NANO Doku

Warum kooperieren wir? Welche Strategien helfen uns bei Entscheidungen? Ob bei geopolitischen Konflikten, im globalen KI-Wettlauf oder in der WG-Küche: Die Spieltheorie hat die Antwort. Win-win-Situation oder Nullsummenspiel? Mathematische Modelle beleuchten die Ursachen scheiternder Kooperationen und zeigen, warum das Verhalten anderer über den eigenen Erfolg entscheidet: beim Elfmeterschießen, bei Organspenden oder Klimaverhandlungen. Ein Elfmeterschuss dauert weniger als eine Sekunde – und ist doch ein komplexes strategisches Duell. Genau solche Situationen untersucht die Spieltheorie: Was geschieht, wenn der eigene Erfolg davon abhängt, was andere gleichzeitig entscheiden? Auf dem größten Frankfurter Volksfest, der „Dippemess“, demonstriert der Wirtschaftswissenschaftler Christian Rieck das „Chicken Game“ im Autoscooter: Wer dem gegnerischen Fahrzeug bei dieser Mutprobe ausweicht, ist das „Chicken“ – der Angsthase – und verliert das Spiel. In einer WG zeigt sich am Geschirrspüler das Gefangenendilemma: Für den Einzelnen scheint Nichtstun bequem, für alle zusammen wird es zum Problem. Die Dokumentation begleitet Forschende, die mit spieltheoretischen Modellen reale Konflikte entschlüsseln. Der Wirtschaftswissenschaftler Axel Ockenfels von der Universität Köln zeigt, wie Kooperation bei Nierenspenden organisiert werden kann. Auf dem Fußballplatz wird Unberechenbarkeit zur Strategie, in der Weltpolitik hingegen werden Drohungen und Ultimaten zum riskanten Machtspiel. Besonders deutlich wird die Kraft der Spieltheorie beim Klimaschutz: Forschende am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und am Institute of Science and Technology Austria untersuchen, wie Zusammenarbeit auch unter ungleichen Voraussetzungen beteiligter Länder gelingen kann. Doch wo sind die Grenzen der Theorie – und was passiert, wenn nicht mehr nur Menschen verhandeln, sondern Maschinen mitentscheiden? Am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung untersucht der Computerwissenschaftler Iyad Rahwan, wie KI soziale Entscheidungen verändert. Die Spieltheorie liefert keinen einfachen Weltrettungsplan – aber neue Perspektiven auf Kooperation, Macht und unser Entscheidungsverhalten. Um 20:15 Uhr beleuchtet die NANO Doku relevante wissenschaftliche Themen, die uns bewegen; um 21:00 Uhr diskutieren die Moderatorinnen Alena Buyx und Stephanie Rohde im Wechsel im „NANO Talk“ mit ihren Gästen aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Perspektiven über das Thema. (Text: 3sat)

Cortison ist eins der stärksten entzündungshemmenden Medikamente, hat aber Nebenwirkungen. Forschende entschlüsseln den Wirkmechanismus, um neue Therapien zu entwickeln. Die Nebenwirkungen können gravierend sein: Bluthochdruck, Osteoporose und das berüchtigte Vollmondgesicht. Sogar Psychosen können auftreten. Doch bislang sind Glukokortikoide unverzichtbar. Wie weit ist die Suche nach neuen, verträglicheren Medikamenten? Ob bei Allergien, Asthma oder chronischen Darmentzündungen – für viele Betroffene gehört die Therapie mit Cortison zum Alltag. Es unterdrückt das Immunsystem und stoppt Entzündungen enorm schnell. In der Notfallmedizin rettet es Leben. Cortison wirkt, indem es im Körper dieselben Signalwege nutzt wie das körpereigene Hormon Cortisol. Auch für Menschen mit rheumatischen Erkrankungen ist seit über 80 Jahren im Akutfall Cortison das erste Mittel der Wahl – jedoch nicht als Dauertherapie. Nicht nur auf Social Media wird nun immer häufiger vor Gesundheitsrisiken im Zusammenhang mit der dauerhaften Einnahme gewarnt. Die Psychologin Katja Wingenfeld von der Charité Berlin ordnet den Trend zum „Cortisol-Detox“ wissenschaftlich ein und erklärt, warum das Hormon Cortisol für den Körper lebenswichtig ist. Generell überdenken Medizinerinnen und Mediziner den Einsatz von Cortison, überarbeiten Behandlungsleitlinien, setzen auf niedrigere Dosierungen – und konsequentes Ausschleichen der Therapie. Am Helmholtz Zentrum München erforscht die Molekularbiologin Henriette Uhlenhaut gemeinsam mit ihrem Team, wie Cortison auf den sogenannten Glukokortikoid-Rezeptor wirkt und so Entzündungen steuert. Diese Erkenntnisse könnten die Entwicklung neuer Medikamente grundlegend verändern. Aber was macht die Suche nach Alternativen mit viel Wirkung, aber wenigen Nebenwirkungen so schwer? Und wie könnten neue Medikamente aussehen? (Text: 3sat)

Zwei Millionen Jahre alte DNA in Grönland enthüllt eine verlorene, heiße Welt – ein Blick in die Vergangenheit, die auch unsere klimatische Zukunft sein könnte. Ein hartnäckiger Wissenschaftler glaubt an seine Idee von der Umwelt-DNA und setzt sich gegen alle Hindernisse durch. Am Ende einer langen Forschungsreise enthüllt er eine zwei Millionen Jahre alte, heiße Welt auf Grönland mit einer reichen Tierwelt. Im Zentrum steht der dänische Wissenschaftler Eske Willerslev mit einer Idee, für die er am Anfang seiner Karriere nur Spott erntet: aus Dreck, Eis und der Umwelt Erbgut zu extrahieren, sogenannte Dirt- oder auch Umwelt-DNA. Denn nicht nur Menschen, sondern auch Tiere und Pflanzen hinterlassen DNA in der Erde – bis zu Millionen Jahre alt, abhängig von den Temperaturen, denn Erbgut konserviert sich in einer kalten Welt besser als in einer warmen. Heute ist Eske Willerslev ein gefeierter Evolutionsgenetiker, in seiner Zunft weltweit ein Star. Doch ist sein Forscherleben kein geradliniger Weg – und es ist ein kleines Wunder, dass aus ihm ein renommierter Wissenschaftler wurde. Als 20-Jähriger begibt er sich mit seinem Zwillingsbruder Rane in einem Kanu auf Entdeckungsfahrt nach Sibirien. Dort wollen die Brüder ein fast ausgestorbenes Volk finden, die Yugakirs. Zwar gelingt es ihnen, aber Rane kehrt nach Dänemark zurück, und für Eske beginnt die härteste Zeit seines Lebens in Einsamkeit, gepaart mit Hunger und Kälte. Nach seiner Rückkehr nach Dänemark durchlebt Eske Willerslev mehrere Krisen und denkt sogar an Suizid. Bis er eines Tages aus seinem Fenster schaut und im strömenden Regen einen Hund sieht, der sein Geschäft macht, was ihn zum Nachdenken bringt: Was passiert mit der DNA in dem Häufchen des Hundes? Was mit dem Erbgut von verwelkenden Blättern, Wurzeln und allem anderen, was lebt? So entsteht in seinem Kopf die Idee von der Extraktion der DNA aus Schmutz, Erde und Eis. In Eis deshalb, weil die älteste DNA fast sicher auch die kälteste sein muss, da sie in der Wärme großen Verfallsprozessen ausgesetzt ist. Doch seine Idee wird von seinen damaligen Kollegen und seinem Chef mit Spott aufgenommen, und so macht sich Eske Willerslev auf eine fast 15-jährige Reise, um seine These vom Erbgut, das sich überall in der Umwelt finden lässt, zu belegen. Neben dem nie nachlassenden Willen und Ehrgeiz, seine Annahme zu beweisen, baut der dänische Wissenschaftler auf modernste DNA-Sequenzierung, die vor einigen Jahren in einem neuen Verfahren den Durchbruch und den Beweis seiner These von der Umwelt-DNA erbringt. Aus dem einst Verspotteten wird ein Star der Evolutionsgenetik. Gefeiert in Fachjournalen und ausgezeichnet mit Wissenschaftspreisen. Über fast 20 Jahre zeichnet der Film Eske Willerslevs Reise nach und zeigt eine der ungewöhnlichsten Geschichten der Wissenschaft auf. Eine Geschichte, die auch Relevanz für die Zukunft hat: Denn das Erbgut, das Willerslev in Grönland findet und analysieren kann, bringt uns eine Welt von vor zwei Millionen Jahren nahe, die viel heißer war als heute, bewohnt von einer reichen Tierwelt mit dem Mastodon, dem Vorläufer des Elefanten, als dem überraschendsten Fund. Und mit Erkenntnissen für heute. Denn die Erkenntnisse aus der damaligen Erdepoche, dem Pliozän, einem Zeitalter mit ähnlichen CO2-Werten wie heute, sind nicht nur für die Vergangenheit bedeutsam: Sie bieten auch eine Anleitung für die Herausforderungen unserer Zukunft. „Das Klima des Pliozäns ist wie ein Handbuch für das, was kommt“, sagt Maureen Raymo, Paläoklimatologin der Columbia University. Um für diese zukünftige Zeit gerüstet zu sein, wird in Dänemark bereits an Pflanzen geforscht, die in einer heißeren Welt Nahrung für uns alle garantieren können. So wurde durch die Arbeit von Willerslevs Team auch eine industrielle Revolution in der Sequenzierung uralter DNA eingeleitet. Mithilfe dieser Technologie wurde bereits die erste Pflanze – arktische Gerste – entwickelt, die für eine heiße Zukunft geeignet ist. „Wir stehlen die genetischen Geheimnisse der Vergangenheit, um die Zukunft zu retten“, erklärt Eske Willerslev. (Text: 3sat)

Perfektionismus, widersprüchliche Erziehungsratgeber, Leistungsdruck und ungerechte Verteilung der Care-Arbeit: bei Eltern auf Dauer ein Rezept für chronische Erschöpfung. Rund fünf Prozent halten den Belastungen nicht stand und landen im Burnout. Dazu kommen Geldsorgen, permanent abwesende Väter und der tägliche Streit um die Mediennutzung. Was brauchen Kinder wirklich, um gesund aufzuwachsen – und was ihre Eltern? Mütter und Väter verbringen heute mehr Zeit mit ihren Kindern als noch vor zehn Jahren. Tipps zur Erziehung sind in Ratgebern und in den sozialen Medien leicht verfügbar. Doch genau das kann zu Überforderung führen, wenn Auszeiten fehlen. Oft trifft ein Eltern-Burnout gut informierte Menschen, die alles richtig machen wollen – und dabei wissenschaftliche Erkenntnisse rund um Erziehung teils als Dogmen mit Absolutheitsanspruch missverstehen. Dieses Stresssyndrom geht mit einem stark erhöhten Cortisol-Spiegel einher und kann neben körperlichen Symptomen auch zu psychischen Beschwerden bis hin zu Suizidgedanken führen. „Wir Fachleute müssen klarer kommunizieren“, sagt Psychologin Maria Elena Brianda, die an der belgischen Universität Lüttich zu Eltern-Burnout forscht. Wie also Rauskommen aus der Dauerüberforderung? Oskar Jenni, Professor für Entwicklungspädiatrie und Arzt am Universitäts-Kinderspital Zürich bremst die Erwartungen: Die perfekte Methode für entspannte Elternschaft könne es schon deshalb nicht geben, weil Eltern, Kinder und Lebensrealitäten so verschieden sind. Wichtig sei es, auf alle Familienmitglieder Rücksicht zu nehmen: „Wenn die Bedürfnisse der Eltern nicht mehr gedeckt sind, dann schaffen sie es nicht, sich um die Kinder zu sorgen.“ Seine Erkenntnisse gewinnt er auch aus den Zürcher Longitudinalstudien. In diesen Langzeitstudien wurden ab den 1950er-Jahren knapp 1000 Kinder untersucht. Die ältesten Studienteilnehmenden sind heute über 70 Jahre alt, einige wirken noch immer an dem Projekt mit, um eine Antwort auf die Frage zu finden, die wohl alle Eltern umtreibt: Welche Faktoren in der Kindheit machen ein gutes und langes Leben aus? Nina Kolleck, Professorin für Erziehungs- und Sozialisationstheorie an der Universität Potsdam, beobachtet, dass Zuschreibungen wie „Helikopter“- oder „Rasenmäher“-Eltern zu einer gesellschaftlichen Abwertung und Verunsicherung von Eltern führen. Dabei machen die meisten Mütter und Väter trotz allem einen guten Job – zumindest wenn man Jugendliche fragt. Rund 75 Prozent der 14- bis 20-Jährigen bezeichnen das Verhältnis zu ihren Eltern als sehr gut und geben an, dass ihre Eltern sie zu Eigenständigkeit ermutigen. Das fand Kolleck in ihrer Forschung an der Universität Potsdam heraus. (Text: 3sat)

Mehr als 49.500 Tiere sind vom Aussterben bedroht, die Biodiversität in Gefahr. Zoos, Wissenschaftler und Behörden wollen nun an einem Strang ziehen, um die Artenvielfalt zu schützen. Die Rote Liste der gefährdeten Tiere wächst von Jahr zu Jahr. Mit der Initiative „Reverse the Red“ will die Weltnaturschutzorganisation IUCN Maßnahmen in Zoos und im Freiland koordinieren und so das Verschwinden der Tiere stoppen. Die Aktivitäten zum Schutz der Lebensräume in den Heimatländern der bedrohten Arten sollen dabei eng mit Nachzuchtprogrammen in wissenschaftlich geführten Tiergärten synchronisiert werden. Bislang arbeiteten Naturschutz und Zoologen meist nebeneinander. Die Folge: Arten sterben aus, bevor man die Ökosysteme retten kann, in denen sie vorkommen – oder Zoos züchten Arten, deren natürliche Lebensräume längst zerstört sind. Nun gilt es, die Maßnahmen in Zoos und im Freiland besser abzustimmen und zu steuern – mit einem sogenannten „One Plan Approach“. Einer der Pioniere bei der Umsetzung dieses Ansatzes ist der Zoologe Thomas Ziegler, der Leiter des Aquariums im Kölner Zoo. Er hat sein Haus nicht nur zu einer der wichtigsten Archen für gefährdete Arten weltweit umgebaut. Er kooperiert zudem mit Naturschützern, um Tiere, wie etwa das extrem seltene Philippinen-Krokodil, im Zoo nachzuzüchten und wieder in die Freiheit zu bringen. Auch die vom Aussterben bedrohten Przewalskipferde, deren ursprünglicher Lebensraum die kasachische Steppe war, wurden nicht zuletzt mit Hilfe von Nachzuchten des Kölner Zoos bereits erfolgreich auf der Roten Liste zurückgestuft. Sie leben heute wieder in der Wildnis. Internationale Kooperationen sind auch in Vietnam entstanden: Der Amphibien- und Reptilienexperte Cuong The Pham von der Vietnam Academy of Science and Technology arbeitet seit 20 Jahren eng mit Thomas Ziegler und dem Kölner Zoo zusammen. Die Wissenschaftler wollen jetzt unter anderem einen der größten Geckos der Welt schützen, den Reeves Tokeh, dessen Bestände gerade rapide abnehmen. Die Echsen werden massenhaft getötet, um zweifelhafte Heilmittel zu produzieren. Um 20:15 Uhr beleuchtet die „NANO Doku“ relevante wissenschaftliche Themen, die uns bewegen; um 21:00 Uhr diskutieren die Moderatorinnen Alena Buyx und Stephanie Rohde im Wechsel mit ihren Gästen im „NANO Talk“ aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Perspektiven über das Thema. (Text: 3sat)