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Die Induktion antioxidativer Enzyme gilt als eine Möglichkeit, die antioxidative Kapazität von Zellen zu steigern und dadurch mit oxidativem Stress assoziierten Erkrankungen (z. B. Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Neurodegeneration, Atherosklerose) vorzubeugen. Ausgehend davon wurde in der vorliegenden Arbeit der Dual-Luciferase-Reportergen-(DLR)-Assay zum Nachweis der Induktion der antioxidativen Enzyme Katalase (CAT), zytosolische Glutathion-Peroxidase (GPX1) und Kupfer-Zink-Superoxid-Dismutase (SOD1) entwickelt. Im Zuge dessen wurden drei Säugetierzelllinien (CaCo2, IEC-18, V79) auf ihre Eignung zur Modellzelllinie untersucht. Aufgrund der Transfektionseffizienz wurde die Fibroblastenzelllinie V79 ausgewählt. Zur Gewährleistung eines hohen Substanzdurchsatzes des DLR-Assays wurden bei der Etablierung Parameter wie Kulturplattenformat, DNA-Menge, Luciferasen-Kinetik berücksichtigt. Nach erfolgreicher Etablierung des Versuchs im 96-Well-Format wurden L-Carnitin, Catechin, Epigallocatechingallat, Genistein, Wasserstoffperoxid (H2O2), Natrium-Ascorbat, Paraquat, Quercetin, 12-O-Tetradecanoylphorbol-13-Acetat (TPA) und Trolox in nicht-zytotoxischen Konzentrationen hinsichtlich der Aktivierung des Ratten-CAT-, des humanen GPX1- und des humanen SOD1-Promotors untersucht. Die Bestimmung der maximal tolerierbaren Behandlungskonzentration erfolgte im Vorfeld mittels Resazurintest. Von den zehn Verbindungen zeichneten sich drei Substanzen als potente Induktoren für die SOD1 und die GPX1 aus. Die 24-stündige Behandlung von mit Reportergenkonstrukten transient transfizierten V79-Zellen mit 100 µM Paraquat resultierte in einer Verdopplung der relativen SOD1-Promotor-Aktivität und einer Erhöhung der relativen GPX1-Promotor-Aktivität auf 1,6 bzw. 1,7. Die Stimulation mit 20 µM Genistein oder 10 µM Quercetin führte wiederum zu einer Verdopplung bis Verdreifachung der relativen SOD1- und GPX1-Promotor-Aktivität. Der Promotor der Rattenkatalase konnte demgegenüber nur durch 50 µM H2O2 aktiviert werden (1,5fach). Für diesen DLR-Assays bieten sich folglich Genistein, Quercetin wie auch H2O2 als Referenzsubstanzen an. Um aber eine qualitative Charakterisierung der einzelnen Verbindungen hinsichtlich ihres Induktionspotentials zu gewährleisten, sollten von allen getesteten Substanzen Dosis-Wirkungskurven aufgenommen werden. Zudem wird für den routinemäßigen Einsatz die Verwendung stabil transfizierter Zellen zur Vermeidung von mit der Transfektion verbundenen experimentellen Schwankungen empfohlen.
In der vorliegenden Arbeit werden die von Humboldt verfassten Fragmente des Sibirischen Reisejournals von 1829 vorgestellt. Besonders ausführlich waren Humboldts Bemerkungen über Bodenschätze wie Gold und Diamanten und ihre Vorkommen in Russland, er notierte aber auch geographische und meteorologische Messergebnisse sowie pflanzen-geographische und zoologische Bemerkungen. In der vorliegenden Arbeit werden die von Humboldt verfassten Fragmente des Sibirischen Reisejournals von 1829 vorgestellt. Besonders ausführlich waren Humboldts Bemerkungen über Bodenschätze wie Gold und Diamanten und ihre Vorkommen in Russland, er notierte aber auch geographische und meteorologische Messergebnisse sowie pflanzen-geographische und zoologische Bemerkungen.
Der Beitrag zeigt in einem ersten Schritt, dass die "Absurda comica" ein theologisches Gleichnis darstellt, in dem der König die Rolle Gottes, Pickelhäring die Rolle des Teufels und die Handwerker die Rolle des Menschen übernehmen. Schlüssel für dieses Gleichnis ist Lk 9.60 und Mt 8.22, wo Christus von seinen Jüngern fordert, "die Toten ihre Toten begraben zu lassen", d.h. sich vom Reich der Welt abzuwenden. Auf die "Absurda comica" übertragen, besagt dies, dass die Handwerker die Rollenhaftigkeit und die Narrheit ihrer Existenz erkennen müssen, wenn sie vor Gott gerechtfertigt werden wollen. In einem zweiten Schritt wird gezeigt, dass die "Absurda comica" als ein solches Gleichnis in der Tradition der Fastnachtspiele steht, deren Funktion eben dieser Aufweis der menschlichen Narrheit war. Das protestantische Schuldrama trat dabei bewusst in die Tradition dieser Fastnachtspiele, wie sich gerade an der "Absurda comica" zeigen lässt. In einem dritten Schritt wird diese These in einem Vergleich mit Jacob Masens "Rusticus imperans" und Christian Weises "Tobias und die Schwalbe" bestätigt.
Der Beitrag zeigt in einem ersten Schritt, dass die "Absurda comica" ein theologisches Gleichnis darstellt, in dem der König die Rolle Gottes, Pickelhäring die Rolle des Teufels und die Handwerker die Rolle des Menschen übernehmen. Schlüssel für dieses Gleichnis ist Lk 9.60 und Mt 8.22, wo Christus von seinen Jüngern fordert, "die Toten ihre Toten begraben zu lassen", d.h. sich vom Reich der Welt abzuwenden. Auf die "Absurda comica" übertragen, besagt dies, dass die Handwerker die Rollenhaftigkeit und die Narrheit ihrer Existenz erkennen müssen, wenn sie vor Gott gerechtfertigt werden wollen. In einem zweiten Schritt wird gezeigt, dass die "Absurda comica" als ein solches Gleichnis in der Tradition der Fastnachtspiele steht, deren Funktion eben dieser Aufweis der menschlichen Narrheit war. Das protestantische Schuldrama trat dabei bewusst in die Tradition dieser Fastnachtspiele, wie sich gerade an der "Absurda comica" zeigen lässt. In einem dritten Schritt wird diese These in einem Vergleich mit Jacob Masens "Rusticus imperans" und Christian Weises "Tobias und die Schwalbe" bestätigt.
Rezensiertes Werk: Häußler, Ulf: Ensuring and enforcing human security : the practice of international peace missions ; legal framework, military operations, political ramifications. - Nijmegen : Wolf, 2007. - X, 180 S. - (A challenge for European law : the merging of internal and external security) ISBN: 978-90-5850-257-5
Aliens, intregration
(2008)
Xenophobia
(2008)
I. Einleitung II. Grundsätzliches zur Europäischen Menschenrechtskonvention und ihrem Kontrollsystem III. Schutz der Meinungsäußerungsfreiheit IV. Einschränkbarkeit der Meinungsäußerungsfreiheit allgemein V. Einschränkbarkeit der Meinungsäußerungsfreiheit zum Schutz des guten Rufes oder der Rechte anderer VI. Schluß
Sozialfragen und Menschenrechte : beratender Ausschuss des Menschenrechsrats ; 1. Tagung 2008
(2008)
Der Artikel praesentiert eine empirische Untersuchung der von kindlichen DaZ-Lernern gebildeten Pluralformen zu deutschen Substantiven. Die Frage, auf welche Weise der Erwerb dieses komplexen morphologischen Teilsystems erfolgt und wie er erklaert werden kann, reiht sich ein in die Diskussion zweier entgegen gesetzter Konzepte zum Erwerb und mentalen Repraesentation morphologisch komplexer (ir)regulaerer Formen, naemlich des Duale Routen Modells und des Netzwerkmodells. Aufgrund der Komplexitaet des deutschen Plurals sind die hier praesentierten Daten hervorragend geeignet, einen Beitrag zu leisten zu der seit ca. 20 Jahren in der Psycholinguistik und Spracherwerbsforschung gefuehrten Diskussion darueber, nach welchem Modell morphologische Systeme im natuerlichen Spracherwerb gelernt und verarbeitet werden. Die Untersuchung zeigt, dass Umlaut-konforme Formen unter den uebergeneralisierungen deutlich ueberwiegen. Dies ist Evidenz fuer das Vorliegen von Musterextraktion und deren assoziativer Verknuepfung zu Netzwerken. Denn diese mehrheitlich Umlaut-konformen Bildungen deuten darauf hin, dass die Lerner eine ungefaehre Vorstellung vom richtigen Muster entwickelt haben, die Verknuepfung aber nur unvollkommen herstellen. Offenbar haben sie eine Vorstellung hinsichtlich des Vokals der Pluralform. Sie folgen also keiner Regel, sondern einem Muster, das sie aus den im Input vorgefundenen Formen extrahiert und durch Verknuepfung mit aehnlichen Formen zu einem Schema aufgebaut haben. Musterextraktion und Analogiebildung besteht in der Konnektion zwischen Singular- und Pluralform einerseits und der zwischen verschiedenen Pluralformen eines Musters andererseits. Dafuer spielt der betonte Stammvokal eine zentrale Rolle. Unter- und uebergeneralisierung des Umlauts kann konnektionistisch erklaert werden: Fehlende Umlautung beruht auf zu enger Bindung des Lerners an den Singular bzw. zu enger Verknuepfung der Pluralform mit dem Singularstamm - von Fuchs gelangt man leichter zu *Fuchse als zu Fuechse. Hyperkorrekte Umlautung beruht dagegen auf zu enger Verknuepfung der Pluralformen einer Umlaut-Klasse untereinander: von Fuechse gelangt man leichter zu *Huende als zu Hunde.
Linking elements in German are generally assumed to have developed either from suffixes indicating the genitive singular or from plural markers. In this paper it is argued that only the linking element -(e)s- evolved from an inflectional suffix, that of the genitive case, but not the syllabic linking elements -e-, -er- and -(e)n- homophonous with plural markers. For these linking elements the explanation is doubtful for a number of reasons. The present paper proposes an alternative explanation for the development of such interfixes, according to which both linking elements and plural markers have been grammaticalized from the same old Indo-European stem suffixes which indicated the declension class of the noun.. Their homophony is due to the fact that they both evolved from the same source. After the decline of the original endings, the indicators of moribund inflectional classes became afunctional 'junc' and were then reanalysed either as plural markers or as linking elements. This development of linking elements can thus be shown as a case of exaptation or regrammaticalization.
Der Artikel verfolgt ein doppeltes Ziel, ein deskriptives und ein theoretisches. Einerseits wird der Erwerb eines komplexen morphologischen Systems, nämlich des Plurals deutscher Substantive, durch kindliche DaZ-Lerner mit unterschiedlicher L1 beschrieben und dabei besonders auf die Schwierigkeiten der fortgeschrittenen Lerner geachtet. Zum andern werden anhand der Daten die von den Lernern, 6-10jährigen Grundschulkindern, eingesetzten Erwerbsstrategien herausgearbeitet. Die Frage, auf welche Weise der Erwerb dieses komplexen morphologischen Teilsystems erfolgt und wie er erklärt werden kann, gibt Anlass zur Diskussion zweier entgegen gesetzter Konzepte zum Erwerb und mentalen Repräsentation, nämlich des Duale Routen Modells und des Netzwerkmodells. Aufgrund der Komplexität des deutschen Plurals sind die hier präsentierten Daten hervorragend geeignet, einen Beitrag zu leisten zu der seit ca. 20 Jahren in der Psycholinguistik und Spracherwerbsforschung geführten Diskussion darüber, nach welchem Modell morphologische Systeme im natürlichen Spracherwerb gelernt und verarbeitet werden bzw. wie der trotz hoher Komplexität in der L1 und teilweise auch in der L2 erfolgreiche Spracherwerb erklärt werden kann. Im Hinblick auf die zugrundeliegende Lernstrategie bestätigt meine Untersuchung des Pluralerwerbs bei kindlichen DaZ-Lernern die Ergebnisse neuester Untersuchungen zum L1-Pluralerwerb (Elsen 1999, Bittner 2000, Schaner-Wolles 2001, Behrens 2001, Szagun 2001). Diese können anhand dichter Datenmengen nachweisen, dass die Kinder keine qualitativ verschiedenen Lernstrategien für reguläre und irreguläre Pluralformen anwenden, sondern auf der Basis der vom Input angebotenen Formen Schemata in graduell unterschiedlicher Stärke für sämtliche Möglichkeiten ausbilden. Die hier untersuchten DaZ-Lerner lernen wie die L1-Lerner "the different plural markings by using distributional and frequency information contained in the input" (Szagun 2001:139). Auch wenn sie das Zielsystem nur ansatzweise erreichen, so bieten sie keine Evidenz für zwei unterschiedliche Erwerbswege, vielmehr lernen sie die graduell unterschiedlichen Regularitäten des komplexen deutschen Pluralsystems nach einheitlichem kognitiven Verfahren, indem sie ihre kombinatorischen Fähigkeiten ausschöpfen.
Fremdwörter werden häufig negativ bewertet und abgelehnt, da sie als Fremdkörper in einer Sprache angesehen werden, deren einziger Nutzen darin bestehe, lexikalische Lücken zu füllen. An zwei Beispielen aus dem Deutschen wird dagegen gezeigt, dass Fremdwörter mit ihren fremden Strukturen mehr als eine lexikalische Bereicherung für die entlehnende Sprache sein können. In bestimmten Bereichen können die mit den Fremdwörtern importierten fremden Strukturen auch strukturelle Veränderungen bewirken und dann grammatisch- strukturelle Bereicherungen darstellen. Im Deutschen gilt dies für die Flexionsmorphologie und die Wortbildung, d.h. für die Pluralbildung der Substantive und zwar solcher Substantive, die auf strukturbewahrende Pluralbildung angewiesen sind: Onomatopoetika, Fremdwörter und Eigennamen, mit dem Pluralsuffix -s (Uhus, Pizzas, Ottos, Vogels) und die Wortbildung mithilfe vollvokalischer Suffixe und Kurzwortbildungen, v.a. die sog. i-Bildungen (Studi, Sponti) sowie die Kurzwörter (Kita, Mofa). Die vorliegende Arbeit untersucht also Wortformen, bei denen deutsche Stämme mit fremden Suffixen kombiniert werden, sei es in der Flexion, sei es in der Wortbildung. Die Arbeit untersucht also nicht nur, in welchen peripheren Bereichen fremde Strukturmuster gelten, sondern zeigt auch, dass es von der Peripherie ausgehende Einflüsse auf den nativen Wortschatz gibt. Sie zeigt Ursachen und Konsequenzen solcher Bildungen auf und geht der Frage nach, welche Motivation die Sprecher haben, fremde Suffixe zu verwenden, obwohl native zur Verfügung stehen, welche Vorteile die neuen Formen also aufweisen.
This thesis aims to quantify the human impact on the natural resource water at the landscape scale. The drivers in the federal state of Brandenburg (Germany), the area under investigation, are land-use changes induced by policy decisions at European and federal state level. The water resources of the federal state are particularly sensitive to changes in land-use due to low precipitation rates in the summer combined with sandy soils and high evapotranspiration rates. Key elements in landscape hydrology are forests because of their unique capacity to transport water from the soil to the atmosphere. Given these circumstances, decisions made at any level of administration that may have effects on the forest sector in the state are critical in relation to the water cycle. It is therefore essential to evaluate any decision that may change forest area and structure in such a sensitive region. Thus, as a first step, it was necessary to develop and implement a model able to simulate possible interactions and feedbacks between forested surfaces and the hydrological cycle at the landscape scale. The result is a model for simulating the hydrological properties of forest stands based on a robust computation of the temporal and spatial LAI (leaf area index) dynamics. The approach allows the simulation of all relevant hydrological processes with a low parameter demand. It includes the interception of precipitation and transpiration of forest stands with and without groundwater in the rooting zone. The model also considers phenology, biomass allocation, as well as mortality and simple management practices. It has been implemented as a module in the eco-hydrological model SWIM (Soil and Water Integrated Model). This model has been tested in two pre-studies to verify the applicability of its hydrological process description for the hydrological conditions typical for the state. The newly implemented forest module has been tested for Scots Pine (Pinus sylvestris) and in parts for Common Oak (Quercus robur and Q. petraea) in Brandenburg. For Scots Pine the results demonstrate a good simulation of annual biomass increase and LAI in addition to the satisfactory simulation of litter production. A comparison of the simulated and measured data of the May sprout for Scots pine and leaf unfolding for Oak, as well as the evaluation against daily transpiration measurements for Scots Pine, does support the applicability of the approach. The interception of precipitation has also been simulated and compared with weekly observed data for a Scots Pine stand which displays satisfactory results in both the vegetation periods and annual sums. After the development and testing phase, the model is used to analyse the effects of two scenarios. The first scenario is an increase in forest area on abandoned agricultural land that is triggered by a decrease in European agricultural production support. The second one is a shift in species composition from predominant Scots Pine to Common Oak that is based on decisions of the regional forestry authority to support a more natural species composition. The scenario effects are modelled for the federal state of Brandenburg on a 50m grid utilising spatially explicit land-use patterns. The results, for the first scenario, suggest a negative impact of an increase in forest area (9.4% total state area) on the regional water balance, causing an increase in mean long-term annual evapotranspiration of 3.7% at 100% afforestation when compared to no afforestation. The relatively small annual change conceals a much more pronounced seasonal effect of a mean long-term evapotranspiration increase by 25.1% in the spring causing a pronounced reduction in groundwater recharge and runoff. The reduction causes a lag effect that aggravates the scarcity of water resources in the summer. In contrast, in the second scenario, a change in species composition in existing forests (29.2% total state area) from predominantly Scots Pine to Common Oak decreases the long-term annual mean evapotranspiration by 3.4%, accompanied by a much weaker, but apparent, seasonal pattern. Both scenarios exhibit a high spatial heterogeneity because of the distinct natural conditions in the different regions of the state. Areas with groundwater levels near the surface are particularly sensitive to changes in forest area and regions with relatively high proportion of forest respond strongly to the change in species composition. In both cases this regional response is masked by a smaller linear mean effect for the total state area. Two critical sources of uncertainty in the model results have been investigated. The first one originates from the model calibration parameters estimated in the pre-study for lowland regions, such as the federal state. The combined effect of the parameters, when changed within their physical meaningful limits, unveils an overestimation of the mean water balance by 1.6%. However, the distribution has a wide spread with 14.7% for the 90th percentile and -9.9% for the 10th percentile. The second source of uncertainty emerges from the parameterisation of the forest module. The analysis exhibits a standard deviation of 0.6 % over a ten year period in the mean of the simulated evapotranspiration as a result of variance in the key forest parameters. The analysis suggests that the combined uncertainty in the model results is dominated by the uncertainties of calibration parameters. Therefore, the effect of the first scenario might be underestimated because the calculated increase in evapotranspiration is too small. This may lead to an overestimation of the water balance towards runoff and groundwater recharge. The opposite can be assumed for the second scenario in which the decrease in evapotranspiration might be overestimated.
Adipositas
(2008)
Die Adipositas und ihre mitunter schwerwiegenden Auswirkungen nimmt in öffentlichen Diskussionen einen immer größeren Stellenwert ein. In Deutschland leiden neben 37 Millionen Erwachsenen derzeit rund 2 Millionen Kinder an Übergewicht oder Adipositas. Das Arbeitsbuch wendet sich an die Eltern betroffener Kinder. Erklärt wird die Entstehung der Adipositas, zudem sind Informationen zu gesunder Ernährung und deren Umsetzung im Alltag enthalten. Zusätzlich wird auf den wichtigen Faktor der Bewegung sowie eine mögliche erneute Gewichtszunahme eingegangen. Entwickelt wurde das Arbeitsbuch im Rahmen einer Studie und spricht die teilnehmenden Eltern an, deren Kinder sich aufgrund von Adipositas in einer Reha-Klinik befinden. Die enthaltenen Informationen und Alltagshilfen sind jedoch auch für alle anderen betroffenen Eltern relevant.
Auszug: Aphasien sind variable Sprachstörungen, die auf umschriebene Hirnläsionen zurückführbar sind und die Produktion und Verständnis separat oder kombiniert betreffen (Weniger 2003). Hierbei wird das klinische Syndrom oft mit der Lokalisation der morphologischen Gehirndefekte (z. B. durch Hirn-infarkte oder -blutungen oder Tumoren) korreliert. Sprachkompetenz gilt in erster Linie als eine Leistung des Kortex, jedoch wurden v. a. im Zuge sich verbessernder bildgebender Verfahren aphasische Syndrome auch nach Läsionen subkortikaler Hirnregionen, insbesondere der Basalganglien und des Thalamus nachgewiesen (Wallesch & Papagno 1988; Friston et al. 1993; Nadeau & Crosson 1997; Zoppelt & Daum 2003; DeWitte et al. 2006; Wahl in Druck). Diese Strukturen liegen in der Tiefe des Gehirns und kommunizieren über weit gefächerte Faserverbindungen mit dem Kortex. In erster Linie werden den Basalganglien senso-motorische Kontrollfunktionen zugewiesen (Alexander et al. 1986). Diverse Erkrankungen, die durch Störungen physiologischer Bewegungsabläufe gekennzeichnet sind (z. B. Morbus Parkinson, Chorea Huntington), werden auf Funktionsdefekte dieser Strukturen zurückgeführt. Hierbei wurde der Thalamus häufig als Relais-Station des Informationsaustauschs zwischen anatomisch entfernten Arealen des Nervensystems aufgefasst. Basalganglien und Thalamus jedoch können darüber hinausgehende Funktionen, z. B. zur Bereitstellung, Aufrechterhaltung und Auslenkung von Aufmerksamkeit bei der Bearbeitung kognitiver Aufgaben, zugesprochen werden (Cavedini et al. 2006; Piguet et al. 2006; Klostermann et al. 2006; Marzinzik et al. 2008). [...]
Die vakuoläre Protonen-ATPase, kurz V-ATPase, ist ein multimerer Enzymkomplex, der in fast jeder eukaryotischen Zelle zu finden ist und den aktiven elektrogenen Transport von Protonen über Membranen katalysiert. Die Aktivität der V-ATPase ist essentiell für eine Vielzahl physiologischer Prozesse. Ein grundlegender Mechanismus zur Regulation der V-ATPase-Aktivität ist die reversible Dissoziation des Holoenzyms in den integralen VO-Komplex, der als Protonenkanal dient, und den cytosolischen V1-Komplex, der ATP hydrolysiert und somit den Protonentransport energetisiert. Die Untereinheit C, die im dissoziierten Zustand der V-ATPase als einzige Untereinheit isoliert im Cytoplasma vorliegt, scheint bei der Bildung des aktiven Holoenzyms eine Schlüsselrolle zu übernehmen. In den Speicheldrüsen der Schmeißfliege Calliphora vicina ist die V-ATPase an der Speichelsekretion beteiligt. In den sekretorischen Zellen wird die Bildung des V-ATPase-Holoenzyms in der apikalen Plasmamembran durch das Neurohormon Serotonin (5-HT) stimuliert. Der Effekt von 5-HT auf die V-ATPase wird intrazellulär durch die Proteinkinase A (PKA) vermittelt und hält nur für die Dauer der Stimulierung an. In der vorliegenden Arbeit wurde mittels Phosphoproteinfärbungen und 2D-Elektrophorese nachgewiesen, dass infolge einer Stimulierung der Drüsenzellen mit 5-HT die Untereinheit C der V-ATPase durch die PKA reversibel phosphoryliert wird. Die Phosphorylierung geht einher mit einer Umverteilung der Untereinheit C aus dem Cytoplasma zur apikalen Plasmamembran und der Bildung des aktiven Holoenzyms. Immuncytochemische Untersuchungen zeigten, dass die katalytische Untereinheit der PKA ebenfalls umverteilt wird und in stimulierten Zellen im Bereich der apikalen Plasmamembran konzentriert vorliegt. Um herauszufinden welche Proteinphosphatase der PKA entgegenwirkt, wurden luminale pH-Messungen durchgeführt und der Effekt von spezifischen Proteinphosphatase-Inhibitoren und veresterten Komplexbildnern zweiwertiger Kationen auf die V-ATPase-Aktivität untersucht. Diese Messungen führten zu der Schlussfolgerung, dass eine Proteinphosphatase des Typs 2C an der Inaktivierung der V-ATPase beteiligt ist. Mit weiteren Phosphoproteinfärbungen konnte gezeigt werden, dass die Dephosphorylierung der Untereinheit C ebenfalls durch eine Proteinphosphatase 2C katalysiert wird und dies vermutlich die Dissoziation des VO- und V1-Komplexes begünstigt. Darüber hinaus konnte durch luminale pH-Messungen und ergänzende biochemische Untersuchungen eine Calcineurin-vermittelte Modulation des cAMP/PKA-Signalweges durch den parallel aktivierten IP3/Ca2+-Signalweg und damit einhergehend eine Beeinflussung der V-ATPase-Aktivität durch den [Ca2+]-Spiegel nachgewiesen werden.
Ziel dieser Arbeit war es, die Stickstoff- und Phosphorprozesse im nordostdeutschen Tiefland detailliert zu untersuchen und Handlungsoptionen hinsichtlich der Landnutzung zur nachhaltigen Steuerung der Stickstoff- und Phosphoreinträge in die Fließgewässer aufzuzeigen. Als Grundvoraussetzung für die Modellierung des Nährstoffhaushaltes mussten zunächst die hydrologischen Prozesse und die Abflüsse für die Einzugsgebiete validiert werden. Dafür wurde in dieser Arbeit das ökohydrologische Modell SWIM verwendet. Die Abflussmodellierung umfasste den Zeitraum 1991 - 2000. Die Ergebnisse dazu zeigen, dass SWIM in der Lage war, die hydrologischen Prozesse in den Untersuchungsgebieten adäquat wiederzugeben. Auf der Grundlage der Modellierung des Wasserhaushaltes wurden mit SWIM die Stoffumsatzprozesse für den Zeitraum 1996 - 2000 simuliert. Um dabei besonders das Prozessgeschehen im Tiefland zu berücksichtigen, war die Erweiterung von SWIM um einen Ammonium-Pool mit dessen Umsatzprozessen erforderlich. Außerdem wurde der Prozess der Nährstoffversickerung so ergänzt, dass neben Nitrat auch Ammonium und Phosphat durch das gesamte Bodenprofil verlagert und über die Abflusskomponenten zum Gebietsauslass transportiert werden können. Mit diesen Modellerweiterungen konnten die Stickstoff und Phosphorprozesse in den Untersuchungsgebieten gut abgebildet werden. Mit dem so validierten Modell wurden weitere Anwendungen ermöglicht. Nährstoffsimulationen für den Zeitraum 1981 bis 2000 dienten der Untersuchung des abnehmenden Trends in den Nährstoffkonzentrationen der Nuthe. Die Untersuchungsergebnisse lassen deutlich erkennen, dass sich die Konzentrationen nach 1990 hauptsächlich auf Grund der Reduzierung der Einträge aus punktförmigen Quellen und Rieselfeldern verringert haben. Weitere Modellrechnungen zur Herkunft der Nährstoffe haben ergeben, dass Nitrat überwiegend aus diffusen Quellen, Ammonium und Phosphat dagegen aus punktförmigen Quellen stammen. Als besonders sensitiv auf die Modellergebnisse haben sich die Parameter zu Landnutzung und -management und die Durchwurzelungstiefe der Pflanzen herausgestellt. Abschließend wurden verschiedene Landnutzungsszenarien angewendet. Die Ergebnisse zu den Szenariorechnungen zeigen, dass fast alle vorgegebenen Landnutzungsszenarien zu einer Verringerung der Stickstoff- bzw. Phosphoremissionen führten. Die Anwendung von Szenarien, die alle relevanten Zielvorgaben und Empfehlungen zum Ressourcenschutz berücksichtigen, zeigen die größten Veränderungen.
Pri ha-Pardes (Früchte des Obstgartens) ist eine Reihe der Vereinigung für Jüdische Studien e.V., welche in Verbindung mit dem Institut für Jüdische Studien der Universität Potsdam publiziert wird. Pri ha-Pardes möchte kleineren wissenschaftlichen Studien, Forschungen am Rande der großen Disziplinen und exzellenten Masterarbeiten eine Publikationsplattform bieten. Der Erstgeburtsstreit der Brüder Jakob und Esau wird seit jeher ethnologisch rezipiert und diente von frühester Zeit an, sowohl auf jüdischer als auch auf christlicher Seite, in vielfacher Auslegung als Grundlage religiöser und ‚politischer’ Identitätsbildung. Im Zuge dieser Deutung geriet jedoch die Frage in den Hintergrund, weshalb Gott ausgerechnet den ‚Betrüger’ Jakob zum dritten Stammvater Israels erwählt. Im vorliegenden vierten Band dieser Reihe stellt sich Daniel Vorpahl genau diesem Problem und klärt in einer ausführlichen exegetischen Untersuchung der biblischen Jakob-Esau-Erzählung Hintergründe, Verlauf und Bedeutung des Betrugsfalls sowie dessen Folgen. Anhand zentraler Bestandteile dieser Tradition, wie dem Motiv des Brüderstreits, der Begriffe Erstgeburtsrecht, Segen und Verheißung, wird darüber hinaus die Stellung der Jakob-Esau- Erzählung innerhalb der gesamten Vätergeschichte beleuchtet. Dabei werden nicht nur die begründeten Umstände Jakobs Erwählung erläutert, sondern vor allem auch die sozialethische Relevanz der Jakob-Esau-Tradition veranschaulicht.
River reaches protected by dikes exhibit high damage potential due to strong value accumulation in the hinterland areas. While providing an efficient protection against low magnitude flood events, dikes may fail under the load of extreme water levels and long flood durations. Hazard and risk assessments for river reaches protected by dikes have not adequately considered the fluvial inundation processes up to now. Particularly, the processes of dike failures and their influence on the hinterland inundation and flood wave propagation lack comprehensive consideration. This study focuses on the development and application of a new modelling system which allows a comprehensive flood hazard assessment along diked river reaches under consideration of dike failures. The proposed Inundation Hazard Assessment Model (IHAM) represents a hybrid probabilistic-deterministic model. It comprises three models interactively coupled at runtime. These are: (1) 1D unsteady hydrodynamic model of river channel and floodplain flow between dikes, (2) probabilistic dike breach model which determines possible dike breach locations, breach widths and breach outflow discharges, and (3) 2D raster-based diffusion wave storage cell model of the hinterland areas behind the dikes. Due to the unsteady nature of the 1D and 2D coupled models, the dependence between hydraulic load at various locations along the reach is explicitly considered. The probabilistic dike breach model describes dike failures due to three failure mechanisms: overtopping, piping and slope instability caused by the seepage flow through the dike core (micro-instability). The 2D storage cell model driven by the breach outflow boundary conditions computes an extended spectrum of flood intensity indicators such as water depth, flow velocity, impulse, inundation duration and rate of water rise. IHAM is embedded in a Monte Carlo simulation in order to account for the natural variability of the flood generation processes reflected in the form of input hydrographs and for the randomness of dike failures given by breach locations, times and widths. The model was developed and tested on a ca. 91 km heavily diked river reach on the German part of the Elbe River between gauges Torgau and Vockerode. The reach is characterised by low slope and fairly flat extended hinterland areas. The scenario calculations for the developed synthetic input hydrographs for the main river and tributary were carried out for floods with return periods of T = 100, 200, 500, 1000 a. Based on the modelling results, probabilistic dike hazard maps could be generated that indicate the failure probability of each discretised dike section for every scenario magnitude. In the disaggregated display mode, the dike hazard maps indicate the failure probabilities for each considered breach mechanism. Besides the binary inundation patterns that indicate the probability of raster cells being inundated, IHAM generates probabilistic flood hazard maps. These maps display spatial patterns of the considered flood intensity indicators and their associated return periods. Finally, scenarios of polder deployment for the extreme floods with T = 200, 500, 1000 were simulated with IHAM. The developed IHAM simulation system represents a new scientific tool for studying fluvial inundation dynamics under extreme conditions incorporating effects of technical flood protection measures. With its major outputs in form of novel probabilistic inundation and dike hazard maps, the IHAM system has a high practical value for decision support in flood management.
Background
Epidemiological data indicate elevated psychosocial health risks for physicians, e.g., burnout, depression, marital disturbances, alcohol and substance abuse, and suicide. The purpose of this study was to identify psychosocial health resources and risk factors in profession-related behaviour and experience patterns of medical students and physicians that may serve as a basis for appropriate health promoting interventions.
Methods
The questionnaire -Related Behaviour and Experience "Work administered in cross-sectional surveys to students in the first (n = 475) and in the fifth year of studies (n = 355) in required courses at three German universities and to physicians in early professional life in the vicinity of these universities (n = 381).
Results
Scores reflecting a healthy behaviour pattern were less likely in physicians (16.7%) compared to 5th year (26.0%) and 1st year students (35.1%) while scores representing unambitious and resigned patterns were more common among physicians (43.4% vs. 24.4% vs. 41.0% and 27.3% vs. 17.2% vs. 23.3 respectively). Female and male responders differed in the domains professional commitment, resistance to stress and emotional well-being. Female physicians on average scored higher in the dimensions resignation tendencies, satisfaction with life and experience of social support, and lower in career ambition.
Conclusion
The results show distinct psychosocial stress patterns among medical students and physicians. Health promotion and prevention of psychosocial symptoms and impairments should be integrated as a required part of the medical curriculum and be considered an important issue during the further training of physicians.
Die ergonomische Anpassung von Produkten der körpernahen Umwelt an den menschlichen Körper in seiner gesamten Variabilität erfordert anthropometrische Grundlagen. Die vorliegende Arbeit beschreibt und analysiert die Körpermasse, 17 Längenmaße, 5 Skelettrobustizitätsmaße, 6 Korpulenzmaße, 3 Kopfmaße, 5 Handmaße, 3 Fußmaße, sowie 10 Beweglichkeitsmaße der Wirbelsäule, 8 Beweglichkeitsmaße der Hand, 2 Beweglichkeitsmaße des Beines und 7 Handkräfte von 295 Probanden der drei Altersgruppen 20 bis 29 Jahre, 50 bis 59 Jahre und 60 bis 69 Jahre. Die Untersuchungen wurden im Zeitraum von September 2006 bis April 2007 durchgeführt. Ziel der Arbeit ist es, für den überwiegenden Teil der untersuchten körperlichen Merkmale erstmals für die deutsche Bevölkerung geschlechts- und altersspezifische Mittelwerte und Variabilitätsbereiche bis zum vollendeten 70. Lebensjahr zur Verfügung zu stellen. Das gilt insbesondere für die untersuchten Beweglichkeitsmaße und Handkräfte. Erstmals werden Korrelationen zwischen der Körperform, wie sie sich im Maßzusammenhang der unterschiedlichen Körperbautypen darstellt, der Gelenkbeweglichkeit und den Handkräften vorgestellt. Darüber hinaus wird durch den Vergleich der Ergebnisse der jungen und der beiden älteren Erwachsenengruppen untersucht, welche Unterschiede zwischen den verschiedenen Altersgruppen bestehen. Im Hinblick auf die zeitliche Gültigkeit der aktuellen Untersuchungsergebnisse werden der Einfluss des säkularen Trends und der Einfluss der ontogenetischen Alternsprozesse auf Längenmaße und Korpulenzmaße diskutiert. Die Arbeit zeigt auf, dass innerhalb der untersuchten Probanden eine große Variationsbreite in den Körpermaßen auftritt. Es lassen sich typische Altersunterschiede erkennen. Die Älteren sind im Mittel kleiner, weisen jedoch größere Skelettrobustizitäts- und Korpulenzmaße auf. Die dynamischen Maße weisen auf eine geringere Beweglichkeit der Wirbelsäule, teilweise auch der Hand hin. Die Handkräfte der Frauen werden mit zunehmendem Alter geringer, bei den Männern sind die Älteren kräftiger als die jungen Erwachsenen. Die Ergebnisse deuten auf einen gegenüber früheren Generationen verzögerten Beginn von körperlichen Alterserscheinungen hin, der im Hinblick auf die steigende Lebenserwartung der Bevölkerung eingehender untersucht werden sollte.
The three major biopolymers, proteins, nucleic acids and glycoconjugates are mainly responsible for the information transfer, which is a fundamental process of life. The biological importance of proteins and nucleic acids are well explored and oligosaccharides in the form of glycoconjugates have gained importance recently. The β-(1→4) linked N-acetylglucosamine (GlcNAc) moiety is a frequently occurring structural unit in various naturally and biologically important oligosaccharides and related conjugates. Chitin which is the most abundant polymer of GlcNAc is widely distributed in nature whereas the related polysaccharide chitosan (polymer of GlcN and GlcNAc) occurs in certain fungi. Chitooligosaccharides of mixed acetylation patterns are of interest for the determination of the substrate specificities and mechanism of chitinases. In this report, we describe the chemical synthesis of three chitotetraoses namely GlcNAc-GlcN-GlcNAc-GlcN, GlcN-GlcNAc-GlcNAc-GlcN and GlcN-GlcN-GlcNAc-GlcNAc. Benzyloxycarbonyl (Z) and p-nitrobenzyloxycarbonyl (PNZ) were used for the amino functionality due to their ability to form the β-linkage during the glycosylation reactions through neighboring group participation and the trichloroacetimidate approach was utilized for the donor. Monomeric, dimeric acceptors and donors have been prepared by utilizing the Z and PNZ groups and coupling between the appropriate donor and acceptors in the presence of Lewis acid yielded the protected tetrasaccharides. Finally cleavage of PNZ followed by reacetylation and the deblocking of other protecting groups afforded the N,N’-diacetyl chitotetraoses in good yield. Successful syntheses for the protected diacetyl chitotetraoses by solid phase synthesis have also been described.
Nowadays, reactions on surfaces are attaining great scientific interest because of their diverse applications. Some well known examples are production of ammonia on metal surfaces for fertilizers and reduction of poisonous gases from automobiles using catalytic converters. More recently, also photoinduced reactions at surfaces, useful, \textit{e.g.}, for photocatalysis, were studied in detail. Often, very short laser pulses are used for this purpose. Some of these reactions are occurring on femtosecond (1 fs=$10^{-15}$ s) time scales since the motion of atoms (which leads to bond breaking and new bond formation) belongs to this time range. This thesis investigates the femtosecond laser induced associative photodesorption of hydrogen, H$_2$, and deuterium, D$_2$, from a ruthenium metal surface. Many interesting features of this reaction were explored by experimentalists: (i) a huge isotope effect in the desorption probability of H$_2$ and D$_2$, (ii) the desorption yield increases non-linearly with the applied visible (vis) laser fluence, and (iii) unequal energy partitioning to different degrees of freedom. These peculiarities are due to the fact that an ultrashort vis pulse creates hot electrons in the metal. These hot electrons then transfer energy to adsorbate vibrations which leads to desorption. In fact, adsorbate vibrations are strongly coupled to metal electrons, \textit{i.e.}, through non-adiabatic couplings. This means that, surfaces introduce additional channels for energy exchange which makes the control of surface reactions more difficult than the control of reactions in the gas phase. In fact, the quantum yield of surface photochemical reactions is often notoriously small. One of the goals of the present thesis is to suggest, on the basis of theoretical simulations, strategies to control/enhance the photodesorption yield of H$_2$ and D$_2$ from Ru(0001). For this purpose, we suggest a \textit{hybrid scheme} to control the reaction, where the adsorbate vibrations are initially excited by an infrared (IR) pulse, prior to the vis pulse. Both \textit{adiabatic} and \textit{non-adiabatic} representations for photoinduced desorption problems are employed here. The \textit{adiabatic} representation is realized within the classical picture using Molecular Dynamics (MD) with electronic frictions. In a quantum mechanical description, \textit{non-adiabatic} representations are employed within open-system density matrix theory. The time evolution of the desorption process is studied using a two-mode reduced dimensionality model with one vibrational coordinate and one translational coordinate of the adsorbate. The ground and excited electronic state potentials, and dipole function for the IR excitation are taken from first principles. The IR driven vibrational excitation of adsorbate modes with moderate efficiency is achieved by (modified) $\pi$-pulses or/and optimal control theory. The fluence dependence of the desorption reaction is computed by including the electronic temperature of the metal calculated from the two-temperature model. Here, our theoretical results show a good agreement with experimental and previous theoretical findings. We then employed the IR+vis strategy in both models. Here, we found that vibrational excitation indeed promotes the desorption of hydrogen and deuterium. To summarize, we conclude that photocontrol of this surface reaction can be achieved by our IR+vis scheme.
Die ubiquitär verbreitete Molybdänkofaktorbiosynthese ist in Escherichia coli (E. coli) bisher am umfassendsten untersucht. Bislang war jedoch nicht bekannt, welche physiologische Schwefelquelle im zweiten Schritt dieses Syntheseweges zur Bildung der charakteristischen Dithiolengruppe genutzt wird. Erste Untersuchungen deuteten auf eine der Cysteindesulfurasen E. colis hin, welche in Verbindung mit einem rhodaneseähnlichen Protein den Schwefel in Form eines Persulfids übertragen. Ähnliche Mechanismen wurden bereits in der humanen Moco-Biosynthese und der Thiaminbiosynthese identifiziert. In dieser Arbeit wurde das E. coli Protein YnjE näher charakterisiert. Es handelt sich bei YnjE um ein rhodaneseähnliches Protein aus drei Rhodanesedomänen. Durch Proteinkristallisation und anschliessender Röntgenstrukturanalyse wurde die Tertiärstruktur des YnjE-Proteins analysiert. Die hergestellten Kristalle konnten zur Gewinnung von Strukturdaten vermessen und eine Proteinkristallstruktur für YnjE berechnet werden. Desweiteren besitzt YnjE ein N-terminales Typ I Sekretionssystem abhängiges Sipnalpeptid. Durch Lokalisieungsexperimente wurde die Bedeutung des Signalpeptids für das YnjE-Protein untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass endogenes YnjE sowohl im peri- als auch im cytoplasmatischen Raum lokalisiert ist. Auf Grund von vorhergehenden Studien, wurde eine Funktion des YnjE-Proteins innerhalb der Molybdänkofaktorbiosynthese in der Schwefelübertragung auf das Protein MoaD in E. coli vermutet und deshalb in dieser Arbeit näher untersucht. Es wurde eine Interaktion des YnjE-Proteins mit dem MoeB-Protein, welches für die Thiocarboxylierung des MoaD-Proteins essentiell ist, durch Tandem-Affinitätsreinigung und Antikörper-basierte Affinitätsreinigung nachgewiesen und ein signifikanter positiver Einfluss YnjEs auf die Bildung von Molybdopterin, einer Vorstufe des Molybdänkofaktors, bestätigt. Dabei wurde sowohl der Sulfurierungsgrad des MoaD-Proteins in YnjE und Cysteindesulfurase-knock-out Mutanten untersucht, als auch die Bildung von Molybdopterin in einem in vitro Ansatz in Abhängigkeit von steigenden YnjE-Konzentrationen analysiert. Im Ergebnis kann man daraus schließen, dass der Mechanismus der Schwefelübertragung ähnlich der Thiaminbiosynthese, über eine der drei Cysteindesulfurasen CsdA, SufS oder IscS geschieht, welche Schwefel in Form eines Persulfids auf YnjE übertragen können. Thiosulfat und Mercaptopyruvat, die Substrate für die beiden Familien der rhodaneseähnlichen Proteine, Thiosulfat-Sulfurtransferasen und Mercaptopyruvat-Sulfurtransferasen, dienen nicht als Substrate für eine Persulfurierung YnjEs. Durch eine Austauschmutante des Cysteinrestes der aktiven Schleife von YnjE konnte nicht bestätigt werden, dass dieser Aminosäurerest und damit die Bildung eines YnjE-gebundenen Persulfids für die positive Beeinflussung der MPT-Synthese essentiell ist. Vielmehr kann durch diese Arbeit von einer Vermittlung der Interaktionen zwischen MoeB, IscS und der MPT-Synthase durch YnjE ausgegangen werden wobei die Cysteindesulfurase IscS den Schwefel für die Thiocarboxylierung des MoaD-Proteins liefert.
Jiddischforschung in Japan
(2008)
In the present dissertation paper an approach which ensures an efficient control of such diverse systems as noisy or chaotic oscillators and neural ensembles is developed. This approach is implemented by a simple linear feedback loop. The dissertation paper consists of two main parts. One part of the work is dedicated to the application of the suggested technique to a population of neurons with a goal to suppress their synchronous collective dynamics. The other part is aimed at investigating linear feedback control of coherence of a noisy or chaotic self-sustained oscillator. First we start with a problem of suppressing synchronization in a large population of interacting neurons. The importance of this task is based on the hypothesis that emergence of pathological brain activity in the case of Parkinson's disease and other neurological disorders is caused by synchrony of many thousands of neurons. The established therapy for the patients with such disorders is a permanent high-frequency electrical stimulation via the depth microelectrodes, called Deep Brain Stimulation (DBS). In spite of efficiency of such stimulation, it has several side effects and mechanisms underlying DBS remain unclear. In the present work an efficient and simple control technique is suggested. It is designed to ensure suppression of synchrony in a neural ensemble by a minimized stimulation that vanishes as soon as the tremor is suppressed. This vanishing-stimulation technique would be a useful tool of experimental neuroscience; on the other hand, control of collective dynamics in a large population of units represents an interesting physical problem. The main idea of suggested approach is related to the classical problem of oscillation theory, namely the interaction between a self-sustained (active) oscillator and a passive load (resonator). It is known that under certain conditions the passive oscillator can suppress the oscillations of an active one. In this thesis a much more complicated case of active medium, which itself consists of thousands of oscillators is considered. Coupling this medium to a specially designed passive oscillator, one can control the collective motion of the ensemble, specifically can enhance or suppress it. Having in mind a possible application in neuroscience, the problem of suppression is concentrated upon. Second, the efficiency of suggested suppression scheme is illustrated by considering more complex case, i.e. when the population of neurons generating the undesired rhythm consists of two non-overlapping subpopulations: the first one is affected by the stimulation, while the collective activity is registered from the second one. Generally speaking, the second population can be by itself both active and passive; both cases are considered here. The possible applications of suggested technique are discussed. Third, the influence of the external linear feedback on coherence of a noisy or chaotic self-sustained oscillator is considered. Coherence is one of the main properties of self-oscillating systems and plays a key role in the construction of clocks, electronic generators, lasers, etc. The coherence of a noisy limit cycle oscillator in the context of phase dynamics is evaluated by the phase diffusion constant, which is in its turn proportional to the width of the spectral peak of oscillations. Many chaotic oscillators can be described within the framework of phase dynamics, and, therefore, their coherence can be also quantified by the way of the phase diffusion constant. The analytical theory for a general linear feedback, considering noisy systems in the linear and Gaussian approximation is developed and validated by numerical results.
BACKGROUND: There is an increased need to replace materials derived from fossil sources by renewables. Sugar-cane derived carbohydrates are very abundant in Brazil and are the cheapest sugars available in the market, with more than 400 million tons of sugarcane processed in the year 2007. The objective of this work was to study the preparation of sugar acrylates from free sugars and free acrylic acid, thus avoiding the previous preparation of protected sugar derivatives, such as glycosides, or activated acrylates, such as vinyl acrylate. RESULTS: Lipase catalyzed esterification of three mono- and two disaccharides with acrylic acid, in the presence or absence of molecular sieves was investigated. The reactions were monitored by high-performance liquid chromatography (HPLC) and the products were analyzed by matrix-assisted laser desorption ionization–time of flight (MALDI-TOF) mass spectrometry. The main products are mono- and diacrylates, while higher esters are formed as minor products. The highest conversion to sugar acrylates was observed for the D-glucose and D-fructose, followed by D-xylose and D-maltose. Molecular sieves had no pronounced effect on the conversion CONCLUSIONS: A feasible method is described to produce and to characterize sugar acrylates, including those containing more than two acrylate groups. The process for production of these higher esters could potentially be optimized further to produce molecules for cross-linking in acrylate polymerization and other applications. The direct enzymatic esterification of free carbohydrates with acrylic acid is unprecedented.
Background: There is an increased need to replace materials derived from fossil sources by renewables. Sugar- cane derived carbohydrates are very abundant in Brazil and are the cheapest sugars available in the market, with more than 400 million tons of sugarcane processed in the year 2007. The objective of this work was to study the prepn. of sugar acrylates from free sugars and free acrylic acid, thus avoiding the previous prepn. of protected sugar derivs., such as glycosides, or activated acrylates, such as vinyl acrylate. Results: Lipase catalyzed esterification of three mono- and two disaccharides with acrylic acid, in the presence or absence of mol. sieves was investigated. The reactions were monitored by high-performance liq. chromatog. (HPLC) and the products were analyzed by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight (MALDI-TOF) mass spectrometry. The main products are mono- and diacrylates, while higher esters are formed as minor products. The highest conversion to sugar acrylates was obsd. for the D-glucose and D- fructose, followed by D-xylose and D-maltose. Mol. sieves had no pronounced effect on the conversion. Conclusions: A feasible method is described to produce and to characterize sugar acrylates, including those contg. more than two acrylate groups. The process for prodn. of these higher esters could potentially be optimized further to produce mols. for crosslinking in acrylate polymn. and other applications. The direct enzymic esterification of free carbohydrates with acrylic acid is unprecedented. [on SciFinder (R)].
Familienrecht : Lehrbuch
(2008)
The late Cenozoic climate of East Africa is punctuated by episodes of short, alternating periods of extreme wetness and aridity, superimposed on a regime of subdued moisture availability exhibiting a long-term drying trend. These periods of extreme climate variability appear to correlate with maxima in the 400-thousand-year (kyr) component of the Earth's eccentricity cycle. Prior to 2.7 Ma the wet phases appear every 400 kyrs, whereas after 2.7 Ma, the wet phases appear every 800 kyrs, with periods of precessional-forced extreme climate variability at 2.7-2.5 Ma, 1.9-1.7 Ma, and 1.1-0.9 Ma before present. The last three major lake phases occur at the times of major global climatic transitions, such as the onset of Northern Hemisphere Glaciation (2.7-2.5 Ma), intensification of the Walker Circulation (1.9-1.7 Ma), and the Mid-Pleistocene Revolution (1.0-0.7 Ma). High-latitude forcing is required to compress the Intertropical Convergence Zone so that East Africa becomes locally sensitive to precessional forcing, resulting in rapid shifts from wet to dry conditions. These periods of extreme climate variability may have provided a catalyst for evolutionary change and driven key speciation and dispersal events amongst mammals and hominins in East Africa. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.
A series of terbium- and europium-exchanged microporous-mesoporous zeolite Socony Mobil Five (MFI)-type materials such as Zeotile-1 and Zeogrid with varying Si/Al ratios was investigated using FTIR, PXRD, adsorption- desorption isotherms of N-2 at 77 K and time-resolved luminescence spectroscopy. Silylation of the lanthanides-exchanged Zeotile-1 and Zeogrid with hexadecyl trimethoxysilanes via post-synthesis grafting was also studied. The results showed that the lanthanide's photoluminescence spectra and decays were modified due to silylation. The different silylation effects in Zeotile-1 and Zeogrid were correlated with the textural properties of the investigated materials. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.
Understanding the interactions of predators and their prey and their responses to environmental changes is one of the striking features of ecological research. In this thesis, spring dynamics of phytoplankton and its consumers, zooplankton, were considered in dependence on the environmental conditions in a deep lake (Lake Constance) and a shallow marine water (mesocosms from Kiel Bight), using descriptive statistics, multiple regression models, and process-oriented dynamic simulation models. The development of the spring phytoplankton bloom, representing a dominant feature in the plankton dynamics in temperate and cold oceans and lakes, may depend on temperature, light, and mixing intensity, and the success of over-wintering phyto- and zooplankton. These factors are often correlated in the field. Unexpectedly, irradiance often dominated algal net growth rather than vertical mixing even in deep Lake Constance. Algal net losses from the euphotic layer to larger depth were induced by vertical mixing, but were compensated by the input from larger depth when algae were uniformly distributed over the water column. Dynamics of small, fast-growing algae were well predicted by abiotic variables, such as surface irradiance, vertical mixing intensity, and temperature. A simulation model additionally revealed that even in late winter, grazing may represent an important loss factor of phytoplankton during calm periods when losses due to mixing are small. The importance of losses by mixing and grazing changed rapidly as it depended on the variable mixing intensity. Higher temperature, lower global irradiance and enhanced mixing generated lower algal biomass and primary production in the dynamic simulation model. This suggests that potential consequences of climate change may partly counteract each other. The negative effect of higher temperatures on phytoplankton biomass was due to enhanced temperature-sensitive grazing losses. Comparing the results from deep Lake Constance to those of the shallow mesocosm experiments and simulations, confirmed the strong direct effect of light in contrast to temperature, and the importance of grazing already in early spring as soon as moderate algal biomasses developed. In Lake Constance, ciliates dominated the herbivorous zooplankton in spring. The start of ciliate net growth in spring was closely linked to that of edible algae, chlorophyll a and the vertical mixing intensity but independent of water temperature. The duration of ciliate dominance in spring was largely controlled by the highly variable onset of the phytoplankton bloom, and little by the less variable termination of the ciliate bloom by grazing of meta-zooplankton. During years with an extended spring bloom of algae and ciliates, they coexisted at relatively high biomasses over 15-30 generations, and internally forced species shifts were observed in both communities. Interception feeders alternated with filter feeders, and cryptomonads with non-cryptomonads in their relative importance. These dynamics were not captured by classical 1-predator-1-prey models which consistently predict pronounced predator-prey cycles or equilibria with either the predator or the prey dominating or suppressed. A multi-species predator-prey model with predator species differing in their food selectivity, and prey species in their edibility reproduced the observed patterns. Food-selectivity and edibility were related to the feeding and growth characteristics of the species, which represented ecological trade-offs. For example, the prey species with the highest edibility also had the highest maximum growth rate. Data and model revealed endogenous driven ongoing species alternations, which yielded a higher variability in species-specific biomasses than in total predator and prey biomass. This holds for a broad parameter space as long as the species differ functionally. A more sophisticated model approach enabled the simulation of a continuum of different functional types and adaptability of predator and prey communities to altered environmental conditions, and the maintenance of a rather low model complexity, i.e., low number of equations and free parameters. The community compositions were described by mean functional traits --- prey edibility and predator food-selectivity --- and their variances. The latter represent the functional diversity of the communities and thus, the potential for adaptation. Oscillations in the mean community trait values indicated species shifts. The community traits were related to growth and grazing characteristics representing similar trade-offs as in the multi-species model. The model reproduced the observed patterns, when nonlinear relationships between edibility and capacity, and edibility and food availability for the predator were chosen. A constant minimum amount of variance represented ongoing species invasions and thus, preserved a diversity which allows adaptation on a realistic time-span.
Die Zukunft Osteuropas entscheidet sich im Spannungsfeld zwischen Russland und der EU. Die dortigen Staaten lösen sich aus der einseitigen Abhängigkeit eines erstarkten und seine Interessen im postsowjetischen Raum verteidigenden Russland. Ob die EU diese Chance in Osteuropa nutzen kann, hängt davon ab, ob sich die Mitgliedstaaten bereitfinden, ihre wirtschaftlichen und geopolitischen Interessen in der Region gemeinsam zu verfolgen.
Es de mucho interés saber cómo Alejandro de Humboldt se comportó frente a los indígenas contemporáneos, a quienes tenía muchas veces a su lado en su calidad de acompañantes de viaje y como ayudantes durante muchas actividades científicas e investigaciones. Humboldt, convencido de la unidad del género humano y de la capacidad de superación que tenía todo hombre si se le permitía el acceso a la educación, aceptó a los indígenas con pleno humanismo y respeto. Reconoció sus habilidades especiales y consecuentemente les proporcionó apoyo en muchas situaciones. Esto se puede verificar en base al estudio de sus diarios de viaje durante su estancia en la Nueva España y de México. Este comportamiento hizo que se distinguiera de la mayoría de sus coetáneos de las altas capas sociales dentro de la sociedad colonial hispanoamericana.
In this paper, we present an approach to recover the dynamics from recurrences of a system and then generate (multivariate) twin surrogate (TS) trajectories. In contrast to other approaches, such as the linear-like surrogates, this technique produces surrogates which correspond to an independent copy of the underlying system, i.e. they induce a trajectory of the underlying system visiting the attractor in a different way. We show that these surrogates are well suited to test for complex synchronization, which makes it possible to systematically assess the reliability of synchronization analyses. We then apply the TS to study binocular fixational movements and find strong indications that the fixational movements of the left and right eye are phase synchronized. This result indicates that there might be only one centre in the brain that produces the fixational movements in both eyes or a close link between the two centres.
We consider a mixed problem for a degenerate differentialoperator equation of higher order. We establish some embedding theorems in weighted Sobolev spaces and show existence and uniqueness of the generalized solution of this problem. We also give a description of the spectrum for the corresponding operator.