Natuurwetenschapin het Nieuws

nummer 23, mei 2005Alle artikelen zijn ingekort. De volledige artikelen zijn, net

als de digitale versie van deze krant te vinden op:www.phys.uu.nl/natunieuws/

Zonnestelsel & Heelal

Organische moleculen ontdekt in Titandampkringwww.allesoversterrenkunde.nl25 april 2005

Tijdens de zesde scheervlucht langs de grote Saturnusmaan Titan, op 16 april jongstleden, ontdekte de Amerikaanse planeetverkenner Cassini grote hoeveelheden koolwaterstoffen op grote hoogte boven het oppervlak. Cassini passeerde Titan op een afstand van niet meer dan 1027 kilometer, en deed ter plaatse metingen aan de samenstelling van de allerbuitenste lagen van de dikke dampkring van de intrigerende maan. De organische moleculen (sommige met maar liefst zeven koolstofatomen) spelen ongetwijfeld een belangrijke rol bij de chemische kringloop in de Titandampkring, maar planeetonderzoekers hebben nog geen sluitende verklaring voor de herkomst van de moleculen, die op veel grotere hoogte voorkomen dan tot nu toe werd gedacht. Op 22 augustus vliegt Cassini opnieuw op korte afstand langs Titan; in de komende jaren staan nog bijna veertig scheervluchten op het programma.

Exoplaneet op de fotowww.allesoversterrenkunde.nl30 april 2005

Het zwakke rode stipje op de foto is een exoplaneet in een baan rond een bruine dwergster. De foto werd een jaar geleden gemaakt met de Europese Very Large Telescope, maar er was niet helemaal duidelijk of het misschien om een merkwaardig, ver verwijderd achtergrondobject ging. Die twijfel is nu weggenomen door nieuwe metingen, eveneens met de VLT. Daaruit blijkt dat de bruine dwerg en de rode stip dezelfde ruimtelijke beweging uitvoeren, en dus fysiek bij elkaar horen. De planeet (2M1207b geheten) is naar schatting vijfmaal zo zwaar als Jupiter, en staat op ca. 8 miljard kilometer van de ster. Overigens heeft het team dat de foto gemaakt heeft (onder leiding van de Fransman Gael Chauvin) bij een andere ster óók een zwakke begeleider gevonden, maar die is veel zwaarder, en is misschien zelf een bruine dwerg.

Smile! The first extrasolar planet captured on film, 2M1207b, orbits its brown dwarf

Donkere energie in onze kosmische achtertuinUniversity of Washington, 16 maart 2005

Sinds 1999 zijn steeds meer aanwijzingen verzameld dat de uitdijing van het heelal aan het versnellen is. Dat zou het gevolg zijn van een ‘donkere energie’ die de zwaartekracht tegenwerkt. Een internationaal team van onderzoekers denkt nu dat deze donkere energie ook invloed heeft op de manier waarop melkwegstelsels in onze omgeving van elkaar weg bewegen. Computersimulaties laten zien dat er in een heelal zonder donker energie veel grotere afwijkingen van een gelijkmatige radiale uitdijing ontstaan dan er nu zijn waargenomen. Anders gezegd: ook in onze kosmische achtertuin lijkt nu een aanwijzing voor het bestaan van donkere energie te zijn gevonden.

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

1

Computersimulatie van de materieverdeling in het heelal

Het heelal is zoek (of we begrijpen het niet)Volkskrant, 23 april 2005

Over het heelal is één ding met zekerheid bekend: het bestaat voornamelijk uit raadsels. Er moet bijvoorbeeld veel meer materie zijn dan de standaardtheorie voorspelt, maar niemand weet uit wat voor deeltjes die bestaat. Kosmologen slaan elkaar om de oren met nieuwe theorieën. Het rommelt in de kosmos. Of liever gezegd: in de kosmologie. Naar buiten toe doen sterrenkundigen alsof ze het allemaal roerend eens zijn over de samenstelling van het heelal. Maar in hun eigen gelederen is er steeds meer twijfel, en hier en daar wordt driftig gezaagd aan de poten van het ‘concordantiemodel’. Want een kosmos die voor 96 procent uit raadsels bestaat, dat gaat veel wetenschappers net wat te ver. Het klinkt allemaal zo mooi: het heelal is 13,7 miljard jaar oud; het bestaat voor 73 procent uit energie en voor 27 procent uit materie, en het zal in de toekomst steeds sneller uitdijen. Dat is sinds een paar jaar de catechismus van de kosmoloog. Elke nieuwe meting en waarneming lijkt dat standaardbeeld te bevestigen, en dan krijg je als buitenstaander al snel het idee dat de sterrenkunde er wel zo’n beetje uit is.

Supernova-explosie (linksonder) in een sterrenstelsel op 40 miljoen lichtjaar afstand.

Maar in feite zijn er voornamelijk vraagtekens. Bijna alle materie is onzichtbaar, het overgrote deel moet uit onbekende elementaire deeltjes bestaan, en niemand kent de ware aard van de donkere energie. Het is vooral die donkere energie die veel sterrenkundigen zorgen baart. ‘Ik had van meet af aan al twijfels,’ zegt kosmoloog Vincent Icke van de Leidse Sterrewacht, ‘en mijn skepsis is in de loop van de tijd alleen maar toegenomen.’

De energie van het vacuüm duwt alles uit elkaarDe ontdekking van de versnellende uitdijing van het heelal werd door het Amerikaanse weeblad Science uitgeroepen tot grootste wetenschappelijke doorbraak van 1998. Twee teams van astronomen hadden metingen verricht aan supernova’s in ver verwijderde sterrenstelsels. Die exploderende sterren bleken systematisch wat zwakker te zijn dan je zou verwachten. Dat komt volgens de onderzoekers doordat de uitdijingssnelheid van het heelal een paar miljard jaar geleden begon toe te nemen. De oorzaak van die versnellende uitdijing wordt gezocht in een mysterieuze vacuümenergie die als een soort anti-zwaartekracht werkt. Veel theoretici hebben moeite met die verklaring: sommige natuurkundetheorieën voorspellen wel zo’n vacuümenergie, maar dan onvoorstelbaar veel groter. Ook lijkt het verdacht dat de donkere energie toevallig nét merkbaar begint te worden op het moment dat de mens op het toneel verschijnt. Precisiemetingen aan veel meer supernova’s, op grotere afstanden in het heelal, maakt hopelijk duidelijk of er echt sprake is van een versnellende uitdijing, en zo ja, waar die dan door veroorzaakt wordt. Met de SNAP-satelliet (Super-Nova Acceleration Probe) moet dat gaan lukken. SNAP zou in 2010 gelanceerd kunnen worden, maar het is nog onzeker of het project wel doorgaat.

Foto’s van jarige Hubble allesoversterrenkunde.nl, 24 april 2005

Stofkolom in de Adelaarnevel, waar nieuwe sterren worden geboren.

Closeup van de stofkolom in de Adelaarnevel.

Donkere wolken van gas en stof verdampen langzaam onder invloed van de ultraviolette straling van hete sterren. Aan de randen van de stofzuil worden nieuwe sterren geboren, mogelijk vergezeld door planetenstelsels. Deze indrukwekkende foto van een klein deel van de Adelaarnevel (M16) in het sterrenbeeld Slang werd gemaakt door de Hubble Space Telescope, die op zondag 24 april zijn vijftiende verjaardag vierde. Samen met een opname van de Draaikolknevel is de foto ter gelegenheid van het derde Hubble-lustrum gepubliceerd door het Space Telescope Science Institute in Baltimore.

De Draaikolknevel - een spiraalvormig sterrenstelsel met een begeleider.

De tweede 'verjaardagsfoto' van Hubble (links) toont de beroemde Draaikolknevel (M51), een sterrenstelsel in het sterrenbeeld

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

2

Jachthonden. De geboorte van sterren en planeten (zoals die plaatsvindt in de Adelaarnevel) en de structuur en evolutie van sterrenstelsels zoals de Draaikolknevel vormen twee speerpunten van het Hubble-onderzoek. Daarnaast heeft de ruimtetelescoop in de afgelopen vijftien jaar veel nieuwe inzichten opgeleverd over planeten in ons eigen zonnestelsel, over de eindstadia van sterren zoals de zon, over supernova-explosies en over ontstaan en evolutie van het heelal. De Hubble Space Telescope is een gezamenlijk project van de Amerikaanse NASA en de Europese ESA.

Primeurs door supercomputer Blue GeneVolkskrant, 25 april 2005

In Groningen staat een van de krachtigste computers op aarde, Blue Gene. Nederlandse wetenschappers verwachten primeurs zoals nog nooit eerder waargenomen signalen uit de ruimte.De onderzoeken, waarin onder meer Astron, KNMI, TNO, KPN, IBM, nagenoeg alle Nederlandse en een aantal buitenlandse universiteiten aan deelnemen, wordt mogelijk gemaakt door een supercomputer, Blue Gene. Die is de afgelopen weken bij het Rekencentrum van de Rijksuniversiteit in Groningen gebouwd. Blue Gene, zes ijskasten groot, kan ruim zevenentwintigbiljoen berekeningen per seconde maken, en is met een dikke glasvezelkabel verbonden met het sensorenveld bij Exloo. Alleen de Amerikaanse Defensie, ruimtevaartinstituut NASA en de Japanse overheid beschikken over een krachtiger computer.

Logo van het Blue Gene-project van het astronomisch onderzoeksinstituut Astron.

De nieuwe telescoop bestaat uit een ingenieus stelsel van 25.000 antennes, verspreid over Nederland en Duitsland - met het hart in de velden bij Exloo. De signalen die via al die antennes binnenkomen worden via glasvezelkabels naar Blue Gene in

Groningen gestuurd en zodanig bewerkt dat alle antennes tezamen één radiotelescoop vormen met een diameter van 350 kilometer. Die samengestelde telescoop kan bovendien in alle richtingen tegelijk 'kijken'.

Ziekte & Gezondheid

De baby's van 9/11noorderlicht.vpro.nl, 4 mei 2005

Vrouwen die zwanger waren tijdens de terreuraanval op de World Trade Towers, hebben de traumatische sporen daarvan aan hun ongeboren baby's doorgegeven.De kinderen van deze vrouwen blijken abnormaal lage spiegels van het stresshormoon cortisol in hun bloed te hebben. Cortisol wordt gewoonlijk geproduceerd onder invloed van stress. Het zorgt ervoor dat de bloeddruk stijgt en het suikergehalte in het bloed oploopt. Bij mensen die lijden aan een posttraumatische stressstoornis is de hoeveelheid cortisol in het bloed echter verlaagd.

Bloedende kastanjes hebben misschien nieuwe ziekteNoorderlicht, 9 april 2005

Drie jaar nadat de eerste gevallen werden geconstateerd, opent Nederland de aanval op een raadselachtige bomenziekte die al duizenden paardenkastanjes heeft aangetast. Onderzoekers hebben geen flauw idee wat er precies aan de hand is.

Ebola voor bomen

Het begint als een bloedend wondje. Op de bast van een paardenkastanje ontstaat een donkere vlek, waaruit een stroperige, rode vloeistof begint te lekken. Net bloed. Daarna gaat het van kwaad tot erger. De vlekken worden groter. De bast scheurt open. Andere ziektekiemen plunderen de wonden. Sommige bomen komen om, andere blijven nog in leven. Maar genezen, ho maar.

Mensen-BSE in NederlandNoorderlicht, 21 april 2005

Voor het eerst is in Nederland een patiënt ontdekt met variant Creutzfeldt-Jakob (vCJD), de menselijke variant van de gekkekoeienziekte.De patiënt met vCJD, volgens 'bronnen' van het ANP een 26-jarige vrouw uit Utrecht, ligt in het Mesos Medisch Centrum in die plaats. Dat het om deze variant van de hersenziekte gaat, is ontdekt bij routineonderzoek van het Nederlandse expertisecentrum voor Creutzfeldt-Jakob in het Erasmus MC in Rotterdam. Het Europese expertisecentrum in Edinburgh heeft de diagnose bevestigd.Het ministerie van VWS meldt dat de patiënt geen bloed- of weefseldonor is geweest en ook geen ontvanger, wat het waarschijnlijk maakt dat de patiënt is besmet door het eten van rundvlees. De ziekte, waarbij er gaten in de hersenen vallen, is niet direct van mens op mens overdraagbaar. Besmetting vindt plaats door verkeerd gevouwen eiwitten, de zogenoemde prionen.

Hersenen van een vCJD-patiënt

'BSE-maatregelen overbodig'Trouw, 23 april 2005

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

3

Deze week werd voor het eerst in Nederland een geval van de variant van de ziekte van Creutzfeldt-Jakob (vCJ) vastgesteld. Maar maatregelen om besmet vlees uit de voedselketen te houden, zijn eigenlijk overbodig.Dat blijkt uit een recente studie van Arjen Benedictus van de faculteit diergeneeskunde in Utrecht. Voor de maatregelen bestaat 'geen rationele grondslag' en bovendien zijn ze erg kostbaar: in totaal zo'n veertig miljoen euro per jaar.Vanaf halverwege de jaren negentig zijn er forse maatregelen genomen om besmet vlees uit de voedselketen te houden. Dit omdat er een sterk verband zou bestaan tussen BSE bij koeien en vCJ bij mensen. Sommige wetenschappers twijfelen aan dat verband. Zij schrijven de stijging van het aantal gevallen van vCJ toe aan beter opletten bij artsen vanwege de verplichte registratie.

Marburg rukt opNoorderlicht, 30 maart 2005

Het Marburg-virus, een broertje van het dodelijke Ebola-virus, maakt steeds meer slachtoffers in Angola. Het virus is nu ook opgedoken in de hoofdstad Luanda.Marburg behoort net als Ebola tot de groep van filovirussen. Ze veroorzaken beiden haemorrhagische koorts: hoge koorts gepaard met hevige bloedingen, waaraan een groot deel van de patiënten overlijdt. De ziekte is in 25 procent van de gevallen dodelijk, volgens cijfers van de Amerikaanse Centers for Disease Control, afhankelijk van de quarantainemaatregelen die zijn genomen. De afgelopen zes maanden is er in Angola bij 124 mensen een besmetting met het virus geconstateerd. Daarvan overleden er 117. De ziekte slaat vooral toe bij kinderen onder de vijf jaar (75 procent van de gevallen).Het Marburgvirus dook in 1967 voor het eerst op in een laboratorium in het Duitse plaatsje Marburg. Onderzoekers raakten toen besmet door uit Oeganda geimporteerde groene apen. De vorige uitbraak van Marburg, eind jaren negentig in Congo, eiste 123 dodelijke slachtoffers.

Het Marburg-virus behoort net als het Ebolavirus tot de familie van de filo-virussen. Het is zo'n 800 nanometer lang en 80 nanometer breed. Het heeft de vorm van een wandelstok.

Dodental Marburgvirus neemt toeNRC, 11 april 2005

Het dodental als gevolg van de uitbraak van het levensgevaarlijke Marburgvirus in Angola is opgelopen tot 184 op ruim tweehonderd besmettingsgevallen.De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) hervatte dit weekeinde de bestrijding van het virus in de zwaarst getroffen provincie Uige in het noorden van Angola. De WHO had haar werkzaamheden vorige week opgeschort nadat medewerkers waren aangevallen door Angolezen die vreesden dat hulpteams bijdragen aan een verdere verspreiding van de ziekte.Slachtoffers van het Marburgvirus krijgen, net als bij het verwante ebolavirus, hoge koorts en diarree. Ze gaan braken en sterven meestal binnen een week door uitwendige bloedingen of doordat de bloedsomloop uitvalt. Er bestaat geen vaccin of behandeling. De ziekte verspreidt zich via bloed, urine, speeksel, en andere lichaamsvloeistoffen en heeft een incubatietijd van drie tot negen dagen.Na een eerste besmetting in oktober vorig jaar is het aantal Marburgslachtoffers in Angola de laatste twee weken snel toegenomen. Volgens de WHO is de huidige uitbraak de grootste ooit. Meer dan de helft van de slachtoffers is jonger dan vijftien jaar. Ook onder behandelend personeel vallen doden. Behalve in Uige zijn Marburgbesmettingen geconstateerd in verschillende andere Angolese provincies. Het was mogelijk de herkomst van deze gevallen direct naar Uige te traceren.Het Marburgvirus kan overgaan van apen op mensen. Toch ligt het niet voor de hand dat het virus zich lange tijd ophoudt in apenpopulaties, omdat deze dieren net als mensen na een besmetting snel sterven. Mogelijk overleeft het virus in Afrika in andere dieren die een besmetting wel overleven en doorgeven. Wetenschappers zoeken

potentiële dragers onder vleermuizen, vogels en muggen.

Een bierbuik bestaat niet Kennislink, 11 maart 2005

Bij de gedachte aan bier drinken zie je flinke Duitsers voor je, met grote pullen. Of darters, meestal ook niet de slanksten. Volgens een Britse vereniging echter word je helemaal niet dik van bier. Deze BBPA (British Beer and Pub Association; ofwel Britse Bier en Pub Vereniging) is een campagne begonnen om bier van zijn dikmakende imago af te helpen. Ze noemen hun campagne ‘Beautiful Beer’ (mooi bier), op het eerste gezicht niet echt een logische woordcombinatie. Als je zo maar een café binnen loopt en om je heen kijkt naar de stevige drinkers aan de bar, is ‘mooi’ zelden het eerste woord wat je te binnen schiet. Bierbrouwers hopen vooral meer vrouwen aan te spreken. Op dit moment drinkt slechts 14% van de engelse vrouwen bier in pubs, 36% drinkt wijn. Om deze doelgroep beter te bereiken willen ze bier gaan serveren in kleinere glazen. Maar eerst gaan ze het geloof onderuithalen dat je van bier sneller dik wordt dan van wijn. Sterker nog: bier bevat zelfs minder calorieën dan melk en vruchtensap.

Gevaarlijk virus per abuis verstuurdNRC, 13 april 2005

Een Amerikaans bedrijf heeft bij vergissing een gevaarlijk griepvirus naar duizenden laboratoria in de VS en zeventien andere landen gestuurd. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) heeft de laboratoria, naar nu blijkt, vrijdag gemaand de virussen onmiddellijk te vernietigen. Uit vrees dat het virus in handen zou komen van bioterroristen, heeft de Amerikaanse overheid twee weken gewacht met het bekendmaken van de vergissing.Nog niet duidelijk is of alle rondgestuurde virussen inmiddels zijn opgeruimd. Tot nu toe zijn geen gevallen gemeld van griepverschijnselen bij laboratorium-medewerkers.

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

4

Het gaat om een virusstam die bekendstaat als de Aziatische griep (influenza A type H2N2). Dit virustype doodde in 1957 meer dan een miljoen mensen, maar verdween in 1968 toen een nieuwe virusvariant, de Hongkonggriep (H3N2) het volledig wegdrukte.Als het virus uit een van de laboratoria zou ontsnappen, dan kan het opnieuw leiden tot een pandemie (een ziekte die zich verspreidt over een heel land of continent).

Gezonde hap Utrechts Nieuwsblad, 22 maart 2005

Geen repen chocola en gevulde koeken, maar appels, liga’s en bruine broodjes met kaas en sla eten veel leerlingen van het Prisma College in Breda voortaan in de kantine. In de automaten zijn de colablikjes grotendeels vervangen door sappen en hebben de chocoladerepen plaatsgemaakt voor plakken ontbijtkoek. Bovendien serveert de school alleen nog tosti’s en hotdogs van bruinbrood.

Als eerste school voor voortgezet onderwijs is het Prisma College aan de slag gegaan met het project ’ De Gezonde Schoolkantine’ van het Voedingscentrum. Volgens het centrum is gezond eten vooral voor kinderen tussen 12 en 18 jaar een probleem. ,, Ze krijgen zakgeld mee en kopen gewoon wat ze lekker vinden.’’

Helpt leukemiepil Glivec ook bij suiker?Noorderlicht, 18 maart 2005

Alweer hebben onderzoekers aanwijzingen gevonden dat de veelbesproken leukemiepil Glivec ook helpt tegen ouderdomsdiabetes. 'Intrigerend' en 'heel interessant', vindt men ook in Nederland - maar helaas nog niet toepasbaar op diabetici.'Het eerste echte wondermiddel', werd het in de media al genoemd. Glivec geldt als de eerste in een nieuwe generatie: het eerste medicijn dat werkt tegen bepaalde specifieke vormen van kanker, en gezonde cellen ongemoeid laat. Maar Glivec heeft misschien een even onverwachte als prettige bijwerking. Bij al zeker negen mensen

lijkt het middel ook te werken tegen type 2 diabetes (ouderdomsdiabetes). Líjkt, want negen gevallen vormen natuurlijk nog geen bewijs. Toch is er al zeker één suikerpatiënt na tientallen jaren ziekte volledig genezen verklaard van diabetes, al dan niet toevallig na behandeling met Glivec.

Glivec werd in 2001 met veel bombarie op de markt gebracht.

Kalk helpt niet tegen botbreukennoorderlicht.vpro.nl, 28 april 2005

Extra calcium en vitamine D helpen niet bij het voorkomen van botbreuken op latere leeftijd. Veel ouderen slikken extra calcium en vitamine D om het risico op een botbreuk na een val te verminderen. Vooral vrouwen, bij wie door de menopauze de botontkalking een stuk sneller gaat dan bij mannen.Deze week publiceert het British Medical Journal de resultaten van een onderzoek bij ruim 3000 vrouwen boven de 70. De helft van hen kreeg twee jaar lang elke dag een vitaminepreparaat en een kalktabletje, de andere helft moest het doen met een folder over leefgewoontes, en informatie over het vermijden van struikelpartijen. De vrouwen liepen allemaal een iets verhoogd risico op een botbreuk: ze hadden er al eerder een gehad bijvoorbeeld, of ze waren erg licht (minder dan 58 kilo)

Osteoporosis, of botontkalking, zorgt voor broze botten (rechts). Bij een valpartij breken ze eerder.

Vooral heup- en polsbreuken treden vaak op bij een val op latere leeftijd.

Leef gezond, eet SpaansNoorderlicht. 8 april 2005

Dat betekent: veel vis, veel groente en fruit, vlees met mate, en geen ongezonde vetten. Roomboter laten staan dus, en op olijfolie overstappen. Een echte levensduurverlenging zit er met een mediterraan dieet overigens niet in: een zestigjarige man die strikt het dieet volgt, leeft slechts een jaar langer.Voor de studie, uitgevoerd door de Universiteit van Athene, werden 74.606 Europeanen naar hun eetgewoontes gevraagd. Ook werd hun ziektegeschiedenis, hun levensstijl en hun rookgewoontes vastgelegd. Mensen die een duidelijk mediterraan dieet volgden, leefden net ietsje langer dan mensen die dat niet deden. Het effect was het grootst bij Spanjaarden en Grieken.

Pacemaker tegen depressieNoorderlicht, 3 maart 2005

Permanente elektrische stimulatie kan iemand van zijn zware depressie afhelpen, laten neurochirurgen in Toronto zien. Ze boorden gaten in de schedels van patiënten en plaatsten elektrodes diep in de hersenen. Snel wisselende stroompjes verdreven de donkere wolken bij vier van de zes proefpersonen.Ze hadden al zo'n beetje alles geprobeerd. Met pillen, psychotherapie en elektroshocks was het niet gelukt om zes chronisch depressieve Canadezen uit hun diepe dal te krijgen. Dat maakte ze ideale kandidaten voor een experiment van dr. Helen Mayberg. Zij deed aan de Universiteit van Toronto al jaren onderzoek naar de hersengebieden die zich bij depressie abnormaal gedragen. Het leek erop dat de belangrijkste regelknop nu was gevonden, en daar wilde ze graag aan draaien.

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

5

De elektroden moeten diep het brein in, naar een plek in het gebied dat hier staat aangegeven als 'cingulate gyrus'.

Het hersengebiedje in kwestie, Cg25, ligt diep in het brein. Onderzoek met hersenscans heeft onthuld dat het overactief is bij acute bedroefdheid. Ook zijn er veranderingen in dit gebied te zien bij patiënten die met succes zijn behandeld voor hun depressie. Het heeft bovendien verbindingen met allerlei hersengebieden die bij lijders aan een depressie anders in elkaar zitten dan bij gezonde mensen.

PET-scans van depressieve patiënten. De onderste reageert positief op een medicijn, de bovenste niet.

Prikken in het breinnoorderlicht.vpro.nl, 2 mei 2005

Het is lang een ingewikkelde kwestie geweest: hoe ontwerp je een goede, placebo-gecontroleerde studie om het effect van acupunctuur te meten?Een placebo-variant van een medicijn is in de vorm van een onschuldig kalktabletje snel gevonden, maar bij acupunctuur moet je prikken. En in de placebogroep moet je wel doen alsóf je prikt, maar dat niet doen. George Lewith van de Universiteit van Southampton bedacht een list. Hij vond het nepnaaldje uit. Bij geringe druk verdwijnt het nepnaaldje in de huls, zoals een toneeldolk ook niet echt in het lichaam van de acteur verdwijnt. En met het nepnaaldje laten proefpersonen zich goed foppen. De twee groepen proefpersonen - veertien patiënten met gewrichtsklachten in hun duim - onderzocht Lewith vervolgens met een PET-scanner. Bij beide goepen bleken hersengebieden actief waarvan bekend

is dat ze opiaten produceren, de huispijnstillers van het brein. Bij de groep die met echte naalden werd geprikt, was bovendien de insula actief, een gebied in de hersenschors. Wat dat laatste te betekenen heeft, weet Lewith niet precies, maar voor hem staat nu vast dat acupunctuur 'een echt effect heeft'.

Acupunctuur veroorzaakt veranderingen in het brein die niet aan het placebo-effect te wijten zijn.

Roken "verwoestend" voor IVF-zwangerschapNoorderlicht, 7 april 2005

Roken blijkt de kans om via reageeerbuisbevruchting zwanger te raken dramatisch te verkleinen.Dat blijkt uit een groot Nijmeegs onderzoek, waarbij bijna 8500 vrouwen die probeerden via IVF een baby te krijgen twaalf jaar lang werden gevolgd. Bij rokers lukte de behandeling even slecht als bij vrouwen die tien jaar ouder waren. Ook overgewicht blijkt de kans op een succesvolle zwangerschap via reageerbuisbevruchting enorm te verkleinen: 30 procent. Bij de rokers lukte slechts 13,4 procent van de IVF-behandelingen; bij de niet-rokers was de slaagkans gemiddeld 20,7 procent.

Louise Brown, 's werelds eerste IVF-baby

Wiet uit coffeeshop schadelijkNRC, 7 maart 2005

Wiet uit coffeeshops kan zeer schadelijk zijn voor chronisch zieken, blijkt uit een onderzoek van het Instituut Biologie van de Rijksuniversiteit van Leiden. Volgens hoogleraar R. Verpoorte zijn vooral kankerpatiënten die een chemokuur ondergaan en mensen met aids of multiple sclerose vatbaar voor de micro-organismen, die aangetroffen zijn in de onderzochte cannabis.In een proefmonster van een coffeeshop werden bacteriën gevonden die ook in ontlasting voorkomen. Het gaat hierbij

om de e-colibacterie. In andere monsters werd een schimmel aangetroffen die bij mensen met een verminderde weerstand een gevaarlijk longinfectie kan veroorzaken. Volgens Verpoorte is de wiet van het Bureau voor Medicinale Cannabis (onderdeel van het ministerie van Volksgezondheid) wel van goede kwaliteit. Deze wiet wordt onder steriele omstandigheden geproduceerd en bevat daarom geen micro-organismen.

Emailen slechter dan cannabisNoorderlicht, 22 april 2005

Onderzoekers van de universiteit van Londen voerden in opdracht van computerfabrikant Hewlett Packard een onderzoek uit onder ruim duizend computergebruikers. Daaruit constateerden ze dat het voortdurend beantwoorden van e-mail leidde tot een afname van het IQ met tien punten - twee keer zo hoog als de IQ-afname van een stevige joint. Ruim 60 procent van de onderzochte proefpersonen blijkt zijn of haar zakelijke e-mail te bekijken tijdens vakanties en vrije tijd. Meer dan de helft van de respondenten liet weten e-mails 'direct' te beantwoorden. Deze 'infomanie', zoals onderzoeker Glenn Wilson het noemt, is een bedreiging voor de scherpzinnigheid van werknemers, meent Wilson.

Stamcellen & Klonen

Lente voor de stamcelNoorderlicht, 28 maart 2005

Nieuwe kweekmethodes, minder juridische obstakels en betere materialen. Eindelijk begint het onderzoek naar 'stamcellen' echt op stoom te komen. De nieuwste inzichten: ook uit muizensnorharen kun je stamcellen winnen, en ook in een papje van voorhuidcellen kun je ze kweken.Het gaat geruisloos, onmerkbaar haast, maar achter de schermen begint zich dan toch eindelijk de revolutie af te tekenen die medisch onderzoekers al een jaar of twintig beloven. De 'stamcel' is waar het om draait: de nog ongespecialiseerde, onbeschreven 'oercellen', waaruit je in theorie ieder celtype kunt kweken.Al sinds de jaren tachtig hopen onderzoekers dat stamcellen ooit kunnen worden ingezet bij ziektes waarbij er op de een of andere manier cellen stuk gaan. Alzheimer, Parkinson,

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

6

blindheid, doofheid, botontkalking, hartbeschadigingen, dwarslaesies - ze zouden allemaal te genezen zijn.

Zenuwcellen gekweekt uit stamcellen

In onder meer Duitsland en Engeland worden stamcellen afkomstig uit beenmerg zelfs al uitgeprobeerd op hartpatiënten die na een hartinfarct met een beschadigd hart zitten. Of dat werkt, is nog niet echt te zeggen. Bij sommige patiënten is wel herstel geconstateerd, maar critici vrezen dat de stamcellen na verloop van tijd uitgroeien tot ongewenste celtypen, zoals botcellen of tumoren. Er zijn ook patiënten overleden.Ook het kweken van de cellen in het lab ging moeizaam. Stamcellen worden doorgaans gekweekt op een bedje van diercellen. En daar kunnen de stamcellen misschien vervuild raken met dierziektes.Tegelijkertijd ontvouwden onderzoekers maar liefst vier geheel nieuwe manieren om stamcellen in het lab te kweken. Bij drie daarvan komen er in het geheel geen dierlijke materialen meer voor: de stamcellen worden gekweekt op geprepareerde mensencellen, onder meer afkomstig uit de voorhuid van besneden baby's. Bij een andere methode, vorige week beschreven in het vakblad Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), worden de stamcellen net als griepvaccins gekweekt in doodnormale kippeneieren. Goedkoop, en dus geschikt voor massale productie.

Een blastocyst (voorloper van een echt embryo) van vijf dagen oud. Onder in beeld de binnenste celmassa, waaruit de stamcellen worden geoogst. (bron: http://fertilitydoc.net/pictures.htm)

Als klap op de vuurpijl melden Amerikaanse onderzoekers vandaag dat ze een veelbelovende, nieuwe bron van stamcellen hebben aangeboord: haarzakjes. Menselijke haarfollikels hebben een soort broekzakje waarin stamcellen zitten. Die worden tijdens het leven ingezet om onder meer het

haar te laten groeien. Maar er andere celtypen van maken kan ook, schrijven Robert Hoffman en collega's deze week in PNAS.

Groen oplichtende plekjes op deze haarzakjes van muizen markeren de plaatsen waar zich haarstamcellen bevinden. (Morris et al., Nature Biotechnology)

Stamcellen repareren hart na infarct Utrechts Nieuwsblad, 7 maart 2005

Tien grote ziekenhuizen in Nederland zijn eind vorige week begonnen met celtransplantatie na een hartinfarct. Hierbij krijgen mensen kort na het infarct eigen beenmerg in de kransslagader gespoten. De beenmergcellen ontwikkelen zich tot hartweefsel, dat het niet meer functionerende deel van het hart vervangt. Stamcellen zijn primitieve cellen die zich, in de juiste omgeving, tot ander weefsel kunnen ontwikkelen. Bijvoorbeeld tot hartspiercellen die de pompfunctie van het hart na een infarct snel herstellen. Een grote operatie is dan niet nodig. Kans op afstoting is er niet omdat elke patiënt zijn eigen donor is. De eerste ervaringen met celtransplantatie in het buitenland zijn hoopgevend, zo blijkt uitonderzoek van cardiologen uit het Duitse Hannover. De nieuwe therapie kan langdurig medicijngebruik of zelfs harttransplantaties voorkomen. Elk jaar krijgen circa 40.000 Nederlanders een hartinfarct. Zo’n 20.000 tot 25.000 van hen moeten de rest van hun leven medicijnen slikken om hun hart goed te laten functioneren.

Gekloonde kat voor 32.000 dollarNoorderlicht, maart 2005

Voor 32.000 dollar kunnen dierenliefhebbers een kloon van hun dode kat bestellen. Dat hij er hetzelfde uitziet als zijn voorganger, is gegarandeerd. Poezenliefhebber Midas Dekkers: ,,Maar het ís hem niet.''De volgende keer gaat David uit New York het beter doen. Zijn kat Shadow overleed drie maanden geleden aan een hartaanval bij de dierenarts, vertelt hij aan de telefoon. Maar de IT'er, die niet met zijn achternaam in de krant wil,

heeft genetisch materiaal van het dier laten bewaren zodat hij het later kan klonen. ,,Je krijgt een tweede kans'', zegt David. ,,Je kan je kat andere dingen leren.'' Hij denkt dat Shadow bezweek doordat de kat angstig werd van het vervoer naar de dierenarts. ,,De volgende keer zal ik het reizen vaker oefenen.''

Boven een donorkat, onder twee kloontjes. Foto van website 'genetic savings and clones'

,,Hoe haal je het in je hoofd om zo'n kloonkat te willen'', zegt bioloog en poezenliefhebber Midas Dekkers. Beklagenswaardige wezens, noemt hij degenen die duizenden dollars over hebben voor een genetische kopie van hun huisdier. Die kan volgens hem nooit de plaats innemen van zijn voorganger, want hij gedraagt zich anders en deelt niet dezelfde geschiedenis met zijn baas. Kortom: het ís hem niet. ,,Stel dat je geliefde doodgaat, dat maak je ook niet goed door zijn tweelingbroer op te eisen.''

DNA & Genen

China brengt illegale gentech-rijst in omloopVolkskrant, 13 april 2005

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

7

In China is een verboden genetisch gemanipuleerde rijst in omloop. Hoewel de rijst - met een ingebouwde afweer tegen insecten - niet is goedgekeurd voor menselijke consumptie, is hij al op de Chinese markt verkocht en mogelijk ook in exportpartijen beland. Dat maakt Greenpeace vandaag in Peking bekend.De milieuorganisatie roept de Chinese regering op de rijst zo snel mogelijk uit de voedselketen te halen. Greenpeace voert sinds vorig jaar campagne tegen de Chinese plannen om over te gaan tot de commerciële teelt van gentech-rijst.De rijst bevat een kunstmatig gen van de bodembacterie Bacillus thuringiensis (Bt), waardoor de plant een gifstof aanmaakt tegen schadelijke insecten en niet meer bespoten hoeft te worden. Bt-genen worden ingebouwd in maïs en katoen, maar het type in de rijst is nog nooit in een commercieel verkrijgbaar voedselgewas toegepast.Greenpeace zegt bewijzen te hebben dat de Bt-rijst sinds twee jaar illegaal wordt verkocht in de provincie Hubei. Bij zaadbedrijven, boeren en verwerkingsbedrijven verzamelde monsters zijn op Bt-genen getest door het Amerikaanse bedrijf Genescan. Volgens Greenpeace heeft vorig jaar minstens duizend ton Bt-rijst de voedselketen bereikt. Dat kan dit jaar oplopen tot dertienduizend ton.

'Gouden rijst' hervindt glansGenrijst krijgt extra vitamine ANoorderlicht, 30 maart 2005

Britse onderzoekers hebben een nieuwe, vitaminerijke variant gemaakt van 'gouden rijst', al jaren het braafste jongetje onder de genetisch veranderde gewassen. De nieuwe variant moet iets doen aan het kille feit dat jaarlijks een half miljoen kinderen blind worden door vitamine A-tekort.Na een moeizame start lijkt het toch nog goed te komen met de vitaminerijke 'gouden rijst'. Eindelijk zijn onderzoekers er echt in geslaagd de genetisch veranderde rijstsoort tjokvol vitamine A te stoppen. De nieuwe versie van het gewas bevat tot 23 keer zoveel van de stof 'bètacaroteen', een stof die in het lichaam wordt omgezet in vitamine A. Omgerekend komt het erop neer dat een kind in de groei zeker de helft van zijn vereiste vitamine A uit de rijst moet kunnen halen. Dat althans stelt de maker van de gouden rijst, het Britse biotechnologieconcern Syngenta.Gouden rijst werd vijf jaar geleden binnengehaald als het eerste echte 'wondergewas'. Rijst is populair basisvoedsel, en nu was daar opeens een variant die meer vitamine A bevatte dan het origineel. Greenpeace beloofde zelfs om veldproeven met het gewas niet te verstoren. De

mediacommentatoren fantaseerden intussen al hoe gewassen als gouden rijst honger en ziekte zouden uitbannen.

Vitamine A onder de microscoop. De stof komt in de natuur alleen voor in dierproducten als zuivel en vlees, terwijl de 'voorloperstof' betacaroteen vooral zit in groenten als wortelen en andijvie. Ontwikkelingslanden zijn daardoor extra kwetsbaar voor vitamine A-tekort: zowel de groenten als de dierproducten zijn er vaak schaars. (National High Magnetic Field Laboratory)

Maar de glans van het gouden gewas verdween snel, toen duidelijk werd dat de oorspronkelijke gouden rijst maar heel weinig vitamine A extra bevatte. Vooral op de Filippijnen stuitte het gewas op fel verzet, van boeren die bang waren dat de westerse soort de plaatselijke rijstteelt de nek zou omdraaien. Greenpeace beschuldigde gentechbedrijven als Syngenta Seeds en Monsanto er intussen van acceptatie te zoeken van genetisch veranderde gewassen 'door misbruik te maken van het leed van moeders en kinderen.'

Gouden rijst (Syngenta)

'Niks mis met genrijst'noorderlicht.vpro.nl, 28 april 2005

Chinese en Amerikaanse landbouw-economen pleiten in Science voor grootschalige invoering van genetisch gemodificeerde rijst. De onderzoekers zien alleen maar voordelen: minder bestrijdingsmiddelen en gezondere boeren. Maar is dat voldoende om de afwijzende houding van Europa te overwinnen?

Genetisch gemodificeerde gewassen zouden de wereld gaan verlossen van de honger. Maar daar is weinig van gekomen, constateren Jikun Huang en zijn collega's van het Chinese Centrum voor Landbouwpolitiek. Er wordt wel op grote schaal genetisch gemodificeerd katoen verbouwd en ook gewassen voor veevoer, maar nauwelijks menselijk voedsel zoals rijst. Ook is er weinig lopend onderzoek naar de teelt van GM voedsel. Er heerst, kortom, een taboe op, en het team van Jikun Huang vindt het tijd om dat te doorbreken.

Rijstbouw in Zuidwest China

De politicoloog Robert Paarlberg (Wellesly College en Universiteit van Harvard) wijdde in 2003 het wereldwijde taboe op GM-voedsel aan de afwijzende houding van Europa. Als namelijk een land genetisch gemodificeerde voedselgewassen verbouwt, moet het die volgens de Europese regelgeving absoluut gescheiden houden van de ongemodificeerde producten. Lukt dat niet, dan loopt het land een grote kans de Europese klanten te verliezen. Veel landen beginnen daarom, ondanks de mogelijke voordelen, toch niet aan de teelt van genetisch gemodificeerde voedselgewassen.Chinese en Amerikaanse landbouweconomen willen die patstelling nu doorbreken. Daartoe zijn ze in China op bezoek gegaan bij boeren met proefveldjes met genetisch gemodificeerde rijst. In zeven dorpen wordt ze daar de variant 'Xianyou 63' verbouwd en in een ander dorp de rijstsoort 'Youming 86'. Beide soorten zijn door inbouw van een bacterieel gen (Bacillus thuringiensis of Bt) immuun gemaakt tegen ongedierte. In de dorpen interviewden de onderzoekers zowel boeren die genrijst hadden geplant als boeren met gewone rijst. Ze vroegen hen naar de oogst, de gebruikte hoeveelheid bestrijdingsmiddelen en de gezondheid van de boeren.

Gentherapie tegen Alzheimernoorderlicht.vpro.nl, 25 april 2005

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

8

Amerikaanse onderzoekers zijn er voor het eerst in geslaagd de geestelijke achteruitgang van Alzheimerpatiënten flink te remmen. Ze pepten de hersencellen van acht patiënten op door genetisch veranderde huidcellen in te spuiten. Die maakten een groeibevorderende stof, en dat hield het brein aardig in vorm.De eerste patiënt overleed kort na de operatie, de tweede liep er stevige hersenschade door op. Maar het onderzoek van neuroloog Mark Tuszynski en zijn collega's ging door. Met succes, blijkt nu. Bij de volgende zes Alzheimerpatiënten stond de geestelijke achteruitgang een jaar lang bijna stil. De onderzoekers bereikten dat door cellen in te spuiten die een voortdurende stroom neurale groeifactor (NGF) aanmaakten, een stof die de hersencellen stimuleert. In Nature Medicine beschrijven ze hun aanpak.

Een plak hersenen van een Alzheimerpatiënt. Ze zijn flink gekrompen

Veel onderzoek naar Alzheimer concentreert zich op de eiwitafzettingen, de zogenoemde plaques en tangles. Tuszynski en consorten volgden een ander spoor. Zij wilden de hersencellen een oppepper geven door toevoeging van neurale groeistof NGF. Die stof heeft een stimulerend effect op bepaalde zenuwcellen, waaronder de cellen die bij Alzheimerpatiënten wegkwijnen.

Glucoseverbruik van een Alzheimerpatient voor en na de behandeling.

De onderzoekers namen huidcellen uit de rug van iedere patiënt, die ze genetisch manipuleerden en vervolgens

opkweekten. In 2001 werden de eerste twee patiënten geopereerd. Onder lichte verdoving kregen ze de opgekweekte cellen ingespoten in het voorste deel van de hersenen, waar de ziekte veel schade aanricht. Die lichte verdoving bleek rampzalig uit te pakken. Beide patiënten bewogen tijdens de procedure, met bloedingen tot gevolg. Eén van hen overleed vijf weken later. Dat de ander er zo slecht aan toe was dat de resultaten niet meewogen voor het onderzoek, komt in het artikel slechts terloops aan de orde. Het experiment mocht desondanks doorgaan. Met totale narcose tijdens de operatie, dat wel.

Hoop voor genen dimmenZenuwziekte ALS behandeld met 'RNA interferentie'Noorderlicht, 14 maart 2005

Een van de spannendste nieuwe speeltjes van het medisch onderzoek werkt écht. Voor het eerst is het artsen gelukt om een zeldzame, erfelijke variant van de zenuwziekte ALS te remmen - met de mede in Nederland ontwikkelde techniek genaamd 'RNA interferentie'.Maar: het is het principe dat telt. Nog niet eerder lukte het om zenuwziektes als ALS te onderdrukken. En nu lukt dat wel - met dank aan een bijzondere, nieuwe techniek genaamd 'RNA interferentie'. Daarmee kunnen afzonderlijke genen naar believen worden geblokkeerd. En wat werkt voor ALS, werkt misschien ooit ook voor aandoeningen als Alzheimer en Parkinson, verwachten de onderzoekers.

De Nederlandse Stichting ALS-Centrum gebruikt in zijn campagnes een marionet waarvan de touwtjes worden doorgeknipt om de ziekte ALS te verbeelden. Een treffende vergelijking: bij ALS raakt de 'besturing' van de spieren langzaam onklaar.

Twee onderzoeksteams, een Frans-Zwitsers en een uit Engeland, besloten RNA interferentie uit te proberen op muizen met een bijzondere, erfelijke vorm van ALS. In de mensenwereld heeft slechts één op de vijftig ALS-patiënten deze variant van de ziekte. Maar de bestudeerde muizen zijn

speciaal gekweekt om de ziekte te krijgen.De Frans-Zwitserse onderzoeksgroep nam waar hoe de met RNA interferentie behandelde muizen twintig dagen later ziek werden dan normaal - anderhalf jaar later, omgerekend naar 'mensentijd'. Bovendien ging hun aftakeling ongeveer twee keer zo langzaam als normaal.

Onderzoekers leggen ziek gen zwijgen opNoorderlicht. 5 april 2005

Amerikaanse onderzoekers zijn erin geslaagd de verschijnselen van de verwoestende ziekte van Huntington te verminderen - bij muizen. 'Heel interessant' en zelfs 'spectaculair', vinden Nederlandse kenners. Helaas is het alleen nog veel te vroeg voor een toepassing bij mensen.Het was proberen, zoeken, doorbijten. Maar het is gelukt: onderzoekers van de Universiteit van Iowa zijn erin geslaagd de horrorziekte Huntington het zwijgen op te leggen. Muizen die kunstmatig erfelijk waren belast met de hersenziekte en daarna werden behandeld met een experimentele, nieuwe techniek, bleven bijna net zo vief in hun tredmolentjes lopen als gezonde muizen."Deze techniek restaureert niets, hij voorkomt de ziekte alleen. Je zou dus al met behandeling moeten beginnen als de patiënt nog geen verschijnselen heeft. Maar de kans is groot dat de behandeling zeer ernstige, dramatische bijwerkingen heeft, zoals dodelijke hersenontsteking. In termen van behandeling is dit dus absoluut nog niet relevant."

Door de ziekte van Huntington aangetast mensenbrein. (State University of New York)

De Leidse hoogleraar neurologie R. Roos is het daarmee eens. "Inhoudelijk gezien is dit ongelooflijk interessant. Maar je moet oppassen voor valse hoop. Ik zou bijvoorbeeld wel eens willen weten wat de lange-termijneffecten van deze behandeling zijn."Minder spectaculair is het Amerikaanse onderzoek er niet om. Huntington wordt veroorzaakt door een genetisch defect. Een gen dat bij gezonde mensen tot 29 keer de letterherhaling 'CAG' bevat,

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

9

heeft bij Huntingtonpatiënten een veel langere herhaling, tot wel meer dan zestig CAG's achter elkaar. Het gevolg is dat het gen een misvormd eiwit uitdraait en ziekte veroorzaakt: de drager van de catastrofale herhaling krijgt een ernstig verstoorde motoriek, wordt dement, en sterft in de regel binnen vijftien jaar nadat de eerste symptomen zich openbaren.

Klimaat & Evolutie

De zin van seksNoorderlicht, 30 maart 2005

Gistcellen die zich seksueel voortplanten, passen zich beter aan in barre omstandigheden. Daarmee is voor het eerst het evolutionaire nut van seks aangetoond.Seksuele voortplanting is een van de grootste raadsels van de evolutiebiologie. Het is namelijk ontzettend inefficient. Veel tijd gaat verloren met het zoeken naar een partner, de paringsrituelen kosten sloten energie, en de daad zelf is ook al dodelijk vermoeiend. Nee, dan geslachtsloze voortplanting. Van gist bijvoorbeeld, of het groenwier Chlamydomonas. Als het moment suprème daar is, verdubbelen de chromosomen in de celkern zich eenvoudigweg, en de cel deelt zich in twee volmaakt identieke nieuwe cellen. Klaar. Maar er móet wel een evolutionair nut zijn van seks. Anders zou het niet zo wijdverspreid zijn. Zelfs soorten die zich doorgaans ongeslachtelijk voortplanten, zoals gist en Chlamydomonas, grijpen er geregeld op terug.

Gistcellen, of Saccharomyces.

De onderzoeksgroep onder leiding van Matthew Goddard, van het NERC centrum voor populatiebiologie in Londen, bestudeerde twee verschillende stammen gistcellen. Gistcellen planten zich normaal gesproken ongeslachtelijk voort, maar kennen de truc van de

geslachtelijke voortplanting ook. In minder gunstige omstandigheden - als het voedsel schaars is bijvoorbeeld - nemen gistcellen hun toevlucht tot seksuele voortplanting. Veel seks komt daar overigens niet bij te pas: de gistcellen produceren sporen met een enkele set chromosomen erin, waarvan er twee versmelten tot een genetisch nieuw individu.

De zachte kant van T. RexNoorderlicht, 24 maart 2005

In een fossiel dijbeen van een tyrannosaurus vonden Amerikaanse onderzoekers zachte, elastische weefsels met bloedvaten en celkernen erin. Ze zijn zeventig miljoen jaar oud, maar zien er verrassend vers uit. Hebben we straks ook genetische informatie van deze angstaanjagende dinosaurus in handen?Amerikaanse onderzoekers maken in Science bekend dat ze bloedvaatjes hebben gehaald uit uit een zeventig miljoen jaar oud fossiel van Tyrannosaurus rex, de bekende reuzenvleeseter met grote tanden en kleine armpjes. En ze vonden ook ronde bolletjes, die eigenlijk alleen maar cellen kunnen zijn. En stukjes elastisch weefsel. "Ik had nooit durven dromen dat ik nog eens zoiets zou vinden", laat hoofdauteur Mary Higby Schweitzer per e-mail weten. "Ik ben er eigenlijk nog steeds verbaasd over."De botkanaaltjes en bloedvaatjes van deze tyrannosaurus zijn volgens de onderzoekers bijna niet te onderscheiden van dezelfde weefsels uit een vers struisvogelbot. En omdat er bij het prepareren geen agressieve chemicaliën zijn gebruikt, kan het materiaal nog verder geanalyseerd worden. "Het is nog onbekend of alleen de vorm van deze weefsels bewaard is gebleven, door een nog onbekend proces van geochemische vervanging, of dat de oorspronkelijke chemische samenstelling behouden is gebleven", aldus de auteurs.

Stukjes weefsel uit het beenmerg van T. rex. (A) Een elastisch fragment, dat terugveert als het wordt uitgerekt. (B) Het zelfde stukje, maar dan gedroogd. (C) Een fragment met duidelijke vezels. Druk op het kruisje voor volledige grootte.

VN-studie: natuur vervalt sneller dan ooitNoorderlicht, 29 maart 2005

De natuur zucht en kreunt onder het juk van de mens, leert een van de grootste milieuonderzoeken ooit uitgevoerd.Ontbossing, verdroging, erosie, verschraling, opwarming, vervuiling, vereenzijdiging. Zo'n 1300 onderzoekers uit vele tientallen landen hebben het inmiddels bekende verhaal nog eens zeer gedegen op rij gezet in een ruim 2500 pagina's dik rapport, de 'Millennium Ecosystem Assessment'. De superstudie wordt vandaag in acht wereldsteden gepresenteerd.De toon van het rapport is alarmerend. Overal ter wereld lijdt de natuur ernstig onder de mens, en met name onder de opmars van de intensieve landbouw. De schade is vaak onomkeerbaar. En met name de armste landen ter wereld zijn de pineut: door uitputting van hun natuurlijke omgeving wordt de economische en sociale ontwikkeling er ernstig belemmerd.

Kale vulkaanNoorderlicht, 31 maart 2005

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

10

Glinsterende berg. Dat betekent Kilimanjaro in het Swahili, maar de schitterende ijskap op de top van Afrika's hoogste berg en vulkaan (5.893 meter) is zo goed als verdwenen.Deze foto werd afgelopen week gepubliceerd in het Magnum-fotoboek 'Northsoutheastwest', volgens uitgever 'The Climate Group' een 'krachtig visueel verhaal' dat de gevolgen van de opwarming van de aarde illustreert. In 1880 bedroeg de totale oppervlakte van gletsjers op de Kilimanjaro 20 vierkante km, in 2000 nog maar 2,6 vierkante km en sindsdien lijkt de situatie alleen maar verslechterd.

Maar is de Kili-ijskap ook een icoon van mondiale klimaatverandering? Vast niet, betoogde de Oostenrijkse gletsjerspecialist Georg Kaser eind vorig jaar in het International Journal of Climatology (maart 2004). Volgens Kaser zijn lokale variatie in sneeuwval en zonneschijn de belangrijkste verklaring voor het verdwijnende ijs. Hij erkent het verband tussen opwarming en verdwijnende gletsjers buiten de tropen.

Dampkring van vroege aarde geschikt voor leven?University of Colorado, 6 april 2005

De dampkring van de jonge aarde bevatte waarschijnlijk veertig procent waterstof, en was daarmee geschikt voor de vorming van leven. Dat concluderen onderzoekers van de Universiteit van Colorado op basis van nieuwe modelberekeningen. Eerder werd altijd aangenomen dat de vroege aarde (net als Mars en Venus) een koolzuurrijke dampkring had, waarin biologische processen weinig kans krijgen. Als de pasgevormde aarde inderdaad een reducerende atmosfeer had in plaats van een oxiderende, moet de vorming van organische moleculen zoals aminozuren veel gemakkelijker hebben plaatsgevonden dan tot nu toe altijd werd gedacht.

Superijstijden duurden miljoenen jarenVolkskrant, 9 april 2005

Honderden miljoenen jaren geleden is de aarde een paar keer compleet bevroren geweest. Aanwijzingen voor die superijstijden werden in de jaren negentig al gevonden, maar er was niet bekend hoe lang ze duurden; de schattingen liepen uiteen van een paar honderdduizend jaar tot dertig miljoen jaar. Een team van Oostenrijkse en Zuid-Afrikaanse geologen komt nu tot de conclusie dat de ‘Snowball Earth’-perioden op z’n minst drie miljoen en waarschijnlijk zelfs ca. twaalf miljoen jaar duurden. Dat leiden ze af uit iridiumconcentraties in boorkernen uit de Republiek Kongo. Iridium dwarrelt als ruimtestof op aarde neer. Als de planeet bevroren is, hoopt het zich aan het oppervlak op. Wanneer de wereldwijde ijslaag weer smelt, is de achterblijvende iridiumconcentratie een maat voor de duur van de superijstijd. De resultaten staan deze week in Science.

Illustratie van een bevroren aarde.

De aarde warmt opnoorderlicht.vpro.nl, 29 april 2005

Onderzoek wijst uit dat de aarde meer straling van de zon absorbeert, dan dat er wordt teruggekaatst in de ruimte. Wederom een bewijs dat de aarde opwarmt.En het is niet weinig ook. Het verschil komt neer op de energie die uitgestraald wordt door zeven biljoen

60-wattlampjes, ofwel 0,85 watt per vierkante meter aardoppervlak. Dat volgt uit rekenmodellen die een team wetenschappers onder leiding van Jim Hansen, directeur van het Nasa Goddard Instituut voor Ruimteonderzoek heeft gemaakt, en die deze week in Science worden gepubliceerd. Ze gebruikten daarbij onder meer gegevens over de zeewatertemperatuur van de afgelopen tien jaar. De groep omschrijft het resultaat als de 'smoking gun', die elke twijfel weg moet nemen dat de mens de aarde daadwerkelijk opwarmt. Zoals gebruikelijk in het klimaatdebat, is niet iedereen het daarmee eens. De notoire skepticus Richard Lindzen bijvoorbeeld, liet de New Scientist al weten de resultaten van Hansen met een korreltje zout te nemen, omdat de thermische (dis)balans op aarde helemaal niet zo eenvoudig te meten is als de groep van Hansen doet voorkomen.

Wetenschap & Onderzoek

Gerichte warming-up helpt wél tegen blessuresNRC, 7 maart 2005

Een goede warming-up, voorafgaand aan handbaltrainingen of -wedstrijden halveert het blessureleed. Dat blijkt uit onderzoek onder 120 Noorse handbalteams met spelers van 15 tot 17 jaar oud.Het Noorse onderzoek werd uitgevoerd door elk team in tweeën te delen. De ene helft kreeg een seizoen lang een op de handbalsport toegespitste warming-uptraining. De andere helft bleef trainen zoals ze altijd al deden.Met de uitkomst ondermijnen de onderzoekers van het sporttrauma onderzoekscentrum in Oslo de moderne wetenschappelijke opvatting dat warming-ups geen invloed hebben op het aantal blessures. Onder andere uit Nederlands onderzoek bij amateurvoetballers bleek dat wel of geen warming-up nauwelijks invloed had op het aantal blessures.De sportwereld is in de praktijk altijd in de warming-up blijven geloven. Veel sporters en trainers geloven eenvoudigweg in het prestatieverbeterende effect. Ze verwijzen dan naar kampioenen die ook altijd veel rekten, strekten en oefeningen vooraf deden. Sportblessurepreventie is belangrijk omdat op eerste hulp afdelingen 1 op de 5 à 10 patiënten met een in korte tijd ontstane verwonding een sporter is. Vaak zijn knieën of enkels getroffen, tijdens teamsporten als voetbal, basketbal en handbal.

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

11

Zeptogram op de weegschaalRecord lichtgewicht wegen gebrokenNoorderlicht, 31 maart 2005

Voor het eerst hebben natuurkundigen een 'zeptogram' gewogen, een miljardste van een biljoenste gram (10 tot de min 21ste). Dat is ruwweg de gewichtsklasse van biologische eiwitten. Maar even met de weegschaal bepalen welke eiwitten er in uw bloed zitten, dat is nog een paar stations te ver.Het is moeilijk voor te stellen hoe ontiegelijk licht de lichtste massa is die natuurkundigen hebben gewogen. Doe alsof de aarde één kilogram weegt, en het 'zeptogram' staat voor het gewicht van één volwassen olifant, of een middelgrote vrachtwagen. Of stel u de Eiffeltoren voor. Een kilo verhoudt zich tot een zeptogram als het gewicht van de Eiffeltoren tot dat van een bacterie.Met een apparaat dat een gewone sterveling niet meer zou herkennen als weegschaal zijn onderzoekers van het befaamde Californische technologie-instituut Caltech erin geslaagd afzonderlijke zeptogrammen te wegen. Het record lichtgewicht-wegen stond duizend keer zwaarder, op afzonderlijke 'attogrammen' (10 tot de min 18e).

De structuur van eiwitten (hier het eiwit 'tyrosine fosfatase') wordt doorgaans schematisch voorgesteld met 'draadjes' en 'kurketrekkers'. Elk lijntje staat voor een streng aan elkaar gekoppelde atomen.

Het nieuwe record is belangrijk, want zeptogrammen zijn ongeveer de gewichtsklasse van biologische eiwitten. En aangezien ieder eiwit een iets ander gewicht heeft, maakt de techniek het op een dag misschien mogelijk

afzonderlijke eiwitten te herkennen door ze te wegen.

Een van de huidige generatie spectrometers, hier in het Fermi National Accelerator Lab.

Roukes maakte het weegrecord deze week bekend op een congres in Amerika. De nieuwe weegschaal lijkt niet alleen veel goedkoper; hij past in theorie ook gewoon op een flinke tafel, aldus Roukes. Om nu eiwitten te wegen, is een laboratorium vol massaspectrometers nodig, een toestel dat moleculen weegt door ze langs een elektrisch veld te schieten.

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

12

Philips ontwikkelt nanogeheugenNoorderlicht, 12 maart 2005

Onderzoekers bij Philips hebben een nieuw computergeheugen ontwikkeld dat de huidige flashkaart in digitale camera's moet vervangen. "We zijn al lang op zoek naar het universele computergeheugen," zegt Martijn Lankhorst, "en dit begint er aardig op te lijken."Het ideale geheugen is zo snel als het werkgeheugen van een computer, zo goedkoop als een gebrand cd'tje, het heeft de capaciteit van een harde schijf en bovendien minuscule afmetingen. Het zou toepassingen vinden in (spel-)computers, telefoons, handhelds, MP3-spelers, digitale foto- en filmcamera's en andere gadgets. De consument is nu nog tevreden met flashkaart voor de opslag van foto's en filmpjes. Maar in de laboratoria kijkt men verder. Natuurkundige Martijn Lankhorst (Philips onderzoekslaboratorium) weet dat volgens de wet van Moore (iedere achttien maanden verdubbelt de capaciteit en halveert de grootte van microelektronica) de flashkaart over enkele jaren in de problemen komt. Fysisch is het niet mogelijk om de flash-geheugens veel kleiner te maken dan ze nu zijn. 

Het hart van het faseovergangsgeheugen is het dunne draadje tussen de driehoeken. Het nanodraadje bestaat uit antimoon en teluur en het verkeert in amorfe of gekristalliseerde fase. Klik voor vergroting, klik op kruisje voor volledige grootte.

De flashkaart. Over vijf jaar een relikwie?

Het principe van het nieuwe geheugen is verbluffend simpel: een nanodraadje van de metalen antimoon en teluur kan in twee toestanden voorkomen:

gekristalliseerd of amorf (ongeordend). Die faseovergang biedt de mogelijkheid om er een bit (nul of één) informatie in op te slaan. Een kleine stroompuls ('SET') brengt het amorfe materiaal in gekristalliseerde vorm, een grotere stroompuls ('RESET') smelt het materiaal en brengt het razendsnel (minder dan 0,1 microseconde) terug in de amorfe vorm. Dat is meer dan duizend keer sneller dan een flash-geheugen.

Lachen is nóg gezonderNoorderlicht, 8 maart 2005

Een non komt na het winkelen terug in het klooster met een papegaai. "Kijk eens wat ik heb gekocht," zegt ze opgetogen tegen de moeder-overste. "Als je aan zijn linkerpoot trekt, zingt hij het Hooglied. Als je aan zijn rechterpoot trekt, dan zingt hij het Onze Vader." De moeder-overste wil weten: "En als je aan allebei zijn poten trekt?" Zegt de papegaai: "Dan pleur ik op mijn bek, stomme trut!"Als het goed is, krullen uw mondhoeken omhoog. Een stotende reeks stemgeluiden ontsnapt misschien uit uw mond. Uw spieren ontspannen. Uw bloeddruk zakt. In uw bloed komen afweerstoffen vrij. Uw brein pompt het pijnstillende 'euforiehormoon' endorfine in uw bloed. Uw speeksel wordt verrijkt met meer van het afweereiwit 'immuunglobuline-A'. En, nieuw in het lijstje: de doorbloeding van uw aderen wordt beter.Lachen is zojuist weer wat gezonder geworden. Een goede pot gieren en brullen blijkt namelijk de werking van de bloedvaten te verbeteren. Op lange termijn zou dat betekenen: minder kans op hart- en vaatziektes; minder kans op infarct, beroerte en embolie. Dat althans beweert cardioloog Michael Miller (Universiteit van Maryland).En ook lachen kan teveel van het goede worden. In het oude Rome en in de Middeleeuwen schopte het kietelen van de voetzool het zelfs tot martelmethode.

 

Lachen: eenmaal daags een kwartier, op doktersvoorschrift.

Waterstofmotor maakt te weinig herrieNoorderlicht, 17 maart 2005

Deze week werd in Londen de allereerste motorfiets die op waterstof rijdt gepresenteerd. De ontwerpers maken zich evenwel zorgen over het feit dat het ding nauwelijks geluid maakt, en overwegen om er een kunstmatige *wroem* aan toe te voegen.De motorfiets, bekend onder de naam 'Emissions Neutral Vehicle' of ENV, heeft een topsnelheid van 80 kilometer per uur, en kan vier uur rijden voor de tank weer opgeladen moet worden. Volgens de ontwerpers, het Britse bedrijf Intelligent Energy, is de waterdamp die de motor produceert zo schoon, dat het drinkbaar is. Het probleem met de motorfiets is dat-ie nauwelijks geluid maakt. Hij spint als een laptop, en dat is niet echt het soort geluid wat je bij een stoere machine verwacht. Gevaarlijk dus, menen de ontwerpers, want medeweggebruikers zouden daardoor niet alert genoeg zijn. Intelligent Energy overweegt daarom de motor uit te rusten met een kunstmatige *wroem*, die naar believen aan- en uitgezet kan worden. Een soort ringtone voor je motor, dus.

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

13

Een prototype kost 6.186 euro.

Concurrentie voor Nobelnoorderlicht.vpro.nl, 3 mei 2005

Miljonair Fred Kavli gaat de Nobelprijzen beconcurreren. Zijn prijzen à een miljoen dollar zullen vanaf 2008 worden uitgereikt in Oslo.Kavli is een natuurkundige die in 1955 uit Noorwegen vertrok met niet meer dan 300 dollar op zak. 45 Jaar later verkocht hij Kavlico, de technologiefirma die hij in Californië had opgezet, voor 340 miljoen dollar. Tegen persbureau Reuters verklaarde hij maandag dat hij drie prijzen van een miljoen dollar per stuk instelt, voor astrofysica, neurowetenschappen en nanotechnologie. Geld steken in wetenschap is iets wat Kavli al jaren doet. Hij financiert tien onderzoeksinstituten, waaronder het Delftse Kavli Institute of Nanoscience, tot vorig jaar gewoon de afdeling nanoscience geheten. Zijn plannen om de Nobelprijzen naar de kroon te steken worden donderdag officieel onthuld in een ceremonie bij de Noorse Academie van Wetenschappen. Die academie zal de toekomstige winnaars selecteren. Kavli zei er met de prijzen naar te streven om wetenschappelijke doorbraken sneller te belonen dan het 'conservatieve' Zweedse comité dat de Nobelprijzen toekent.

Fred Kavli, de Noorse Nobel

Kleine kernfusienoorderlicht.vpro.nl, 27 april 2005

Fysici uit Californië bedrijven kernfusie op hun laboratoriumtafel.

In een vacuümkamer zo groot als een bierblikje fuseren ze zwaar waterstof tot helium. Maar wie hiervan de oplossing voor de energieproblematiek verwacht, komt bedrogen uit. Het apparaat produceert wel neutronen maar geen netto energie.Sinds het omstreden en nooit gereproduceerde experiment van Martin Fleischman en Stanley Pons uit 1989 spitst iedere natuurkundige de oren bij het woord kernfusie. Zeker als daar geen zon of een gigantische reactor voor nodig zijn, en de fusie op laboratoriumschaal zou plaatsvinden. Iedereen die claimt 'koude kernfusie' te hebben gerealiseerd, weet zich niet alleen verzekerd van belangstelling, maar ook van veel scepsis.Vandaar waarschijnlijk dat de Brian Naranjo en zijn collega's van de Universiteit van Californië in Los Angeles al in de inleiding van hun Nature-artikel laten weten dat hun kernfusie niet bruikbaar is als energiebron. Dan is die spanning in ieder geval uit de lucht. Wel verwachten ze dat hun vinding kan leiden tot een handzame neutronengenerator die van pas kan komen bij materiaalonderzoek en bij het doorlichten van bagage.

Schematische opstelling: kamer is gevuld met lage druk deuterium. Als het kristal opwarmt, onstaat een potentiaalverschil van 10.000 Volt. Bij de tip worden deuteriumkernen versneld richting de deuteriumhoudende plaat. Daar vindt kernfusie plaats. De ontsnappende neutronen zijn daarvoor een aanwijzing. Illustratie: Nature. Klik voor vergroting.

Kernfusie kan plaatsvinden wanneer twee deuteriumkernen (waterstofkernen met een extra neutron) met voldoende snelheid op elkaar knallen. Bij een succesvolle fusie ontstaan een heliumkern (twee protonen en een neutron) en een los neutron dat er met grote snelheid van tussen schiet. Commercieel verkrijgbare neutronengenerators maken van dit proces gebruik, maar daarvoor is wel een hoogspanningseenheid nodig om de kernen te versnellen en dat betekent doorgaans een tamelijk complex apparaat.Uniek aan de opstelling van Naranjo is dat hij kernfusie bedrijft in een vacuümkamer zo groot als een bierblikje. Hij kan dat doordat hij slim gebruik maakt van twee bekende verschijnselen uit de natuurkunde: het 'pyroelektrisch effect' en de 'veldionisatie'.Met het pyroelektrisch effect weet Naranjo hoogspanning op te wekken zonder de gebruikelijke zware en dure

hoogspanningseenheid. Het pyroelektrisch effect werd voor het eerst opgemerkt door een student van Aristoteles in het jaar 314 voor Christus. Hij merkte op dat de halfedelsteen tourmalijn elektrisch geladen werd wanneer de steen aan één kant werd verhit.

Wie zei dat een fusiereactor groot moest zijn? De vacuumkamer in Los Angeles is minuscuul. Het koperen gaasje tussen het lithiumtantalaatkristal en het erbiumdeuteride ('target') dient om de rondvliegende elektronen op te vangen. Illustratie – Nature

Ruim tweeduizend jaar later maakt natuurkundige Brian Naranjo van het zelfde effect gebruik in een kristal van lithiumtantalaat van een centimeter dik. Wanneer hij het kristal aan de achterkant met een gloeidraadje opwarmt, stijgt enkele minuten later de spanning aan de voorkant tot maar liefst honderdduizend volt. Zo'n spanningsverschil is ruimschoots genoeg om deuteriumkernen te versnellen, maar die moeten eerst nog gemaakt worden.Daarvoor trekt Naranjo zijn tweede troefkaart: de veldionisatie. Dat verschijnsel is het best bekend van de bliksem. Wanneer een elektrisch veld maar sterk genoeg is, zeg tienmiljard volt per meter, kan het elektronen lostrekken van de atoomkern. Het gas heet dan geïoniseerd, gesplitst in ionen. Zo'n veldsterkte weet Naranjo te bereiken met een minuscule elektrode, die als een soort bliksemafleider fungeert. In de directe omgeving van het sprietje van enkele duizendste millimeters groot, heerste een extreem sterk elektrisch veld dat het ijle deuteriumgas ioniseert: het splitst het gas in vrije deuteriumkernen en losse elektronen. De positief geladen deuteriumkernen schieten er met grote snelheid vandoor.Aan de andere kant van de vacuümkamer knallen de deuteriumkernen op een kristal dat eveneens vol zit met deuterium. De kans dat hier twee deuteriumkernen op elkaar stuiten en een fusie tot stand brengen is daardoor groot. De huidige opstelling genereert maximaal duizend neutronen per seconde.De onderzoekers denken de neutronenuitstoot te kunnen vergroten tot één miljoen neutronen per seconde, waarmee ze qua prestatie in de buurt

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

14

komen van de bestaande neutronengenerators. Maar dan wel een stuk lichter en kleiner. Verder denkt Naranjo aan toepassingen in de ruimtevaart: een klein onbemand ruimtevaartuig zou uitgerust kunnen worden met een neutronenstraalmotor.De nieuwe neutronengenerator heeft wel een lastige beperking. De spanning over het kristal blijft alleen intact zolang er een temperatuurverschil over het kristal bestaat. Maar door de warmtetoevoer aan de achterkant warmt na verloop van tijd ook de voorkant van het kristal op. Het temperatuurverschil over het kristal daalt hierdoor en de neutronenproductie zakt in elkaar. Na enkele minuten moet het kristal dus eerst afkoelen voor de volgende puls.De energie die bij kernfusie vrijkomt, komt ten goede aan de snelheid van de wegschietende neutronen. Bij hete kernfusie in een plasmareactor of in de zon knallen de neutronen al snel op andere atoomkernen, waardoor ze hun bewegingsenergie kwijt raken en er warmte ontstaat. Maar doordat de neutronen in de opstelling van Naranjo vrij baan hebben, wordt daar nauwelijks warmte geproduceerd en is er geen sprake van winbare netto energie.

Deuterium, oftewel zwaar waterstof

Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 23 St. Bonifatiuscollege, Utrecht

15