Haben Sie sich auch schon manchmal einen Zaubertrank gewünscht? Miraculix' Rezept ist zwar ein Geheimnis, aber Misteln sind in jedem Fall Bestandteil des Trunks. Doch was macht die Mistel bis heute zum Mysterium? Gar nicht mysterös ist ihre verstärkte Ausbreitung seit den 1990er Jahren; vor allem in Süd- und Mitteldeutschland wird der Halbschmarotzer so immer mehr zum Problem, wenn er etwa in den Streuobstwiesen so manchen Baum in die Knie zwingt.

Der Waldfrosch lebt in den feuchten Wäldern Nordamerikas, in denen die Temperaturen im Winter deutlich unter den Gefrierpunkt fallen. Für den Frosch kein Problem: Mit Hilfe eines körpereigenen Frostschutzmittels kann er einige Zeit im gefrorenen Zustand überleben.

Im ersten Teil der zweiteiligen Serie, der sich mit der terrestrischen Biolumineszenz beschäftigt, nehmen wir unseren Ausgangspunkt in einer lauen Sommernacht mit den von Glühwürmchen erleuchteten heimischen Wiesen und reisen anschließend in den atlantischen Regenwald Brasiliens mit seinen biolumineszenten Pilzen. Danach begeben wir uns nach Neuseeland, wo biolumineszente Schnecken die Flüsse besiedeln und Mückenlarven in den Waitomo-Höhlen gleich einem Sternenhimmel triumphieren. Schließlich erkunden wir die Weiten der Sibirischen Steppen mit ihren zahllosen Leuchtinsekten und Ringelwürmern. An allen diesen Orten stellen wir die Biolumineszenz der einzelnen Organismen in ihrem entdeckungshistorischen, ökologischen und geographischen Kontext vor und beleuchten detailliert die Mechanismen der dabei ablaufenden chemischen Reaktionen.

Im ersten Teil sahen wir, wie Menschen sich natürlich vorkommende Minerale früh zu Nutzen machten, um sich künstlerisch auszudrücken. Bereits vor der Antike wurden in frühen Kulturen Farbpigmente auch synthetisch hergestellt. Bis zur Renaissance und in die Barockzeit hinein änderte sich an der Farbenpalette nichts Wesentliches. Doch schon vor der Entstehung der chemischen Industrie, die zunächst auf der Farbenproduktion aus Steinkohlenteer fußte, wurden neue synthetische Farben auf den Markt gebracht.

Im Fokus dieses Aufsatzes stehen Synthesestrategien für anorganische Hohlkugeln. Im Unterschied zu molekularen Käfigverbindungen wie Fullerenen, höheren Boranen und Phosphanen oder Spherosilikaten mit Hohlraum-Durchmessern im Ångström-Bereich und atomar dicken „Schalen“, haben anorganische Hohlkugeln typischerweise innere Durchmesser im Bereich von Nanometern bis wenigen Mikrometern und Schalendicken im unteren Nanometer-Bereich. Die Schalen können amorph oder aus aggregierten Partikeln aufgebaut sein. Hohlkörper mit einer anorganischen Schale haben gegenüber solchen mit einer Polymerschale eine Reihe von Vorteilen, besonders höhere mechanische und thermische Stabilität.

Pilze sind faszinierende Alleskönner.

Manche gehören zu den gefährlichsten Organismen der Natur.

Pilze sind dem Menschen nicht unähnlich.

F.P.

Nachdem in den ersten beiden Teilen dieser Reihe wesentliche Aspekte zum Thema Nachhaltigkeit im Allgemeinen sowie am Beispiel der Stickstoffproblematik erörtert wurden, wird in diesem Beitrag die Plastikmüll- und Mikroplastikproblematik näher betrachtet. Neben grundlegenden fachlichen Hintergrundinformationen werden exemplarische Unterrichtsinhalte vorgestellt, um das Thema gewinnbringend im Sinne einer Bildung für nachhaltige Entwicklung im fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterricht einzusetzen.