Gewächshaus mit Pflanzen aus einem Forschungsprojekt mit Thailand
Exkursion in das Forschungszentrum Jülich
Der Biologie Leistungskurs QI von Herr Dr. Kramp bekam einen einmaligen Einblick in das Forschungszentrum Jülich. Auf die Idee kam der Kurslehrer selber. Die Exkursion war für die Schüler und Schülerinnen eine große Abwechslung zum alltäglichen Schultag, einen ganzen Tag lang hieß es mal nicht die Schulbank zu drücken, sondern die faszinierenden Einblicke und Methoden, die das Forschungszentrum zu bieten hat, zu genießen.
Für die Hinfahrt in das Forschungszentrum stellten sich der Lehrer als auch einige Schüler und Schülerinnen mit deren fahrbaren Untersätzen zur Verfügung. Aufgeteilt in kleinen Gruppen fuhr der Kurs anschließend zum Forschungszentrum.
Prof. Schurr und die Kursteilnehmerin Nicole Appel
Dort angekommen hieß es erstmal Personenkontrolle, dies war schnell erledigt und somit konnte der Kurs, samt der ausgehändigten Besucherausweiße, aufbrechen zum eigentlichen Teil der Exkursion. Ein kleiner Fußmarsch musste bewältigt werden um in das Gebäude zu gelangen, wo die SchülerInnen den ersten Einblick in die Welt des Forschungszentrums erhalten haben in Form eines ausführlichen Referates von Prof. Schurr. Fremdsprachenkenntnisse der Schüler und Schülerinnen wurden vorausgesetzt, da einiges in englischer Sprache präsentiert wurde.
Das Forschungszentrum Jülich wurde im Jahre 1956 gegründet und betreibt Forschung in den drei Schwerpunkten Information, Energie und Biotechnologie. Die Exkursion befasste sich mit dem Thema Pflanzenforschung. Den Schülern und Schülerinnen wurden verschiedene Themenbereiche vorgestellt, die sich mit der Pflanzenforschung befassen, wie zum Beispiel der „Globale Wasser-Fußabdruck“. Hier wurde den Schülern und Schülerinnen erklärt, dass die Erdbevölkerung ansteigen wird auf ca. 10 – 12 Milliarden Menschen (Tendenz weiterhin steigend) bis zum Jahr 2050. In 40 Jahren (2010 bis 2050) muss so viel Biomasse durch Landwirtschaft erzeugt werden, wie bisher in der gesamten Menschheitsgeschichte zusammen produziert wurde, um für eine solch hohe Bevölkerungsdichte die Ernährung zu gewährleisten.
Ein weiterer Aspekt waren die Food-Security Verluste. Den Schülern und Schülerinnen wurde verdeutlich, dass die globalen Getreidevorräte nur für drei Monate reichen, wenn man jetzt global aufhören würde Getreide zu ernten/ produzieren. Ein weiterer Punkt war auch die Lebensmittelwirtschaft. Viele Lebensmittel werden einfach weggeschmissen, obwohl sie noch „zu gut für die Tonne sind“. Um diese Mengen an Verlusten vorzubeugen gibt es Organisationen wie zugutfuerdietonne.de, die einem Verbraucher helfen sollen gute Lebensmittel nicht wegzuwerfen.
Desweiteren forscht das Forschungszentrum Jülich im Bereich der nachhaltigen Bioökonomie. In diesem Bereich der Forschung werden biologische Systeme genutzt zur Lösung großer gesellschaftlicher Herausforderungen.
In der Bioökonomie streben die Forscher eine Optimierung des Produktertrags und der Qualität von Ackerpflanzen durch Züchtung an. Den Schülern und Schülerinnen wurden Beispiele gezeigt, welche Spannweite ihre Forschung hat. Das erste Beispiel war die wild mustard plant, aus ihr wurde später Kohlrabi, Broccoli, Rosenkohl, Kohlkopf und Blumenkohl gezüchtet. Ein weiteres Beispiel war die wild banana, typisch damals war für die Banane ihre hohle Form mit großen Kernen, heute kann man von der Domestizierung der Banane sprechen, denn die Banane ähnelt ihrem Vorgänger überhaupt nicht mehr. Um solche Fortschritte zu meistern wurden verschiedene Verfahren der Genforschung bzw. Züchtung eingesetzt. Mit Hilfe von Kreuzungen wurden verschiedene Eigenschaften von Pflanzen kombiniert. Desweitere wurde eine genetische Diversität der Pflanzen erzeugt durch Mutationen, es wurde ein Merkmal der Pflanzen in die Keimbahn eingeschleust (Mutagenese), damit das Merkmal für nachfolgende Generationen vorhanden ist. Zum Schluss der Einführung wurden den SchülernInnen noch die Funktion der internationalen Seedbanks erklärt. In solchen Seedbanks werden Samen natürlicher Variationen von Pflanzen konserviert und aufbewahrt. In Norwegen befindet sich in einem großen Stollen eine der größten Samenbanken international. Auf diese Samen kann jederzeit für wissenschaftlichen Zwecke zurückgegriffen werden.
phenoSeeder und quickSeeder
Während der Einführung haben die Schüler und Schülerinnen bereits eine Menge an Informationen zu hören bekommen. Weitere Informationen bekamen die Schüler und Schülerinnen in Form einer Führung übermittelt.
Das erste Verfahren, dass die Schüler und Schülerinnen zu sehen bekamen, war der phenoSeeder und der quickSeeder. Bei diesem Verfahren werden mit Hilfe einer speziellen Maschine Samen 3D gescant und phänotypisiert. Alle Samen, die gescant werden, erhalten am Ende ein eigenes Portfolio.
Herr Prof. Schurr erläuterte den Teilnehmer/innen, wie in seinem Institut auch MRT-Maschinen und die PET- Messung (beides bekannt aus der Medizin) zum Einsatz kommen, um zum Beispiel das Wachstum von Wurzeln direkt in der Erde beobachten zu können. Dabei haben die Forscherinnen und Forscher zum Beispiele entdeckt, dass zwei Wurzeln der selben Pflanze im Boden nicht um Wasser konkurrieren und immer voneinander weg wachsen, während zwei Wurzeln von verschiedenen Pflanzen derselben Art aufeinander zu wachsen, um sich gegenseitig das Wasser im Boden streitig zu machen.
Zum Abschluss der Führung lud Herr Prof. Schurr dazu ein, ein Schnupperpraktikum in seinem Institut zu machen um zu erkunden, ob das Arbeitsfeld eines solchen Institutes (hier arbeiten Biologen, Chemiker, Physiker, Mathematiker, Informatiker, Techniker, BWLer, Verwaltungsangestellte etc.) eine berufliche Perspektive sein könnte.
