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10 faszinierende Anwendungen für Quallen
Quallen sind einfache Wesen. Sie haben kein Gehirn, Knochen, Lungen oder Darm. Sie haben organisierte Gewebe und ein Nervensystem und sind die älteste bekannte Kreatur mit mehreren Organismen. Diese Gelatineschwimmer gibt es seit mehr als 500 Millionen Jahren, was die Existenz von Dinosauriern als neu und kurzlebig erscheinen lässt. Sie sind in jedem Ozean zu finden und in einigen Teilen der Welt invasiv geworden.
Quallen sind berühmt für ihre Stiche, die bei einigen Arten innerhalb weniger Minuten tödlich sein können. Sie sind auch ein beliebtes Essen in China und Japan. Aber diese uralten Kreaturen sind mehr als nur stechende Ärgernisse oder asiatische Küche. Sie sind unglaublich vielseitig in einer Weise, die Sie überraschen wird.
10 Haustiere
Ein großer Schritt von einem Goldfisch in einer Schüssel ist eine Qualle in einem speziellen Tank.
"Mondqualle" ist ein Begriff, der verwendet wird, um das zu beschreiben Aurelia Gattung der Qualle, die mehrere ähnliche Arten umfasst, die schwer voneinander zu unterscheiden sind, ohne ihre DNA zu entnehmen. Sie werden allgemein als Mondquallen bezeichnet, da ihre runden, weißen Körper einem Vollmond ähneln.
Mondquallen sind die beliebtesten Quallen, die als Haustiere gehalten werden. Sie gedeihen bei Temperaturen um die 27 Grad Celsius (80 ° F), die typisch für beheizte Heimaquarien sind. Sie werden gefrorene oder gefriergetrocknete Salzgarnelen, Copepoden, Phytoplankton und gehackte Meeresfrüchte gefüttert. Einige Enthusiasten halten sie nicht nur als Haustiere, sondern züchten sie auch.
Mondquallen können in einem einfachen Panzer nicht überleben. Sie benötigen einen konstanten Wasserstrom, um in Schwebe zu bleiben, und verwenden ihre Tentakeln, um Nahrung zu fangen. Mondquallen sind etwas zerbrechlich, daher müssen ihre Panzer frei von scharfen Kanten sein. Sogar die Seiten eines Aquariums können zu Verletzungen führen. Daher haben spezielle Tanks einen kreisförmigen Fluss, der das Wirbellose umherflattern lässt, ohne mit irgendeinem Teil des Tanks in Berührung zu kommen.
Da Mondquallen kein Licht benötigen, weisen viele Quallenbehälter eine LED-Beleuchtung auf, die die durchscheinende Kreatur akzentuiert, während sie im Wasser treibt und eine lebendige Lava-Lampe erzeugt.
9 Dünger
Der ökologische Landbau ist nicht nur aufgrund der steigenden Nachfrage der Verbraucher nach ökologischen Produkten populärer geworden, sondern auch, weil der ökologische Landbau einfacher ist und eine nachhaltigere Landwirtschaft ermöglicht. Ohne chemische Düngemittel und Herbizide können Biobetriebe es jedoch schwierig finden, Unkraut zu bekämpfen und hohe Ernteerträge zu erzielen. Quallen-Dünger ist eine Lösung für beide Probleme.
Entsalzte und getrocknete Quallenchips sind ein organischer Dünger, der den Nährstoffgehalt des Bodens steigert und das Wachstum von Unkraut hemmt. In Japan erwies sich der Ernteertrag von Reisfeldern, die mit Quallenchips befruchtet wurden, als ebenso hoch wie die Erträge auf chemisch gedüngten Feldern. Quallen-gedüngte Reisfelder lieferten durchweg bessere Ergebnisse als Felder, die mit Reiskleie, einem anderen organischen Dünger, angereichert waren.
Quallenchips wurden auch zur Regeneration von Wäldern verwendet. In Südkorea wurden 2012 Waldbrände auf dem Berg Jubong dezimiert. Qualle Dünger wurde verwendet, um den Boden zu verbessern, Feuchtigkeit und Nährstoffgehalt zu erhöhen, bevor neue Sämlinge gepflanzt wurden.
Mit der richtigen Aufwandmenge für Quallenchips zeigten die Sämlinge ein verbessertes Wachstum. Die positiven Ergebnisse werden voraussichtlich zu einem verstärkten Einsatz von Quallendünger bei zukünftigen Waldsanierungsprojekten führen.
8 Medizinische Forschung
Grün fluoreszierendes Protein (GFP) kommt in Quallen natürlich vor. Mithilfe von GFP können Wissenschaftler im Dunkeln leuchtende Tags an bestimmten Zellen anbringen und dann ihren Fortschritt im gesamten Körper verfolgen. Beispielsweise wurde GFP an Bauchspeicheldrüsenzellen gebunden, die Insulin produzieren, um zu untersuchen, wie sie funktionieren, wodurch neue Diabetes-Behandlungen unterstützt werden. GFP kann auch verwendet werden, um die Ausbreitung von Infektionen wie HIV zu verfolgen.
GFP war ein so wichtiger wissenschaftlicher Durchbruch, dass die für die Entwicklung seiner Verwendung verantwortlichen Forscher 2008 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurden.
GFP war entscheidend für die Weiterentwicklung des Nervensystems. Dieses Protein kann so modifiziert werden, dass fast 100 verschiedene Farben erzeugt werden, wobei den einzelnen Zellen im gleichen Bereich unterschiedliche Farbtöne zugewiesen werden. Auf diese Weise können Wissenschaftler die Milliarden von Zellen, aus denen das Gehirn besteht, unterscheiden und die einzelnen Bahnen benachbarter Zellen beobachten.
Gehirnzellen sind so nahe beieinander und sehen so ähnlich aus, dass es unmöglich war, den Fortschritt einzelner Zellen vor dem GFP zu verfolgen. Die Untersuchung der spezifischen Zellaktivität im Gehirn hilft Wissenschaftlern, Zustände wie Epilepsie und Alzheimer-Krankheit besser zu verstehen und zu behandeln.
7 Mikroplastikfilter
Mikroskopische Kunststoffteile (auch Mikroplastik genannt) sind ein relativ neues Umweltproblem. Eine Quelle für Mikroplastik sind Mikrokügelchen, die winzigen Kugeln, die in bestimmten Duschgels zu finden sind und in einigen Ländern wie den USA, Kanada und Großbritannien verboten sind. Mikroplastik entsteht auch durch den Abbau synthetischer Fasern während der Waschmaschinenzyklen und den Zerfall großer Kunststoffe im Laufe der Zeit.
Als Antwort auf die wachsenden Bedenken hinsichtlich der Verschmutzung durch Mikroplastik in Ozeanen, Flüssen und Seen wurde das GoJelly-Projekt geboren. GoJelly versucht, das Problem mit Hilfe von Quallen zu lösen und gleichzeitig die Population dieser invasiven Kreaturen sowie das Niveau der Mikroplastik-Verschmutzung in den Wasserstraßen zu verringern.
Abwasserbehandlungsanlagen sind derzeit nicht in der Lage, Mikroplastik einzuschließen, da die Stücke zu klein sind. Studien haben jedoch gezeigt, dass Quallenschleim an Mikroplastik bindet. Daher könnten Biofilter aus Quallenschleim in Kläranlagen verwendet werden, um dieses Problem zu beheben.Quallen-Biofilter könnten auch in Fabriken und Produktionsstätten eingesetzt werden, die Mikroplastik-Abfälle produzieren.
6 Glow-In-The-Dark-Eiscreme und Bier
Charlie Francis ist der Besitzer einer experimentellen Eisfabrik namens Lick Me I'm Delicious. Seine Firma ist bekannt für verrückte Eiscremearomen wie Roastbeef und Chili. Sie produzierten auch das weltweit erste Glow-in-the-Dark-Eis mit Quallenprotein.
Francis lernte in einer Forschungsarbeit über die biolumineszenten Eigenschaften von Quallen. Er wandte sich an ein Labor in China, das bereits an der Synthese des Proteins arbeitete.
Das Eis glüht nicht, wenn es herausgeschöpft wird. Stattdessen reagieren die Proteine auf Wärme. Wenn also eine warme Zunge das Eis leckt, beginnt sie zu fluoreszieren. Es klingt nach Spaß für Kinder, aber es ist teuer für mehr als 200 Dollar pro Messlöffel.
Ein ehemaliger NASA-Biologe hat auch die Biolumineszenz von Quallen auf etwas Verbrauchbares angewandt. Josiah Zayner hat fluoreszierende Hefe-Kits entwickelt, mit denen Heimbrauer ihr eigenes im Dunkeln leuchtendes Bier herstellen können.
Aber Zayner wollte mehr als nur ein Getränk für Raves kreieren. Seiner Website zufolge ist Zayners Ziel bei der Herstellung des fluoreszierenden Hefe-Kits die Ermutigung der Menschen, synthetische Biologie und genetisches Design in ihren Alltag zu integrieren. Er sieht eine Zukunft voller Gentechnik vor und möchte die Menschen dazu inspirieren, die Möglichkeiten zu erkunden.
5 künstliche Tränen
Japanische Chemiker analysierten die Innereien der Quallen, die sich an ihren Ufern versammeln, und suchten nach neuen Verwendungsmöglichkeiten für die zahlreichen Lebewesen. Sie entdeckten, dass das am meisten verbreitete Protein in Quallen Mucin ist, eine lange Proteinkette, die Kohlenhydrate enthält, die Feuchtigkeit speichern. Quallen verwenden Mucin, um sich zu reinigen und gegen Raubtiere zu verteidigen.
Menschen produzieren auch Mucin aus ähnlichen Gründen. Mucin hält unsere Augäpfel feucht und ist die Basis von Schleim in der Nase, der vor eindringenden Bakterien schützt.
Muzine werden bereits in der Gesundheits- und Schönheitsindustrie eingesetzt. Sie werden jedoch aus Schweinemagen und Kuhspeichel gewonnen, was sie teuer macht. Die Ernte von Quallenmuzin würde einen kostengünstigen Ersatz bieten.
Mucine werden in künstlichen Tränen, Lebensmittelzusatzstoffen und Kosmetikprodukten verwendet.
4 Energiequelle
Wissenschaftler finden immer wieder neue Anwendungen für das Kraftpaket aus grün fluoreszierendem Protein (GFP), das aus Quallen stammt. Die neueste ist die Verwendung des grünen Kleins als Energiequelle.
Ein schwedisches Wissenschaftler-Team entwickelte eine Zelle, die ultraviolettes Licht in Energie umwandelte. Die Zelle bestand aus zwei Aluminiumelektroden, zwischen denen sich ein kleiner Spalt befand. Wenn ein GFP-Tropfen in die Lücke eingebracht wurde, bildeten sich Stränge, die die beiden Elektroden miteinander verbanden. Wenn die Zelle ultraviolettem Licht ausgesetzt wurde, erzeugte sie einen elektrischen Strom.
GFP hat noch einen langen Weg vor sich, bevor es eine Nachbarschaft oder sogar eine Taschenlampe mit Strom versorgen kann, aber es hat mehrere Vorteile, es als Energiequelle zu nutzen. GFP ist kostengünstig zu ernten. Die Quallenpopulation wächst weiter und sorgt für eine starke Versorgung mit der Substanz. Schließlich kann GFP in einer in sich geschlossenen Zelle verwendet werden, die keine externe Lichtquelle benötigt, indem natürliches Licht erzeugende Photonen in die Zelle einbezogen werden, um das fluoreszierende Protein zu aktivieren.
3 Weltraumforschung
Wissenschaftler begannen 1991, Quallen in den Weltraum zu schicken. Sie wollten die Entwicklungseffekte von Mikrogravitation untersuchen. Nachdem sich die Qualle reproduziert hatte, lieferten die aus dem Weltraum geborenen Kreaturen wertvolle Einblicke, als sie zur Erde zurückkehrten.
Quallen verwenden Calciumsulfatkristalle, um die Schwerkraft zu erfassen. Diese Kristalle umkreisen den Rand ihres Körpers, in kleine Taschen eingeschlossen. Wenn sich Quallen bewegen, bewegen sich auch die Kristalle am Boden ihrer Taschen. So bestimmen Quallen von unten.
Die im Weltraum geborenen Quallen entwickelten normalerweise die Schwerkrafterkennungskristalle. Nachdem sie zur Erde zurückgekehrt waren, fehlte der Qualle die Fähigkeit zu schwimmen. Ihre Bewegungen waren im Vergleich zu ihren auf der Erde geborenen Verwandten anomal und unproduktiv. Die Schwerkraftkristalle waren da, aber sie schienen nicht effektiv zu funktionieren.
Menschen spüren die Schwerkraft auch mit Kalziumkristallen. Unsere befinden sich im Innenohr und diese Kristalle sagen unserem Gehirn, in welche Richtung wir gehen, wenn wir uns bewegen. Die Schwerkraftprobleme, mit denen Weltraum-Quallen konfrontiert sind, weisen darauf hin, dass im Weltraum geborene Menschen das gleiche Problem erleiden würden, wenn sie zur Erde zurückkehren, was zu einem ständigen Fall von extremem Schwindel führt.
2 Karamellen
Das Nemopilema nomurai (auch bekannt als Nomuras Qualle) ist eine der größten Quallenarten. Das Riesenwesen wiegt bis zu 204 Kilogramm und ist 2 Meter breit.
Nomuras Qualle schwärmen seit Anfang der 2000er Jahre im Japanischen Meer. Sie haben Japans Fischerei zerstört und die Lebensgrundlage vieler Menschen an der Küste beeinträchtigt. Aber eine Gruppe von Gymnasiasten entschied, dass man Karamellen herstellen sollte, wenn man riesige Qualle bekommt.
Schüler der Obama Fisheries High School in Obama, Japan, kochten die lästigen Quallen zu einer Paste, bevor sie sie in winzige Partikel mahlen. Dann mischten sie das Quallenpulver mit Zucker und Stärkesirup, um süß-salzige Bonbons herzustellen.
Die Studenten wandten sich an die japanische Luft- und Raumfahrt-Explorationsbehörde und beantragten, dass ihre Qualle-Karamellen in das Menü für Astronauten aufgenommen werden, die zur Internationalen Raumstation reisen.
Die Karamellen sind nicht die ersten von den Schülern gekochten Quallen. Sie verwenden Quallenpulver auch zum Backen von Keksen, die von der Box in einem örtlichen Geschäft verkauft werden.
1 Windeln
Die Strände in Israel sind mit Quallen überfüllt, und Deponien auf der ganzen Welt sind mit Wegwerfwindeln gefüllt, deren biologischer Abbau Jahrhunderte dauert. Ein israelisches Unternehmen hat einen einzigartigen Weg gefunden, beide Probleme zu lösen, indem Quallen verwendet werden, um biologisch abbaubare Windeln herzustellen.
Shachar Richter, ein Materialwissenschaftler, kam während des Studiums von Quallenfleisch auf das Konzept. Das Fleisch kann große Flüssigkeitsmengen aufnehmen, ohne sich aufzulösen oder zu zersetzen. Richter entschied sich dafür, die beeindruckenden Absorptionseigenschaften von Quallenfleisch zu nutzen, um ein neues Produkt herzustellen. Das Ergebnis war „Hydomash“, ein Material, das mehr als ein Vielfaches seines Volumens aufnehmen kann.
Bei der Herstellung von Hydomash wird das Quallenfleisch abgebaut und mit antibakteriellen Nanopartikeln gemischt. Das Ergebnis ist ein Produkt, das stark, saugfähig und flexibel ist. Es wird auch in weniger als 30 Tagen biologisch abgebaut.
Hydromash wird zur Herstellung von Windeln für Säuglinge und Erwachsene, Hygieneartikel für Frauen und medizinischen Verbänden verwendet.