B2 Die intelligente Pflanze - Elektrophysiologie der Venusfliegenfalle - Landessieger

Wir haben uns Gedanken √ľber Biosensoren gemacht und sind hierbei auf die Venusfliegenfalle gesto√üen. Bei unserer Literaturrecherche sind wir auf viele Messungen an Venusfliegenfallen aufmerksam geworden. Vieles war allerdings ungenau oder unvollst√§ndig. Wir entwickelten in unseren Untersuchungen verschiedene neue Apparaturen um Potential√§nderungen in den Fangbl√§ttern messen zu k√∂nnen. Die gemessenen Daten erwiesen sich als typische pflanzliche Aktionspotentiale, die wir in den Speicher eines Mikrocontrollers importierten und beliebig digital verformen konnten. Nachdem wir diese digitalen Daten wieder in eine analoge Form gewandelt hatten, konnten wir Fallen damit zum Schlie√üen bringen.


Wir haben die n√∂tige minimale Amplitude und Dauer eines solchen k√ľnstlich erzeugten Aktionspotentials bestimmt, das zum Schlie√üen der Falle n√∂tig ist. Weiterhin haben wir die Schlie√ügeschwindigkeit gemessen und die elektrische Blattkapazit√§t der Pflanze bestimmt.

 


Christoph Sch√ľtze, Sarah Schn√∂ge und Fabian Obermair
Hölty-Gymnasium Celle

B3 Teamwork in der Fettproduktivität - Algen haben es drauf! - 3. Platz

Aufgrund schwindender Erd√∂lressourcen stellt die Herstellung von Biokraftstoffen ein wichtiges Zukunftsthema dar. F√ľr die Produktion von Biodiesel sind insbesondere Algen gut geeignet, da diese eine 10-fach h√∂here Ausbeute an Biomasse gegen√ľber konventionellen Pflanzen der Landwirtschaft bieten.
Obwohl seit einigen Jahren an Algen als Quelle f√ľr Bio√∂l geforscht wird, fehlt bisher eine praktikable L√∂sung. In der Forschung werden momentan haupts√§chlich artenreine Systeme verwendet, auch wenn diese in der Regel eng tolerierte Umweltbedingungen f√ľr ein optimales Wachstum ben√∂tigen. Diese engen Toleranzen, zum Beispiel bei Temperatur und Licht, stehen einer wirtschaftlichen Algenzucht entgegen.


Unsere Idee ist es, durch die Verwendung von Systemen mit mehreren Arten die √∂kologische Bandbreite des Systems zu erweitern und dadurch die Lipidproduktivit√§t zu erh√∂hen. Hierf√ľr werden im Vergleich artenreine und gemischte Systeme parallel angezogen. Der Lipidgehalt der Algen soll fluoreszenzspektroskopisch bestimmt werden.

 


Charlotte Neef, Lara Marie Koch, Noa-Sophie Lange
Felix-Klein-Gymnasium Göttingen

B4 E-Zigarette - Schädlich oder nicht?

Wir haben uns bereits mit den Gr√ľnden und Folgen des Rauchens in unserem letzten Projekt auseinandergesetzt. Dabei haben wir E-Zigaretten zum Vergleich zu normalen Zigaretten in unsere Untersuchungen mit einbezogen.
In diesem Jahr wollen wir die E-Zigaretten und die Zusatzstoffe die dort hinein gegeben werden noch genauer untersuchen. Wir wollen den Unterschied zwischen E-Zigaretten und E-Shishas genauer erklären, die Wirkungsweise verschiedener Liquids testen und in verschiedenen Versuchsreihen testen, welche Schäden der Konsum von E-Zigaretten und E-Shishas beim Menschen verursachen kann.

 


Gina Marie Obrock und Janis Marie W√ľbbolt
Oberschule am Sonnensee, Bissendorf

B5 Mit der ‚ÄěAldebaran‚Äú im Wattenmeer auf der Spur nach dem √∂kologischen Stress durch Plastikm√ľll

Ziel dieses Projekts ist es, die Plastikverm√ľllung im Watt vor Cuxhaven zu untersuchen, denn ein vorheriges Projekt war zu dem Ergebnis gekommen, dass es hier nahezu keine Plastikverm√ľllung g√§be. Die aktuellen Untersuchungen fanden an Bord des Forschungsseglers ALDEBARAN und im Alfred-Wegener Institut statt. Das Resultat: Hochgerechnet auf das gesamte Watt der Nordsee, wurden bei einer Transsektbeprobung der freien Wattfl√§chen, 70.000 Teile Makroplastik gefunden. Um Mikroplastik im Meer nachzuweisen, wurde ein Manta-Trawl Versuch gemacht. Die Auswirkungen von Mikroplastik auf Brackwassergarnelen wurden durch Fressversuche getestet und durch Fluoreszenzmikroskopie untersucht. Dabei konnte eine Aufnahme der Mikroplastikpartikel in den Organismen nachgewiesen werden.

 


Emily Hutwalker und Clara-Marie Schilling Mascarenhas
Amandus-Abendroth-Gymnasium, Cuxhaven

B6 Wirkungsmechanismen von effektiven Mikroorganismen bei Nutzpflanzen

Die Firma EMIKO¬ģ vertreibt Produkte, welche laut der Internetpr√§senz des Unternehmens effektive Mikroorganismen enthalten, f√ľr unterschiedlichste Einsatzzwecke und macht keine konkreten und fundierten Aussagen zu der Wirkungsweise ihrer Produkte. Insbesondere im Bereich des Gartenbaus suggeriert das Unternehmen dem Nutzer der Produkte eine Ertragssteigerung und Verbesserung der Bodenqualit√§t durch den Einsatz der Produkte. Die nicht fundierten Werbeversprechen des Unternehmens selbst und die positive Berichterstattung durch einige YouTube Kan√§le, welche das Thema Garten behandeln, entt√§uschten uns sehr, denn Untersuchungsergebnisse einer Arbeit, verfasst von A. Basenius und T. V√§hning im Jahr 2017, zu Folge ist die Wirkung des Pr√§parates auf Pflanzen eine andere.
Nachdem in den genannten Versuchen im Jahr 2016 festgestellt werden konnte, dass das Pr√§parat EM1¬ģ keine oder negative Auswirkung auf den Ertrag von Paprika- und Basilikumpflanzen hat, stellte sich die Frage weshalb die Aussagen so unterschiedlich sind. Wir untersuchten daher, wie sich das Pr√§parat im Freilandanbau und in seiner sterilen Form auswirkt. Folgeversuche mit Chinakohl (Brassica rapa subs. pekinensis) zeigten, dass EM1¬ģ positive Auswirkungen auf den Ertrag der im Freiland kultivierten Pflanzen hat und, dass diese bei sterilem EM1¬ģ deutlich schw√§cher in Erscheinung treten.Es stellte sich die Frage weshalb die Wirkung des Pr√§parates so unterschiedlich sei. Um diesen Sachverhalt n√§her untersuchen zu k√∂nnen entschieden wir uns f√ľr mikrobiologische Untersuchungen und die Vermehrung und Selektion der einzelnen im Pr√§parat enthaltenen Arten von Mikroorganismen um auf Basis unserer Ergebnisse fundierte Hypothesen √ľber die Wirkungsmechanismen des Pr√§parates aufstellen zu k√∂nnen.

 


Alexander Basenius und Njiku Melchior Wellmer
Gymnasium Marianum, Meppen

B7 Hemmt Glucosylglycerol Aquaporine?

‚ÄěGluco-Glycerol [‚Ķ] stimuliert in Hautzellen nachweislich die Bildung von Aquaporin 3. Je mehr Aquaporin 3, desto besser wird die Feuchtigkeit in den tieferen Hautschichten verteilt‚Äú. Diese Werbeaussage von Eucerin st√ľtzt sich auf Untersuchungen, in denen menschliche Hautzellen, welche mit Glucosylglycerol behandelt wurden, eine erh√∂hte Aquaporin 3 Exprimierung zeigten. Aquaporin 3 geh√∂rt zu den Aquaglyceroporinen und transportiert zus√§tzlich zu Wasser auch Glycerol. K√∂nnte die erh√∂hte Exprimierung Folge eines Kompensationsmechanismus der Zelle auf die Hemmung von Aquaporin 3 durch Glucosylglycerol sein? Um diese Theorie zu untersuchen, nutze ich die Erkenntnis, dass das Fehlen von Aquaglyceroporinen die Frostresistenz von Hefe erh√∂ht, weshalb ich die Auswirkungen von Glucosylglycerol auf die Frostresistenz untersucht habe.

 


Margot Bakker
Schillerschule Hannover

B8 Winzige Wunderteilchen oder unsichtbares Gift? - Toxizität von Zinkoxid-Nanopartikeln - 2. Platz

Nanopartikel sollen eine gro√üe Zukunft in der Forschung haben. Mit ihnen bieten sich zahlreiche M√∂glichkeiten f√ľr neue, effizientere Techniken in verschiedenen Bereichen wie der Medizin, der Materialforschung, der Lebensmittelchemie und der Kosmetikproduktion. Doch trotz ihrer verhei√üungsvollen physikalischen und chemischen Eigenschaften werden sie in den Medien kontrovers diskutiert. Das Umweltbundesamt warnt vor den unbekannten Risiken von Nanopartikeln, die in die Umwelt gelangen. Deshalb haben wir beschlossen, der Sache auf den Grund zu gehen und zu untersuchen, inwiefern Nanopartikel einen Einfluss auf Organismen haben. Daf√ľr verwenden wir beispielhaft selbst synthetisierte Zinkoxid-Nanopartikel und untersuchen die Auswirklungen auf die Einzeller Hefe und E. coli-Bakterien sowie auf die Pflanze Wasserpest in Bezug auf den G√§rungsprozess, das Bakterienwachstum und die Sauerstoffproduktion der jeweiligen Organismen.

 

Hannah Knerich und Clara Brakebusch

Wilhelm-Gymnasium Braunschweig

 

2018