Neuigkeiten 2017_09 Zahlen: Das Unbegreifliche an unserer Welt
Können Sie sich eine Zahl mit 60 Nullen vorstellen? Man nennt das eine Dezillion 1060.
Das ist die Zahl der Chemikalien, die auf der Basis der physikalischen und chemischen Gesetzmäßigkeiten theoretisch existieren könnten.
Das hat das Team um Jean-Louis Reymond kalkuliert. Dabei haben die Chemiker noch gar nicht wirklich alle theoretisch existierenden Substanzen in Betracht gezogen, sondern nur die „kleinen Moleküle“. Das sind solche, die durch Zellwände dringen, mit biologischen Strukturen wechselwirken können und somit Anwärter für Medikamente sind. Rechnet man die komplexer aufgebauten Moleküle hinzu, kommen also noch einige Nullen hinzu.
130.000.000 registrierte chemische Verbindungen (CAS September 2017)
40.000.000 organische Verbindungen waren 2012 bekannt.
3.000.000 anorganische Verbindungen waren 2002 bekannt, sowie
1.000.000 Polymere
100.000 Altstoffe in der EU
20.000-70.000 aktuell in der EU gehandelte Stoffe
ca 4.000 Nuklide, davon
3000 instabil (radioaktiv) (90 natürliche radioaktive Nuklide von 42 Elementen)
254 stabile Nuklide
118 chemische Elemente (80 davon in der Natur vorkommend)
Die GESTIS-Stoffdatenbank der DGUV beinhaltet Informationen zu über 8700 Stoffen. Nur bei einigen Hundert überhaupt ist eine toxikologische Einstufung erfolgt. Zum Thema CMR Substanzen (cancerogen / mutagen / reproduktionstoxisch) sind die Daten noch lückenhafter.
Eine ebenso unbegreifliche biologische Vielfalt umgibt uns ebenso.
Heute geht man von einer Gesamtartenzahl auf der Erde von rund 5 (bis vielleicht 20) Millionen Arten aus. Pro Jahr werden rund 12.000 bis 25.000 Arten neu beschrieben. Vielfach wird die Arttrennung heute mittels molekulargenetischer Untersuchungen vorgenommen oder zumindest durch sie ergänzt.
→ Problem Artensterben
Ein eigenes Problem ist die Zahl der „Arten“ bei Prokaryonten. Die üblichen mikrobiologischen Methoden sind hier wertlos, da nach überschlägigen Untersuchungen sich weniger als 1 % der in natürlichen Proben (nach dem Genom) festgestellten Bakterienarten in den üblichen Nährmedien kultivieren und vermehren ließ. Durch eine Artendefinition, die Stämme mit einer genetischen Ähnlichkeit (nach dem Rekombinationsgrad) von kleiner 70 % als Arten definiert, und Hochrechnungen aus Bodenproben analog den oben genannten Beispielen, kam Dykhuizen 2005 auf eine Milliarde Bakterienarten. Diese Zahl sollte vielleicht eher als das Ausmaß unseres Nichtwissens verstanden werden.
Viren befallen Zellen von Eukaryoten (Pflanzen, Pilze, alle Tiere einschließlich des Menschen) und Prokaryoten (Bakterien und Archaeen).Zu jeder Art könnte es mehrere Virenarten geben, die an diese Art angepasst sind. Bislang sind jedoch lediglich um die 3.000 Virenarten identifiziert worden. > Europäische Virus Archiv: https://www.european-virus-archive.com/ → Viren: biologische Bedeutung
Schätzungsweise 2,2 bis 3,8 Millionen Arten von Pilzen finden sich auf der Erde, von denen seit 1689 fast 400.000 Arten bestimmt wurden .
Nach heutigen Schätzungen existieren auf der Erde zwischen rund 320.000 und 500.000 Pflanzenarten, nach der International Union for Conservation of Nature (IUCN) 380.000, von denen rund ein Fünftel vom Aussterben bedroht sind.
Auch die Daten des menschlichen Körpers sprengen die Vorstellungskraft:
Ein erwachsener Mensch besteht aus 1014 oder 100 Billionen oder 100 000 000 000 000 einzelnen Zellen.
fast 11.000 Proteine umfasst allein das Proteom des menschlichen Herzens,
mehr als 1000 individuelle synaptische Proteine und deren Gene entscheiden darüber, wie die Nervensignalübertragung durchgeführt wird.
Folgerung:
Es gibt eine unbegreifliche Vielzahl von Stoffen und Lebewesen auf der Erde, die zudem interagieren und in dieser Interaktion erst Einfluss nehmen auf die Umgebung und somit auch auf den menschlichen Körper.
Wir dürfen anerkennen, dass wir nicht wirklich in der Lage sind, die Beeinflussung des menschlichen Körpers durch die Umgebung erfassen, geschweige denn messen zu können.
Wie schwierig die Bewertung von Mischexpositionen ist, haben Behrens et.al. Mitte 2018 in der ASU publiziert https://www.asu-arbeitsmedizin.com/Archiv/ASU-Heftarchiv/article-828089-110576/synergistische-effekte-nach-mehrfachexposition-bewertung-fuer-die-regulation-.html
und noch was...
das menschliche Genom weist durchschnittlich 818.054 kleine Einfügungen und Löschungen - genomische Veränderungen, die weniger als 50 Basen DNA betreffen - auf, was die Individualität jedes einzelnen Individuums ausmacht (https://www.aerzteblatt.de/archiv/210558/Humanes-Genom-Von-Vater-oder-Mutter-geerbt)
und
das menschliche Gehirn ist mit seinen über 80 bis 100 Mrd. Nervenzellen und seinen 1015 Synapsen das vielleicht komplexeste Gebilde im ganzen Universum.
"Die etwa 86 Milliarden Neuronen des menschlichen Gehirns und eine ähnliche Anzahl nicht neuronaler Zellen verteilen sich auf etwa 3.300 verschiedene Zelltypen. Dies zeigt ein „Zellzensus“, den die BRAIN Initiative der US-National Institutes of Health seit 2014 an verschiedenen Zentren in Nordamerika und Europa durchführen ließ. Ergebnisse wurden in einer Artikelserie in Science, Science Translational Medicine und Science Advances vorgestellt." Quelle: https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/146603/Forscher-stellen-neuen-Zellatlas-des-menschlichen-Gehirns-vor
Verdeutlichendes YOUTUBE Video: Eine überschätzte Spezies | Doku Reupload | ARTE: https://www.youtube.com/watch?v=N3xjGxqKpwM
Nachtrag Juli 2020
an einer der unwirtlichsten Orte dieser Erde finden sich lebensfähige, 100 Millionen Jahre alte Mikroorganismen - ~100 Meter unter dem Meeresboden des Südpazifik
https://www.welt.de/wissenschaft/article212445899/Pazifik-100-Millionen-Jahre-alte-Mikroben-entdeckt.html Originalpublication in Nature Comunications Biology https://www.nature.com/articles/s42003-020-0860-1
Quellen
https://www.welt.de/print/die_welt/wissen/article108767158/Wie-viele-Stoffe-gibt-es.html
http://www.periodensystem.info
https://de.wikipedia.org/wiki/Chemical_Abstracts_Service
https://de.wikipedia.org/wiki/Organische_Chemie
https://de.wikipedia.org/wiki/Chemische_Verbindung
https://de.wikipedia.org/wiki/Karlsruher_Nuklidkarte
https://www.eea.europa.eu/de/publications/92-828-3351-8/page006.html
http://www.stn-international.de/dif_ca.html
https://de.wikipedia.org/wiki/Artenvielfalt
http://www.spektrum.de/lexikon/biologie/bakterien/6844
https://de.wikipedia.org/wiki/Bakterien
https://de.wikipedia.org/wiki/Viren
https://talk.ictvonline.org/files/ictv_documents/m/gen_info/6576
http://www.mycobank.org/defaultinfo.aspx?Page=Stats
http://www.asmscience.org/content/journal/microbiolspec/10.1128/microbiolspec.FUNK-0052-2016
https://de.wikipedia.org/wiki/Pflanzen
http://www.spektrum.de/frage/wie-viele-zellen-hat-der-mensch/620672
https://www.nature.com/articles/s41467-017-01747-2