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Editorial 2019

 

Prof. Dr. Uwe K. Simon

Fragen wie diese sind auch von WissenschaftlerInnen nicht immer leicht zu beantworten. Ja, manchmal gibt es sogar heftige Kontroversen zu solchen Fragen und verschiedene, einander widersprechende Positionen und Theorien. „Streit“ ist in der Wissenschaft aber nicht selten ein Motor für Erkenntnisfortschritt. Kontroversen zu strittigen Fragen lassen oft neues Wissen entstehen. Wissenschaftliche Texte präsentieren ebenfalls nicht nur gesichertes Wissen, sondern diskutieren auch ungeklärte Fragen. Genau das geschieht in den Artikeln dieser Ausgabe. Sie sind mehrheitlich aus einem Sparkling-Science Projekt hervorgegangen, das an der Universität Graz (Fachdidaktikzentrum GEWI) in Zusammenarbeit mit mehreren Grazer Schulen durchgeführt wurde. In diesem Forschungsprojekt haben sich die jungen AutorInnen im Unterricht und im Rahmen einer Summerschool an der Universität mit ungeklärten Fragen in der Naturwissenschaft beschäftigt.
So schreiben Sandra Hirner und Sandra Salama (BRG Dreihackengasse, Graz) zu Homöopathie, während Lukas Ullrich, Emil Götz und Pascal Fina (BRG Keplerstraße, Graz) der Frage nach dem Ursprung des Lebens auf der Erde nachgehen. Sind wir alleine im Universum? Das diskutieren Jana Rabofsky und Maja Jaritz (Modellschule Graz). Janez Rotman und Lukas Ullrich (BRG Kepler, Graz) setzen sich mit dem Anfang und Ende von allem auseinander. Aber nicht nur die Weite des Alls gibt der Forschung Rätsel auf.
Auch Dinge, die uns jeden Tag im Alltag begegnen, werden in der Wissenschaft kontrovers diskutiert. Naana Appiah und Zeinab Orabi (BRG Keplerstraße, Graz) recherchierten darüber, warum wir träumen; David Girgis und Benjamin Cartellieri (BRG Kepler, Graz) fragten sich, warum Affen nicht sprechen können. Und warum heißes Wasser (oft) schneller gefriert als kaltes, erläutern Harald Pfeiler, Arnold Pramberger und Andreas Riad (BRG Keplerstraße, Graz).
Schließlich geht es noch um brandaktuelle medizinische Themen: Emil Götz und Florian Peukert (BRG Keplerstraße, Graz) informieren über Impfungen, Ana Vidovic (BRG Dreihackengasse, Graz) und Jana A. Kainz (BRG Kepler, Graz) stellen vor, welche Auswirkungen Chemotherapien in der Schwangerschaft auf das ungeborene Kind haben (können).
Hinzu kommen noch zwei Artikel, die nicht in diesem Projekt entstanden sind: Stefan Dirschl vom BRG Landwied aus Linz berichtet von einer Azorenexpedition, an der er selber teilnahm. Sophia Häussler vom Schönbuch-Gymnasium in Holzgerlingen und Clara Deifel vom Otto-Hahn-Gymnasium in Ostfildern (beide Deutschland) erkunden, was es mit Altpapier auf sich hat.

Also wieder eine Menge Lesestoff in dieser Ausgabe. Wir bedanken uns bei allen AutorInnen, ihrem Engagement und Interesse sowie ihrer Bereitschaft, diese Artikel zu verfassen. Wir bedanken uns aber auch bei den Lehrkräften und den SchulleiterInnen, die uns und ihre SchülerInnen unterstützt haben. Schließlich gebührt großer Dank allen, die uns mit Sponsoring oder Inseraten finanziell zur Seite stehen.

Umweltschutz kann jede/r — Recyclingpapier

Papier. Wir benötigen es zum Schreiben, Zeichnen, Bedrucken und vielem mehr. Allein Deutschland verbraucht mit 250 kg pro Kopf und pro Jahr so viel Papier wie Afrika und Südamerika zusammen [1].

Dafür ist Deutschland aber auch Meister im Altpapiersammeln: Gute 70 % des verbrauchten Papiers wurden 2009 wieder als Altpapier gesammelt. Davon sind 80 % Recyclingpapier. Das liegt vor allem daran, dass Verpackungen und Zeitungen fast zu 100 % aus Recyclingpapier bestehen [2]. Graphisches Papier oder Druckerpapier, das in unserem Hausmüll landet, wird dagegen zu 50 % aus frischen Holzfasern hergestellt [2].

Warum benutzen wir nicht mehr Recyclingpapier?
Das liegt unter anderem daran, dass viele Menschen nicht wissen, wo die Vorteile von Recyclingpapier liegen. Dazu muss man sich die unterschiedlichen Herstellungsprozesse von Recycling- und Frischfaserpapier anschauen.

Wie wird Recyclingpaper hergestellt?
Die Grundlage für die Herstellung von Frischfaserpapier ist Holz. Dieses wird gekocht, sodass Fasern entstehen, die nach mehrmaligem Waschen für die Herstellung von Papier verwendet werden können [2]. Bei Recyclingpapier hingegen entfällt die Faserherstellung. So werden über 90 % des Wassers und 75 % der Energie eingespart (Abb. 1, 2). Außerdem ist die Abwasserbelastung geringer. Und da der Rohstoff Recyclingpapier direkt vor unserer Haustür liegt, wird auch kaum Energie für den Transport benötigt – ganz im Gegensatz zum Holztransport, der oft über Kontinente hinweg praktiziert wird [3].

Abbildung 1 Altpapier kann man auch selber herstellen. Zuerst wird altes Papier in kleine Fetzen zerrissen und eingeweicht …

 

Abbildung 2 … dann mit einem Sieb abgeschöpft und getrocknet. Anleitungen hierzu finden sich im Internet, Sets zur Herstellung von Altpapier kann man im Spielwarenladen kaufen.

Viele Siegel für’s Papier
Die Umweltfreundlichkeit von Recyclingpapier wird durch vielerlei Siegel sichtbar gemacht. Allerdings kann man nicht auf den ersten Blick erkennen, wofür ein Siegel konkret steht, was ein weiterer Grund für die Vorsicht von Kunden beim Kauf von Recyclingpapier ist. Schon allein der Begriff „Recyclingpapier“ kann missbraucht werden, er ist an keine Qualitätsanforderungen gebunden und damit nicht geschützt [4]. Zudem garantiert nicht jedes Siegel Umweltfreundlichkeit [5]. Manche Siegel, wie das FSC (Forest Stewardship Council)-Siegel, garantieren, dass das für das Papier verwendete Holz aus zertifizierter Forstwirtschaft kommt [6]. Das bedeutet, dass Holz, welches für dieses Papier verwendet wurde, aus ökologisch und ökonomisch sinnvoll bewirtschafteten Wäldern stammt. So werden beispielsweise nicht mehr Bäume gefällt, als gepflanzt werden [6]. Das gleiche gilt für das PEFC (Programme for the Endorsement of Forest Certification schemes)-Siegel. Allerdings wird dieses wegen der schwachen Zertifizierungskriterien und der mangelnden Transparenz der Vergabe kritisiert [6].

Des Weiteren gibt es die EFC (Elemental Chlorine Free) und TFC (Totally Chlorine Free) Siegel, die eine Bleiche des Papiers kennzeichnen, bei der auf elementares Chlor oder sogar komplett auf Chlorverbindungen verzichtet wird [6]. Dadurch sinkt die Belastung von Abwasser und Luft [2]. Dennoch sind die beiden Siegel ohne weitere Siegel kein sicheres Kennzeichen für umweltfreundliches Papier [6]. Nicht zuletzt gibt es Siegel wie „Pro Planet“, die wegen ihres ansprechenden Namens vertrauenswürdig wirken, aber nichts garantieren [4]. So wird das Pro Planet Siegel von dem Rewe-Konzern für in den Augen des Konzerns umweltfreundliche Produkte vergeben. Nur ist diese Bewertung subjektiv und wird von keiner unabhängigen Institution kontrolliert [4,7].

 

Abbildung 3 „Blauer Engel“ und ÖKOPAplus-Siegel

 

 

 

 

 

 

 

 


Worauf kann man sich dann verlassen? Umweltfreundliches Papier wird von Siegeln gekennzeichnet, die einen Altpapieranteil von 100 %, eine chlor- und chlorverbindungenfreie Bleiche und ein transparentes Vergabeverfahren garantieren [6]. Zudem achten diese Hersteller auf eine ressourcenschonende Produktion [6]. Das wohl bekannteste vertrauenswürdige Siegel ist der blaue Engel [2] (Abb. 3). Es gibt aber auch andere Siegel, die keineswegs schlechter sind. Dazu zählen das ÖkopaPLUS Siegel (Abb. 4), das VUP-Siegel und die Kennzeichnung als „original Umweltschutzpapier“ (UWS-Papier) [2,6].

Abbildung 4 ÖKOPAplus-Siegel

 

 

 

 

 

Trotz aller Umweltfreundlichkeitsgarantien gibt es immer noch viele, die Recyclingpapier nicht verwenden, weil sie ihm eine schlechte Qualität zuschreiben: Recyclingpapier sei grau und rau, die Tinte verlaufe darauf, es sei nicht kopierfähig und viel teurer als normales Papier [2]. Das aber ist so nicht richtig. Institutionen wie das Bundesamt für Materialprüfung und die Stiftung Warentest haben Recyclingpapier auf verschiedene Eigenschaften getestet. Nach ihrer Einschätzung ist Recyclingpapier bezüglich Qualität in keiner Weise schlechter als Frischfaserpapier [2].

Und der Preis?
Was den Kaufpreis betrifft, ist Recyclingpapier in großen Mengen sogar 10 – 15 % billiger als herkömmliches Papier – vor allem ein Vorteil für große Firmen [2]. Bleibt die Sache mit der Farbe: Tatsächlich ist Recyclingpapier oft nicht so weiß wie Frischfaserpapier. Das liegt daran, dass auf die umweltschädliche Bleiche oder De-Inking, also die Entfernung von Druckerfarbe, verzichtet wird [2]. Das heißt aber nicht, dass es kein weißes Recyclingpapier gibt: So stellt ÖkopaPLUS Recyclingpapier her, das aufgrund von der Zugabe von Naturstoffen seine weiße Farbe erhält [2].

Im Klartext: Recyclingpapier hat gegenüber Frischfaserpapier qualitativ keine Nachteile und ist wesentlich umweltfreundlicher. Warum sollten wir dann nicht alles daransetzen, möglichst viel unseres Papierbedarfs damit zu decken und so einen kleinen Teil zum Umweltschutz beizutragen? Gerade an Schulen lässt sich die Verwendung von Recyclingpapier als Kopierpapier oder in Form von Schulheften gut umsetzen.

Warum können Affen nicht sprechen?

Dieser fundamentalen Frage widmen sich zwei grundsätzlich unterschiedliche Theorien. Die Sprechtrakthypothese sieht das „Problem“ in einer Unterentwicklung des Sprechtrakts bei Affen, wohingegen die Kognitionshypothese auf einen Mangel an kognitiven Fähigkeiten hinweist.

 

Die „Sprechtrakthypothese“ galt lange Zeit als „weithin akzeptierte Gelehrtenmeinung“ [1]. Sie geht davon aus, dass das Fehlen einer komplexen Sprache einem nur wenig ausgeprägten Sprachtrakt geschuldet ist. „Menschen scheinen die einzigen Primaten zu sein, die über die Fähigkeit verfügen, ihre Artikulation flexibel einzusetzen und ihre Atmung, Stimmbildung sowie die Bewegungen des Sprechtrakts in einer komplexen Handlung zu koordinieren, wie dies für die Sprachproduktion notwendig ist” [1] .

So wurde in der Studie von Lieberman et al. (1969), bei der ein Computerprogramm zur Simulation der Artikulationsfähigkeit von Rhesusaffen zum Einsatz kam, festgestellt, dass „der Sprechapparat des Rhesusaffen von Natur aus nicht dazu in der Lage sei, die Bandbreite der menschlichen Sprache hervorzubringen” [2]. Rhesusaffen können aufgrund ihrer Anatomie sprachuniverselle Vokale wie „i“, „u“ und „a“ rein anatomisch nicht bilden

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Weiterhin wurde in einer Studie von Lieberman & Crelin (1971) festgestellt, dass der rekonstruierte Sprechtrakt eines (erwachsenen) Neandertalers dem eines menschlichen Neugeborenen heutzutage ähnelt. So konnte der Neandertaler offenbar die für unsere heutige Sprache so typischen Vokale „i“, „u“ und „a“ nicht aussprechen. Das weist auf eine Entwicklung des menschlichen Sprechtrakts nach einer Teilung der Evolutionslinien von Menschenaffen und Menschen hin [4].

Diese Annahme ist allerdings umstritten und wird auch in mehreren Studien kontrovers diskutiert. So z.B. in einer aktuellen Studie von Fitch et al. (2016) [1], die sich im Gegensatz zur Studie von Lieberman et al. (1969) [2] auf Röntgenaufnahmen von lebenden Makaken-Affen stützt (Abb. 1). Die AutorInnen zeigen, dass „das tatsächliche Potenzial eines Primatensprechtrakts nicht derart eingeschränkt ist wie ursprünglich angenommen“ [1].

Abbildung 1 Fitch et al. (2016) führten ihre Studie an lebenden Makaken durch.

 

Jedoch wurde damit die Lieberman-Studie nicht wiederlegt, da dieser sein Ergebnis nicht als einen Beweis ausschließlich zu Gunsten der Sprechtrakthypothese sieht: Vermutlich „basiert die Evolution der menschlichen Sprache auf beidem [also sowohl auf der Anatomie als auch auf der kognitiven Leistungsfähigkeit]“ [3].

Die Kognitionshypothese nimmt im Gegensatz zur Sprechtrakthypothese an, dass Affen grundsätzlich eine potente Ausprägung des Sprachtraktes besitzen, die es ihnen ermöglichen würde, eine menschenähnliche Sprache zu entwickeln. Sie geht davon aus, dass Affen evolutionsbedingt kognitiv nicht in der Lage sind, eine solche zu entwickeln und/oder zu benutzen.

Allerdings gibt es in den Reihen der Befürworter dieser Hypothese auch eine Kontroverse darüber, worin genau sich die Intelligenz von Affen und Menschen in Bezug auf die Sprachfähigkeit genau unterscheidet. So fanden Hermann et al. (2007) nach der Durchführung von mehreren Tests mit Schimpansen, Orang-Utans und zweijährigen Kindern heraus, dass sich deren allgemein-kognitiven Fähigkeiten nicht besonders unterscheiden (Abb. 2). Jedoch konnte man im Bereich der sozialen Kognition bei den Zweijährigen „deutlich höhere Fähigkeiten in der Auseinandersetzung mit der sozialen Welt“ feststellen [5].

Abbildung 2 Schimpansen zeigen ähnliche allgemein-kognitive Leistungen wie 2-Jährige, haben allerdings deutliche Nachteile im Bereich der sozialen Kognition.

 

Die Studie von Warneken et al. (2006) [6], die sich ebenfalls mit der Intelligenz von Affen im Vergleich mit der von Kleinkindern beschäftigten, bestärkte die Ergebnisse von Hermann et al. 2007 [5] und zeigte, dass sich die Fähigkeit zur komplexen Kooperation und Kommunikation auch schon bei Kindern feststellen lässt.

Tomasello (2011) sieht den Grund der „Schaffung konventioneller Sprache“, in der Ausbildung von Gebärden und Zeichensprachen [7]. So beschreibt er Zeigen und Gebärden als evolutionäre Übergangspunkte der menschlichen Kommunikation zur Lautsprache. Viele Vertreter ähnlicher Theorien bemerkten weiters, dass ein Zustand der Kooperation durch Gestikulieren erreicht werden kann. Der Zustand der „Natürlichkeit“ macht diese Art der Kommunikation, so Tomasello, zu einem „Zwischenschritt in der Entwicklung der Kommunikation von Menschenaffen zu willkürlichen sprachlichen Konventionen“ [7] (Abb. 2).

Vermutlich treffen beide Hypothesen zu. Auch könnte es sein, dass sich das Gehirn des Homo sapiens sapiens im Laufe der Evolution anders entwickelt hat als das eines Affen und dass der Sprechapparat des Menschen durch die Notwendigkeit des Kommunizierens „optimiert“ wurde.

Young Science 2019

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