seit mehr als einem Jahrzehnt erforscht der von der VolkswagenStiftung geförderte Biologe Mouritsen an der Universität Oldenburg, wie Zugvögel es schaffen, ihren Weg zu finden. Nach und nach kommt seine Arbeitsgruppe den vielen Geheimnissen hinter der perfekten Navigation auf die Spur: Die Vögel orientieren sich unter anderem an den Feldlinien des Erdmagnetfelds, die an den Polen senkrecht zur Erdoberfläche stehen und am Äquator fast parallel sind. Diese können sie wahrnehmen und wissen so ziemlich genau, auf welchem Breitengrad sie sich gerade befinden und wohin sie fliegen. Außerdem nutzen sie den Stand der Sonne, um sich zu orientieren. Bei Nachtflügen ist das Sternenbild eine wichtige Navigationshilfe. All diese Fähigkeiten entwickeln Rotkehlchen bereits in ihren ersten Lebensmonaten und bauen sich daraus ihren nahezu perfekten Orientierungssinn für ihren Flug im Herbst zusammen.
Doch was passiert, wenn Vögel das Sternenbild nicht sehen können? Das war die Ausgangsfrage der aktuellen Studie. Es könnte zum Beispiel sein, dass sie verletzt sind und von Menschen gepflegt werden. Das passiert häufig in geschlossenen Räumen.
Bisher gingen Experten davon aus, dass Vögel nur in den ersten Monaten die Sternenbilder lernen können. Das haben die Ergebnisse der Oldenburger ForscherInnen nun widerlegt. Diese haben in mehreren Experimenten gezeigt, dass auch ältere Vögel das Navigieren noch lernen können, wenn sie im ersten Lebensjahr keine Sterne gesehen haben. Die Tiere bauen sich ihren Orientierungssinn einfach etwas später auf. Die Studie beweist somit, dass die Navigationsfähigkeit von Zugvögeln deutlich flexibler ist als bisher gedacht. Ausgewilderte Vögel haben also eine größere Chance zu überleben, da sie ein funktionierendes Navigationssystem auch noch nachträglich etablieren können.

Spring Symposium Spiekeroog

Von den Kollegiaten für die Kollegiaten

dies war die Herangehensweise für das Spring Symposium des GK auf Spiekeroog.

Die Tage waren gut gefüllt mit:

  • Übungen zur Vortragstechnik und Didaktik - Wissensvermittlung mal "offline": Wie trage ich ohne Powerpoint vor? Wie trage ich gemeinsam mit meinen Arbeitsgruppenkolleginnen und Kollegen vor?
  • Welche methodische Kompetenz ist im GK vorhanden? Vorstellungen zum Methodenspektrum
  • Meet the Postdoc: Klonierung, Hochauflösende Mikroskopie, Fragen zur wissenschaftlichen Karriere
  • Trouble Shooting: Was kann ich selber tun, wenn mein Projekt hängt? Lösungsansätze untereinander und mit den Postdocs wurden erarbeitet.

Neben der Kopfarbeit haben wir uns den einzigen gefühlten Schneeschauer ausgesucht, um uns über den Lebensraum Watt auf einer geführten Wattwanderung zu informieren und neben "Muscheldoping" durch Handwärme, viel Begeisterung für den Lebensraum Watt mitgenommen.

Das Netzwerken untereinander hat am Abend im wahrsten Sinne des Wortes nochmal (Lager-) Feuer gefangen. Nur die Quantenmechanische Geigenstunde musste leider aus Zeitmangel verschoben werden.

Gruppenbild vor der Wattwanderung

2nd Career Day in Neuroscience

On June 19th, 2015 the PhD program "Neuriosensory Science and Systems" will organize the 2nd Career Day in Neuroscience. After the great success of our first event in 2013 we would like to give you again the chance to get insights into different career paths of mostly Alumnis, who worked and studied in the field of neuroscience at the University of Oldenburg.

We will provide you with short talks of individual persons working in different fields of neuroscience (Hearing, Engineering, Biochemistry etc.), round table talks where you can have a more detailed exchange with the speakers and a job fair to directly talk to representatives of different companies about their requirements on applicants.

Graduiertenkolleg-Symposium on Fluorescence 6/7.10. 2014 at the HWK

Henrik Mouritsen zum Nature-Artikel:
'Anthropogenic electromagnetic noise disrupts magnetic compass orientation in a migratory bird'

GK Mitglied Prof. Christoph Lienau veröffentlicht mit seiner Arbeitsgruppe in Science

Wackeln hilft: Umwandlung von Licht in Strom in organischen Solarzellen erstmals in Echtzeit gefilmt

Simulation of the charge transfer dynamics.
 

Coherent ultrafast charge transfer in an organic photovoltaic blend“,
Authors: Sarah Maria Falke, Carlo Andrea Rozzi, Daniele Brida, Margherita Maiuri, Michele Amato, Ephraim Sommer, Antonietta De Sio, Angel Rubio, Giulio Cerullo, Elisa Molinari and Christoph Lienau, Science 344, 1001 (2014), doi: 10.1126/science.1249771

Ob die neuen Ergebnisse schnell zu verbesserten Solarzellen führen, mögen die Wissenschaftler noch nicht voraussagen. „Aber die Ergebnisse liefern eindrucksvolle, neue Einblicke in einen der grundlegenden Prozesse der organischen Photovoltaik. Wir konnten zeigen, dass anscheinend auch in organischen Zellen Phänomene auftreten, wie sie die Natur bei der Photosynthese hervorgebracht hat“, sagt Lienau.
Aktuelle Studien legten nahe, dass die Quantenkohärenz für die Photosynthese eine zentrale Rolle spielen dürfte. Die Forschungsergebnisse der deutschen und italienischen Wissenschaftler liefern nun den Nachweis für ähnliche Phänomene bei der Funktion von Photovoltaik-Anlagen: „Ein konzeptioneller Fortschritt, der in das Design künftiger künstlicher Lichtsammelsysteme und Solarzellen einfließen wird“, ist sich Lienau sicher.

 

 

Veröffentlichung des GK Mitgliedes Prof. Henrik Mouritsen in Nature: Der Magnetkompass von Rotkehlchen versagt komplett, sobald elektromagnetische Störungen im Mittelwellenbereich auf die Vögel einwirken.


Elektrosmog hat unterhalb bestimmter Grenzwerte keine Auswirkungen auf biologische Prozesse oder gar auf die menschliche Gesundheit – das galt bisher als Stand der Wissenschaft. Erstmals konnte nun ein Forscherteam um Prof. Dr. Henrik Mouritsen, Biologe und Lichtenberg-Professor an der Universität Oldenburg, nachweisen: Der Magnetkompass von Rotkehlchen versagt komplett, sobald elektromagnetische Störungen im Mittelwellenbereich auf die Vögel einwirken – selbst wenn die Signale nur ein Tausendstel des von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als unbedenklich eingestuften Grenzwerts betragen.

Die von den neun Oldenburger Wissenschaftlern gemeinsam mit Prof. Dr. Peter J. Hore von der University of Oxford (Großbritannien) durchgeführten langjährigen Forschungen sind jetzt unter dem Titel „Anthropogenic electromagnetic noise disrupts magnetic compass orientation in a migratory bird“ (Von Menschen verursachtes elektromagnetisches Rauschen stört die Magnetkompass-Orientierung von Zugvögeln) in der aktuellen Ausgabe der renommierten englischsprachigen Fachzeitschrift Nature erschienen. Nature unterstreicht die Bedeutung der Studie, indem sie sie zum Titelthema der Ausgabe vom 15. Mai macht.

„Wir konnten mit unseren Versuchen einen eindeutigen und reproduzierbaren Effekt menschlich verursachter elektromagnetischer Felder auf ein Wirbeltier dokumentieren. Diese Störungen stammen nicht von Stromleitungen oder Mobilfunknetzen“, betont Mouritsen. Das elektromagnetische Rauschen im Frequenzbereich zwei Kilohertz bis fünf Megahertz stamme im Wesentlichen von Elektrogeräten. „Die Auswirkungen der schwachen elektromagnetischen Felder sind bemerkenswert: Sie stören die Funktion eines gesamten sensorischen Systems bei einem gesunden höheren Wirbeltier.“

Am Anfang stand der Zufall: Seit etwa fünfzig Jahren ist bekannt, dass Zugvögel das Magnetfeld der Erde nutzen, um im Frühjahr und Herbst ihre Zugrichtung zu bestimmen. Biologen konnten dies in zahlreichen Experimenten nachweisen, bei denen sie die Navigationsfähigkeiten der Vögel in so genannten Orientierungskäfigen untersuchten. „Wir waren daher überrascht, als wir bei unseren Versuchen feststellten, dass Rotkehlchen in Holzhütten auf dem Campus der Universität Oldenburg nicht ihren Magnetkompass nutzen konnten“, erklärt Mouritsen.

Dr. Nils-Lasse Schneider, Elektrophysiologe und wissenschaftlicher Mitarbeiter in Mouritsens Arbeitsgruppe, hatte die zündende Idee: Er schlug vor, die Versuchshütten und damit auch die Orientierungskäfige mit geerdeten Aluminiumplatten abzuschirmen. Die Abschirmung ließ das für die Navigation der Vögel entscheidende statische Magnetfeld der Erde unberührt, dämpfte aber das zeitabhängige elektromagnetische Rauschen – den Elektrosmog – innerhalb der Hütten.

Die Wirkung war verblüffend: Die Vögel hatten plötzlich keine Probleme mehr, sich zu orientierten, und fanden ihre Zugrichtung. „Unsere Messungen der Störungen deuteten darauf hin, dass wir per Zufall ein biologisches System entdeckt hatten, das empfindlich auf vom Menschen verursachten Elektrosmog im Frequenzbereich bis zu fünf Megahertz reagiert“, sagt Mouritsen. Überraschend dabei sei gewesen: Die Intensität der Störungen lag weit unter den Grenzwerten der Internationalen Kommission für den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (ICNIRP) und der WHO, so der Biologe.

Den beobachteten Effekt sicher zu beweisen, war für Mouritsen und sein Team eine große Herausforderung: „Wir haben bewusst über sieben Jahre hinweg zahlreiche Experimente durchgeführt und belastbare Beweise gesammelt, um vollkommen sicher zu gehen, dass es den Effekt tatsächlich gibt.“ So führten seine Doktoranden unter Leitung von Svenja Engels zahlreiche so genannte Doppelblindversuche durch. Mehrere Generationen von Studierenden wiederholten auf dem Oldenburger Campus unabhängig voneinander die Experimente. Dabei zeigte sich: Sobald die Erdung entfernt wurde oder das elektromagnetische Breitbandrauschen absichtlich innerhalb der abgeschirmten und geerdeten Holzhütten erzeugt wurde, büßten die Vögel ihre Fähigkeit zur magnetischen Orientierung wieder ein.

Die Wissenschaftler konnten zudem nachweisen: Die Störeffekte werden durch elektromagnetische Felder hervorgerufen, die einen viel breiteren Frequenzbereich in einer weit geringeren Intensität abdecken, als frühere Untersuchungen vermuten ließen. Dieses elektromagnetische Breitband-Rauschen ist im urbanen Umfeld allgegenwärtig. Es entsteht überall dort, wo Menschen elektrische Geräte benutzen. Erwartungsgemäß ist es in ländlicher Umgebung deutlich schwächer. Und tatsächlich: Anders als auf dem Campus der Universität funktionierte der Magnetkompass der Rotkehlchen in Orientierungskäfigen, die ein bis zwei Kilometer vor den Toren der Stadt aufgestellt wurden, auch ohne Abschirmung und Erdung. „Natürlich sind die Auswirkungen des Elektrosmogs auf den Vogelzug somit lokal begrenzt. Dennoch sollten uns diese Ergebnisse zu denken geben – sowohl was die Überlebenschancen der Zugvögel als auch was mögliche Effekte für den Menschen angeht, die es noch zu untersuchen gilt“, so Mouritsen.

Anthropogenic electromagnetic noise disrupts magnetic compass orientation in a migratory bird” by Svenja Engels, Nils-Lasse Schneider, Nele Lefeldt, Christine Maira Hein, Manuela Zapka, Andreas Michalik, Dana Elbers, Achim Kittel, P.J. Hore, Henrik Mouritsen, Nature.

 

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