E. Lehr

Zur Biochemie des Gedächtnisses

Die schon t904 u n d 1936 geS, uge r t e Ansicht , dab das N6rdl inger Ries, eine k ra te ra r t ige K r e i s s t r u k t u r m i t e twa 20 k m Durchmesse r an der Grenze yore schw~bischen zum fr~nkischen Jura , du rch ein ex t ra te r res t r i sches Ere ignis e n t s t a n d e n sei, wurde zu einer begrf indeten Theorie, n a c h d e m im Suevi t Gestein des Rieses die t t o c h d r u c k m o d i f i k a t i o n e n der Kiesels~ure, Coesit und St ishovi t , en t deck t worden waren. Als einer der gr613ten und wegen seines Alters (t4,8 Millionen Jahre) a m bes t en erha l tenen , am bes t en er forschten u n d am le ich tes ten zug~ngl ichen I m p a k t k r a t e r unsere r Erde bo t sich das N6rdl inger Ries als S tud ienmodel l ffir die I m p a k t k r a t e r b i ldung auf Erde, Mond u n d anderen P lane t en an. t973 s t a n d e n durch einen Bei t rag des L andes Bayern , der Geologischen L a n d e s ~ m t e r der 13undesrepublik D e u t s c h l a n d u n d der D e u t s c h e n F o r s c h u n g s g e m e i n s c h a f t DM 850000 ffir eine F o r s c h u n g s b o h r u n g im N6rdl inger Ries zur Verffigung. Die t echnische Vorbere i tung u n d Durch f f ih rung lag in H ~ n d e n des Baye r i schen Geologischen L a n d e s a m t e s . Die B o h r u n g wurde au fg rund seismischer, magne t i s che r und geoelektr ischer Messungen wenige Ki lomete r nordwest l ich von N6rd l ingen angesetzt , a m 29.6.t973 begol lnen u n d nach 106 K e r n b o h r t a g e n ohne technische Schwier igkei ten am. 15.1.1974 bei e iner Endteufe yon 1206 m beende t u n d du rchgehend gekern t (Kerngewinll 97,7%). I n der B o h r u n g wurden bohr lochphysika l i sche Messungen, insbesondere aueh G e o p h o n v e r s e n k m e s s u n g e n sowie geo thermische Messungen durchgeff ihr t . Als erstes Ergebnis k a n n folgendes geologische Bohrprofi l mi t getei l t werden : Bis 325 m Tiefe wurden Ablage rungen eines Sees durchbohr t , der sieh u n m i t t e l b a r nach dem I m p a k t gebi ldet u n d im Laufe der Jahrmi l l ionen, v e r m u t l i c h sogar in re la t iv kurzer Zeit den K r a t e r m i t f iberwiegend feinbis fe ins tk6rnigen, r h y t h m i s c h geschichte ten , abschl l i t t sweise b i t u m e n r e i c h e n u n d fossi l ff ihrenden Sed imen ten aufgeffill t ha t t e . D a r u n t e r folgt bis e twa 605 m Suevit , ein bun tes , unsor t i e r tes Gesteinsgemisch von reinbis fe instk6rniger , me i s t grauer , auch r6tlicher, z.T. glasig aufgeschmolzener G r u n d m a s s e mi t eingelager ten, me i s t kan t igen , z.T. auch h y d r o t h e r m a l beeinf luBten G e s t e i n s t r ~ m m e r n verseh iedens te r Gr6Be und Art, iiberwiegend kris tal l ine Gesteine aus d e m t ieferen U n t e r g r u n d des Rieses. Dieses Material wurde beim I m p a k t z.T. in groge H6hen geschleuder t und is t z u m gr613ten Teil in den Kra t e r zurfickgefallen. I m Liegenden d a v o n h a t die B o h r u n g bis zur E n d t e u f e kr is ta l l ine T r f i m m e r m a s s e n durehbohr t . Es h a n d e l t sich u m his mehre re 10 m grof3e, kan t ige kris tal l ine Gesteinsk6rper, deren Zwischenr~ume mi t suev i t i schem Ges te insmate r im ausgeffill t s ind und die his zur E nd t eu fe noeh kein AbkIing e n d e r I m p a k t W i r k u n g e rkennen lassen. Nach m e h r m o n a t i g e r Auslage in Mfirichen wurde das Kernmate r ia l an alle in teress ier ten F o r s c h u n g s i n s t i t u t e und Einzelforscher verteil t . I n e inem interdisziplin~Lren For sehungsve r b u n d zwischen Univers i t f i t s ins t i tu ten , anderen For schnngs e inr ichtul lgen sowie Geologischen L a n d e s ~ m t e r n und der B u n d e s a n s t a l t fiir Bodenfo r sehung werden Geologen, Pet rologen, Sedimentologen, Pal~ontologen, Pal~tobotalliker, Mineralogen, Geoehemiker , Geophysiker , Geochronologen, Felsmechan ike r u n d Phys i ke r das Boh rke rnma t e r i a l m i t den mode rns ten Methoden und nach den ve r seh iedens ten Gesichtsp u n k t e n un t e r suchen . E t w a 1975/76 solIen alle Ergebnisse z u s a m m e n f a s s e n d publiziert werden.

Verminderter Sauerstoff-Verbrauch bei Fischen in Schwerem Wasser

Nach :Ersatz yon Wasserstoff in biologischen Systemen durch Deuterium werden, vermutlich wegen der gr6Beren Stabilitgt der Deuterium-Bindnngen im Vergleich zu Wasserstoff-Bindungen [1], die meisten Enzymaktivi tgten vermindert (z.B. [2--5])Infolgedessen ist eine Reduzierung des Stoffumsatzes bet Organismen zu erwarten. Eine verminderte Nahrungsaufnahme in DeO-haltigem Wasser Batten unsere Fische schon in frtiheren Versuchen gezeigt [5]. Die zu erwartende Verringernng des Sauerstoff-Verbrauchs wurde in den folgenden Versuchen geprfift. Der Sauerstoff-Verbrauch junger, eingewThnter [5] Rotfedern (Scardinius efylhrophthalmus, ca. 7 cm lang) beiderlei Geschlechts von ausgesncht gleichem Gewicht wurde einzeln bet 10 Tieren (Gewicht 2,6 :t-0,t g) in normalem Wasser und bet 8 Tieren (Gewicht 2,7 ~_ 0,l g) 19,9 i 2,3 Std nach Einsetzen in Wasser mit ungefghr 20~o D20 bestimmt. Beide Wassersorten erhielten den gleichen Salzzusatz [5]. Die Versuche fanden im Oktober t971 jeweils vormittags statt. Die Mel3kammer, eine schwarze Plexiglasr6hre yon 13,2 cm Lgnge nnd 3,4 cm Innerldurchmesser, war durch ein Netz in den t0 cm langer~ Raum ~fir den Fisch und die 3 cm lange Sensorkammer unterteilt und wurde gleichm~13ig mit 720 ml Wasser/h durchstr6mt (20 • 0,t ~ vorher t2 h lang beliiftet). Nach 20 bis 30 min Aufentgalt eines Fisches in dieser t 20 ml fassenden Mel3kammer zeigte das abfliel3ende Wasser eine gegent~ber dem zufliel3enden fast gleichbleibende Sauerstoffdifferenz (Messung mit Beckman-Fieldlab-Oxygen-Analyser, Mod. 1008). Diese wurde nun jede Minute wghrend t h abgelesen und ttir jeden Fisch daraus der mittlere Sauerstoff-Verbrauch pro h errechnet. Unter diesen Bedingungen verbrauchten die Fische in normalem Aquarienwasser 117,4 • 6, 7 [xl Oe/g Feuchtgewicht/h, die Fische in dem Deuterinm-haltigen Wasser hingegen nur 69,2 • 6,6 lxl O2/g Fenchtgewicht/h (Signifikanz dieses Unterschiedes nach dem t-Test: p ~ 0,001). \u erwartet senken also unsere Fische ihren O2-Verbrauch in D20-haltigem Wasser~ In einer frtiheren Untersnchung [5] hat ten Fische in D20-haltigem Wasser besseres Behalten ether erlernten visuellen Unterscheidungsaufgabe gezeigt. Dabei war schon diskutiert worden, dab eine Stoffwechselsenkung dutch D~O den Abban denkbarer Speichersubstrate und damit das Vergessen hinausgezOgert haben kOnnte. Tats/~chlich zeigt such isoliertes neuronales Gewebe [6], ganz entsprechendwieunsereintakten Fische, nach Inkubation mit D20 verminderte O2-Aufnahme.

Besseres Lernen und Behalten in Schwerem Wasser bei Fischen

Wenn Fische in Wasser mit 12,5% bzw. 25% D2O-Gehalt leben, erlernen sie eine Farblicht-Unterscheidungsaufgabe schneller [1], und eine, gleichgultig ob in H2O oder H2O/D2O-Gemisch, erlernte Aufgabe behalten sie langer ([1, 2]; vgl. Abb. 1).

Periodische Schwankungen der Herzfrequenz bei Aethylurethan-Narkose

A single dose of o-galactosamine (GalN) given to rats over 4 weeks of age induces a hepatitis closely resembling human viral hepatitis [1, 2, 3]; however, the regenerating rat liver is refractory to GaIN during the phase of high mitotic activity and enhanced growth rate [4, 5, 6] .--One to three days after adrenalectomy (AE), the rat liver shows high mitotic activity without enhanced stimulation of growth [7, 8], apparently providing another experimental model for testing this characteristic of DNA replicating liver [4, 5, 6]. In addition, these studies demonstrate a previously unreported effect of GaIN action: the induction of edema in the adrenalectomized rat. Group A animals received a single dose of 375mg GaiN-HC1/kg i.p. at different times after AE (GAIN from C. Roth, OHG, Karlsruhe, Germany) ; they were killed 12hours later; group B animals received no GalN after AE; groNp C animals were sham operated and received 375 mg GaIN 9 HCI/kg i.p. 36 h after AE (table).--A striking feature