Das Jahr2020 war durch dieCOVID-19-Pandemie geprägt, die zahlreiche Einschränkungen im gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Bereich zur Folge hatte.
27. Mai: Nach dem Tod vonGeorge Floyd beginnen dieProteste gegen rassistisch motivierte Polizeigewalt inMinneapolis. Sie breiten sich in den folgenden Tagen auf zahlreiche Bundesstaaten der USA aus und in der Folgezeit auf viele weitere Länder.
12. Juli: Durch eine Eskalation an der armenisch-aserbaidschanischen Grenze kommt es zumKrieg um Bergkarabach, der erst am 10. November unter Vermittlung Russlands endet.
Dürre in Tschechien: In Tschechien herrscht eine außergewöhnliche Dürre, die als die schwerste seit 500 Jahren beurteilt wird.[11]
24. Januar: Beieinem Erdbeben mit der Stärke 6,7 inOstanatolien sterben 41 Menschen; über 1600 werden verletzt. Das Epizentrum befand sich in der ProvinzElazığ.
20. Mai: Zyklon in Bangladesch und Indien
11. August: Ausbruch des VulkansSinabung auf der indonesischen InselSumatra
Eine schwereDürre in Nordamerika dauert vom Sommer weg über Monate an. DieWaldbrände in Kalifornien werden gleichzeitig zu einer der größten Brandkatastrophen in der jüngeren Geschichte Amerikas.
31. Oktober: Bei einemErdbeben der Stärke 6,9 beiIzmir (Türkei) kamen 119 Menschen ums Leben
29. Dezember: EinErdbeben mit der Stärke 6,4 erschütterte Zentralkroatien und tötete sieben Menschen. Das Epizentrum lag nahe der StadtPetrinja, wo es zu größeren Schäden kam. Auch die StädteSisak undGlina waren schwer betroffen.
01. Januar: Bei einem Großbrand imAffenhaus desZoo Krefeld sterben mehr als 50 Tiere, darunter viele Menschenaffen. Ursache des Brandes war eineHimmelslaterne.
06. Februar: Bei einem Erdrutsch in der Deponie vonZaldibar werden Fernverkehrsstraßen verschüttet und ein mehrtägiges Methanfeuer entfacht. Zwei Deponiearbeiter wurden für tot erklärt.[13]
Trotz einer Fokussierung auf die intensivierten medizinischen Wissenschaften zur Bewältigungder COVID-19-Pandemie gab es in dem Jahr eine Vielzahl bedeutender Entwicklungen in der Wissenschaft
03. Januar: Wissenschaftler belegen, dass es auf derVenus aktive Vulkane gibt.[19]
07. Januar: Astronomen berichten die Entdeckung der „Radcliffe-Welle“ – die größte bekannteGaswolke in derMilchstraße, in welcher Sterne entstehen.[20]
15. Januar: Wissenschaftler zeigen den Ursprung des verfügbarenPhosphors der Erde auf.[21]
03. Februar: Erstmalige Entdeckung einer Periodizität bei einem der mysteriösenFast Radio Bursts wird berichtet.[22]
22. Februar: Wissenschaftler behaupten, einProtein namens „Hemolithin“ im Inneren des 1990 gefundenen Meteoriten „Acfer 086“ gefunden zu haben.[23]
27. Februar: Astronomen berichten, dass ein Hohlraum in der Gaswolke des OphiuchusGalaxien-Superclusters das Resultat der größten bisher bekannten Explosion im Universum ist.[24]
12. März: Astronomen berichten, dass der interstellare Komet2I/Borisov auseinanderbricht.[26]
08. April: Wissenschaftler veröffentlichen eine Studie, nach der das Universum nicht mehr mit gleicher Geschwindigkeit in allen Richtungenexpandiert.[27]
13. April: Die Entdeckung der bisher leuchtstärksten bekannten SupernovaSN 2016aps wird veröffentlicht.[28]
24. April: Wissenschaftler berichten, diskrepante Messungen derFeinstrukturkonstante bestätigt zu haben.[30]
06. Mai: Astronomen veröffentlichen die Entdeckung des bis dato erdnahesten, bekanntenschwarze Lochs in ca. 1000 Lichtjahren Entfernung im SystemHR 6819.[31]
26. Mai: Wissenschaftler veröffentlichen eine umfassende Theorie für einen natürlichen Ursprung des interstellaren ObjektsʻOumuamua.[33] Am 17. August wurde diese Theorie widerlegt.
15. Juni: Eine Studie zeigt, dass nach aktuellem Kenntnisstand auf Basis der Erdgeschichte momentan über 30Zivilisationen mit extraplanetarer Kommunikationsfähigkeit „Communicating Extra-Terrestrial Intelligence“ (CETI) in der Galaxie existieren könnten, sofern deren Entstehungsdauer ca. 5 Milliarden und deren Lebensdauer ~100 Jahre beträgt.[34]
19. Juni: Laut Berichten und Wissenschaftlern hat die NASA die Forschungsförderung für eine Suche nach außerirdischen „Technosignaturen“ bewilligt.[35]
24. Juni: Die Entdeckung des zweitältesten bis dato bekanntenQuasars,Pōniuāʻena, wird veröffentlicht.[37]
26. Juni: Astronomen berichten die Entdeckung von „Odd Radio Circles“ (ORCs) – einer neuen Klasse, noch unerklärter, astronomischer Objekte.[38]
Juli: China, die Vereinigten Arabischen Emirate und die USA startenSonden zum Mars.[39]
10. Juli: Die Studie zur Entdeckung der relativ nahen und großenkosmischen Struktur ausGalaxienSouth Pole Wall wird veröffentlicht.[40]
19. Juli: Nach 20 Jahren Arbeit mit dem Sloan Foundation Teleskop veröffentlichen Astrophysiker desSloan Digital Sky Survey die vollständigste 3D-Kartierung des Universums und schließen eine 11 Mrd. Jahre große Lücke in der Expansions-Geschichte des Universums.[41]
17. August: Astronomen zeigen, dass das interstellare ObjektʻOumuamua sehr wahrscheinlich nicht aus gefrorenem Wasserstoff besteht.[42]
01. September: Physiker zeigen in einer neuen Theorie, dass „Generic objects of dark energy“ (GEODEs) diedunkle Energie – welche als Ursache für die zunehmendeExpansionsgeschwindigkeit des Universums angenommen werden – erklären könnten.[43]
18. September: Wissenschaftler identifizieren mittels Daten zu den über 4000 bis dato bekannten Exoplaneten 24superhabitable Exoplaneten – oder sehr aussichtsreiche Kandidaten dafür – mit besser für Leben geeigneten Bedingungen als die Erde.[46]
18. September: Belege für den möglicherweise ersten Fund – oder die erste direkte Messung – einesextragalaktischen Planets werden veröffentlicht.[47]
15. Oktober: Die Entdeckung eines hochreaktiven möglichen Vorläufermolekülsfür Leben,Cyclopropenyliden, auf dem SaturnmondTitan wird bekanntgegeben.[50]
20. Oktober: Die NASA SondeOSIRIS-REx sammelt eine Probe eines Asteroiden (AsteroidBennu) – die dritte derartige Mission.[51]
26. Oktober: Astronomen bestätigen eine schwache Kraft, demJarkowski-Effekt, die auf AsteroidApophis wirkt. Eine Einschlagswahrscheinlichkeit 2068 wird derzeit als sehr gering eingestuft.[53]
06. November: Astrophysiker berichten die erste direkte Messung vonbaryonischer Materie in Filamenten deskosmischen Netzwerks und erbringen mit ihren Röntgenemissionsmessungen einen empirischen Nachweis für eine kürzlich gefundene Lösung des Missing-Baryons-Problems[56]
08. November: Ein Astronom identifiziert in der Quellregion desWow!-Signals basierend auf den öffentlich verfügbaren Daten das wahrscheinlichste Quellsternsystem, von dem bekannt ist, dass es möglicherweise einen sonnenähnlichen Stern hat.[57]
10. November: Planetenwissenschaftler zeigen, warum die Konzentrationen der radioaktiven Elemente Thorium und Uran (Radionuklide) in Planetenmänteln entscheidend für dieBewohnbarkeit von erdähnlichen Planeten sein könnten.[58]
10. November: Wissenschaftler zeigen mit einem Experiment mit unterschiedlichen Schwerkraftumgebungen auf der ISS,dass Mikroorganismen eingesetzt werden könnten, um mittels Bioleaching im Weltraum nützliche Elemente aus Basaltgestein zu gewinnen.[59]
13. November: Wissenschaftler berichten, dass der aktuelle Verlust von atomarem Wasserstoff vonWasser auf dem Mars größtenteils durch saisonale Erwärmung undStaubstürme, die Wasser direkt in die obere Atmosphäre transportieren, angetrieben wird.[61]
16. November:ALMA-Teleskop-Mitarbeiter laden eine rekalibrierte Version der Daten hoch, die von den Autoren der Studie verwendet wurde, in der im September ein scheinbarer Nachweis vonMonophosphan auf der Venus behauptet wurde.[62]
25. November: DieBorexino-Kollaboration berichtet die Detektion Solarer Neutrinos, die durch denBethe-Weizsäcker-Zyklus erzeugt werden, und bestätigt damit frühere Vorhersagen über den primären Mechanismus vonKernfusion in schweren Sternen.[63]
01. Dezember: DasArecibo-Teleskop bricht zusammen, nachdem Erdbeben, Hurrikans und Stürme in den 2010ern Bedenken über dessen Stabilität aufkommen ließen und im August und November zwei Kabel rissen.[64]
08. Dezember: Proben des AsteroidenRyugu werden auf der Erde geborgen.[66]
11. Dezember: Eine Supercomputer-Simulation legt nahe, dassZufall – im Sinne von Wahrscheinlichkeiten bei bekannten initialen Bedingungen – eine wesentliche Rolle bei der 3 Mrd. Jahre lang anhaltenden, scheinbar sehr unwahrscheinlichen, thermischen Bewohnbarkeit der Erde gespielt hat.[67]
11. Dezember: Astronomen melden Daten zur Bahnbewegung des ExoplanetenHD 106906 b, welche zur Entdeckung des mysteriösen Objekts im Sonnensystem „Planet Neun“ beitragen könnten.[68]
14. Dezember: TotaleSonnenfinsternis – sichtbar im Pazifik, Chile, Argentinien und im Südatlantik
16. Dezember: Die chinesischenChang'e 5-Raumsonden bringen die ersteMondprobe seit 1976 zur Erde.[70]
18. Dezember: Medien berichten, dass Astronomen Radioemissionen entdeckt haben, die anscheinend aus der Richtung vonProxima Centauri stammen – dem sonnennächsten Stern.[71]
13. Januar: Wissenschaftler berichten, dass das älteste bekannte Material auf der Erde Partikel desMurchison-Meteoriten sind: sie sind ca. 7 Mrd. Jahre alt (die Erde ca. 4,5 Mrd. Jahre).[72][73]
16. Januar: Wissenschaftler belegen, dass dasAussterben der Dinosaurier durch einen Meteoriteneinschlag und nicht durch Vulkanismus verursacht wurde.[74][75]
21. Januar – Forscher zeigen, dass ozonabbauende Substanzen (ODS) den Großteil derarktischen Erwärmung zwischen 1955 und 2005 verursacht haben. Dazu nutzten sie ein Klimamodell, mit welchem sie zwei Szenarien untersuchten: in eines wurden ODS, sowie alle natürlichen und menschenverursachten Emissionen eingespeist, in das andere nur letztere. ODS verursachten demnach etwa die Hälfte des arktischen Eisverlusts.ODS werden seit 1989 verboten, wodurch sich dasOzonloch zurückbildet.[76][77]
21. Januar: Wissenschaftler zeigen mittels Datierung und Simulationen, dass derYarrabubba-Einschlag der älteste bekannte Asteroideneinschlag ist, vor ca. 2,2 Mrd. Jahren stattfand und diedamalige Eiszeit beendet haben könnte.[80][81]
21. Januar: Studie: Messung des höchsten Ausstoßes des TreibhausgasesFluoroform.[82][83]
24. Februar: Nach einer Studie sind bei denBuschbrände in Australien 2019/2020 über 20 % der australischen Wälder abgebrannt. Das Ausmaß sei neuartig und in den letzten 20 Jahren nicht vorgekommen. Ein Zusammenhang mit demKlimawandel war zum Zeitpunkt der Veröffentlichung nicht ausreichend belegt. Ein Autor der Studie weist darauf hin, dass dieser zumindest die extremen Hitzewellen des Sommers verstärkt habe.[86][87] Die Brände unterscheiden sich in einigen Punkten von vorherigen Bränden dieses Ausmaßes.[88][89]
24. Februar: Studie zur Entdeckung der ältesten grünenPflanze (Chlorophyta): ca. 1 Mrd. Jahre alteAlgeProterocladus antiquus mit einer Größe von ca. 2 mm und der Fähigkeit zur Photosynthese.[90][91]
25. Februar: Forscher berichten den ersten Fund eines Tieres, das seine Energie ohneMitochondrien bzw. Sauerstoff produziert. Der <10-zelligeLachsparasitHenneguya zschokkei hat im Laufe der Evolution die Fähigkeit zurSauerstoffumwandlung (aerobe Zellatmung) verloren, was beweist, dass auch mehrzellige Organismen ohne Sauerstoff bzw. Sauerstoffzellatmung überleben können undEvolution zu scheinbar weniger komplexen Organismen führen kann.[92][93][94]
04. März: Eine Studie von ca. 100 Institutionen über einen Zeitraum von 30 Jahren zeigt, dass die Fähigkeit tropischer Wälder, CO2 zu absorbieren aufgrund vonKlimawandel undEntwaldung schwindet. Wissenschaftler projizieren in der Studie mittels Daten und Modellen einen langfristigen Rückgang der afrikanischen CO2-Senke — 14 % bis 2030 — und einen Wandel desAmazonas-Regenwalds zu einer CO2-Quelle — statt-Senke — bis Mitte der 2030er Jahre.[95][96][97]
10. März: Forscher zeigen, dass größereÖkosysteme schnellerkollabieren — auch wenn sie langsamer zu einem Kollaps überwechseln. Große Ökosysteme könnten ihrer Studie nach schneller als zuvor vermutet komplett kollabieren. DerAmazonas-Regenwald etwa — zu einer Savanne — in ~50 und dieKorallenriffe der Karibik in ~15 Jahren.[100][101][102]
07. April: Nach einer Untersuchung der Korallenriffe desGreat Barrier Reefs, berichten Wissenschaftler, dass es innerhalb von 5 Jahren zu einer dritten Massenkorallenbleiche gekommen ist und erstmals alle drei Regionen des Reefs an der Nordostküste Australiens betroffen sind.[107][108]
04. Mai: Forscher projizieren, dass ohne Maßnahmen zumKlimaschutz – oder untragbar hoherEmigrationsraten – in verschiedenen Szenarien desBevölkerungswachstums ein Drittel der Menschen weltweit innerhalb der nächsten 50 Jahren eine jährliche Durchschnittstemperatur von >29 °C erleben würden. Diese findet man derzeit nur auf 0,8 % der Erdoberfläche vor – vor allem in derSahara. Die am stärksten betroffenen Gebiete gehören zu den ärmsten der Welt und haben derzeit eine geringeAnpassungskapazität.[112][113]
13. Mai: Wissenschaftler veröffentlichen Ergebnisse der Züchtung von 10 hitzeresilienten Mikroalgenstämmen, welche sie vier Jahre bei sich erhöhender Temperatur evolvieren ließen. Drei der Stämmeerhöhten dieBleichtoleranz von Korallenriffen, nachdem sie wieder zu den Korallenlarven gebracht wurden. Weitere Tests – etwa mit erwachsenen Korallen oder zu der Beständigkeit der Hitzeresistenz – stehen noch an.[114][115]
13. Mai: Forscher identifizieren das erstepersistent an Land lebende Tier undGliederfüßer:Kampecaris obanensis, welcher vor 425 Mio. Jahren lebte und einen Nachweis für eine rapide Co-Evolution von Pflanzen und Insekten zu komplexen Waldsystemen darstellt.[116][117]
15. Mai: Studie: das erste Massenaussterben auf der Erde vor ca. 450 Mio. Jahren, dasOrdovizische Massenaussterben, könnte durch Klimaerwärmung, und nicht durch Abkühlung und Vereisung, verursacht worden sein.[118][119]
26. Mai: Studie: derChicxulub-Impaktkörper schlug, zusätzlich zu einem besonders wirkungsvollen Ort,[120] in einem „Worst-Case“-Winkel für die Dinosaurier ein (45 bis 60°).[121][122]
01. Juni: Wissenschaftler zeigen anhand von Daten zu vom Aussterben bedrohten Wirbeltieren, dass sich das globale „sechste Massenaussterben“ beschleunigt. Sie weisen auf eine Reihe wahrscheinlicher Gründe hin – wie etwa, dass das Aussterben mancher Tierarten wiederum andere Tierarten gefährdet.[123][124]
19. Juni: Wissenschaftler, als Teil der SerieWarnung der Wissenschaftler an die Menschheit, warnen, dass das weltweite Wachstum anWohlstand, wenn man dieses amBIP misst, den Ressourcenverbrauch undSchadstoffausstoß drastisch erhöht hat und dabei die wohlhabendsten Bürger der Welt – hinsichtlich e.g. ressourcenintensivem Verbrauch – sowohl für den Großteil der schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt, als auch für einen Übergang zu sichereren, nachhaltigeren Bedingungen verantwortlich sind. Dafür fassen sie Belege zusammen und stellen einige Lösungsansätze vor. Laut der Studie müssen tiefgreifende Änderungen vonLebensstilen und Verhaltensmustern technologische Fortschritte begleiten. Bestehende Gesellschaften, Ökonomien und Kulturenreizen einenÜberkonsum an und Strukturen, die in Markt-basierten Wirtschaftssystemen für, am BIP-gemessenes,Wirtschaftswachstum optimieren, verhindern gesellschaftlichen Wandel.[131][132]
13. August: Wissenschaftler berichten, dass das Abschmelzen desGrönländischen Eisschilds den Umkehrgrenzpunkt überschritten hat. Diese Eisschmelze ist der größte Beitragsfaktor desMeeresspiegelanstiegs, welcher Küstenregionen und Inselstaaten bedroht, sowie Stürme und Überflutungen häufiger und heftiger werden lässt. Ein großflächiger Rückgang 2000–2005 führte zu dem Übergang zu einem Stadium anhaltender Masseverlustdynamik.[136][137][138]
20. August: Wissenschaftler berichten, dass dasGrönländische Eisschild 2019 eine Rekordmasse an Eis verlor. Sie liefern Erklärungen für den anormal niedrigeren Eisverlust 2017 und 2018.[139][140]
26. August: Wissenschaftler berichten, dass dieLetzte Eiszeit ~6,1 °C kälter war als Durchschnittstemperaturen zu Beginn des industriellen Zeitalters.[144][145]
10. September: Forscher zeigen mit Modellen, wie die UN-Nachhaltigkeitsziele zurArtenvielfalt erreicht werden können, während eine Ernährung der Weltbevölkerung gewährleistet wird. Trends könnten bis 2050 etwa durch nachhaltige Effizienzverbesserungen in der Landwirtschaft und mehr Pflanzenbasierter Ernährung zum positiven gewendet werden.[148][149] Laut einem verbundenen Bericht desLiving Planet Index, schwandenWirbeltier-Populationen innerhalb von 50 Jahren um ~70%.[150][151]
11. September: Wissenschaftler veröffentlichen eine höhere Auflösung derKlimageschichte seit der Zeit des Aussterbens der Dinosaurier vor 66 Mio. Jahren mit neu-integrierten Daten. Sie identifizieren vierKlimastadien, welche durch Übergangsphasen getrennt sind, mit einer höheren Präzision. Diese Phasen sind mit sich ändernden Treibhausgaskonzentrationen und Polareisvolumina verbunden. Das wärmste Klimastadium währte vonvor 56 bis vor 47 Mio. Jahren und war ~14 °C wärmer als moderne Durchschnittstemperaturen.[152][153]
01. September: Forscher zeigen auf, dassBergbau fürerneuerbare Energien den Umweltschutz gefährden wird und veröffentlichen eine Weltkarte zu den entsprechenden Gebieten, sowie Schätzungen zu Gebietsüberlappungen mit Umweltschutz-Gebieten. Laut den Autoren ist bedachte strategischePlanung erforderlich.[154][155][156]
04. September: Eine interaktiveWeltkarte zu Regionen zu verschiedenen Klima- und Naturschutzzielen wird veröffentlicht.[157][158]
04. September: EinReview schlussfolgert, dass elektromagnetische Strahlung wahrscheinlich negative Auswirkungen aufdie Zahl der Insekten hat.[159][160]
04. September: Wissenschaftler berichten, dass Pflanzenbasierte Ernährung in vier Ländertypen zwischen 9 und 16 Jahren vergangener früherer CO2-Emissionen durch fossile Brennstoffe ausgleichen kann.[161][162]
15. September: Eine Analyse der NASA und NOAA bestätigt, dass derSolarzyklus 25 im Dezember 2019 begann – nach 11 Jahren Solarzyklus 24.[164][165]
September:INPE berichtet Satellitendaten, nach denen im August 1.359 km² desAmazonas-Regenwalds und 2020 2,2 Mio. Hektar desPantanal-Feuchtbiotops – ~12% – abgebrannt sind. Diese Daten zeigen, dass die bisherigen Reaktionen auf die Brände – wie etwa die öffentlich-mediale Darstellung und Debatte, das öffentliche Erwägen von wirtschaftlichen Maßnahmen und die gegenwärtige Militäroperation – nicht effektiv waren. Der 6.087 km² Waldverlust 2020 entsprechen ~95% des Vorjahres-Zeitraums undin etwa der Größe Palästinas.[166][167][168]
05. Oktober: Wissenschaftler erstellen die möglicherweise erste wissenschaftliche Schätzung, wie vielMikroplastik sich momentan imMeeresboden der Erde befindet, nachdem sie sechs Gebiete von ~3 km Tiefe ~300 km vor der australischen Küste untersuchen. Die stark variablen Zahlen der Mikroplastikfragmente waren proportional zu Plastik an der Meeresoberfläche. Nach einer berechneten durchschnittlichen Masse von Mikroplastik pro cm³ befinden sich ~14 Mio. Tonnen Mikroplastik in den Meeresböden – ca. diePlastikmasse, die jährlich in Ozeane gelangt.[169][170][171]
14. Oktober: Forscher berichten die Entwicklung einer multikriterielleOptimierung, um Gebiete fürRestaurierung zu priorisieren. Ihre geschätzten Kosten-Nutzen-Verhältnisse basieren auf kontemporären Wertzurechnungen für Arbeit, Materialaufwand und Ertragseinbußen – etwa beiRindfleisch – auf Seite der Kosten, undArtenvielfalt, lokale Vorteile der Umwelt, Reduktion von Armut undKlima-Stabilisierung auf Seite der Nutzen. Letztere seien in Kombination mit dem Schutz noch bestehender Ökosysteme am höchsten.[174][175]
19. Oktober: Wissenschaftler zeigen mittels einer biogeochemischen Modellierung, dass das größte bekannte Massenaussterben vor 252 Mio. Jahren, derPerm-Trias-Grenze durchvulkanische CO2-Emissionen ausgelöst wurde.[176][177]
04. November: Wissenschaftler geben die Entdeckung vonKylinxia bekannt – ein fünfäugiges ~5 cm großes garnelenartiges Tier, welches vor~520 Mio. Jahren lebte, einen „Missing Link“ schließt und der ersteGliederfüßer sein könnte.[180][181]
02. Dezember: DieWMO gibt bekannt, dass 2011–2020 das wärmste Jahrzehnt seit Beginn der Aufzeichnungen war.[184]
15. Dezember: Eine Analyseexterner Klimakosten von Lebensmitteln zeigt, dass diese typischerweise bei Fleischprodukten am höchsten sind, diese von konventionellen Milchprodukten gefolgt werden und bei pflanzlichenBio-Lebensmitteln am niedrigsten sind. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die gegenwärtigen monetären Bewertungen „unzureichend“ sind und Regulierung für deren Senkung möglich und dringlich ist.[185][186][187]
18. Dezember: Ökologen berichten, dass sich 32 beobachtete brasilianische saisonale Wälder bis ~2013 insgesamt vonKohlenstoffsenken zu -Quellen gewandelt haben.[188][189]
15. Januar:Mikrobiologen haben nach zwölf Jahren Forschungsarbeit erfolgreich einen sich nur sehr langsam vermehrenden Vertreter derLokiarchaeota aus Tiefseeschlamm isoliert und anschließend kultiviert. DasPrometheoarchaeum syntrophicumStamm (en.strain) MK-D1 hat lange „Tentakel“, in denenPartnermikroben nisten, welche ihm womöglich als „Protomitochondrien“ verbesserte Überlebenschancen beisteigendem Sauerstoff ermöglichen konnten und von den Tentakeln – als Vorfahren der Mitochondrien – umschlossen und endogenisiert wurden. In ihrem E3-Modell fand so dieEukaryogenese statt.[190][191][192]
24. Januar: Forscher berichten die Entdeckung von zellenlosenMitochondrien im menschlichen Blut. Mitochondrien sind die „Kraftwerke“ der meisten Zellen der meistenEukaryoten – sie generieren deren Quelle chemischer Energie,ATP. Laut den Forschern könnten diese losen Mitochondrien in vielen physiologischen – inklusive krankheitsrelevanten – Prozessen involviert sein.[193][194]
27. Januar: Forscher berichten die Entwicklung einesNanopartikels, das innerhalb des Körpers Zellen des Immunsystems –Monozyten undMakrophagen – dazu bringt, Plaques in den Wandschichten arterieller Blutgefäße aufzufressen. Das Partikel enthält Kohlenstoffnanoröhren, welche eine Droge enthalten, die das Gen SHP1 der Blutzellen deaktiviert. Solche Plaques – größtenteils eingelagerten Fette – verursachenAtherosklerose, die derzeit häufigsteTodesursache weltweit.[195][196][197]
30./31. Januar: Zusammenfassungen von Forschungen zu dem neuartigen CoronavirusSARS-CoV-2 und dessen Ausbruch werden veröffentlicht. Sie enthalten Informationen zu derÜbertragbarkeit,der Tödlichkeit, derInkubationszeit vor dem Auftreten erster Symptome (ca. 2 bis 14 Tage), der weltweiten Kapazität zur und der bisherige Verlauf der Eindämmung, der Dauer zur Verfügbarkeit einesImpfstoffs (wahrscheinlich über 1 Jahr) und ähnlichen Ausbrüchen (SARS).[198][199][200]
04. März: Wissenschaftler setzen erstmalsCRISPR-Cas9 in einem menschlichen Körper ein. Sie versuchen mittelsGenome Editing das Sehvermögen eines Patienten mitLebersche Kongenitale Amaurose wiederherzustellen, nachdem Tests in menschlichen Zellen, Mäusen und Affen erfolgreich verliefen und sie eine offizielle Genehmigung erhielten. Sie injizieren dazu drei Tropfen mit unter die Retina des Patienten. Die Änderung derDNA ist permanent und – anders als beim Human Germline Engineering – nichtvererbbar.[201][202][203]
05. März: Neurowissenschaftler zeigen, dass Ratten das Leid anderer Ratten als negativ empfinden und dabei die gleicheGehirnregion wie beim Menschen aktiviert wird. Die meisten hörten auf ihre Lieblingssüßigkeiten zu wählen, wenn das dazu führt, dass eine Nachbarsratte einen Stromschlag bekommt. Eine Betäubung der Gehirnregion oder eine höhere Menge der Süßigkeit änderte dieses Verhalten.Moral könnte demnach alte evolutionäre Wurzeln haben.[204][205][206]
14. März: Wissenschaftler entwickeln einCRISPR-Cas13d-basiertes System („PAC-MAN“), das Viren wieSARS-CoV-2 finden und zerstören kann und zu einem System weiterentwickelt werden könnte, das schnell auf neuartige Viren angepasst werden kann.[207][208][209][210]
16. März: Wissenschaftler entwickeln eineopen source-Plattform für das Design vonRNA-Zielsequenzen, um Viren oder menschliche RNA — für temporärereEdits als bei DNA — editieren zu können.[211][212]
20. März:WHO kündigt eine großangelegte Studie (den „Solidarity trial“) für Tests von vier potenziellen Medikamenten zurCOVID-19-Behandlung an.[215][216] Diese erweisen sich dadurch später als nicht effektiv.[217][218]
23. März: Forscher berichten, dassKalmare mittelsRNA-Editing durch dasADAR2-Enzym Proteinvorlagen auch außerhalb vonGehirnzellen (ihrerRiesenaxone) ändern. In anderen Organismen – wie dem Menschen – werden RNA-„Blaupausen“ der Vorlagen in der DNA nur deutlich in kleinerem Umfang und ausschließlich innerhalb des Zellkerns „nachbearbeitet“. Die Fähigkeit könnte ihnen eine bessere Anpassung an sich ändernde Umwelt ermöglichen und auch für flexiblere, risikoärmereRNA-Editing-Technologien relevant sein.[219][220]
06. April: Wissenschaftler berichten die Entdeckung vonStoffwechselgene in, metabolismuslosen, Viren (Nucleocytoviricota), was darauf hindeutet, dass diese den Metabolismus ihrer Wirtszellen ändern.[221][222]
08. Mai: Forscher berichten die Entwicklung von künstlichenChloroplasten – die Komponenten von Pflanzenzellen, die Photosynthese betreiben. Sie kombinierten dazu einPhotosynthesesystem aus Spinat-Chloroplasten mit einem Bakterienenzym und einem künstlichen Enzym-Netzwerk. Das System ist energieeffizienter als natürliche Chloroplasten und könnte diverse Anwendungsmöglichkeiten haben.[225][226]
11. Mai: Forscher berichten die Entwicklung von synthetischenrote Blutzellen, die erstmals alle grundlegenden Eigenschaften und Fähigkeiten von natürlichen roten Blutkörperchen aufweisen. Zudem ermöglichen sie das Aufladen funktioneller Frachten wieHämoglobin,Nanopartikel,Biosensoren und Medikamente. Rote Blutkörperchen sind die häufigsten Zellen im Blut und transportieren Sauerstoff von der Lunge hin zu Körpergeweben.[227][228]
21. Mai: Forscher berichten die Entwicklung eines Systems für eine genaue Messung desHämoglobin-Inhalts im Blutmittels Smartphone-Fotos des inneren Augenlids. Sie arbeiten an einerApp und haben denQuellcode nicht veröffentlicht. Hämoglobin ist der eisenhaltige Proteinkomplex in roten Blutzellen, welcher Sauerstoff transportiert.[229][230][231]
01. Juni: Studie: BeiRabenvögeln ist eine verlängerte Elternschaft und Kindheitsphase von zentraler Bedeutung für dieEvolution von Kognition und hat tiefgreifende Konsequenzen für das Lernen und die Intelligenz. Auf evolutionären Zeitspannen führt die längere Entwicklungszeit – inklusive stetiger Lernmöglichkeiten, Sicherheit und Zugang zu Rollenbildern – zu, im Vergleich zu anderen Vogelarten, erweiterten kognitiven Fähigkeiten.[232][233][234]
03. Juni: Forscher zeigen, dassRotfüchse in und um Londondomestizierten Hunden ähnlicher werden, während sie sich an die städtische Umgebung anpassen. Sie weisen Unterschiede in Schädelmerkmalen auf, die der Beschreibung der Domestizierung etwa der Hundevorfahren – den ersten domestizierten Tieren – entsprechen.[237][238]
04. Juni: Eine Studie zeigt, dass Fruchtfliegenepigenetische Modifikationenvererben, um mit bis dato unbekannten kodierten biologischen Informationen die erfolgreiche Entwicklung des Embryos zu gewährleisten.[239][240]
10. Juni: Eine Studie zeigt, dass menschlicheEizellen Spermien bestimmter Männer bevorzugen und das damit eine Art unabhängiger Selektion darstellt.[241][242]
11. Juni: Zwei Teams aus Neurowissenschaftlern zeigen, welche Neuronen in Mäusen deren Winterschlaf-ähnlichenTorpor-Zustand kontrollieren und führen diesen Zustand bei auch nicht-kalorienbeschränkten Mäusen sowie bei Torpor-losen Ratten herbei. In diesem Zustand werden die Körpertemperatur, der Herzschlag und die Stoffwechselrate abgesenkt.[243][244][245]
12. Juni: Vorläufige Ergebnisse der ersten, 2019 gestarteten,klinischen Studie zur Behandlung von vererbten genetischen Erkrankungen mittelsCRISPR-Cas9 außerhalb von China deuten auf einen Erfolg der Behandlung hin.[246][247]
10. Juli: Wissenschaftler berichten, dass ein LeberproteinVorteile von Sport für Leistung undGesundheit des Gehirns bewirkt. Sie zeigen, dass die Konzentration desGPLD1-Proteins im Blut nach dem Sport erhöht ist und dass eine verstärkte Produktion dieses Proteins durch die Leber in genetisch modifizierten alten Mäusen deren Gehirn ebenfalls jung und performant hält oder werden lässt. Es erhöhte z. B.BDNF, dieNeurogenese und die Gedächtnisleistung.[250][251]
17. Juli: Forscher berichten, dass Hefe-Zellen mit den gleichen Genen auf einem von zwei verschiedenen Wegenaltern – nukleolarer und mitochondrieller Verfall, ermitteln den molekularbiologischen Mechanismus, der bestimmt, welcher Alterungsprozess angetreten wird, und erstellen mittelsGenmodifizierung für erhöhteSir2-Expression einen dritten Mechanismus mit deutlichverlängerter Lebensspanne.[252][253]
28. Juli: Meeresbiologen berichten die Entdeckung von 101,5 Mio. Jahre alten Mikroorganismen in einer Art Winterschlaf ca. 70 m unter dem Meeresboden. Die Mikroben konnten zwei Jahre zuvor im Labor wiedererweckt werden und könnten dielanglebigsten bis dato gefundenen Organismen sein.[254][255]
26. August: Wissenschaftler berichten, dassextremophile Bakterien der Erde (D. radiodurans) in einem Experiment auf derISS drei Jahre im All überleben konnten, was beispielsweise diePanspermie-Hypothese bestärkt.[256][257]
08. September: Wissenschaftler zeigen, dass in Mäusen eine Unterdrückung derSignalproteineMyostatin undActivin A durch eine Lösung mit einem, mit diesen bindenden Protein (ACVR2B), dazu führt, dass die Mäuse ihre Muskel- und Knochenmassein der Schwerelosigkeit auf der ISS beibehalten. Die Mäuse hatten durch eineEditierung der Gene, die für die Produktion von Myostatin verantwortlich sind, etwa die doppelte Muskelmasse gewöhnlicher Mäuse. Die Auswirkungen im Mensch sind ähnlich aber größtenteils, mit nur wenig klinischer Forschung zu „ACE-031“, unerforscht.[258][259]
08. September: Forscher zeigen mittels Aufzeichnungen neuronaler Aktivität, dassKrähen ein Wahrnehmungsbewusstsein haben[260][261] und dass ihr Pallium eine ähnliche Zellstruktur wie der Neocortex von Säugetieren aufweist.[262][263] Sie untermauern damit die Theorie, dass bewusstes Erleben keinen Neocortex erfordert und die Grundlagen dafür – oder gar allgemein für ein menschenartiges Bewusstsein – bei diesen Vögeln, bereits vor dem letzten gemeinsamen Vorfahren – vor ~320 Mio. Jahren – oder parallel entstanden sind.[260][261]
18. September: Forscher berichten die Entwicklung von zwei Systemen für ein potenzielles Stoppen hochgefährlicherGene Drives, welche mittelsCRISPR-Cas9 Genome Editing in Populationen in der freien Wildbahn eingeführt wurden. Der Seniorautor des Artikels weist darauf hin, dass die zwei laut der Studie im Labor getesteten Systeme kein falsches Gefühl der Sicherheit für den Einsatz von Gene Drives geben sollen.[264][265]
18. November: Forscher berichten, dassCRISPR-Cas9 zum ersten Mal zur effektiven Behandlung von Krebs in einem lebenden Tier eingesetzt wurde. Sie verwendeten ein Lipid-Nanopartikel-Transportsystem, um Ziel-DNA-Sequenzen – in Form von RNA – an Cas9-Proteine zu liefern. Um gezieltTumorzellen zu ändern, beschichteten sie die Nanopartikel mit Antikörpern gegenein wachstumsförderndes Protein, das diese übermäßig produzieren.[270][271]
23. November: Einerandomisierte kontrollierte Studie, in der ca. 300 fettleibige Personen nach dem Zufallsprinzip eine von drei Ernährungsweisen zugeteilt bekamen, zeigt, dass eine gezieltezusätzliche Erhöhung des Anteils pflanzlicher Lebensmittel die positiven Effekte dermediterranen Ernährung verstärken kann.[272][273]
24. November: Eine Studie zeigt, dass Delfine (Große Tümmler) lernen können, ihreHerzfrequenz entsprechend externer Signale schnell und selektiv zu verlangsamen, um beim Tauchen Sauerstoff zu sparen.[274][275]
24. November: Neurowissenschaftler zeigen in einer kleinen randomisierten Doppelblindstudie, dass Flavanole ausKakaopulver die Sauerstoffversorgung des Gehirns bei suboptimaler zerebrovaskulärer Reaktivität auf CO2 und diekognitive Leistung bei gesunden jungen Erwachsenen verbessern können.[276][277][278]
25. November: Biotechnologen entwickeln mikrobielle Reaktoren, diedurch Photosynthese Wasserstoff in gewöhnlichen natürlichen Umgebungen erzeugen können. Sie entwickelten dazu Mikrotröpfchen, dieAlgenzellen absorbieren und zu Kügelchen komprimieren. Ihre Biotechnologie könnte für die Herstellung vonWasserstoffkraftstoff genutzt werden.[279][280]
02. Dezember: Die Regierung von Singapur erteilt die weltweit erste offizielle Zulassung für einKulturfleischprodukt. Das noch teure Fleisch wurde aus Hühnchenzellen in einemBioreaktor in einer Flüssigkeit aus Aminosäuren, Zucker und Salz gezüchtet.[283][284]
01. April: Wissenschaftler berichten den Fund und Datierung der ältesten Überreste einesHomo erectus. Die Fossilien sind 2 Mio. Jahre alt und zeigen, dass diese Spezies im selben Zeitraum wie andere, teils aufrecht gehende, Hominini-GattungenParanthropus undAustralopithecus in Südafrika lebte.[292][293]
01. April: Wissenschaftler veröffentlichen durchProteomanalyse gewonnene genetische Informationen zuHomo antecessor vor ~0,8 Mio. J. undHomo erectus vor 1,8 Mio. Jahren. Die Daten zeigen, dassH. antecessor ein eng verwandter Schwesterzweig zu den darauffolgenden Hominini – inklusive des modernen Menschs und Neandertalers – war.[294][295]
29. Mai: Wissenschaftler zeigen auf, wie sichGenome inEuropa – der genetische Anteil mesolithischerJäger und Sammler und neolithischen Bauern – im Laufe derNeolithischen Revolution änderten. Sie lieferten Daten zu den Genomen von 101 Individuen im heutigen Frankreich und Deutschland und stellen die Komplexität der biologischen und kulturellen Interaktionsdynamik während des Neolithikums durch eine höhere Auflösung der regionalen Variationen der Abstammungen dar.[296][297]
03. Juni: Die Entdeckung des ältesten und größten bislang bekanntenMaya-Bauwerks, der KultkomplexAguada Fénix, wird bekanntgegeben. Der ca. 3.000 Jahre alte Komplex zeigt unter anderem die Wichtigkeit von Gemeinschaftsarbeit – wie bei dem früher zeremonieller Komplexe – in der initialen Entstehung der Maya-Kultur auf.[298][299]
12. Juni: Früheste Nachweise vonPfeil und Bogen außerhalb von Afrika werden veröffentlicht (~48 ka in Sri Lanka).[300][301]
14. August: Wissenschaftler berichten die Entdeckung einesGrasbetts vonvor über 200.000 Jahren – deutlich älter als das zuvor bekannte älteste Bett. Die darunter gefundenen Überreste von insektenrepellenten Pflanzen und Asche – oft Überreste von zuvor verbrannten Betten – könnten laut Autoren der Studie für ein schmutzfreies, isolierendes und insektenabweisendes Fundament benutzt worden sein.[302][303][304]
16. September: Eine Genanalyse zeichnet ein klareres Bild derWikinger und der Wikingerzeit.[305][306]
05. Mai: Studie: Dermagnetische Nordpol bewegt sich laut einer Studie innerhalb des nächsten Jahrzehnts aufgrund von Änderungen an derKern-Mantel-Grenze wahrscheinlich um ca. 500 km Richtung Sibirien.[318][319]
09. Juni: Forscher zeigen, dass erhöhte Radioaktivität im Herbst 2017 in Europa allem Anschein nach eine zivile – und keine militärische –WWER-verbundene Ursache hatte.[320][321]
01. Juli: Wissenschaftler berichten, mittelsLIGO erstmals gemessen zu haben, dassVakuumfluktuationen die Bewegung makroskopischer Objekte menschlicher Größenordnung beeinflussen können.[328][329]
08. Juli: Forscher demonstrieren einen modularen, mobilenChemiker-Roboter, welcher Laborinstrumente bedienen, nahezu ununterbrochen arbeiten und selbstständig, entsprechend experimenteller Ergebnisse, über seine weiteren Aktionen entscheiden kann.[330][331]
28. Juli: Der Aufbau desITER Fusionsreaktorexperiments beginnt mit einer geplanten Fertigstellung 2025.[332]
17. August: Forscher zeigen in einem neuen experimentellen Modell, welchesSchrödingers Katze undWigners Freund weiterentwickelt, dass, falls dieQuantentheorie auch auf makroskopischeren Ebenen von „Beobachtern“ gültig ist, mindestens eine von drei Schlussfolgerungen zu machen ist, die mit dem modernen Verständnis derRealität nur sehr schwer zu vereinbaren sind und vertiefen damit das Fazit derBellschen Ungleichung.[333][334][335]
19. Oktober: Wissenschaftler zeigen, dass dieMikroplastik-Aussetzung bei Gebrauch vonPolypropylen-Babyflaschen zwischen 14,5 Tsd. und 4,5 Mio. Fragmenten pro Tag und Person liegt. Höhere Belastungen werden durch wärmere Flüssigkeit ausgelöst und eine ähnliche Aussetzung wird auch bei anderen Polypropylen-Produkten wie Pausen-Boxen vermutet.[338][339]
28. Oktober: Eine systematische, groß angelegte, sektorenübergreifende Analyse derWasser-,Energie- undBödenunsicherheit in 189 Ländern, die den nationalen und sektoralen Verbrauch mit deren Produktionsquellen verknüpft, zeigt, dass Länder und Sektoren in hohem Maße überbeanspruchten, unsicheren und degradierten Ressourcen ausgesetzt sind, und diewirtschaftliche Globalisierung mitglobalen Lieferketten Sicherheit verringert hat. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass die meisten Länder über deninternationalen Handel – vor allem mit entlegenen Produktionsquellen – zu größerenRessourcenrisiken geführt hat und dass eine Diversifizierung der Handelspartner den Ländern und Sektoren wahrscheinlich nicht helfen wird, diese zu verringern oder ihre Fähigkeit zurSelbstversorgung zu verbessern.[340][341]
30. November: Ein Unternehmen berichtet, dass sein KI-AlgorithmusAlphaFold 2 das Problem derProteinfaltungs-Vorhersage gelöst hat, nachdem dieser in Tests der globalenCASP Bewertung eine Genauigkeit von über 90 % für die Vorausberechnung 3D-Strukturen gefalteter Proteine erreichte.[344][345][346]
01. Dezember: Der chinesische experimentelle Kernfusionsreaktor HL-2M wird erstmals eingeschaltet.[347]
03. Dezember: Chinesische Forscher berichten, dass ihr photonisches Quantencomputer-SystemJiuzhangQuantenüberlegenheit erreicht hat – also Berechnungen durchführen konnte, die mit klassischen Supercomputern praktisch unlösbar sind.[348][349][350]
Die Bekanntgabe derNobelpreisträger des Jahres 2020 fand vom 5. bis zum 12. Oktober statt. Aufgrund derCOVID-19-Pandemie wurden die Auszeichnungen am 10. Dezember, dem TodestagAlfred Nobels, in virtuellen Zeremonien vergeben.Berit Reiss-Andersen, die Vorsitzende des norwegischen Nobelkomitees inOslo, gratulierte dem ausRom zugeschaltetenWFP-LeiterDavid Beasley. Am späten Nachmittag folgten mit einem vorab aufgezeichneten Gruß von KönigCarl XVI. Gustaf inStockholm die virtuellen Zeremonien für die übrigen Preiskategorien. Die Preisträger waren nicht zugeschaltet, wurden aber bei der Übergabe der Urkunden und Medaillen durch schwedische Diplomaten in ihrer jeweiligen Heimat gezeigt. Nach Möglichkeit soll das ausgefallene große Galabuffet, normalerweise der Höhepunkt im schwedischen Gesellschaftskalender, bei der nächsten Verleihung im Jahr 2021 nachgeholt werden.[351]
Alfred V. Aho undJeffrey Ullman für grundlegende Algorithmen undTheorien, die der Implementierung von Programmiersprachen zugrunde liegen, und für die Synthese dieser und Ergebnisse anderer in ihren einflussreichen Büchern, mit denen Generationen von Informatikern ausgebildet wurden.
2020 war das Jahr der weltweiten Ausbreitung der vom chinesischenWuhan ausgehendenCOVID-19-Pandemie mit dem neuartigen CoronavirusSARS-CoV-2. Am 30. Januar 2020 stufte die WHO COVID-19 alsGesundheitliche Notlage internationaler Tragweite ein, am 11. März wurde der Ausbruch offiziell zur Pandemie erklärt. Zur selben Zeit reagierten zahlreiche Staaten weltweit mit Einschränkungen des öffentlichen Lebens wie Ausgangssperren und der Absage von Großveranstaltungen, um die Ausbreitung des Virus zu verlangsamen.
Bis Ende Dezember 2020 stieg die Zahl der bestätigten Infektionen auf über 80,1 Millionen weltweit; über 1,7 Millionen Erkrankte waren zu diesem Zeitpunkt gestorben. Auf die USA entfallen mit zu diesem Zeitpunkt knapp 18,8 Millionen Infizierten und über 330.000 Todesfällen mehr als ein Fünftel der weltweit registrierten Fälle und weltweit die meisten Todesfälle. Hier handelt es sich jedoch nur um die bestätigten Fallzahlen, ohne dieDunkelziffer. Berechnungen derÜbersterblichkeit des britischen WirtschaftsmagazinsEconomist haben ergeben, dass bis August 2020 ca. 1,5 bis 2 Millionen Menschen an den Folgen von COVID-19 verstorben sind und 500 bis 730 Millionen sich infiziert haben. Das sind 9,3 % der Weltbevölkerung.[358]
Nachdem die Infektionszahlen im Sommer etwas gesunken waren, breitete sich die sogenannte „zweite Welle“ mit Beginn des Herbstes weltweit massiv aus. Die „dritte Welle“ mit derAlpha-Variante B.1.1.7 begann etwa im November 2020 in der englischen Grafschaft Kent.
Das Organ der Weltgesundheitsorganisation (WHO), dieWorld Health Assembly (WHA), erklärte 2020 zum Internationalen Jahr der Krankenschwester und Hebamme,[359] da in diesem Jahr der 200. Geburtstag vonFlorence Nightingale begangen wurde.[360]
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