Phantomstaus auf Autobahnen entstehen nicht ohne Grund, sondern durch ein physikalisches Prinzip, das auch in biologischen Systemen vorkommt und möglicherweise zur Entstehung von Alzheimer beiträgt. Der „Erbonkel“ des Tagesspiegels erklärt, wie der sogenannte „Trödelfaktor“ beide Phänomene verbindet.
Wie Phantomstaus entstehen
Lange war unklar, wie Phantomstaus zustande kommen. Japanische Forscher haben experimentell bestätigt, dass es sich um ein generelles Phänomen handelt, das weit über Autobahnen hinaus verbreitet ist. Ab einer bestimmten Verkehrsdichte führen Spurwechsel oder leichtes Abbremsen dazu, dass nachfolgende Fahrzeuge stärker bremsen müssen, bis der Verkehr zum Stillstand kommt. Auslöser ist eine Welle von Bremsvorgängen, die sich entgegen der Fahrtrichtung fortpflanzt.
Die Physiker Kai Nagel von der TU Berlin und Michael Schreckenberg von der Universität Düsseldorf haben dies im „Nagel-Schreckenberg-Modell“ mathematisch beschrieben. Eine einfache Autobahnsimulation plus den entscheidenden „Trödelfaktor“ – zufällige Reibungsverluste – macht das Modell wirklichkeitsgetreu.
Der Trödelfaktor in der Biologie
Dieses Prinzip findet sich auch in unseren Zellen wieder. Beim normalerweise flüssigen Transport von Nährstoffen oder Abfällen in winzigen Membrankügelchen (Endosomen) kann es zu Staus kommen. Diese Endosomen bewegen sich am Zellskelett entlang. Es gibt Hinweise, dass es zu Alzheimer führen kann, wenn es dabei zu Staus kommt.
Das Forschungsteam um Gregory Petsko vom Weill Cornell Medical College in New York schreibt: „Interventionen, die darauf abzielen, die Staus im Endosom zu beseitigen, bergen ein hohes therapeutisches Potenzial.“ Dafür spricht, dass alle vier Gengruppen, die mit der Entstehung von Alzheimer in Verbindung stehen, mit dem Endosomenverkehr zu tun haben.
Staus auch bei der Fortpflanzung
Sogar bei der Fortpflanzung spielen Staus eine Rolle. Forscher haben ein Gen der Fruchtfliege Drosophila melanogaster „traffic jam“ genannt, das die Entwicklung der Keimdrüsen steuert. In diesen bewegen sich Eizellen bzw. Spermien hintereinander, wie Autos auf der Autobahn, und reifen heran. Ist das „traffic jam“-Gen defekt, wird diese Bewegung gebremst, es kommt zu Stau oder zähflüssigem Verkehr.
Im „Stop-and-go“ auf der Autobahn kommt man also noch vergleichsweise glimpflich davon. Der Erbonkel wünscht: „Schöne Ferien!“
