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Gravikinese
Schwimmspuren
Microgravity
Ciliaten

 

   

Dr. Richard Bräucker

Forschungsprojekte

Weitere Informationen zu den grün gekennzeichneten Begriffen finden Sie im Glossar.

An den Universitäten Regensburg und Bochum habe ich Biologie, Chemie und Erziehungswissenschaften studiert. In meiner  Staatsexamensarbeit und meiner Dissertation  beschäftigte ich mich mit der Hörphysiologie von Vögeln (Tauben, Staren, Wachteln). Dazu entwickelte ich die psychophysische Methode der Herzfrequenzkonditionierung weiter. 

Von 1898 bis 1999 war Mitglied der Arbeitsgruppe Zelluläre Erregungsphysiologie an der Universität Bochum. Ein Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe war die Gravitaxis und die Gravikinese von Ciliaten. (Mehr über Ciliaten.

Als Modellsystem für die Wahrnehmung der Schwerkraft auf zellulärer Ebene wurde in den letzten Jahren verstärkt die Graviperzeption von Ciliaten untersucht. Für bewegliche Organismen stellt die Möglichkeit der Orientierung in der Umwelt einen beträchtlichen Evolutionsvorteil dar: Das aktive Aufsuchen von Nahrungsquellen und ebenso die Vermeidung schädlicher Einflüsse wird hierdurch möglich. Schon auf der Entwicklungsstufe einzelliger Lebewesen findet man daher Reaktionen auf verschiedene physikalische und chemische Parameter.

Der Schwerkraftreiz stellt unter diesen Parametern die zuverlässigste Möglichkeit zur Orientierung dar, da er unter natürlichen Bedingungen weder in Betrag noch in seiner Richtung variabel ist.

Genaueres zu unserer Hypothese der Gravikinese

Versuche zum Schwimmverhalten der Versuchszellen wurden unter natürlichen Schwerkraftbedingungen und bei erhöhter Schwerkraft oder Schwerelosigkeit durchgeführt (siehe auch Literaturliste bzw. Forschungsbericht der Universität Bochum).

Die Schwimmbewegungen von 50 bis 200 Zellen werden mit Hilfe eines Videorecorders gleichzeitig aufgezeichnet. Nach dem Experiment werden die Videosequenzen mit Hilfe von Rechnerprogrammen zu "Schwimmspurbildern" überlagert. Orientierung und Schwimmgeschwindigkeit jeder einzelnen Zelle werden computerunterstützt ausgemessen und mit Hilfe statistischer Verfahren analysiert.

Die Software zur Digitalisierung, Bildanalyse und zur statistischen Auswertungung der Daten (vor allem mit Verfahren der nicht-parametrischen Statistik) wurde von mir entwickelt.

Seit 1999 arbeite ich zusammen mit meinen Kollegen Ruth Hemmersbach und Martin Krause im Projekt Gravitationsbiologische Untersuchungen an Ciliaten an der Universität Bonn bzw. am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt Köln.

Für die Untersuchung der Langzeitwirkungen von Schwerelosigkeit auf Ciliaten in einer Raumstation ist es notwendig, die Haltung der Zellen zu automatisieren. Teil unseres Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines solchen computergesteuerten Hälterungssystems (MICROPOND), das ein minimalisiertes Ökosystem (Ciliaten und Flagellaten) für eine Dauer von etwa 3 Monaten im biologischen Gleichgewicht halten soll.

Vor allem für die Verwendung in Lehrveranstaltungen habe ich einige Experimente zur Phototaxis von Ciliaten durchgeführt (s. auch Literaturliste).

Neben der Durchführung und Auswertung von Verhaltensexperimenten zählen zu meinen Aufgaben auch die Hard- und Softwareentwicklung spezieller Versuchsapparaturen sowie auswärtige Forschungskampagnen. Experimente unter Schwerelosigkeit: Apparaturen und einige Ergebnisse (in Englisch). 

Seit dem Sommer 2002 bin ich als wissenschaftlicher Mitarbeiter des DLR Leiter des DLR_School_Lab Köln-Porz. In diesem neu aufgebaute Labor laden Schüler der Mittel- und Oberstufe ein, selbst forschungsnahe Experimente an "High-Tech"-Geräten durchzuführen. Das School_Lab befindet sich in der Halle der Humanzentrifuge des Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin. Unser Ziel ist es, den Schülerinnen und Schülern die Faszination natur- und ingenieurwissenschaftlicher Forschung zu vermitteln und sie so zu einer Berufswahl in diesem Arbeitsbereich anzuregen. Mehr auf der Homepages des DLR_School_Lab.

 

 

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Last update: 28.12.2003