nummer 52 mei 2012
nummer 52, mei 2012 Natuurwetenschap in het Nieuws is een initiatief van het St.Bonifatiuscollege in Utrecht. Alle artikelen zijn geselecteerd door leerlingen en ingekort. De volledige artikelen zijn, net als de digitale versie van deze krant te vinden op: natunieuws.nl Redactie: Merve Sema Tülek, Sueda Kocak, Sejla Kadric, Ernest van Veen, Niels van Kuik, Maud Boreel, Belle Barendregt, Luc van Wietmarschen, Job Eijdems, Abel Nemeth, Cyrano Chatziantoniou, Kees Hooyman
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
2
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
Ziekte & Gezondheid Smartphones en tablets verstoren nachtrust
Singles hebben grotere kans op depressie nu.nl, 23 maart 2012 Alleenstaanden met een baan hebben 80 procent meer kans op een depressie dan mensen met een gezin. Dat blijkt uit een recente Finse studie.
nu.nl, 24 maart 2012
Uit het onderzoek blijkt dat de kans op een depressie even groot is voor alleenstaande mannen als voor alleenstaande vrouwen.
Smartphones, tablets en ook laptops hebben een slechte invloed op de nachtrust. Dat blijkt uit onderzoek van de Universiteit van Antwerpen.
Volgens de onderzoekers kunnen mensen die alleen leven minder makkelijk hun gevoelens en frustaties kwijt en is daardoor de kans op depressieve gevoelens groter.
Steeds meer mensen checken nog even hun mail of gaan nog even naar Facebook voor het slapen gaan. Hierdoor gaan ze niet alleen later slapen, maar ook slechter. Professor Johan Verbraecken, coördinator van het Slaapcentrum van het Universitair Ziekenhuis Antwerpen deed onderzoek onder 2.000 Vlaamse scholieren tussen de 13 en 20 jaar.
Hoofdonderzoekster Dr Laura Pulkki-Raback denkt zelfs dat het aantal depressieve singles nog hoger ligt: "De mensen die het meeste risico lopen op een depressie, maken het vervolgonderzoek niet af."
Hij concludeerde dat drie factoren van invloed waren op de nachtrust. "Allereerst zijn er de prikkelingen in de hersencellen", aldus Verbraecken. "Je hersenen worden gestimuleerd door de informatie die ze krijgen en moeten verwerken. Een tweede factor zijn de emoties die zowel positief als negatief kunnen zijn. Als jongeren bijvoorbeeld minder leuke berichten binnenkrijgen via Facebook, vlak voor ze gaan slapen, zijn ze daar 's nachts mee bezig." Bovendien gaan mensen later slapen door de nieuwe media. "Bij televisie is dat niet het geval. Ook het spelen van videospelletjes, vlak voor het slapen, kwam nog vrij goed uit het onderzoek. Gamers hebben 's ochtends geen last en zijn overdag alerter. Waarschijnlijk omdat ze minder slaap nodig hebben," aldus Verbraecken op de website van de Belgische krant Het Laatste Nieuws.
Voor de studie werden gegevens bestudeerd van 3500 Finnen. De gemiddelde leeftijd van de deelnemers was ruim 44 jaar. Er deden iets meer vrouwen dan mannen mee aan het onderzoek. Er werd onder meer gekeken naar het gebruik van antidepressiva. Steeds meer mensen wonen en leven alleen. In Nederland is een op de zes mensen alleenstaand. In Groot-Brittannië en de VS leeft zelfs één op de drie mensen alleen.
Gezond ouder worden met eten uit de steentijd nu.nl, 23 maart 2012 Oervoeding uit de steentijd kan, vertaald naar de 21ste eeuw, een belangrijke bijdrage leveren aan gezond ouder worden.
Ook het licht dat apparaten zoals een tablet uitstralen, heeft een effect. "Door het licht wordt het slaaphormoon melatonine onderdrukt. Die stof zorgt ervoor dat we willen slapen als het donker wordt. Bij televisie is het effect niet zo groot.
Het menselijk DNA is in zekere zin afgestemd op het voedsel dat in de oudheid beschikbaar was. Dat bestond toen uit meer eiwitten en omega-3 vetzuren en minder koolhydraten en linolzuur.Dat stelt onderzoeker Remko Kuipers van het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG) in een onderzoek waarop hij 26 maart aan de Rijksuniversiteit Groningen promoveert.Kuipers onderzocht waar onze voorouders leefden, maakte een reconstructie van hun voeding en
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
3
onderzocht de voeding van traditioneel levende Oost-Afrikaanse volkeren in de huidige tijd. Daaruit blijkt volgens hem dat typisch westerse ziektes zoals hart- en vaatziektes en depressies verband houden met een tekort aan vetzuren, bouwstoffen die in de oudheid volop aanwezig waren in het voedsel.
''Ons voedselpatroon is in 10.000 jaar pijlsnel veranderd. Maar onze genen niet, die zijn nog gebaseerd op de jager/verzamelaar in de steentijd'', zegt Kuipers. ''Evolutionair is dat niet verantwoord. Het leidt ertoe dat steeds meer mensen sneller ziek worden.''Kuipers concludeert verder dat de oervoeding veel minder linolzuur bevatte dan tegenwoordig. Linolzuur zou volgende de heersende opvattingen een beschermende werking hebben op het ontstaan van hart- en vaatziektes. Volgens Kuipers klopt dat niet. Hij stelt dat recente studies juist laten zien dat de aanbevolen vervanging van verzadigde vetzuren door linolzuur in het Westen eerder tot een toename dan een afname van hart- en vaatziekten heeft geleid. Ook zogeheten snelle koolhydraten (suikers in frisdranken en snoep) als vervanging van verzadigd vet verhogen juist de kans op harten vaatziekten, meent Kuipers. Deze bevindingen komen volgens hem overeen met hoe onze oervoeding ooit was.Volgens Kuipers is dé oplossing om koolhydraten uit het voedsel te bannen. ''We zijn doorgeslagen in het gebruik van koolhydraten als rijst, brood, aardappelen en pasta. Ik zou dat allemaal willen weglaten en vervangen door groente en fruit, eventueel aangevuld met vis en vlees.''
Oude patiënt moet fitter naar operatietafel nu.nl, 23 maart 2012 Oudere kwetsbare patiënten zouden als ze een operatie ondergaan fitter het ziekenhuis in moeten. Door behalve achteraf ook vooraf met hulp van een fysiotherapeut te trainen, komen ze de operatie sneller te boven. Volgens onderzoeksorganisatie TNO is een operatie een grote aanslag op de gezondheid. Als broze ouderen fitter zijn St. Bonifatiuscollege, Utrecht
voor een ingreep, volgen minder complicaties, minder sterfgevallen en kunnen de ouderen beter voor zichzelf zorgen.
situatie. De vaardigheid om geplande activiteiten in de toekomst uit te voeren noemen we het prospectieve geheugen.
Jonge meisjes drinken meer alcohol
Rokers voerden de test beduidend slechter uit dan niet rokers. Het aantal sigaretten per week leek hierbij geen verschil te maken.
nu.nl, 23 maart 2012
"Rookgerelateerde geheugen verlies wordt ook in verband gebracht met bijvoorbeeld het krimpen van de hersenen", vertelt onderzoeker Tom Heffernan. "En ons onderzoek laat zien dat het geen verschil maakt of je het roken tot het weekend beperkt of niet."
Met aftrek van trainingskosten scheelt deze aanpak tientallen miljoenen euro's per jaar aan kosten in de zorg, zegt directeur Nico van Meeteren van TNO Preventie en Zorg. De kostenreductie kan op termijn zelfs oplopen tot 100 tot 160 miljoen. Dat komt omdat in het begin ook de fysiotherapeuten zelf moeten worden opgeleid. Vooral bij operaties in het borst- of buikgebied en aan heup of knie lopen ouderen meer risico's. Ze zijn bovendien nog kwetsbaarder als ze bijvoorbeeld dik zijn, suikerziekte hebben of met longproblemen kampen.
Ook gezelligheidsroken slecht voor geheugen nu.nl, 8 maart 2012 Veel mensen die alleen in het weekend roken denken dat zij redelijk gezond bezig zijn. Toch lijkt het gezelligheidsroken net zo schadelijk voor je geheugen als de dagelijkse verslaving. Een onderzoeksteam van de Northumbria University bestudeerde 28 Britse studenten verdeeld over drie groepen: gezelligheidsrokers, mensen die dagelijks 10 tot 15 sigaretten roken en studenten die nooit roken.
In eerder onderzoek liet Heffernan al zien dat rokers ongeveer een derde van hun dagelijkse geheugen kunnen verliezen. Deze functievermindering kan wel teruggedraaid worden als iemand stopt met roken.
Het aantal meisjes dat met een alcoholvergiftiging op de eerste hulp in het ziekenhuis belandt, is tussen 2005 en 2010 verdubbeld. Dat stelde de stichting Consument en Veiligheid vrijdag in een rapport waarin de cijfers van de afgelopen jaren zijn geanalyseerd. Jaarlijks worden 2300 jongeren tussen de 10 en 24 jaar met een alcoholvergiftiging behandeld. Ruim de helft van hen (57 procent) is tussen de 15 en 20.
De rokers konden slechts 59 procent van de taken onthouden, bij de niet-rokers was dit 81 procent. De studenten die gestopt waren met roken voerden 74 procent van de geplande taken uit. Hun geheugen was dus weer verbeterd.
Miljard mensen sterft deze eeuw door roken nu.nl, 21 maart 2012 Deze eeuw zullen een miljard mensen sterven aan de gevolgen van roken, als het tij niet wordt gekeerd. Het gaat om mensen die zelf roken en om mensen die ongewild meeroken. Dat stelde het Wereld Long Fonds (WLF) woensdag. In de afgelopen tien jaar zouden zeker 50 miljoen mensen zijn gestorven aan de gevolgen van roken. Wereldwijd is 15 procent van alle sterfgevallen onder mannen te wijten aan rookwaar. Voor vrouwen is dat percentage 7.
Geen van de deelnemers gebruikten drugs en zij dronken niet meer alcohol dan veilig is toegestaan.
Bij meisjes in die leeftijd nam het aantal alcoholvergiftigingen ''explosief'' toe met 101 procent, aldus de stichting. Het aantal dronken jongens van dezelfde leeftijd dat op de spoedeisende hulp moest worden geholpen, steeg met 66 procent. De forse toename onder jongeren met een alcoholvergiftiging deed zich vooral voor van 2005 tot en met 2007. Daarna is het aantal redelijk stabiel gebleven. Uit de cijfers blijkt verder dat gemiddeld 24.000 jongeren tot 25 jaar op de spoedeisende hulp terechtkomen met letsel door een ongeval of geweld waarbij sprake was van alcoholgebruik. In 16.000 gevallen had het slachtoffer drie of meer glazen gedronken in de 6 uur voor het incident.
Werkloosheid ouders verlaagt levensvreugde zoon nu.nl, 14 maart 2012
Tijdens het experiment moesten de studenten onthouden om verschillende activiteiten uit te voeren in een bepaalde Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
Volgens het fonds gaan in ontwikkelingslanden en opkomende economieën steeds meer mensen roken. In China sterven jaarlijks 1,2 miljoen mensen door het roken. Ook in Afrika, het MiddenOosten en de rest van Azië neemt het aantal slachtoffers flink toe.
Lopend onderzoek in Duitsland toont aan dat werkloosheid een nadelig effect heeft op het welzijn van thuiswonende kinderen. De studie van de Ruhr Graduate School of Economics uit Essen en de Universiteit van Melbourne onderzocht jongeren in de leeftijd van 17 tot 25 jaar die bij hun ouders woonden. Uit het onderzoek blijkt dat vaders die niet door eigen keus werkloos worden,
4
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
bijvoorbeeld doordat het bedrijf waar ze voor werken moet sluiten, hun negatieve gevoelens op hun zoons overbrengen.
Als moeder om die reden werkloos worden, heef dat geen invloed op de jongens. Baanverlies van de ouders beïnvloedde de dochters niet. Volgens professor Haisken-DeNew hebben zoons traditioneel een sterkere binding met de arbeidsmarkt dan hun dochters, waardoor de zoons meer invloed ondervinden van werkloze vaders. De onderzoekers kozen jongeren tussen de 17 en 25 jaar omdat in Duitsland de jongeren die geen hoger onderwijs gaan volgen, vanaf hun zestiende aan het werk gaan en vanaf die leeftijd direct geconfronteerd worden met werkgerelateerde problemen. In eerdere studies rond dit onderwerp lag de focus van economen vooral op de effecten die werkloosheid heeft op de individuen zelf en niet op de naasten.
'Hoe ouder we worden, hoe gelukkiger' nu.nl, 12 maart 2012 Hoewel onze fysieke gezondheid met de jaren achteruit gaat, worden we toch gelukkiger als we de middelbare leeftijd gepasseerd hebben.
Saverio Stranges, die het onderzoek leidde, denkt dat senioren gelukkiger zijn omdat je in de loop der jaren beter leert omgaan met problemen en vervelende omstandigheden. "Het kan ook liggen aan de lagere verwachtingen van het leven. Oudere mensen leggen zichzelf minder druk op, zowel op het persoonlijke als het professionele vlak", zegt Stranges. Deze studie bevestigt dat ons geluksniveau een U-curve volgt: rond je 45e bereik je het laagste punt, maar daarna neemt het geluksgevoel toe als we ouder worden. Uit het onderzoek bleek ook dat mensen die dagelijks zes à acht uur slapen gelukkiger en gezonder zijn dan deelnemers die minder dan zes of juist meer dan acht uur slapen.
Van variatie ga je meer eten nu.nl, 13 maart 2012
Ouder op dieet helpt dik kind nu.nl, 15 maart 2012 Wil jij je kind helpen met afvallen? Ga dan zelf ook op dieet. Het gewichtsverlies van de ouders draagt bij aan het afvalsucces van hun kind. Dat stellen onderzoekers van de University of California, San Diego School of Medicine en de University of Minnesota. Als ouders en kinderen samen behandeld worden, verliest het kind gemakkelijker gewicht.
Hoe meer verschillende etenswaren er op tafel staan, hoe meer je eet. Als je minder calorieën wilt binnenkrijgen, kun je dus beter voor een eenpansmaaltijd kiezen. De onderzoekers voerden twee experimenten uit. Eerst serveerden ze twintig studenten twee weken lang drie keer in de week verschillende maaltijden. Ze kregen een buffet bestaande uit een voorafje en twee bijgerechten (kip, groenten en rijst of aardappelen), of een maaltijd met weinig koolhydraten (kip met groenten) of een vegetarische maaltijd (groenten en rijst of aardappelen). Ze mochten zo veel of weinig eten als ze wilden. De proefpersonen aten het meest van de maaltijd met een voorafje en twee bijgerechten, zowel in termen van hoeveelheid als qua calorieën. Van de vegetarische maaltijd aten ze het minst.
Dat blijkt uit onderzoek van de University of Warwick.De onderzoekers analyseerden de leefstijl en gezondheid van 10.000 Britten en Amerikanen.
"We hebben gekeken naar de vaardigheden van de ouders en hoe er thuis met eten werd omgegaan", vertelt onderzoeker Kerri Boutelle. "Het gewichtsverlies van de ouders bleek de belangrijkste voorspeller voor het gewichtsverlies van de kinderen. Ouders zijn de belangrijkste personen in de omgeving van een kind en zijn dan ook echte voorbeelden." Ruim tachtig ouders met hun te zware kinderen maakten onderdeel uit van het onderzoek. Gedurende vijf maanden namen de koppels deel aan een behandelprogramma. Bij de helft was alleen de ouder betrokken bij het programma. In de andere groep namen zowel het kind als de ouders deel. Alleen een verandering van het BMI van de ouders bleek een significante voorspeller voor succes bij het kind.
Ze evalueerden de kwaliteit van leven aan de hand van acht factoren, zoals hoe gezond mensen zichzelf vinden, pijn, sociaal gedrag en geestelijke gezondheid.
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
vegetariërs meestal slanker zijn. In beide gevallen kun je uit minder voedingsmiddelen kiezen dan mensen die wel alles eten, en daardoor zou je minder eten.
In een tweede experiment bekeken de onderzoekers wat er gebeurde als hetzelfde voedsel op een andere manier werd klaargemaakt. De proefpersonen kregen hetzelfde te eten, maar dan in de vorm van een roerbakgerecht, een pastamaaltijd of losse ingrediënten. De deelnemers bleken meer te eten van de losse ingrediënten dan van de eenpansgerechten.
Vrouwen meer kritisch over uiterlijk in de lente
Volgens de onderzoekers verklaren deze resultaten het succes van dieëten waarbij je weinig koolhydraten mag en waarom
Ruim de helft van de vrouwen (52 procent) straalt in de lente meer dan tijdens andere
5
nu.nl, 20 maart 2012 Vrouwen zijn in de lente kritischer over hun uiterlijk dan tijdens andere seizoenen. Dat blijkt uit onderzoek van PanelWizard onder 500 Nederlandse vrouwen.
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
seizoenen. Een derde van de vrouwen voelt zich in de lente zelfs mooier. Het mooist voelen vrouwen zich met een lekker bruin kleurtje op hun gezicht, als ze een paar kilo's kwijt zijn of een nieuwe lenteoutfit dragen. Ze besteden meer aandacht aan hun uiterlijk, door extra verzorging van de huid of gezondere voeding.
Drogisten vroegen veel vaker dan apothekers of de klant nog informatie wilde over het geneesmiddel. De meeste drogisten stelden vervolgens echter niet de juiste vragen om erachter te komen of de verkoop tot gevaarlijke situaties kan leiden. De kwaliteit van de verstrekte informatie van de drogist is slechter dan die van de apotheek, aldus de Consumentenbond. De apotheker vraagt gestructureerder door, de drogist verwijst vaak naar de bijsluiter. Twee jaar geleden deed de Consumentenbond eenzelfde onderzoek. De drogisten lijken hun gedrag te hebben verbeterd. Apotheken laten meer steken vallen dan destijds, constateert de bond.
Vitamine D remt ontsteking gezondheidsnet.nl, 24 Februari Vitamine D werkt ontstekingsremmend. Dat schrijven onderzoekers van National Jewish Health in het Journal of Immunology. Tijdens hun onderzoek vond het onderzoeksteam dat vitamine D een opeenstapeling van ontstekingsreacties in het lichaam kan afremmen. Bij een te laag vitamine D gehalte in het bloed, gebeurt dit niet.
Sinaasappels verkleinen kans op beroerte Tips van vriendinnen zijn de belangrijkste inspiratiebron voor vrouwen als het gaat om hun uiterlijk. Daarna volgen tips uit tijdschriften. Bijna twee derde van de vrouwen gaat zelf actief op zoek naar beautytips in tijdschriften, kranten en op het internet. Bijna de helft van de vrouwen ziet er in de lente 'frisser' uit en past het kapsel en de kleding aan op het seizoen. Uiteindelijk hecht ruim de helft van de vrouwen de meeste waarde aan het oordeel van hun partner over het uiterlijk.
gezondheidsnet.nl, 24 Februari Vrouwen die veel citrusvruchten eten, lopen een kleiner risico op het krijgen van een beroerte. Dit blijkt uit onderzoek van de University of East Anglia. De onderzoekers gebruikten gegevens uit de Nurse's Health Study, waarin bijna 70.000 vrouwen 14 jaar lang elke 4 jaar enquêtes invulden over hun eetgewoonten en gezondheid. Vrouwen die veel grapefruits en sinaasappels aten of het sap ervan dronken, bleken 19 procent minder kans te hebben op een beroerte.
'Klant krijgt medicijnen te makkelijk mee' nu.nl, 23 maart 2012 DEN HAAG - Drogisten en apothekers geven nog te makkelijk geneesmiddelen mee aan klanten. Ze checken onvoldoende of iemand de medicijnen veilig kan gebruiken. Dat stelde de Consumentenbond vrijdag. Drie zogenoemde mysteryshoppers van de Universiteit Twente gingen voor de organisatie langs bij 119 drogisten en 116 apotheken in 15 grotere steden.
Meestal kregen de onderzoekers de medicijnen zonder moeite mee, ook als ze zeiden dat deze voor een kind bedoeld waren.
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
De flavonolen (een antioxidant) in het fruit zorgen waarschijnlijk voor het gezonde effect. "Onderzoek heeft een verband aangetoond tussen een grote consumptie van fruit, groenten en vitamine C en een verlaagd risico op een beroerte. We denken dat flavonolen bescherming bieden door een ontstekkingsremmend effect en het verbeteren van de bloedvaten", zegt Aedín Cassidy. Uit een eerdere studie bleek al dat witte vruchten, zoals appels en peren, het risico op een beroerte verkleinen. Er is nader onderzoek nodig om het effect van flavonoïden te bevestigen en erachter te komen waarom ze een beschermende werking hebben.
"Dit onderzoek gaat verder dan de aangenomen gezondheidsvoordelen van vitamine D. We hebben de invloed van de vitamine op celniveau bekeken", vertelt hoofdonderzoeker Elene Goleva. "Patiënten met een chronische ontstekingziekte zoals astma en artritis met een tekort aan vitamine D, hebben dus echt baat bij het slikken van een vitamine D-supplement." De onderzoekers adviseren een minimale waarde van 30 nanogram vitamine D per milliliter bloed. Vanaf deze waarde heb je baat bij de positieve effecten van de vitamine, zoals de opname van calcium in de botten. Eerdere onderzoeken toonden een verband tussen een te laag vitamine Dgehalte en verschillende ziekten zoals astma, kanker, diabetes en artritis. De conclusies zijn gebaseerd op onderzoek in het laboratorium. De onderzoekers incubeerden witte bloedcellen met verschillende hoeveelheden vitamine D en stelden de cellen vervolgens bloot aan een molecuul dat een sterke ontstekingsreactie opriep.
Sporten voorkomt burn-out en depressie gezondheidsnet.nl, 24 Februari Na een lange dag werken is een bezoekje aan de sportschool misschien wel het laatste waar je zin in hebt. Wetenschappers van de Tel Aviv University geven je een goede reden om dat toch te doen. Regelmatig bewegen zou je humeur op de werkvloer aanzienlijk verbeteren en zelfs een burn-out en depressie kunnen voorkomen. De onderzoekers keken hoe het met 1.632 gezonde werknemers ging op persoonlijk,
6
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
psychisch en werkgebied. Ze werden in vier groepen verdeeld: niet-sporters, mensen die 75-150 minuten per week bewegen, mensen die 150-240 minuten per week bewegen en een groep die meer dan 240 minuten per week sport. Gedurende 9 jaar vulden ze enquêtes in tijdens periodieke controles en 3 vervolgonderzoeken.
De niet-sporters kampten het vaakst met een depressie of een burn-out. Hoe meer werknemers bewogen, hoe kleiner de kans was dat ze psychische klachten kregen. Elke week 2,5 uur sporten bleek een positief effect te hebben op je zelfvertrouwen en je vermogen om te werken. Volgens de onderzoekers is minstens 4 uur per week bewegen ideaal: degenen die deze 4 uur haalden, vertoonden vrijwel geen tekenenen van mentale druk. De onderzoekers raden bedrijven dan ook aan om een eigen sportschool te openen of mee te betalen aan een sportschoolabonnement. Ook door flexibele werktijden toe te staan, kunnen ze medewerkeres aanmoedigen om beweging te integreren in hun werkdag. Op de langere termijn betaalt dit zichzelf terug.
De vaccinatie tegen baarmoederhalskanker werd in 2009 opgenomen in het Rijksvaccinatieprogramma. Deze vaccinatie geeft bescherming tegen het humaan papilloma virus (HPV). Dit virus kan baarmoederhalskanker veroorzaken. De vaccinatie bestaat uit 3 prikken die binnen een half jaar gegeven worden. Alle meisjes krijgen in het jaar dat ze 13 jaar oud worden een uitnodiging.
Baanbrekende ontdekking over diabetes type 1
Voor 2011 zijn nog geen definitieve cijfers beschikbaar. Dit betreft meisjes die in 1998 zijn geboren. Van hen is 53,4 procent dit jaar volledig gevaccineerd en 10,2 procent heeft één of twee prikken gehaald. Dit voorjaar krijgen zij de gelegenheid om hun ontbrekende vaccinaties alsnog te halen.
Bij diabetes type 1, ook wel suikerziekte genoemd, valt het eigen afweersysteem de cellen aan die insuline maken. Er werd gedacht dat deze cellen helemaal verdwenen, maar dat blijkt niet zo te zijn.
gezondheidsnet.nl, 20 Februari Wie stopt met roken, komt vaak een paar pondjes aan. Gelukkig blijkt de gemiddelde gewichtstoename mee te vallen. Volgens onderzoek van Health Services Research is stoppen met roken altijd beter voor je gezondheid. De onderzoekers analyseerden gegevens uit twee studies, waarin in totaal 349.000 werden ondervraagd over hun rookgedrag en gewicht. Stoppen met roken bleek te leiden tot een kleine gewichtstoename.
Deze week kun je via Twitter met de hashtag #diabetes1 en via Facebook vragen stellen aan Bart Roep. Op donderdag 23 februari om 10.00 uur sluit de inzendtermijn. Een selectie van de vragen zal beantwoord worden in een filmpje op de site van het Diabetes Fonds.
gezondheidsnet.nl, 14 Februari
Hoeveel je aankomt als je stopt met roken, is afhankelijk van je leeftijd, of je al overgewicht hebt en of je een man of een vrouw bent. Bij jonge vrouwen steeg de BMI binnen een maand gemiddeld met 2,3 procent, tot een maximum van 5,2 procent na 3 tot 6 maanden. Bij (jonge) mannen deed zich ongeveer hetzelfde patroon voor. Oudere vrouwen kwamen het meeste aan. Hun BMI steeg met meer dan 8 procent. "De resultaten zijn vooral bemoedigend voor jonge mensen. Het effect van stoppen met roken op de BMI is een stuk kleiner bij jongeren. De prijs die je betaalt voor het gezondheidsvoordeel is te verwaarlozen”, zegt Panagiotis Kasteridis. Ook mensen die al overgewicht hebben, hoeven zich geen zorgen te maken. Zij komen ongeveer even veel aan als mensen die geen overgewicht hebben.
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
Vaak blijven er jaren na de diagnose nog cellen over, alleen zijn deze niet actief. Mogelijk kunnen deze cellen in de toekomst weer geactiveerd worden. “Dat geeft hoop op behandeling en genezing”, aldus Roep.
Kankerpatiënt lijdt vaak onnodig pijn
gezondheidsnet.nl, 23 Februari
In 2010 liet 57,6 procent van de 12-jarige meisjes zich tegen baarmoederhalskanker inenten. Dat is een lichte toename ten opzichte van 2009. Toen haalde 52,2 procent van de uitgenodigde meisjes ook daadwerkelijk de drie prikken.
Sommige diabetici kunnen in de toekomst genezen worden, ook als ze al jaren diabetes hebben. Dat blijkt uit onderzoek van hoogleraar Bart Roep van het Leids Universiteit Medisch Centrum.
Stoppen met roken geen ramp voor gewicht
Meer animo vaccinatie baarmoederhalskanker Het aantal meisjes dat zich laat vaccineren tegen baarmoederhalskanker neemt langzaam toe. Dat blijkt uit cijfers van het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM).
gezondheidsnet.nl, 21 Februari
7
Ruim 40 procent van de kankerpatiënten heeft onnodig pijn. Dat blijkt uit onderzoek van Wendy Oldenmenger van het Erasmus MC Daniel den Hoed Oncologisch Centrum. Als patiënten en zorgverleners meer over pijn weten en hierover met elkaar praten dan kunnen zij de klachten samen beter aanpakken. Nu is pijn vaak geen onderwerp van gesprek, terwijl het één van de meest voorkomende symptomen is bij patiënten met kanker. Ongeveer 53 procent van de kankerpatiënten heeft pijn. Dat komt bijvoorbeeld door een tumor of een uitzaaiing die in het lichaam groeit of doordat de chemotherapie zenuwpijn geeft. "Met de beschikbare medicatie is deze pijn bij de meeste patiënten goed te bestrijden", zegt Wendy Oldenmenger. Dat pijn niet goed wordt behandeld ligt zowel aan de patiënt als zorgverlener, blijkt uit haar onderzoek. Zo zijn artsen niet altijd St. Bonifatiuscollege, Utrecht
alert op de pijn die patiënten kunnen hebben, omdat zij meer gericht zijn op het aanpakken van de ziekte.
dikkere botten in hun onderarmen en benen. Blijven bewegen of meer gaan bewegen als je jong bent, verbetert de botgroei. Waarschijnlijk verkleint dit later je risico op botbreuken", zegt Mattias Lorentzon. Bij het ouder worden, kun je osteoporose (botontkalking) ontwikkelen. Botafbraak vindt dan sneller plaats, en de botten worden zo zwak dat je zomaar iets kunt breken.
Ook is de kennis die artsen hebben over de medicatie tegen pijn soms onvoldoende. Patiënten hebben vaak vooroordelen en zijn bang. Ze denken: "Als ik nu al medicijnen slik, werkt er straks niets meer als de pijn erger wordt. Of als ik over mijn pijn klaag stopt de arts misschien wel mijn behandeling". Oldenmenger adviseert artsen dan ook om zich steeds te laten bijscholen over nieuwe manieren van pijnbestrijding. Ook pleit zij voor een open houding naar de patiënt over de mogelijkheden.
Beweging verkleint risico op botbreuken gezondheidsnet.nl, 14 Februari Bewegen als je begin twintig bent, verkleint het risico op botbreuken als je ouder wordt. Dit blijkt uit onderzoek van de University of Gothenburg onder meer dan 800 mannen. Hoe sterk je botten zijn, wordt al op jonge leeftijd bepaald. Hoe meer botmassa je kweekt als je jong bent, hoe kleiner de kans op gebroken botten als je ouder bent. Uit eerder onderzoek bleek dat vooral beweging voor en tijdens de puberteit de botten sterker maakt. Onderzoekers van de University of Gothenburg ontdekten dat ook bewegen als je begin twintig bent je botmassa verbetert. 833 Zweedse mannen werden onderzocht. Degenen die meer bewogen tussen hun 19 en 24e verbeterden de botdichtheid in hun heupen, lumbale wervelkolom, armen en en onderbenen. Proefpersonen die weinig bewogen hadden brozere botten.
Wetenschap & Onderzoek
Scientias.nl, april 2012 Lezen kunnen ze niet, maar bavianen kunnen echte woorden wel onderscheiden van woorden die nergens op slaan. Dat blijkt uit onderzoek. Wanneer wij woorden lezen, dan verwerken we daarmee ook informatie over de plaats van letters in een woord. Op basis daarvan achterhalen we de betekenis en de klank van het woord. Franse onderzoekers vroegen zich af of het mogelijk is om vast te stellen welke combinaties van letters juist of onjuist zijn, nog voordat we kennis van een taal hebben. Om dat te achterhalen, startten ze een experiment met bavianen (Papio papio).
Nano-lifters vallen kankercellen aan Onderzoekers hebben een nanodeeltje ontwikkeld dat voor het eerst een medicijn rechtstreeks in een kankercelkern kan brengen. Dit biedt nieuwe mogelijkheden voor een effectievere behandeling van kanker. De nanodeeltjes zijn kleine lifters. Ze worden aangetrokken door een eiwit op het celoppervlak. Het eiwit vervoert het deeltje vervolgens naar de celkern toe. Eenmaal daar aangekomen laat het deeltje het medicijn vrij. Doordat het medicijn in de celkern z’n werk kan doen, gaan de kankercellen dood. Dit effect bleek hetzelfde bij 12 verschillende soorten kankers.
Het nanodeeltje is ongeveer 25 nanometer groot. Ter vergelijking: de dikte van een menselijke haar is 80.000 nanometer. Het deeltje ziet eruit als een ster met vijf tot tien punten, om het oppervlak relatief groot te maken. Hierdoor past een vrij grote dosis van het medicijn op een nanoster. De benodigde dosis medicijnen is lager dan bij de huidige therapieën, waarbij vrije moleculen worden gebruikt. Het medicijn wordt hier immers veel gerichter afgegeven.
"Mannen die meer gingen sporten of veel bleven sporten, ontwikkelden ook grotere en
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
Baviaan herkent geschreven woorden
8
Na ongeveer anderhalve maand hadden de bavianen al heel wat nieuwe woorden geleerd en konden ze woorden die echt bestonden, steeds beter herkennen. In 75 procent van de gevallen konden ze correct vaststellen of een woord echt bestond of niet. Opvallend genoeg konden ze vaak ook woorden waar ze voor het eerst mee geconfronteerd werden terecht als bestaand of onbestaand woord aanwijzen. Het onderzoek wijst erop dat bavianen zonder dat ze een taal beheersen toch in staat zijn om patronen in een taal op te merken. Ze kunnen leren welke lettercombinaties kloppen en welke niet. En dat is heel interessant: deze vaardigheid is namelijk van cruciaal belang wanneer we lezen. Lezen is weer een heel complexe vaardigheid waar alleen wij mensen toe in staat zijn. Maar één van de vaardigheden die daaraan ten grondslag ligt, moeten we blijkbaar delen met primaten.
Nederlanders vinden Majorana-deeltje Scientias.nl, april 2012 Het deeltje is heel bijzonder: het is zelf zijn eigen antideeltje en is te vinden op de grens van materie en antimaterie. Al in de jaren dertig van de vorige eeuw voorspelde natuurkundige Ettore Majorana dat dit deeltje bestond. Het Majorana fermion vinden, was echter een hele klus. Maar nu, tientallen jaren later, is het onderzoekers aan de TU Delft gelukt. Nanowetenschapper Leo Kouwenhoven en
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
zijn collega’s doen hun werk nu in het blad Science uit de doeken. Waar hebben de onderzoekers het deeltje gevonden? Kouwenhoven en zijn collega’s zagen het aan het uiteinde van een nanodraadje. Dit extreem kleine nanodraadje – ontwikkeld door de TU Eindhoven – werd bedekt met een goudcontact en deels bedekt met een supergeleidend contact. We sturen een stroom elektronen langs de nanodraad, richting het Majorana fermion. Tegelijkertijd detecteren we een stroom elektronen die van het Majorana fermion vandaan komt.” En op de grens van materie en antimaterie vonden de onderzoekers dan het langgezochte deeltje. “De metingen aan het deeltje aan het uiteinde zijn niet anders te verklaren dan door de aanwezigheid van een paar Majorana’s,” legt Kouwenhoven in een persbericht van de TU Delft uit.
Het Majorana fermion kan leiden tot zeer krachtige computers: quantumcomputers. Dergelijke computers zijn nog sterker dan de sterkste supercomputers, maar zijn nog nooit gebouwd. Het Majorana fermion is een belangrijke bouwsteen voor deze computers en kan de komst van zo’n kwantumcomputer wel eens rap dichterbij brengen. Vandaar dat niet alleen Stichting FOM (Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie), maar ook Microsoft zeer geïnteresseerd is in de resultaten van deze studie en de onderzoekers financieel ondersteunde.
Eerste kwantumnetwerk is een feit Scientias.nl, april 2012 Wetenschappers zijn er voor het eerst in geslaagd om een eenvoudig kwantumnetwerk te maken. Een enorme doorbraak. Tegenwoordig gebruiken we om te communiceren al verschillende netwerken. Maar het bouwen van een netwerk waarbinnen kwantuminformatie wordt uitgewisseld, is een hele klus gebleken. Eén van de grote uitdagingen bij het creëren van zulke netwerken, is het maken van knooppunten die informatie kunnen ontvangen en versturen. En dat hobbeltje hebben onderzoekers van het Max Planck Institut für Quantenoptik nu genomen.
Deze ‘stations’ zijn atomen die kwantuminformatie met behulp van fotonen uitwisselen. De onderzoekers beschrijven het netwerk in het blad Nature.
Is er reden om de tandarts te vermijden? Nee, dat niet. Slechts acht van de 100.000 mensen krijgt een meningeoom. Het is dus een zeer zeldzame aandoening. Daarnaast werden mensen vroeger aan een hogere dosis röntgenstraling blootgesteld dan tegenwoordig.
Nieuw: een ‘levende’ robot voor in uw lijf Scientias.nl, maart 2012
Om informatie uit te kunnen wisselen tussen een atoom en foton, moet er een sterke interactie tussen deze twee plaatsvinden. Dat is onmogelijk wanneer een atoom zich in een vrije ruimte bevindt en dus moest deze ‘opgesloten’ worden. De onderzoekers stopten het atoom in een trilholte. Deze holte bestaat uit twee spiegels die dicht bij elkaar staan. Wanneer een atoom een foton wegstuurt dan kan dit proces met behulp van deze holte heel nauwkeurig worden gecontroleerd. Wanneer een foton op zijn bestemming – in de holte – aankomt dan wordt deze door toedoen van de spiegels duizenden malen gereflecteerd. Hierdoor wordt de interactie tussen het atoom en de foton als het ware versterkt en kan de atoom de foton zeer efficiënt in zich opnemen.
De robot gedraagt zich min of meer als een levend wezen en moet ooit het menselijk lichaam in om ziektes op te sporen. Het is de bedoeling dat de robot – die de naam Cyberplasm draagt – een elektronisch zenuwstelsel krijgt. Dat zou betekenen dat de robot in staat is om te ‘zien’ en te ‘ruiken’. De sensoren die de robot daarvoor nodig heeft, willen de wetenschappers uit cellen van zoogdieren halen. Ook moeten er kunstmatige spieren worden ontwikkeld die glucose als energiebron gebruiken. En dan komt Cyberplasm toch al aardig in de buurt van een levend wezen. En dat is precies de bedoeling. “Niets kan tippen aan de natuurlijke vaardigheid van een levend wezen om te zien en te ruiken en zo informatie te verzamelen over wat er gaande is,” stelt onderzoeker Daniel Frankel in een persbericht.
Grotere kans op hersentumor door röntgenfoto bij de tandarts Scientias.nl, april 2012 Amerikaanse wetenschappers beweren dat wanneer iemand in het verleden regelmatig een röntgenfoto liet maken bij de tandarts, dat de kans dan groter is dat diegene een goedaardige hersentumor krijgt. De wetenschappers van de Yale universiteit analyseerden gegevens van 1.433 patiënten met een meningeoom. Een meningeoom is een goedaardige tumor, die langzaam groeit en het zenuwweefsel verdringt. De wetenschappers maakten ook gebruik van een controlegroep, die bestond uit 1.350 kankervrije patiënten.
De wetenschappers werken nu aan een prototype Cyberplasm. De robot wordt in eerste instantie minder dan één centimeter lang. Toekomstige exemplaren kunnen nog veel kleiner worden: minder dan één millimeter lang. De robots kunnen in de toekomst in het menselijk lichaam worden gebracht om te kijken of er sprake is van ziektes of andere problemen. Naar verwachting kan de robot binnen vijf jaar gebruikt worden.
Brein blijkt heel geometrisch georganiseerd Scientias.nl, maart 2012
De onderzoekers hebben een heel eenvoudig kwantumnetwerk gebouwd dat bestaat uit twee ‘stations’ of ‘knooppunten’.
Uit het onderzoek komt naar voren dat mensen die in het verleden jaarlijks (of vaker) een röntgenopname lieten maken bij de tandarts een twee keer zo grote kans hebben om een goedaardige tumor te ontwikkelen.
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
9
Onze bedrading loopt niet diagonaal of met bochtjes, maar recht toe, recht aan. En dat is een stuk simpeler dan gedacht. Dat schrijven onderzoekers in het blad Science. Ze vergelijken ons brein met New York, waar straten ook geen bochtjes of
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
diagonalen kennen, maar enkel recht toe, recht aan lopen en elkaar met hoeken van negentig graden kruisen. “Ons brein is geen wirwar van draden,” concludeert onderzoeker Van Weedeen in een persbericht. “We ontdekten dat het brein bestaat uit parallel lopende en loodrechte vezels die elkaar op een overzichtelijke wijze kruisen. Het vinden van zo’n simpele organisatie in de voorhersenen van hogere dieren was totaal onverwacht.”
in de bloedbaan gebracht en komt het in het hele lichaam terecht. Omdat stoffen die kankercellen doden ook schadelijk zijn voor gezonde lichaamscellen, mag de toegediende dosis niet te hoog zijn.
Nanobol met docetaxel
Uit het onderzoek blijkt dat het brein heel geometrisch georganiseerd is. Het lijkt wel een weefsel. “Ik denk niet dat iemand had verwacht dat het brein zo’n overtuigend geometrisch patroon zou hebben,” stelt Wedeen. Maar ergens is het wel logisch. “Het oude beeld van het brein als een wirwar van duizenden niet met elkaar verbonden draden slaat vanuit een evolutionair oogpunt nergens op. Hoe kan natuurlijke selectie elk van deze draden efficiënter maken? De eenvoud van deze structuur is de reden dat het zich kan aanpassen aan de willekeurige geleidelijke veranderingen door evolutie.” Het is voor een eenvoudige structuur immers veel gemakkelijker om te veranderen en zich aan te passen. Niet alleen als het gaat om evolutionaire veranderingen, maar ook om veranderingen die ontstaan doordat we ons ontwikkelen of omdat ons brein beschadigd is geraakt.
‘Chemo’ effectiever met nanodeeltjes Wetenschap24.nl, april 2012 Nanodeeltjes kunnen gericht medicijnen tegen kanker afleveren in de tumor, waardoor een hogere dosering mogelijk is. Of het ook patienten geneest moet nog blijken.
Toediening met nanodeeltjes blijkt een tien keer hogere concentratie docetaxel in de tumor te veroorzaken, terwijl de patiënt er niet meer last van heeft dan normaal. De proefnemingen met muizen en apen zijn inmiddels afgerond. Bij de tests op mensen is ‘genezing’ geen doelstelling; het gaat officieel alleen om een controle of er geen onverwachte bijwerkingen optreden. Niettemin, bij sommige van de 17 patiënten, die met de conventionele therapieën uitbehandeld waren, slonk de omvang van tumoren, hoewel ze een lagere dosis dan normaal ontvingen.
Ongestoord rekenen de qubits Wetenschap24.nl, april 2012 Delftse kwantumcomputer kan zoeken in database van vier items. In Delft hebben ze het grote struikelblok voor de hypothetische quantumcomputer, storingen uit de omgeving, nu aardig onder de knie.
doet, is het manipuleren van enorme aantallen bits, de kleinste eenheden informatie. De Delftse groep gebruikt de spin (het quantum-equivalent van rotatie) van elektronen en atoomkernen als qubits. Bij meting van de spin van een elektron vind je altijd de waarde +½ of – ½, die je 0 of 1 kun laten betekenen. Het grote struikelblok voor de quantumcomputer is echter dat de qubits hun dubbelzinnigheid alleen behouden als hun waarde niet gemeten wordt. Maar wat geldt als een meting? Vrijwel elk contact met de omgeving, zelfs warmte is in quantummechanisch opzicht een meting. De Delftse groep publiceerde eerder een methode om elektron-qubits hun dubbelzinnigheid relatief lang te laten behouden.
Onderzoek op Plancklengte Wetenschap24.nl, maart 2012 Al ongeveer negentig jaar zijn natuurkundigen bezig om één theorie te maken die alles in het universum kan beschrijven. En al negentig jaar lang lukt dat niet. Twee theorieën worden op dit moment gebruikt om de natuur grofweg in tweeën te hakken. De kwantummechanica beschrijft het gedrag van kleine deeltjes terwijl de algemene relativiteit al het grote en de zwaartekracht beschrijft. Opgerolde dimensies in de superstring theory. Op de Planckschaal geldt een zogenaamde kwantumzwaartekrachtstheorie. Er zijn al diverse kwantum-zwaartekrachtkandidaten bedacht, de bekendste zijnde de snaartheorie en quantum-loop-theory, maar geen van dezen kan experimenteel bevestigd worden.
Er is weer een stap gezet op de lange weg naar de quantumcomputer: een slimme techniek om de uiterst labiele qubits te beschermen tegen storende invloeden uit de omgeving, terwijl ze toch van buitenaf leesen beschrijfbaar blijven.
Slimme nanodeeltjes zijn het wondermiddel van de toekomst, maar echte toepassingen zijn tot nu toe schaars. Voor het eerst zijn nu de slimme nanodeeltjes getest op mensen. Het gaat om bolletjes van circa 30 nanometer diameter die docetaxel bevatten, een stof die kankercellen doodt. Elk bolletje is aan de buitenkant bedekt met lange biologische moleculen, die aan hun uiteinden ‘haakjes’ hebben die zich specifiek hechten aan kankercellen. Bij normale chemotherapie wordt docetaxel
Een qubit is het quantum-equivalent van een gewone bit. Wat elke computer in essentie
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
10
We weten dus niet welke theorie klopt. Zonder experimentele toetsbaarheid is een theorie slechts een geloof en experimenten zijn dus tot nu toe absoluut onmogelijk gebleken. Een internationaal team van natuurkundigen publiceert in Nature Physics een idee voor een experiment dat wel degelijk het kaf van het koren kan scheiden bij de kwantumzwaartekrachttheorieën. En dat hield bijna St. Bonifatiuscollege, Utrecht
niemand voor mogelijk. De truc is dat ze meten aan een zwaar kwantummechanisch systeem. Samengesteld uit miljarden en miljarden atomen. Door de extra massa gaat de nauwkeurigheid en precisie enorm omhoog.
Print je eigen robot Wetenschap24.nl, april 2012
komeet rechtstreeks in waterdamp overgaat (sublimatie). Dat proces komt doorgaans op gang zodra de komeet de zon tot op ongeveer 450 miljoen kilometer is genaderd. Komeet Garradd produceerde echter al veel gas en stof voordat hij deze afstand bereikte. Dat wijst erop dat zijn activiteit door iets anders werd veroorzaakt dan door de sublimatie van bevroren water.
De resultaten van het experiment waarmee de halfwaarde tijd werd berkend wijken met wel 30 procent af van de gevestigde halfwaardetijd; 67 miljoen jaar in plaats van 104 miljoen jaar.
Het Massachusetts Institute for Technology (MIT) wil robotica naar de huiskamer brengen. Met een subsidie van tien miljoen dollar en vijf jaar de tijd lanceren ze een project waarbij robots naar eigen wens en op eigen initiatief in 3D uitgeprint kunnen worden. Het project heeft als doel het ontwerp en de productie van robots simpeler te maken. Nu kost het jaren en een hoop geld om een functionerende robot te maken, maar straks kan iedereen voor een klein bedrag binnen enkele uren zijn eigen robots printen. Democratische robotica dus.
Door een vooraf bepaalde lijst aan blauwdrukken wordt een robot volledig aanpasbaar aan de wensen van de klant. Je hoeft alleen maar naar de winkel te lopen, een lijstje met wensen door te geven en de 3D-printer gaat voor je aan het werk.
Zonnestelsel & Heelal Vertrekkende komeet stoot veel stof uit
De wetenschappers baseren dit op de halfwaardetijd van samarium. De halfwaardetijd geeft aan hoe lang het duurt voordat de helft van de atomen van een stof vervallen zijn tot een ander element. Voor rotsen en meteorieten wordt een isotoop van samarium gebruikt, die binnen 104 miljoen jaar voor de helft vervalt tot neodymium. Het is deze halfwaardetijd die volgens de onderzoekers niet klopt.
Vermoed wordt dat de vroege gasuitstoot werd veroorzaakt door de sublimatie van koolmonoxide of kooldioxide. Om daar zekerheid over te krijgen zal Garradd het komende jaar vaker door de Swift-satelliet worden bekeken. Overigens kan de komeet met een kleine telescoop tot begin mei ook gewoon vanuit elke Nederlandse achtertuin worden waargenomen.
Tijdlijn zonnestelsel klopt niet Wetenschap24.nl, april 2012 Bepaalde kosmische gebeurtenissen, zoals het stollen van de maan en de vorming van de mantel van de aarde, zijn veel later en sneller gebeurd dan eerst gedacht werd. Planeten van het zonnestelsel
Dit betekent dat er veel meer samarium-146 in het jonge zonnestelsel te vinden was dan tot nu toe bekend was. Een recent onderzoek naar een maansteen bevestigt de conclusie van de onderzoekers. Ze menen dan ook dat elk proces in het zonnestelsel dat gedateerd is aan de hand van samarium146 opnieuw bekeken zou moeten worden.
Eerste bewoonbare planeet vinden we binnenkort Scientias.nl, april 2012 Binnen twee jaar vinden we een planeet die zich binnen de Goldilocks zone bevindt. Dat voorspelt een NASA-wetenschapper. De Keplertelescoop ontdekt de ene na de andere exoplaneet. Tot op heden is er echter nog geen planeet ontdekt die zich met zekerheid in de Goldilocks zone, oftewel leefbare zone bevindt. Een planeet bevindt zich in de leefbare zone als er vloeibaar water op kan bestaan. Daarvoor is het noodzakelijk dat de planeet niet te ver van de ster vandaan staat. Maar de planeet mag ook niet te dicht bij de ster staan.
De geschiedenis van het zonnestelsel moet herzien worden. Dit schrijven een aantal onderzoekers in Science. Ze menen dat een aantal gebeurtenissen in ons zonnestelsel, zoals het stollen van de maan en de vorming van de mantel, miljoenen jaren later plaatsvonden dan gedacht.
nu.nl, april 2012 Waarnemingen met de NASA-satelliet Swift laten zien dat komeet Garradd, die eind vorig jaar een wijde bocht om de zon maakte en op weg terug is naar de buitengebieden van het zonnestelsel, opvallend veel stof uitstoot.
Tot op heden is zo’n planeet nog niet gevonden, maar nu Kepler de ene na de andere exoplaneet opspoort, kan zo’n vondst niet lang uitblijven, stelt Shawn Domagal-Goldman, een onderzoeker in dienst van NASA. “Ik denk dat Kepler binnen twee jaar een Goldilocks planeet ontdekt,” voorspelt hij. “We zijn dan in staat om naar een specifieke ster aan de nachthemel te wijzen en te zeggen: ‘Daar is het, een planeet waar leven mogelijk is’.”
De komeet is inmiddels de baan van de planeet Mars gepasseerd. Een komeet is een samenballing van bevroren gassen en stof. Steeds als zo’n ‘vuile sneeuwbal’ in de buurt van de zon komt, verliest hij veel gas en stof, met name doordat het bevroren water in de Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
11
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
Zo klinkt uw stem op Mars Scientias.nl, april 2012 Stel: u vertelt een verhaal op Mars, Titan of Venus. Hoe klinkt dat dan eigenlijk? Wetenschappers zochten het uit. Dankzij ruimtesondes hebben we een goed beeld van de meeste planeten en manen in ons zonnestelsel. Maar de geluiden daar? Dat blijft een raadsel. Onderzoekers van de universiteit van Southampton brengen daar nu verandering in. Met behulp van de fysica en wiskunde berekenden ze hoe geluiden op Venus, Mars en Saturnus’ maan Titan moeten klinken. In deze berekeningen hielden ze rekening met verschillende factoren die geluid beïnvloeden. Bijvoorbeeld de atmosfeer en de druk op een planeet. En dankzij die berekeningen weten we nu ongeveer hoe een gesprek op Venus zou klinken. “Op Venus is de toonhoogte van je stem veel lager,” vertelt onderzoeker Tim Leighton. “Dat komt doordat de dichte atmosfeer van de planeet ervoor zorgt dat de stembanden langzamer vibreren.”
Tegelijkertijd reist geluid in de atmosfeer van Venus sneller dan op aarde. “Wanneer we een stem op Venus horen dan denken we dat de spreker klein is, met een diepe basstem.” Voor wie zich daar geen voorstelling van kan maken, illustreert Leighton het graag. “Op Venus klinken mensen als smurfen met een basstem.”
Het zand begint ook als een hoopje. De zandkorrels communiceren met elkaar en binden zich aan elkaar. Maar alleen aan de zandkorrels die nodig zijn om het object te bouwen. Korrels die niet nodig zijn, vallen simpelweg af.
hebben daar alvast goed over nagedacht. Ze pleiten ervoor dat we pulsars gebruiken om onze positie en route te berekenen.
De zandkorrels vormen zo een vorm. Maar er komt natuurlijk een dag dat die vorm overbodig is geworden. Dan kunnen de zandkorrels elkaar gewoon weer loslaten. Het resultaat? Een hoopje zand dat zo weer een nieuwe vorm aan kan nemen. De onderzoekers hebben algoritmes ontwikkeld die het slimme zand werkelijkheid kunnen laten worden. En ze experimenteerden ook alvast met die algoritmes. Tijdens de experimenten gebruikten ze geen zand, maar wat grotere deeltjes: kubussen van één bij één centimeter groot. In de kubussen zitten microprocessoren en op vier zijden van de kubus bevinden zich magneten.
De kubussen worden rondom een door mensen gemaakte vorm opgesteld. Vervolgens gaan de kubussen met elkaar communiceren om vast te stellen welke kubussen zich aan de rand van het object bevinden. Zodra dat duidelijk is, krijgen kubussen een eindje verderop de opdracht om de vorm die de kubussen rondom het object vormen na te maken. Vervolgens vervallen de verbindingen tussen alle kubussen, behalve de kubussen die zich in de nagemaakte vorm bevinden. Het resultaat: twee precies dezelfde objecten.
Als een heel massieve ster (massiever dan onze zon) explodeert dan wordt het grootste deel van de ster vernietigd. Maar vaak blijft er een heel compact restant over dat we pulsar of neutronenster noemen. Deze sterren hebben een sterk magnetisch veld en zenden via de magnetische polen radiostraling uit. Tegelijkertijd draaien de sterren heel snel en elke keer als de magnetische pool van de ster tijdens zo’n draaiing op de aarde gericht is, zien we een stroom straling. De pulsar draait heel regelmatig en de signalen (de stroom straling) komen dus ook regelmatig vrij. Net zoals een klok regelmatig tikt. En dat is het uitgangspunt voor de studie van Becker en zijn collega’s. Door de aankomsttijden van de stroom straling te bepalen en te vergelijken met de aankomsttijd van deze stroom straling op de eindbestemming, kan een ruimtevaartuig bepalen waar deze zich bevindt en waar deze heen moet. En dat zeer nauwkeurig: tot op enkele kilometers.
Met een half glas brandstof naar de maan Scientias.nl, maart 2012
Pulsars: de wegwijsborden van de toekomst? Scientias.nl, april 2012
Slim zand kan zichzelf beeldhouwen Scientias.nl, april 2012 Wetenschappers van MIT werken aan ‘slim zand’ dat zelfstandig de meest complexe vormen aan kan nemen. Het doet een beetje denken aan robots die zichzelf bouwen. Toch is dit heel anders. Robots pakken er materialen bij en maken daar een robot van. Het ‘slimme zand’ doet dat niet. De aanpak van het zand is beter te vergelijken met die van een beeldhouwer. Deze hakt stukken die hij niet nodig heeft weg. Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
Waar zijn we en waar gaan we heen? Pulsars kunnen astronauten tijdens interstellaire reizen aan antwoorden helpen. Dat stellen onderzoekers van het Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics voor. Ze presenteerden hun idee onlangs tijdens de RAS / AG National Astronomy Meeting in Manchester. Hier op aarde laten we ons leiden door de TomTom. In de ruimte zijn sterren, planeten en sterrenstelsels onze herkenningspunten. Maar hoe moet dat als we straks op interstellaire reizen gaan? Onderzoeker Werner Becker en zijn onderzoeksteam
12
Als het aan wetenschappers ligt, hebben satellieten in de toekomst maar enkele druppels brandstof nodig om ver te komen. Wetenschappers van de École Polytechnique Fédérale de Lausanne hebben in samenwerking met onder meer het Nederlandse TNO een bijzonder compacte motor ontwikkeld. De motor stelt kleine satellieten in staat om met heel weinig brandstof heel ver te reizen. En daardoor worden de verkenningstochten van de satellieten een stuk goedkoper. De onderzoekers hebben reeds een prototype van de motor vervaardigd. Dit prototype weegt slechts 200 gram en dan is de motor al gevuld met brandstof.
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
Wat de nieuwe motor die daartoe wordt aangewend zo bijzonder maakt, is dat deze piepklein is en ook nog eens heel weinig brandstof nodig heeft. Hoe kan dat? De motor verbrandt geen brandstof. In de motor zit een vloeistof die bestaat uit elektrisch geladen moleculen (ionen). De ionen worden uit de vloeistof gehaald en dan met behulp van een elektrisch veld uitgestoten. En met die beweging wordt de satelliet als het ware voortgeduwd. Wanneer een satelliet met deze motor in een baan om de maan moet belanden dan doet deze daar zes maanden over. En in die zes maanden verbruikt de satelliet dan slechts 100 milliliter brandstof.
Uitdijing heelal Astronieuws.nl, april 2012 Kosmische ‘luchtspiegelingen’ bevestigen dat heelal versneld uitdijt. Een internationaal team van wetenschappers heeft nog eens bevestigd dat de uitdijing van het heelal aan het versnellen is. Dat blijkt uit een grote inventarisatie van quasars - de extreem heldere kernen van verre sterrenstelsels. Bij het onderzoek is gekeken naar een specifieke categorie van deze objecten: quasars die door het zogeheten zwaartekrachtslenseffect meervoudig zijn afgebeeld. Dit effect is het gevolg van de zwaartekrachtswerking van een zwaar voorgrondobject - een sterrenstelsel of cluster van sterrenstelsels - dat het licht van alles wat er recht achter staat afbuigt. De eerste van deze kosmische ‘luchtspiegelingen’ werd in 1979 ontdekt, en sindsdien waren al meer dan honderd ‘gelensde’ quasars opgespoord.
Dankzij het nieuwe onderzoek, waarbij nauwkeurig is gekeken naar 100.000 quasaropnamen van de Sloan Digital Sky Survey, zijn daar nog eens vijftig exemplaren bij gekomen. Uit het percentage quasars dat lenseffecten vertoont, kan de uitdijingssnelheid van het heelal worden afgeleid. Bij een versnellende uitdijing neemt de afstand tot elke quasar namelijk sneller toe, en dat vergroot de kans dat een quasar gelensd wordt afgebeeld. Het waargenomen percentage van 0,05 procent is in overeenstemming met de uitkomsten van Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
berekeningen die uitgaan van een versnellende uitdijing. De oorzaak van deze versnelling wordt, bij gebrek aan beter, ‘donkere energie’ genoemd. Maar wat dat precies is, weet eigenlijk niemand.
Poollicht waargenomen bij verre planeet Uranus Nu.nl, april 2012 Wetenschappers hebben voor het eerst in lange tijd weer poollicht kunnen waarnemen bij de verre ijsplaneet Uranus. De ‘lichtshow’ op de planeet is vastgelegd met de Hubble-ruimtetelescoop. Eerder was het poollicht van Uranus alleen waargenomen door de ruimtesonde Voyager 2, die in 1986 langs de planeet raasde. Het ontstaat waar de zonnedeeltjes door magnetische veldlijnen de atmosfeer boven de magnetische polen in worden geleid. Over het poollicht van de aarde, Jupiter en Saturnus is vrij veel bekend, maar de magnetosfeer van Uranus is nog vrijwel onbekend terrein.
DNA, Stamcellen & Klonen Proces DNA-reparatie verder ontrafeld Nu.nl, 4 mei 2012 Wanneer ons genetisch materiaal beschadigd raakt, lukt het ons lichaam meestal om de schade te herstellen. In dat herstelproces gaat het kapotte stukje DNA eerst op zoek naar eenzelfde stukje dat nog intact is. Die ontdekking publiceren nanowetenschappers van de TU Delft onder leiding van Cees Dekker in de nieuwste editie van Molecular Cell. Het DNA in onze cellen kan op verschillende manieren beschadigd raken. Door UVstraling of sigarettenrook bijvoorbeeld, maar ook gewoon door zuurstof. Meestal is de schade klein, maar het komt ook wel eens voor dat de strengen van het DNA helemaal doormidden breken, vergelijkbaar met een volledige botbreuk. Gebroken DNA kan niet meer goed afgelezen worden waardoor de cel van slag raakt. Er kan dan ook kanker ontstaan, omdat er verkeerde signalen afgegeven worden die ongeremde celvermenigvuldiging veroorzaken.
Het onderzoek ervan wordt bemoeilijkt doordat de planeet 4 miljard kilometer van de aarde verwijderd is, en doordat Uranus vrijwel op zijn kant ‘ligt’ en zijn magnetische as ook nog eens zeer schuin op de rotatie-as staat. Het recent waargenomen poollicht verschilt niet alleen sterk van dat van de aarde, maar ook van het poollicht dat ruim 26 jaar geleden bij Uranus te zien was. De wetenschappers denken dat dit het gevolg is van de compleet verschillende oriëntatie van het magnetische veld van de planeet ten opzichte van de zon. Destijds stond de magnetische as van de planeet steeds schuin op de richting waaruit de zonnewind kwam, waardoor de situatie vergelijkbaar was met die op aarde. Nu is de situatie echter zo dat de rotatie-as van de planeet vrijwel haaks op de stroom zonnedeeltjes staat, waardoor elk van zijn magnetische polen elke dag maar eventjes in de richting van de zon wijst.
Gelukkig beschikt het lichaam over gereedschappen, eiwitten, om deze schade te herstellen. De Delftse onderzoekers ontrafelden de werking van deze gereedschapeiwitten. Ze vormen een vezelstructuur om het afgebroken stukje DNA heen.
Vervolgens zoekt het gereedschap naar een stukje intact DNA met hetzelfde stukje code, om af te kijken hoe het de schade kan herstellen. Dat lijkt eenvoudig, maar iedere cel bevat een code die bestaat uit drie miljard bouwstenen. De Delftenaren bouwden een ingenieus apparaat om het proces op moleculair niveau te bestuderen. Het bestaat uit een magnetische pincet van enkele micrometers
13
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
groot (een tiende van de dikte van een haar) en een laser, die de opgerolde DNAmoleculen iets uitrolde. Daarmee konden ze zowel het DNA als het gereedschapseiwit manipuleren.
DNA-test ontwikkeld tegen visfraude
vergelijken met de plastic uiteinden van schoenveters. Bij het kopiëren van het DNA tijdens celdeling worden de telomeren steeds korter, waardoor er een limiet zit aan het aantal keer dat een cel kan delen. Roken, vetzucht, en stress verkorten de telomeren ook en zorgen daarmee voor een versnelde veroudering van het lichaam.
Nu.nl, april 2012 Wetenschappers hebben een DNA-test ontwikkeld waarmee de geografische herkomst van commerciële zeevis kan worden vastgesteld. De methode kan worden ingezet in de strijd tegen illegale vangsten, die wereldwijd de visbestanden bedreigen. De techniek is vooralsnog ontwikkeld voor vier soorten, in het kader van een Europese campagne tegen visfraude. De soorten zijn Atlantische kabeljauw en haring, tong en de Europese heek. Volgens de onderzoekers kan de methode gemakkelijk worden uitgebreid naar andere soorten en gebieden. De methode is gebaseerd op het gegeven dat vissen uit een bepaald gebied een unieke geografische code hebben, zoals haring uit de Noordzee of kabeljauw uit de Oostzee.
Bij bijna de helft (47 procent) van alle ruim 63.000 sporen die ooit in de databank zijn opgenomen, is inmiddels een mogelijke verdachte gevonden. In één op de 10 gevallen ging het om een koppeling met een ernstig misdrijf als moord of verkrachting. Veel oude sporen zijn in 2011 gekoppeld aan materiaal dat bij veelplegers is afgenomen. Het komt erop neer dat nu ongeveer 100 keer per week een match wordt gevonden, tegen wekelijks 67 in 2010. Behalve sporen zijn ruim 130.000 profielen van personen opgenomen.
'Sporten en koffie veranderen DNA' Nu.nl, 7 maart 2012
Nu blijkt dat ook het in aanraking komen met geweld leidt tot kortere telomeren en dus versnelde veroudering. De onderzoekers volgden 1100 Britse tweelingen die in de jaren ‘90 waren geboren. Ze tapten over de jaren heen bloedmonsters af en hielden middels interviews bij of de kinderen in aanraking kwamen met bijvoorbeeld huiselijk geweld of dat ze onderwerp waren van pesterijen op school.
DNA-bank levert steeds meer matches op
Het DNA van spieren wordt op dezelfde manier aangepast tijdens het sporten en het drinken van koffie Het idee dat DNA statisch is en niet meer verandert tijdens het leven is al 10 jaar van tafel. Destijds bleek dat het lichaam na de geboorte de activiteit van genen kon veranderen door zogenaamde methylgroepen aan het DNA te hangen of er af te halen. Dit fenomeen werd epigenetica gedoopt. Daarmee kan het lichaam genetische informatie reprogrammeren om beter om te kunnen gaan met de aanwezige omstandigheden.
Nu.nl, 12 april 2012
Door DNA-analyse in een laboratorium kan met een accuratesse van 93 tot 100 procent worden achterhaald waar de vis vandaan komt, zelfs als die al is gekookt of verwerkt. Met de uitslag van de analyse in de hand kunnen visserij-inspecteurs vaststellen of de op het label vermelde vissoort en de geografische herkomst klopt.
Geweld laat sporen achter in DNA
De landelijke DNA-databank kende vorig jaar veel meer 'matches' dan in 2010. Dat komt doordat sinds vorig jaar ook veelplegers in de databank worden opgenomen. Vorig jaar waren er 50 procent meer matches dan in 2010 tussen sporen die op een plaats delict werden gevonden en DNAmateriaal van mensen die al in de databank zitten. Dat blijkt uit het jaarverslag van de databank, dat donderdag openbaar is gemaakt. De DNA-databank voor strafzaken, die dit jaar 15 jaar operationeel is, is ondergebracht bij het Nederlands Forensisch Instituut (NFI).
Nu.nl, 24 april 2012 Het DNA van kinderen die in aanraking zijn gekomen met geweld, vertoont sporen van veroudering. Dat schrijven Amerikaanse onderzoekers van de Duke Universiteit in Durham deze week in Molecular Psychiatry.
Het bleek dat het aantal methylgroepen aan het DNA in de spieren aanzienlijk verminderde door de beweging. Volgens de wetenschappers maakt de spier zich door de veranderingen klaar voor activiteit en versterking. Verrassend genoeg bleek het drinken van koffie dezelfde veranderingen te initiëren. De cafeïne in de koffie blijkt een zelfde spieractiverende werking te hebben als echte beweging, zo stellen de onderzoekers.
Ze keken specifiek naar de telomeren. Dat zijn speciale stukjes DNA die aan het uiteinde van chromosomen zitten om te voorkomen dat ze rafelen. Hun functie is te
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
De Zweedse onderzoekers ontdekten dat zelfs kleinschalige activiteiten zulke veranderingen kunnen initiëren. Zij lieten inactieve mannen en vrouwen voor korte tijd sporten, en onderzochten de methylering van het DNA.
14
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
DNA-analyse maakt tellen waterdieren overbodig Nu.nl, 13 december 2011 Biologen hoeven voortaan geen dieren meer te tellen om een beeld te krijgen van de biodiversiteit van zoetwatermeren. Analyse van DNA-sporen in één glas water uit het meer voldoet. De methode is bruikbaar voor het monitoren van zeldzame en bedreigde diersoorten. Tot nu toe vindt die nog altijd voornamelijk plaats op basis van tellingen, een erg arbeidsintentief en moeilijk karwei, zeker in het geval van schuwe of diep onder water levende dieren. De nieuwe methode is gebaseerd op het verzamelen en bestuderen van DNA uit omgevingssamples, metagenomics genoemd. In het water uit zoetwatermeren zitten niet alleen miljoenen microorganismen, maar drijven ook resten afkomstig van grotere dieren. Dit kunnen uitwerpselen zijn, maar ook huid of haar.
Deze resten raken zo verspreid door het water, dat ze in ieder willekeurig monster te vinden zijn. Ze bevatten DNA dat informatie over de oorspronkelijke eigenaar bevat. De Denen bestudeerden honderd Europese meren en zoetwaterstromen door zowel dieren te tellen als de DNA-analyse uit te voeren. Ze vonden een verband tussen de hoeveelheid aanwezig DNA in het watermonster en het aantal aanwezige dieren van de soort, waardoor de methode ook bruikbaar is voor het schatten van de populatiedichtheid.
Wetenschap dichterbij maken embryonale stamcellen Nu.nl, 15 augustus 2011 Onderzoekers van het Erasmus MC hebben ontdekt dat het eiwit 'Wnt' essentieel is voor de unieke eigenschappen van embryonale stamcellen, namelijk dat ze kunnen uitgroeien tot elk celtype van het lichaam.
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
In het laboratorium kunnen wetenschappers verschillende typen lichaamscellen laten ontstaan. In de toekomst moeten de embryonale stamcellen ook geschikt zijn voor transplantatie in patiënten met degeneratieve ziekten zoals de ziekte van Parkinson, of met bepaalde typen kanker zoals leukemie.
daaromheen, zouden ze er eenvoudig met een naald eruit gehaald kunnen worden.
Tot nog toe was onbekend hoe embryonale stamcellen het vermogen behouden om tot alle celtypen te kunnen uitgroeien. Derk ten Berge, stamcelbioloog bij het Erasmus MC, leidt het onderzoek. Gelukkig is dit een handeling die oogchirurgen vaak uitvoeren. Het grote voordeel is vooral dat het een veel kleinere ingreep is dan het bereiken van de andere plekken waar we stamcellen vandaan kunnen halen, zoals beenmerg. De cellen lijken multipotent, wat wil zeggen dat ze nog meerdere celtypen kunnen worden. Of alle bestaande typen mogelijk zijn weten de onderzoekers nog niet. Ten Berge: "Embryonale stamcellen hebben de unieke eigenschap dat ze alle cellen van het lichaam kunnen vormen. Het is echter moeilijk ze deze eigenschap te laten behouden. Stamcellen hebben namelijk een sterke neiging om zich te veranderen in meer gespecialiseerde lichaamscellen. Deze verandering gaat in kleine stapjes, maar is een onomkeerbaar proces. "Bij elke stap gaat de cel meer lijken op zijn uiteindelijke celtype, en verliest een beetje van zijn vermogen om andere celtypen te vormen. We hebben nu ontdekt dat het eiwit Wnt voorkomt dat een embryonale stamcel de eerste stap zet in het veranderingsproces, waardoor de stamcel het vermogen om in alle cellen te veranderen behoudt."
'Blinden zien na stamcelwonder' Nu.nl, 24 januari 2012 Bij twee vrijwel blinde mensen zijn aanwijzingen gevonden dat ze beter zien na een experimentele operatie waarbij stamcellen zijn geplaatst afkomstig van een menselijk embryo. De omstreden transplantatie van stamcellen naar het beschadigde netvlies heeft volgens Amerikaanse wetenschappers tot verbetering geleid bij twee oudere vrijwilligers met oogziekten die als ongeneeslijk en officieel blind te boek stonden.
Ook oog beschikt over stamcellen Nu.nl, 6 januari 2012 Amerikaanse onderzoekers hebben stamcellen ontdekt in de achterzijde van onze ogen. De cellen lijken vrij eenvoudig te oogsten voor toepassing in je eigen lichaam. De cellen werden gevonden in een pigmentlaag achter in het oog, en hebben onder de juiste omstandigheden buiten het lichaam actief gedeeld. Cell publiceert dat op vrijdag. De wetenschappers haalden de tot nu toe gevonden oogstamcellen allemaal uit net gestorven mensen, maar benadrukken dat levende patiënten er ook over beschikken.
Het Britse dagblad The Independent berichtte dinsdag over een 'stamcelwonder'. Een derde vrijwilliger is een Brit die vorige week pas stamcellen 'kreeg'. De eerste twee zijn Amerikanen die vorig jaar aan één oog de behandeling ondergingen. Die blijkt geen bijwerkingen te hebben en wel een iets beter zicht op te leveren. Onderzoekers spreken van een doorbraak.
Omdat de cellen niet alleen in de pigmentlaag zitten maar ook in de vloeistof 15
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
'Speciale stamcellen in eierstokken'
instituut dat de dode Knut vorig jaar onderzocht.
Menselijke stamcel geneest muis
Nu.nl, 27 februari 2012
Nu.nl, 4 juni 2008
Zestig jaar lang hebben artsen gedacht dat vrouwen werden geboren met een eindig aantal eicellen. Wetenschappers van Harvard trekken dit dogma nu in twijfel. Zij hebben in de eierstokken van jonge vrouwen stamcellen aangetroffen die in staat zijn nieuwe eicellen te produceren.
Met behulp van menselijke stamcellen hebben Amerikaanse onderzoekers muizen van een dodelijke zenuwziekte afgeholpen. Menselijke stamcellen zijn in de hersenen van de diertjes geplaatst.
Als de bevindingen van de onderzoekers bevestigd worden, dan wordt het in de toekomst mogelijk om van deze stamcellen gebruik te maken om onvruchtbaarheid als gevolg van ziektes of ouderdom te behandelen. "Onze huidige visie op de veroudering van eierstokken is niet compleet. Er is meer aan de hand dan simpelweg een vaste voorraad eicellen die langzaam maar zeker uitgeput raakt", aldus hoofdonderzoeker Jonathan Tilly.
IJsbeertje Knut werd in 2006 wereldberoemd nadat het was verstoten door zijn moeder. Dierenverzorger Thomas Dörflein bracht het toen nog donzige en hagelwitte ijsbeertje groot met de fles
Die kregen vervolgens een beschermend omhulsel rond de zenuwvezels en de fatale zenuwziekte is daardoor op zijn retour. Een deel van de muizen is al volledig genezen, aldus onderzoekers in de laatste editie van het vaktijdschrift Cell Stem Cell. Zij hopen dat hun onderzoek bijdraagt aan de succesvolle behandeling van zenuwaandoeningen bij mensen.
Onderzoekers kweken maagweefsel uit stamcel Nu.nl, 18 januari 2010 Onderzoekers van het Hubrecht Instituut en het Universitair Medisch Centrum Utrecht hebben stamcellen ontdekt die in een laboratorium kunnen uitgroeien tot een maagachtige structuur.
Tilly maakt al lange tijd jacht op deze stamcellen en heeft hierover geschreven in een aantal controversiële studies. Het eerdere werk van Tilly stuitte op veel scepsis en onafhankelijke onderzoekers roepen dan ook op tot voorzichtigheid. De volgende, belangrijke stap is het onderzoek van Tilly te laten uitvoeren door andere laboratoria, zodat die de onderzoeksresultaten kunnen controleren, de zogeheten peer-review.
De vondst brengt de mogelijkheid om beschadigd maagweefsel te vervangen door in een lab gekweekt weefsel een stap dichterbij.
Een van de meest voorkomende ziekten die bij mensen te maken heeft met de omhulsels van zenuwvezels is de slopende ziekte multiple sclerose (MS).
Dat maakte het UMC Utrecht maandag bekend. De onderzoekers wisten de stamcellen op te sporen die er verantwoordelijk voor zijn dat de maagwand zichzelf voortdurend vernieuwt.
Synthetisch DNA in opmars
Zij slaagden erin die cellen te doen uitgroeien tot een 'mini-maag', die maandenlang in stand bleef en eigenschappen bezat die een volwassen maag ook heeft.
Synthetisch DNA is niet nieuw. Wetenschappers werken al jaren aan zelfgemaakte polymeren met eigenschappen van DNA.
Wetenschapper wil Knut klonen Nu.nl, 20 maart 2012 De Amerikaanse wetenschapper Mark Westhusin werkt aan de 'wederopstanding' van Knut: Hij wil de beroemde ijsbeer klonen.
Genetisch materiaal van Knut is ook nog voorhanden: dat ligt opgeslagen in het
De experimenten zijn uitgevoerd met stamcellen van muizen, maar de resultaten zijn volgens de wetenschappers ook van toepassing op mensen omdat de betrokken eiwitten en cellen volledig vergelijkbaar zijn. Het lukte de onderzoekers eerder al op vergelijkbare wijze darmweefsel in een laboratorium te kweken
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
16
Dit heeft de krant Berliner Kurier dinsdag gemeld. Knut overleed een jaar geleden in de dierentuin van Berlijn, maar leeft voort in de harten van veel Duitsers.
Wetenschap24.nl, 2012
Er zijn weinig natuurlijke stoffen die informatie kunnen opslaan. Laat staan dat ze die informatie kunnen doorgeven. DNA (Desoxyribonucleïnezuur) en RNA (Ribonucleïnezuur) zijn daarin de enigen, al honderden miljoenen jaren lang. Sinds enkele jaren experimenteren wetenschappers met het bouwen van nieuwe moleculen die dit ook kunnen. En dat lukt eigenlijk best goed. Er zijn inmiddels verschillende soorten ‘synthetisch DNA’, en we komen steeds een stapje dichter bij een volledig functionerend synthetisch genoom. Maar wat hebben we daar eigenlijk aan? Is het niet gevaarlijk? Philipp Holliger, onderzoeker aan universiteit van Cambridge, laat in een Science Podcast weten dat ze nieuwe eiwitten hebben ontwikkeld die synthetisch DNA in natuurlijk DNA kunnen omzetten en andersom. Dat is een essentieel proces voor het kopiëren van genetisch
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
materiaal. Ook is het synthetisch DNA dat ze gebruiken onderhevig aan evolutie; zwakkere strengen vallen af terwijl de sterkeren overleven. Dit onderzoek draagt volgens Holliger bij aan het begrijpen en ontwikkelen van informatieopslag in biologische materialen. In de toekomst kan dit een hoop betekenen voor biotechnologie, zegt hij.
Synthetisch DNA krijgt steeds meer eigenschappen van gewoon DNA.
De code van DNA lijkt een beetje op computercode. In plaats van enen en nullen heeft DNA vier bouwstenen: A, T, G en C. Om te begrijpen wat synthetisch DNA kan en hoe het werkt, is een korte introductie in de wereld van DNA en genen wel handig. In elke cel van ons lichaam zit DNA. Het is opgedeeld in 23 chromosomen, elk chromosoom bestaat uit een enorm lang DNA-molecuul dat heel strak opgerold is. Dat molecuul bevat genen, die al onze genetische informatie bevatten. Net zoals een harde schijf van een computer. Maar waar een computer met twee bouwstenen (1 en 0) werkt, heeft DNA er vier: A, T, G en C. Die bouwstenen heten nucleotiden. Wanneer je een hoop van die nucleotiden achter elkaar zet krijg je een code, bijvoorbeeld GCCTTAAG. Een gen kan je een beetje vergelijken met een computerbestand: een afbeelding of mp3’tje bevat specifieke informatie en bestaat uit een code van eentjes en nulletjes. Een gen bevat ook specifieke informatie maar bestaat uit een code van nucleotiden (A, T, G en C).
De nucleotiden zitten niet alleen aan hun buurman vast, maar zijn gepaard met de nucleotide tegenover hen.
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
DNA heeft een bijzondere vorm, de dubbele helix. Elke nucleotide is niet alleen in de lange rij bouwstenen verbonden aan zijn buurman, maar zit ook verbonden aan een nucleotide tegenover hem. A bindt altijd aan T en C bindt altijd aan G. Zo krijg je dus twee strengen DNA tegenover elkaar, die samen de bekende dubbele helix vormen. Om het DNA te kunnen kopiëren of af te kunnen lezen moeten eiwitten eerst die twee strengen van elkaar afhalen, vervolgens kunnen andere eiwitten de nucleotiden één voor één aflezen. Nu komen we bij de essentie van het synthetisch DNA, dat ook wel XNA wordt genoemd. Dat bestaat namelijk niet uit A, T, G en C, maar uit andere letters. Dat zou hetzelfde zijn als wanneer een computerbestand ineens uit achten en negens bestaat. Een computer kan dat natuurlijk helemaal niet lezen. Een cel, die met bepaalde eiwitten de code van het DNA kan lezen, kan de code van XNA dus ook niet lezen. Op die manier kan het XNA in een cel lekker zijn eigen gang gaan en heeft het geen last van eiwitten die zich er mee bemoeien. Maar wat is er nu zo bijzonder aan dit onderzoek? De wetenschappers hebben eiwitten gemaakt die het DNA kunnen aflezen en op basis daarvan XNA maken, en andere eiwitten die precies het omgekeerde doen. Het zijn dus een soort vertaaleiwitten. Alsof je een computerprogramma hebt die de achten en negens van het computerpbestand hierboven om kan zetten naar leesbare enen en nullen. Op die manier zijn we er straks misschien toe in staat om een zogenaamd orthogonaal genoom te maken: een genoom van zowel XNA als DNA, waarbij het XNA genen heeft die nieuwe functies hebben. Die kunnen dan onafhankelijk van de eigen functies (die natuurlijk worden gecodeerd met DNA) worden uitgevoerd. Geeft dat dan geen reden tot paniek? Synthetisch DNA heeft net als bepaalde virussen en kernenergie ‘dual-use’. Dat wil zeggen dat het voor zowel onschuldige als kwade praktijken kan worden gebruikt. Tot nu toe wordt XNA alleen nog maar in onderzoekslaboratoria gebruikt en is er nog geen enkele reden het op de commerciële markt te brengen. De medische wereld maakt inmiddels al gebruik van losse XNAnucleotiden. Ze zorgen er voor dat virussen en kankercellen zich niet kunnen verspreiden. De wetenschappelijke toepassingen zijn eveneens schaars. XNA wordt als hulpmiddel ingezet om bepaalde processen in de cel te begrijpen en te kijken naar het ontstaan van het leven. Voor ons, de niet-wetenschappers, heeft XNA nog geen nut. Het zal nog wel tientallen jaren duren voordat de wetenschap zo ver is.
17
Drugsleveranciers van DNA Wetenschap24.nl, 2012 Het medicijnafleverende nanobotje van DNA. Op de achtergrond de dichte versie, op de voorgrond is het apparaatje opengeklapt, zoals gebeurt wanneer het de juiste eiwitten tegenkomt aan de buitenkant van een cel. Het selectief afleveren van medicijnen aan alleen bepaalde cellen in je lichaam is weer een stapje dichterbij, dankzij minuscule nano-apparaatjes gemaakt van DNA. Moleculair biologen doen de laatste jaren graag aan origami. Maar dan niet van ‘t soort met vrolijk gekleurde velletjes papier; ze maken steeds geavanceerdere driedimensionale structuren met behulp van strengen DNA. En dat is niet zomaar spielerei. De DNA-structuren op nanoschaal hebben allerlei mogelijke nuttige toepassingen, zoals deze week bijvoorbeeld valt te lezen in Science.
Drie wetenschappers van Harvard hebben een nano-robotje van DNA gemaakt, dat heel selectief medicijnen kan afleveren aan bepaalde cellen. Bijvoorbeeld kankercellen. Het minuscule DNA-apparaatje, van 35 bij 35 bij 45 nanometer, is hexagonaal van vorm en hol. Aan de onderkant bevat het een soort scharnieren, en aan de bovenkant zit op twee plekken een soort moleculair slot. Het vernuftige van het nanobotje zit hem in die sloten: ze kunnen zo ontworpen worden dat ze alleen open gaan als ze specifieke eiwitten aan de buitenkant van een cel tegenkomen. Zo’n eiwit moet letterlijk als een soort sleutel in het moleculaire slot passen. Zodra de sloten opengaan, springt het DNA-buisje open, en komen de medicijndeeltjes die erin zaten vrij. Shawn Douglas en zijn team hebben ook al, in hun laboratorium, bewezen dat dit werkt. Met meerdere proeven. Zo stopten ze fluorescente deeltjes in de nanobotjes, die inderdaad alleen vrijkwamen als de DNAapparaatjes in een petrischaaltje de juiste cellen tegenkwamen. Douglas maakte bijvoorbeeld DNA-buisjes die alleen opensprongen als ze een eiwit tegenkwamen dat voorkomt aan de buitenkant van kankercellen van leukemiepatienten. Na de proeven met fluorescente deeltjes, probeerde het team ook uit wat er gebeurde
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
als ze een kankermedicijn in de nanobotjes stopten. Dit medicijn bleek, opnieuw in een petrischaaltje, inderdaad slectief vrij te komen in de buurt van de kankercellen. Het soort onderzoek dat de Amerikaanse moleculair biologen doen, staat nog redelijk in de kinderschoenen. Het is nog niet te zeggen of dit soort medicijnleveranciers van DNA hun werk ook goed kunnen doen in een levend organisme. Maar deze nieuwe resultaten zijn wel erg veelbelovend. Wie in de toekomst kanker krijgt, hoeft mogelijk dus niet zijn of haar hele lichaam bloot te stellen aan ziekmakende chemotherapie. Een legertje nano-robotjes levert de medicijnen dan misschien keurig netjes alleen af bij de kankercellen zelf.
Verander je DNA op de hometrainer Wetenschap24.nl, 2012 Zijn je genen je lot? Niets daarvan. Een stukje joggen of fietsen is al genoeg om genen in je spieren aan- of uit te zetten. Bij veel mensen bestaat het beeld dat alles vastligt in je DNA: ‘ik kan er niets aan doen, het zit in mijn genen!’ Dat beeld wordt nog eens versterkt doordat er bijna dagelijks een nieuw gen-voor-dit of een gen-voor-dat wordt gevonden. Maar je genen zijn allerminst je lot. Het wordt steeds duidelijker dat dieet, gedrag en levensstijl van invloed zijn op je erfelijk materiaal. Goed, je genen zelf verander je er niet mee, maar of ze hun werk kunnen doen, dat hangt mede van je gedrag af. Nieuw onderzoek laat zien hoe ongelofelijk snel dat effect kan optreden: proefpersonen die een stukje gingen fietsen, beïnvloedden binnen een aantal minuten al de werking van hun genen, schrijven onderzoekers in Cell Metabolism. Genen kunnen namelijk aan en uit worden gezet. Chemische stoffen kunnen zich als een soort dopje binden aan genen, die daardoor hun werk niet meer kunnen doen. Dat proces heet DNA-methylering – omdat het methylgroepen zijn die zich aan het DNA binden – en treedt bijna onmiddellijk in werking als je je inspant. Specifieke genen in je spieren verliezen dan hun ‘methyldopjes’. Dat leidt ertoe dat je spieren meteen hun werk kunnen doen: ze nemen dan meer zuurstof op en groeien sneller. Om te achterhalen wat nu precies dat proces in werking stelt, lieten de Zweedse wetenschappers een aantal losse muizenspieren samentrekken in een petrischaaltje, door er een elektrische stroom doorheen te sturen. Dat leidde tot een vergelijkbaar verlies van de methylgroepen. Het is dus waarschijnlijk de samentrekking van de spier die de genen activeert. Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
mogelijk specialiseren. Ze zijn dan geen stamcellen meer zijn en we kunnen ze niet meer gebruiken. Ook al heb je dus stamcellen, lang bewaren gaat niet.
DNA met methylgroep.
Koffie net zo goed? Opmerkelijk is dat het toedienen van cafeïne aan de spieren tot ongeveer dezelfde reactie leidde. Dat betekent natuurlijk niet dat je enorme sloten koffie achterover moet gaan gieten om je conditie te verbeteren; zowel koffie als lichamelijke inspanning hebben veel meer effecten dan alleen het aan- en uitzetten van genen. Maar misschien zijn sporters die de dag beginnen met een kopje koffie nog niet zo slecht bezig.
Slapende genen in stamcellen Wetenschap24.nl, 2012 Onderzoek naar stamcellen is ‘hot’. Nijmeegse wetenschappers ontdekten dat de genen in stamcellen niet aan staan, zoals aanvankelijk werd gedacht, maar uit. Ze publiceerden hun resultaten deze week in Cell. Ons lichaam bestaat uit honderden verschillende soorten cellen. Levercellen zijn anders dan bijvoorbeeld huidcellen of hersencellen. Ze zien er niet alleen anders uit, ze hebben ook andere functies. Toch zijn al onze cellen ooit ontstaan uit die ene bevruchte eicel, dus op één of andere manier zijn cellen zich gaan specialiseren. Cellen die zich nog kunnen specialiseren heten stamcellen, en kunnen erg goed gebruikt worden in therapieën tegen bijvoorbeeld kanker of MS. Het probleem is alleen wetenschappers moeilijk aan embryonale stamcellen kunnen komen. Uit embryo’s of foetussen halen ligt bij menselijke cellen ethisch erg moeilijk, en zomaar laten groeien kan ook niet. Enkele jaren geleden slaagden wetenschappers er in gespecialiseerde cellen terug naar het stadium van stamcel te brengen. ‘Als je huidcellen isoleert, kan je ze terugprogrammeren naar stamcellen en ze vervolgens een hele andere kant op sturen’, vertelt Hendrik Marks, moleculair bioloog aan de Radboud Universiteit. Het is een hele stap in de goede richting, maar we zijn er nog lang niet. Daar komt nog een vervelende eigenschap van stamcellen bij: ze willen zich zo snel
18
Embryonale stamcellen van muizen. Hier gekleurd met een fluorescerende marker.
Austin Smith, een Britse wetenschapper die ook meehielp aan het onderzoek van Marks, ontwikkelde een nieuwe methode waarbij de drang van stamcellen om zich te specialiseren wordt afgeremd. ‘Met die nieuwe methode lijken de stamcellen meer op die in ons lichaam dan de stamcellen die zonder deze methode worden gekweekt’, vertelt Marks. ‘Ze bevinden zich mogelijk zelfs eerder in de ontwikkeling dan stamcellen uit het lichaam, maar dat is nog niet helemaal aangetoond. Hierdoor hebben ze meer mogelijkheden om efficiënt allerlei verschillende weefsels te vormen.’ Om een bepaald type cel te worden moet een stamcel bepaalde genen wel ‘tot expressie brengen’ (er voor zorgen dat het effect van dat gen wordt uitgeoefend) en andere genen niet. Aanvankelijk dachten wetenschappers dat alle genen in een stamcel ‘aan’ staan, en een cel zich specialiseert door verschillende genen uit te zetten. Degene die dan nog aan staan bepalen of het bijvoorbeeld een huidcel of hersencel wordt. Marks en zijn collega's ontdekten dat het precies andersom werkt: de genen staan ‘uit’ en slapen als het ware. De cel staat startklaar om bij een prikkel van buitenaf direct de juiste genen tot expressie te brengen. Marks en zijn collega's experimenteerde met stamcellen van muizen. Experimenteren met menselijke stamcellen ligt politiek en ethisch namelijk nogal moeilijk. ‘Onze resultaten geven een goed inzicht in het differentiatieproces van een stamcel en ze kunnen een mooie referentiemap vormen voor onderzoek naar menselijke stamcellen’, zegt Marks. ‘De stamcellen die we uit mensen kunnen isoleren zijn al verder gedifferentieerd dan we eigenlijk willen. Met ons onderzoek als referentie kunnen andere onderzoekers zien in welk stadium ze de menselijke stamcellen moeten plaatsen. Zo weten ze precies hoe ver ze de cellen terug moeten programmeren om er weer echte stamcellen van te maken.’
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
Kopzorgen Wetenschap24.nl, 2012 Voetballers die vaker dan 1000 keer per jaar koppen hebben een vergrote kans op hersenletsel. Wat zijn daar de gevolgen van? En wat is er precies aan de hand met de hersenen van Alzheimeren Parkinsonpatiënten? Op welke manier kan onderzoek met stamcellen helpen bij het genezen van deze neurologische aandoeningen? Ieder jaar lopen alleen in Nederland al 11.000 voetballers hersenletsel op, waarvan 3.500 gevallen op de Eerste Hulp belanden. Als je vaak knock-out gaat of hersenschuddingen hebt, kan dit uiteindelijk tot Alzheimer en Parkinson leiden. Binnen de bokswereld was dit al langer bekend, maar toch zagen verontruste wetenschappers die eind jaren negentig bij voetballers aan de bel trokken slechts tegenstand.
als Parkinson zijn neurologische aandoeningen waarbij hersencellen afsterven. Vroeger werd verondersteld dat deze schade niet gerepareerd kan worden, omdat er geen stamcellen meer zijn om nieuwe hersencellen aan te maken. De groep van Hol ontdekte echter dat er nog wél neurale stamcellen aanwezig zijn in de hersenen van Alzheimeren Parkinsonpatiënten, maar dat ze in een slaaptoestand verkeren. Hoe kunnen deze stamcellen weer geactiveerd worden? Welke rol speelt stamcelonderzoek hierbij? En op welke manier draagt het onderzoek van de Nederlandse hersenbank bij aan onze kennis over het brein?
Klimaat & Evolutie Windmolenpark op zee niet schadelijk voor vissen
vertegenwoordigt dan voor de aanleg van het windmolenpark. De turbines van Horns Rev 1 zijn omgeven door grote stapels stenen die voorkomen dat de zee het zand aan de voet van de molens weg erodeert. Deze stenen blijken echter ook dienst te doen als kunstmatig rif. Hierdoor zijn de vissen aan de voet van de molens beter beschut tegen de stroming en vinden ze er gemakkelijker voedsel. Deze omstandigheden hebben daarnaast nieuwe vissoorten aangetrokken die voorheen niet in de omgeving te vinden waren. Dit zijn voornamelijk soorten die graag op een rotsachtige zeebodem foerageren. Maar ook de zandspiering, die een zandbodem prefereert en tevens de belangrijkste vis voor de Deense visindustrie is, gedijt goed in het windmolenpark.
Warmer en zuurder is best leefbaar nu.nl, april 2012
nu.nl, april 2012
Keeper Przemyslaw Tyton bewusteloos op het veld
Afgelopen najaar belandden in één weekend maar liefst zes keepers bewusteloos op het voetbalveld, onder hen Tyton van PSV. Dit deed de discussie over het dragen van hoofdbescherming tijdens het sporten weer opleven. Heftige incidenten als een trap met een voetbalschoen tegen je hoofd, kunnen namelijk direct tot hersenletsel leiden. Neuropsycholoog Lipton: ‘Over een hersenschudding wordt te makkelijk gedacht. Twee hersenschuddingen achter elkaar kunnen dodelijk zijn.’ Maar ook op langere termijn zijn er sluipende gevaren. Hoofdbescherming werkt namelijk alleen goed bij puntige voorwerpen, en houdt krachten die op het hoofd werken bij koppen van een bal niet goed tegen. Voetballers die meer dan 1000 keer per jaar koppen, lopen daarom grote kans op het ontwikkelen van verschijnselen die vergelijkbaar zijn met een hersenschudding. Uit hersenscans van Lipton blijkt dan ook dat voornamelijk het geheugen en de snelle visuele verwerking zijn aangetast. In deel twee van de aflevering staan de hersenaandoeningen Alzheimer en Parkinson centraal. Elly Hol en haar onderzoeksgroep aan het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen doen onderzoek naar de afbraaken groeiprocessen in het brein. Zowel Alzheimer Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
Vissen ondervinden geen schadelijke effecten van een windmolenpark op zee. Sommige soorten gedijen zelfs beter in de aanwezigheid van een windmolen. De windturbines van het Deense windmolenpark Horns Rev 1, waar het onderzoek plaatsvond, staan in relatief ondiep water, waar veel vissen leven. Om de toestand van de vissen te monitoren, startten wetenschappers al een onderzoek naar de visstand voor het park werd gebouwd. Deze gegevens hebben ze nu vergeleken met de situatie zeven jaar nadat de turbines zijn gaan draaien.
Horns Rev 1 is met tachtig windmolens één van de grootste windmolenparken op zee ter wereld. De onderzoekers vreesden dan ook een sterke negatieve invloed van het park op de vispopulatie. Het onderzoek liet echter zien dat het aantal vissoorten juist toeneemt naarmate men de windmolens nadert. Tevens blijkt een aantal soorten in het gebied sterker
19
Klimaatverandering zal vooral aanpassing veroorzaken in plaats van uitsterven. Naarmate er meer CO2 in de atmosfeer komt, neemt de oceaan meer CO2 op, en dit reageert met water tot koolzuur (H2CO3), waardoor de zuurgraad van het oceaanwater toeneemt. Dit, zo vreesden veel biologen, is funest voor de ontelbare organismen in de oceaan met een kalkskelet. Kalk lost op in zuur, en zelfs bij een geringe verhoging van de zuurgraad zou koraal en plankton niet of nauwelijks nog in staat zijn om een kalkskelet te vormen.
De zomertemperatuur van het zeewater varieert van noord naar zuid wel 8 graden, en de zuurgraad (pH) varieert tussen de 8,37 en 7,98. Uit hun statistische analyse komt naar voren, dat deze bandbreedtes in temperatuur en zuurgraad voor de meeste soorten geen belangrijke factor zijn voor hun overleving. Veel belangrijker zijn plaatselijke veranderingen in de omstandigheden, zoals vervuiling door nabijgelegen steden, orkanen of tijdelijke plagen van de koraal-etende zeester Acanthaster planci. Daarmee vergeleken zijn de
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
temperatuurstijging door de opwarming van het klimaat tot nu toe – 0,4 graden – en de pH-daling – 0,1- gering. De verwachte veranderingen tot 2100 zijn weliswaar groter, maar nog steeds kleiner dan de natuurlijke bandbreedte nu. Er zijn wel extra kwetsbare koraalsoorten waarbij deze veranderingen al aantoonbare invloed hebben, maar, zo stellen de onderzoekers in Current Biology, het koraalrif als ecosysteem kan zulke schokken goed incasseren.
rechtop kon lopen. De grote teen van Lucy stond meer in lijn met de andere tenen, een aanpassing waardoor ze beter rechtop kon lopen en niet meer in bomen leefde.
Warmterecord op Zuidpool
Satellietbeeld van Syrië. Het onderzochte gebied is met rood aangegeven
nu.nl, april 2012 Het is nooit zo warm geweest bij een Amerikaanse meetstation op de Zuidpool als op afgelopen eerste kerstdag. Dat meldde de weerdienst Weather Underground donderdag. Het werd maar liefst -12,3 graden Celsius bij het Zuidpoolstation Amundsen-Scott, dat op bijna 3000 meter hoogte ligt en waar het nu hoogzomer is. Het oude warmterecord lag op -13,6 graden en stamde uit 1978. Ook andere stations meldden records.
“De ontdekking was best schokkend”, zegt projectleider Bruce Latimer van Case Western Reserve University. “Deze fossiele botten hebben we nooit eerder gezien. Waarschijnlijk zou deze persoon een wat onhandige manier van lopen op de grond hebben gehad”. De nieuwe voetdeeltjes zijn nog niet toegekend aan een bepaalde oermens-soort, omdat er nog geen bijbehorende schedel of tanden zijn gevonden. Wel nemen de onderzoekers aan dat het om een tweede soort oermens gaat. Lucy behoort tot de soort Australopithecus afarensis. De vondst verandert mogelijk de kijk op de evolutie van onze voorouders, omdat de twee voorouders het veel complexer maken.
Satellietbeelden tonen verleden wetenschap24.nl, april 2012 Toch verloopt december niet uitzonderlijk warm. De maand noteert een gemiddelde temperatuur van rond de -26,5 graden. Op de Zuidpool is ook de laagste temperatuur ooit gemeten: -89,2 op 21 juni 1982.
Tweede menselijke voorouder ontdekt nu.nl, april 2012 In Ethiopië is een deel van een fossiele voet ontdekt van 3,4 miljoen jaar oud. Op dezelfde plek in Oost-Afrika werden eerder de fossielen van Lucy gevonden. Zij was de eerste oermens waarvan vorig jaar bekend werd dat ze net als de mens rechtopkon lopen. Het verschil met de voet van Lucy is dat grote teen veel groter was, alsof er een duim aan de voet zat. Hierdoor zou deze oermens makkelijker takken kunnen vastpakken tijdens het klimmen in bomen, net zoals Ardi, de aap-achtige die ook klom en
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
plaatselijke verhoging ten opzichte van de omgeving.
Stel je Google Maps voor, maar dan voor het verleden. Voor archeologen is dit een natte droom. Lekker via de satelliet alle nederzettingen uit het verleden bekijken. Een slim programma dat satellietbeelden afspeurt op bodemtypes doet een stap in deze richting. Onderzoek naar de grootte en verspreiding van menselijke gemeenschappen in oude culturen is een belangrijk doel van archeologisch en antropologisch onderzoek. Het is alleen niet zo praktisch om overal maar een schep in de grond te steken om dit in kaart te brengen, zeker in regio’s zoals Syrië, waar het op het moment nogal gevaarlijk is. Het is daarom maar goed dat archeologie ook met zijn tijd mee gaat. In PNAS is te lezen dat een samenwerkingsverband tussen de universiteiten van Harvard en Cambridge heeft geleidt tot een mooi interdisciplinair project. Antropoloog Jason Ur en computerwetenschapper Bjoern Menze presenteren een techniek die op satellietbeelden oude nederzettingen kan herkennen aan het bodemtype en de 20
Het programma was zeer effectief. Het ontdekte duizenden plaatsen die tekenen van beschaving vertonen, meer dan 14.000 om precies te zijn. Op het infrarood spectrum hadden ze allemaal het karakteristieke signatuur van anthrosolen. Ongeveer 4 procent van het onderzochte gebied is daarmee ooit bewoond geweest. Iets meer dan 9.500 van deze plekken waren grotere nederzettingen: zij zijn significant hoger dan hun directe omgeving, wat aangeeft dat er meerdere huizen gestaan hebben. In totaal gaat het om ongeveer 700 miljoen kubieke meter vergane architectuur. De grootste ‘hoop’ van in elkaar geklapte modderhuizen is een plaats die in het Arabisch Tell Brak wordt genoemd, met bijna 8 miljoen kubieke meter. Natuurlijk was Tell Brak al lang ontdekt door archeologen, maar nu is het volume ook bekend.
Regen uit de oertijd wetenschap24.nl, april 2012 Fossiele regendruppels leveren informatie over de vroege atmosfeer van de aarde Hoe kun je erachter komen hoe de atmosfeer van de aarde er uit zag toen deze pas net gevormd was? Amerikaanse geologen haalden aanwijzingen uit fossiele regendruppels van 2,7 miljard jaar oud. De afdrukken van de druppels lijken erop te wijzen dat de dichtheid van de lucht destijds niet veel hoger was dan nu.
Wat je hier ziet zijn niet zomaar putjes in rotsen. Het zijn de overblijfselen van een regenbui die maar liefst 2,7 miljard jaar geleden viel. De druppels vielen destijds in een laag verse vulkaanas, die naderhand afkoelde en hard werd, waardoor de afdrukken zijn vereeuwigd.
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
Lang, lang geleden, toen de aarde pas net bestond, was de zon ook nog niet zo oud. Deze jonge zon scheen een stuk minder fel dan tegenwoordig; de straling die de aarde bereikte was zo’n dertig procent zwakker. Volgens de ‘zwakke jonge zon paradox’ was de zon destijds niet sterk genoeg om de aarde zo ver op te warmen dat er hier vloeibaar water kon bestaan. Toch bestaat er veel bewijs dat er miljarden jaren geleden al water was op aarde. Zo staan de stroompatronen ervan afgetekend op oeroude rotsen.
Omdat daken, wegen en trottoirs 60 procent van het oppervlak van steden beslaan, kan de verhoging van de albedo met 0,1 kan al bereikt worden door lichterkleurige materialen te gebruiken, zoals het vervangen van asfalt door beton.
Na wat rekenwerk kwam men tot de conclusie dat de dichtheid van de atmosfeer 2,7 miljard jaar geleden maximaal twee keer zo hoog kan zijn geweest als nu. Maar: dat is niet genoeg om de warmte van die tijd te kunnen verklaren. Nu is deze regendruppelstudie natuurlijk een behoorlijk indirecte manier om iets over de oeratmosfeer te zeggen. Maar dit onderzoek maakt het wel aannemelijker dat sterke broeikasgassen destijds een belangrijke rol speelden bij de opvallend warme aarde.
Amerikaanse onderzoekers zijn er in geslaagd CO2 om te zetten in een vloeibare brandstof met behulp van elektriciteit en bacteriën.
Reflecterende steden verminderen klimaatverandering nu.nl, april 2012 Door daken, wegen en trottoirs in steden meer reflecterend te maken, kan de aarde zonder extra kosten significant worden afgekoeld.
Onderzoekers maken brandstof uit CO2 nu.nl. april 2012
Een manier vinden om efficiënt elektriciteit op te slaan is één van de grote energievraagstukken van dit moment. De huidige methoden zoals opslag in batterijen, het oppompen van water en het splitsen van water in zuurstof en waterstof nemen veel ruimte in voor relatief weinig energie of sluiten niet aan bij de huidige infrastructuur. In een artikel in wetenschappelijk tijdschrift Science is nu te lezen dat wetenschappers er in slaagden elektriciteit op te slaan door CO2 om te zetten in de vloeibare brandstof isobutanol. Dit vond plaats in een elektro-bioreactor waarin zich een genetisch gemodificeerde variant van de bacterie Ralstonia eutropha bevond. Deze reactor was verbonden met een zonnepaneel voor de benodigde elektriciteit.
Canadese wetenschappers onderzochten het effect van de reflectiviteit van steden op de temperatuur op aarde. Ze ontdekten dat een verhoging van tien procent de temperatuur op aarde kan verlagen met 0,07 °C.
Isobutanol is een bestanddeel van benzine en heeft een hoge energetische waarde. Dit maakt het erg geschikt als energiedrager, omdat het relatief weinig ruimte inneemt per hoeveelheid energie die er mee kan worden geproduceerd. Dit lijkt misschien weinig maar om eenzelfde afkoeling te bereiken met een vermindering van CO2-uitstoot, zou een verlaging van 130 tot 150 miljard ton nodig zijn. Dit staat gelijk aan het vijftig jaar lang niet laten rijden van alle auto’s ter wereld. De zogenoemde albedo of reflectiviteit van een oppervlak wordt gemeten op een schaal van 0 tot 1. Waarbij een perfect zwart niet reflecterend oppervlak een 0 scoort en een volledig wit oppervlak een 1.
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
Het omzetten van elektrische naar chemische energie is vooral belangrijk op momenten dat er meer elektriciteit wordt geproduceerd dan geconsumeerd. Dit is bijvoorbeeld het geval bij windmolens en kerncentrales die ’s nachts draaien. Dankzij de nieuwe vinding kan energie bewaard worden voor momenten dat het wel nodig is of het kan vervoerd worden naar gebieden waar een tekort heerst.
21
Oeroud vulkaanbos opgegraven wetenschap24.nl, april 2012 In de Mongoolse Helanshan bergen ligt een 300 miljoen jaar oud bos bewaard in vulkanisch as. Een waar Pompeï voor bomen. Paleontologen groeven de boel af en brachten dit oeroude bos in kaart. Een oeroud bos in Mongolië is eeuwen geleden, geheel in Pompeïaanse stijl, bedolven onder de vulkanische as. Het ligt verborgen onder het Wuda-kolenveld in het Mongoolse Helanshan gebergte. Chinese paleontologen onderzochten onder leiding van de Amerikaan Hermann Pfefferkorn het fossiele bos en presenteren inPNAS hun reconstructie. Door een vulkanische uitbarsting kwam het bos binnen een paar dagen onder een dikke laag as te liggen. Hierdoor is het erg goed bewaard gebleven; zo goed dat de blaadjes nog aan de takken zitten. De aslaag zelf is ongeveer 300 miljoen jaar oud. Dat is uit het begin van het Perm, toen de continenten nog naar elkaar toe dreven om het supercontinent Pangea te vormen.
De analyse van het onderzoeksteam is goed voor een reconstructie van de vegetatie voor het hele Wuda-gebied. Dit komt doordat ze in totaal een gebied van 1000 vierkante meter onderzochten. Ze kregen hierbij hulp van een energiebedrijf dat in de buurt bezig was een ondergronds kolenvuur te blussen. Het bedrijf hielp de onderzoekers met het afgraven van de kolenlaag, tot het vulkanische tufsteen bereikbaar was. Vervolgens groeven de Chinezen 66 centimeter tufsteen af en onderzochten het resultaat op fossielen. Uit de fossielen was op te maken dat het Mongoolse oerbos op een natte, veenachtige ondergrond groeide. Het bos bestond uit verschillende groepen planten. De meeste daarvan waren boomvarens, kleine struiken en klimop. Verder waren er ook twee boomsoorten te vinden. Dit waren de Cordaïtes, een vroege vorm van coniferen, en de Sigillaria, een wolfsklauwachtige boom die ver boven het bladerdak uitstak. De Sigillaria werd tot wel 25 meter hoog. Naast de overheersende varens hebben de paleontologen ook Noeggerathiales gevonden.
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
Zuidpool was ooit tropisch warm nu.nl, april 2012 Op de Zuidpool was het vijftig miljoen jaar geleden tropisch warm. Dat concluderen de Universiteit Utrecht, het Koninklijk Instituut voor Zeeonderzoek en de University of California in een onderzoek. De resultaten worden deze week gepubliceerd in het tijdschrift Nature. Het zeewater rond Antarctica lag volgens de onderzoekers destijds boven de 30 graden celsius. Voor het onderzoek werd diep geboord in de zee ten oosten van Tasmanië. Dat gebied lag tussen 65 miljoen en 35 miljoen jaar geleden tegen Antarctica aan. Door de boringen kwam grond aan de oppervlakte die zo’n vijftig miljoen jaar geleden de bodem van de oceaan vormde. De wetenschappers konden uit fossielen in de grond afleiden hoe warm het water destijds was. Sommige levensvormen overleven alleen bij hogere temperaturen.
Metingen uit ijstijd bevestigen klimaateffect CO2 nu.nl, april 2012 In tegenstelling tot eerder onderzoek hebben wetenschappers van de Harvard Universiteit aangetoond dat een stijgend CO2-niveau het einde van de laatste ijstijd heeft ingeluid.
anderen het toeschreven aan een stijging van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. Dit laatste vermoeden werd echter ontkracht toen eerder onderzoek aantoonde dat de stijging van de temperatuur aan het einde van de ijstijd eerder begon dan de stijging van het CO2-gehalte in de atmosfeer. Nu blijkt echter dat deze uitkomst werd gebaseerd op gebrekkige data. Zowel de meting van de hoeveelheid CO2 en de temperatuur werden namelijk beiden gedaan met behulp van ijsboring op Antarctica.
Nieuw supercontinent, nieuwe plek wetenschap24.nl, april 2012 In de verre toekomst zullen de continenten zoals we die nu kennen volledig naar elkaar toe zijn gedreven en één geheel vormen. Maar waar komt dit nieuwe supercontinent te liggen? Zo’n 250 miljoen jaar geleden bestond er maar één groot supercontinent, Pangea. Dankzij een verschijnsel genaamd plaattektoniek dreven de verschillende onderdelen van dat supercontinent langzaam uit elkaar, tot ze de werelddelen werden die we nu kennen. Dit proces heeft bovendien niet één keer, maar meerdere keren plaatsgevonden: het aardoppervlak is continu in beweging, en de continenten zitten vast in een eeuwigdurende dans van naar elkaar toe en van elkaar af drijven.
Uitgebreid onderzoek dat werd gepubliceerd in Nature naar het verband tussen de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer en het einde van de laatste ijstijd 10.000 jaar geleden laat zien dat een stijgend CO2gehalte de oorzaak was van het smeltende ijs. Dit in tegenstelling tot eerder onderzoek dat liet zien dat de oorzaak elders moest liggen.
Wetenschappers hebben jaren gespeculeerd over de oorzaak van het einde van de laatste ijstijd. Sommigen dachten dat het kwam door een verandering van de stand van de aarde ten opzichte van de zon, terwijl Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
ligt. Het volgende supercontinent, Amasia (zo genoemd omdat de beide Amerika’s met elkaar en met Eurazië zullen gaan bosten), zal volgens Ross Mitchell en zijn collega’s op de plek van de huidige Noordpool komen te liggen.
Mens temde vuur miljoen jaar geleden nu.nl, april 2012 Mensen gebruiken al een miljoen jaar gecontroleerd vuur, waarschijnlijk om te koken. Nieuw bewijs laat volgens de wetenschappers weinig ruimte voor twijfel. Een internationaal gezelschap van archeologen publiceert het bewijs, dat voor het eerst laat zien dat gecontroleerd vuur zo oud is, maandag in PNAS. De archeologen onderzochten grondlagen in een grot in Zuid Afrika. Deze grot, de Wonderwerk Grot, gaat ongeveer 140 meter diep en werd door vroege mensen bezocht. De grondlagen toonden resten van planten en botten die aangetast waren door vuur. Een groot deel van het onderzoek bestond uit het wegnemen van andere mogelijke oorzaken en verklaringen voor deze asresten. Spontane ontbranding van vleermuizenontlasting, het naar binnen waaien van asresten van natuurlijke branden en ook bosbranden zelf behoorden tot deze alternatieven.
Naast het verwerpen van deze verklaringen gebruikten de wetenschappers ook andere aanwijzingen die de conclusie onderschrijven. Er lagen bijvoorbeeld vuurstenen, en de gevonden brandstof – met name grassen en bladeren – strookte met de temperatuur waarmee de botten verbrand waren.
De continenten zoals ze er nu bij liggen, en de situatie over grofweg 100 miljoen jaar.
Het debat over het gebruik van vuur laaide door de jaren heen hoog op omdat enkele belangrijke theorieën over het ontstaan van de moderne mens, Homo erectus, het gebruik van vuur als voorwaarde stellen. Met de nieuwe, harde bewijzen zijn deze theorieën minder omstreden geworden.
Pangea lag op de evenaar, met het centrum op ongeveer hoogte waar nu West-Afrika
22
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
23
St. Bonifatiuscollege, Utrecht
Higgs-deeltje ontdekt Higgs "We hebben hem!", zei CERN-directeur Rolf Heuer op woensdag 4 juli rond elf uur 's ochtends. Jarenlang speurden duizenden natuurkundigen naar tekenen van het Higgs-deeltje, het laatste missende deeltje van het natuurkundige standaardmodel. In deze special lees je alles over de zoektocht.
In de deeltjesversneller CERN in Genève klapten de afgelopen twee jaar talloze protonen met bijna de snelheid van het licht tegen elkaar aan. Bij deze botsingen, die door hun kracht de protonen uiteen lieten spatten in allerhande subdeeltjes, werd met reusachtige detectoren gezocht naar sporen van het tot nu toe onvindbare deeltje.
Higgsdeeltje bewijst bestaan Higgsveld Nu.nl, 4 juli 2012 Waarom is het Higgsdeeltje toch zo belangrijk? Zonder dit deeltje zou het standaardmodel op de schop moeten, waarmee natuurkundigen de structuur van al het materiaal in het universum verklaren. Dat model kon zonder Higgsdeeltje namelijk niet verklaren waarom deeltjes massa hebben. Dat zit zo: ons universum kent magnetische velden en elektrische velden, die deeltjes kunnen beïnvloeden, maar ze verklaren niet dat die deeltjes een massa hebben. Daarvoor, bedacht Peter Higgs (foto) in 1961, is nóg een veld nodig: het Higgsveld. Zo’n veld zou deeltjes afremmen, waardoor ze massa krijgen. Volgens dit model bestaat materie uit quarks en leptonen (waaronder elektronen) die op hun beurt worden beïnvloed door bosonen, die natuurkrachten kunnen overbrengen.
Het Higgs-deeltje is nu aangetoond met een zekerheid van 5 sigma. Wat betekent dat de kans slechts 1 op de 3 miljoen is dat de gevonden sporen eigenlijk niet van het deeltje zijn. De vondst van Higgs maakt dat het standaardmodel voor elementaire deeltjes compleet. Dit model beschrijft alle deeltjes en krachten waaruit onze natuur bestaat. Het Higgsdeeltje is het deeltje dat alle andere deeltjes massa geeft, en daarmee een essentieel onderdeel van het model. De vondst zal waarschijnlijk de geschiedenisboeken in gaan als één van de grootste ontdekkingen uit de 21ste eeuw. Het brengt ons weer een stap dichterbij begrip van hoe materie, en uiteindelijk het universum precies in elkaar steekt.
Dat is vergelijkbaar met de manier waarop water ons afremt wanneer we er doorheen lopen. Higgsvelden zijn nog nooit aangetoond. Wel zijn verschillende deeltjes aangetoond die de delen van het Higgsveld dragen. Het enige van deze vier deeltjes dat nog niet aangetoond was, is het Higgs-boson. Met het aantonen van het Higgs-deeltje is het bestaan van het Higgsveld natuurkundig bewezen. Het waarnemen van het Higgs-deeltje is zo ingewikkeld, omdat het niet zomaar ‘in het wild’ voorkomt. Het ontstaat alleen wanneer deeltjes met enorme snelheid op elkaar knallen. Een van de deeltjes die bij deze explosie heel even kunnen ontstaan, zou volgens de theorie het Higgs-boson moeten zijn. Echter, de kans dat het bij een botsing ontstaat is gigantisch klein. In totaal voerden de onderzoekers duizend miljard botsingen uit. Na elke botsing keken ze of ze een deeltje waarnamen met een massa van 126 Giga electronvolt. Het deeltje vervalt ook nog eens direct nadat het ontstaat in andere deeltjes. Het zijn die andere deeltjes die de onderzoekers waarnamen, om daarmee terug te kunnen rekenen naar het Higgsdeeltje. Omdat er ook een ander deeltje zou kunnen bestaan met ongeveer diezelfde massa, is niet met 100 procent zekerheid te zeggen dat het Higgs-boson gevonden is. En er ontstaan ook heel veel andere deeltjes, die de waarneming bemoeilijken waardoor heel wat statistiek nodig is. Vandaar dat de onderzoekers stellen dat de kans 1 op miljoen is dat het Higgsboson niet gevonden is. Met die onzekerheid in acht genomen durven de onderzoekers nu dus te stellen: het Higgsdeeltje bestaat.
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52
24
St. Bonifatiuscollege, Utrecht