Die Zahl der wissenschaftlichen Publikationen nimmt unablässig zu – laut Angaben aus dem Jahr 2020 von einer Million auf zwei Millionen innerhalb von zwei Jahrzehnten. In der Flut von Erkenntnissen, die die Wissenschaft sammelt, gibt es nicht wenige, die schlicht verblüffend sind. Wir präsentieren eine kleine und höchst willkürliche Auswahl von Fakten, die kaum zu glauben sind.
Erste Haiarten schwammen schon im Devon durch die Meere, also vor 400 bis 350 Millionen Jahren. Eine Studie aus dem Jahr 2012 geht sogar davon aus, dass diese Knorpelfische bereits im Ordovizium – etwa vor 445 bis 485 Millionen Jahren – erstmals auftraten. Das ist ein beträchtliches Alter: Die Dinosaurier betraten die Bühne des Lebens im Vergleich dazu erst spät – vor etwa 235 Millionen Jahren.
Vollends verblüffend ist das Alter der Haie, wenn man es in Bezug zu etwas setzt, von dem man denkt, es sei seit jeher da gewesen: den Ringen des Saturn. Dieser Planet ist zwar in der Tat bedeutend älter; er entstand wie der Rest unseres Sonnensystems vor ungefähr 4,5 Milliarden Jahren. Doch seine Ringe sind jüngeren Datums, wie Daten der Raumsonde Cassini 2017 zeigten. Demnach bildete sich das beeindruckende Ringsystem um den zweitgrössten Planeten vor maximal 400 Millionen Jahren, möglicherweise aber auch vor weniger als 100 Millionen Jahren.
Wir kennen das Phänomen von Glühwürmchen oder von exotischen Spezies wie dem Seeteufel, der in der Dunkelheit der Tiefsee mit Licht Beute anlockt: Biolumineszenz ist die Emission von kaltem, sichtbarem Licht durch ein Lebewesen. Tatsächlich besitzen auch wir Menschen eine eigene Art von Biolumineszenz. Nur ist diese rund 1000-mal zu schwach, als dass sie von blossem Auge sichtbar wäre.
Diese merkwürdige Tatsache förderte 2009 eine Studie von japanischen Forschern zutage. Sie hatten fünf Testpersonen mit hochempfindlichen Kameras gefilmt und dabei festgestellt, dass diese den ganzen Tag über leuchteten. Die Biolumineszenz schwankte je nach Tageszeit; sie war am späten Nachmittag am stärksten und nachts am schwächsten. Die hellsten Flecken zeigten sich auf der Stirn, im Nacken und auf den Wangen.
Sauerstoffgas – der lebenswichtige Bestandteil der Luft, die wir atmen – ist molekularer Sauerstoff (O2). Dieser ist in der Regel farblos, geruchlos und geschmacklos, sodass wir mit unseren Sinnesorganen eine sauerstoffangereicherte Atmosphäre nicht feststellen können. Im Gegensatz zu vielen anderen Gasen im Periodensystem zeigt gasförmiger oder flüssiger (ab –182,97 °C) Sauerstoff in dicken Schichten eine blassblaue Farbe. Unterhalb von –218,75 °C erstarrt er zu blauen Kristallen. Andere Formen von festem Sauerstoff erscheinen rot, schwarz und metallisch.
Sauerstoff ist übrigens im Weltraum das dritthäufigste Element nach Wasserstoff und Helium; in der Erdkruste, den Ozeanen und der Atmosphäre ist er als gebundener Sauerstoff (O) das Element mit dem grössten Massenanteil. Auch im menschlichen Körper ist er mit rund 65 Prozent der Masse das Element mit dem grössten Anteil.
Normalerweise breitet sich Licht geradlinig aus. Doch wenn man einen Laserstrahl in einem bestimmten Winkel auf einen Wasserstrahl richtet, tritt ein Phänomen auf, das unter der Bezeichnung «interne Totalreflexion» bekannt ist – das Licht leuchtet gewissermassen «um die Ecke». Es wird an der Grenze zwischen dem Wasser und der umgebenden Luft, die wie ein Spiegel wirkt, immer wieder zurückgeworfen, wodurch der Laserstrahl im Wasser «gefangen» wird.
Physikalisch gesehen müssen zwei Voraussetzungen dafür erfüllt sein: Erstens muss das Licht sich innerhalb eines dichteren Mediums – hier also das Wasser – bewegen und auf die Grenze zu einem weniger dichten Medium – die Luft – treffen. Zweitens muss der Lichtstrahl in einem Winkel auf diese Grenze zwischen den beiden verschiedenen Medien treffen, der grösser ist als der sogenannte «kritische Winkel». Dieser hängt gemäss dem Snelliusschem Brechungsgesetz von den Eigenschaften des Mediums ab. Der im Wasserstrahl eingefangene Laserstrahl illustriert übrigens perfekt die Wirkungsweise eines Glasfaserkabels.
Es ist kein leichtes Unterfangen, die Zahl der Menschen in ferner Vergangenheit zu schätzen. Sicher ist, dass das rasante Wachstum unserer Spezies erst um das Jahr 1800 richtig Fahrt aufgenommen hat – damals lebte rund eine Milliarde Menschen auf der Erde. Heute sind es mehr als acht Milliarden, etwa 2000-mal mehr als vor 12'000 Jahren, als die gesamte Weltbevölkerung nur gerade 4 Millionen Menschen umfasste – weniger als die Hälfte der heutigen Einwohnerzahl von London oder etwas mehr als Berlin.
Seit seinem Erscheinen vor etwa 300'000 Jahren dürfte der Homo sapiens öfter demografische Engpässe erlebt haben, etwa vor rund 70'000 bis 80'000 Jahren, als es nur noch zwischen 1000 und 10'000 Menschen gegeben haben könnte. Dieser «genetische Flaschenhals» könnte gemäss einer umstrittenen Theorie mit der Super-Eruption des Vulkans Toba auf Sumatra vor 74'000 Jahren zu tun haben. Die Gesamtzahl der Menschen, die jemals auf der Erde gelebt haben, beträgt übrigens rund 108 Milliarden. Die heute lebenden Menschen machen nur 6,5 Prozent dieser Zahl aus.
Mittlerweile sind wir mehr als acht Milliarden Menschen auf dieser Erde. Gleichwohl stellen wir alle zusammen nur gerade etwas mehr als ein Zehntausendstel der gesamten Biomasse auf dem Planeten. Dies gilt, sofern zwecks besserer Vergleichbarkeit nur der Kohlenstoffanteil der Organismen in Betracht gezogen wird, da variable Bestandteile wie der Wassergehalt das Ergebnis verzerren würden.
Kollektiv bringt der Homo sapiens nach Berechnungen des Weizmann Institute of Science etwa 0,06 Gigatonnen auf die Waage. Dies entspricht ungefähr der Biomasse aller Termiten an Land oder dem gesamten Krill-Bestand im Ozean. Das gesamte Leben bringt es auf 550 Gigatonnen, wovon die Pflanzen 450 Gigatonnen ausmachen, die Bakterien 70 Gigatonnen und die Pilze 12 Gigatonnen. Alle Tiere zusammen mit dem Menschen machen dagegen nur gerade 2 Gigatonnen aus. Und von diesen entfallen 1 Gigatonne auf die Arthropoden (Gliederfüssler) und 0,6 Gigatonnen auf die Fische.
Natürlich hat niemand alle Bäume dieser Erde oder alle Sterne in unserer Galaxis gezählt. Doch es gibt begründete Schätzungen und die kommen auf ein Ergebnis, das viele Leute überraschen dürfte: Während die Milchstrasse laut Astronomen aus etwa 100 bis 300 Milliarden Sternen besteht – zuzüglich grosser Mengen interstellarer und Dunkler Materie –, gibt es auf unserem kleinen Planeten nicht weniger als 3,04 Billionen Bäume. Ausgeschrieben: 3'040'000'000'000.
Das sind zehnmal mehr Bäume als Sterne in der Milchstrasse, und das erst noch, wenn man von der höheren Anzahl Sterne ausgeht. Auf jeden Menschen kommen so ungefähr 350 Bäume – wobei die Zahl der Menschen wächst, während die weltweiten Baumbestände stetig zurückgehen.
Flöhe sind etwa 1 Millimeter gross, können aber rund 30 Zentimeter hoch springen. Innerhalb einer Millisekunde erreicht ein springender Floh eine Höhe von etwa 8 Zentimetern. Dabei beschleunigen die kleinen Insekten beim Absprung mit etwa dem 100-Fachen der Erdbeschleunigung (g). 1 g ist die Gravitationskraft, die auf uns in der Nähe der Erdoberfläche wirkt. Zum Vergleich: Ein Space Shuttle erreicht einen Spitzenwert von etwa 5 g, etwa dieselbe Kraft, die auf den Piloten eines Formel-1-Rennwagens in einer Kurve wirkt.
Aufnahmen mit Hochgeschwindigkeitskameras haben gezeigt, wie Flöhe solche Beschleunigungen zustande bringen: An ihren Füssen haben sie sehr harte Dornen, mit denen sie beim Absprung am Boden Halt finden. Da kein Muskel dazu imstande ist, die Kraft aufzubringen, die ein Floh beim Absprung benötigt, nutzen die Tiere – ebenso wie Heuschrecken oder Springschwänze – eine Art Katapult: Sie verhaken die Beine vor dem Sprung, sodass sich diese nicht mehr bewegen können. Dann ziehen sie ihre Muskeln langsam zusammen und bauen so Spannung auf, wobei ein kleiner Körper aus Resilin, einem gummiartigen Protein, als Feder dient. Wenn dann das verhakte Katapult gelöst wird, setzt diese Feder die Energie frei.
2020 brachte eine Frau zwei Babys zur Welt, die im Abstand von drei Wochen gezeugt worden waren. Dies wird als Superfötation bezeichnet, und die ist beim Menschen extrem selten – es gibt bisher nur zehn bestätigte Fälle. Im Tierreich hingegen kommt eine Superfötation häufiger vor, etwa bei Hasen, Kaninchen oder Katzen.
Aufgrund der hormonellen Umstellung durch die Schwangerschaft kann eine Superfötation nur im selben Zyklus erfolgen, in dem auch die erste Schwangerschaft entstanden ist. Dazu kann es kommen, wenn ein Eisprung trotz bereits bestehender Schwangerschaft ausgelöst wird. Normalerweise verhindert ein durch die Schwangerschaft aktiviertes Hormon dies. Wenn die zweite Eizelle ebenfalls befruchtet wird und sich in der Gebärmutter einnisten kann, liegt eine Superfötation vor. Sie ist nicht dasselbe wie eine zweieiige Zwillingsschwangerschaft, da bei dieser zwar auch zwei Eizellen befruchtet werden, aber zur selben Zeit.
Bananen sind radioaktiv – doch das heisst nicht, dass man beim nächsten Einkauf einen Geigerzähler mitnehmen sollte. Die gelben Früchte sind eine natürliche Strahlungsquelle, da sie reich an Kalium sind. Dieses besteht zu 0,0117 Prozent aus dem radioaktiven Isotop Kalium-40. Die Strahlungsdosis, die man durch den Verzehr einer Banane aufnimmt, beträgt etwa 0,1 Mikrosievert (μSv). Das lässt sich aushalten – 800 Bananen entsprechen der Strahlungsbelastung durch einen Transatlantikflug. Ausserdem strahlen wir bereits selber: Ein durchschnittlicher Erwachsener enthält rund 16 Milligramm Kalium-40 und ist damit 280-mal so radioaktiv wie eine Banane.
Unter Wissenschaftlern kursiert übrigens die sogenannte Bananenäquivalentdosis: Sie entspricht der Strahlenbelastung, die durch den Konsum einer Banane entsteht, also 0,1 Mikrosievert. Damit lassen sich andere Strahlenbelastungen in Bezug setzen: So entspricht die gesamte tägliche Strahlungsexposition, der ein Mensch ausgesetzt ist, 100 Bananenäquivalentdosen. Der Verzehr von Bananen ist also in der Tat harmlos – man müsste mehrere Millionen Bananen auf einmal essen, um an der dadurch erzeugten Strahlenbelastung zu sterben. Kommt hinzu, dass der Körper überschüssiges Kalium innerhalb weniger Stunden wieder ausscheidet.
Wenn wir schon bei Bananen sind: Ihren typischen Geschmack könnten wir beim Essen sehr viel schlechter wahrnehmen, wenn wir keinen Speichel hätten. Damit ein Lebensmittel seinen Geschmack entfalten kann, müssen sich die Chemikalien darin im Speichel lösen – erst dann können sie von den Rezeptoren in unseren Geschmacksknospen erkannt werden. Überdies kommt es zu einer Wechselwirkung zwischen der Nahrung im Mund und dem Speichel, die von der individuellen Zusammensetzung dieser Körperflüssigkeit und der davon vorhandenen Menge abhängt.
Zudem ist die Menge des Speichelflusses von der Tageszeit abhängig, und sie kann sich nur schon erhöhen, wenn man an eine bestimmte Speise oder einen Geruch denkt – wie es der Spruch «Das lässt einem das Wasser im Mund zusammenlaufen» ausdrückt. Es scheint ausserdem ein Zusammenhang zwischen solchen Reizen – etwa bestimmten Gerüchen – und der Zusammensetzung des Speichels zu bestehen.
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