Author Archives: Sciencepalooza
Vertakte meningen voorkomen culturele saaiheid
Er bestaat geen saaie wereldwijde monocultuur en dat is best wel raar, zegt evolutiebioloog Barbara Vreede.
Waar zou de Arabische Lente geweest zijn zonder Facebook? En zou de internet-zeepbel überhaupt wel gevormd zijn zonder menselijke communicatie? Elke vorm van collectief gedrag, van internethypes tot economische problemen of zelfs een volledige revolutie, kan teruggevoerd worden tot de onderlinge interacties tussen mensen. Wij beïnvloeden elkaars meningen en veranderen elkaars gedrag met elke ontmoeting, virtueel of in den lijve. Maar die invloed is niet oneindig: ondanks het feit dat ontwikkelingen als luchtvaart en het internet ervoor zorgen dat er steeds meer contact is tussen mensen in alle uithoeken van de wereld, is de mensheid nog niet verworden tot één saaie, monoculturele samenleving. Dat mag logisch lijken, maar in feite is dit behoorlijk paradoxaal. (meer…)
Gevaarlijk fijnstof op de maan
Een permanente basis op de maan klinkt aantrekkelijk, maar we moeten dan wel eerst een oplossing vinden voor al het maanstof, zegt Wim van Westrenen, aardwetenschapper bij de Faculteit Aard- en Levenswetenschappen van de Vrije Universiteit.
Net als de Aarde wordt de Maan voortdurend gebombardeerd door grote en kleine meteorieten. In de aardatmosfeer breken de meeste meteorieten in kleinere stukken die vervolgens door wrijving verbranden voor ze de grond raken. Omdat de Maan vrijwel geen atmosfeer heeft wordt het maanoppervlak continu verpulverd door grote en kleine inslagen, al miljarden jaren lang. Het resultaat is een metersdikke laag fijnstof.
Dit stof is een van de grootste obstakels voor toekomstige onbemande en bemande ruimtemissies naar het maanoppervlak. Tijdens de Apollomissies naar de Maan klaagden alle astronauten al snel over geïrriteerde ogen, neuzen, en kelen veroorzaakt door het stof dat bij het uittrekken van ruimtepakken snel verspreid werd door hun landingsmodule. Deksels van kisten met maanstenen sloten niet goed meer, en scharnieren in wetenschappelijke instrumenten liepen vast. En dat terwijl deze missies maar een paar dagen duurden. China heeft nu grote plannen voor de bouw van een permanente basis op de Maan, en kort geleden kwam de Republikeinse presidentskandidaat Newt Gingrich ook met een plan voor een Amerikaanse maanbasis. (meer…)
Greet en Mien veroveren de DNA-markt
Er was paniek op de beursvloer, afgelopen vrijdag. Oxford Nanopore Technologies presenteerde GridIon – een revolutionair apparaat dat supersnel DNA afleest. Als GridIon daadwerkelijk doet wat ‘Oxford’ belooft – DNA aflezen in enkele minuten – kunnen andere bedrijven op de DNA-markt wel inpakken. En dus daalden de koersen van Life Technologies, Illumina, Pacific Biosciences en Complete Genomics met drie tot zes procent.
‘Oxford’ doet het anders dan alle andere, dat aflezen. De meeste gangbare ‘next-generation’ technologieën maken gebruik van fluorescente labels voor het detecteren van individuele basen (A, C, T of G). Dat kost tijd, want de labels moeten aan de basen geplakt worden, en bovendien moeten de labels voldoende licht afgeven om gedetecteerd te kunnen worden. Dat vereist vermenigvuldiging van het DNA, en ook dat kost tijd. Niet bij Oxford Nanopore. (meer…)
Gestreept, gevlekt of geribbeld
Ongeveer zestig jaar geleden formuleerde Alan Turing, beroemd om zijn Turingmachine en het ontcijferen van de Enigma, een wiskundige theorie die verklaarde hoe patronen als strepen en vlekken ontstaan op de vacht van dieren. Turing stelde dat het een subtiel samenspel moest zijn tussen twee stoffen die de pigmentvorming beïnvloeden. Onder die aanname kon hij met behulp van wiskundige vergelijkingen precies aantonen hoe de karakteristieke patronen ontstonden bij giraffen, tijgers, zebra’s en allerlei andere dieren. Turings artikel werd alom geprezen, en is al veelvuldig geciteerd. Pas onlangs toonden onderzoekers bij muizen het bestaan van de twee stoffen aan.
De onderzoekers van het King’s College in Londen publiceren binnenkort in Nature Genomics over hun vondst. Ze bestudeerden de vorming van ribbels in het gehemelte van een muis. Het patroon dat hieraan ten grondslag ligt, ontstaat door het samenspel van FGF (Fibroblast Growth Factor) en Shh (Sonic Hedgehog). Een van deze stoffen stimuleert de aanmaak van zowel FGF als Shh, en is daarmee een activator. De andere stof remt de aanmaak van beide stoffen remt: het is een inhibitor. (meer…)
Een aspirientje tegen schizofrenie
Iris Sommer is hoogleraar psychiatrie in het UMC Utrecht waar ze de biologische aspecten van psychoses bestudeert. Ze heeft ontdekt dat welke taalgebieden in de hersenen actief zijn als psychiatrische patienten “stemmen horen” en op basis van haar onderzoek zijn nieuwe behandelingen ontwikkeld.
Nee, schizofrenie is geen gespleten persoonlijkheid, al doet de Latijnse vertaling dat wel vermoeden. Ja, onhandige naam, inderdaad. Moeten we iets aan doen. Schizofrenie is een ernstige ziekte waarbij je dingen ziet of hoort die er niet zijn (hallucinaties) en overtuigd bent van ideeën die niet kloppen (wanen). Het gaat gepaard met een forse achteruitgang in sociaal en professioneel functioneren. De wanen en hallucinaties zijn wel te behandelen met antipsychotische medicatie, maar dat voorkomt de achteruitgang helaas niet.
Veel aspecten van deze fascinerende ziekte begrijpen we nog niet goed, maar toch is onze kennis over schizofrenie de afgelopen 200 jaar enorm toegenomen. Zo werd het in de 19e eeuw gezien als Gods straf vanwege erfzonde, of bezetenheid door de duivel. Die laatste overtuiging is in streng religieuze kringen helaas nog steeds endemisch… (meer…)
Evolutie in een reageerbuis
Een gastbijdrage van post-doc researcher Sidhartha Chafekar.
Honderden miljoenen jaren geleden vond een van de belangrijkste stappen in de evolutie van het leven plaats: de overgang van eencellig naar meercellig leven. Veel onderzoekers vermoeden dat deze stap zich waarschijnlijk meerdere keren (onafhankelijk van elkaar) en op verschillende tijden in de evolutie heeft voorgedaan. Dit heeft uiteindelijk geleid tot de vorming van het planten-, dieren- en schimmelrijk zoals wij het nu kennen. Evolutiebiologen tasten echter nog in het duister over hoe dat precies is gebeurd. Recent onderzoek met bakkersgist, verbluffend eenvoudig in opzet, schijnt een nieuw licht op deze belangrijke overgang van ééncellig naar meercellig leven.
Experimentele evolutie I: van oersoep naar eencellig leven?
Door zeer oude fossielen nauwkeurig te bestuderen komen we veel te weten over allerlei evolutie-vraagstukken. Fossielen met aanwijzingen over hoe de overgang van een- naar meercellig leven heeft plaatsgevonden zijn echter nog nauwelijks gevonden. Naast fossielen bestuderen, kan men evolutie ook bestuderen door gecontroleerde evolutie-experimenten uit te voeren. Een goed voorbeeld hiervan is het zeer befaamde evolutie-experiment uitgevoerd door Stanley Miller en Harold Urey in 1953. Zij probeerden de oersoep en oeratmosfeer (inclusief bliksem) na te bootsen, waaruit het leven 4,5 miljard jaar geleden op aarde zou zijn ontstaan. In het experiment werd een mengsel van methaan, ammoniak, waterdamp en waterstofgas, in een gesloten opstelling van glazen flessen en buizen, verwarmd en blootgesteld aan elektrische ontladingen. (meer…)
Teleportatie en diamanten
Hoe worden diamanten gebruikt om deeltjes en elektronen te dresseren? Nano-onderzoeker Ronald Hanson legt ‘t uit.
Sommige aannames over hoe de natuur werkt zijn zo vanzelfsprekend dat je er nooit vraagtekens bij zal zetten. Zoals dat onze de fiets in de schuur staat ongeacht of we ernaar kijken of niet. Of dat iets wat in Den Haag gebeurt niet direct beïnvloed wordt door iets wat op hetzelfde moment op de planeet Jupiter aan de gang is. Toch blijken deze aannames (die samen bekend staan als locaal realisme) fout te zijn. Deze vreemde constatering biedt naast hersengekraak ook nieuwe mogelijkheden: zo onderzoeken wij of we er elektronen in diamant mee kunnen teleporteren.
De theorie van de quantummechanica werd in de 20e eeuw ontwikkeld om het gedrag van deeltjes op microscopische schaal te beschrijven. Hoewel het succes van de theorie onomstreden was, leidde de interpretatie van de quantummechanica tot grote botsingen tussen de grote geesten van die tijd. Einstein deed de ene poging na de andere om aan te tonen dat de theorie niet compleet was, en daarbij stuitte hij op interessante paradoxen. In een artikel uit 1935 (samen met Podolsky en Rosen) probeerde hij aan te tonen dat quantummechanica niet het hele verhaal kon zijn, omdat het onder bepaalde omstandigheden leidde tot een verstrengeling van deeltjes: de toestand van deeltje A kon niet meer beschreven worden zonder de toestand van deeltje B erbij te betrekken, ongeacht de afstand tussen de deeltjes. Dat moest wel onzin zijn, aangezien niets sneller kan reizen dan het licht, dat had Einstein tenslotte zelf met zijn relativiteitstheorie bewezen. (meer…)
Zijn wetenschappers helden?
Wetenschappers kunnen niet vliegen zonder hulpmiddelen, beschikken enkel over superkrachten in het laboratorium, en dragen een bril omdat ze zonder nu eenmaal niets kunnen zien. Toch zijn er meer wetenschappelijke helden dan alleen fictieve wetenschappers als Indiana Jones, Lara Croft en Peter Parker, stelt Koen Beumer.
Einstein siert de t-shirts van jongeren die ook Che Guevera en Nelson Mandela in hun kledingkast hebben hangen. Newton en Darwin staan in steen vereeuwigd in parken over de hele wereld. En de heroïsche ontdekkingen van onderzoekers als Galileo en Feynman waren inspiratie voor velen om een carrière in de wetenschap te ambiëren.
De verering van wetenschappelijke helden bereikte het hoogtepunt aan het eind van de negentiende eeuw in Frankrijk. Louis Pasteur, al tijdens zijn leven op handen gedragen door het Franse volk, weigerde zelfs in het Pantheon te worden bijgezet en kreeg zijn eigen graftombe in het onderzoeksinstituut dat zijn naam droeg.
Twee muggen in één klap
Het afgelopen jaar zijn er flinke vorderingen gemaakt in onderzoek naar sikkelcelanemie én malaria. Deze twee ziekten hebben een interessante relatie, vertelt gastauteur Sidhartha Chafekar. Zonder malaria was sikkelcelanemie misschien wel nooit ontstaan.
Natuurlijke selectie door malaria
Malaria, een tropische ziekte veroorzaakt door de parasiet Plasmodium, wordt overgedragen op de mens door een muggenbeet. Na de muggebeet dringt de parasiet eerst de levercellen en vervolgens de rode bloedcellen binnen. Vervolgens begint daar een cyclus waarin de parasieten zich vermenigvuldigen tot de cel vol zit, waardoor de rode bloedcellen barsten, waarna weer invasie van nog gezonde bloedcellen plaatsvindt, enzovoorts. Deze cycli gaan gepaard met koortsaanvallen na elke uitbarsting. Malaria eist een zware tol in tropische gebieden met een dodental van rond de 800.000 per jaar.
Door de permanente aanwezigheid van de malaria-parasiet in de humane populatie heeft er natuurlijke selectie plaatsgevonden waarbij die mensen die het best tegen malaria kunnen in het voordeel zijn. Daardoor is er op den duur een soort resistentie ontstaan tegen malaria. Dit is waar sikkelcelanemie komt kijken: de genetische verandering die sikkelcelanemie veroorzaakt zorgt namelijk voor een betere bescherming tegen malaria. (meer…)
De stinkende scharrelpapegaai
Lucas Wenniger schreef het boek De stinkende scharrelpapegaai. Hierbij een voorproefje.
De kakapo is een bizar beest. De kakapo stinkt. Hij kan niet vliegen. Hij heeft een plompgroen pluizig lijf, waardoor hij eruitziet als een gevederde theemuts. Hij stapt statig door de bossen, vorsend rondkijkend met de kraaloogjes boven zijn gedecideerde snavel. Hij is extreem zeldzaam: de vogel is op 129 dieren na uitgestorven.
Deze sympathieke scharrelpapegaai is de groene draad door dit boek. Hij neemt u mee op een verkenningstocht door de meest obscure uithoeken van de biologie.
Hoe kan het dat evolutie ooit zo’n onhandige, aan de grond gekluisterde tweevoeter heeft opgeleverd? Waarom is die stinkende scharrelpapegaai niet al duizenden jaren geleden uitgestorven? En belangrijker: heeft de kakapo nog een kans om te overleven, of laat de evolutie hem nu echt in de steek? (meer…)
