Quarks & Caspers

„Epigenetik“ nennen Wissenschaftler das Bindeglied zwischen unserem Verhalten, unserer Umwelt und unseren Genen. Die neusten wissenschaftlichen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass wir auch erworbene Eigenschaften vererben können. Essen wir uns dick und krank, teilt möglicherweise unsere Tochter, unser Enkel den Heißhunger auf Chips und Schokolade. Krebstherapie mit Trick Gerät bei normalen Zellen die Steuerung der Gene durcheinander, können sie zu bösartigen Krebszellen werden. Für die Betroffenen bedeutete das oft, sich einer leidvollen Chemotherapie zu unterziehen. Nun haben Wissenschaftler eine epigenetische Methode entwickelt. Mit ihrer Hilfe werden an einigen Blutkrebsarten erkrankte Zellen „umprogrammiert“. Die neue Methode ist verträglicher als die Chemotherapie. (Text: ARD)

Sie ist unverzichtbarer Teil unseres Lebens – und doch ein Tabuthema: die Toilette. Im Laufe unseres Lebens verbringen wir etwa sechs bis neun Monate auf dem Klo. Wie wichtig die Toilette für eine Gesellschaft ist, sieht man da, wo sie fehlt: Etwa 2,5 Mrd. Menschen auf der Welt haben keinen Zugang zu sauberen sanitären Anlagen. Ein großer Teil der Erkrankungen in Entwicklungsländer geht auf diesen Zustand zurück. „Quarks im Ersten“ erzählt die Geschichte vom „stillen Örtchen“, erläutert die Vorteile von Hock-Klos und sieht nach Kenia, wo Spezialtüten die schlimmen Hygiene-Zustände in den Slums verbessern könnten. Außerdem klettert „Quarks im Ersten“ in die Kanalisation, erklärt, warum das Spülklosett ein Auslaufmodell ist, stellt Alternativen für die Zukunft vor und blickt schließlich durchs Schlüsselloch: Wie benehmen sich Männer auf der Toilette, und was machen die Frauen? (Text: ARD)

Ranga Yogeshwar geht auf Zeitreise in die ganz frühen Tage unseres Landes und erzählt, wie schon vor mehr als 500 Millionen Jahren der Grundstein für diese Naturräume gelegt wurde. Plattentektonik, Urmeere und Gletscher haben die Landschaften in NRW geformt, wie den flachen Niederrhein, die erzreiche Eifel oder die Sanddünen der Wahner Heide. Wie kann diese sandige Dünenlandschaft zu den artenreichsten der Region zählen? Warum gibt es ein kleines gelbes Veilchen weltweit nur an einem Standort, nämlich im Aachener Revier? Und wie kommt es, dass Gänse besonders am Niederrhein Badegäste terrorisieren? (Text: ARD)

Fett gilt einerseits als Grundübel für Übergewicht, Diabetes und eine Vielzahl anderer Krankheiten. Andererseits ist Fett ein wichtiger Energielieferant und sorgt für den guten Geschmack. Aber gibt es wirklich „gute“ und „böse“ Fette? Ralph Caspers erzählt überraschende Dinge über das Fett, das man zu sich nimmt, und das Fett, das im Körper gespeichert wird. „Quarks im Ersten“ lüftet das Geheimnis der braunen Fettzellen, geht der Frage nach, ob man den Cholesterinspiegel durch fettarme Kost senken kann, blickt hinter den milliardenschweren Fett-Markt und stellt die fettesten Sünden vor, wie z. B. „frittierte Butter am Stiel“. Gesunde Dicke und kranke Schlanke Diabetes, Bluthochdruck, Schlaganfall, Herzerkrankungen – alles unausweichliche Folgen des Übergewichts. Soweit die Vorurteile. Doch in den vergangenen zehn Jahren stießen die Wissenschaftler auf eine bislang unbekannte Spezies Mensch: glückliche und vor allem kerngesunde Dicke. (Text: ARD)

Es klingt wie Science Fiction, wie ein Horrorszenario aus einem Hollywood-Blockbuster, aber es wird passieren. Forscher, die an der Erschaffung von künstlichen Intelligenzen arbeiten, sind sich sicher: Noch in diesem Jahrhundert wird es Maschinen geben, die intelligenter sein werden als der Mensch – und die uns die Herrschaft über den Planeten Erde entreißen könnten. Quarks zeigt, was auf uns zukommt, wenn Computer die Macht übernehmen – und wie wir uns schützen können. Was genau ist künstliche Intelligenz? Kaum ist der Mensch geboren, beginnt er zu lernen.
Was ein Kind sieht, hört, riecht und erlebt, verarbeitet es zu einer Enzyklopädie aus Erfahrungen, aus denen heraus es handelt. Als das bis heute intelligenteste Wesen beherrscht der Mensch die Erde. Jahrzehntelang haben Wissenschaftler versucht, Computern diese Fähigkeiten beizubringen. Doch erst die heutige Rechenleistung und die unendliche Datenflut aus dem Internet erlauben es, Maschinen das Lernen beizubringen. Quarks beschreibt, wie das geht. Autos, Panzer, Drohnen – wie verhalten sich autonome Maschinen? Im Mai 2016 ist erstmals ein Mensch in einem selbstfahrenden PKW der Marke Tesla tödlich verunglückt.
Trotz der technischen Probleme gehen Experten davon aus, dass es weniger Verkehrstote geben wird, wenn der Mensch die Kontrolle über sein Fahrzeug einem Autopiloten überlässt. Auch im Krieg werden weniger Soldaten sterben, wenn bald nur noch Roboter gegeneinander kämpfen. Aber wer trägt die Verantwortung? Wer haftet bei Unfällen, und wie kontrolliert man autonome Kriegsmaschinen? Quarks fragt nach. Big brother is watching us „1984“ war es noch ein Roman.
2024 wird es vielleicht schon Wirklichkeit. Künstliche Intelligenz ermöglicht denen, die sie kontrollieren, mit Hilfe des Internets eine demokratisch nicht legitimierte, unvorstellbare Macht, mit der sie Milliarden Menschen kontrollieren und steuern können. Europäische Wissenschaftler fordern daher in einem „Digitalen Manifest“, der Staat müsse die großen Internetkonzerne an die Kette legen – für Amerikaner eine typisch europäische Panikreaktion. Quarks im Ersten diskutiert mit Europäern und Amerikanern über die Zukunft der Menschheit. (Text: ARD)

Männer jammern – und Frauen halten Schmerzen heroisch aus. Stimmt das – oder ist es vielleicht sogar andersherum? Fest steht: Frauen werden anders krank als Männer – und sie brauchen manchmal auch eine andere Medizin. Der tödliche Unterschied Ärzte und Arzneimittelforscher haben es sich lange Zeit ziemlich leicht gemacht: Sie nahmen an, die Frau wäre – medizinisch betrachtet – nur eine kleinere Ausgabe des Mannes, mal abgesehen von den unterschiedlichen Geschlechtsorganen. Der Standard-Patient war männlich. Heute weiß man, dass einige Medikamente bei Frauen an-ders wirken. Und dass sich ein Herzinfarkt bei einer Frau ganz anders äußern kann als bei einem Mann. Ein kleiner Unterschied mit tödlichen Folgen.
Der Schmerztest Wenn Männer Kinder bekommen müssten, wäre die Menschheit schon ausgestorben – behaupten Frauen gerne. Denn wer schon bei einem Schnupfen so viel Mitleid einfordert, der würde freiwillig niemals den Geburtsschmerz ertragen. Wie schmerzempfindlich sind Männer und Frauen wirklich? Quarks macht den Test. Viagra für die Frau? Lust ist Kopfsache – zumindest bei Frauen. Und damit unterscheiden sie sich funda-mental von den Männern. Eine Lust-Pille für die Frau müsste daher nicht wie „Viagra“ bei den Geschlechtsorganen, sondern beim Hirn ansetzen. Oder brauchen Frauen vielleicht gar keine Tablette – sondern ein spezielles Nasenspray? Quarks berichtet über ein ungewöhnliches Experiment. (Text: ARD)

Europa steckt in einer tiefen Krise. Der Brexit ist nur das letzte Kapitel einer lang anhaltenden Verunsicherung und Skepsis. Welche Ursachen hat das schlechte Image der EU? Regelungswut, Bürokratiewahn und Lobbymacht sind Schlagworte in der Diskussion um die Europäische Union. „Quarks“ prüft: Welche Kritik ist berechtigt? Welche nicht? Retter der Fische Die Fischbestände in den europäischen Meeren galten lange Zeit als gefährdet. Doch die EU hat die Trendwende geschafft: Viele Arten sind wieder in einem guten Zustand, denn die EU beschließt Fangquoten auf wissenschaftlicher Basis, die eine nachhaltige, kommerzielle Fischerei ermöglichen und damit Fisch-Bestände und Arbeitsplätze sichern.
„Quarks“ begleitet den Biologen Kay Panten auf einer Forschungsfahrt auf der Nordsee und zeigt, wie Fangquoten berechnet werden und warum das nur europaweit funktionieren kann. Was kostet die EU? „Zahlmeister Deutschland“ heißt es gerne, wenn es darum geht, wie teuer die EU für Deutschland ist. Doch wie viel kostet die EU-Mitgliedschaft wirklich? „Quarks“ schaut sich die Zahlungsflüsse genauer an und kommt zu einem erstaunlichen Ergebnis. Im Jahr 2015 lagen die Kosten bei 48 Cent pro Tag und Bürger. (Text: ARD)

Gänsehaut und Narben, Schamesröte, Pickel und Falten – das größte Organ unseres Körpers zeigt oft mehr von uns, als uns lieb ist. Die Haut schützt uns nicht nur, sondern sie kann auf Millimeter genau tasten, atmen und sogar riechen, Gefühle erzeugen und sich jeden Sonnenbrand merken. Unsere Haut kann auch verraten, ob innere Organe erkrankt sind und in welcher Verfassung sich unsere Psyche befindet. Was erzählt die Haut? Narben erzählen uns, dass wir verletzbar sind – und unsere Haut eine großartige, aber auch empfindliche Hülle ist. „Quarks“ hat Zuschauer besucht und sich die ergreifenden Geschichten ihrer Narben erzählen lassen. Macht Stress wirklich Pickel? Von Neurodermitis-Patienten wissen Ärzte seit langem, dass psychischer Stress Auswirkungen auf die Haut der Patienten hat. Doch ist das auch bei gesunden Menschen so? „Quarks“ erforscht die schrägen Mechanismen, über die unsere Haut mit unserer Psyche verbunden ist. (Text: ARD)

Die Zuschauer haben gefragt – Ralph Caspers antwortet. Zum Beispiel: „Warum schlagen uns Gefühle auf den Bauch?“ Dabei handelt sich um eine Stressreaktion unseres Körpers und zwar ganz gleich, ob es um positive Gefühle wie „Schmetterling im Bauch“ oder negative Gefühle wie „Angst haben“ geht. Das Hormon Adrenalin wird ausgeschüttet und sorgt dafür, dass die Verdauung gestört und unterbrochen wird. Damit spart der Körper die Energie für die Verdauung ein und kann sie woanders investieren.
Ein Trick der Evolution, denn unsere Vorfahren mussten bei Gefahr schnell fliehen und brauchten dazu ihre ganze Kraft. Denkt der Bauch mit? Tatsächlich haben wir so etwas wie ein zweites Gehirn – das sogenannte Bauchhirn. Es besteht aus mehr als 200 Millionen Nervenzellen und befindet sich in der Darmwand. Das Bauchhirn regelt die Verdauung komplett selbstständig, ohne dass das Gehirn hier auch nur ein Wörtchen mitzureden hätte. Aber Kopf und Bauch kommunizieren über Nervenbahnen und Botenstoffe miteinander. (Text: ARD)

Gegen 13 verschiedene Krankheiten sollen unsere Kinder geimpft werden. Die Zahl der empfohlenen Impfungen ist in den letzten Jahren gestiegen. Neben Mumps, Masern und Röteln nun auch gegen Rotaviren, Pneumokokken und Meningokokken. Aber werden wir deshalb gesünder? „Quarks im Ersten“ fragt: Wie viel Impfung muss sein? Wer braucht die Grippeimpfung? Für Menschen ab 60 wird die jährliche Grippeschutzimpfung empfohlen und von den Krankenkassen bezahlt. Aber in den letzten Jahren mehrt sich Kritik. Quarks fragt nach: Ist Grippe wirklich so gefährlich? Welcher Impfstoff ist der beste? Und werden überhaupt die Richtigen geimpft? Lebensgefährliche Infektion In vielen Ländern der Welt sind die Masern so gut wie verschwunden. In Deutschland aber kommt es immer wieder zu Epidemien dieser ansteckenden Krankheit. Doch noch Jahre nach einer überstandenen Infektion können die Masern wieder ausbrechen und dann tödlich verlaufen. (Text: ARD)

Am 20. Januar 2017 wird der 45. Präsident der Vereinigten Staaten sein Amt antreten. Kurz darauf wird ihm oder ihr im Weißen Haus eine geheime Akte überreicht werden. Darin steht, was die Öffentlichkeit nie erfahren wird: Wer im Verborgenen die Geschicke der Menschheit lenkt. Wahn oder Wahrheit? Millionen US-Amerikaner glauben jedenfalls daran. Sie glauben ebenso, dass George W. Bush die Türme des World Trade Centers zerstören ließ, dass Harry Truman vom Angriff auf Pearl Harbour wusste oder Richard Nixon die Mondlandung inszenieren ließ. Doch nicht nur US-Amerikaner hängen solchen Vorstellungen an. „Lügenpresse“ – wie soziale Medien Verwirrung stiften Dass der diffamierende Begriff „Lügenpresse“ – Unwort des Jahres 2014 – als Pauschalvorwurf um sich greift, ist ein alarmierendes Zeichen für die Demokratie. Denn die sozialen Gruppen, die Medien ablehnen und Journalisten angreifen, entziehen sich zunehmend dem Dialog in einer pluralen und streitbaren Öffentlichkeit. (Text: ARD)

Am 11. Februar 2016 waren Astronomen und Physiker auf der ganzen Welt in heller Aufregung: Es war erstmals gelungen, Gravitationswellen im Universum direkt nachzuweisen. Genau hundert Jahre vorher hatte Einstein ihre Existenz aus seiner Relativitätstheorie erschlossen. Hinter dem historischen Signal dieser Gravitationswelle verbirgt sich ein gigantisches kosmisches Ereignis: 1,3 Milliarden Lichtjahre entfernt von unserer kosmischen Heimat waren zwei riesige schwarze Löcher in einem immer schneller werdenden Tanz umeinander gekreist und dann in einer gewaltigen Erschütterung miteinander verschmolzen.Der Nachweis der Gravitationswellen öffnet ein neues Fenster in den Weltraum. Was genau sind Gravitationswellen? Wie werden sie unser Bild vom Universum verändern? Warum versetzt die Entdeckung Forscher rund um den Globus in Aufregung? Winkt gar der Nobelpreis für Physik? (Text: ARD)

Im Frühsommer wurde Deutschland von heftigen Unwettern heimgesucht. Gewitter, Starkregen und reißende Wassermassen haben einige Orte innerhalb weniger Stunden in Katastrophengebiete verwandelt. Die Menschen sind von diesen Unwettern kalt erwischt worden – denn eine präzise Vorhersage solcher Ereignisse scheint nicht möglich zu sein. Sehen so in Zukunft unsere Sommer aus? Quarks & Co erklärt wie es zu den Starkregenfällen kam, was das Ganze mit dem Klimawandel zu tun hat, warum jeder von uns betroffen sein kann und wie wir uns trotzdem davor schützen können.
Denn immer wieder sterben Menschen, weil sie noch schnell ein paar Gegenstände im Keller in Sicherheit bringen wollen und dann vom Wasser überrascht werden. Quarks & Co demonstriert, warum Sie die Kraft des Wassers nicht unterschätzen sollten. Der Klimawandel lässt die Durchschnittstemperatur ansteigen. Doch warum gibt es deswegen auch stärkere Regenfälle? Quarks & Co zeigt, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Regenmengen zusammenhängen. Und warum durch eine Erwärmung der Pole bei uns Unwetterlagen häufiger werden. (Text: ARD)

Osterzeit ist Eierzeit. Quarks & Caspers konzentriert sich dieses Jahr ganz auf den bekanntesten Inhaltsstoff im Ei: die Proteine, also Eiweiße. Eiweiß hat ein gutes Image: Anders als Fette und Kohlenhydrate, die wegen ihrer Auswirkungen auf Figur und Stoffwechsel in Verruf geraten sind, erfreut sich Eiweiß weiterhin großer Beliebtheit – nicht nur bei Sportlern. Sogar ins gute alte Brot hat es der Nährstoff geschafft: Das „Guten-Abend-Brot“ enthält mehr Eiweiß und weniger Kohlenhydrate. Was macht Eiweiß so besonders?
Eiweiß bedeutet Leben
Ohne Eiweiß geht gar nichts. Eiweiße „arbeiten“ in unserem Körper als Katalysatoren, Zellwände, Abwehrstoffe oder transportieren Sauerstoff durch den Körper. Wenn Wissenschaftler auf fernen Planeten der Frage nachgehen: Ist hier Leben möglich? Dann suchen sie immer zunächst nach Wasser – und dann schon nach Protein, also Eiweißbausteinen. Denn Eiweiß bedeutet Leben. Quarks begibt sich in die Mikrowelt der Eiweiße, zeigt, welches einzigartige Bauprinzip dazu führt, dass Eiweiße so unterschiedliche Funktionen haben können.
Welches Eiweiß ist das beste?
Eiweiß ist nicht gleich Eiweiß. Welches ist das wertvollste Eiweiß? Ist es Hühnerfleisch – oder steckt es in Sojabohnen? Wir besuchen einen der stärksten Männer Deutschlands. Wie sieht sein Speiseplan aus, damit die Muskeln wachsen? Nicht er, sondern die Antwort hat uns umgehauen: Er hat „vegane“ Muskeln – denn er kommt ganz ohne tierisches Eiweiß aus. Lecker Madenschnitzel? Weltweit ist Fleisch die beliebteste Eiweißquelle. Das hat Folgen für unseren Planeten. Eine These: Wenn demnächst alle Asiaten so viel Fleisch essen wollen, wie wir das schon lange tun, müssten wir einen zweiten Planten erschließen und dort Viehfutter anbauen. Da das keine realistische Perspektive ist, hat Quarks Forscher besucht, die nicht weniger als eine Revolution auf dem Teller anstreben: Sie untersuchen den Eiweißgehalt von Insekten, Algen und Pilzen. Aber wie muss man Algen oder Heuschrecken zubereiten, damit sie der deutschen Zunge schmecken? (Text: WDR)

Sie wird unser Leben verändern: Virtual Reality. Viele reden darüber, aber die wenigsten haben es bisher wirklich ausprobiert. Quarks zeigt, wie VR funktioniert und was in virtuellen Welten schon heute alles möglich ist – nicht nur für Computerspieler. Psychologen kurieren Angstpatienten per Virtual-Reality-Brille und Chirurgen üben schwierige Operationen zuerst virtuell. Aber die Hersteller wollen mehr: Virtual Reality soll endlich massentauglich werden. Facebook-Chef Marc Zuckerberg plant in den nächsten zehn Jahren über drei Milliarden Dollar in die Weiterentwicklung von VR zu investieren.
Die Vision: In den sozialen Netzwerken der Zukunft trifft man in virtuellen Welten die digitalen Avatare seiner Freunde. Quarks beschäftigt sich mit den Gefahren, aber auch mit den Chancen, die ein Leben in der Virtualität bietet. Virtual Reality ermöglicht uns in andere Welten einzutauchen und sie aus einer ungewohnten Perspektive zu betrachten – zum Beispiel aus der eines Tieres. Aktivisten und Journalisten, aber auch Psychologen und Medienwissenschaftler sehen in der Virtual-Reality-Technik eine Chance für Menschen, mehr Mitgefühl zu entwickeln. Einige bezeichnen VR sogar als „Empathie-Maschine“.
Quarks geht der Frage nach, ob Virtual Reality uns tatsächlich zu einfühlsameren Menschen machen könnte. Kritiker befürchten, dass wir in Zukunft immer häufiger in virtuelle Realitäten flüchten und uns hinter der VR-Brille von unserer Außenwelt abschotten. Die Antwort der Entwickler darauf lautet: Mixed Reality. Die nächsten Generationen der Brillen werden durchsichtig – virtuelle und echte Realität verschmelzen. Das eigene Wohnzimmer wird dann wahlweise zum virtuellen Arbeits- oder Spielplatz. Quarks zeigt, wie weit die Entwickler schon heute sind. (Text: ARD)