TY - CHAP A1 - Geiß, Robin A1 - Li, Yao ED - Zimmermann, Andreas ED - Terje, Einarsen T1 - Testimonium 1951 Convention/Article XI 1967 Protocol T2 - The 1951 Convention relating to the status of refugees and its 1967 Protocol N2 - This chapter covers the function of Testimonium to the 1951 Convention and Article XI of the 1967 Protocol. It looks into the relevance of the 1951 Convetion's testimonium. The testimonium primarily focuses on the Convetion's authentic languages, regulation of deposition, and certified true copies being delivered to all members of the UN and non-member States. On the other hand, Article XI contains the standard procedures for regulating the deposition of a copy of the 1967 Protocol in the Secretariat of the United Nations and foreseeing the transmission of certified copies thereof by the Secretary general. The chapter mentions how both elements are not commonly explicitly indicated in modern treaties. Y1 - 2024 UR - https://opil.ouplaw.com/display/10.1093/law/9780192855114.001.0001/law-9780192855114-chapter-69 SN - 978-0-19-285511-4 U6 - https://doi.org/10.1093/law/9780192855114.001.0001 SP - 1819 EP - 1824 PB - Oxford University Press CY - Oxford ET - Second edition ER - TY - CHAP A1 - Geiß, Robin A1 - Li, Yao ED - Zimmermann, Andreas ED - Terje, Einarsen T1 - Article 39 1951 Convention/Article V 1967 Protocol T2 - The 1951 Convention relating to the status of refugees and its 1967 Protocol N2 - This chapter looks into the 1951 Convention's Article 39 and the 1967 Protocol's Article V. In 2000, the Secretary-General identified the 1951 Convention as belonging to a core group of 25 multilateral treaties representative of the key objectives of the UN and the spirit of its Charter. Additionally, the rules found in the Vienna Convention on the Law of Treaties (VCLT) apply to the 1951 Convention as a matter of customary international law. On the other hand, the 1967 Protocol does not amend the 1951 Convention but binds its parties to observe the substantive provisions. The chapter cites that the 1967 Protocol constitutes an independent and complete international instrument that is open not only to the States parties to the 1951 Convention. Y1 - 2024 UR - https://opil.ouplaw.com/display/10.1093/law/9780192855114.001.0001/law-9780192855114-chapter-61 SN - 978-0-19-285511-4 U6 - https://doi.org/10.1093/law/9780192855114.001.0001 SP - 1693 EP - 1706 PB - Oxford University Press CY - Oxford ET - Second edition ER - TY - CHAP A1 - Li, Yao ED - Zimmermann, Andreas ED - Terje, Einarsen T1 - Article 1 E 1951 Convention T2 - The 1951 Convention relating to the status of refugees and its 1967 protocol N2 - This chapter elaborates on the function of Article 1 E of the 1951 Convention, which was originally aimed at German refugees. It refers to a special group of people who qualify for refugee status but enjoy the rights of national citizens despite their lack of formal citizenship. The article's object and purpose revolve around excluding persons from refugee protection who do not need any international protection since they have the status of national citizens. Additionally, access to refugee status is excluded ipso facto because the individual may resort to effective protection similar to that of citizenship upon being admitted to the country of sojourn. The chapter explains how Article 1 E is an integral part of the balanced system of international refugee protection prescribed by the Convention. Y1 - 2024 UR - https://opil.ouplaw.com/display/10.1093/law/9780192855114.001.0001/law-9780192855114-chapter-17 SN - 978-0-19-285511-4 U6 - https://doi.org/10.1093/law/9780192855114.001.0001 SP - 669 EP - 678 PB - Oxford University Press CY - Oxford ET - Second edition ER - TY - CHAP A1 - Marx, Reinhard A1 - Li, Yao ED - Zimmermann, Andreas ED - Terje, Einarsen T1 - Article 34 1951 Convention T2 - The 1951 Convention relating to the status of refugees and its 1967 protocol N2 - This chapter tackles the features and historical development of the 1951 Convention's Article 34. It explains the function of the provision, which primarily focuses on requesting Contracting States to facilitate the assimilation and naturalization of refugees. Moreover, the provision forms the legal bases for local integration and naturalization as some of the traditional durable solutions to refugeehood. The soft obligation imposed by Article 34 primarily focuses on the long-term solution by naturalization. The chapter then elaborates on the balance between local integration, naturalization, and voluntary return after it was disrupted due to the fall of the Iron Curtain in 1989. Y1 - 2024 UR - https://opil.ouplaw.com/display/10.1093/law/9780192855114.001.0001/law-9780192855114-chapter-56 SN - 978-0-19-285511-4 U6 - https://doi.org/10.1093/law/9780192855114.001.0001 SP - 1585 EP - 1604 PB - Oxford University Press CY - Oxford ET - Second edition ER - TY - CHAP A1 - Tjaden, Jasper ED - Zapata-Barrero, Ricard ED - Vintila, Daniela T1 - Social media data and migration research T2 - How to do migration research : how to research guides N2 - In 2022, there were 4.62 billion social media users worldwide. Social media generates a wealth of data which migration scholars have recently started to explore in pursuit of a variety of methodological and thematic research questions. Scholars use social media data to estimate migration stocks, forecast migration flows, or recruit migrants for targeted online surveys. Social media has also been used to understand how migrants get information about their planned journeys and destination countries, how they organize and mobilize online, how migration issues are politicized online, and how migrants integrate culturally into destination countries by sharing common interests. While social media data drives innovative research, it also poses severe challenges regarding data privacy, data protection, and methodological questions relating to external validity. In this chapter, I briefly introduce various strands of migration research using social media data and discuss the advantages, disadvantages, and opportunities. KW - social media KW - big data KW - digital KW - migration KW - Facebook KW - mobility Y1 - 2024 SN - 9781035306855 SN - 9781035306848 U6 - https://doi.org/10.4337/9781035306855.00023 SP - 116 EP - 124 PB - Edward Elgar Publishing CY - Cheltenham, UK ER - TY - THES A1 - Martin, Johannes T1 - Synthesis of protein-polymer conjugates and block copolymers via sortase-mediated ligation N2 - In den vergangenen Jahrzehnten haben therapeutische Proteine in der pharmazeutischen Industrie mehr und mehr an Bedeutung gewonnen. Werden Proteine nichtmenschlichen Ursprungs verwendet, kann es jedoch zu einer Immunreaktion kommen, sodass das Protein sehr schnell aus dem Körper ausgeschieden oder abgebaut wird. Um die Zirkulationszeit im Blut signifikant zu verlängern, werden die Proteine mit synthetischen Polymeren modifiziert (Protein-Polymer-Konjugate). Die Proteine aller heute auf dem Markt erhältlichen Medikamente dieser Art tragen eine oder mehrere Polymerketten aus Poly(ethylenglycol) (PEG). Ein Nachteil der PEGylierung ist, dass viele Patienten bei regelmäßiger Einnahme dieser Medikamente Antikörper gegen PEG entwickeln, die den effizienzsteigernden Effekt der PEGylierung wieder aufheben. Ein weiterer Nachteil der PEGylierung ist die oftmals deutlich verringerte Aktivität der Konjugate im Vergleich zum nativen Protein. Der Grund dafür ist die Herstellungsmethode der Konjugate, bei der meist die primären Amine der Lysin-Seitenketten und der N-Terminus des Proteins genutzt werden. Da die meisten Proteine mehrere gut zugängliche Lysine aufweisen, werden oft unterschiedliche und teilweise mehrere Lysine mit PEG funktionalisiert, was zu einer Mischung an Regioisomeren führt. Je nach Position der PEG-Kette kann das aktive Zentrum abgeschirmt oder die 3D-Struktur des Proteins verändert werden, was zu einem teilweise drastischen Aktivitätsabfall führt. In dieser Arbeit wurde eine neuartige Methode zur Ligation von Makromolekülen untersucht. Die Verwendung eines Enzyms als Katalysator zur Verbindung zweier Makromoleküle ist bisher wenig untersucht und ineffizient. Als Enzym wurde Sortase A ausgewählt, eine gut untersuchte Ligase aus der Familie der Transpeptidasen, welche die Ligation zweier Peptide katalysieren kann. Ein Nachteil dieser Sortase-vermittelten Ligation ist, dass es sich um eine Gleichgewichtsreaktion handelt, wodurch hohe Ausbeuten schwierig zu erreichen sind. Im Rahmen dieser Dissertation wurden zwei zuvor entwickelte Methoden zur Verschiebung des Gleichgewichts ohne Einsatz eines großen Überschusses von einem Edukt für Makromoleküle überprüft. Zur Durchführung der Sortase-vermittelten Ligation werden zwei komplementäre Peptidsequenzen verwendet, die Erkennungssequenz und das Nukleophil. Um eine systematische Untersuchung durchführen zu können, wurden alle nötigen Bausteine (Protein-Erkennungssequenz zur Reaktion mit Nukleophil-Polymer und Polymer-Erkennungssequenz mit Nukleophil-Protein) hergestellt. Als Polymerisationstechnik wurde die radikalische Polymerisation mit reversibler Deaktivierung (im Detail, Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP und Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer, RAFT polymerization) gewählt, um eine enge Molmassenverteilung zu erreichen. Die Herstellung der Bausteine begann mit der Synthese der Peptide via automatisierter Festphasen-Peptidsynthese, um eine einfache Änderung der Peptidsequenz zu gewährleisten und um eine Modifizierung der Polymerkette nach der Polymerisation zu umgehen. Um die benötigte unterschiedliche Funktionalität der zwei Peptidsequenzen (freier C-Terminus bei der Erkennungssequenz bzw. freier N-Terminus bei dem Nukleophil) zu erreichen, wurden verschiedene Linker zwischen Harz und Peptid verwendet. Danach wurde der Kettenüberträger (chain transfer agent, CTA) zur Kontrolle der Polymerisation mit dem auf dem Harz befindlichen Peptid gekoppelt. Die für die anschließende Polymerisation verwendeten Monomere basierten auf Acrylamiden und Acrylaten und wurden anhand ihrer Eignung als Alternativen zu PEG ausgewählt. Es wurde eine kürzlich entwickelte Technik basierend auf der RAFT-Polymerisation (xanthate-supported photo-iniferter RAFT, XPI-RAFT) verwendet um eine Reihe an Peptid-Polymeren mit unterschiedlichen Molekulargewichten und engen Molekulargewichtsverteilungen herzustellen. Nach Entfernung der Schutzgruppen der Peptid-Seitenketten wurden die Peptid-Polymere zunächst genutzt, um mittels Sortase-vermittelter Ligation zwei Polymerketten zu einem Blockcopolymer zu verbinden. Unter Verwendung von Ni2+-Ionen in Kombination mit einer Verlängerung der Erkennungssequenz um ein Histidin zur Unterdrückung der Rückreaktion konnte ein maximaler Umsatz von 70 % erreicht werden. Dabei zeigte sich ein oberes Limit von durchschnittlich 100 Wiederholungseinheiten; die Ligation von längeren Polymeren war nicht erfolgreich. Danach wurden ein Modellprotein und ein Nanobody mit vielversprechenden medizinischen Eigenschaften mit den für die enzymkatalysierte Ligation benötigten Peptidsequenzen für die Kopplung mit den zuvor hergestellten Peptid-Polymeren verwendet. Dabei konnte bei Verwendung des Modellproteins keine Bildung von Protein-Polymer-Konjugaten beobachtet werden. Der Nanobody konnte dagegen C-terminal mit einem Polymer funktionalisiert werden. Dabei wurde eine ähnliche Limitierung in der Polymer-Kettenlänge beobachtet wie zuvor. Die auf Ni-Ionen basierte Strategie zur Gleichgewichtsverschiebung hatte hier keinen ausschlaggebenden Effekt, während die Verwendung von einem Überschuss an Polymer zur vollständigen Umsetzung des Edukt-Nanobody führte. Die erhaltenen Daten aus diesem Projekt bilden eine gute Basis für weitere Forschung in dem vielversprechenden Feld der enzymkatalysierten Herstellung von Protein-Polymer-Konjugaten und Blockcopolymeren. Langfristig könnte diese Herangehensweise eine vielseitig einsetzbare Herstellungsmethode von ortsspezifischen therapeutischen Protein-Polymer Konjugaten darstellen, welche sowohl eine hohe Aktivität als auch eine lange Zirkulationszeit im Blut aufweisen. N2 - During the last decades, therapeutical proteins have risen to great significance in the pharmaceutical industry. As non-human proteins that are introduced into the human body cause a distinct immune system reaction that triggers their rapid clearance, most newly approved protein pharmaceuticals are shielded by modification with synthetic polymers to significantly improve their blood circulation time. All such clinically approved protein-polymer conjugates contain polyethylene glycol (PEG) and its conjugation is denoted as PEGylation. However, many patients develop anti-PEG antibodies which cause a rapid clearance of PEGylated molecules upon repeated administration. Therefore, the search for alternative polymers that can replace PEG in therapeutic applications has become important. In addition, although the blood circulation time is significantly prolonged, the therapeutic activity of some conjugates is decreased compared to the unmodified protein. The reason is that these conjugates are formed by the traditional conjugation method that addresses the protein's lysine side chains. As proteins have many solvent exposed lysines, this results in a somewhat uncontrolled attachment of polymer chains, leading to a mixture of regioisomers, with some of them eventually affecting the therapeutic performance. This thesis investigates a novel method for ligating macromolecules in a site-specific manner, using enzymatic catalysis. Sortase A is used as the enzyme: It is a well-studied transpeptidase which is able to catalyze the intermolecular ligation of two peptides. This process is commonly referred to as sortase-mediated ligation (SML). SML constitutes an equilibrium reaction, which limits product yield. Two previously reported methods to overcome this major limitation were tested with polymers without using an excessive amount of one reactant. Specific C- or N-terminal peptide sequences (recognition sequence and nucleophile) as part of the protein are required for SML. The complementary peptide was located at the polymer chain end. Grafting-to was used to avoid damaging the protein during polymerization. To be able to investigate all possible combinations (protein-recognition sequence and nucleophile-protein as well as polymer-recognition sequence and nucleophile-polymer) all necessary building blocks were synthesized. Polymerization via reversible deactivation radical polymerization (RDRP) was used to achieve a narrow molecular weight distribution of the polymers, which is required for therapeutic use. The synthesis of the polymeric building blocks was started by synthesizing the peptide via automated solid-phase peptide synthesis (SPPS) to avoid post-polymerization attachment and to enable easy adaptation of changes in the peptide sequence. To account for the different functionalities (free N- or C-terminus) required for SML, different linker molecules between resin and peptide were used. To facilitate purification, the chain transfer agent (CTA) for reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT) polymerization was coupled to the resin-immobilized recognition sequence peptide. The acrylamide and acrylate-based monomers used in this thesis were chosen for their potential to replace PEG. Following that, surface-initiated (SI) ATRP and RAFT polymerization were attempted, but failed. As a result, the newly developed method of xanthate-supported photo-iniferter (XPI) RAFT polymerization in solution was used successfully to obtain a library of various peptide-polymer conjugates with different chain lengths and narrow molar mass distributions. After peptide side chain deprotection, these constructs were used first to ligate two polymers via SML, which was successful but revealed a limit in polymer chain length (max. 100 repeat units). When utilizing equimolar amounts of reactants, the use of Ni2+ ions in combination with a histidine after the recognition sequence to remove the cleaved peptide from the equilibrium maximized product formation with conversions of up to 70 %. Finally, a model protein and a nanobody with promising properties for therapeutical use were biotechnologically modified to contain the peptide sequences required for SML. Using the model protein for C- or N-terminal SML with various polymers did not result in protein-polymer conjugates. The reason is most likely the lack of accessibility of the protein termini to the enzyme. Using the nanobody for C-terminal SML, on the other hand, was successful. However, a similar polymer chain length limit was observed as in polymer-polymer SML. Furthermore, in case of the synthesis of protein-polymer conjugates, it was more effective to shift the SML equilibrium by using an excess of polymer than by employing the Ni2+ ion strategy. Overall, the experimental data from this work provides a good foundation for future research in this promising field; however, more research is required to fully understand the potential and limitations of using SML for protein-polymer synthesis. In future, the method explored in this dissertation could prove to be a very versatile pathway to obtain therapeutic protein-polymer conjugates that exhibit high activities and long blood circulation times. KW - biohybrid molecules KW - sortaseA KW - polymerization KW - RAFT KW - ATRP KW - peptide synthesis KW - enzymatic conjugation KW - sortagging Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-645669 ER - TY - BOOK A1 - Kuban, Robert A1 - Rotta, Randolf A1 - Nolte, Jörg A1 - Chromik, Jonas A1 - Beilharz, Jossekin Jakob A1 - Pirl, Lukas A1 - Friedrich, Tobias A1 - Lenzner, Pascal A1 - Weyand, Christopher A1 - Juiz, Carlos A1 - Bermejo, Belen A1 - Sauer, Joao A1 - Coelh, Leandro dos Santos A1 - Najafi, Pejman A1 - Pünter, Wenzel A1 - Cheng, Feng A1 - Meinel, Christoph A1 - Sidorova, Julia A1 - Lundberg, Lars A1 - Vogel, Thomas A1 - Tran, Chinh A1 - Moser, Irene A1 - Grunske, Lars A1 - Elsaid, Mohamed Esameldin Mohamed A1 - Abbas, Hazem M. A1 - Rula, Anisa A1 - Sejdiu, Gezim A1 - Maurino, Andrea A1 - Schmidt, Christopher A1 - Hügle, Johannes A1 - Uflacker, Matthias A1 - Nozza, Debora A1 - Messina, Enza A1 - Hoorn, André van A1 - Frank, Markus A1 - Schulz, Henning A1 - Alhosseini Almodarresi Yasin, Seyed Ali A1 - Nowicki, Marek A1 - Muite, Benson K. A1 - Boysan, Mehmet Can A1 - Bianchi, Federico A1 - Cremaschi, Marco A1 - Moussa, Rim A1 - Abdel-Karim, Benjamin M. A1 - Pfeuffer, Nicolas A1 - Hinz, Oliver A1 - Plauth, Max A1 - Polze, Andreas A1 - Huo, Da A1 - Melo, Gerard de A1 - Mendes Soares, Fábio A1 - Oliveira, Roberto Célio Limão de A1 - Benson, Lawrence A1 - Paul, Fabian A1 - Werling, Christian A1 - Windheuser, Fabian A1 - Stojanovic, Dragan A1 - Djordjevic, Igor A1 - Stojanovic, Natalija A1 - Stojnev Ilic, Aleksandra A1 - Weidmann, Vera A1 - Lowitzki, Leon A1 - Wagner, Markus A1 - Ifa, Abdessatar Ben A1 - Arlos, Patrik A1 - Megia, Ana A1 - Vendrell, Joan A1 - Pfitzner, Bjarne A1 - Redondo, Alberto A1 - Ríos Insua, David A1 - Albert, Justin Amadeus A1 - Zhou, Lin A1 - Arnrich, Bert A1 - Szabó, Ildikó A1 - Fodor, Szabina A1 - Ternai, Katalin A1 - Bhowmik, Rajarshi A1 - Campero Durand, Gabriel A1 - Shevchenko, Pavlo A1 - Malysheva, Milena A1 - Prymak, Ivan A1 - Saake, Gunter ED - Meinel, Christoph ED - Polze, Andreas ED - Beins, Karsten ED - Strotmann, Rolf ED - Seibold, Ulrich ED - Rödszus, Kurt ED - Müller, Jürgen T1 - HPI Future SOC Lab – Proceedings 2019 N2 - The “HPI Future SOC Lab” is a cooperation of the Hasso Plattner Institute (HPI) and industry partners. Its mission is to enable and promote exchange and interaction between the research community and the industry partners. The HPI Future SOC Lab provides researchers with free of charge access to a complete infrastructure of state of the art hard and software. This infrastructure includes components, which might be too expensive for an ordinary research environment, such as servers with up to 64 cores and 2 TB main memory. The offerings address researchers particularly from but not limited to the areas of computer science and business information systems. Main areas of research include cloud computing, parallelization, and In-Memory technologies. This technical report presents results of research projects executed in 2019. Selected projects have presented their results on April 9th and November 12th 2019 at the Future SOC Lab Day events. N2 - Das Future SOC Lab am HPI ist eine Kooperation des Hasso-Plattner-Instituts mit verschiedenen Industriepartnern. Seine Aufgabe ist die Ermöglichung und Förderung des Austausches zwischen Forschungsgemeinschaft und Industrie. Am Lab wird interessierten Wissenschaftlern eine Infrastruktur von neuester Hard- und Software kostenfrei für Forschungszwecke zur Verfügung gestellt. Dazu zählen teilweise noch nicht am Markt verfügbare Technologien, die im normalen Hochschulbereich in der Regel nicht zu finanzieren wären, bspw. Server mit bis zu 64 Cores und 2 TB Hauptspeicher. Diese Angebote richten sich insbesondere an Wissenschaftler in den Gebieten Informatik und Wirtschaftsinformatik. Einige der Schwerpunkte sind Cloud Computing, Parallelisierung und In-Memory Technologien. In diesem Technischen Bericht werden die Ergebnisse der Forschungsprojekte des Jahres 2019 vorgestellt. Ausgewählte Projekte stellten ihre Ergebnisse am 09. April und 12. November 2019 im Rahmen des Future SOC Lab Tags vor. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 158 KW - Future SOC Lab KW - research projects KW - multicore architectures KW - in-memory technology KW - cloud computing KW - machine learning KW - artifical intelligence KW - Future SOC Lab KW - Forschungsprojekte KW - Multicore Architekturen KW - In-Memory Technologie KW - Cloud Computing KW - maschinelles Lernen KW - künstliche Intelligenz Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-597915 SN - 978-3-86956-564-4 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 158 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Pregla, Andreas T1 - Word order variability in OV languages T1 - Wortstellungsvariabilität in verbfinalen Sprachen BT - a study on scrambling, verb movement, and postverbal elements with a focus on Uralic languages BT - eine Untersuchung von Scrambling, Verbbewegung und postverbalen Elementen mit besonderem Augenmerk auf die uralischen Sprachen N2 - This thesis explores word order variability in verb-final languages. Verb-final languages have a reputation for a high amount of word order variability. However, that reputation amounts to an urban myth due to a lack of systematic investigation. This thesis provides such a systematic investigation by presenting original data from several verb-final languages with a focus on four Uralic ones: Estonian, Udmurt, Meadow Mari, and South Sámi. As with every urban myth, there is a kernel of truth in that many unrelated verb-final languages share a particular kind of word order variability, A-scrambling, in which the fronted elements do not receive a special information-structural role, such as topic or contrastive focus. That word order variability goes hand in hand with placing focussed phrases further to the right in the position directly in front of the verb. Variations on this pattern are exemplified by Uyghur, Standard Dargwa, Eastern Armenian, and three of the Uralic languages, Estonian, Udmurt, and Meadow Mari. So far for the kernel of truth, but the fourth Uralic language, South Sámi, is comparably rigid and does not feature this particular kind of word order variability. Further such comparably rigid, non-scrambling verb-final languages are Dutch, Afrikaans, Amharic, and Korean. In contrast to scrambling languages, non-scrambling languages feature obligatory subject movement, causing word order rigidity next to other typical EPP effects. The EPP is a defining feature of South Sámi clause structure in general. South Sámi exhibits a one-of-a-kind alternation between SOV and SAuxOV order that is captured by the assumption of the EPP and obligatory movement of auxiliaries but not lexical verbs. Other languages that allow for SAuxOV order either lack an alternation because the auxiliary is obligatorily present (Macro-Sudan SAuxOVX languages), or feature an alternation between SVO and SAuxOV (Kru languages; V2 with underlying OV as a fringe case). In the SVO–SAuxOV languages, both auxiliaries and lexical verbs move. Hence, South Sámi shows that the textbook difference between the VO languages English and French, whether verb movement is restricted to auxiliaries, also extends to OV languages. SAuxOV languages are an outlier among OV languages in general but are united by the presence of the EPP. Word order variability is not restricted to the preverbal field in verb-final languages, as most of them feature postverbal elements (PVE). PVE challenge the notion of verb-finality in a language. Strictly verb-final languages without any clause-internal PVE are rare. This thesis charts the first structural and descriptive typology of PVE. Verb-final languages vary in the categories they allow as PVE. Allowing for non-oblique PVE is a pivotal threshold: when non-oblique PVE are allowed, PVE can be used for information-structural effects. Many areally and genetically unrelated languages only allow for given PVE but differ in whether the PVE are contrastive. In those languages, verb-finality is not at stake since verb-medial orders are marked. In contrast, the Uralic languages Estonian and Udmurt allow for any PVE, including information focus. Verb-medial orders can be used in the same contexts as verb-final orders without semantic and pragmatic differences. As such, verb placement is subject to actual free variation. The underlying verb-finality of Estonian and Udmurt can only be inferred from a range of diagnostics indicating optional verb movement in both languages. In general, it is not possible to account for PVE with a uniform analysis: rightwards merge, leftward verb movement, and rightwards phrasal movement are required to capture the cross- and intralinguistic variation. Knowing that a language is verb-final does not allow one to draw conclusions about word order variability in that language. There are patterns of homogeneity, such as the word order variability driven by directly preverbal focus and the givenness of postverbal elements, but those are not brought about by verb-finality alone. Preverbal word order variability is restricted by the more abstract property of obligatory subject movement, whereas the determinant of postverbal word order variability has to be determined in the future. N2 - Diese Dissertation behandelt die Wortstellungsvariabilität verbfinaler Sprachen. Verbfinale Sprachen haben den Ruf, ein hohes Maß an Wortstellungsvariabilität aufzuweisen. Dieser Ruf beruht jedoch lediglich auf anekdotischen Befunden, da es einer systematischen Untersuchung eines solchen Zusammenhangs ermangelt. Die vorliegende Dissertation stellt eine solche systematische Untersuchung dar. Dafür werden neu erhobene Daten zu mehreren verbfinalen Sprachen präsentiert. Der Schwerpunkt liegt dabei auf vier uralischen Sprachen: Estnisch, Udmurtisch, Wiesenmari und Südsamisch. Der Ruf der Wortstellungsvariabilität erweist sich teils als wahr, da viele nicht miteinander verwandte, verbfinale Sprachen dieselbe Art Wortstellungsvariabilität teilen, das sogenannte A-Scrambling. A-Scrambling zeichnet sich gegenüber anderen Arten der Wortstellungsvariabilität dadurch aus, dass vorangestellten Elementen keine spezielle informationsstrukturelle Rolle wie Topic oder kontrastiver Fokus zukommt. A-Scrambling geht mit einem rechtsbefindlichen, unmittelbar präverbalen Fokus einher. Variationen des Musters aus A-Scrambling und präverbalem Fokus finden sich im Uigurischen, Standard-Dargwa, Ostarmenischen und in drei der uralischen Sprachen, nämlich Estnisch, Udmurtisch und Wiesenmari. Insofern bestätigt sich der Eindruck einer homogenen Wortstellungsvariabilität in verbfinalen Sprachen. Die vierte untersuchte uralische Sprache, Südsamisch, widerspricht diesem Eindruck jedoch. Südsamisch weist eine vergleichsweise feste Wortstellung auf trägt nicht die Kennzeichen von A-Scrambling. Darüberhinaus gibt es noch weitere, vergleichsweise starre, scramblinglose verbfinale Sprachen: Niederländisch, Afrikaans, Amharisch und Koreanisch. Im Gegensatz zu Sprachen mit A-Scrambling weisen scramblinglose Sprachen obligatorische Subjektbewegung (EPP) auf. Das EPP führt neben anderen typischen EPP-Effekten zu einer starren Wortstellung. Das EPP ist ein zentrales Merkmal der Satzstruktur im Südsamischen. Das Südsamische weist eine bislang nicht attestierte Alternation zwischen SOV- und SAuxOV-Stellung auf. Diese Alternation kann durch das Zusammenspiel von EPP und der obligatorischen Bewegung von Hilfsverben, nicht jedoch von lexikalischen Verben, erfasst werden. Andere Sprachen mit SAuxOV-Stellung weisen entweder keine systematische Alternation auf, weil das Hilfsverb obligatorisch vorhanden ist (Makro-Sudanische SAuxOVX-Sprachen), oder sie weisen eine Alternation zwischen SVO und SAuxOV auf (Kru-Sprachen; V2 mit zugrundeliegender Verbfinalität als Zweifelsfall). In den SVO–SAuxOV-Sprachen bewegen sich sowohl Hilfsverben als auch lexikalische Verben. Somit zeigt das Südsamische, dass eine sonst nur für VO-Sprachen bekannte parametrische Unterscheidung auch für OV-Sprachen gilt: der weithin bekannte Unterschied zwischen VO-Sprachen wie Englisch und Französisch, ob Verbbewegung auf Hilfsverben beschränkt ist. SAuxOV-Sprachen bilden insgesamt eine Ausnahme unter den OV-Sprachen, aber sie sind durch das Vorhandensein des EPP vereint. Wortstellungsvariabilität beschränkt sich in verbfinalen Sprachen nicht auf die präverbale Domäne. Die meisten verbfinalen Sprachen weisen postverbale Elemente (PVE) auf. PVE stellen den Status der Verbfinalität infrage. Strikt verbfinale Sprachen ohne jegliche satzinterne PVE sind jedoch selten. Diese Dissertation stellt zum ersten Mal eine strukturelle und deskriptive PVE-Typologie vor. Verbfinale Sprachen variieren in den Kategorien, die sie als PVE zulassen. Das Zulassen von nicht-oblike PVE ist eine entscheidende Schwelle: Wenn nicht-oblike PVE erlaubt sind, können PVE für informationsstrukturelle Effekte verwendet werden. Viele areal und genetisch nicht verwandte Sprachen erlauben nur gegebene PVE, unterscheiden sich jedoch darin, ob die PVE kontrastiv kontrastiv sein können. In diesen Sprachen steht die Verbfinalität nicht zur Debatte, da verbmediale Ordnungen nicht neutral sind. Im Gegensatz dazu erlauben die uralischen Sprachen Estnisch und Udmurtisch jede Art von PVE, einschließlich Informationsfoki. Verbmediale Stellungen können dort also in denselben Kontexten wie verbfinale Stellungen verwendet werden, ohne dass es zu semantischen und pragmatischen Unterschieden kommt. Hier kann also die Rede von tatsächlicher freier Variation in der Verbstellung sein. Die zugrunde liegende Verbfinalität des Estnischen und Udmurtischen kann nur mithilfe einer Reihe syntaktischer Tests abgeleitet werden, die auf optionale Verbbewegung in beiden Sprachen hinweisen. Insgesamt ist es nicht möglich, PVE mit einer einheitlichen Analyse zu erfassen: Merger nach rechts, linksgerichtete Verbbewegung und rechtsgerichtete Phrasenbewegung sind erforderlich, um die inter- und intralinguistische Variation zu erfassen. Zu wissen, dass eine Sprache verbfinal ist, erlaubt keine unfehlbaren Schlüsse über die Wortstellungsvariabilität in dieser Sprache. Es gibt Muster der Homogenität, wie die durch unmittelbar präverbalen Fokus und die Gegebenheit postverbaler Elemente getriebene Wortstellungsvariabilität. Diese Muster ergeben sich aber nicht allein aus der Verbfinalität. Die präverbale Wortstellungsvariabilität wird durch die abstraktere Eigenschaft der obligatorischen Subjektbewegung (EPP) bestimmt. Was die Möglichkeiten postverbaler Wortstellungsvariabilität bestimmt muss künftig ermittelt werden. KW - Uralic languages KW - syntax KW - word order KW - information structure KW - verb-final languages KW - uralische Sprachen KW - Syntax KW - Informationsstruktur KW - Wortstellung KW - verbfinale Sprachen Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-643636 ER - TY - THES A1 - Felisatti, Arianna T1 - Spatial-numerical associations: From biological foundations to embodied learning to contextual flexibility T1 - Räumlich-numerische Assoziationen: Von den biologischen Grundlagen über das verkörperte Lernen bis zur kontextuellen Flexibilität N2 - Among the different meanings carried by numerical information, cardinality is fundamental for survival and for the development of basic as well as of higher numerical skills. Importantly, the human brain inherits from evolution a predisposition to map cardinality onto space, as revealed by the presence of spatial-numerical associations (SNAs) in humans and animals. Here, the mapping of cardinal information onto physical space is addressed as a hallmark signature characterizing numerical cognition. According to traditional approaches, cognition is defined as complex forms of internal information processing, taking place in the brain (cognitive processor). On the contrary, embodied cognition approaches define cognition as functionally linked to perception and action, in the continuous interaction between a biological body and its physical and sociocultural environment. Embracing the principles of the embodied cognition perspective, I conducted four novel studies designed to unveil how SNAs originate, develop, and adapt, depending on characteristics of the organism, the context, and their interaction. I structured my doctoral thesis in three levels. At the grounded level (Study 1), I unfold the biological foundations underlying the tendency to map cardinal information across space; at the embodied level (Study 2), I reveal the impact of atypical motor development on the construction of SNAs; at the situated level (Study 3), I document the joint influence of visuospatial attention and task properties on SNAs. Furthermore, I experimentally investigate the presence of associations between physical and numerical distance, another numerical property fundamental for the development of efficient mathematical minds (Study 4). In Study 1, I present the Brain’s Asymmetric Frequency Tuning hypothesis that relies on hemispheric asymmetries for processing spatial frequencies, a low-level visual feature that the (in)vertebrate brain extracts from any visual scene to create a coherent percept of the world. Computational analyses of the power spectra of the original stimuli used to document the presence of SNAs in human newborns and animals, support the brain’s asymmetric frequency tuning as a theoretical account and as an evolutionarily inherited mechanism scaffolding the universal and innate tendency to represent cardinality across horizontal space. In Study 2, I explore SNAs in children with rare genetic neuromuscular diseases: spinal muscular atrophy (SMA) and Duchenne muscular dystrophy (DMD). SMA children never accomplish independent motoric exploration of their environment; in contrast, DMD children do explore but later lose this ability. The different SNAs reported by the two groups support the critical role of early sensorimotor experiences in the spatial representation of cardinality. In Study 3, I directly compare the effects of overt attentional orientation during explicit and implicit processing of numerical magnitude. First, the different effects of attentional orienting based on the type of assessment support different mechanisms underlying SNAs during explicit and implicit assessment of numerical magnitude. Secondly, the impact of vertical shifts of attention on the processing of numerical distance sheds light on the correspondence between numerical distance and peri-personal distance. In Study 4, I document the presence of different SNAs, driven by numerical magnitude and numerical distance, by employing different response mappings (left vs. right and near vs. distant). In the field of numerical cognition, the four studies included in the present thesis contribute to unveiling how the characteristics of the organism and the environment influence the emergence, the development, and the flexibility of our attitude to represent cardinal information across space, thus supporting the predictions of the embodied cognition approach. Furthermore, they inform a taxonomy of body-centred factors (biological properties of the brain and sensorimotor system) modulating the spatial representation of cardinality throughout the course of life, at the grounded, embodied, and situated levels. If the awareness for different variables influencing SNAs over the course of life is important, it is equally important to consider the organism as a whole in its sensorimotor interaction with the world. Inspired by my doctoral research, here I propose a holistic perspective that considers the role of evolution, embodiment, and environment in the association of cardinal information with directional space. The new perspective advances the current approaches to SNAs, both at the conceptual and at the methodological levels. Unveiling how the mental representation of cardinality emerges, develops, and adapts is necessary to shape efficient mathematical minds and achieve economic productivity, technological progress, and a higher quality of life. N2 - Unter den verschiedenen Bedeutungsaspekten numerischer Informationen ist die Kardinalität fundamental für das Überleben und die Entwicklung grundlegender sowie fortgeschrittener numerischer Fähigkeiten. Ein wichtiger Aspekt ist, dass das menschliche Gehirn evolutionär die Prädisposition besitzt, Kardinalität auf den Raum abzubilden, wie das Vorhandensein von räumlich-numerischen Assoziationen [engl. spatial-numerical associations, SNA] bei Menschen und Tieren zeigt. Hier wird die Abbildung kardinaler Informationen auf den physischen Raum als charakteristisches Merkmal der numerischen Kognition untersucht. Nach traditionellen Ansätzen wird Kognition als eine komplexe Form der internen Informationsverarbeitung definiert, die im Gehirn stattfindet (kognitiver Prozessor). Im Gegensatz dazu betrachten Ansätze der verkörperten Kognition (Embodied Cognition) Kognition als funktionell mit Wahrnehmung und Handlung verbunden, eingebettet in die kontinuierliche Interaktion zwischen einem biologischen Körper und seiner physischen sowie soziokulturellen Umgebung. In Anlehnung an die Prinzipien der Embodied-Cognition-Perspektive habe ich vier innovative Studien durchgeführt, um herauszufinden, wie SNA in Abhängigkeit von den Merkmalen des Organismus, des Kontexts und ihrer Interaktion entstehen, sich entwickeln und anpassen. Meine Doktorarbeit ist auf drei Ebenen strukturiert. Auf der geerdeten („grounded“) Ebene (Studie 1) zeige ich die biologischen Grundlagen auf, die der Tendenz zugrunde liegen, kardinale Informationen über den Raum hinweg abzubilden; auf der verkörperten („embodied“) Ebene (Studie 2) zeige ich die Auswirkungen einer atypischen motorischen Entwicklung auf die Konstruktion von SNA; auf der situativen („situated“) Ebene (Studie 3) dokumentiere ich den gemeinsamen Einfluss von visuell-räumlicher Aufmerksamkeit und von Aufgabeneigenschaften auf SNA. Darüber hinaus untersuche ich experimentell das Vorliegen von Assoziationen zwischen physischer und numerischer Distanz, einer weiteren numerischen Eigenschaft, die für die Entwicklung eines effizienten mathematischen Verstandes grundlegend ist (Studie 4). In Studie 1 stelle ich die Hypothese der asymmetrischen Frequenzabstimmung des Gehirns vor, die sich auf hemisphärische Asymmetrien bei der Verarbeitung räumlicher Frequenzen stützt. Diese räumlichen Frequenzen sind ein visuelles Merkmal auf niedriger Verarbeitungsebene, das das Gehirn von (Nicht-)Wirbeltieren aus jeder visuellen Szene extrahiert, um eine kohärente Wahrnehmung der Welt zu gewährleisten. Computergestützte Analysen der Leistungsspektren der ursprünglichen Stimuli, die verwendet wurden, um die Existenz von SNA bei menschlichen Neugeborenen und Tieren zu dokumentieren, unterstützen die asymmetrische Frequenzabstimmung des Gehirns als theoretische Erklärung. Dieser evolutionär vererbte Mechanismus könnte die universelle und angeborene Tendenz zur Darstellung von Kardinalität im horizontalen Raum erklären. In Studie 2 untersuche ich SNA bei Kindern mit seltenen genetisch bedingten neuromuskulären Krankheiten, nämlich Spinaler Muskelatrophie (SMA) und Duchenne-Muskeldystrophie (DMD). Kinder mit SMA sind nicht in der Lage, ihre Umwelt selbstständig motorisch zu erkunden, während Kinder mit DMD diese Fähigkeit anfangs besitzen, sie aber im Laufe der Zeit verlieren. Die unterschiedlichen SNA, die von den beiden Gruppen berichtet werden, belegen die entscheidende Rolle früher sensomotorischer Erfahrungen für die räumliche Repräsentation von Kardinalität. In Studie 3 vergleiche ich direkt die Auswirkungen der offenen Aufmerksamkeitsorientierung während der expliziten und impliziten Verarbeitung numerischer Größenordnungen. Erstens zeigen die unterschiedlichen Auswirkungen der Aufmerksamkeitsorientierung je nach Art der Bewertung unterschiedliche Mechanismen auf, die den SNA bei der expliziten und impliziten Beurteilung numerischer Größen zugrunde liegen. Zweitens deutet die Wirkung der vertikalen Aufmerksamkeitsverschiebung auf die Verarbeitung numerischer Distanzen auf eine Korrelation zwischen numerischer Distanz und peripersonaler Distanz hin. In Studie 4 belege ich das Vorliegen unterschiedlicher SNA, die durch numerische Größe und numerische Distanz gesteuert werden, mittels verschiedener Antwortzuordnungen (links vs. rechts und nah vs. fern). Die vier Studien dieser Arbeit auf dem Gebiet der numerischen Kognition zeigen, wie die Eigenschaften des Organismus und der Umwelt die Entstehung, Entwicklung und Flexibilität der Fähigkeit beeinflussen, kardinale Informationen über den Raum hinweg zu repräsentieren, und unterstützen damit die Vorhersagen des Ansatzes der verkörperten Kognition. Darüber hinaus liefern sie Einblicke in eine Taxonomie körperbezogener Faktoren, darunter biologische Merkmale des Gehirns und des sensomotorischen Systems, die die räumliche Repräsentation von Kardinalität im Laufe des Lebens auf den „grounded“, „embodied“ und „situated“ Ebenen modulieren. Die Kenntnis der verschiedenen Variablen, die die SNA im Laufe des Lebens beeinflussen, ist ebenso wichtig wie die Betrachtung des Organismus als Ganzes in seiner sensomotorischen Interaktion mit der Welt. Inspiriert von meiner Doktorarbeit schlage ich hier eine ganzheitliche Perspektive vor, die die Rolle der Evolution, der Verkörperung und der Umwelt bei unserer Assoziation von kardinalen Informationen mit Raum berücksichtigt. Diese neue Perspektive erweitert die derzeitigen Ansätze zu SNA sowohl auf konzeptioneller als auch auf methodologischer Ebene. Die Erforschung der Entstehung, Entwicklung und Anpassung der mentalen Repräsentation von Kardinalität ist entscheidend, um effiziente mathematische Fähigkeiten zu entwickeln sowie wirtschaftliche Produktivität, technologischen Fortschritt und eine verbesserte Lebensqualität zu fördern. KW - numerical cognition KW - spatial-numerical associations KW - SNARC effect KW - numerical distance effect KW - hemispheric asymmetry KW - child development KW - visuospatial attention KW - embodied cognition KW - grounded cognition KW - situated cognition KW - numerische Kognition KW - räumlich-numerische Assoziationen KW - SNARC-Effekt KW - numerischer Abstandseffekt KW - hemisphärische Asymmetrie KW - kindliche Entwicklung KW - visuell-räumliche Aufmerksamkeit KW - verkörperte Kognition KW - geerdete („grounded“) Kognition KW - situierte („situated“ Kognition Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-641791 ER - TY - CHAP A1 - Wehmeier, Liz Marla ED - Kuhlmann, Sabine ED - Laffin, Martin ED - Wayenberg, Ellen ED - Bergström, Tomas T1 - Intergovernmental relations in digitalization policy BT - German tax administration between centralization and decentralization T2 - New perspectives on intergovernmental relations N2 - Despite the high hopes associated with public sector digitalization, especially in times of crisis, it does not yet hold up to its potential. Both the negotiation and implementation of digitalization policy presents a challenge for all levels of government, requiring extensive coordination efforts. In general, there are conflicting views if more centralized or decentralized policy processes are more effective for coordination—a tension further exacerbated in the context of digitalization policy within multilevel systems, where the imperative of standardization collides with decentralization forces inherent in federalism. Based on the analysis of expert interviews (n = 29), this chapter examines how digitalization policy in the context of the German federal intergovernmental relations context is located and negotiated, and how this relates to local policy implementation. Focusing on the decentralized German tax administration as a case study, the analysis reveals a shift from a conflicted to a multi-layered policy process, underpinned by a mechanism of “concentration without centralization.” Strategic and operational competencies are bundled in an institutionalized and legally regulated network for digitalization to achieve necessary standardization of digital infrastructure. Furthermore, the research emphasizes the influence of intergovernmental relations on local implementation and the associated challenges and opportunities. KW - intergovernmental relations KW - digitalization policy KW - coordination KW - implementation Y1 - 2024 SN - 978-3-031-61789-8 SN - 978-3-031-61790-4 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-031-61790-4_9 SP - 163 EP - 185 PB - Palgrave Macmillan CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Schulz, Michael K. T1 - Hanna Kozińska-Witt, Politycy czy klakierzy? Żydzi w krakowskiej radzie miejskiej w XIX wieku [Politicians or Claqueurs? Jews in the Cracow City Council in the 19th Century]. Studia nad Cywilizacją Żydowską w Polsce 3 (Kraków: Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, 2019), 248 pp.; Marek Tuszewicki, A Frog Under the Tongue. Jewish Folk Medicine in Eastern Europe (London: The Littman Library of Jewish Civilization, 2021), 360 pp. JF - PaRDeS Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-651240 SN - 978-3-86956-574-3 SN - 1614-6492 SN - 1862-7684 IS - 29 SP - 171 EP - 174 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Kluge, Annette A1 - Schüffler, Arnulf S. A1 - Thim, Christof A1 - Gronau, Norbert T1 - Facilitating and hindering factors for routine adaptations in manufacturing and effects on human performance- unexpected insights from three experimental studies in a special purpose setting JF - Ergonomics : an international journal of research and practice in human factors and ergonomics N2 - Consumer behaviour changes and strategic management decisions are driving adaptations in manufacturing routines. Based on the theory of situational strength, we investigated how contextual and person-related factors influence workers’ adaptation in a two-worker position routine. Contextual factors, like retrieval cues (Study 1), time pressure (Study 2), and convenience (Study 3), were varied. Person-related factors included retentivity, general and routine-specific self-efficacy, and perceived adaptation costs. Dependent variables included various error types and production time before and after adaptation. In each study, 148 participants were trained in a production routine at t1 and executed an adapted routine at t2, one week later. Repeated measures ANOVA for performance at t1 and t2, and MANOVA for performance at t2, revealed that time increased for all groups at t2. For participants in Studies 1 & 2, error rates remained consistent. Retentivity significantly impacted errors at both t1 and t2, emphasising that routine changes in a ‘running business’ take time, regardless of contextual factors. Workers with lower retentivity may require additional support. KW - intentional forgetting KW - manufacturing KW - unlearning KW - multi-actor routine KW - person-related factors KW - situational strength KW - change management Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1080/00140139.2024.2369706 SN - 1366-5847 SN - 0014-0139 SP - 1 EP - 19 PB - Taylor & Francis CY - London ER - TY - CHAP A1 - Bender, Benedict A1 - Bretschneider, Sina A1 - Fattah-Weil, Jasmin T1 - Advances in demand forecasting BT - a systematic review of methods, the role of AI, and data strategies in manufacturing T2 - AMCIS Proceedings 2024 N2 - This systematic literature review highlights the gap in demand forecasting in the manufacturing sector, which is challenged by complex supply chains and rapid market change. Traditional methods fall short in this dynamic environment, highlighting the need for an approach that combines advanced forecasting techniques, high-quality data, and industry-specific insights. Our research contributes by evaluating advanced forecasting methods, the effectiveness of AI and data strategies to improve accuracy. Our analysis reveals a shift towards machine learning and deep learning to improve accuracy and highlights the untapped potential of external data sources. Key findings provide both researchers and practitioners with guidance on effective forecasting strategies and key data types and offer an integrated framework for improving forecasting accuracy and strategic decision-making in manufacturing. This work fills a critical research gap and provides stakeholders with actionable insights to manage the complexity of modern manufacturing, representing a significant advance in forecasting practice. KW - demand forecasting KW - sales forecasting KW - forecasting methods KW - manufacturing industry KW - forecasting data KW - systematic literature review Y1 - 2024 UR - https://aisel.aisnet.org/amcis2024/stratcompis/stratcompis/7/ SP - 1 EP - 11 PB - AIS CY - Atlanta ER - TY - GEN A1 - Ambos, Kai A1 - Bock, Stefanie A1 - Geneuss, Julia A1 - Jeßberger, Florian A1 - Kreß, Claus A1 - Oeter, Stefan A1 - Paulus, Andreas A1 - Talmon, Stefan A1 - Zimmermann, Andreas T1 - Without fear or favour BT - for an effective international criminal court T2 - Verfassungsblog : on matters constitutional Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.59704/eea458648230c9df SN - 2366-7044 PB - Max Steinbeis Verfassungsblog gGmbH CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Gonnermann-Müller, Jana A1 - Teichmann, Malte ED - Davis, Fred D. ED - Riedl, René ED - vom Brocke, Jan ED - Léger, Pierre-Majorique ED - Randolph, Adriane B. ED - Müller-Putz, Gernot R. T1 - Examining the learner’s cognitive load in response to different learning material in high and low immersive virtual learning environments BT - an eye-tracking study T2 - Information systems and neuroscience N2 - Learning in virtual, immersive environments must be well-designed to foster learning instead of overwhelming and distracting the learner. So far, learning instructions based on cognitive load theory recommend keeping the learning instructions clean and simple to reduce the extraneous cognitive load of the learner to foster learning performance. The advantages of immersive learning, such as multiple options for realistic simulation, movement and feedback, raise questions about the tension between an increase of excitement and flow with highly realistic environments on the one hand and a reduction of cognitive load by developing clean and simple surroundings on the other hand. This study aims to gain insights into learners' cognitive responses during the learning process by continuously assessing cognitive load through eye-tracking. The experiment compares two distinct immersive learning environments and varying methods of content presentation. Y1 - 2024 SN - 978-3-031-58395-7 SN - 978-3-031-58396-4 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-031-58396-4_29 VL - 68 SP - 333 EP - 344 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Borck, Rainald A1 - Mulder, Peter T1 - Energy policies and pollution in two developing country cities BT - a quantitative model JF - Journal of development economics N2 - We study the effect of energy and transport policies on pollution in two developing country cities. We use a quantitative equilibrium model with choice of housing, energy use, residential location, transport mode, and energy technology. Pollution comes from commuting and residential energy use. The model parameters are calibrated to replicate key variables for two developing country cities, Maputo, Mozambique, and Yogyakarta, Indonesia. In the counterfactual simulations, we study how various transport and energy policies affect equilibrium pollution. Policies may induce rebound effects from increasing residential energy use or switching to high emission modes or locations. In general, these rebound effects tend to be largest for subsidies to public transport or modern residential energy technology. Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jdeveco.2024.103348 SN - 0304-3878 SN - 1872-6089 VL - 171 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Oehlert, Franziska A1 - Kuhlmann, Sabine ED - Kuhlmann, Sabine ED - Laffin, Martin ED - Wayenberg, Ellen ED - Bergström, Tomas T1 - Inter-administrative relations in migrant integration BT - France, Germany, and Sweden compared T2 - New perspectives on intergovernmental relations N2 - Migrant integration is a prime example of intergovernmental coordination and multilevel governance; first because no level of government can carry out this task alone, and second because its cross-cutting nature often leads to fragmented institutional structures that must be overcome. Within the research strand of intergovernmental relations (IGR), the focus has been on executive actors and governmental decision-makers, resulting in an underexposure of the role of public administration, known as inter-administrative relations (IAR). Against this backdrop, we aim to remedy some of the deficits in IGR research by (1) adopting an explicit IAR perspective which systematically addresses the role of local governments; (2) including a comparative dimension in IAR research that accounts for different administrative ‘starting conditions’ in European countries; and (3) using the policy area of migrant integration as a case in point to empirically investigate developments of institutional convergence and divergence in IAR patterns. It is argued that the coordination of migrant integration in the three countries examined has moved towards more intergovernmental coordination, on the one hand, and that the role of municipalities in this context has been enhanced—varying degrees of (de-)centralization notwithstanding. While certain convergent patterns of inter-governmental coordination have become apparent during the migration crisis, historical path dependencies and administrative cultures still appear to be factors that influence institutional development. KW - inter-administrative relations KW - coordination KW - migrant integration KW - neo-institutionalism Y1 - 2024 SN - 978-3-031-61789-8 SN - 978-3-031-61790-4 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-031-61790-4_5 SP - 77 EP - 101 PB - Palgrave Macmillan CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Vellani, Tomás A1 - Oehlert, Franziska A1 - Walkenhorst, Janina ED - Kuhlmann, Sabine ED - Laffin, Martin ED - Wayenberg, Ellen ED - Bergström, Tomas T1 - Intergovernmental relations in urban climate policy BT - how Berlin and Paris formulate and implement climate strategies T2 - New perspectives on intergovernmental relations N2 - Urban climate strategies have become central tools for steering climate policy in cities. Local policymakers must coordinate a wide range of actors, among them sub-municipal administrative units and neighbouring administrations, in order to ensure legitimate, socially accepted and effective policy. The study examines, from a comparative perspective, how intergovernmental relations (IGR) play out in the formulation and implementation of climate strategies in the metropolitan areas of Berlin and Paris. Embedded in different institutional contexts, both cities followed a trajectory initiated by relatively centralized strategy formulation with an ongoing shift towards more decentralized and coordinated intergovernmental approaches with their respective district administrations. In terms of horizontal IGR, Berlin took a decoupled approach with limited coordination with the state of Brandenburg, whereas Paris was much more closely integrated with its surrounding areas through the inter-municipal metropolis of Greater Paris. Institutional capacity, multilevel coordination and participation demands are identified as three challenges for the existing IGR structures. Addressing these challenges places significant strains on local administrative capacity. The findings highlight the limitations of centralized approaches to IGR at the local level and the importance of aligning the distribution of functional responsibilities with the rights of consultation and participation in climate policy formulation processes. KW - climate policy KW - climate strategies KW - local government KW - intergovernmental relations KW - multilevel coordination Y1 - 2024 SN - 978-3-031-61789-8 SN - 978-3-031-61790-4 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-031-61790-4_8 SP - 143 EP - 162 PB - Palgrave Macmillan CY - Cham ER - TY - BOOK ED - Kuhlmann, Sabine ED - Laffin, Martin ED - Wayenberg, Ellen ED - Bergström, Tomas T1 - New perspectives on intergovernmental relations T3 - Palgrave studies in sub-national governance N2 - This open access book assesses the consequences of contemporary economic and political crises for intergovernmental relations in Europe. Focusing on the crises arising from the Covid-19 pandemic, climate change, surges in migration, and the resurgence of regional nationalist movements, it explores the shifting power balances within intergovernmental relations’ systems. The book takes a comparative analytical perspective on how intergovernmental relations are changing across Europe, and how central governments have responded to coordination challenges as recent crises have disrupted established service delivery chains and their underpinning political and bureaucratic arrangements. It also examines the relationship between recent crises and the sub-national resurgence of territorial politics in many European countries. The book will appeal to those with interests in public administration, sub-national governance and European politics. KW - entre-local relations KW - local self-government KW - sub-national governance KW - refugee crisis KW - pandemic KW - intergovernmental relations KW - coordination KW - Open Access KW - Europe KW - European public administration Y1 - 2024 SN - 978-3-031-61789-8 SN - 978-3-031-61790-4 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-031-61790-4 PB - Palgrave Macmillan CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Tjaden, Jasper A1 - Heidland, Tobias T1 - Did Merkel’s 2015 decision attract more migration to Germany? JF - European journal of political research N2 - In 2015, German Chancellor Angela Merkel decided to allow over a million asylum seekers to cross the border into Germany. One key concern was that her decision would signal an open-door policy to aspiring migrants worldwide – thus further increasing migration to Germany and making the country permanently more attractive to irregular and humanitarian migrants. This ‘pull-effect’ hypothesis has been a mainstay of policy discussions ever since. With the continued global rise in forced displacement, not appearing welcoming to migrants has become a guiding principle for the asylum policy of many large receiving countries. In this article, we exploit the unique case study that Merkel's 2015 decision provides for answering the fundamental question of whether welcoming migration policies have sustained effects on migration towards destination countries. We analyze an extensive range of data on migration inflows, migration aspirations and online search interest between 2000 and 2020. The results reject the ‘pull effect’ hypothesis while reaffirming states’ capacity to adapt to changing contexts and regulate migration. KW - migration KW - policy KW - refugee KW - pull effect KW - Germany Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1111/1475-6765.12669 SN - 0304-4130 SN - 1475-6765 SP - 1 EP - 17 PB - Wiley-Blackwell CY - Oxford ER - TY - JOUR A1 - Baum, Katharina A1 - Baumann, Annika A1 - Batzel, Katharina T1 - Investigating innovation diffusion in gender-specific medicine BT - insights from social network analysis JF - Business & information systems engineering N2 - The field of healthcare is characterized by constant innovation, with gender-specific medicine emerging as a new subfield that addresses sex and gender disparities in clinical manifestations, outcomes, treatment, and prevention of disease. Despite its importance, the adoption of gender-specific medicine remains understudied, posing potential risks to patient outcomes due to a lack of awareness of the topic. Building on the Innovation Decision Process Theory, this study examines the spread of information about gender-specific medicine in online networks. The study applies social network analysis to a Twitter dataset reflecting online discussions about the topic to gain insights into its adoption by health professionals and patients online. Results show that the network has a community structure with limited information exchange between sub-communities and that mainly medical experts dominate the discussion. The findings suggest that the adoption of gender-specific medicine might be in its early stages, focused on knowledge exchange. Understanding the diffusion of gender-specific medicine among medical professionals and patients may facilitate its adoption and ultimately improve health outcomes. KW - health data KW - gender-specific medicine KW - social network analysis KW - diffusion of innovations KW - Twitter Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1007/s12599-024-00875-6 SN - 2363-7005 SN - 1867-0202 VL - 66 IS - 3 SP - 335 EP - 355 PB - Springer Fachmedien CY - Wiesbaden ER - TY - JOUR A1 - Corbett, Tim A1 - Siegel, Björn A1 - Thulin, Mirjam A1 - Csáky, Moritz A1 - Hödl, Klaus A1 - Kasper-Marienberg, Verena A1 - Berkovich, Ilya A1 - Czakai, Johannes A1 - Maślak-Maciejewska, Alicja A1 - Stechauner, Martin A1 - Dodou, Lida-Maria A1 - Heimann-Jelinek, Felicitas A1 - Nasr, Omar T. A1 - Halbinger, Monika A1 - Jánošíková, Magdaléna A1 - Keßler, Katrin A1 - Kauders, Anthony D. A1 - Piskačová, Zora A1 - Arnold, Rafael D. A1 - Schulz, Michael K. A1 - Shapira, Elena A1 - Sidky, Sean A1 - Sun, Cheuk Him Ryan A1 - Tirosh-Samuelson, Hava A1 - Tusan, Michelle Elizabeth A1 - Weigand, Susanne ED - Siegel, Björn ED - Thulin, Mirjam ED - Corbett, Tim ED - Czendze, Oskar T1 - Intersections between Jewish Studies and Habsburg Studies T2 - PaRDeS : Journal of the Association for Jewish Studies in Germany T2 - PaRDeS : Zeitschrift der Vereinigung für Jüdische Studien e. V. N2 - In the aftermath of the Shoah and the ostensible triumph of nationalism, it became common in historiography to relegate Jews to the position of the “eternal other” in a series of binaries: Christian/Jewish, Gentile/Jewish, European/Jewish, non-Jewish/Jewish, and so forth. For the longest time, these binaries remained characteristic of Jewish historiography, including in the Central European context. Assuming instead, as the more recent approaches in Habsburg studies do, that pluriculturalism was the basis of common experience in formerly Habsburg Central Europe, and accepting that no single “majority culture” existed, but rather hegemonies were imposed in certain contexts, then the often used binaries are misleading and conceal the complex and sometimes even paradoxical conditions that shaped Jewish life in the region before the Shoah. The very complexity of Habsburg Central Europe both in synchronic and diachronic perspective precludes any singular historical narrative of “Habsburg Jewry,” and it is not the intention of this volume to offer an overview of “Habsburg Jewish history.” The selected articles in this volume illustrate instead how important it is to reevaluate categories, deconstruct historical narratives, and reconceptualize implemented approaches in specific geographic, temporal, and cultural contexts in order to gain a better understanding of the complex and pluricultural history of the Habsburg Empire and the region as a whole. T3 - PaRDeS : Zeitschrift der Vereinigung für Jüdische Studien e.V. - 29 KW - Habsburg Studies KW - Jewish Studies KW - Intersections KW - Central Europe KW - Habsburg Empire KW - Habsburgstudien KW - Jüdische Studien KW - Überschneidungen KW - Zentraleuropa KW - Habsburgisches Reich Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-622072 SN - 978-3-86956-574-3 SN - 1614-6492 SN - 1862-7684 IS - 29 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Hartmann, Anne T1 - Tracing the evolution of hillslope structure and hillslope hydrological response over ten millennia in two glacial forefields of different geology T1 - Nachverfolgung der Evolution von Hangstruktur und hydrologischer Reaktion über zehn Jahrtausende in zwei Gletschervorfeldern N2 - Assessing the impact of global change on hydrological systems is one of the greatest hydrological challenges of our time. Changes in land cover, land use, and climate have an impact on water quantity, quality, and temporal availability. There is a widespread consensus that, given the far-reaching effects of global change, hydrological systems can no longer be viewed as static in their structure; instead, they must be regarded as entire ecosystems, wherein hydrological processes interact and coevolve with biological, geomorphological, and pedological processes. To accurately predict the hydrological response under the impact of global change, it is essential to understand this complex coevolution. The knowledge of how hydrological processes, in particular the formation of subsurface (preferential) flow paths, evolve within this coevolution and how they feed back to the other processes is still very limited due to a lack of observational data. At the hillslope scale, this intertwined system of interactions is known as the hillslope feedback cycle. This thesis aims to enhance our understanding of the hillslope feedback cycle by studying the coevolution of hillslope structure and hillslope hydrological response. Using chronosequences of moraines in two glacial forefields developed from siliceous and calcareous glacial till, the four studies shed light on the complex coevolution of hydrological, biological, and structural hillslope properties, as well as subsurface hydrological flow paths over an evolutionary period of 10 millennia in these two contrasting geologies. The findings indicate that the contrasting properties of siliceous and calcareous parent materials lead to variations in soil structure, permeability, and water storage. As a result, different plant species and vegetation types are favored on siliceous versus calcareous parent material, leading to diverse ecosystems with distinct hydrological dynamics. The siliceous parent material was found to show a higher activity level in driving the coevolution. The soil pH resulting from parent material weathering emerges as a crucial factor, influencing vegetation development, soil formation, and consequently, hydrology. The acidic weathering of the siliceous parent material favored the accumulation of organic matter, increasing the soils’ water storage capacity and attracting acid-loving shrubs, which further promoted organic matter accumulation and ultimately led to podsolization after 10 000 years. Tracer experiments revealed that the subsurface flow path evolution was influenced by soil and vegetation development, and vice versa. Subsurface flow paths changed from vertical, heterogeneous matrix flow to finger-like flow paths over a few hundred years, evolving into macropore flow, water storage, and lateral subsurface flow after several thousand years. The changes in flow paths among younger age classes were driven by weathering processes altering soil structure, as well as by vegetation development and root activity. In the older age class, the transition to more water storage and lateral flow was attributed to substantial organic matter accumulation and ongoing podsolization. The rapid vertical water transport in the finger-like flow paths, along with the conductive sandy material, contributed to podsolization and thus to the shift in the hillslope hydrological response. In contrast, the calcareous site possesses a high pH buffering capacity, creating a neutral to basic environment with relatively low accumulation of dead organic matter, resulting in a lower water storage capacity and the establishment of predominantly grass vegetation. The coevolution was found to be less dynamic over the millennia. Similar to the siliceous site, significant changes in subsurface flow paths occurred between the young age classes. However, unlike the siliceous site, the subsurface flow paths at the calcareous site only altered in shape and not in direction. Tracer experiments showed that flow paths changed from vertical, heterogeneous matrix flow to vertical, finger-like flow paths after a few hundred to thousands of years, which was driven by root activities and weathering processes. Despite having a finer soil texture, water storage at the calcareous site was significantly lower than at the siliceous site, and water transport remained primarily rapid and vertical, contributing to the flourishing of grass vegetation. The studies elucidated that changes in flow paths are predominantly shaped by the characteristics of the parent material and its weathering products, along with their complex interactions with initial water flow paths and vegetation development. Time, on the other hand, was not found to be a primary factor in describing the evolution of the hydrological response. This thesis makes a valuable contribution to closing the gap in the observations of the coevolution of hydrological processes within the hillslope feedback cycle, which is important to improve predictions of hydrological processes in changing landscapes. Furthermore, it emphasizes the importance of interdisciplinary studies in addressing the hydrological challenges arising from global change. N2 - Die Einschätzung der Auswirkungen des globalen Wandels auf die lokale Hydrologie stellt zweifellos eine der bedeutendsten hydrologischen Herausforderungen unserer Zeit dar. Die zuverlässige Vorhersage der zukünftigen Verfügbarkeit, Menge und Qualität des Wassers in Landschaften gewinnt dabei an höchster Bedeutung. Es herrscht weitgehender Konsens darüber, dass hydrologische Systeme aufgrund des globalen Wandels nicht mehr als statische Gebilde betrachtet werden können. Vielmehr sind sie als ganzheitliche Ökosysteme zu verstehen, in denen hydrologische Prozesse mit biologischen, geomorphologischen und pedologischen Faktoren interagieren und sich gemeinsam entwickeln. Allerdings ist das Wissen über die Entwicklung und die Rückkopplung hydrologischer Prozesse, insbesondere im Hinblick auf die Entstehung unterirdischer (präferenzieller) Fließwege, aufgrund mangelnder Beobachtungsdaten noch stark begrenzt. Das Hauptziel dieser Studie liegt daher darin, anhand von Untersuchungen auf der Hangskala die Wechselwirkung zwischen Struktur und hydrologischem Verhalten zu erforschen. Dadurch soll ein besseres Verständnis für den Rückkopplungszyklus gewonnen werden. Die vier in dieser Arbeit präsentierten Studien befassen sich mit der Entwicklung hydrologischer, biologischer und physikalischer Eigenschaften von Hängen sowie der Evolution hydrologischer Fließwege über einen Zeitraum von zehntausend Jahren in zwei unterschiedlichen geologischen Geologien. Durch die Analyse von Moränen-Chronosequenzen in zwei Gletschervorfeldern, die jeweils aus silikatreichem bzw. kalkreichem Geschiebemergel entstanden sind, wird die komplexe Koevolution in Abhängigkeit von der geologischen Beschaffenheit des Ausgangsmaterials beleuchtet. Die Ergebnisse zeigen, dass die verschiedenen Eigenschaften von silikatreichem und kalkhaltigem Ausgangsmaterial unter den gegebenen Klimabedingungen zu Unterschieden in Bodeneigenschaften, Durchlässigkeit und Wasserspeicherung führen. Dies wiederum begünstigt unterschiedliche Vegetationstypen und resultiert in vielfältigen Ökosystemen mit variierenden hydrologischen Dynamiken. Interessanterweise treibt das silikatreiche Ausgangsmaterial die Koevolution stärker an. Hierbei spielt der pH-Wert des Bodens eine Schlüsselrolle, da er Auswirkungen auf Vegetation, Bodenbildung und folglich auch auf die Hydrologie hat. Die saure Verwitterung des silikatreichen Materials begünstigt die Anreicherung organischer Substanz, was zu einer Erhöhung der Wasserspeicherkapazität des Bodens und zur Podsolisierung führt. Innerhalb weniger Jahrhunderte entwickelt sich das unterirdische Wassertransportsystem von einer vertikalen, heterogenen Matrixströmung zu fingerartigen Fließwegen und nach mehreren Jahrtausenden zu einem System aus Makroporen, wobei die Wasserspeicherung und die unterirdische, laterale Strömung überwiegen. Im Gegensatz dazu weist der kalkhaltige Standort eine hohe pH-Pufferkapazität auf. In dem basischen bis neutralen Milieu sammelt sich vergleichsweise wenig abgestorbene, organische Substanz an, was zu einer geringeren Wasserspeicherkapazität führt und die Ansiedlung von Grasvegetation begünstigt. Die Fließwege ändern lediglich ihre Form, nicht jedoch ihre Richtung. Es wurde lediglich ein Übergang von vertikaler, heterogener Matrixströmung zu vertikalen, fingerartigen Fließwegen beobachtet. Der schnelle vertikale Wassertransport mit geringer Speicherung begünstigt die Erhaltung der Grasvegetation. Die durchgeführten Studien verdeutlichen, dass die Entwicklung der Fließwege hauptsächlich von den Eigenschaften des Ausgangsgesteins und seinen Verwitterungsprodukten sowie von deren komplexen Interaktionen mit den ursprünglichen Fließwegen und der Entwicklung der Vegetation geprägt ist. Im Gegensatz dazu spielt die Zeit keine entscheidende Rolle bei der Beschreibung der Evolution der hydrologischen Reaktion. Diese Studie trägt wesentlich dazu bei, die bestehende Lücke in Beobachtungen für die Erforschung der Koevolution von hydrologischen, biologischen, geomorphologischen und pedologischen Prozessen zu schließen. Dies ist von großer Bedeutung, um Vorhersagen hydrologischer Prozesse in sich wandelnden Landschaften zu verbessern. Sie zeigt außerdem die Relevanz interdisziplinärer Studien auf, um den zukünftigen Herausforderungen in der Hydrologie im Zuge des globalen Wandels erfolgreich zu begegnen. KW - soil hydrology KW - chronosequence study KW - landscape evolution KW - Chronosequenzstudie KW - Landschaftsentwicklung KW - Bodenhydrologie Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-628629 ER - TY - THES A1 - Montulet, Orianne T1 - Functional characterization of putative interactors of the Cellulose Synthase Complex T1 - Funktionelle Charakterisierung von mutmaßlichen Interaktoren des Cellulose-Synthase-Komplexes N2 - The plant cell wall plays several crucial roles during plant development with its integrity acting as key signalling component for growth regulation during biotic and abiotic stresses. Cellulose microfibrils, the principal load-bearing components is the major component of the primary cell wall, whose synthesis is mediated by microtubule-associated CELLULOSE SYNTHASE (CESA) COMPLEXES (CSC). Previous studies have shown that CSC interacting proteins COMPANION OF CELLULOSE SYNTHASE (CC) facilitate sustained cellulose synthesis during salt stress by promoting repolymerization of cortical microtubules. However, our understanding of cellulose synthesis during salt stress remains incomplete. In this study, a pull-down of CC1 protein led to the identification of a novel interactor, termed LEA-like. Phylogenetic analysis revealed that LEA-like belongs to the LATE EMBRYOGENESIS ABUNDANT (LEA) protein family, specifically to the LEA_2 subgroup, showing a close relationship with the CC proteins. Roots of the double mutants lea-like and its closest homolog emb3135 exhibited hypersensitivity when grown on cellulose synthesis inhibitors. Further analysis of higher-order mutants of lea-like, emb3135, and cesa6 demonstrated a genetic interaction between them indicating a significant role in cellulose synthesis. Live-cell imaging revealed that both LEA-like and EMB3135 migrated with the CSC at the plasma membrane along microtubule tracks in control and oryzalin-treated conditions which destabilize microtubules, suggesting a tight interaction. Investigation of fluorescently labeled lines of different domains of the LEA-like protein revealed that the N-terminal cytosolic domain of LEA-like colocalizes with microtubules, suggesting a physical association between the two. Considering the established role of LEA proteins in abiotic stress tolerance, we performed phenotypic analysis of the mutant under various stresses. Growth of double mutants of lea-like and emb3135 on NaCl containing media resulted in swelling of root cell indicating a putative role in salt stress tolerance. Supportive of this the quadruple mutant, lacking LEA-like, EMB3135, CC1, and CC2 proteins, exhibited a severe root growth defect on NaCl media compared to control conditions. Live-cell imaging revealed that under salt stress, the LEA-like protein forms aggregates in the plasma membrane. In conclusion, this study has unveiled two novel interactors of the CSC that act with the CC proteins that regulate plant growth in response to salt stress providing new insights into the intricate regulation of cellulose synthesis, particularly under such conditions. N2 - Die pflanzliche Zellwand spielt während der Pflanzenentwicklung mehrere entscheidende Rollen, wobei ihre Integrität als zentrale Signalkomponente für die Wachstumsregulierung bei biotischem und abiotischem Stress fungiert. Zellulose-Mikrofibrillen, die wichtigsten tragenden Komponenten, sind der Hauptbestandteil der primären Zellwand, deren Synthese durch Mikrotubuli assoziierte CELLULOSE SYNTHASE (CESA) Komplexe (CSC) vermittelt wird. Frühere Studien haben gezeigt, dass die mit den CSC interagierenden Proteinen COMPANION OF CELLULOSE SYNTHASE (CC) die anhaltende Zellulosesynthese bei Salzstress erleichtern, indem sie die Repolymerisation der kortikalen Mikrotubuli fördern. Unser Verständnis der Zellulosesynthese bei Salzstress ist jedoch noch unvollständig. In dieser Studie führte ein Pull-down des CC1-Proteins zur Identifizierung eines neuen Interaktors, der als LEA-like bezeichnet wird. Eine phylogenetische Analyse ergab, dass LEA-like zur Late Embryogenesis Abundant (LEA)-Proteinfamilie gehört, insbesondere zur LEA_2-Untergruppe, die eine enge Beziehung zu den CC-Proteinen aufweist. Die Wurzeln der Doppelmutanten lea-like und seines engsten Homologen emb3135 zeigten eine Überempfindlichkeit, wenn sie auf Zellulose-Synthese-Inhibitoren wuchsen. Weitere Analysen von Mutanten höherer Ordnung von lea-like, emb3135 und cesa6 zeigten eine genetische Interaktion zwischen ihnen, die auf eine bedeutende Rolle bei der Zellulosesynthese hinweist. Die Bildgebung in lebenden Zellen zeigte, dass sowohl LEA-like als auch EMB3135 mit dem CSC an der Plasmamembran entlang von Mikrotubuli-Spuren wandern, und zwar sowohl unter Kontrollbedingungen als auch unter Oryzalin-Behandlung, die die Mikrotubuli destabilisiert, was auf eine enge Interaktion hindeutet. Die Untersuchung von fluoreszenzmarkierten Linien verschiedener Domänen des LEA-like-Proteins ergab, dass die N-terminale zytosolische Domäne von LEA-like mit Mikrotubuli kolokalisiert, was auf eine physische Verbindung zwischen den beiden hindeutet. In Anbetracht der bekannten Rolle der LEA-Proteine bei der abiotischen Stresstoleranz haben wir eine phänotypische Analyse der Mutante unter verschiedenen Stressbedingungen durchgeführt. Das Wachstum von Doppelmutanten von lea-like und emb3135 auf NaCl-haltigen Medien führte zu einem Anschwellen der Wurzelzellen, was auf eine mutmaßliche Rolle bei der Salzstresstoleranz hindeutet. Die Vierfachmutante, der die Proteine LEA-like, EMB3135, CC1 und CC2 fehlen, wies im Vergleich zu den Kontrollbedingungen auf NaCl-Medien einen schweren Wachstumsdefekt der Wurzeln auf. Die Bildgebung in lebenden Zellen zeigte, dass das LEA-like-Protein unter Salzstress Aggregate in der Plasmamembran bildet. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Studie zwei neue Interaktoren des CSC aufgedeckt hat, die mit den CC-Proteinen zusammenwirken und das Pflanzenwachstum als Reaktion auf Salzstress regulieren. KW - cell wall KW - cellulose KW - salt stress KW - cellulose synthase complex KW - Arabidopsis KW - Zellwand KW - zellulose, Salzstress KW - Cellulose-Synthese-Complex KW - Arabidopsis Y1 - 2024 ER - TY - THES A1 - Fischer, Florian T1 - Hardy inequalities on graphs T1 - Hardy-Ungleichungen auf Graphen N2 - Die Dissertation befasst sich mit einer zentralen Ungleichung der nicht-linearen Potentialtheorie, der Hardy-Ungleichung. Sie besagt, dass das nicht-lineare Energiefunktional von unten durch eine p-te Potenz einer gewichteten p-Norm abgeschätzt werden kann, p>1. Das Energiefunktional besteht dabei aus einem Divergenz- und einem beliebigen Potentialteil. Als zugrundeliegender Raum wurden hier lokal summierbare unendliche Graphen gewählt. Bisherige Veröffentlichungen zu Hardy-Ungleichungen auf Graphen haben vor allem den Spezialfall p=2 betrachtet, oder lokal endliche Graphen ohne Potentialteil. Zwei grundlegende Fragestellungen ergeben sich nun ganz natürlich: Für welche Graphen gibt überhaupt es eine Hardy-Ungleichung? Und, wenn es sie gibt, gibt es einen Weg um ein optimales Gewicht zu erhalten? Antworten auf diese Fragen werden in Theorem 10.1 und Theorem 12.1 gegeben. Theorem 10.1 gibt eine Reihe an Charakterisierungen an; unter anderem gibt es eine Hardy-Ungleichung auf einem Graphen genau dann, wenn es eine Greensche Funktion gibt. Theorem 12.1 gibt eine explizite Formel an, um optimale Hardy-Gewichte für lokal endliche Graphen unter einigen technischen Zusatzannahmen zu berechnen. In Beispielen wird gezeigt, dass Greensche Funktionen gute Kandidaten sind um in die Formel eingesetzt zu werden. Um diese beiden Theoreme beweisen zu können, müssen eine Vielzahl an Techniken erarbeitet werden, welche in den ersten Kapiteln behandelt werden. Dabei sind eine Verallgemeinerung der Grundzustandstransformation (Theorem 4.1), ein Agmon-Allegretto-Piepenbrink-artiges Resultat (Theorem 6.1) und das Vergleichsprinzip (Proposition 7.3) besonders hervorzuheben, da diese Resultate sehr häufig angewendet werden und somit das Fundament der Dissertation bilden. Es wird zudem darauf Wert gelegt die Theorie durch Beispiele zu veranschaulichen. Hierbei wird der Fokus auf die natürlichen Zahlen, Euklidische Gitter, Bäume und Sterne gelegt. Als Abschluss werden noch eine nicht-lineare Version der Heisenbergschen Unschärferelation und eine Rellich-Ungleichung aus der Hardy-Ungleichung geschlussfolgert. N2 - The dissertation deals with a central inequality of non-linear potential theory, the Hardy inequality. It states that the non-linear energy functional can be estimated from below by a pth power of a weighted p-norm, p>1. The energy functional consists of a divergence part and an arbitrary potential part. Locally summable infinite graphs were chosen as the underlying space. Previous publications on Hardy inequalities on graphs have mainly considered the special case p=2, or locally finite graphs without a potential part. Two fundamental questions now arise quite naturally: For which graphs is there a Hardy inequality at all? And, if it exists, is there a way to obtain an optimal weight? Answers to these questions are given in Theorem 10.1 and Theorem 12.1. Theorem 10.1 gives a number of characterizations; among others, there is a Hardy inequality on a graph if and only if there is a Green's function. Theorem 12.1 gives an explicit formula to compute optimal Hardy weights for locally finite graphs under some additional technical assumptions. Examples show that Green's functions are good candidates to be used in the formula. Emphasis is also placed on illustrating the theory with examples. The focus is on natural numbers, Euclidean lattices, trees and star graphs. Finally, a non-linear version of the Heisenberg uncertainty principle and a Rellich inequality are derived from the Hardy inequality. KW - graph theory KW - Hardy inequality KW - quasi-linear potential theory KW - p-Laplacian KW - criticality theory KW - Graphentheorie KW - Hardy-Ungleichung KW - quasilineare Potentialtheorie KW - p-Laplace-Operator KW - Kritikalitätstheorie Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-647730 ER - TY - THES A1 - Novakovic-Marinkovic, Nina T1 - Optical control of bubble domains and skyrmions in thin films T1 - Optische Kontrolle von Blasendomänen und Skyrmionen in dünnen Schichten N2 - Laser induced switching offers an attractive possibility to manipulate small magnetic domains for prospective memory and logic devices on ultrashort time scales. Moreover, optical control of magnetization without high applied magnetic fields allows manipulation of magnetic domains individually and locally, without expensive heat dissipation. One of the major challenges for developing novel optically controlled magnetic memory and logic devices is reliable formation and annihilation of non-volatile magnetic domains that can serve as memory bits in ambient conditions. Magnetic skyrmions, topologically nontrivial spin textures, have been studied intensively since their discovery due to their stability and scalability in potential spintronic devices. However, skyrmion formation and, especially, annihilation processes are still not completely understood and further investigation on such mechanisms are needed. The aim of this thesis is to contribute to better understanding of the physical processes behind the optical control of magnetism in thin films, with the goal of optimizing material parameters and methods for their potential use in next generation memory and logic devices. First part of the thesis is dedicated to investigation of all-optical helicity-dependent switching (AO-HDS) as a method for magnetization manipulation. AO-HDS in Co/Pt multilayer and CoFeB alloys with and without the presence of Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI), which is a type of exchange interaction, have been investigated by magnetic imaging using photo-emission electron microscopy (PEEM) in combination with X-ray magnetic circular dichroism (XMCD). The results show that in a narrow range of the laser fluence, circularly polarized laser light induces a drag on domain walls. This enables a local deterministic transformation of the magnetic domain pattern from stripes to bubbles in out-of-plane magnetized Co/Pt multilayers, only controlled by the helicity of ultrashort laser pulses. The temperature and characteristic fields at which the stripe-bubble transformation occurs has been calculated using theory for isolated magnetic bubbles, using as parameters experimentally determined average size of stripe domains and the magnetic layer thickness. The second part of the work aims at purely optical formation and annihilation of magnetic skyrmions by a single laser pulse. The presence of a skyrmion phase in the investigated CoFeB alloys was first confirmed using a Kerr microscope. Then the helicity-dependent skyrmion manipulation was studied using AO-HDS at different laser fluences. It was found that formation or annihilation individual skyrmions using AO-HDS is possible, but not always reliable, as fluctuations in the laser fluence or position can easily overwrite the helicity-dependent effect of AO-HDS. However, the experimental results and magnetic simulations showed that the threshold values for the laser fluence for the formation and annihilation of skyrmions are different. A higher fluence is required for skyrmion formation, and existing skyrmions can be annihilated by pulses with a slightly lower fluence. This provides a further option for controlling formation and annihilation of skyrmions using the laser fluence. Micromagnetic simulations provide additional insights into the formation and annihilation mechanism. The ability to manipulate the magnetic state of individual skyrmions is of fundamental importance for magnetic data storage technologies. Our results show for the first time that the optical formation and annihilation of skyrmions is possible without changing the external field. These results enable further investigations to optimise the magnetic layer to maximise the energy gap between the formation and annihilation barrier. As a result, unwanted switching due to small laser fluctuations can be avoided and fully deterministic optical switching can be achieved. N2 - Laser induziertes Schalten bietet eine attraktive Möglichkeit zur Manipulation kleiner magnetischer Domänen für zukünftige Speicher- und Logikbauteile auf ultrakurzen Zeitskalen. Darüber hinaus ermöglicht die rein optische Kontrolle der Magnetisierung ohne hohe angelegte Magnetfelder eine individuelle und lokale Manipulation magnetischer Domänen ohne teure Wärmeverluste. Eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung neuartiger optisch kontrollierter magnetischer Speicher- und Logikbauteile ist das zuverlässige Schreiben stabiler magnetischer Domänen, die unter Umgebungsbedingungen als Speicherbits dienen können. Magnetische Skyrmionen, topologisch nichttriviale wirbelf¨ormige Spin-Texturen, wurden seit ihrer Entdeckung aufgrund ihrer Stabilität und Skalierbarkeit in potenziellen spintronischen Bauelementen intensiv untersucht. Allerdings sind die Prozesse der Skyrmionenbildung und vor allem der Skyrmionenvernichtung noch immer nicht vollständig verstanden, so dass weitere Untersuchungen zu diesen Mechanismen erforderlich sind. Ziel dieser Arbeit ist es, zu einem besseren Verständnis der physikalischen Prozesse beizutragen, die der optischen Kontrolle magnetischer Texturen in dünnen Filmen zugrunde liegen, mit dem Ziel, die Materialparameter und Methoden für ihren potenziellen Einsatz in Speicher- und Logikbauteilen der nächsten Generation zu optimieren. Der erste Teil der Arbeit widmet sich der Untersuchung des rein optischen helizitätsabhängigen Schaltens (AO-HDS) als Methode zur Manipulation der Magnetisierung. AO-HDS wurde in Co/Pt-Multilayern und CoFeB-Legierungen mit und ohne DMI (Dzyaloshinskii-Moriya-Wechselwirkung), einer Art Austauschwechselwirkung, mittels magnetischer Bildgebung durch Photoemissions-Elektronenmikroskopie (PEEM) in Kombination mit magnetischem Röntgendichroismus (XMCD) untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass zirkular polarisiertes Licht in einem bestimmten Bereich der Laserfluenz einen Zug auf Domänenwände ausübt. Dies ermöglicht eine lokale deterministische Umwandlung des magnetischen Domänenmusters von Streifen zu Blasen Domänen in unmagnetisierten Co/Pt- Multilagen, die ausschließlich durch die Helizität der ultrakurzen Laserpulse gesteuert wird. Die Temperatur und die charakteristischen Felder, bei denen die Umwandlung von Streifen zu Blasen Domänen stattfindet, wurden mithilfe der Theorie für isolierte magnetische Blasen berechnet, wobei die experimentell ermittelte durchschnittliche Größe der Streifendom¨anen und die Dicke der magnetischen Schicht als Parameter verwendet wurden. Der zweite Teil der Arbeit zielt darauf ab, optimale Parameter zu ermitteln, die für das rein optische Schreiben und Löschen von magnetischen Skyrmionen in einem einzigen Laser Puls erforderlich sind. Das Vorhandensein einer Skyrmion-Phase in dafür verwendeten CoFeB-Legierungen wurde zunächst mit Hilfe eines Kerr-Mikroskops bestätigt. Dann wurde die helizitätsabhängige Skyrmion-Manipulation mittels AOHDS für verschiedene Laserfluenzen untersucht. Es zeigte sich, dass eine Schreiben oder Löschen einzelner Skyrmionen mittels AO-HDS zwar möglich ist, aber nicht immer zuverlässig, da Fluktuationen in der Laserfluenz oder Position den helizitätsabhängigen Effekt von AO-HDS leicht überschreiben können. Die experimentellen Ergebnisse und magnetischen Simulationen zeigten allerdings, dass die Schwellenwerte für die Laserfluenz zur Bildung und Vernichtung von Skyrmionen unterschiedlich sind. Für die Skyrmionenbildung wird eine höhere Fluenz benötigt, und bereits existierende Skyrmionen können durch Laser Pulse mit etwas geringerer Fluenz gelöscht werden. Dadurch bietet sich eine weitere Möglichkeit das Schreiben und Löschen von Skyrmionen durch die Laserfluenz zu kontrollieren. Mikromagnetische Simulationen liefern zusätzliche Erkenntnisse über den Schreib- und Löschmechanismus. Die Möglichkeit, den magnetischen Zustand einzelner Skyrmionen zu manipulieren, ist von grundlegender Bedeutung für magnetische Datenspeichertechnologien. Unsere Ergebnisse zeigen erstmalig, dass die optische Bildung und Vernichtung von Skyrmionen ohne Änderung des externen Feldes möglich ist. Diese Ergebnisse ermöglichen weitere Untersuchungen zur Optimierung der magnetischen Schicht, um die Energielücke zwischen Bildungs- und Vernichtungsbarriere zu maximieren. Dadurch kann unerwünschtes Schalten aufgrund kleiner Laserfluktuationen vermieden und vollständig deterministisches optisches Schalten erreicht werden. KW - Skyrmions KW - bubble domains KW - magnetism KW - Skyrmionen KW - Blasendomänen KW - Magnetismus KW - dünne Schichten KW - thin films Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-647069 ER - TY - JOUR A1 - Creutzig, Felix A1 - Becker, Sophia A1 - Berrill, Peter A1 - Bongs, Constanze A1 - Bussler, Alexandra A1 - Cave, Ben A1 - Constantino, Sara M. A1 - Grant, Marcus A1 - Heeren, Niko A1 - Heinen, Eva A1 - Hintz, Marie Josefine A1 - Ingen-Housz, Timothee A1 - Johnson, Eric A1 - Kolleck, Nina A1 - Liotta, Charlotte A1 - Lorek, Sylvia A1 - Mattioli, Giulio A1 - Niamir, Leila A1 - McPhearson, Timon A1 - Milojevic-Dupont, Nikola A1 - Nachtigall, Florian A1 - Nagel, Kai A1 - Närger, Henriette A1 - Pathak, Minal A1 - Perrin de Brichambaut, Paola A1 - Reckien, Diana A1 - Reisch, Lucia A. A1 - Revi, Aromar A1 - Schuppert, Fabian A1 - Sudmant, Andrew A1 - Wagner, Felix A1 - Walkenhorst, Janina A1 - Weber, Elke A1 - Wilmes, Michael A1 - Wilson, Charlie A1 - Zekar, Aicha T1 - Towards a public policy of cities and human settlements in the 21st century JF - npj urban sustainability N2 - Cities and other human settlements are major contributors to climate change and are highly vulnerable to its impacts. They are also uniquely positioned to reduce greenhouse gas emissions and lead adaptation efforts. These compound challenges and opportunities require a comprehensive perspective on the public policy of human settlements. Drawing on core literature that has driven debate around cities and climate over recent decades, we put forward a set of boundary objects that can be applied to connect the knowledge of epistemic communities and support an integrated urbanism. We then use these boundary objects to develop the Goals-Intervention-Stakeholder-Enablers (GISE) framework for a public policy of human settlements that is both place-specific and provides insights and tools useful for climate action in cities and other human settlements worldwide. Using examples from Berlin, we apply this framework to show that climate mitigation and adaptation, public health, and well-being goals are closely linked and mutually supportive when a comprehensive approach to urban public policy is applied. Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1038/s42949-024-00168-7 SN - 2661-8001 VL - 4 IS - 1 SP - 1 EP - 14 PB - Springer Nature CY - London ER - TY - THES A1 - Kindermann, Liana T1 - Trees, shrubs, and land-use change T1 - Bäume, Büsche und Landnutzungswandel BT - The future of carbon storage in an African Savanna BT - Die Zukunft der Kohlenstoffspeicherung in einer Afrikanischen Savanne N2 - The global drylands cover nearly half of the terrestrial surface and are home to more than two billion people. In many drylands, ongoing land-use change transforms near-natural savanna vegetation to agricultural land to increase food production. In Southern Africa, these heterogenous savanna ecosystems are also recognized as habitats of many protected animal species, such as elephant, lion and large herds of diverse herbivores, which are of great value for the tourism industry. Here, subsistence farmers and livestock herder communities often live in close proximity to nature conservation areas. Although these land-use transformations are different regarding the future they aspire to, both processes, nature conservation with large herbivores and agricultural intensification, have in common, that they change the vegetation structure of savanna ecosystems, usually leading to destruction of trees, shrubs and the woody biomass they consist of. Such changes in woody vegetation cover and biomass are often regarded as forms of land degradation and forest loss. Global forest conservation approaches and international programs aim to stop degradation processes, also to conserve the carbon bound within wood from volatilization into earth’s atmosphere. In search for mitigation options against global climate change savannas are increasingly discussed as potential carbon sinks. Savannas, however, are not forests, in that they are naturally shaped by and adapted to disturbances, such as wildfires and herbivory. Unlike in forests, disturbances are necessary for stable, functioning savanna ecosystems and prevent these ecosystems from forming closed forest stands. Their consequently lower levels of carbon storage in woody vegetation have long been the reason for savannas to be overlooked as a potential carbon sink but recently the question was raised if carbon sequestration programs (such as REDD+) could also be applied to savanna ecosystems. However, heterogenous vegetation structure and chronic disturbances hamper the quantification of carbon stocks in savannas, and current procedures of carbon storage estimation entail high uncertainties due to methodological obstacles. It is therefore challenging to assess how future land-use changes such as agricultural intensification or increasing wildlife densities will impact the carbon storage balance of African drylands. In this thesis, I address the research gap of accurately quantifying carbon storage in vegetation and soils of disturbance-prone savanna ecosystems. I further analyse relevant drivers for both ecosystem compartments and their implications for future carbon storage under land-use change. Moreover, I show that in savannas different carbon storage pools vary in their persistence to disturbance, causing carbon bound in shrub vegetation to be most likely to experience severe losses under land-use change while soil organic carbon stored in subsoils is least likely to be impacted by land-use change in the future. I start with summarizing conventional approaches to carbon storage assessment and where and for which reasons they fail to accurately estimated savanna ecosystem carbon storage. Furthermore, I outline which future-making processes drive land-use change in Southern Africa along two pathways of land-use transformation and how these are likely to influence carbon storage. In the following chapters, I propose a new method of carbon storage estimation which is adapted to the specific conditions of disturbance-prone ecosystems and demonstrate the advantages of this approach in relation to existing forestry methods. Specifically, I highlight sources for previous over- and underestimation of savanna carbon stocks which the proposed methodology resolves. In the following chapters, I apply the new method to analyse impacts of land-use change on carbon storage in woody vegetation in conjunction with the soil compartment. With this interdisciplinary approach, I can demonstrate that indeed both, agricultural intensification and nature conservation with large herbivores, reduce woody carbon storage above- and belowground, but partly sequesters this carbon into the soil organic carbon stock. I then quantify whole-ecosystem carbon storage in different ecosystem compartments (above- and belowground woody carbon in shrubs and trees, respectively, as well as topsoil and subsoil organic carbon) of two savanna vegetation types (scrub savanna and savanna woodland). Moreover, in a space-for-time substitution I analyse how land-use changes impact carbon storage in each compartment and in the whole ecosystem. Carbon storage compartments are found to differ in their persistence to land-use change with carbon bound in shrub biomass being least persistent to future changes and subsoil organic carbon being most stable under changing land-use. I then explore which individual land-use change effects act as drivers of carbon storage through Generalized Additive Models (GAMs) and uncover non-linear effects, especially of elephant browsing, with implications for future carbon storage. In the last chapter, I discuss my findings in the larger context of this thesis and discuss relevant implications for land-use change and future-making decisions in rural Africa. N2 - Weltweit bedecken Trockengebiete fast die Hälfte der Erdoberfläche und sind die Heimat von mehr als zwei Milliarden Menschen. In vielen Regionen wird durch den fortschreitenden Landnutzungswandel die naturnahe Savannenvegetation in landwirtschaftliche Flächen umgewandelt, um die Nahrungsmittelproduktion zu steigern. Im südlichen Afrika sind diese diversen Savannenökosysteme auch als Lebensraum für viele geschützte Tierarten wie Elefanten, Löwen und große Herden vielfältiger Pflanzenfresser bekannt, die großen Wert für die Tourismusbranche haben. Im Umfeld vieler großer Schutzgebiete leben Kleinbauern und Viehhirten oft in unmittelbarer Nachbarschaft zu diesen – oft gefährlichen – Tieren. Obwohl sich beide Landnutzungen im Hinblick darauf unterscheiden welche Zukunftsvision verfolgt wird, haben sie doch beide gemeinsam, dass sowohl Schutzgebiete mit großen Pflanzenfressern wie Elefanten als auch die Landwirtschaft, die Vegetationsstruktur von Savannenökosystemen verändern. In der Regel reduzieren beide Prozesse die holzige Biomasse im Ökosystem, indem Bäume und Sträucher entfernt, zerstört oder durch Fraßverhalten und Holzeinschlag geschädigt werden. Solche Veränderungen der holzigen Vegetationsschicht samt Einflüssen auf die Biomasse werden oft als Formen von Umweltzerstörung oder Waldverlust betrachtet. Globale Waldschutzkonzepte und internationale Programme zielen darauf ab, solche Degradationsprozesse zu stoppen und den im Holz gebundenen Kohlenstoff vor der Verflüchtigung in die Erdatmosphäre zu bewahren. Auf der Suche nach Möglichkeiten zur Eindämmung des globalen Klimawandels werden Savannen zunehmend als potenzielle Kohlenstoffsenken diskutiert. Savannen sind von Wäldern jedoch fundamental verschieden, da sie von Natur aus durch starke Störungen, wie z. B. Elefantenfraß und Buschfeuer, geprägt und an diese evolutionär angepasst sind. Anders als in Wäldern sind hier Störungen für Funktion und Stabilität von offenen Savannenökosysteme notwendig und verhindern, dass sie sich zu geschlossenen Waldbeständen oder undurchdringlichen Gestrüppen entwickeln. Folglich ist die Kohlenstoffspeicherung in der holzigen Vegetation in Savannen geringer als in Wäldern und dies war lange Zeit der Grund dafür, dass Savannen keine Beachtung als potenzielle Kohlenstoffsenke fanden. In letzter Zeit wurde jedoch zunehmend die Frage aufgeworfen, ob Programme zur Kohlenstoffbindung (wie REDD+) auch auf Savannenökosysteme angewendet werden könnten. Die heterogene Vegetationsstruktur und chronischen Störungen erschweren jedoch erheblich die Quantifizierung der Kohlenstoffvorräte in Savannen, so dass die derzeitigen Verfahren zur Schätzung der Kohlenstoffspeicherung aufgrund methodischer Hindernisse mit großen Unsicherheiten verbunden sind. Daher ist es auch schwierig abzuschätzen, wie sich künftige Landnutzungsänderungen wie die Intensivierung der Landwirtschaft oder die Erhöhung von Wildtierdichten auf die Kohlenstoffspeicher der afrikanischen Trockengebiete auswirken werden. In dieser Arbeit fasse ich zunächst die konventionellen Ansätze zur Quantifizierung von Kohlenstoffspeichern zusammen und zeige auf, wo und aus welchen Gründen sie in Savannenökosystemen versagen. Darüber hinaus skizziere ich entlang zweier Pfade der Landnutzungsänderung, welche Zukunftsvorstellungen den Landnutzungswandel im südlichen Afrika vorantreiben und wie diese voraussichtlich die Kohlenstoffspeicherung beeinflussen werden. In den folgenden Kapiteln entwickele ich eine neue Methode zur Schätzung der Kohlenstoffspeicherung, die an die spezifischen Bedingungen störungsanfälliger Ökosysteme angepasst ist, und zeige die Vorteile dieses Ansatzes gegenüber den bisherigen forstwirtschaftlichen Methoden auf. In den beiden daran anschließenden Kapiteln wende ich die neue Methode an, um die Auswirkungen von Landnutzungsänderungen auf die Kohlenstoffspeicherung zu analysieren und berücksichtige dabei auch das Verhältnis von holziger Biomasse zu im Boden gespeichertem Kohlenstoff. Mit diesem interdisziplinären Ansatz kann ich zeigen, dass sowohl die Intensivierung der Landwirtschaft als auch der Naturschutz mit großen Pflanzenfressern die ober- und unterirdische Kohlenstoffspeicherung in Büschen und Bäumen verringern, dieser Kohlenstoff jedoch nicht verloren geht, sondern teilweise in den organischen Kohlenstoffbestand des Bodens eingelagert wird. Anschließend quantifiziere ich die Kohlenstoffspeicherung im gesamten Ökosystem sowie in verschiedenen Ökosystemkompartimenten (ober- und unterirdischer Holzkohlenstoff in Sträuchern bzw. Bäumen sowie organischer Kohlenstoff im Ober- und Unterboden) von zwei verschiedenen Vegetationstypen der Studienregion. Darüber hinaus analysiere ich in einer Raum-Zeit-Substitution, wie sich zukünftige Landnutzungsänderungen auf die Kohlenstoffspeicherung in jedem Kompartiment und im gesamten Ökosystem auswirken. Die hier untersuchten Kohlenstoffspeicher unterscheiden sich in ihrer Beständigkeit gegenüber Landnutzungsänderungen, wobei jener Kohlenstoff, der in der Strauchbiomasse gebunden ist sich als am wenigsten beständig gegenüber künftigen Änderungen herausgestellt hat; demgegenüber ist der organische Kohlenstoff im Unterboden bei veränderter Landnutzung am stabilsten. Anschließend untersuche ich mit Hilfe von statistischen Modellen (Generalized Additive Models, GAMs), welche individuellen Landnutzungsfaktoren die Kohlenstoffspeicherung beeinflussen, und decke nichtlineare Effekte auf. Insbesondere Elefantenfraß kann zunächst positive Auswirkungen auf die Kohlenstoffspeicherung haben, die sich bei weiterer Intensivierung jedoch ins Gegenteil verkehrt. Dies muss bei zukünftigen Planungen berücksichtigt werden. Im letzten Kapitel diskutiere ich meine Ergebnisse im größeren Kontext dieser Arbeit und erörtere relevante Implikationen für Landnutzungsänderungen und zukünftige Entscheidungen. KW - biology KW - plant ecology KW - carbon storage KW - savanna KW - woodland KW - vegetation ecology KW - disturbance ecology KW - soil organic carbon KW - Biologie KW - Kohlenstoffspeicherung KW - Störungsökologie KW - Pflanzenökologie KW - Savanne KW - Organischer Bodenkohlenstoff KW - Vegetationsökologie KW - Baumsavanne Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-648943 ER - TY - THES A1 - Hempel, Elisabeth T1 - Resolving the evolutionary history of two hippotragin antelopes using archival and ancient DNA N2 - African antelopes are iconic but surprisingly understudied in terms of their genetics, especially when it comes to their evolutionary history and genetic diversity. The age of genomics provides an opportunity to investigate evolution using whole nuclear genomes. Decreasing sequencing costs enable the recovery of multiple loci per genome, giving more power to single specimen analyses and providing higher resolution insights into species and populations that can help guide conservation efforts. This age of genomics has only recently begun for African antelopes. Many African bovids have a declining population trend and hence, are often endangered. Consequently, contemporary samples from the wild are often hard to collect. In these cases, ex situ samples from contemporary captive populations or in the form of archival or ancient DNA (aDNA) from historical museum or archaeological/paleontological specimens present a great research opportunity with the latter two even offering a window to information about the past. However, the recovery of aDNA is still considered challenging from regions with prevailing climatic conditions that are deemed adverse for DNA preservation like the African continent. This raises the question if DNA recovery from fossils as old as the early Holocene from these regions is possible. This thesis focuses on investigating the evolutionary history and genetic diversity of two species: the addax (Addax nasomaculatus) and the blue antelope (Hippotragus leucophaeus). The addax is critically endangered and might even already be extinct in the wild, while the blue antelope became extinct ~1800 AD, becoming the first extinct large African mammal species in historical times. Together, the addax and the blue antelope can inform us about current and past extinction events and the knowledge gained can help guide conservation efforts of threatened species. The three studies used ex situ samples and present the first nuclear whole genome data for both species. The addax study used historical museum specimens and a contemporary sample from a captive population. The two studies on the blue antelope used mainly historical museum specimens but also fossils, and resulted in the recovery of the oldest paleogenome from Africa at that time. The aim of the first study was to assess the genetic diversity and the evolutionary history of the addax. It found that the historical wild addax population showed only limited phylogeographic structuring, indicating that the addax was a highly mobile and panmictic population and suggesting that the current European captive population might be missing the majority of the historical mitochondrial diversity. It also found the nuclear and mitochondrial diversity in the addax to be rather low compared to other wild ungulate species. Suggestions on how to best save the remaining genetic diversity are presented. The European zoo population was shown to exhibit no or only minor levels of inbreeding, indicating good prospects for the restoration of the species in the wild. The trajectory of the addax’s effective population size indicated a major bottleneck in the late Pleistocene and a low effective population size well before recent human impact led to the species being critically endangered today. The second study set out to investigate the identities of historical blue antelope specimens using aDNA techniques. Results showed that six out of ten investigated specimens were misidentified, demonstrating the blue antelope to be one of the scarcest mammal species in historical natural history collections, with almost no bone reference material. The preliminary analysis of the mitochondrial genomes suggested a low diversity and hence low population size at the time of the European colonization of southern Africa. Study three presents the results of the analyses of two blue antelope nuclear genomes, one ~200 years old and another dating to the early Holocene, 9,800–9,300 cal years BP. A fossil-calibrated phylogeny dated the divergence time of the three historically extant Hippotragus species to ~2.86 Ma and demonstrated the blue and the sable antelope (H. niger) to be sister species. In addition, ancient gene flow from the roan (H. equinus) into the blue antelope was detected. A comparison with the roan and the sable antelope indicated that the blue antelope had a much lower nuclear diversity, suggesting a low population size since at least the early Holocene. This concurs with findings from the fossil record that show a considerable decline in abundance after the Pleistocene–Holocene transition. Moreover, it suggests that the blue antelope persisted throughout the Holocene regardless of a low population size, indicating that human impact in the colonial era was a major factor in the blue antelope’s extinction. This thesis uses aDNA analyses to provide deeper insights into the evolutionary history and genetic diversity of the addax and the blue antelope. Human impact likely was the main driver of extinction in the blue antelope, and is likely the main factor threatening the addax today. This thesis demonstrates the value of ex situ samples for science and conservation, and suggests to include genetic data for conservation assessments of species. It further demonstrates the beneficial use of aDNA for the taxonomic identification of historically important specimens in natural history collections. Finally, the successful retrieval of a paleogenome from the early Holocene of Africa using shotgun sequencing shows that DNA retrieval from samples of that age is possible from regions generally deemed unfavorable for DNA preservation, opening up new research opportunities. All three studies enhance our knowledge of African antelopes, contributing to the general understanding of African large mammal evolution and to the conservation of these and similarly threatened species. N2 - Afrikanische Antilopen sind sehr bekannte Tiere. Allerdings sind sie genetisch wenig untersucht, vor allem hinsichtlich ihrer Evolutionsgeschichte und genetischen Diversität. Das Zeitalter der Genomik ermöglicht es, Evolution mit Hilfe von kompletten nukleären Genomen zu untersuchen. Durch sinkende Sequenzierkosten können zahlreiche Genloci pro Genom gewonnen werden, wodurch Analysen mit nur einem Exemplar mehr Aussagekraft zukommt und tiefere Erkenntnisse über Arten und Populationen zulassen, die Artenschutzbemühungen unterstützen können. Für afrikanische Antilopen hat dieses Zeitalter gerade erst begonnen. Viele afrikanische Boviden haben einen sinkenden Populationstrend und sind daher häufig gefährdet. Dies erschwert es oft, Proben freilebender Tiere zu bekommen. In diesen Fällen bieten ex situ Proben von in Gefangenschaft lebenden Tieren oder in Form von alter DNA (aDNA) aus naturhistorischen Sammlungen eine gute Forschungsmöglichkeit. Letztere ermöglicht zudem den Zugang zu Informationen aus der Vergangenheit. Es gilt noch immer als Herausforderung, aDNA aus Regionen zu erlangen, deren Bedingungen schlecht für den Erhalt von DNA sind. Dies wirft die Frage auf, ob es möglich ist, aDNA aus Fossilien vom Beginn des Holozäns aus Afrika zu erhalten. Das Ziel dieser Doktorarbeit war die Erforschung der Evolutionsgeschichte und der genetischen Diversität der Mendesantilope (Addax nasomaculatus) und des Blaubocks (Hippotragus leucophaeus). Die Mendesantilope ist vom Aussterben bedroht und könnte in freier Wildbahn bereits ausgestorben sein. Der Blaubock starb ca. 1800 aus und war das erste afrikanische Großsäugetier, das in historischer Zeit ausstarb. Beide Arten können unsere Kenntnisse über derzeitige und vergangene Aussterbeereignisse erweitern, um den Schutz bedrohter Arten zu unterstützen. Die drei Studien dieser Doktorarbeit nutzten ex situ Proben und präsentieren die ersten kompletten nukleären Genome dieser beiden Arten. Die Studie über die Mendesantilope nutzte historische Präparate aus naturhistorischen Sammlungen sowie eine rezente Probe eines Tieres aus Gefangenschaft. Beide Blaubock-Studien nutzten vor allem Präparate aus naturhistorischen Sammlungen, aber auch Fossilien, woraus das zu diesem Zeitpunkt älteste Paläogenom aus Afrika resultierte. Die erste Studie untersuchte die genetische Diversität und Evolutionsgeschichte der Mendesantilope. Es zeigte sich, dass ihre historische Wildpopulation nur eine geringe phylogeographische Strukturierung aufwies, was auf eine sehr mobile und panmiktische Population hindeutet. Dies legt nahe, dass die rezente europäische Zoopopulation vermutlich Großteile der historischen mitochondrialen Diversität verloren hat. Zusätzlich zeigte sich, dass die nukleäre und mitochondriale Diversität relativ gering waren im Vergleich zu anderen wilden Huftierarten. Es werden Möglichkeiten zum Erhalt der verbliebenen Diversität aufgezeigt. Die europäische Zoopopulation zeigte keine beziehungsweise nur geringe Anzeichen von Inzucht, was für gute Wiederauswilderungsaussichten spricht. Die effektive Populationsgröße der Mendesantilope weist einen starken genetischen Flaschenhals im späten Pleistozän auf. Zudem war sie bereits deutlich niedrig, bevor der derzeitige menschliche Einfluss zu ihrer heutigen Bedrohung führte. Die zweite Stude untersuchte mit Hilfe von aDNA die Identitäten historischer Blaubock-Präparate. Nur vier der zehn untersuchten Präparate stellten sich als Blauböcke heraus. Somit ist der Blaubock eine der seltensten Säugetierarten in naturhistorischen Sammlungen, für die es zudem kaum Knochenreferenzmaterial gibt. Die vorläufige Analyse des mitochondrialen Genoms deutet auf eine geringe Diversität und daher eine geringe Populationsgröße zur Zeit der europäischen Kolonialisierung Südafrikas hin. Die dritte Studie analysierte zwei nukleäre Blaubockgenome, ein ~200 Jahre altes Präparat und eines aus dem frühen Holozän, 9.800–9.300 Jahre. Ein mit Hilfe von Fossilien kalibrierter Stammbaum datiert die Aufspaltung der drei historisch rezenten Hippotragus-Arten auf ~2,86 Mio. Jahre und zeigt die Rappenantilope (H. niger) und den Blaubock als Schwesterarten. Darüber hinaus wurde früherer Genfluss der Pferdeantilope (H. equinus) zum Blaubock festgestellt. Der Vergleich der drei Hippotragus-Arten legt nahe, dass der Blaubock eine deutlich geringere nukleäre Diversität besaß und somit seit mindestens dem frühen Holozän nur über eine geringe Populationsgröße verfügte. Dies stimmt mit Ergebnissen aus dem Fossilbericht überein, die eine deutliche Häufigkeitsabnahme nach dem Übergang des Pleistozäns zum Holozän aufzeigen. Außerdem suggeriert es, dass der Blaubock unabhängig von einer geringen Populationsgröße das Holozän überdauerte und sein Aussterben stark durch den Menschen während der Kolonialzeit beeinflusst wurde. Diese Doktorarbeit bietet mit Hilfe von aDNA gewonnene Erkenntnisse über die Evolutionsgeschichte und die genetische Diversität der Mendesantilope und des Blaubocks. Der menschliche Einfluss war vermutlich der Hauptaussterbegrund des Blaubocks. Dies gilt wahrscheinlich ebenso für die heutige Bedrohung der Mendesantilope. Diese Doktorarbeit zeigt den Wert von ex situ Proben für die Wissenschaft und den Artenschutz und legt die Einbindung von genetischen Daten für die Bewertung des Gefährdungsstatus einer Art nahe. Des Weiteren demonstriert sie die Nutzung von aDNA für taxonomische Bestimmungen von historisch wichtigen Präparaten in naturhistorischen Sammlungen. Die erfolgreiche Gewinnung eines Paläogenoms aus dem frühen Holozän Afrikas mittels shotgun-Sequenzierung zeigt, dass die DNA-Gewinnung aus Proben diesen Alters aus Regionen möglich ist, deren Bedingungen allgemein als ungünstig für den Erhalt von DNA gelten. Dies eröffnet neue Forschungsmöglichkeiten. Alle drei Studien erweitern unser Wissen über afrikanische Antilopen und tragen damit zum allgemeinen Verständnis der Evolution von afrikanischen Großsäugetieren sowie zu deren Erhalt und dem ähnlich gefährdeter Arten bei. KW - Addax nasomaculatus KW - antelope KW - aDNA KW - conservation KW - museomics KW - extinction KW - South Africa KW - Blue antelope KW - Hippotragus leucophaeus KW - bluebuck KW - Addax nasomaculatus KW - Blaubock KW - Hippotragus leucophaeus KW - Südafrika KW - aDNA KW - Antilope KW - Artenschutz KW - Aussterben KW - museomics Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-647718 ER - TY - THES A1 - Reimann, Hans T1 - Towards robust inference for Bayesian filtering of linear Gaussian dynamical systems subject to additive change T1 - Hin zu einer robusten Inferenz für Bayes'sche Filterung linearer gaußscher dynamischer Systeme bei additiver Veränderung N2 - State space models enjoy wide popularity in mathematical and statistical modelling across disciplines and research fields. Frequent solutions to problems of estimation and forecasting of a latent signal such as the celebrated Kalman filter hereby rely on a set of strong assumptions such as linearity of system dynamics and Gaussianity of noise terms. We investigate fallacy in mis-specification of the noise terms, that is signal noise and observation noise, regarding heavy tailedness in that the true dynamic frequently produces observation outliers or abrupt jumps of the signal state due to realizations of these heavy tails not considered by the model. We propose a formalisation of observation noise mis-specification in terms of Huber’s ε-contamination as well as a computationally cheap solution via generalised Bayesian posteriors with a diffusion Stein divergence loss resulting in the diffusion score matching Kalman filter - a modified algorithm akin in complexity to the regular Kalman filter. For this new filter interpretations of novel terms, stability and an ensemble variant are discussed. Regarding signal noise mis-specification, we propose a formalisation in the frame work of change point detection and join ideas from the popular CUSUM algo- rithm with ideas from Bayesian online change point detection to combine frequent reliability constraints and online inference resulting in a Gaussian mixture model variant of multiple Kalman filters. We hereby exploit open-end sequential probability ratio tests on the evidence of Kalman filters on observation sub-sequences for aggregated inference under notions of plausibility. Both proposed methods are combined to investigate the double mis-specification problem and discussed regarding their capabilities in reliable and well-tuned uncertainty quantification. Each section provides an introduction to required terminology and tools as well as simulation experiments on the popular target tracking task and the non-linear, chaotic Lorenz-63 system to showcase practical performance of theoretical considerations. N2 - Modelle im Zustandsraum finden breite Anwendung in der mathematischen und statistischen Modellierung verschiedener Disziplinen und Forschungsgebiete. Häufige Lösung von Problemen der Schätzung und Vorhersage von latenten Signalen wie der populäre Kalman Filter benötigen hierbei eine Reihe von starken annahmen wie Linearität der Dynamiken des Systems und Normalität der Fehlerterme. Wir untersuchen Hürden in der Modellierung durch Mis-Spezifizierung der Fehlerterme, hier des Signalfehlers und des Beobachtungsfehlers, bezüglich schweren Rändern. Die wahre Dynamik produziert häufig Beobachtungsausreißer oder plötzliche Sprünge des Signals als Realisationen dieser schweren Ränder, diese werden aber nicht durch das Modell berücksichtigt. Wir schlagen eine Formalisierung der Mis-Spezifizierung des Beobachtungsfehlers im Sinne von Hubers Epsilon-Kontaminierung sowie eine rechnerisch kosteneffiziente Lösung vor. Diese Lösung durch generalisierte Bayes'sche a-posteriori Verteilungen mit einer Diffusion Stein Divergenz resultiert in dem Diffusion-Score-Matching Kalman Filter - ein modifizierter Algorithmus ähnlich dem regulären Kalman Filter in Komplexität. Für diesen neuen Filter diskutieren wir Interpretationen neuer Terme, der Langzeitstabilität und eine Ensemble Variante. Bezüglich der Mis-Spezifizierung des Signalfehlers schlagen wir eine Formalisierung durch Wechselpunktdetektierung vor und verknüpfen Ideen des populären CUSUM Algorithmus mit Ideen der Bayes'schen Online Wechselpunktdetektierung um Eigenschaften in Zuverlässigkeit und Online-Inferenz zu erhalten. Das Ergebnis ist eine Gaussian-Mixture-Model Variante aus mehreren Kalman Filtern. Hierbei nutzen wir explizit die Open-End sequentielle Probability-Ratio-Tests zwischen den verschiedenen Kalman Filtern, um Inferenzen unter Plausibiltätsargumenten zu aggregieren. Beide vorgeschlagenen Ansätze werden gemeinsam untersucht für den Fall der zweifachen Mis-Spezifizierung und die Ergebnisse werden diskutiert bezüglich ihrer Zuverlässigkeit und Unsicherheitsquantifizierung. Jedes Kapitel beinhaltet eine Einführung in die notwendige Terminologie und mathematischen Werkzeuge, sowie Simulationsexperimente für das populäre Beispiel des Target Trackings und das nicht-lineare, chaotische Lorenz-63 System, um die praktische Performance die Theorie zu veranschaulichen. KW - statistical model Mis-specification KW - robust filtering KW - state space change point detection KW - Bayesian filtering KW - Bayesian modelling KW - Bayes'sche Modellierung KW - robustes Filtern KW - Zustandsraum Wechselpunktdetektierung KW - Mis-Spezifizierung statistischer Modelle Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-649469 ER - TY - THES A1 - Bryant, Seth T1 - Aggregation and disaggregation in flood risk models T1 - Aggregation und Disaggregation in Hochwasserrisikomodellen N2 - Floods continue to be the leading cause of economic damages and fatalities among natural disasters worldwide. As future climate and exposure changes are projected to intensify these damages, the need for more accurate and scalable flood risk models is rising. Over the past decade, macro-scale flood risk models have evolved from initial proof-of-concepts to indispensable tools for decision-making at global-, nationaland, increasingly, the local-level. This progress has been propelled by the advent of high-performance computing and the availability of global, space-based datasets. However, despite such advancements, these models are rarely validated and consistently fall short of the accuracy achieved by high-resolution local models. While capabilities have improved, significant gaps persist in understanding the behaviours of such macro-scale models, particularly their tendency to overestimate risk. This dissertation aims to address such gaps by examining the scale transfers inherent in the construction and application of coarse macroscale models. To achieve this, four studies are presented that, collectively, address exposure, hazard, and vulnerability components of risk affected by upscaling or downscaling. The first study focuses on a type of downscaling where coarse flood hazard inundation grids are enhanced to a finer resolution. While such inundation downscaling has been employed in numerous global model chains, ours is the first study to focus specifically on this component, providing an evaluation of the state of the art and a novel algorithm. Findings demonstrate that our novel algorithm is eight times faster than existing methods, offers a slight improvement in accuracy, and generates more physically coherent flood maps in hydraulically challenging regions. When applied to a case study, the algorithm generated a 4m resolution inundation map from 30m hydrodynamic model outputs in 33 s, a 60-fold improvement in runtime with a 25% increase in RMSE compared with direct hydrodynamic modelling. All evaluated downscaling algorithms yielded better accuracy than the coarse hydrodynamic model when compared to observations, demonstrating similar limits of coarse hydrodynamic models reported by others. The substitution of downscaling into flood risk model chains, in place of high-resolution modelling, can drastically improve the lead time of impactbased forecasts and the efficiency of hazard map production. With downscaling, local regions could obtain high resolution local inundation maps by post-processing a global model without the need for expensive modelling or expertise. The second study focuses on hazard aggregation and its implications for exposure, investigating implicit aggregations commonly used to intersect hazard grids with coarse exposure models. This research introduces a novel spatial classification framework to understand the effects of rescaling flood hazard grids to a coarser resolution. The study derives closed-form analytical solutions for the location and direction of bias from flood grid aggregation, showing that bias will always be present in regions near the edge of inundation. For example, inundation area will be positively biased when water depth grids are aggregated, while volume will be negatively biased when water elevation grids are aggregated. Extending the analysis to effects of hazard aggregation on building exposure, this study shows that exposure in regions at the edge of inundation are an order of magnitude more sensitive to aggregation errors than hazard alone. Among the two aggregation routines considered, averaging water surface elevation grids better preserved flood depths at buildings than averaging of water depth grids. The study provides the first mathematical proof and generalizeable treatment of flood hazard grid aggregation, demonstrating important mechanisms to help flood risk modellers understand and control model behaviour. The final two studies focus on the aggregation of vulnerability models or flood damage functions, investigating the practice of applying per-asset functions to aggregate exposure models. Both studies extend Jensen’s inequality, a well-known 1906 mathematical proof, to demonstrate how the aggregation of flood damage functions leads to bias. Applying Jensen’s proof in this new context, results show that typically concave flood damage functions will introduce a positive bias (overestimation) when aggregated. This behaviour was further investigated with a simulation experiment including 2 million buildings in Germany, four global flood hazard simulations and three aggregation scenarios. The results show that positive aggregation bias is not distributed evenly in space, meaning some regions identified as “hot spots of risk” in assessments may in fact just be hot spots of aggregation bias. This study provides the first application of Jensen’s inequality to explain the overestimates reported elsewhere and advice for modellers to minimize such artifacts. In total, this dissertation investigates the complex ways aggregation and disaggregation influence the behaviour of risk models, focusing on the scale-transfers underpinning macro-scale flood risk assessments. Extending a key finding of the flood hazard literature to the broader context of flood risk, this dissertation concludes that all else equal, coarse models overestimate risk. This dissertation goes beyond previous studies by providing mathematical proofs for how and where such bias emerges in aggregation routines, offering a mechanistic explanation for coarse model overestimates. It shows that this bias is spatially heterogeneous, necessitating a deep understanding of how rescaling may bias models to effectively reduce or communicate uncertainties. Further, the dissertation offers specific recommendations to help modellers minimize scale transfers in problematic regions. In conclusion, I argue that such aggregation errors are epistemic, stemming from choices in model structure, and therefore hold greater potential and impetus for study and mitigation. This deeper understanding of uncertainties is essential for improving macro-scale flood risk models and their effectiveness in equitable, holistic, and sustainable flood management. N2 - Hochwasser sind weiterhin die größte Ursache für wirtschaftliche Schäden undTodesopfer durch Naturkatastrophen weltweit. Da prognostiziert wird, dass künftige Klima- und Expositionsänderungen diese Schäden noch verstärken werden, steigt der Bedarf an genaueren und skalierbaren Hochwasserrisikomodellen. In den letzten zehn Jahren haben sich makroskalige Hochwasserrisikomodelle von ersten Machbarkeitsversuchen zu unverzichtbaren Instrumenten für Entscheidungsträger auf globaler, nationaler und zunehmend auch lokaler Ebene entwickelt. Dieser Fortschritt wurde weitgehend durch das Aufkommen von Hochleistungsrechnern und dieVerfügbarkeit globaler,weltraumgestützter Datensätze vorangetrieben. Trotz dieser Fortschrittewerden diese Modelle jedoch nur selten validiert und bleiben durchweg hinter der Genauigkeit zurück, die von hochauflösenden lokalen Modellen erreicht wird. Obwohl sich die Möglichkeiten verbessert haben, gibt es immer noch erhebliche Lücken im Verständnis der Skalenübertragungen, die typischerweise in großskaligen Modellen verwendet werden, insbesondere zu deren Tendenz zur Überschätzung von Risiken. Diese Dissertation zielt darauf ab, diese Lücken zu schließen, indem sie diese Skalentransfers untersucht, die mit der Konstruktion und Anwendung solcher groben makroskaligen Modelle einhergehen. Zu diesem Zweck werden vier Studien vorgestellt, die gemeinsam die Expositions- , Gefährdungs- und Vulnerabilitätskomponenten des Risikos betrachten, welche durch Upscaling oder Downscaling beeinflusst werden. Die erste Studie konzentriert sich auf eine Art von Downscaling, bei dem grobe Überschwemmungsraster auf eine feinere Auflösung umskaliert werden. Eine solche Herabskalierung von Überschwemmungsdaten wurde zwar bereits in zahlreichen globalen Modellketten eingesetzt, doch ist unsere Studie die erste, die sich speziell auf diese Komponente konzentriert und eine Bewertung des Standes der Technik sowie einen neuartigen Algorithmus liefert. Die Ergebnisse zeigen, dass unser neuartiger Algorithmus achtmal schneller ist als bestehende Methoden, eine leichte Verbesserung der Genauigkeit bietet und physikalisch kohärentere Überschwemmungskarten in hydraulisch anspruchsvollen Regionen erzeugt. Bei der Anwendung in einer Fallstudie erzeugte der Algorithmus eine Überschwemmungskarte mit einer Auflösung von 4 Metern aus den Ergebnissen eines 30-metrigen hydrodynamischen Modells in 33 Sekunden, was eine 60-fache Verbesserung der Laufzeit bei einem 25-prozentigen Anstieg des RMSE im Vergleich zur direkten hydrodynamischen Modellierung darstellt. Alle bewerteten Downscaling-Algorithmen erbrachten – im Vergleich zu Messergebnissen – eine bessere Genauigkeit als das grobe hydrodynamische Modell, was die Grenzen der groben hydrodynamischen Modelle aus früheren Studien bestätigt. Der Einsatz von Downscaling in Hochwasserrisikomodellketten anstelle von hochauflösender Modellierung kann die Vorlaufzeit von auswirkungsbasierten Vorhersagen und die Effizienz der Erstellung von Gefahrenkarten drastisch verbessern. Downscaling könnte es regional erlauben, hochauflösende lokale Überschwemmungskarten aus einem globalen Modell zu generieren, ohne dass teure Modellierung oder Fachwissen erforderlich sind. Die zweite Studie befasst sich mit der Aggregation von Gefahren und deren Auswirkungen auf die Exposition, wobei implizite Aggregationen untersucht werden, die üblicherweise Verwendung finden, wenn Gefahrenraster mit groben Expositionsmodellen verknüpft werden. In dieser Studie wird ein neuartiges räumliches Klassifizierungsframework eingeführt, um die Auswirkungen der Umskalierung von Hochwassergefahrenrastern auf eine gröbere Auflösung zu verstehen. Die Studie leitet analytische Lösungen in geschlossener Form für die räumliche Ausprägung und die Richtung des systematischen Fehlers durch die Aggregation von Überschwemmungsrastern ab und zeigt, dass dieser Fehler in Regionen nahe der Überschwemmungsgrenze immer auftritt. So wird beispielsweise die Überschwemmungsfläche positiv beeinflusst, wenn Einstautiefenraster aggregiert werden, während das Hochwasservolumen negativ beeinflusst wird, wenn Wasserhöhenraster aggregiert werden. Bei der Ausweitung der Analyse auf die Auswirkungen der Gefahrenaggregation auf die Gebäudeexposition zeigt diese Studie, dass die Exposition in Regionen am Rande der Überschwemmung um eine Größenordnung empfindlicher auf Aggregationsfehler reagiert als die Hochwassergefahr allein. Von den beiden betrachteten Aggregationsroutinen bewahrte die Mittelung von Wasseroberflächen-Höhenrastern die Überschwemmungstiefen an Gebäuden besser als die Mittelung von Einstautiefenrastern. Die Studie liefert den ersten mathematischen Beweis und eine verallgemeinerungsfähige Aggregationsmethode für Hochwassergefahrenraster und zeigt wichtige Mechanismen auf, die Hochwasserrisikomodellierern helfen können, das Modellverhalten zu verstehen und zu kontrollieren. Die letzten beiden Studien konzentrieren sich auf die Aggregation von Vulnerabilitätsmodellen oder Hochwasserschadensfunktionen und untersuchen die Praxis der Anwendung von gebäudespezifischen Funktionen auf aggregierte Expositionsmodelle. Beide Studien erweitern die Jensen’sche Ungleichung, einen bekannten mathematischen Beweis, um zu zeigen, wie die Aggregation von Flutschadensfunktionen zu systematischen Fehlern führt. Die Anwendung von Jensens Beweis aus dem Jahr 1906 in diesem neuen Kontext zeigt, dass typischerweise konkave Hochwasserschadensfunktionen zu einer systematischen Überschätzung führen, wenn sie aggregiert werden. Dieses Verhalten wurde anhand eines Simulationsexperiments mit 2 Millionen Gebäuden in Deutschland, vier globalen Hochwasserrisikosimulationen und drei Aggregationsszenarien weiter untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die positive Aggregationsverzerrung nicht gleichmäßig im Raum verteilt ist, was bedeutet, dass einige Regionen, die in den Bewertungen als „Hochrisikogebiete“ identifiziert wurden, in Wirklichkeit bloß „Hochfehlergebiet“ seien könnten. Dies ist die erste Anwendung der Jensen’schen Ungleichung zur Erklärung der Überschätzungen, die in anderen Studien für grobskalige Hochwasserrisikomodelle berichtet wurden. Diese Dissertation untersucht die komplexe Art und Weise, wie Aggregation und Disaggregation das Verhalten von Risikomodellen beeinflussen, und konzentriert sich dabei auf die Skalentransfers, die den makroskaligen Hochwasserrisikobewertungen zugrunde liegen. Indem sie eine wichtige Erkenntnis aus der Literatur zur Hochwassergefahr auf den breiteren Kontext des Hochwasserrisikos ausweitet, zeigt diese Dissertation, dass grobe Modelle das Risiko überschätzen, wenn alle anderen Faktoren gleich sind. Diese Dissertation geht über frühere Studien hinaus, indem sie mathematische Beweise dafür liefert, wie und wo systematische Fehler in Aggregationsroutinen entstehen, und bietet eine mechanistische Erklärung für die Überschätzung in groben Modellen. Es wird gezeigt, dass diese Verzerrung räumlich heterogen ist, was ein tiefes Verständnis der Art und Weise erfordert, wie die Umskalierung Modelle verzerren kann, um Unsicherheiten effektiv zu reduzieren oder zu kommunizieren. Die Dissertation enthält spezifische Empfehlungen, die Modellierern helfen sollen, Skalenübertragungen in problematischen Regionen zu minimieren. Abschließend argumentiere ich, dass solche Aggregationsfehler epistemischer Natur sind, da sie aus der Wahl der Modellstruktur resultieren, und daher ein größeres Potenzial und einen stärkeren Anstoß zur Verbesserung bieten sollten. Dieses tiefere Verständnis von Unsicherheiten ist unerlässlich, wenn makroskalige Hochwasserrisikomodelle ihr volles Potenzial als Werkzeuge für ein gerechtes, ganzheitliches und nachhaltiges Zusammenleben mit extremen Überschwemmungen entfalten sollen. KW - flood risk KW - uncertainty KW - models KW - GIS KW - Hochwasserrisiko KW - Unsicherheit KW - Modelle KW - GIS Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-650952 ER - TY - THES A1 - Kucharzewski, Tim T1 - Wars and the world BT - the Russian army in Afghanistan, Chechnya, Georgia, and popular culture N2 - This book offers a descriptive analysis of the Soviet/Russian wars in Afghanistan, Chechnya, and Georgia, as well as an in-depth exploration of the ways in which these wars are framed in the collective consciousness created by global popular culture. Russian and Western modalities of remembrance have been, and remain, engaged in a world war that takes place (not exclusively, but intensively) on the level of popular culture. The action/reaction dynamic, confrontational narratives and othering between the two "camps" never ceased. The Cold War, in many ways and contrary to the views of many others who hoped for the end of history, never really ended. Y1 - 2024 SN - 978-1-0364-0374-4 PB - Cambridge Scholars Publishing CY - Newcastle upon Tyne ER - TY - THES A1 - Odanga, Denish Otieno T1 - Phobic cosmopolitanism BT - navigating ambivalent belonging in contemporary Somali diasporic literature KW - phobia cosmopolitanism KW - Somali KW - eurocentrism Y1 - 2024 ER - TY - THES A1 - Heckenbach, Esther Lina T1 - Geodynamic modeling of process interactions at continental plate boundaries N2 - Plate tectonic boundaries constitute the suture zones between tectonic plates. They are shaped by a variety of distinct and interrelated processes and play a key role in geohazards and georesource formation. Many of these processes have been previously studied, while many others remain unaddressed or undiscovered. In this work, the geodynamic numerical modeling software ASPECT is applied to shed light on further process interactions at continental plate boundaries. In contrast to natural data, geodynamic modeling has the advantage that processes can be directly quantified and that all parameters can be analyzed over the entire evolution of a structure. Furthermore, processes and interactions can be singled out from complex settings because the modeler has full control over all of the parameters involved. To account for the simplifying character of models in general, I have chosen to study generic geological settings with a focus on the processes and interactions rather than precisely reconstructing a specific region of the Earth. In Chapter 2, 2D models of continental rifts with different crustal thicknesses between 20 and 50 km and extension velocities in the range of 0.5-10 mm/yr are used to obtain a speed limit for the thermal steady-state assumption, commonly employed to address the temperature fields of continental rifts worldwide. Because the tectonic deformation from ongoing rifting outpaces heat conduction, the temperature field is not in equilibrium, but is characterized by a transient, tectonically-induced heat flow signal. As a result, I find that isotherm depths of the geodynamic evolution models are shallower than a temperature distribution in equilibrium would suggest. This is particularly important for deep isotherms and narrow rifts. In narrow rifts, the magnitude of the transient temperature signal limits a well-founded applicability of the thermal steady-state assumption to extension velocities of 0.5-2 mm/yr. Estimation of the crustal temperature field affects conclusions on all temperature-dependent processes ranging from mineral assemblages to the feasible exploitation of a geothermal reservoir. In Chapter 3, I model the interactions of different rheologies with the kinematics of folding and faulting using the example of fault-propagation folds in the Andean fold-and-thrust belt. The evolution of the velocity fields from geodynamic models are compared with those from trishear models of the same structure. While the latter use only geometric and kinematic constraints of the main fault, the geodynamic models capture viscous, plastic, and elastic deformation in the entire model domain. I find that both models work equally well for early, and thus relatively simple stages of folding and faulting, while results differ for more complex situations where off-fault deformation and secondary faulting are present. As fault-propagation folds can play an important role in the formation of reservoirs, knowledge of fluid pathways, for example via fractures and faults, is crucial for their characterization. Chapter 4 deals with a bending transform fault and the interconnections between tectonics and surface processes. In particular, the tectonic evolution of the Dead Sea Fault is addressed where a releasing bend forms the Dead Sea pull-apart basin, while a restraining bend further to the North resulted in the formation of the Lebanese mountains. I ran 3D coupled geodynamic and surface evolution models that included both types of bends in a single setup. I tested various randomized initial strain distributions, showing that basin asymmetry is a consequence of strain localization. Furthermore, by varying the surface process efficiency, I find that the deposition of sediment in the pull-apart basin not only controls basin depth, but also results in a crustal flow component that increases uplift at the restraining bend. Finally, in Chapter 5, I present the computational basis for adding further complexity to plate boundary models in ASPECT with the implementation of earthquake-like behavior using the rate-and-state friction framework. Despite earthquakes happening on a relatively small time scale, there are many interactions between the seismic cycle and the long time spans of other geodynamic processes. Amongst others, the crustal state of stress as well as the presence of fluids or changes in temperature may alter the frictional behavior of a fault segment. My work provides the basis for a realistic setup of involved structures and processes, which is therefore important to obtain a meaningful estimate for earthquake hazards. While these findings improve our understanding of continental plate boundaries, further development of geodynamic software may help to reveal even more processes and interactions in the future. N2 - Plattentektonische Grenzen bilden die Nahtstellen zwischen tektonischen Platten. Sie werden durch eine Vielzahl von unterschiedlichen und miteinander verknüpften Prozessen geformt und spielen eine Schlüsselrolle im Bereich der Georisiken und der Entstehung von Georessourcen. Viele dieser Prozesse sind bereits erforscht, während viele andere noch unbearbeitet oder unentdeckt sind. In dieser Arbeit wird die geodynamische numerische Modellierungssoftware ASPECT verwendet, um weitere Prozessinteraktionen an kontinentalen Plattengrenzen zu untersuchen. Im Gegensatz zu natürlichen Daten hat die geodynamische Modellierung den Vorteil, dass Prozesse direkt quantifiziert und alle Parameter über die gesamte Entwicklung einer Struktur analysiert werden können. Außerdem können Prozesse und Wechselwirkungen aus komplexen Zusammenhängen herausgefiltert werden, da der Modellierer volle Kontrolle über alle beteiligten Parameter hat. Um dem vereinfachenden Charakter von Modellen im Allgemeinen Rechnung zu tragen, habe ich mich für die Untersuchung allgemeiner geologischer Gegeben-heiten entschieden, wobei der Schwerpunkt auf den Prozessen und Wechselwirkungen liegt, anstatt eine bestimmte Region der Erde genau zu rekonstruieren. In Kapitel 2 werden 2D-Modelle von kontinentalen Rifts mit unterschiedlichen Krustendicken zwischen 20 und 50 km, sowie Extensionsgeschwindigkeiten im Bereich von 0,5-10 mm/Jahr verwendet, um eine Geschwindigkeitsgrenze für die Annahme eines thermischen Gleichgewichtszustandes zu erhalten, welcher üblicherweise verwendet wird, um die Temperaturfelder kontinentaler Rifts weltweit zu beschreiben. Da die Geschwindigkeit der tektonischen Deformation die der Wärmeleitung übersteigt, befindet sich das Temperaturfeld nicht im Gleichgewicht, sondern ist durch ein transientes, tektonisch induziertes Wärmestromsignal gekennzeichnet. Daraus ergibt sich, dass die Tiefen der Isothermen in den geodynamischen Entwicklungsmodellen flacher liegen, als es eine Temperaturverteilung im Gleichgewichtszustand vermuten ließe. Dies macht sich besondersbei tiefen Isothermen und narrow Rifts bemerkbar. In narrow Rifts begrenzt die Magnitude des transienten Temperatursignals eine fundierte Anwendbarkeit der thermischen Gleichgewichtsannahme auf Extensionsgeschwindigkeiten im Bereich von 0,5-2 mm/Jahr. Die Abschätzung des Temperaturfeldes der Erdkruste wirkt sich auf alle temperaturabhängigen Prozesse aus, von der Mineralzusammensetzung bis hin zur möglichen Nutzung eines geothermischen Reservoirs. In Kapitel 3 modelliere ich die Wechselwirkungen verschiedener Rheologien mit der Kinematik von Auffaltungen und Verwerfungen am Beispiel von fault-propagation folds im andinen Falten- und Überschiebungsgürtel. Die Entwicklung der Geschwindigkeitsfelder aus geodynamischen Modellen wird mit denen aus Trishear-Modellen für dieselbe Struktur verglichen. Während letztere nur geometrische und kinematische Charakteristika der Hauptverwerfung verwenden, erfassen die geodynamischen Modelle sowohl viskose, wie auch plastische und elastische Verformung im gesamten Modellbereich. Meine Forschung zeigt, dass beide Modelle für frühe und damit vergleichbar einfache Phasen der Auffaltung und Verwerfung gleichermaßen gut anwendbar sind, während die Ergebnisse für komplexere Situationen, in denen Verfor-mungen außerhalb der Hauptstörung sowie sekundäre Verwerfungen auftreten, auseinander gehen. Da fault-propagation folds eine wichtige Rolle bei der Bildung von Lagerstätten spielen können, ist Kenntnis zu Migrationswegen von Fluiden, zum Beispiel über Klüfte und Verwerfungen, für ihre Charakterisierung von entscheidender Bedeutung. Kapitel 4 befasst sich mit Biegungen von Transformstörungen sowie den Zusammenhängen zwischen Tektonik und Oberflächenprozessen. Insbesondere wird die tektonische Entwicklung der Verwerfung am Toten Meer behandelt, wo eine von Extension geprägte Biegung der Verwerfung das Pull-Apart-Becken des Toten Meeres bildet, während eine weiter nördlich gelegene von Kompression geprägte Biegung zur Bildung eines Gebirgszuges im Libanon führte. Für dieses Kapitel habe ich gekoppelte 3D Modelle der Geodynamik und Oberflächenentwicklung genutzt sowie beide Arten von Biegungen in einem Modell erforscht. Das Testen von verschiedenen, zufälligen Initialspannungsverteilungen zeigte, dass die Asymmetrie des Beckens eine Folge der Spannungslokalisierung ist. Außerdem habe ich durch Variation der Oberflächenprozesseffizienz herausgearbeitet, dass die Sedimentierung im Pull-Apart-Becken nicht nur die Beckentiefe steuert, sondern auch zu einer Strömungskomponente von Erdkrustenmaterial führt, die die Ablift an der von Kompression geprägten Biegung der Transformstörung erhöht. Anschließend stelle ich in Kapitel 5 die Implementierung von erdbebenähnlichem Verhalten unter Verwendung der Rate-and-State Gleichungen vor, welche die Grundlage für die Erweiterung der Komplexität von Plattengrenzenmodellen in ASPECT bildet. Obwohl Erdbeben auf einer relativ kurzen Zeitskala stattfinden, gibt es viele Wechselwirkungen zwischen dem seismischen Zyklus und den langen Zeitspannen anderer geodynamischer Prozesse. Unter anderem können der Spannungszustand der Kruste sowie das Vorhandensein von Fluiden oder Änderungen der Temperatur das Reibungsverhalten eines Störungssegmentes verändern. Meine Arbeit liefert die Grundlage für einen realistischen Aufbau der beteiligten Strukturen und Prozesse, der wichtig ist, um eine aussagekräftige Abschätzung der Erdbebengefährdung zu erhalten. Während diese Ergebnisse unser Verständnis der kontinentalen Plattengrenzen verbessern, kann die Weiterentwicklung geodynamischer Software dazu beitragen, in Zukunft weitere Prozesse und Wechselwirkungen aufzudecken. T2 - Geodynamische Modellierung von Prozessinteraktionen an kontinentalen Plattengrenzen KW - geodynamic modeling KW - plate boundaries KW - continental crust KW - heat flow KW - landscape evolution KW - geodynamische Modellierung KW - Plattengrenzen KW - kontinentale Kruste KW - Wärmediffusion KW - Oberflächenmodellierung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-647500 ER - TY - THES A1 - Schifferle, Lukas T1 - Optical properties of (Mg,Fe)O at high pressure T1 - Optische Eigenschaften von (Mg,Fe)O unter Hochdruck N2 - Large parts of the Earth’s interior are inaccessible to direct observation, yet global geodynamic processes are governed by the physical material properties under extreme pressure and temperature conditions. It is therefore essential to investigate the deep Earth’s physical properties through in-situ laboratory experiments. With this goal in mind, the optical properties of mantle minerals at high pressure offer a unique way to determine a variety of physical properties, in a straight-forward, reproducible, and time-effective manner, thus providing valuable insights into the physical processes of the deep Earth. This thesis focusses on the system Mg-Fe-O, specifically on the optical properties of periclase (MgO) and its iron-bearing variant ferropericlase ((Mg,Fe)O), forming a major planetary building block. The primary objective is to establish links between physical material properties and optical properties. In particular the spin transition in ferropericlase, the second-most abundant phase of the lower mantle, is known to change the physical material properties. Although the spin transition region likely extends down to the core-mantle boundary, the ef-fects of the mixed-spin state, where both high- and low-spin state are present, remains poorly constrained. In the studies presented herein, we show how optical properties are linked to physical properties such as electrical conductivity, radiative thermal conductivity and viscosity. We also show how the optical properties reveal changes in the chemical bonding. Furthermore, we unveil how the chemical bonding, the optical and other physical properties are affected by the iron spin transition. We find opposing trends in the pres-sure dependence of the refractive index of MgO and (Mg,Fe)O. From 1 atm to ~140 GPa, the refractive index of MgO decreases by ~2.4% from 1.737 to 1.696 (±0.017). In contrast, the refractive index of (Mg0.87Fe0.13)O (Fp13) and (Mg0.76Fe0.24)O (Fp24) ferropericlase increases with pressure, likely because Fe Fe interactions between adjacent iron sites hinder a strong decrease of polarizability, as it is observed with increasing density in the case of pure MgO. An analysis of the index dispersion in MgO (decreasing by ~23% from 1 atm to ~103 GPa) reflects a widening of the band gap from ~7.4 eV at 1 atm to ~8.5 (±0.6) eV at ~103 GPa. The index dispersion (between 550 and 870 nm) of Fp13 reveals a decrease by a factor of ~3 over the spin transition range (~44–100 GPa). We show that the electrical band gap of ferropericlase significantly widens up to ~4.7 eV in the mixed spin region, equivalent to an increase by a factor of ~1.7. We propose that this is due to a lower electron mobility between adjacent Fe2+ sites of opposite spin, explaining the previously observed low electrical conductivity in the mixed spin region. From the study of absorbance spectra in Fp13, we show an increasing covalency of the Fe-O bond with pressure for high-spin ferropericlase, whereas in the low-spin state a trend to a more ionic nature of the Fe-O bond is observed, indicating a bond weakening effect of the spin transition. We found that the spin transition is ultimately caused by both an increase of the ligand field-splitting energy and a decreasing spin-pairing energy of high-spin Fe2+. N2 - Geodynamische Prozesse werden von den physikalischen Materialeigenschaften unter den extremen Druck- und Temperaturbedingungen des Erdinneren gesteuert, gerade diese Areale sind aber faktisch nicht für direkte Beobachtungen zugänglich. Umso wichtiger ist es, die physikalischen Eigenschaften unter Bedingungen des Erdinneren zu untersuchen. Mit diesem Ziel vor Augen erlaubt das Studium der optischen Eigenschaften von Mineralen des Erdmantels, eine große Bandbreite an physikalischen Materialeigenschaften, in einer einfachen, reproduzierbaren und effizienten Art und Weise zu bestimmen. Dadurch bieten sich wichtige Einblicke in die physikalischen Prozessen des Erdinneren. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf das System Mg-Fe-O, im Speziellen auf Periklas (MgO) und seine Eisen-haltige Variante Ferroperiklas ((Mg,Fe)O), ein wichtiger Baustein planetarer Körper. Das Hauptziel der Arbeit besteht darin Verbindungen zwischen optischen Eigenschaften und physikalischen Materialeigenschaften zu finden. Gerade der Spin-Übergang in Ferroperiklas, der zweithäufigsten Phase des unteren Erdmantels, ist dabei von Bedeutung, da damit Veränderungen in den physikalischen Materialeigenschaften einhergehen. Obwohl sich der Spinübergangsbereich vermutlich bis zur Kern-Mantel-Grenze erstreckt, sind die Auswirkungen des gemischten Spin-Zustandes, bei dem sowohl Hoch- als auch Tief-Spin präsent sind, nur unzureichend untersucht. Die hier vorgestellten Studien zeigen, wie optische Eigenschaften mit anderen wichtigen physikalischen Eigenschaften wie elektrischer und thermischer Leitfähigkeit, Viskosität oder auch mit der chemischen Bindung verbunden sind. Daraus lässt sich auch ableiten wie der Spin-Übergang in Ferroperiklas diese Eigenschaften beeinflusst. Von Raumbedingungen bis zu ~140 GPa sinkt der Brechungsindex von MgO um ~2.4 % von 1.737 auf 1.696 (±0.017). Im Gegensatz dazu steigt der Brechungsindex von (Mg0.87Fe0.13)O (Fp13) und (Mg0.76Fe0.24)O (Fp24) Ferroperiklas mit dem Druck an. Dies ist auf Fe-Fe Wechselwirkungen zwischen benachbarten Eisenpositionen zurückzuführen, die eine starke Verringerung der Polarisierbarkeit, wie im Falle von reinem MgO mit zunehmender Dichte, behindern. Eine Analyse der Dispersion des Brechungsindexes von MgO (Abnahme um ~23 % von 1 Atm zu ~103 GPa) offenbart eine Verbreiterung der Bandlücke von ~7.4 eV bei 1 Atm zu ~8.5 (±0.6) eV bei ~103 GPa. Die Messung der Dispersion (zwischen 550 und 870 nm) in Fp13 zeigt eine starke Abnahme über den Bereich des Spin-Überganges (~44–100 GPa) bis zu einem Faktor von ~3. Die Bandlücke nimmt in der Region des gemischten Spin-Zustandes signifikant auf bis zu ~4.7 eV zu (entspricht einer Zunahme um den Faktor ~1.7). Dies deutet auf eine Verringerung der Elektronen-Mobilität zwischen benachbarten Fe2+-Positionen mit unterschiedlichem Spin-Zustand hin, was die bereits in früheren Arbeiten beobachtete Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit im Bereich des gemischten Spin-Zustandes erklärt. Absorptionsspektren an Fp13 zeigen eine Druck-bedingte Zunahme der Kovalenz der Fe-O Bindung für Ferroperiklas im Hoch-Spin Zustand, wohingegen Tief-Spin Ferroperiklas einen Trend zu einer mehr ionischen Fe-O Bindung auf-weist, was auf einen Bindungs-schwächenden Effekt des Spin-Wechsels hinweist. Der Übergang von Hoch- zu Tiefspin ist letztlich auf eine Zunahme der Ligandenfeldaufspaltungsenergie sowie eine abnehmende Spinpaarungsenergie von Hoch-Spin Fe2+ zurückzuführen. KW - optical properties KW - optische Eigenschaften KW - high pressure KW - Hochdruck KW - earth mantle KW - Erdmantel KW - diamond anvil cell KW - Diamantstempelzelle KW - ferropericlase KW - Ferroperiklas KW - spectroscopy KW - Spektroskopie Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-622166 ER - TY - THES A1 - Apodiakou, Anastasia T1 - Analysis of the regulation of SDI genes, unravelling the role of the SLIM1 transcription factor, and the SNRK3.15 kinase in Arabidopsis under sulfur deprivation Y1 - 2024 ER - TY - THES A1 - Dronsella, Beau B. T1 - Overcoming natural biomass limitations in gram-negative bacteria through synthetic carbon fixation T1 - Überwindung natürlicher Biomasselimitationen in gramnegativen Bakterien mittels synthetischer Kohlenstofffixierung N2 - The carbon demands of an ever-increasing human population and the concomitant rise in net carbon emissions requires CO2 sequestering approaches for production of carbon-containing molecules. Microbial production of carbon-containing products from plant-based sugars could replace current fossil-based production. However, this form of sugar-based microbial production directly competes with human food supply and natural ecosystems. Instead, one-carbon feedstocks derived from CO2 and renewable energy were proposed as an alternative. The one carbon molecule formate is a stable, readily soluble and safe-to-store energetic mediator that can be electrochemically generated from CO2 and (excess off-peak) renewable electricity. Formate-based microbial production could represent a promising approach for a circular carbon economy. However, easy-to-engineer and efficient formate-utilizing microbes are lacking. Multiple synthetic metabolic pathways were designed for better-than-nature carbon fixation. Among them, the reductive glycine pathway was proposed as the most efficient pathway for aerobic formate assimilation. While some of these pathways have been successfully engineered in microbial hosts, these synthetic strains did so far not exceed the performance of natural strains. In this work, I engineered and optimized two different synthetic formate assimilation pathways in gram-negative bacteria to exceed the limits of a natural carbon fixation pathway, the Calvin cycle. The first chapter solidified Cupriavidus necator as a promising formatotrophic host to produce value-added chemicals. The formate tolerance of C. necator was assessed and a production pathway for crotonate established in a modularized fashion. Last, bioprocess optimization was leveraged to produce crotonate from formate at a titer of 148 mg/L. In the second chapter, I chromosomally integrated and optimized the synthetic reductive glycine pathway in C. necator using a transposon-mediated selection approach. The insertion methodology allowed selection for condition-specific tailored pathway expression as improved pathway performance led to better growth. I then showed my engineered strains to exceed the biomass yields of the Calvin cycle utilizing wildtype C. necator on formate. This demonstrated for the first time the superiority of a synthetic formate assimilation pathway and by extension of synthetic carbon fixation efforts as a whole. In chapter 3, I engineered a segment of a synthetic carbon fixation cycle in Escherichia coli. The GED cycle was proposed as a Calvin cycle alternative that does not perform a wasteful oxygenation reaction and is more energy efficient. The pathways simple architecture and reasonable driving force made it a promising candidate for enhanced carbon fixation. I created a deletion strain that coupled growth to carboxylation via the GED pathway segment. The CO2 dependence of the engineered strain and 13C-tracer analysis confirmed operation of the pathway in vivo. In the final chapter, I present my efforts of implementing the GED cycle also in C. necator, which might be a better-suited host, as it is accustomed to formatotrophic and hydrogenotrophic growth. To provide the carboxylation substrate in vivo, I engineered C. necator to utilize xylose as carbon source and created a selection strain for carboxylase activity. I verify activity of the key enzyme, the carboxylase, in the decarboxylative direction. Although CO2-dependent growth of the strain was not obtained, I showed that all enzymes required for operation of the GED cycle are active in vivo in C. necator. I then evaluate my success with engineering a linear and cyclical one-carbon fixation pathway in two different microbial hosts. The linear reductive glycine pathway presents itself as a much simpler metabolic solution for formate dependent growth over the sophisticated establishment of hard-to-balance carbon fixation cycles. Last, I highlight advantages and disadvantages of C. necator as an upcoming microbial benchmark organism for synthetic metabolism efforts and give and outlook on its potential for the future of C1-based manufacturing. N2 - Der Rohstoffbedarf einer ständig wachsenden menschlichen Bevölkerung und der damit einhergehende Anstieg der Kohlenstoffemissionen erfordert Konzepte zur CO2-Bindung für die Produktion von kohlenstoffhaltigen Molekülen. Hier bietet die mikrobielle Produktion von Chemikalien eine nachhaltige Alternative zu den bisher etablierten Syntheseprozessen. Da die Nutzung von pflanzlich hergestelltem Zucker durch die entsprechenden Mikroben allerdings in direkter Konkurrenz zur menschlichen Nahrungsmittelversorgung steht, soll aus CO2 und erneuerbarer Energie synthetisiertes Formiat (Ameisensäure) als alternativer Nährstoff nutzbar gemacht werden. Formiat fungiert als ein stabiler, leicht löslicher und sicher zu lagernder Energiespeicher, der als Ausgangsstoff mikrobieller Produktionen einen vielversprechenden Ansatz für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft eröffnet. Dieses Potenzial wurde bisher nicht realisiert, da es an einfach zu modifizierenden Mikroben, die Formiat effizient nutzen, mangelt. Zwecks mikrobieller Formiatnutzung wurden deshalb synthetische Stoffwechselwege entwickelt, die die Ein-Kohlenstoff Quelle deutlich effizienter als natürliche Alternativen in den Metabolismus einbringen. Die effizienteste Variante für die aerobe Formiat-Assimilation ist hierbei der reduktive Glycin-Stoffwechselweg. Während Letzterer zwar bereits erfolgreich in Mikroben eingebracht wurde, übertraf die Leistung dieser synthetischen Stämme trotz der theoretisch höheren Stoffwechseleffizienz nicht die des natürlichen Stoffwechsels. In dieser Arbeit entwickelte und optimierte ich zwei verschiedene synthetische Ein-Kohlenstoff-Fixierungswege in gramnegativen Bakterien, um die Grenzen der natürlichen CO2 Nutzung zu überschreiten. Das erste Kapitel untersuchte das Potenzial von Cupriavidus necator als vielversprechenden formatotrophen Wirt für die Produktion von Chemikalien mit hohem Mehrwert. Die Ameisensäuretoleranz von C. necator wurde getestet und ein Produktionsweg für Crotonat in einer modularen Weise etabliert. Schließlich wurde Bioprozessoptimierung genutzt, um Crotonat aus Formiat mit einem Titer von 148 mg/L zu produzieren. Im zweiten Kapitel integrierte ich den synthetischen reduktiven Glycinweg anstelle der nativen Formiatassimilierung chromosomal in C. necator und optimierte die Expressionsniveaus der beteiligten Enzyme und somit Wachstum des Stammes mit Hilfe eines transposonbasierten Selektionsansatzes. Die Kombination von randomisierter Insertionsmethodik und erzwungener Nutzung des Stoffwechselwegs für Wachstum auf Formiat ermöglichte hier die Selektion für bedingungsspezifisch optimale Expression des Stoffwechselweges, da eine höhere Operationsrate des Stoffwechselweges zu verbessertem Wachstum führte. Anschließend zeigte ich, dass meine optimierten synthetischen Stämme die Biomasseerträge des Calvin-Zyklus von C. necator auf Formiat übertrafen. Dies zeigte zum ersten Mal die bisher nur theoretisch prognostizierte Überlegenheit eines synthetischen Formiat-Assimilationsweges und damit der synthetischen Kohlenstofffixierung gegenüber natürlicher Kohlenstofffixierung. In Kapitel 3 entwickelte ich ein Segment des GED-Zyklus zur synthetischen CO2-Fixierung in Escherichia coli. Der GED-Zyklus ist eine Alternative zum Calvin-Zyklus, die im Gegensatz zu Letzterem keine ungewollte Aktivität mit Sauerstoff hat und somit energieeffizienter CO2 fixiert. Die einfache Architektur des Kreislaufs mit nur einer kritischen Reaktion macht ihn zu einem vielversprechenden Kandidaten für verbesserte Kohlenstofffixierung. Ich erzeugte einen Deletionsstamm, dessen Wachstum an besagte Reaktion, genauer die Carboxylierung mittels des GED-Segments, gekoppelt war. Die Fähigkeit des Stammes, CO2-abhängig zu wachsen, und die 13C-Tracer-Analyse bestätigten die Funktionalität des Weges in vivo. Im letzten Kapitel versuchte ich den GED-Zyklus auch in C. necator zu implementieren, da C. necator durch sein formatotrophes Wachstum potenziell ein vielversprechenderer Wirt sein könnte. Hierbei war das Wachstum des Calvin-Zyklus abhängigen Wildtyps, wie auch für den reduktiven Glycin-Weg, ein guter Referenzwert für den Vergleich mit den synthetischen Stämmen. Ich veränderte C. necator genetisch, sodass es das GED Substrat Xylose nutzt und zeigte, dass alle Enzyme für den Betrieb des Kohlenstofffixierungsweges in separierten Testeinheiten in vivo in C. necator funktional sind. Schließlich vergleiche ich meine Ergebnisse bezüglich der Entwicklung von linearer und zyklischer Ein-Kohlenstoff-Fixierung in zwei verschiedenen mikrobiellen Wirten. Es zeigt sich, dass der simplere lineare reduktive Glycinweg synthetische Formatotrophie von bisher unerschlossener Effizienz erlaubt, während sich die Realisierung komplexer autokatalytischer Kohlenstofffixierungszyklen als deutlich schwieriger erweist. Ich hebe die Vor- und Nachteile von C. necator als zukünftigem Plattformorganismus für synthetische Stoffwechselprozesse hervor und gebe einen Ausblick auf sein Potenzial für die Zukunft der C1-basierten Produktion. KW - synthetic biology KW - metabolic engineering KW - synthetic metabolism KW - carbon fixation KW - C1 assimilation KW - formate KW - reductive glycine pathway KW - GED cycle KW - cupriavidus necator KW - Ralstonia eutropha KW - H16 KW - Alcaligenes eutrophus KW - Wautersia eutropha KW - Hydrogenomonas eutrophus KW - Escherichia coli KW - bio-economy KW - Calvin cycle KW - Alcaligenes eutrophus KW - C1-Assimilation KW - Calvinzyklus KW - Escherichia coli KW - GED-Zyklus KW - H16 KW - Hydrogenomonas eutrophus KW - Ralstonia eutropha KW - Wautersia eutropha KW - Bioökonomie KW - Kohlenstofffixerung KW - Cupriavidus necator KW - Formiat KW - metabolisches Modifizieren KW - reduktiver Glycinstoffwechselweg KW - synthetische Biologie KW - synthetischer Metabolismus Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-646273 ER - TY - THES A1 - Shigeyama, Jotaro T1 - Virtual reality at 1:1 scale in small physical spaces N2 - Virtual Reality (VR) leads to the highest level of immersion if presented using a 1:1 mapping of virtual space to physical space—also known as real walking. The advent of inexpensive consumer virtual reality (VR) headsets, all capable of running inside-out position tracking, has brought VR to the home. However, many VR applications do not feature full real walking, but instead, feature a less immersive space-saving technique known as instant teleportation. Given that only 0.3% of home users run their VR experiences in spaces more than 4m2, the most likely explanation is the lack of the physical space required for meaningful use of real walking. In this thesis, we investigate how to overcome this hurdle. We demonstrate how to run 1:1-mapped VR experiences in small physical spaces and we explore the trade-off between space and immersion. (1) We start with a space limit of 15cm. We present DualPanto, a device that allows (blind) VR users to experience the virtual world from a 1:1 mapped bird’s eye perspective—by leveraging haptics. (2) We then relax our space constraints to 50cm, which is what seated users (e.g., on an airplane or train ride) have at their disposal. We leverage the space to represent a standing user in 1:1 mapping, while only compressing the user’s arm movement. We demonstrate our 4 prototype VirtualArms at the example of VR experiences limited to arm movement, such as boxing. (3) Finally, we relax our space constraints further to 3m2 of walkable space, which is what 75% of home users have access to. As well- established in the literature, we implement real walking with the help of portals, also known as “impossible spaces”. While impossible spaces on such dramatic space constraints tend to degenerate into incomprehensible mazes (as demonstrated, for example, by “TraVRsal”), we propose plausibleSpaces: presenting meaningful virtual worlds by adapting various visual elements to impossible spaces. Our techniques push the boundary of spatially meaningful VR interaction in various small spaces. We see further future challenges for new design approaches to immersive VR experiences for the smallest physical spaces in our daily life. N2 - Virtuelle Realität (VR) erzeugt die größte Immersion, wenn sie mit einer 1:1-Abbildung des virtuellen Raums auf den physischen Raum verwendet wird – dem sogenannten Real Walking. Das Aufkommen preiswerter VR-Headsets, die alle zu Inside-Out Positionstracking fähig sind, hat VR in die Haushalte von Heimanwendern gebracht. Viele VR-Anwendungen ermöglichen jedoch kein Real Walking, sondern bieten stattdessen eine weniger immersive, raumsparende Technik an, die als Instant Teleportation bekannt ist. In Anbetracht der Tatsache, dass nur 0,3% der Nutzer ihre VR-Anwendungen in Räumen von mehr als 4m² verwenden, ist die wahrscheinlichste Erklärung dafür der Mangel an physischem Raum, der für eine sinnvolle Nutzung des Real Walking erforderlich wäre. In dieser Arbeit untersuchen wir, wie diese Hürde überwunden werden kann. Wir zeigen, wie man 1:1 skalierte VR-Interaktionen in kleinen Räumen durchführen kann, und wir erforschen den Kompromiss zwischen der verfügbaren Menge an Raum und der Immersion. (1) Wir beginnen mit einer Raumbegrenzung von 15cm. Wir stellen DualPanto vor, ein Gerät, welches (blinden) VR-Benutzern ermöglicht, die virtuelle Welt aus einer 1:1 skalierten Vogelperspektive zu erleben indem es Haptik verwendet. (2) Dann lockern wir unsere räumliche Beschränkung auf 50 cm, ein Raum der sitzenden Benutzern (z.B. in einem Flugzeug oder Zug) zur Verfügung steht. Wir nutzen diesen Raum, um einen stehenden Benutzer in einer 1:1-Abbildung darzustellen, während wir nur die Armbewegung des Benutzers erfassen. Wir demonstrieren unseren Prototyp VirtualArms am Beispiel von VR-Erfahrungen, die auf Armbewegungen beschränkt sind, wie z.B. einem Boxkampf. (3) Schließlich lockern wir unsere räumlichen Beschränkungen weiter auf 3m² begehbare Fläche, welche 75% der Heimanwender zur Verfügung steht. Wie bereits in der Literatur etabliert, implementieren wir Real Walking mit Hilfe von Portalen, auch bekannt als Impossible Spaces. Während Impossible Spaces bei solch dramatisch begrenzten Platzverhältnissen dazu neigen, zu unverständlichen Labyrinthen zu werden (wie z.B. bei TraVRsal), schlagen wir plausibleSpaces vor: die Präsentation räumlich bedeutsamer virtueller Welten durch die Anpassung verschiedener visueller Elemente an Impossible Spaces. Unsere Techniken verschieben die Grenzen der räumlich bedeutsamen VR-Interaktion in verschiedenen kleinen Räumen. Als zukünftige Herausforderung sehen wir die Entwicklung neuer Designansätze für immersive VR-Erfahrungen für die kleinsten physischen Räume in unserem Alltag. T2 - Virtuelle Realität im Maßstab 1:1 in kleinem physischen Raum KW - virtual reality KW - haptics KW - human-computer interaction KW - Haptik KW - Mensch-Computer-Interaktion KW - Virtuelle Realität Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-649000 ER - TY - THES A1 - Mayer, Selina T1 - Understanding the impact of design thinking on organizations and individuals N2 - Organizations are investing billions on innovation and agility initiatives to stay competitive in their increasingly uncertain business environments. Design Thinking, an innovation approach based on human-centered exploration, ideation and experimentation, has gained increasing popularity. The market for Design Thinking, including software products and general services, is projected to reach 2.500 million $ (US-Dollar) by 2028. A dispersed set of positive outcomes have been attributed to Design Thinking. However, there is no clear understanding of what exactly comprises the impact of Design Thinking and how it is created. To support a billion-dollar market, it is essential to understand the value Design Thinking is bringing to organizations not only to justify large investments, but to continuously improve the approach and its application. Following a qualitative research approach combined with results from a systematic literature review, the results presented in this dissertation offer a structured understanding of Design Thinking impact. The results are structured along two main perspectives of impact: the individual and the organizational perspective. First, insights from qualitative data analysis demonstrate that measuring and assessing the impact of Design Thinking is currently one central challenge for Design Thinking practitioners in organizations. Second, the interview data revealed several effects Design Thinking has on individuals, demonstrating how Design Thinking can impact boundary management behaviors and enable employees to craft their jobs more actively. Contributing to innovation management research, the work presented in this dissertation systematically explains the Design Thinking impact, allowing other researchers to both locate and integrate their work better. The results of this research advance the theoretical rigor of Design Thinking impact research, offering multiple theoretical underpinnings explaining the variety of Design Thinking impact. Furthermore, this dissertation contains three specific propositions on how Design Thinking creates an impact: Design Thinking creates an impact through integration, enablement, and engagement. Integration refers to how Design Thinking enables organizations through effectively combining things, such as for example fostering balance between exploitation and exploration activities. Through Engagement, Design Thinking impacts organizations involving users and other relevant stakeholders in their work. Moreover, Design Thinking creates impact through Enablement, making it possible for individuals to enact a specific behavior or experience certain states. By synthesizing multiple theoretical streams into these three overarching themes, the results of this research can help bridge disciplinary boundaries, for example between business, psychology and design, and enhance future collaborative research. Practitioners benefit from the results as multiple desirable outcomes are detailed in this thesis, such as successful individual job crafting behaviors, which can be expected from practicing Design Thinking. This allows practitioners to enact more evidence-based decision-making concerning Design Thinking implementation. Overall, considering multiple levels of impact as well as a broad range of theoretical underpinnings are paramount to understanding and fostering Design Thinking impact. N2 - Unternehmen geben Milliarden für Innovations- und Agilitätsinitiativen aus. Sie wenden zunehmend agile und innovative Ansätze an, um komplexe Probleme zu erkunden und zu lösen. So stellen sie ihre Wettbewerbsfähigkeit sicher, da das heutige Geschäftsumfeld immer unsicherer und mehrdeutiger wird. Design Thinking ist ein immer beliebter werdender Innovationsansatz, der auf menschenzentrierter Erkundung, Ideenfindung und Experimenten basiert. Marktforschungen schätzen, dass der Design Thinking-Markt, einschließlich Softwareprodukten und allgemeinen Dienstleistungen, bis 2028 ein Volumen von 2,5 Milliarden US-Dollar erreichen wird. Zwar wurden Design Thinking vereinzelt positive Ergebnisse zugeschrieben (z. B. bessere Identifizierung von Kundenbedürfnissen, höhere Innovationsfähigkeiten, bessere Innovationsergebnisse), doch gibt es kein klares Verständnis darüber, was genau die Wirkung und den Mehrwert von Design Thinking ausmacht und wie diese Wirkung entsteht. Um einen Milliardenmarkt zu erhalten und zu rechtfertigen, ist es wichtig zu verstehen, welchen Wert Design Thinking für Unternehmen bringt. Dabei kommt es nicht nur darauf an, hohe Investitionen zu rechtfertigen, sondern auch darauf, den Ansatz und seine Einsatzgebiete kontinuierlich zu verbessern. Basierend auf qualitativen Interviewdaten und einer systematischen Literaturrecherche bietet diese Dissertation ein strukturiertes Verständnis der Wirkung von Design Thinking an. Die Ergebnisse sind entlang zweier Hauptwirkungsperspektiven gegliedert, der individuellen und der organisationalen Perspektive. Erstens zeigen Erkenntnisse aus der qualitativen Datenanalyse, dass die Messung und Bewertung der Auswirkungen von Design Thinking derzeit eine zentrale Herausforderung für Design Thinking-Praktiker in Organisationen darstellt. Zweitens zeigten die Interviewdaten mehrere Auswirkungen, die Design Thinking auf Einzelpersonen hat. Im Detail zeig die Arbeit, wie Design Thinking es MitarbeiterInnen ermöglich, ihre Grenzen zu managenen (= „Boundary Management“ zu betreiben), oder, auch, wie sie durch sogennantes „Job Crafting“ ihre Arbeit aktiv gestalten können. Als Beitrag zur Innovationsmanagementforschung erläutert diese Dissertation systematisch die Auswirkungen von Design Thinking und ermöglicht es anderen Forschern, ihre Arbeit besser zu lokalisieren und zu integrieren. Die Ergebnisse dieser Forschung erweitern die theoretische Integration der Design Thinking-Forschung und bieten mehrere theoretische Grundlagen, die die Vielfalt der Design Thinking-Wirkung erklären. Darüber hinaus schlägt diese Dissertation drei konkrete Thesen vor, wie Design Thinking Wirkung erzeugt: Design Thinking erzeugt Wirkung durch Integration, Enablement und Engagement. Integration bezieht sich darauf, wie Design Thinking Organisationen durch die effektive Kombination von Dingen unterstützt, beispielsweise durch die Förderung eines Gleichgewichts zwischen Exploration und Exploitation im Sinne der Ambidextrie. Durch Engagement wirkt sich Design Thinking auf Organisationen aus, die Benutzer und andere relevante Stakeholder in ihre Arbeit einbeziehen. Und Design Thinking erzeugt durch Enablement Wirkung und ermöglicht es Einzelpersonen, ein bestimmtes Verhalten auszuführen oder bestimmte Zustände zu erleben. Durch die Zusammenfassung mehrerer theoretischer Strömungen zu diesen drei übergreifenden Themen können die Ergebnisse dieser Forschung dazu beitragen, disziplinäre Grenzen, beispielsweise zwischen Wirtschaft, Psychologie und Design, zu überbrücken und zukünftige gemeinsame Forschung zu verbessern. Praktiker profitieren von den Ergebnissen, da diese Arbeit Ergebnisse detailliert beschreibt, die von zukünftigen Design Thinking-Aktivitäten erwartet werden können, sodass Praktiker eine evidenzbasiertere Entscheidung hinsichtlich der Design Thinking-Implementierung treffen können. Insgesamt ist die Berücksichtigung mehrerer Wirkungsebenen sowie einer breiten Palette theoretischer Grundlagen von größter Bedeutung, um die Wirkung von Design Thinking zu verstehen und zu fördern. T2 - Die Auswirkungen von Design Thinking auf Organisationen und Individuen KW - Design Thinking KW - Impact KW - Grounded Theory KW - Theoretical Foundations KW - Design Thinking KW - Grounded Theory KW - Auswirkungen KW - theoretische Grundlagen Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-651541 ER - TY - THES A1 - Friese, Sharleen T1 - Trace elements and genomic instability in the murine brain N2 - The trace elements copper, iron, manganese, selenium and zinc are essential micronutrients involved in various cellular processes, all with different responsibilities. Based on that importance, their concentrations are tightly regulated in mammalian organisms. The maintenance of those levels is termed trace element homeostasis and mediated by a combination of processes regulating absorption, cellular and systemic transport mechanisms, storage and effector proteins as well as excretion. Due to their chemical properties, some functions of trace elements overlap, as seen in antioxidative defence, for example, comprising an expansive spectrum of antioxidative proteins and molecules. Simultaneously, the same is true for regulatory mechanisms, causing trace elements to influence each other’s homeostases. To mimic physiological conditions, trace elements should therefore not be evaluated separately but considered in parallel. While many of these homeostatic mechanisms are well-studied, for some elements new pathways are still discovered. Additionally, the connections between dietary trace element intake, trace element status and health are not fully unraveled, yet. With current demographic developments, also the influence of ageing as well as of certain pathological conditions is of increasing interest. Here, the TraceAge research unit was initiated, aiming to elucidate the homeostases of and interactions between essential trace elements in healthy and diseased elderly. While human cohort studies can offer insights into trace element profiles, also in vivo model organisms are used to identify underlying molecular mechanisms. This is achieved by a set of feeding studies including mice of various age groups receiving diets of reduced trace element content. To account for cognitive deterioration observed with ageing, neurodegenerative diseases, as well as genetic mutations triggering imbalances in cerebral trace element concentrations, one TraceAge work package focuses on trace elements in the murine brain, specifically the cerebellum. In that context, concentrations of the five essential trace elements of interest, copper, iron, manganese, selenium and zinc, were quantified via inductively coupled plasma-tandem mass spectrometry, revealing differences in priority of trace element homeostases between brain and liver. Upon moderate reduction of dietary trace element supply, cerebellar concentrations of copper and manganese deviated from those in adequately supplied animals. By further reduction of dietary trace element contents, also concentrations of cerebellar iron and selenium were affected, but not as strong as observed in liver tissue. In contrast, zinc concentrations remained stable. Investigation of aged mice revealed cerebellar accumulation of copper and iron, possibly contributing to oxidative stress on account of their redox properties. Oxidative stress affects a multitude of cellular components and processes, among them, next to proteins and lipids, also the DNA. Direct insults impairing its integrity are of relevance here, but also indirect effects, mediated by the machinery ensuring genomic stability and its functionality. The system includes the DNA damage response, comprising detection of endogenous and exogenous DNA lesions, decision on subsequent cell fate and enabling DNA repair, which presents another pillar of genomic stability maintenance. Also in proteins of this machinery, trace elements act as cofactors, shaping the hypothesis of impaired genomic stability maintenance under conditions of disturbed trace element homeostasis. To investigate this hypothesis, a variety of approaches was used, applying OECD guidelines Organisation for Economic Co-operation and Development, adapting existing protocols for use in cerebellum tissue and establishing new methods. In order to assess the impact of age and dietary trace element depletion on selected endpoints estimating genomic instability, DNA damage and DNA repair were investigated. DNA damage analysis, in particular of DNA strand breaks and oxidatively modified DNA bases, revealed stable physiological levels which were neither affected by age nor trace element supply. To examine whether this is a result of increased repair rates, two steps characteristic for base excision repair, namely DNA incision and ligation activity, were studied. DNA glycosylases and DNA ligases were not reduced in their activity by age or trace element depletion, either. Also on the level of gene expression, major proteins involved in genomic stability maintenance were analysed, mirroring results obtained from protein studies. To conclude, the present work describes homeostatic regulation of trace elements in the brain, which, in absence of genetic mutations, is able to retain physiological levels even under conditions of reduced trace element supply to a certain extent. This is reflected by functionality of genomic stability maintenance mechanisms, illuminating the prioritization of the brain as vital organ. N2 - Als essentielle Mikronährstoffe spielen die Spurenelemente Kupfer, Eisen, Mangan, Selen und Zink eine wichtige Rolle für eine Vielzahl zellulärer Prozesse. Aufgrund dessen unterliegen ihre Konzentrationen in der Peripherie einer strengen Regulation. Die Aufrechterhaltung dieser Konzentrationen wird als Spurenelementhomöostase bezeichnet und beruht auf der Kombination verschiedener Mechanismen hinsichtlich ihrer Absorption, des zellulären und systemischen Transports, der Regulation von Speicher- und Effektorproteinen sowie ihrer jeweiligen Exkretion. Aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften überschneiden sich einige Funktionen der Spurenelemente. Beispielsweise ist hier die antioxidative Abwehr zu nennen, an welcher eine Vielzahl verschiedener antioxidativer Moleküle und Proteine beteiligt sind. Gleiches gilt für regulative Mechanismen, wodurch Spurenelemente unter Umständen ihre jeweiligen Homöostasen gegenseitig beeinflussen können. Um physiologische Bedingungen abzubilden, sollten Spurenelemente somit nicht isoliert betrachtet, sondern gemeinsam untersucht werden. Obwohl viele homöostatische Mechanismen bereits gut erforscht sind, werden für einige Elemente immer noch neue Stoffwechselwege identifiziert. Darüber hinaus sind auch die Zusammenhänge zwischen der Spurenelementaufnahme aus der Nahrung sowie dem Spurenelement- und Gesundheitsstatus noch nicht vollständig aufgeklärt. Im Zuge der aktuellen demografischen Entwicklung steigt zudem das Interesse daran, den Einfluss des Alterungsprozesses sowie bestimmter Erkrankungen zu untersuchen. In diesem Kontext wurde die Forschungsgruppe TraceAge gegründet, welche dazu beitragen soll, zum einen die homöostatische Regulation und zum anderen die Interaktionen essentieller Spurenelemente in gesunden und erkrankten älteren Menschen zu untersuchen. Hierbei werden einerseits humane Kohortenstudien beprobt, so dass Spurenelementprofile erstellt werden können. Darüber hinaus werden auch in vivo Modellorganismen verwendet, um zugrundeliegende molekulare Mechanismen zu erfassen. In murinen Fütterungsstudien erhielten Tiere unterschiedlicher Altersgruppen deshalb eine spurenelementreduzierte Diät. Um kognitive Beeinträchtigungen zu beachten, wie sie neben dem Altern auch bei neurodegenerativen Erkrankungen sowie bestimmten genetischen Mutationen, meist im Zusammenhang mit Spurenelementdishomöostasen, auftreten, konzentriert sich ein Projektbereich auf die Wechselwirkung von Spurenelementen im murinen Gehirn, wobei hier der Fokus auf das Cerebellum gelegt wurde. In diesem Zusammenhang wurden die Konzentrationen fünf essentieller Spurenelemente, Kupfer, Eisen, Mangan, Selen und Zink, mittels Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma in den Organen der Tiere quantifiziert, wodurch sich Unterschiede in der Priorität der Aufrechterhaltung von Spurenelementhomöostasen zwischen Gehirn und Leber aufzeigten. Eine moderate Verringerung der Spurenelementgehalte in der gefütterten Diät wirkte sich dabei besonders auf die Konzentrationen von cerebellärem Kupfer und Mangan aus. Bei weiterer Spurenelementreduktion sanken auch die Konzentrationen von cerebellärem Eisen und Selen. Im Vergleich zur Leber waren diese Abnahmen jedoch weniger ausgeprägt. Im Gegensatz dazu blieben die Zinkkonzentrationen in Leber und Gehirn unverändert. Untersuchungen in älteren Mäusen zeigten eine Akkumulation von Kupfer und Eisen im Cerebellum. Möglicherweise trägt dies durch deren Redoxeigenschaften zur Entstehung von oxidativem Stress bei. Oxidativer Stress wirkt sich auf eine Vielzahl zellulärer Bestandteile, wie Proteine und Lipide, aber auch auf die DNA, sowie auf den Ablauf von Zellvorgängen aus. Dabei sind einerseits direkte Einflüsse auf die strukturelle Integrität der DNA von Relevanz, andererseits auch indirekte Effekte, welche durch Mechanismen zur Aufrechterhaltung der genomischen Stabilität vermittelt werden. Dieses System beinhaltet die DNA-Schadensantwort, welche die Identifikation von DNA-Schäden und die Entscheidung über das weitere Schicksal der Zelle beinhaltet. Darüber hinaus ist diese für die Initiation der DNA-Reparatur verantwortlich, welche einen weiteren zentralen Mechanismus zur Instandhaltung genomischer Stabilität darstellt. Auch die Proteine der DNA-Reparaturwege nutzen Spurenelemente als Kofaktoren, worin die Hypothese zur Beeinträchtigung der Aufrechterhaltung der genomischen Stabilität unter Bedingungen einer inadäquaten Spurenelementversorgung begründet wird. Um diese Hypothese zu prüfen, wurden in der vorliegenden Arbeit diverse Methoden unter Anwendung von OECD-Richtlinien, der Anpassung existierender Versuchsvorschriften an die spezifischen Anforderungen von Cerebellumgewebe, sowie die Entwicklung neuer Methoden angewandt. Zur Einschätzung des Einflusses von Alter und Spurenelementversorgung aus der Diät auf verschiedene Endpunkte der genomischen Instabilität wurden insbesondere die DNA-Schädigungen und die DNA-Reparatur als molekulare Zielstrukturen analysiert. DNA-Schäden, primär DNA-Strangbrüche und oxidativ modifizierte DNA-Basen, wiesen dabei stabile, physiologische Level auf, die nicht durch Alter oder Spurenelementzufuhr verändert wurden. Um festzustellen, ob dies ein Resultat erhöhter Reparaturvorgänge ist, wurden zwei charakteristische Schritte der Basenexzisionsreparatur, DNA-Inzision und DNA-Ligation, näher untersucht. Es zeigte sich jedoch kein Einfluss auf die DNA-Reparatur einleitenden DNA-Glykosylasen sowie auf die DNA-Reparatur abschließenden DNA-Ligasen. Auch auf Genexpressionsebene wurden wichtige Gene der Proteine der genomischen Stabilität analysiert, welche die Ergebnisse proteinbezogener Studien widerspiegelten. Abschließend lässt sich somit feststellen, dass die Spurenelementhomöostase des Gehirns, selbst unter Bedingungen der defizienten Spurenelementzufuhr, streng reguliert ist. Dadurch können physiologische Spurenelementkonzentrationen bis zu einem gewissen Grad konstant gehalten werden. Dies spiegelt sich auch in der Funktionalität von Mechanismen zur Erhaltung genomischer Stabilität wider, welche die Priorität des Gehirns im Organismus unterstreicht. KW - ageing KW - cerebellum KW - DNA repair KW - genomic instability KW - trace elements KW - Alter KW - Cerebellum KW - DNA-Reparatur KW - genomische Instabilität KW - Spurenelemente Y1 - 2024 ER - TY - RPRT A1 - Siedler, Thomas A1 - Anger, Silke A1 - Christoph, Bernhard A1 - Galkiewicz, Agata Danuta A1 - Margaryan, Shushanik A1 - Peter, Frauke A1 - Sandner, Malte T1 - War, international spillovers, and adolescents BT - evidence from Russia’s invasion of Ukraine in 2022 T2 - Discussion paper series N2 - Using novel longitudinal data, this paper studies the short- and medium-term effects of Russia's invasion of Ukraine on February 24, 2022 on social trust of adolescents in Germany. Comparing adolescents who responded to our survey shortly before the start of the war with those who responded shortly after the conflict began and applying difference-in-differences (DiD) models over time, we find a significant decline in the outcome after the war started. These findings provide new evidence on how armed conflicts influence social trust and well-being among young people in a country not directly involved in the war. KW - war KW - trust KW - social capital KW - Russia’s invasion of Ukraine Y1 - 2024 UR - https://www.iza.org/publications/dp/16921/war-international-spillovers-and-adolescents-evidence-from-russias-invasion-of-ukraine-in-2022 SN - 2365-9793 VL - 16921 PB - IZA CY - Bonn ER - TY - JOUR A1 - Anger, Silke A1 - Christoph, Bernhard A1 - Galkiewicz, Agata A1 - Margaryan, Shushanik A1 - Peter, Frauke A1 - Sandner, Malte A1 - Siedler, Thomas T1 - War, international spillovers, and adolescents BT - evidence from Russia’s invasion of Ukraine in 2022 JF - Journal of Economic Behavior & Organization N2 - Using novel longitudinal data, this paper studies the short- and medium-term effects of Russia's invasion of Ukraine on February 24, 2022 on social trust of adolescents in Germany. Comparing adolescents who responded to our survey shortly before the start of the war with those who responded shortly after the conflict began and applying difference-in-differences (DiD) models over time, we find a significant decline in the outcome after the war started. These findings provide new evidence on how armed conflicts influence social trust and well-being among young people in a country not directly involved in the war. KW - war KW - trust KW - social capital KW - Russia’s invasion of Ukraine Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jebo.2024.03.009 SN - 0167-2681 SN - 1879-1751 VL - 224 SP - 181 EP - 193 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - THES A1 - Karakas, Esra T1 - High-resolution studies of epistasis in tomato metabolism T1 - Hochauflösende Studien zur Epistasierung des Tomatenstoffwechsels N2 - The inclusion of exotic germplasm serves as a crucial means to enhance allelic and consequently phenotypic diversity in inbred crop species. Such species have experienced a reduction in diversity due to artificial selection focused on a limited set of traits. The natural biodiversity within ecosystems presents an opportunity to explore various traits influencing plant survival, reproductive fitness and yield potential. In agricultural research, the study of wild species closely related to cultivated plants serves as a means to comprehend the genetic foundations of past domestication events and the polymorphisms essential for future breeding efforts to develop superior varieties. In order to examine the metabolic composition, pinpoint quantitative trait loci (QTL) and facilitate their resolution an extensive large-scale analysis of metabolic QTL (mQTL) was conducted on tomato backcross inbred lines (BILs) derived from a cross between the wild species S. pennellii (5240) incorporated into the background of S. lycopersicum cv. LEA determinate inbred which can be grown in open fields and cv. TOP indeterminate which can be grown in greenhouse conditions. A large number of mQTL associated with primary secondary and lipid metabolism in fruit were identified across the two BIL populations. Epistasis, the interactions between genes at different loci, has been an interest in molecular and quantitative genetics for many decades. The study of epistasis requires the analysis of very large populations with multiple independent genotypes that carry specific genomic regions. In order to understand the genetic basis of tomato fruit metabolism, I extended the work to investigate epistatic interactions of the genomic regions. In addition, two candidate genes were identified through quantitative trait loci underlying fruit-specific sucrose and jasmonic acid derivatives. Finally, in this study, I assessed the genetic framework of fruit metabolic traits with a high level of detail, utilizing the newly created Solanum pennellii (5240) backcrossed introgression lines (n=3000). This investigation resulted in the discovery of promising candidate loci associated with significant fruit quality traits, including those to the abundance of glutamic acid and aspartic acid crucial elements contributing to the development of acidity and flavors. N2 - Die Einbeziehung von exotischem Keimplasma ist ein wichtiges Mittel zur Verbesserung der allelischen und folglich auch der phänotypischen Vielfalt bei Inzuchtpflanzenarten. Bei diesen Arten hat die künstliche Selektion, die sich auf eine begrenzte Anzahl von Merkmalen konzentriert, zu einem Rückgang der Vielfalt geführt. Die natürliche Artenvielfalt in Ökosystemen bietet die Möglichkeit, verschiedene Merkmale zu erforschen, die das Überleben, die Reproduktionsfähigkeit und das Ertragspotenzial von Pflanzen beeinflussen. In der Agrarforschung dient die Untersuchung von Wildarten, die eng mit Kulturpflanzen verwandt sind, als Mittel zum Verständnis der genetischen Grundlagen vergangener Domestizierungsereignisse und der Polymorphismen, die für künftige Züchtungsbemühungen zur Entwicklung besserer Sorten wichtig sind. Um die metabolische Zusammensetzung zu untersuchen, quantitative Merkmalsloci (QTL) zu identifizieren und ihre Auflösung zu erleichtern, wurde eine umfangreiche Analyse metabolischer QTL (mQTL) an Tomaten-Rückkreuzungs-Inzuchtlinien (BILs) durchgeführt, die aus einer Kreuzung zwischen der Wildart S. pennellii (5240), die in den Hintergrund von S. lycopersicum cv. LEA determinate inbred, die im Freiland angebaut werden kann, und cv. TOP indeterminate, die unter Gewächshausbedingungen angebaut werden kann. In den beiden BIL-Populationen wurde eine große Anzahl von mQTL identifiziert, die mit dem primären Sekundär- und Lipidstoffwechsel in der Frucht in Verbindung stehen. Epistase, die Wechselwirkungen zwischen Genen an verschiedenen Loci, ist seit vielen Jahrzehnten ein Thema in der molekularen und quantitativen Genetik. Die Untersuchung der Epistase erfordert die Analyse sehr großer Populationen mit mehreren unabhängigen Genotypen, die bestimmte genomische Regionen tragen. Um die genetischen Grundlagen des Tomatenfruchtstoffwechsels zu verstehen, habe ich die Arbeit erweitert, um epistatische Interaktionen der genomischen Regionen zu untersuchen. Darüber hinaus wurden zwei Kandidatengene identifiziert, die über quantitative Merkmalsloci den fruchttypischen Saccharose- und Jasmonsäurederivaten zugrunde liegen. Schließlich habe ich in dieser Studie das genetische Gerüst der Fruchtstoffwechselmerkmale mit einem hohen Detaillierungsgrad bewertet, wobei ich die neu geschaffenen Solanum pennellii (5240) Rückkreuzungslinien (n=3000) verwendet habe. Diese Untersuchung führte zur Entdeckung vielversprechender Kandidatenloci, die mit bedeutenden Fruchtqualitätsmerkmalen assoziiert sind, einschließlich derjenigen, die mit der Fülle von Glutaminsäure und Asparaginsäure in Verbindung stehen - entscheidende Elemente, die zur Entwicklung von Säure und Aromen beitragen. KW - Epistasis KW - QTL mapping KW - metabolomics KW - backcross inbred line (BIL) KW - Epistase KW - QTL KW - Metabolomik KW - Rückkreuzungsinzuchtlinie (BIL) Y1 - 2024 ER - TY - CHAP A1 - Mucha, Anne A1 - Engels, James J. A1 - Whibley, Fred A1 - Uegaki, Wataru A1 - Wamsley, James C. A1 - Dawson, Virginia A1 - Gruzdeva, Anastasija A1 - Alhazova, Anna A1 - Golovnina, Anna A1 - Nasyrova, Regina A1 - Sadkovsky, Feudor A1 - Weingartz, Siena A1 - Hohaus, Vera A1 - Cisse, Ousmane A1 - Coppock, Elizabeth A1 - Agodio, Badiba Olivier A1 - Jenks, Peter A1 - Sande, Hannah A1 - Zimmermann, Malte A1 - Berezovskaya, Polina A1 - Chen, Sihwei A1 - Renans, Agata ED - Lecavelier des Etangs-Levallois, Jeanne ED - Geick, Niklas ED - Grubic, Mira ED - Bharadwaj, Prarthanaa ED - Zimmermann, Malte T1 - Proceedings of TripleA 10 BT - fieldwork perspectives on the semantics of African, Asian and Austronesian languages T2 - Proceedings of TripleA N2 - The TripleA workshop series was founded in 2014 by linguists from Potsdam and Tübingen with the aim of providing a platform for researchers that conduct theoretically-informed linguistic fieldwork on meaning. Its focus is particularly on languages that are under-represented in the current research landscape, including but not limited to languages of Africa, Asia, and Australia, hence TripleA. For its 10th anniversary, TripleA returned to the University of Potsdam on the 7-9th of June 2023. The programme included 21 talks dealing with no less than 22 different languages, including three invited talks given by Sihwei Chen (Academia Sinica), Jérémy Pasquereau (Laboratoire de Linguistique de Nantes, CNRS) and Agata Renans (Ruhr-Universität Bochum). Nine of these (invited or peer-reviewed) talks are featured in this volume. N2 - Die TripleA-Workshop-Reihe wurde 2014 von Linguisten aus Potsdam und Tübingen mit dem Ziel gegründet, eine Plattform für Forscherinnen und Forscher zu bieten, die theoretisch informierte Feldforschung zu sprachlicher Bedeutung betreiben. Der Fokus liegt insbesondere auf Sprachen, die in der aktuellen Forschungslandschaft unterrepräsentiert sind, einschließlich (aber nicht ausschließlich) auf Sprachen aus Afrika, Asien und Australien: daher der Name TripleA. Zu seinem 10-jährigen Bestehen kehrte TripleA vom 7. Bis 9. Juni 2023 an die Universität Potsdam zurück. Das Programm umfasste 21 Vorträge zu nicht weniger als 22 verschiedenen Sprachen, darunter drei eingeladene Vorträge von Sihwei Chen (Academia Sinica), Jérémy Pasquereau (Laboratoire de Linguistique de Nantes, CNRS) und Agata Renans (Ruhr-Universität Bochum). Neun dieser (eingeladenen oder begutachteten) Vorträge sind in diesem Band abgedruckt. KW - African languages KW - Asian languages KW - Austronesian languages KW - fieldwork KW - semantics KW - afrikanische Sprachen KW - asiatische Sprachen KW - austronesische Sprachen KW - Feldforschung KW - Semantik Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-647980 ER - TY - THES A1 - Mirzaee, Zohreh T1 - Ecology and phylogeny of Mantodea of Iran and adjacent areas N2 - Mantodea, commonly known as mantids, have captivated researchers owing to their enigmatic behavior and ecological significance. This order comprises a diverse array of predatory insects, boasting over 2,400 species globally and inhabiting a wide spectrum of ecosystems. In Iran, the mantid fauna displays remarkable diversity, yet numerous facets of this fauna remain poorly understood, with a significant dearth of systematic and ecological research. This substantial knowledge gap underscores the pressing need for a comprehensive study to advance our understanding of Mantodea in Iran and its neighboring regions. The principal objective of this investigation was to delve into the ecology and phylogeny of Mantodea within these areas. To accomplish this, our research efforts concentrated on three distinct genera within Iranian Mantodea. These genera were selected due to their limited existing knowledge base and feasibility for in-depth study. Our comprehensive methodology encompassed a multifaceted approach, integrating morphological analysis, molecular techniques, and ecological observations. Our research encompassed a comprehensive revision of the genus Holaptilon, resulting in the description of four previously unknown species. This extensive effort substantially advanced our understanding of the ecological roles played by Holaptilon and refined its systematic classification. Furthermore, our investigation into Nilomantis floweri expanded its known distribution range to include Iran. By conducting thorough biological assessments, genetic analyses, and ecological niche modeling, we obtained invaluable insights into distribution patterns and genetic diversity within this species. Additionally, our research provided a thorough comprehension of the life cycle, behaviors, and ecological niche modeling of Blepharopsis mendica, shedding new light on the distinctive characteristics of this mantid species. Moreover, we contributed essential knowledge about parasitoids that infect mantid ootheca, laying the foundation for future studies aimed at uncovering the intricate mechanisms governing ecological and evolutionary interactions between parasitoids and Mantodea. N2 - Mantodea, gemeinhin als Gottesanbeterinnen bekannt, haben Forscher aufgrund ihres rätselhaften Verhaltens und ihrer ökologischen Bedeutung in ihren Bann gezogen. Diese Ordnung umfasst eine Vielzahl räuberischer Insekten, von denen es weltweit über 2 400 Arten gibt und die ein breites Spektrum von Ökosystemen bewohnen. Im Iran weist die Gottesanbeterinnen-Fauna eine bemerkenswerte Vielfalt auf, doch zahlreiche Aspekte dieser Fauna sind nach wie vor nur unzureichend erforscht, und es besteht ein erheblicher Mangel an systematischen und ökologischen Untersuchungen. Diese beträchtliche Wissenslücke unterstreicht den dringenden Bedarf an einer umfassenden Studie, um unser Verständnis der Mantodea im Iran und den angrenzenden Regionen zu verbessern. Das Hauptziel dieser Untersuchung bestand darin, die Ökologie und Phylogenie der Mantodea in diesen Gebieten zu erforschen. Um dies zu erreichen, konzentrierten sich unsere Forschungsarbeiten auf drei verschiedene Gattungen innerhalb der iranischen Mantodea. Diese Gattungen wurden aufgrund ihrer begrenzten Wissensbasis und ihrer Eignung für eingehende Untersuchungen ausgewählt. Unsere umfassende Methodik umfasste einen vielschichtigen Ansatz, der morphologische Analysen, molekulare Techniken und ökologische Beobachtungen einbezog. Unsere Forschung umfasste eine umfassende Revision der Gattung Holaptilon, die zur Beschreibung von vier bisher unbekannten Arten führte. Diese umfangreichen Arbeiten haben unser Verständnis der ökologischen Rolle von Holaptilon wesentlich verbessert und die systematische Einordnung der Gattung verfeinert. Darüber hinaus konnten wir durch die Untersuchung von Nilomantis floweri ihr bekanntes Verbreitungsgebiet auf den Iran ausweiten. Durch gründliche biologische Untersuchungen, genetische Analysen und ökologische Nischenmodellierung erhielten wir unschätzbare Einblicke in die Verbreitungsmuster und die genetische Vielfalt dieser Art. Darüber hinaus lieferten unsere Forschungsarbeiten ein umfassendes Verständnis des Lebenszyklus, der Verhaltensweisen und der ökologischen Nischenmodellierung von Blepharopsis mendica und warfen ein neues Licht auf die besonderen Merkmale dieser Mantidenart. Darüber hinaus lieferten wir wichtige Erkenntnisse über Parasitoide, die Ootheken von Gottesanbeterinnen befallen, und legten damit den Grundstein für künftige Studien, die darauf abzielen, die komplizierten Mechanismen aufzudecken, die die ökologischen und evolutionären Wechselwirkungen zwischen Parasitoiden und Mantodea steuern. T2 - Ökologie und Phylogenie der Mantodea des Iran und angrenzender Gebiete KW - Mantodea KW - Ecology KW - Phylogeny KW - Mantodea KW - Ökologie KW - Phylogeni Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-652739 ER - TY - BOOK ED - Gunnarson, Logi ED - Mürbe, Ulrike ED - Weiß, Norman T1 - The human right to a dignified existence in an international context BT - legal and philosophical perspectives T3 - Schriften des MenschenRechtsZentrums der Universität Potsdam ; 46 N2 - In ihren Beiträgen verbinden die Autoren grundsätzliche philosophische Überlegungen zur grundlegenden Bedeutung von Menschenwürde für die Menschenrechte mit konkreteren Forderungen, wie mit der Befriedigung lebensnotwendiger Bedürfnisse umzugehen und was zur Beendigung von Armut notwendig ist. Ihre rechtlichen und politischen Argumente stützen sich auf jüngere Rechtsprechung regionaler Gerichtshöfe und internationaler Menschenrechtsorgane. Sie berufen sich auf die Verpflichtungsdimensionen der Menschenrechte und fragen nach der Verantwortlichkeit für deren Umsetzung. Die Autorinnen kommen aus Universitäten in Deutschland, der Schweiz, den Niederlanden und dem Vereinigten Königreich. Y1 - 2019 SN - 978-3-84875-812-8 PB - Nomos CY - Baden-Baden ER - TY - THES A1 - Kuhrts, Lucas T1 - The effect of Polycations on the Formation of Magnetite Nanoparticles N2 - Nanoparticles of magnetite (Fe3O4) are envisioned to find used in diverse applications, ranging from magnetic data storage, inks, ferrofluids as well as in magnetic resonance imaging, drug delivery, and hyperthermia cancer treatment. Their magnetic properties strongly depend on their size and morphology, two properties that can be synthetically controlled. Achieving appropriate control under soft chemical conditions has so far remained a challenging endeavor. One proven way of exerting this desired control has been using a biomimetic approach that emulates the proteome of magnetotactic bacteria by adding poly-L-arginine in the co- precipitation of ferrous and ferric chloride. The objective of the work presented here is to understand the impact of this polycation on the formation mechanism of magnetite and, through rational design, to enhance the control we can exert on magnetite nanoparticle size and morphology. We developed a SAXS setup to temporally and structurally resolve the formation of magnetite in the presence of poly-L-arginine in situ. Using analytical scattering models, we were able to separate the scattering contribution of a low-density 5 nm iron structure from the contribution of the growing nanoparticles. We identified that the low-density iron structure is a metastable precursor to the magnetite particles and that it is electrostatically stabilized by poly-L-arginine. In a process analogous to biomineralization, the presence of the charged macromolecule thus shifts the reaction mechanism from a thermodynamically controlled one to a kinetically controlled one. We identify this shift in reactions mechanism as the cornerstone of the proposed mechanism and as the crucial step in the paradigm of this extraordinary nanoparticle morphology and size control. Based on SAXS data, theoretical considerations suggest that an observed morphological transition between spherical, solid, and sub-structured mesocrystalline magnetite nanoparticles is induced through a pH-driven change in the wettability of the nanoparticle surface. With these results, we further demonstrate that SAXS can be an invaluable tool for investigating nanoparticle formation. We were able to change particle morphology from spherically solid particles to sub-structured mesocrystals merely by changing the precipitation pH. Improving the synthesis sustainability by substituting poly-L-arginine with renewable, polysaccharide-based polycations produced at the metric ton scale, we demonstrated that the ability to alter the reaction mechanism of magnetite can be generically attributed to the presence of polycations. Through meticulous analysis and the understanding of the formation mechanism, we were able to exert precise control over particle size and morphology, by adapting crucial synthesis parameters. We were thus able to grow mesocrystals up to 200 nm and solid nanocrystals of 100 nm by adding virtually any strong polycation. We further found a way to produce stable single domain magnetite at only slightly increased alkalinity, as magnetotactic bacteria do it. Thus through the understanding of the biological system, the consecutive biomimetic synthesis of magnetite and the following understanding of the mechanism involved in the in vitro synthesis, we managed to improve the synthetic control over the co-precipitation of magnetite, coming close biomineralization of magnetite in magnetotactic bacteria. Polyanions, in both natural as well as in synthetic systems, have been in the spotlight of recent research, yet our work shows the pivotal influence polycations have on the nucleation of magnetite. This work will contribute significantly to our ability to tailor magnetite nanoparticle size and morphology; in addition, we presume it will provide us with a model system for studying biomineralization of magnetite in vitro, putting the spotlight on the important influence of polycations, which have not had the scientific attention they deserve. T2 - Der Effekt von Polykationen auf die Bildung von Magnetitnanopartikeln KW - Mechanism KW - Nanoparticle KW - SAXS KW - Biomimetic KW - Magnetite Y1 - CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Schneider, Angie T1 - End-of-life and terminal carefor minors under German law JF - Culture and law : multidisciplinary cross-fertilization of views on the end of life Y1 - SN - 978-3-7489-2127-1 SN - 978-3-8487-7731-0 SP - 79 EP - 89 PB - Nomos CY - Baden-Baden ER - TY - CHAP A1 - Verwiebe, Roland A1 - Wiesböck, Laura A1 - Reinprecht, Christoph A1 - Haindorfer, Raimund ED - Zaun, Natascha ED - Roos, Christof T1 - The economic crisis as a driver of cross-border labour mobility? BT - a multi-method perspective on the case of the Central European Region T2 - The Global Economic Crisis and Migration Y1 - 2018 SN - 978-0-367-32192-5 VL - 2019 SP - 133 EP - 149 PB - Routledge CY - London, New York ER - TY - GEN A1 - Püschel, Gerhard Paul A1 - Klauder, Julia A1 - Henkel-Oberländer, Janin T1 - Macrophages, Low-Grade Inflammation, Insulin Resistance and Hyperinsulinemia: A Mutual Ambiguous Relationship in the Development of Metabolic Diseases T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Metabolic derangement with poor glycemic control accompanying overweight and obesity is associated with chronic low-grade inflammation and hyperinsulinemia. Macrophages, which present a very heterogeneous population of cells, play a key role in the maintenance of normal tissue homeostasis, but functional alterations in the resident macrophage pool as well as newly recruited monocyte-derived macrophages are important drivers in the development of low-grade inflammation. While metabolic dysfunction, insulin resistance and tissue damage may trigger or advance pro-inflammatory responses in macrophages, the inflammation itself contributes to the development of insulin resistance and the resulting hyperinsulinemia. Macrophages express insulin receptors whose downstream signaling networks share a number of knots with the signaling pathways of pattern recognition and cytokine receptors, which shape macrophage polarity. The shared knots allow insulin to enhance or attenuate both pro-inflammatory and anti-inflammatory macrophage responses. This supposedly physiological function may be impaired by hyperinsulinemia or insulin resistance in macrophages. This review discusses the mutual ambiguous relationship of low-grade inflammation, insulin resistance, hyperinsulinemia and the insulin-dependent modulation of macrophage activity with a focus on adipose tissue and liver. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1279 KW - NAFLD/MAFLD KW - type 2 diabetes KW - obesity KW - vicious cycle KW - TLR signaling KW - M1/M2 differentiation KW - Akt pathway Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-570106 SN - 1866-8372 IS - 1279 SP - 1 EP - 30 ER - TY - CHAP A1 - Kohler, Ulrich ED - Michalos, Alex C. T1 - European Quality of Life Survey T2 - Encyclopedia of Quality of Life and Well-Being Research Y1 - 2014 SN - 978-94-007-0752-8 SN - 978-94-007-0753-5 U6 - https://doi.org/10.1007/978-94-007-0753-5_939 SP - 2014 EP - 2017 PB - Springer CY - Dordrecht ER - TY - THES A1 - Seibert, Tanja Stefanie T1 - The T6P pathway in Solanum tuberosum BT - investigating the link between sugar signaling and developmental transitions Y1 - 2018 ER - TY - THES A1 - Matic, Aleksandar T1 - Myrcene to materials BT - Synthesis of bio-based materials for different applications Y1 - ER - TY - THES A1 - Karimi, Marzieh T1 - Mechanical properties of vesicle membranes in asymmetric buffer conditions Y1 - ER - TY - THES A1 - Kar, Manaswita T1 - Energy band gap tuning of halide perovskite materials from first principles N2 - Solar cells based on hybrid perovskites materials have become significantly important among the third generation photovoltaics over the last few years. The first solid state solar cell was reported in 2012. Over the years, the power conversion efficiencies of these devices have increased at a tremendous pace and this has made the perovskite solar cell devices a serious competitor in the well-established market of thin-film and wafer technologies. Over time, a large number of articles on this topic has been published in peer-reviewed journals. The presence of lead in the most efficient hybrid perovskite materials have raised questions about the possible toxicity of these devices and the extent of their environmental impact. Therefore, a lot of research has been devoted to finding alternative perovskite materials with similar or even better opto-electronic properties. An alternative strategy to improve the efficiency of thin film solar cells is to build efficient tandem cells by combining two or more perovskite materials with specifically tailored band gaps. The first step towards the development of perovskite-only tandem solar cells is to identify complementary hybrid perovskite materials with specific band gaps that maximize the efficiency of tandem solar cells. The optimal set of optical gaps for a tandem structure made of two materials is 1.9 eV and 1.0 eV. Since the electronic properties of hybrid perovskites are known to be strongly dependent on the composition and distortion of the crystal lattice, strong focus has been made towards the structure optimisation as well as the calculation of the energy band gaps of the materials using density functional theory (DFT). In an attempt to study the structure-property relationship of these perovskite materials and to find novel perovskite materials for future applications, researchers have employed computational screening procedures to study a large range of these materials by systematic replacement of the cations and anions from the prototypical perovskite. Density functional theory in particular is used as a theoretical tool, because of it’s precision to determine the properties of materials and also it’s computational viability in dealing with complex systems. In this thesis, the main focus is to do a systematic screening of the perovskite materials, of the composition ABX3 again by replacing the A-site, B-site and the X-site elements to find novel materials with band gaps suitable for application in tandem solar cells. As a first step towards contributing to this vibrant field of research, a high-throughput computational screening has been performed by replacing the metal and the halogen in the conventional CH3NH3PbI3 perovskites with homovalent metals and halogens to find materials in the desired range of band gaps that has already been mentioned earlier. This is achieved by performing a geometry optimisation on all the simulated structures followed by calculating their energy band gaps at the semilocal and the hybrid levels of theory. However, it is well known that the rotation of the organic cation CH3NH3 hinders the stability of these devices by the formation of hydrogen bonds between the hydrogen atoms of the cation and the halogens. This causes the materials to degrade under normal temperature and pressure conditions. As an attempt to prevent these devices from being unstable, a next step has been taken where the CH3NH3 cation has been replaced by inorganic cations of similar ionic radius. This is followed by another thorough screening, similar to the previous step. The stability of the materials has been determined by using the empirical Goldschmidt tolerance factor. As a last part of the thesis, a small proportion of the inorganic cation is mixed with CH3NH3 in order to form mixed-halide perovskites. These structures are optimised and their band gaps are calculated using density functional theory in order to predict materials suitable for single junction as well as tandem solar cell devices. It is expected that the contribution made through this thesis will be helpful for the progress of perovskite solar cells in terms of efficiencies and will also allow the community to explore the different properties these materials for further progress and development. KW - Solar cells KW - Perovskites KW - Density functional theory KW - hybrid KW - inorganic Y1 - ER - TY - GEN A1 - Haase, Jennifer A1 - Hanel, Paul H. P. T1 - Priming creativity: Doing math reduces creativity and happiness whereas playing short online games enhance them T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Reihe N2 - Creative thinking is an indispensable cognitive skill that is becoming increasingly important. In the present research, we tested the impact of games on creativity and emotions in a between-subject online experiment with four conditions (N = 658). (1) participants played a simple puzzle game that allowed many solutions (priming divergent thinking); (2) participants played a short game that required one fitting solution (priming convergent thinking); (3) participants performed mental arithmetic; (4) passive control condition. Results show that divergent and convergent creativity were higher after playing games and lower after mental arithmetic. Positive emotions did not function as a mediator, even though they were also heightened after playing the games and lower after mental arithmetic. However, contrary to previous research, we found no direct effect of emotions, creative self-efficacy, and growth- vs. fixed on creative performance. We discuss practical implications for digital learning and application settings. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Reihe - 154 KW - creativity KW - priming KW - enhancement KW - math KW - games KW - happiness Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-585909 SN - 1867-5808 IS - 154 ER - TY - GEN A1 - Huber, Matthias A1 - Lezius, Susanne A1 - Reibis, Rona Katharina A1 - Treszl, Andras A1 - Kujawinska, Dorota A1 - Jakob, Stefanie A1 - Wegscheider, Karl A1 - Völler, Heinz A1 - Kreutz, Reinhold T1 - A single nucleotide polymorphism near the CYP17A1 gene is associated with left ventricular mass in hypertensive patients under pharmacotherapy N2 - Cytochrome P450 17A1 (CYP17A1) catalyses the formation and metabolism of steroid hormones. They are involved in blood pressure (BP) regulation and in the pathogenesis of left ventricular hypertrophy. Therefore, altered function of CYP17A1 due to genetic variants may influence BP and left ventricular mass. Notably, genome wide association studies supported the role of this enzyme in BP control. Against this background, we investigated associations between single nucleotide polymorphisms (SNPs) in or nearby the CYP17A1 gene with BP and left ventricular mass in patients with arterial hypertension and associated cardiovascular organ damage treated according to guidelines. Patients (n = 1007, mean age 58.0 ± 9.8 years, 83% men) with arterial hypertension and cardiac left ventricular ejection fraction (LVEF) ≥40% were enrolled in the study. Cardiac parameters of left ventricular mass, geometry and function were determined by echocardiography. The cohort comprised patients with coronary heart disease (n = 823; 81.7%) and myocardial infarction (n = 545; 54.1%) with a mean LVEF of 59.9% ± 9.3%. The mean left ventricular mass index (LVMI) was 52.1 ± 21.2 g/m2.7 and 485 (48.2%) patients had left ventricular hypertrophy. There was no significant association of any investigated SNP (rs619824, rs743572, rs1004467, rs11191548, rs17115100) with mean 24 h systolic or diastolic BP. However, carriers of the rs11191548 C allele demonstrated a 7% increase in LVMI (95% CI: 1%–12%, p = 0.017) compared to non-carriers. The CYP17A1 polymorphism rs11191548 demonstrated a significant association with LVMI in patients with arterial hypertension and preserved LVEF. Thus, CYP17A1 may contribute to cardiac hypertrophy in this clinical condition. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 333 KW - clinical study KW - genetics KW - heart KW - hypertension KW - cytochrome P450 17A1 (Cyp17A1) Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-400074 ER - TY - GEN A1 - Teshebaeva, Kanayim A1 - Roessner, Sigrid A1 - Echtler, Helmut Peter A1 - Motagh, Mahdi A1 - Wetzel, Hans-Ulrich A1 - Molodbekov, Bolot T1 - ALOS/PALSAR InSAR time-series analysis for detecting very slow-moving landslides in Southern Kyrgyzstan N2 - This study focuses on evaluating the potential of ALOS/PALSAR time-series data to analyze the activation of deep-seated landslides in the foothill zone of the high mountain Alai range in the southern Tien Shan (Kyrgyzstan). Most previous field-based landslide investigations have revealed that many landslides have indicators for ongoing slow movements in the form of migrating and newly developing cracks. L-band ALOS/PALSAR data for the period between 2007 and 2010 are available for the 484 km2 area in this study. We analyzed these data using the Small Baseline Subset (SBAS) time-series technique to assess the surface deformation related to the activation of landslides. We observed up to ±17 mm/year of LOS velocity deformation rates, which were projected along the local steepest slope and resulted in velocity rates of up to −63 mm/year. The obtained rates indicate very slow movement of the deep-seated landslides during the observation time. We also compared these movements with precipitation and earthquake records. The results suggest that the deformation peaks correlate with rainfall in the 3 preceding months and with an earthquake event. Overall, the results of this study indicated the great potential of L-band InSAR time series analysis for efficient spatiotemporal identification and monitoring of slope activations in this region of high landslide activity in Southern Kyrgyzstan. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 344 KW - interferometric SAR (InSAR) KW - small baseline subset (SBAS) KW - time-series KW - ALOS/PALSAR KW - deep seated landslide KW - very slow moving landslide Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-400083 ER - TY - THES A1 - Goa, Yang T1 - Chloroplast translational regulation during acclimation to low temperature and impact of knockouts of non-essential chloroplast tRNAs on ribosome behavior Y1 - ER - TY - THES A1 - Günther, Erika T1 - Intracellular processes in magnetotactic bacteria studied by optical tools Y1 - ER - TY - THES A1 - Trifonov, Stefan T1 - Diving Deeper into the Activities and Goals in the Entrepreneurial Process of Internet-enabled Startups T2 - an activity-based Perspective in the Context of Accelerator Programs Y1 - ER - TY - CHAP A1 - Fitzi, Gregor T1 - Populism : an ideal-typical assessment T2 - Populism and the crisis of democracy. Volume 1. Concepts and theory Y1 - 2019 SN - 978-1-138-09136-8 SP - 47 EP - 61 PB - Routledge CY - London ER - TY - CHAP A1 - Turner, Bryan S. T1 - Trump, religion and populism T2 - Populism and the crisis of democracy. Volume 3. Migration, gender and religion Y1 - 2019 SN - 978-1-138-09138-2 SP - 168 EP - 179 PB - Routledge CY - London ER - TY - THES A1 - Coleman Mac Gregor of Inneregny, Verena T1 - Cell-autonomous and cell-non-autonomous adaptation to skeletal muscle mitochondrial stress Y1 - 2018 ER - TY - BOOK A1 - Abedjan, Ziawasch A1 - Golab, Lukasz A1 - Naumann, Felix A1 - Papenbrock, Thorsten T1 - Data Profiling T3 - Synthesis lectures on data management, 52 Y1 - 2019 SN - 978-1-68173-446-0 PB - Morgan & Claypool Publishers CY - San Rafael ER - TY - THES A1 - Gulati, Sneha T1 - Impact of individual and combined abiotic and biotic stress on plant performance and bacterial root microbiota of tomato N2 - Nutzpflanzen sind zunehmend mit sowohl individuellem als auch kombiniertem abiotischem und biotischem Stress konfrontiert, die Wachstum und Ertrag stark beeinträchtigen. Pflanzen sind mit einer großen Anzahl an Mikroorganismen assoziiert, die sowohl nützlich als auch pathogen wirken können. Aufgrund der positiven Wirkung von nützlichen Mikroorganismen auf Wachstum und Gesundheit von Pflanzen ist dieses Potenzial in nachhaltigen Pflanzenproduktionssystemen zu nutzen. Kenntnisse darüber, wie individueller und kombinierter Stress die Leistung der Pflanze einschließlich deren Mikrobiom beeinflussen, sind derzeit begrenzt. Es stellt sich daher die Frage, wie abiotische Bedingungen (Salzstress, Trockenheit) insbesondere in Kombination mit biotischem Stress (Verticillium dahliae, Fusarium oxysporum) die Mikrobiota der Wurzel beeinflussen und dies die Leistung der Pflanze. Ziel dieser Arbeit war es, das Verständnis der Auswirkungen von individuellem und kombiniertem biotischem und abiotischem Stress auf die endophytische Mikrobiota der Wurzel und die Leistung der Pflanze zu verbessern. Die Untersuchungen erfolgen an der wirtschaftlich bedeutenden gartenbaulichen Kultur Tomate. Die Struktur der bakteriellen endophytischen Mikrobiota der Tomatenwurzel in Abhängigkeit von individuellem und kombiniertem abiotischem und biotischem Stress wurde mit kulturunabhängigen und -abhängigen Methoden analysiert. Die Ergebnisse der Analysen mittels beider Methoden zeigen, dass sowohl abiotische als auch biotische Stressbedingungen signifikant die Struktur der endophytischen Mikrobiota der Wurzel verändern und sich dies auf die Produktivität der Pflanze auswirkt. Insgesamt wurden 683 kultivierbare bakterielle Endophyten hinsichtlich ihrer pflanzenwachstumsfördernden (PGP) Eigenschaften in in vitro und in vivo charakterisiert. Im Ergebnis kulturabhängiger Analysen wurden Endophyten mit wiederholt positiver Wirkung auf das Pflanzenwachstum von Tomate unter individuellem und kombiniertem abiotischen und biotischen Stress selektiert. Die Behandlung von Pflanzen mit diesen nützlichen Mikroorganismen reduzierte den negativen Einfluss von Stress auf das Pflanzenwachstum. Im Weiteren können diese nützlichen Mikroorganismen zu Produkten für die Nutzung in nachhaltigen Pflanzensystemen entwickelt werden. Dazu sind jedoch weitere Untersuchungen insbesondere unter Feldbedingungen notwendig. Zukünftige Arbeiten sollten sich zudem auf die Verbesserung des Verständnisses der Funktionen von Endophyten in der Wurzel konzentrieren. Diese Kenntnisse könnten die Entwicklung neuer Strategien für den Pflanzenschutz unterstützen. N2 - Recently crops encounter an increased number of individual and combined abiotic and biotic stress, which severely affect their growth and yield. Plants are associated with a large number of microorganisms including beneficial as well as pathogenic microorganisms. The interaction of plants with beneficial microorganisms can exert a substantial impact on plant growth and health and their potential can be utilized in sustainable plant production systems. Currently, climate change will increase the impact of stress on crops which will more likely be exposed to combined abiotic and biotic stress. At present, knowledge on how abiotic and biotic stress and the combination of both stresses affect the plant performance and the microbiome is limited. Soil-borne pathogens are responsible for relevant economic losses and are difficult to control. The root bacterial endophytes have shown potential in alleviating stress on plants and improving crop yield and quality. This raises the question how individual abiotic stress like salinity (ionic) and drought (osmotic) and the combination with biotic stress (Verticillium dahliae or Fusarium oxysporum) affects the root microbiota and thus the performance of the plant. Therefore, the goal of this thesis was to improve the understanding of the impact of individual and combined biotic and abiotic stress especially the endophytic root microbiota and thus plant performance. The work is focused on the economically important horticultural crop tomato. The bacterial rootendophytes of tomato plants exposed to individual and combined abiotic and biotic stress was studied with culture-independent and culture-dependent methods. Bacterial root endophytes obtained from tomato roots exposed to individual and combined stress were characterized for their traits that are beneficial to plant growth and health in in vitro and in vivo assays. Finally, the efficacy of selected endophytes in alleviating individual and combined abiotic and biotic stress in tomato plants was assessed. Furthermore, stress conditions can alter the composition of root exudates and volatiles, which may in turn affect the root microbiota assembly. Therefore, the volatile profiles of healthy and pathogen (F. oxysporum) infected tomato roots grown in soil was investigated. A soil olfactometer was established to study the impact of root volatiles of healthy and infected tomato on migration of applied beneficial bacteria. The results of tomato characteristics (plant growth, photosynthesis rate) confirmed the negative effect of individual abiotic and biotic stress reported in other studies. However, the response of combined abiotic stress with biotic stress on plant growth varied depending on the type of combined stress.. For instance, a significant higher negative impact on plant growth was observed when tomato plants were cultivated under ionic stress and infected with F. oxysporum. No additional negative effect on plant growth was observed when tomato was infected with V. dahliae. Both culture-dependent and cultureindependent analyses of the root microbiota revealed that individual and combined abiotic and biotic stress alter the root microbiota structure and diversity of tomato. A significantly lower number of cultivable root endophytes was obtained from roots exposed to ionic stress. 16S rRNA amplicon analysis revealed a stronger impact on the diversity of root-associated bacteria in comparison to biotic stress. The endophytes were characterized as member of the phyla Proteobacteria, Actinobacteria and Firmicutes, and members of Bacteriodetes were only detected by culture-independent approach. A total of 683 cultivable bacterial endophytes were characterized using various in vitro and in vivo plant growth-promoting (PGP) assays. As expected, the highest number of root endophytes with tolerance to ionic stress were obtained from tomato roots exposed to ionic stress. Comparably, a high percentage of root endophytes isolated from roots exposed to osmotic were tolerant to osmotic stress showing that the environment affects the selection of microorganisms by the plant. Interestingly, endopyhtes obtained from roots exposed to abiotic stress showed no traits related to plant growth promotion. Based on in vivo and in vitro traits, five selected endophytes were able to alleviate abiotic and biotic stress on plants. These endophytes were obtained from tomato roots infected with V. dahliae. The blend of root emitted volatiles also differed between healthy and F. oxysporum infected tomato plants. The olfactometer setup results highlighted that root volatiles were involved in attraction of bacteria to the plant roots and beneficial bacteria were observed to migrate towards both, diseased and healthy plants in comparable density. It is proposed that root volatiles from healthy and pathogen infected plants not only work as signals but are also used as an energy source for the rhizosphere bacteria. Concluding, the results of this study indicate that abiotic and biotic stress altered the bacterial rootendophytes and thus affects plant performance. The treatment of plants with beneficial microorganisms reduced the negative impact of stress conditions on plant performance. However, more studies using the selected isolates must be performed in the field for drawing inferences on the efficacy of the selected bacterial isolates in ameliorating the effect of abiotic and biotic stress in plants. The extensive isolate collection will serve as a basis for conducting investigations of root-associated bacteria on plant performance. This is important for the development of new plant protection strategies. KW - F. oxysporum KW - V. dahliae KW - root volatiles KW - root microbiota KW - plant-microbe interaction KW - tomato(Solanum lycopersicum) Y1 - 2020 CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Mumm, Rebekka T1 - Eat and you should grow BT - nutritional and social influence on height in children and adolescents Y1 - ER - TY - THES A1 - Colangeli, Pierluigi T1 - From pond metacommunities to life in a droplet BT - causes and consequences of movement in zooplankton Y1 - ER - TY - THES A1 - Hüttel, Alexandra T1 - The role of human values in sustainable consumption Y1 - ER - TY - THES A1 - Frede, Katja T1 - Light-modulated biosynthesis of carotenoids in Brassica rapa ssp. chinensis and the activation of Nrf2 by lutein in human retinal pigment epithelial cells Y1 - 2018 ER - TY - JFULL ED - Kosta, Peter ED - Haßler, Gerda ED - Kosta, Peter ED - Haßler, Gerda ED - Radeva-Bork, Teodora ED - Schürcks, Lilia ED - Thielemann, Nadine ED - Warditz, Vladislava Maria T1 - Potsdam linguistic investigations T2 - Potsdamer linguistische Untersuchungen T2 - Recherches linguistiques à Potsdam Y1 - 2007 SN - 1862-524X PB - Lang CY - Berlin ; Bern ; Wien ER - TY - THES A1 - Rohn, Isabelle T1 - Food-relevant selenium species BT - toxic and ameliorative roles in vivo and in vitro Y1 - ER - TY - BOOK A1 - Rauschenbach, Sina T1 - Judaism for Christians BT - Menasseh ben Israel (1604-1657) T3 - Lexington Studies in Modern Jewish History, Historiography, and Memory Y1 - 2019 SN - 978-1-4985-7296-5 SN - 978-1-4985-7297-2 PB - Lexington Books CY - Lanham, Boulder, New York, London ER - TY - JFULL T1 - KFG Working Paper Series Y1 - UR - http://www.kfg-intlaw.de/Publications/working_papers.php?ID=1 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:517-series-939 SN - 2509-3770 SN - 2509-3762 N1 - No. 1 im Oktober 2016 erschienen CY - Berlin ER - TY - THES A1 - Mitrova, Biljana T1 - Bioelectrochemical investigation of E. coli TMAO reductase and R. capsulatus formate dehydrogenase BT - From small to complex molybdoenzymes Y1 - ER - TY - RPRT A1 - Faber, Eike A1 - Tipold, Marc T1 - Justice carved into the body BT - Maiming corporal punishments in the pre-modern world Y1 - 2022 CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Mahmoudi, Mahdi Hedayat T1 - New applications of the edge calculus Y1 - ER - TY - GEN A1 - Sariati, Dorsaf A1 - Hammami, Raouf A1 - Zouhal, Hassane A1 - Clark, Cain Craig Truman A1 - Nebigh, Ammar A1 - Chtara, Moktar A1 - Chortane, Sabri Gaied A1 - Hackney, Anthony C. A1 - Souissi, Nizar A1 - Granacher, Urs A1 - Ben Ounis, Omar T1 - Improvement of Physical Performance Following a 6 Week Change-of-Direction Training Program in Elite Youth Soccer Players of Different Maturity Levels T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe N2 - Background: Change-of-direction (CoD) is a necessary physical ability of a field sport and may vary in youth players according to their maturation status. Objectives: The aim of this study is: to compare the effectiveness of a 6-week CoD training intervention on dynamic balance (CS-YBT), horizontal jump (5JT), speed (10 and 30-m linear sprint times), CoD with (15 m-CoD + B) and without (15 m-CoD) the ball, in youth male soccer players at different levels of maturity [pre- and post-peak height velocity (PHV)]. Materials and Methods: Thirty elite male youth soccer players aged 10–17 years from the Tunisian first division participated in this study. The players were divided into pre- (G1, n = 15) and post-PHV (G2, n = 15) groups. Both groups completed a similar 6-week training program with two sessions per week of four CoD exercises. All players completed the following tests before and after intervention: CS-YBT; 5 JT; 10, 30, and 15 m-CoD; and 15 m-CoD + B, and data were analyzed using ANCOVA. Results: All 30 players completed the study according to the study design and methodology. Adherence rate was 100% across all groups, and no training or test-related injuries were reported. Pre-PHV and post-PHV groups showed significant amelioration post-intervention for all dependent variables (after test > before test; p < 0.01, d = 0.09–1.51). ANOVA revealed a significant group × time interaction only for CS-YBT (F = 4.45; p < 0.04; η2 = 0.14), 5JT (F = 6.39; p < 0.02; η2 = 0.18), and 15 m-CoD (F = 7.88; p < 0.01; η2 = 0.22). CS-YBT, 5JT, and 15 m-CoD improved significantly in the post-PHV group (+ 4.56%, effect size = 1.51; + 4.51%, effect size = 1.05; and -3.08%, effect size = 0.51, respectively), more than the pre-PHV group (+ 2.77%, effect size = 0.85; + 2.91%, effect size = 0.54; and -1.56%, effect size = 0.20, respectively). Conclusion: The CoD training program improved balance, horizontal jump, and CoD without the ball in male preadolescent and adolescent soccer players, and this improvement was greater in the post-PHV players. The maturity status of the athletes should be considered when programming CoD training for soccer players. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 742 KW - youth soccer KW - peak height velocity KW - change of direction speed KW - training adaptation KW - football Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-541019 SN - 1866-8364 SP - 1 EP - 8 PB - Universität Potsdam CY - Potsdam ER - TY - CHAP A1 - Batzel, Katharina A1 - Baum, Katharina T1 - Exploring information flow on twitter: social network analysis on gender-specific sedicine T2 - AMCIS Proceedings 2022 N2 - To date, sex and gender differences play only a minor role in medical research and practice, thereby putting individuals’ health at risk. Gender-specific medicine, or the practice of taking these differences into account when conducting research and treating patients so far is being discussed primarily by experts. With people increasingly using social media such as Twitter for sharing and searching for health-related information online, Twitter can potentially educate about gender-specific medicine. However, little is known about the information circulation and the structure of interactions on the Twitter network discussing this topic. Results of a network analysis show that the network exhibits a community-structure, with information exchange being limited and concentrated in silos. This indicates that there is untapped potential for acquiring new information by users through interacting with individuals outside their community. Public health officials may benefit from this insight and tailor online campaigns to enhance awareness on gender-specific medicine. Y1 - 2022 SN - 978-1-958200-00-1 IS - 1548 PB - AIS CY - Atlanta ER - TY - GEN A1 - Hammami, Raouf A1 - Chaabene, Helmi A1 - Kharrat, Fatma A1 - Werfelli, Hanen A1 - Duncan, Michael A1 - Rebai, Haithem A1 - Granacher, Urs T1 - Acute effects of different balance exercise types on selected measures of physical fitness in youth female volleyball players T2 - Postprints der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe N2 - Background Earlier studies have shown that balance training (BT) has the potential to induce performance enhancements in selected components of physical fitness (i.e., balance, muscle strength, power, speed). While there is ample evidence on the long-term effects of BT on components of physical fitness in youth, less is known on the short-term or acute effects of single BT sessions on selected measures of physical fitness. Objective To examine the acute effects of different balance exercise types on balance, change-of-direction (CoD) speed, and jump performance in youth female volleyball players. Methods Eleven female players aged 14 years participated in this study. Three types of balance exercises (i.e., anterior, posterolateral, rotational type) were conducted in randomized order. For each exercise, 3 sets including 5 repetitions were performed. Before and after the performance of the balance exercises, participants were tested for their static balance (center of pressure surface area [CoP SA] and velocity [CoP V]) on foam and firm surfaces, CoD speed (T-Half test), and vertical jump height (countermovement jump [CMJ] height). A 3 (condition: anterior, mediolateral, rotational balance exercise type) × 2 (time: pre, post) analysis of variance was computed with repeated measures on time. Results Findings showed no significant condition × time interactions for all outcome measures (p > 0.05). However, there were small main effects of time for CoP SA on firm and foam surfaces (both d = 0.38; all p < 0.05) with no effect for CoP V on both surface conditions (p > 0.05). For CoD speed, findings showed a large main effect of time (d = 0.91; p < 0.001). However, for CMJ height, no main effect of time was observed (p > 0.05). Conclusions Overall, our results indicated small-to-large changes in balance and CoD speed performances but not in CMJ height in youth female volleyball players, regardless of the balance exercise type. Accordingly, it is recommended to regularly integrate balance exercises before the performance of sport-specific training to optimize performance development in youth female volleyball players. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 713 KW - Postural stability KW - Conditioning activity KW - Short‐term effect KW - Team sports KW - Youth Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-517477 SN - 1866-8364 IS - 713 ER - TY - THES A1 - Feil, Hauke T1 - God, bad, or ugly: Does it really matter? BT - Unterstanding the linkage between the performance of development projects and the recipient country's policy and institutional environment N2 - Each year, donor countries spend billions of Euros on development cooperation. Not surprisingly, a large strand of research has emerged which examines the impact of development cooperation. A sub-discipline within this strand of the literature deals with the question of whether the impact or effectiveness of development cooperation depends on the quality of the recipient country's policy and institutional environment. Over hundreds of studies have assessed this question at the macro level. In so doing, most of these studies test whether a potential effect of aid on the growth of a recipient country’s gross domestic product (GDP) is conditional on the country's policy and institutional environment. However, even after decades of research and hundreds of studies, no conclusive result has been found. One of the main reasons for the inconclusive state of the literature is that most macro-level studies have to deal with a high risk of endogeneity, treat aid as nothing but a pure income transfer, and rely on low-quality GDP data. To solve these three methodical issues, some authors have started to change the analytical focus from the macro to the micro level. Thus, these authors assess the determinants for the performance of individual development projects instead of the determinants for an effect of aid on GDP. Yet, even though the number of studies focusing on the micro level has increased steadily over the last few years, the state of the literature on the determinants for the performance of development projects still contains multiple highly relevant research gaps. The present thesis seeks to address three of these research gaps. The first research gap addressed by this thesis is related to the specific type of development cooperation. So far, nearly all existing studies focus on projects by Multilateral Development Banks. Research on the determinants for the performance of bilateral development projects is still rare. Thus, even though donors pledge to implement effective development projects, there are hardly any micro-level studies on bilateral projects. So far, only three studies use a sample which includes bilateral projects. Yet, none of the three studies assess the determinants for the performance of bilateral technical development projects. The first paper in the present thesis (GIZ paper) seeks to address this research gap by assessing the determinants for the performance of projects by the Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ), a bilateral state-owned aid agency active in the area of technical cooperation. The results of the paper indicate that some but not all of the existing theoretical arguments can be extended to bilateral technical projects as well.. For example, the level of market interventions in the recipient county only affects the performance of financial development projects, while the recipient country’s government capacity affects both technical and financial development projects. The paper also indicates that effects of determinants may vary among project sectors. The paper also highlights a dilemma of technical development cooperation. The countries with low government capacity are usually the ones most in need of technical cooperation projects. But, at the same time, they are also the countries in which these projects have the poorest performance The second research gap addressed by this thesis is related to one specific factor in the policy and institutional environment of recipient countries, namely corruption. This determinant is often cited as essential for project performance but has gained surprisingly little coverage in empirical studies. The few existing studies on the effect of corruption on project performance are inconclusive. Some find a statistically significant correlation, while others do not. Furthermore, so far, all existing studies use corruption perception indices as a measurement for corruption, despite the fact that these indices have well-known deficits when it comes to this research topic. One of these deficits is that such indices do not distinguish between different forms of corruption, even though it is likely that the effect of corruption will vary depending on the type of development project and form of corruption. The second paper in this thesis (Corruption paper) seeks to address this inconclusive state of the research while focusing on one specific form of corruption, namely bribery between private firms and public officials. The paper finds a small but statistically significant correlation between the corruption level and the performance of World Bank projects. The systematic effect of corruption on project performance confirms the need to consider the risk of corruption in the design and during the implementation of projects. Nonetheless, the relatively small effect of corruption and the low pseudo R-squareds advise not to overestimate the relevance of corruption for project performance. At least for the project level, the paper finds no indication that corruption is a primary obstacle to aid effectiveness. The third research gap addressed by this thesis is related to one specific sample, namely recipient countries of the International Development Association (IDA). The question of whether the policy and institutional environment affects project performance is of particular relevance for these countries, given that the World Bank's ratings on a country's policy and institutional environment decide how much IDA resources it receives. One core justification of such an allocation system is that it helps to steer more resources to places where they are most effective. However, so far, there is no conclusive empirical evidence for this statement. The only study specifically focusing on this topic, a study by the Independent Evaluation Group of the World Bank from 2010, has essential methodological limitations. The third paper of this thesis (CPR paper) seeks to address this research gap by testing whether a more refined analysis confirms the assumption of previous studies that the policy and institutional environment of IDA-recipient countries, measured by the Country Policy and Institutional Assessment ratings, has an effect on the performance of World Bank projects. Overall, neither the main regression models nor any of the robustness tests indicate a substantial correlation between the policy and institutional environment and project performance. Only for Investments Loans is the coefficient large enough to assume some effect. The overall results not only contradict the results of previous studies, but also raise strong doubts around one of the core justifications for the allocation system of the IDA. All three papers rely on a statistical large-N analysis of the performance ratings of individual development projects. These ratings are usually assigned based on the final evaluation of a project and indicate the merit or worth of an activity. The merit or worth of an activity itself is measured by criteria like relevance, effectiveness, and efficiency. In the case of the two papers on World Bank projects, the needed data stem from different databases of the World Bank. The relevant data for the GIZ paper are gathered from internal evaluation reports of the GIZ. Logistic regressions are applied as the main analytical tool. Overall, the three papers show that the policy and institutional environment of recipient countries matters for project performance, but only to a small degree and under certain circumstances. This result highlights that many researchers and practitioners tend to overestimate the role that the policy and institutional environment of recipient countries plays in project performance. Furthermore, the thesis shows that authors of future studies should consider possible interactions between project- and country-level determinants whenever possible, both in their theoretical arguments and statistical models. Otherwise, the debate on the determinants for project performance is at risk of degenerating into a statistics tournament without any connection to reality. KW - Development cooperation KW - development projects KW - aid effectiveness KW - GIZ KW - World Bank KW - corruption KW - aid allocation Y1 - 2019 CY - Potsdam ER - TY - GEN A1 - van de Koot, Hans A1 - Silva, Renita A1 - Felser, Claudia A1 - Sato, Mikako T1 - Does Dutch a-scrambling involve movement? BT - Evidence from antecedent priming N2 - The present study focuses on A-scrambling in Dutch, a local word-order alternation that typically signals the discourse-anaphoric status of the scrambled constituent. We use cross-modal priming to investigate whether an A-scrambled direct object gives rise to antecedent reactivation effects in the position where a movement theory would postulate a trace. Our results indicate that this is not the case, thereby providing support for a base-generation analysis of A-scrambling in Dutch. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 327 KW - scrambling KW - movement KW - cross-modal priming Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-398566 ER - TY - THES A1 - Bondü, Rebecca T1 - Justice Sensitivity BT - Development during Late Childhood and Adolescence and Links with Externalizing and Internalizing Problem Behavior N2 - Individuals differ in their tendency to perceive injustice and in their responses towards these perceptions. Those high in justice sensitivity tend to show intense negative affective, cognitive, and behavioral responses towards injustice that in part also depend on the perspective from which injustice is perceived. The present research project showed that inter-individual differences in justice sensitivity may already be measured and observed in childhood and adolescence and that early adolescence seems an important age-range and developmental stage for the stabilization of these differences. Furthermore, the different justice sensitivity perspectives were related to different forms of externalizing (aggression, ADHD, bullying) and internalizing problem behavior (depressive symptoms) both in children and adolescents as well as in adults in cross-sectional studies. Particularly victim sensitivity may apparently constitute an important risk factor for a broad range of both externalizing and internalizing maladaptive behaviors and mental health problems as shown in those studies using longitudinal data. Regarding aggressive behavior, victim justice sensitivity may even constitute a risk factor above and beyond other important and well-established risk factors for aggression and similar sensitivity constructs that had previously been linked to this kind of behavior. In contrast, observer and perpetrator sensitivity (perpetrator sensitivity in particular) tended to show negative links with externalizing problem behavior and instead predicted prosocial behavior in children and adolescents. However, there were also detached positive relations of perpetrator sensitivity with emotional problems as well as of observer sensitivity with reactive aggression and depressive symptoms. Taken together, the findings from the present research show that justice sensitivity forms in childhood at the latest and that it may have important, long-term influences on pro- and antisocial behavior and mental health. Thus, justice sensitivity requires more attention in research on the prevention and intervention of mental health problems and antisocial behavior, such as aggression. KW - adolescence KW - externalizing problem behavior KW - interalizing problem behavior KW - aggressive behavior KW - justice sensitivity Y1 - CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Fan, Xin A1 - Stegmann, Mikkel B. A1 - Schrappe, Oliver A1 - Zeidler, Steffen A1 - Jensen, Isac G. A1 - Thorsen, Jannich A1 - Bjerregaard, Tobias A1 - Krstić, Miloš T1 - Frequency-domain optimization of digital switching noise based on clock scheduling JF - IEEE Transactions on Circuits and Systems I N2 - The simultaneous switching activity in digital circuits challenges the design of mixed-signal SoCs. Rather than focusing on time-domain noise voltage minimization, this work optimizes switching noise in the frequency domain. A two-tier solution based on the on-chip clock scheduling is proposed. First, to cope with the switching noise at the fundamental clock frequency, which usually dominates in terms of noise power, a two-phase clocking scheme is employed for system timing. Second, on-chip clock latencies are manipulated to target harmonic peaks in specific frequency bands for the spectral noise optimization. An automated design flow, which allows for noise optimization in user-defined application-specific frequency bands, is developed. The effectiveness of our design solution is validated by measurements of substrate noise and conductive EMI (electromagnetic interference) noise on a test chip, which consists of four wireless sensor node baseband processors each addressing a distinct clock-tree-synthesis strategy. Compared to the reference synchronous design, the proposed clock scheduling solution substantially reduces noise in the target GSM-850 band, i.e., by 11.1 dB on the substrate noise and 12.9 dB on the EMI noise, along with dramatic noise peak drops measured at the 50-MHz clock frequency. Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.1109/TCSI.2016.2546118 SN - 1549-8328 VL - 63 IS - 7 SP - 982 EP - 993 ER - TY - JOUR A1 - Krstić, Miloš A1 - Weidling, Stefan A1 - Petrovic, Vladimir A1 - Sogomonyan, Egor S. T1 - Enhanced architectures for soft error detection and correction in combinational and sequential circuits JF - Microelectronics Reliability N2 - In this paper two new methods for the design of fault-tolerant pipelined sequential and combinational circuits, called Error Detection and Partial Error Correction (EDPEC) and Full Error Detection and Correction (FEDC), are described. The proposed methods are based on an Error Detection Logic (EDC) in the combinational circuit part combined with fault tolerant memory elements implemented using fault tolerant master–slave flip-flops. If a transient error, due to a transient fault in the combinational circuit part is detected by the EDC, the error signal controls the latching stage of the flip-flops such that the previous correct state of the register stage is retained until the transient error disappears. The system can continue to work in its previous correct state and no additional recovery procedure (with typically reduced clock frequency) is necessary. The target applications are dataflow processing blocks, for which software-based recovery methods cannot be easily applied. The presented architectures address both single events as well as timing faults of arbitrarily long duration. An example of this architecture is developed and described, based on the carry look-ahead adder. The timing conditions are carefully investigated and simulated up to the layout level. The enhancement of the baseline architecture is demonstrated with respect to the achieved fault tolerance for the single event and timing faults. It is observed that the number of uncorrected single events is reduced by the EDPEC architecture by 2.36 times compared with previous solution. The FEDC architecture further reduces the number of uncorrected events to zero and outperforms the Triple Modular Redundancy (TMR) with respect to correction of timing faults. The power overhead of both new architectures is about 26–28% lower than the TMR. Y1 - 2016 SN - 0026-2714 VL - 56 SP - 212 EP - 220 ER - TY - GEN A1 - Deeken, Friederike A1 - Reichert, Markus A1 - Zech, Hilmar A1 - Wenzel, Julia A1 - Wedemeyer, Friederike A1 - Aguilera, Alvaro A1 - Aslan, Acelya A1 - Bach, Patrick A1 - Bahr, Nadja Samia A1 - Ebrahimi, Claudia A1 - Fischbach, Pascale Christine A1 - Ganz, Marvin A1 - Garbusow, Maria A1 - Großkopf, Charlotte M. A1 - Heigert, Marie A1 - Hentschel, Angela A1 - Karl, Damian A1 - Pelz, Patricia A1 - Pinger, Mathieu A1 - Riemerschmid, Carlotta A1 - Rosenthal, Annika A1 - Steffen, Johannes A1 - Strehle, Jens A1 - Weiss, Franziska A1 - Wieder, Gesine A1 - Wieland, Alfred A1 - Zaiser, Judith A1 - Zimmermann, Sina A1 - Walter, Henrik A1 - Lenz, Bernd A1 - Deserno, Lorenz A1 - Smolka, Michael N. A1 - Liu, Shuyan A1 - Ebner-Priemer, Ulrich Walter A1 - Heinz, Andreas A1 - Rapp, Michael A. T1 - Patterns of Alcohol Consumption Among Individuals With Alcohol Use Disorder During the COVID-19 Pandemic and Lockdowns in Germany T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe N2 - Importance Alcohol consumption (AC) leads to death and disability worldwide. Ongoing discussions on potential negative effects of the COVID-19 pandemic on AC need to be informed by real-world evidence. Objective To examine whether lockdown measures are associated with AC and consumption-related temporal and psychological within-person mechanisms. Design, Setting, and Participants This quantitative, intensive, longitudinal cohort study recruited 1743 participants from 3 sites from February 20, 2020, to February 28, 2021. Data were provided before and within the second lockdown of the COVID-19 pandemic in Germany: before lockdown (October 2 to November 1, 2020); light lockdown (November 2 to December 15, 2020); and hard lockdown (December 16, 2020, to February 28, 2021). Main Outcomes and Measures Daily ratings of AC (main outcome) captured during 3 lockdown phases (main variable) and temporal (weekends and holidays) and psychological (social isolation and drinking intention) correlates. Results Of the 1743 screened participants, 189 (119 [63.0%] male; median [IQR] age, 37 [27.5-52.0] years) with at least 2 alcohol use disorder (AUD) criteria according to the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (Fifth Edition) yet without the need for medically supervised alcohol withdrawal were included. These individuals provided 14 694 smartphone ratings from October 2020 through February 2021. Multilevel modeling revealed significantly higher AC (grams of alcohol per day) on weekend days vs weekdays (β = 11.39; 95% CI, 10.00-12.77; P < .001). Alcohol consumption was above the overall average on Christmas (β = 26.82; 95% CI, 21.87-31.77; P < .001) and New Year’s Eve (β = 66.88; 95% CI, 59.22-74.54; P < .001). During the hard lockdown, perceived social isolation was significantly higher (β = 0.12; 95% CI, 0.06-0.15; P < .001), but AC was significantly lower (β = −5.45; 95% CI, −8.00 to −2.90; P = .001). Independent of lockdown, intention to drink less alcohol was associated with lower AC (β = −11.10; 95% CI, −13.63 to −8.58; P < .001). Notably, differences in AC between weekend and weekdays decreased both during the hard lockdown (β = −6.14; 95% CI, −9.96 to −2.31; P = .002) and in participants with severe AUD (β = −6.26; 95% CI, −10.18 to −2.34; P = .002). Conclusions and Relevance This 5-month cohort study found no immediate negative associations of lockdown measures with overall AC. Rather, weekend-weekday and holiday AC patterns exceeded lockdown effects. Differences in AC between weekend days and weekdays evinced that weekend drinking cycles decreased as a function of AUD severity and lockdown measures, indicating a potential mechanism of losing and regaining control. This finding suggests that temporal patterns and drinking intention constitute promising targets for prevention and intervention, even in high-risk individuals. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 805 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-571460 SN - 1866-8364 IS - 805 ER - TY - THES A1 - De Cahsan, Binia T1 - Introgressive hybridization in northern range margin populations of the European fire-bellied toad (Bombina bombina) N2 - The European fire-bellied toad (Bombina bombina) is regarded as one of the most threatened species of amphibians in central Europe and is particularly affected by environmental perturbations. During the last decades population numbers in Germany have declined drastically due to pollution, eutrophication and habitat fragmentation. Illegal translocations resulted in an introgression from southern genotypes (probably Austrian) into three local Bombina populations (Northern Germany and Southern Sweden) belonging to the northern lineage of the species. Interestingly, these populations show high frequencies of allochthonous (non-local) alleles at multiple loci and outperform the autochthonous populations in terms of their body condition. Over a time period of ten years, I could show that the Southern lineage haplo- and genotypes are still present in the North and that frequencies of introgressed haplotypes in allochthonous populations did not increase over time. However, the introgression itself expanded towards adjacent populations while the overall haplotype diversity has decreased. In contrast, southern lineage genotypes for two candidate genes under selection, the (immunity) MHC class II gene, as well as the (temperature) stress response HSP70 kDa gene, either do not occur at all or only at low frequencies in northern populations. Furthermore, these alleles do not seem to follow the introgression pattern, as they are also present in non-introgressed populations. This thesis tested two possible outcomes of introgressive hybridization in Northern B. bombina populations: (1) local populations (autochthonous) of Bombina bombina are highly adapted to their environments so that introgression of alien genes causes outbreeding depression or (2) local populations of Bombina bombina potentially lack adaptive variation so that introgression of alien genes causes genetic rescue and promotes adaptive change. I found that this unintentional experiment, as a result of illegal translocations imitating introgression of alien genes coming from a southern population (potentially adapted to warmer climate) into a northern lineage (potentially adapted to local pathogens), has increased the genetic diversity and improved fitness in introgressed northern populations, without disrupting local adaptation in the threatened amphibian species B. bombina, favouring the genetic rescue hypothesis. These results and conclusions represent relevant information for future conservation plans, including supportive breeding programmes for fire-bellied toads in Northern Germany and Southern Sweden. N2 - Die Europäische Rotbauchunke (B. bombina) gilt als eine der meist bedrohten Amphibienarten Zentraleuropas und ist besonders betroffen von Umweltveränderungen und damit einhergehenden ökologischen Störungen. In den letzten Jahrzehnten sind die Populationsbestände in Deutschland durch Umweltverschmutzung, Überdüngung sowie Habitatfragmentierung drastisch zurückgegangen. Illegale Translokationen haben zu einer Introgression von südlichen Genotypen (mutmaßlich aus Österreich stammend) in drei lokalen Bombina-Populationen (Norddeutschland und Südschweden), die zur nördlichen Artabstammungslinie gehören, geführt. Interessanterweise zeigen diese Populationen allochthone (nicht lokale) Allele an mehreren Loci in hoher Frequenz und übertreffen die autochthonen Populationen in ihrer körperlichen Fitness. Diese Arbeit konnte dokumentieren, dass nach einem Zeitraum von zehn Jahren die Haplo- und Genotypen der südlichen Linie noch immer im Norden vorhanden sind und sich die Frequenz in allochthonen Populationen seitdem nicht erhöht hat. Trotzalledem konnte gezeigt werden, dass eine weitere Ausbreitung der Introgression in nahegelegene Populationen stattfand, während sich die Gesamthaplotypendiversität jedoch verringert hat. Im Gegensatz dazu, kommen südliche Allele bei Genen, welche unter Selektionsdruck stehen, beispielsweise die Immunitäts-MHCKlasse-II-Gene und das in die Temperatur- und Stressantwort involvierte HSP70-kDa-Gen, entweder gar nicht oder nur in geringer Frequenz in den nördlichen Populationen vor. Zusätzlich dazu scheinen diese Allele nicht dem Introgressionsmuster zu folgen, da sie auch in nicht-introgressierten Populationen vorzufinden sind. Diese Arbeit diente der Untersuchung zweier möglicher Folgen von introgressiver Hybridisierung in nördlichen B. bombina Populationen: (1) lokale B. bombina Populationen (autochthon) sind hochgradig angepasst an ihre nördliche Umwelt, so dass Introgression von Fremdallelen Auszuchtdepression (outbreeding depression) verursacht oder (2) lokale B. bombina Populationen (autochthon) haben womöglich geringe genetische Anpassungsvariation, so dass Introgression von Fremdgenen eine genetische Rettung (genetic rescue) darstellt und so adaptive Veränderungen fördert. Dieses ungeplante Experiment, das Introgression von Fremdgenen einer südlichen Abstammungslinie (potentiell angepasst an wärmeres Klima) in die nördliche Linie (potentiell angepasst an lokale Pathogene) als Folge von illegaler Aussetzung aufzeigt, führte zu einer Steigerung der genetischen Diversität und Fitness in von Introgression betroffenen, nördlichen Populationen ohne dabei die lokale Anpassung dieser bedrohten Amphibienart zu zerstören. Dies entspräche der Genetic-Rescue-Hypothese. Die in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse und Schlussfolgerungen sind wichtige und relevante Informationen für zukünftige Naturschutzmaßnahmen und deren Managementstrategien, einschließlich unterstützende Zuchtprogramme für Rotbauchunken-Populationen in Norddeutschland und Südschweden. KW - Genetic rescue KW - Bombina bombina KW - Amphibians KW - conservation genetics KW - Introgression KW - Genetische Rettung KW - Bombina bombina KW - Amphibien KW - Naturschutzgenetik KW - Introgression Y1 - CY - Potsdam ER -