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Terrestrial-derived dissolved organic carbon (DOC) contributes significantly to the energetic basis of many aquatic food webs. Although heterotrophic bacteria are generally considered to be the sole consumers of DOC, algae and cyanobacteria of various taxonomic groups are also capable of exploiting this resource. We tested the hypothesis that algae can utilise DOC in the presence of bacteria if organic resources are supplied in intervals by photolysis of recalcitrant DOC. In short-term uptake experiments, we changed irradiation in the range of minutes. As model substrates, polymers of radiolabelled coumaric acid (PCA) were used, which during photolysis are known to release aromatic compounds comparable to terrestrial-derived and refractory DOC. Three cultured freshwater algae readily assimilated PCA photoproducts equivalent to a biomass-specific uptake of 5-60% of the bacterial competitors present. Algal substrate acquisition did not depend on whether PCA was photolysed continuously or in intervals. However, the data show that photoproducts of terrestrial DOC can be a significant resource for osmotrophic algae. In long-term growth experiments, interval light was applied one hour per day. We allowed cultured Chlamydomonas to compete for ambient DOC of low concentration. We found higher abundances of Chlamydomonas when cultures were irradiated intermittently rather than continuously. These data suggest that photolysis of DOC supports algal heterotrophy, and potentially facilitates growth, when light fluctuations are large, as during the diurnal light cycle. We concluded that osmotrophic algae can efficiently convert terrestrial carbon into the biomass of larger organisms of aquatic food webs.
The influence of Daphnia galeata x hyalina grazing and of infochemicals released by the daphnids on the colony size and growth rate of the colonial gelatinous green alga Sphaerocystis schroeteri (Chlorococcales) was investigated in laboratory batch experiments run for 96 h. High zooplankton grazing pressure was exerted by a final concentration of 100 daphnids L-1 in the Daphnia treatments. Infochemicals were obtained by filtration (0.2 µm) of water from D. galeata x hyalina cultures (200 ind. L-1 exposed for 24 h). This filtrate was added to the S. schroeteri cultures in two concentrations corresponding to 7 and 50 daphnids L-1, respectively. The growth rate of S. schroeteri was neither affected significantly by direct Daphnia grazing nor by the presence of Daphnia infochemicals in comparison to the control. However, the portion of inedible S. schroeteri colonies (diameter > 50 µm) increased under direct grazing pressure, whereas the Daphnia infochemicals did not influence the colony size significantly. We conclude that the shift in colony size by direct zooplankton grazing denotes an effective defence mechanism against size selective feeding for colonial gelatinous green algae. This effective defence in combination with unchanged growth rates of the larger colonies (under non-limiting nutrient and light conditions) falsifies the assumption of a trade-off between minimising grazing losses and maximising growth by optimising the colony size.
Portal Wissen = Grenzen
(2013)
Die neue Ausgabe des Potsdamer Forschungsmagazins widmet sich dem Thema „Grenzen“ aus unterschiedlichsten Perspektiven.
Als Sprachwissenschaftlerin denke ich bei diesem Stichwort an sprachliche Grenzen und die Wirkungen, die sich aus dem Kontakt von zwei Sprachen an einer Sprachgrenze ergeben können. Vielfältig sind die Belege für das sogenannte Code-Switching, dem Wechsel von einer Sprache in die andere in einer bestimmten Äußerungssituation. Die Motive für einen solchen Sprachwechsel können ganz unterschiedlicher Natur sein: So lässt sich Code-Switching einerseits auf eine eingeschränkte sprachliche Kompetenz zurückführen, wenn beispielsweise einer Sprecherin ein bestimmtes Wort in der Zweitsprache fehlt, andererseits kann das Code-Switching prestigebedingt sein, wenn ein Sprecher durch einen sprachlichen Wechsel seine Zugehörigkeit zu einer bestimmten gesellschaftlichen Gruppe demonstrieren möchte.
Wenn Code-Switching nicht nur punktuell stattfindet, sondern ganze Sprach- gemeinschaften über einen längeren Zeitraum erfasst, kann es zu weitreichenden Veränderungen der betroffenen Sprachen kommen. Welche Sprache „gibt“ und welche Sprache „nimmt“, hängt von sprachexternen Faktoren ab. So ist es ein Leichtes vorherzusagen, dass die deutschen Varietäten der Sprachinseln in Süd- und Osteuropa wie auch in Nord- und Südamerika wohl zunehmend Material und Muster aus den sie umgebenden Sprachen aufnehmen und letztendlich in ihnen aufgehen werden, wenn sie nicht durch politischen Willen konserviert werden. Das Ausmaß von Sprachkontakt ist mit der zunehmenden räumlichen Mobilität moderner Gesellschaften stark angestiegen, und lässt sich sicher nicht auf den aktuell immer wieder thematisierten Sprachkontakt des Deutschen mit dem Englischen reduzieren. Historisch gesehen ist das Deutsche vor allem durch die romanischen Sprachen stark geprägt worden – in Potsdam denkt man hier unwillkürlich an den starken Einfluss des Französischen im 18. Jahrhundert.
Die Überwindung sprachlicher Grenzen zeigt sich auch im Alltag einer international ausgerichteten Forschungsuniversität: So hat im März dieses Jahres in Potsdam die Jahrestagung der deutschen Gesellschaft für Sprachwissenschaft mit über 500 Teilnehmern stattgefunden. Lingua Franca der Tagung war Englisch, was den Anteil der internationalen Teilnehmer gegenüber früheren Jahrestagungen nochmals vergrößert hat.
Zahlreiche andere Zugänge zum Thema Grenzen bieten die Beiträger dieser Ausgabe des Forschungsmagazins: Auf den Spuren von „Grenzvermessungen“ bewegen sich die Texte zum Australienforscher Ludwig Leichhardt oder zur Energiebilanz im Spitzensport. „Grenzgänger“ stehen im Fokus der Beiträge über eine Forschergruppe zur Literatur der kolonialen Karibik oder die tief in die Erde reichenden Forschungen eines italienischen Geologen. Auf der Suche nach dem „Grenzenlosen“ folgen die Autoren den Wissenschaftlern etwa zur Frage „Why love hurts?“ oder hinein in eine Geschichte des Musikhörens. Den umgekehrten Weg, nämlich „Grenzziehungen“, beobachtet „Portal Wissen“ in der Arbeit des Potsdamer MenschenRechtsZentrums oder den Auswertungen des Nationalen Dopingpräventionsplans. Belege für erfolgreiche „Grenzüberschreitungen“ liefern schließlich Blicke ins „Taschentuchlabor“ oder die digitale Edition mittelalterlicher Prosaepen, um nur einige Beiträge aus diesem Heft herauszugreifen.
Ich wünsche Ihnen bei der Lektüre anregende Grenzerfahrungen mit vielen Impulsen für eigene fachliche Grenzüberschreitungen.
Prof. Dr. Ulrike Demske
Professorin für Geschichte und Variation der Deutschen Sprache
Vizepräsidentin für Internationales, Alumni und Fundraising
Portal Wissen = Glauben
(2014)
Menschen wollen wissen, was wirklich ist. Kinder lassen sich gern eine Geschichte erzählen, aber spätestens mit vier Jahren fragten meine, ob diese Geschichte so passiert sei oder nur erfunden. Das setzt sich fort: Auch unsere wissenschaftliche Neugier wird vom Interesse befeuert herauszufinden, was wirklich ist. Selbst dort, wo wir poetische Texte oder Träume erforschen, tun wir es in der Absicht, die realen sprachlichen Strukturen bzw. die neurologischen Faktoren von bloß vermuteten zu unterscheiden. Im Idealfall können wir Ergebnisse präsentieren, die von anderen logisch nachvollzogen und empirisch wiederholbar sind. Meistens geht das aber nicht. Wir können nicht jedes Buch lesen und nicht in jedes Mikroskop schauen, nicht einmal innerhalb der eigenen Disziplin. Wie viel mehr sind wir in der Lebenswelt darauf angewiesen, den Ausführungen anderer zu vertrauen, wenn wir wissen wollen, wo es zum Bahnhof geht oder ob es in Ulan Bator schön ist. Deshalb haben wir uns daran gewöhnt, anderen Glauben zu schenken, vom Freund bis zum Tagesschausprecher. Das ist kein kindliches Verhalten, sondern eine Notwendigkeit. Freilich ist das riskant, denn alle anderen könnten uns – wie in der „Truman- Show“ – anlügen. In der Wirklichkeit wissen wir uns erst dann, wenn wir unser Selbstbewusstsein verlassen und akzeptieren, dass wir erstens nicht nur Objekte, sondern Subjekte im Bewusstsein von anderen sind, und zweitens, dass alle unsere dialogischen Beziehungen noch einmal von einem Dritten betrachtet werden, der nicht Teil dieser Welt ist.
Für Religiöse ist das der Glaube. Glaube als Unterstellung, dass alle menschlichen Beziehungen erst dann wirklich, ernst und über Zweifel erhaben sind, wenn sie sich vor den Augen Gottes wissen. Erst vor ihm ist etwas als es selbst und nicht nur „für mich“ oder „unter uns“. Daher unterscheidet die biblische Sprache drei Formen des Glaubens: die Beziehung zur Ding-Welt („glauben, dass“), die Beziehung zur Subjekt-Welt („jemandem glauben“) und die Annahme einer subjekthaften überirdischen Wirklichkeit („glauben an“). Wissenschaftstheoretisch gesehen ist Glaube also eine Totalhypothese. Glaube ist nicht das Gegenteil von Wissen, sondern der Versuch, Wirklichkeit vor dem Zweifel zu retten, indem man die fragile empirische Welt als Ausdruck einer stabilen transzendenten Welt begreift.
Oft wollen Studierende in Gesprächen nicht nur wissen, was ich weiß, sondern, was ich glaube. Als Religionswissenschaftler und gleichzeitig gläubiger Katholik sitze ich zwischen den Stühlen: Einerseits ist es als Professor meine Aufgabe, alles zu bezweifeln, d.h. jeden religiösen Text auf seine historischen Kontexte und soziologischen Funktionen zurückzuführen. Andererseits hält der Christ in mir bestimmte religiöse Dokumente – in meinem Fall die Bibel – zwar für einen interpretierbaren, aber doch irreversiblen, offenbarten Text, der vom Ursprung der Wirklichkeit handelt. Werktags ist das Neue Testament eine antike Schriftensammlung neben vielen anderen, am Sonntag ist es die Offenbarung. Beides kann klar unterschieden werden, aber es ist schwer zu entscheiden, ob das Zweifeln oder das Glauben wirklicher ist.
Das vorliegende Heft geht diesem doppelten Verhältnis zum Glauben nach: Wie steht Wissenschaft zum Glauben – ob religiös oder nicht? Wo bringt Wissenschaft Dinge ans Licht, die wir kaum glauben mögen oder uns (wieder) glauben lassen? Was passiert, wenn Forschung irrige Annahmen oder Mythen aufklärt? Ist Wissenschaft in der Lage, Dingen auf den Grund zu gehen, die zwar überzeugend, aber unerklärbar sind? Wie kann sie selbst glaubwürdig bleiben und sich dennoch weiterentwickeln?
In den Beiträgen dieser „Portal Wissen“ scheinen diese Fragen immer wieder auf. Sie bilden ein vielfältiges, spannendes und auch überraschendes Bild der Forschungsprojekte und der Wissenschaftler an der Universität Potsdam. Glauben Sie mir, es erwartet Sie eine anregende Lektüre!
Prof. Dr. Johann Hafner
Professor für Religionswissenschaft mit dem Schwerpunkt Christentum
Dekan der Philosophischen Fakultät
Lange gab es auf der Erde Dinge, die konnte nur der Mensch. Doch diese Zeit könnte zu Ende gehen. Mithilfe des universalen Werkzeugs, das uns einzigartig macht – unserer Intelligenz –, haben wir dafür gesorgt, dass wir es nicht länger sind. Zumindest wenn es darum geht, kognitive Aufgaben zu lösen. Künstliche Intelligenz kann inzwischen Schach spielen, Sprache verstehen, Auto fahren. Vieles sogar besser als wir. Wie kam es dazu?
Der Philosoph Aristoteles schuf mit seinen Syllogismen die ersten „Gesetze des Denkens“, die Mathematiker Blaise Pascal und Wilhelm Leibniz bauten einige der frühesten Rechenmaschinen, der Mathematiker George Boole führte als erster eine formale Sprache zur Darstellung der Logik ein, der Naturwissenschaftler Alan Turing schuf mit seiner Dechiffriermaschine „Colossus“ den ersten programmierbaren Computer. Philosophen, Mathematiker, Psychologen, Linguisten – seit Jahrhunderten entwickeln Wissenschaftlerin- nen und Wissenschaftler Formeln, Maschinen und Theorien, die es möglich machen sollen, unsere wertvollste Fähigkeit zu reproduzieren und womöglich sogar zu verbessern. Aber was ist das eigentlich: „Künstliche Intelligenz“?
Schon die Bezeichnung fordert zum Vergleich auf. Ist Künstliche Intelligenz wie menschliche Intelligenz? Alan Turing formulierte 1950 einen Test, der eine befriedigende operationale Definition von Intelligenz liefern sollte: Intelligent ist eine Maschine demnach, wenn sie ein dem Menschen gleichwertiges Denkvermögen besitzt. Sie muss also bei beliebigen kognitiven Aufgaben dasselbe Niveau erreichen. Beweisen muss sie dies, indem sie einen menschlichen Fragenden glauben lässt, sie sei ein Mensch. Keine leichte Sache: Immerhin muss sie dafür natürliche Sprache verarbeiten, Wissen speichern, aus diesem Schlüsse ziehen und Neues lernen können. Tatsächlich entstanden in den vergangenen zehn Jahren etliche KI-Systeme, die in Chat- Gesprächen, mit automatisch erzeugten Texten oder Bildern den Test auf die eine oder andere Weise bestanden. Im Fokus stehen nun meist andere Fragen: Braucht KI ihre Schöpfer überhaupt noch? Wird sie den Menschen nicht nur überflügeln, sondern eines Tages sogar ersetzen – sei es in der Welt der Arbeit oder sogar darüber hinaus? Löst KI im Zeitalter der allumfassenden digitalen Vernetzung unsere Probleme – oder wird sie Teil davon?
Über Künstliche Intelligenz, ihr Wesen, ihre Beschränkungen, ihr Potenzial und ihr Verhältnis zum Menschen wird nicht erst diskutiert seitdem es sie gibt. Vor allem Literatur und Kino haben Szenarien mit verschiedenstem Ausgang kreiert. Aber wie sehen das Wissenschaftler, die mit oder zu Künstlicher Intelligenz forschen? Für die aktuelle Ausgabe des Forschungsmagazins kamen ein Kognitionswissenschaftler, eine Bildungsforscherin und ein Informatiker darüber ins Gespräch. Daneben haben wir uns in der Hochschule nach Projekten umgesehen, deren fachliche Heimat die zahlreichen Möglichkeiten offenbart, die KI für viele Disziplinen erahnen lässt. So geht die Reise in die Geowissenschaften und die Informatik ebenso wie die Wirtschafts-, Gesundheits- und Literaturwissenschaften.
Daneben haben wir die Breite der Forschung an der Universität nicht aus den Augen verloren: Ein Jurist führt ein in die gar nicht so weltferne Sphäre des Weltraumrechts, während Astrophysiker daran arbeiten, dass modernste Teleskope zum richtigen Zeitpunkt genau in die Regionen des Weltraums schauen, wo gerade etwas „los ist“. Eine Chemikerin erklärt, warum die Batterie der Zukunft aus dem Drucker kommt, und Molekularbiologen berichten, wie sie stressresistente Pflanzen züchten wollen. Mit menschlichem Stress in der Arbeitswelt beschäftigt sich nicht nur ein Forschungs-, sondern auch ein Gründerprojekt. Darüber ist in diesem Heft genauso zu lesen wie über aktuelle Studien zum Restless Legs Syndrom bei Kindern oder aber der Situation von Muslimen in Brandenburg. Nicht zuletzt machen wir Sie mit jenen Schafen bekannt, die derzeit im Park Sanssouci weiden – im Auftrag der Wissenschaft. Gar nicht so dumm! Viel Vergnügen!
Die Redaktion