The process of ageing

Opleidingen Bio-Farmaceutische Wetenschappen | Biologie | LST | MST

tijd

januari 2015  jaargang 10

#2

The process of ageing

The success of the insects Culinaire Chemie met

Dr. Riekelt Houtkooper

NIEUWS

2  ORIGIN # 2

jaargang 10, januari 2015

Wiskunde en Informatica topopleidingen in Keuzegids Universiteiten De Keuzegids Universiteiten heeft de opleidingen op grond van diverse criteria gewaardeerd op een schaal van 1 tot 100. Hiervoor gebruiken zij onder andere de resultaten van de Nationale Studenten Enquête (NSE), die ieder jaar van januari tot maart wordt gehouden. Elke opleiding die in de ranglijsten van de Keuzegids een totaalscore van tenminste 76 punten haalt, krijgt het predicaat ‘topleiding’. Dit is bij de opleidingen Wiskunde en Informatica dus het geval. Ook de andere opleidingen van de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen scoorden goed.

Anthe Janssen wint Unilever Research Prijs 2014 Anthe Janssen studeerde ‘summa cum laude’ af voor de masteropleiding Chemistry. Hij gebruikte NMR methoden om inzicht te krijgen in de synthese en het gedrag van bio suiker. Met deze kennis kunnen in de toekomst nieuwe medicijnen en medisch-biologische onderzoeksinstrumenten ontwikkeld worden. Met de prijs is een geldbedrag van 2.500 euro gemoeid.

FMD maakt nieuwe vergaderhamer voor de faculteit De Fijn Mechanische Dienst (FMD) is een faciliteit van de Universiteit Leiden die onderzoekers ondersteunt bij de uitvoering van hun onderzoek. In opdracht van het faculteitsbestuur hebben zij een hamer gemaakt, waar de namen van alle decanen van de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen van 1925 tot het heden op staan. De steel van de hamer kan worden verlengd zodat ook voor toekomstige decanen plek is.

Feestelijke uitreiking Propedeusediploma’s

ERC Starting Grant voor chemicus Dennis Hetterscheid De Leidse chemicus Dennis Hetterscheid krijgt een ERC Starting Grant voor onderzoek naar de omzetting van zonlicht in duurzame en op grote schaal transporteerbare energie. Hij wil dit bewerkstelligen met op de natuur geïnspireerde katalysatoren.

Het behalen van een ‘P-in-1’ is iets om trots op te zijn en daar staan we graag bij stil. Op donderdag 16 oktober kregen 295 studenten hun Propedeusediploma’s uitgereikt, onder toeziend oog van familie en vrienden. De studenten hebben hun Propedeuse allemaal in één jaar gehaald. Een prachtige prestatie. Naast deze 295 studenten kregen nog eens 76 studenten van de opleiding Life Science & Technology (LST) hun propedeusediploma’s in Delft uitgereikt. Deze opleiding is één van de twee opleidingen die Universiteit Leiden en TU Delft gezamenlijk organiseren.

inhoud #2

Universiteit Leiden 

3

special: Biological time: the process of ageing 4 studenten: ‘Van werktuigbouwkunde en financiën naar verwondering...’ 8 Een jonge blik op de Universiteit 11 bètavraagbaak: Het mysterie van de pijl van de tijd 12 Science Career Service 14 centrefold: Startrails 16 Instituten: The success of the insects 18 Ouden Doosch: Johann Bartsch 20 Ancient life beneath your feet 22 culinaire chemie: Dr. Riekelt Houtkooper 24 Prijsvraag 28 boekrecensie: The Ancestor’s Tale 29 Mystery object 30 agenda colofon volgende nummer: 31 Special:

Biological time: the process of ageing  4

Fotoreportage

The success of the insects  18

Culinary Chemistry:

Riekelt Houtkooper  24

Tempus fugit Ik ben vast niet de enige die wel eens wenst dat er meer uren in een dag zaten. Het is soms moeilijk om alle verplichte zaken als studeren of deadlines halen af te ronden én tijd over te hebben om te ontspannen (en laten we eerlijk zijn, dat laatste krijgt vaak prioriteit). Maar tot we een planeet met langere daglengte koloniseren zullen we het moeten doen met de 24 uur die we hebben. Iets wat tegenwoordig erg hip is, is ‘time management’. Hoe lang de dag duurt staat vast; hoeveel je in die tijd gedaan krijgt heb je zelf in de hand. Wie zijn tijd goed indeelt is productiever, en zal aan het eind van de dag met een tevredener gevoel naar bed gaan. En dat is belangrijk, want tijd die geweest is komt nooit meer terug: in tegenstelling tot de andere drie dimensies kunnen we in de tijdsdimensie niet vrij bewegen. Waarom dit zo is, wordt uitgelegd in de bètavraagbaak. Dat de tijd maar in één richting verloopt zien we ook elk jaar terug aan het aantal kaarsjes op onze verjaardagstaart. Naarmate dat aantal hoger wordt, komen we in verschillende levensfases terecht. Maar deze fases lopen niet bij iedereen gelijk: in het studentenartikelen komen twee studenten aan het woord. Beiden zijn eerstejaars student, maar ze schelen meer dan 50 jaar in leeftijd. In Culinaire Chemie vertelt dr. Riekelt Houtkooper over zijn onderzoek naar de oorzaken van veroudering en hoe we veroudering tegen kunnen gaan. Dan is het nu tijd dat dit voorwoord zijn laatste adem uitblaast, en die wil ik gebruiken om jullie veel plezier te wensen met het lezen van deze Origin. Tot later!

Marieke Vinkenoog Hoofdredacteur Origin Bachelorstudent Biologie

SPECIAL

4  ORIGIN # 2

jaargang 10, januari 2015

Time is a very important aspect of biology. It often goes unnoticed, because it’s always there and it never stops. Evolution and development, for example, are two subjects in which time plays a major role. In this article, we would like to explore the ways in which time has an effect on the changes in individual persons. In other words: ageing. Ageing is the process of becoming older and that brings several changes with it. Not only physical changes, but social and psychological changes as well. However, for biologists, the physical aspect of ageing is the most interesting one.

Auteurs: Lisette Hemelaar Bachelorstudent Biologie

Annette Emerenciana Masterstudent Bio-Farmaceutische Wetenschappen

Ageing is one of the most common risk factors for many human diseases. When people grow older, many functions of the body decline. For example: loss of the ability to hear high pitched noises is common among older people. Also, when humans reach a certain age, it becomes more and more difficult to read small letters, because their least distance of distinct vision (LDDV in physics) moves further away. Those people will need reading glasses. When a person ages, wrinkles in the skin may begin to develop. Wrinkles are an effect of the decreasing productions of collagen and elastin. This decrease starts when a person is about 25 years old. Collagen and elastin are both proteins that can be found in our connective tissues and play a role in keeping our skin young and elastic. Less collagen and elastin have as a result that

DOSSIER TIJD

skin tissue becomes looser, which leads to wrinkles. But ageing brings more problems for the human body than just the cosmetic or inconvenient ones. Another example is sarcopenia, the declination of skeletal muscle. This is a process associated with ageing during which the mass and quality of skeletal muscle decrease. It is not considered a disease or syndrome, because it occurs in many ageing people and a clear division between “normal” and “pathological” sarcopenia has not yet been set. Other unpleasantries that come with the process of ageing, are troubles with joints. When people get older, joints tend to lose their flexibility and solidity. Combined with sarcopenia, this brings quite some mobility problems with it.

Cellular and organismal senescence

The latter examples are of biological effects that come with the ageing of an individual person. Another word for biologi-

Universiteit Leiden 

5

Cellular senescence is the process of ageing that takes place on the level of a single cell. cule will become a little bit shorter. To make sure that no genes will be lost, the end of DNA molecules consist of telomeres. Telomeres are parts of DNA that carry no heritable information (and so they are no genes), which makes it no problem if a little bit will not get replicated. It’s a kind of a buffer that is comparable to the end of a shoe lace. The little bit of plastic at the end of your lace will prevent it from becoming ragged and will make sure that you can still tie your laces each time you wear your shoes. However, if you wear

 cal ageing is senescence, which means “to grow old” in Latin. It can either refer to cellular senescence or senescence of the whole organism. Loss of eyesight and hearing, sarcopenia and joint deterioration are examples of senescence of the organism. Cellular senescence is the process of ageing that takes place on the level of a single cell. Cellular senescence occurs when diploid cells have reached a point at which they can no longer duplicate themselves. It is thought that telomeres play an important role in cellular senescence. A telomere is a repetitive nucleotide sequence at the end of a chromatid. It protects a chromosome from becoming deteriorated during cell division. During cell division, all of a cell’s DNA is duplicated. DNA replication is a complicated process in which many kinds of enzymes play a role. Due to the structure of a DNA molecule, the ends of a molecule cannot be replicated and so the ends are left over. As a result, after each replication, the DNA mole-

your shoes for a very long time and tie your laces time after time, the plastic end may ravel out. At that point, it will become harder to put your shoe lace in place for tying. This is what happens when cells get older. The more they divide, the shorter the telomeres will become. At one point, they will reach a certain length with which the cell will not be able to divide anymore. At that point, the cell will become senescent, just like the end of your shoelace will become useless. This means that a cell has a limited amount of divisions that it can make and this is thought to have something to do with ageing. However, it is not sure whether the shortening of telomeres is a sign of ageing (like wrinkles) or actually contributes to the process of ageing itself. And, of course, besides the shortening of telomeres, many other factors in human life contribute to ageing.

6  ORIGIN # 2

jaargang 10, januari 2015

Cellular senescence and cancer

Evidence suggests that cellular senescence evolved in certain species because it prevents the onset of cancer. We speak of cancer when a patient experiences abnormal cell growth of malignant cells. When cells escape the normal cell division mechanisms, they may start to divide uncontrollably. When these cells are malignant, we speak of a malignant tumor or cancer. Cellular senescence is a mechanism that controls the amount of divisions that a cell can make, and may thus prevent the onset of cancer. However, when cells turn cancerous, they can start to produce the enzyme telomerase, which actually elongates telomeres again. Telomerase is also found in stem cells and germ cells. Cancer cells prevent themselves from dying by producing telomerase, which prevents the telomeres from becoming shorter and the cells from becoming senescent, which means that the cells can limitlessly divide.

Evolutionary origins of ageing



Even though evidence suggests that cellular senescence evolved in certain species because it prevents the onset of cancer, the evolutionary origin of cellular senescence remains an unsolved mystery for biologists. However, ageing is an effect of two interacting effects. First: natural selection is stronger on younger individuals than on older individuals. If a mutation affected younger individuals, selection against it would be very strong and unfit individuals will not be able to reproduce. Secondly, traits that will help individuals to reproduce successfully, will be selected, even if they may contribute to earlier deaths later on. Natural selection may even support lethal and harmful alleles, if they are expressed after successful reproduction. Cellular senescence may also be a product of this.

Estrogen is responsible for regulating the calcium uptake in women. Ageing associated diseases

There are many diseases that are seen in individuals above fifty years of age. The causes are in many cases a combination of an inherited higher risk and environmental factors. Conditions such as cardiovascular disease, dementia, movement impairment, but also progeria are related to ageing.

Cardiovascular diseases

The most well-known ageing related diseases and

the global number one cause of death are cardiovascular diseases, which are a set of conditions that affect the heart and blood vessels. The heart is the engine of the body and we depend on its correct functioning as we go about our daily lives. The blood flow itself causes turbulence in some parts of the circulation and these areas are prone to plaque formation, which is the key event in atherosclerosis. This plaque formation mostly leads to the narrowing of the lumen of the arteries. When the plaque ruptures, blood clot formation occurs that could lead to an obstruction of the blood flow and can cause a heart attack or stroke. In the case of a heart attack, the blood flow to an area of the heart is blocked by a blood clot in the coronary arteries. An ischemic stroke occurs when a blood vessel to the brain is blocked. A part of the brain is not supplied with blood, which leads to partly irreversible damage to the brain because of brain cell death. In both cases, injured cells can recover, leading to recovery of some of the functions that were initially lost. The current intervention consists of preventive treatment with statins and antiplatelet agents. At the division of Biopharmaceutics of the LACDR, they are investigating the mechanisms underlying atherosclerosis and are working on the development of a vaccine against the disease.

Osteoarthritis and osteoporosis

Conditions that are associated with decreased skeleton bone strength and impaired movement are osteoarthritis and osteoporosis. Osteoarthritis is the inflammation that occurs when cartilage in the joints is worn down. The symptoms that are related with this condition is stiffness and pain in the

DOSSIER TIJD

Universiteit Leiden 

7

are: infections, inadequate nutrition, vitamin B-12 deficiency, anemia, hypothyroidism, hypoglycemia (low blood sugar), depression, and cerebral vascular insufficiency (decreased blood flow to the brain due to constricted or obstructed arteries). These symptoms are also important in the diagnosis of several other diseases. Because of the diverse symptoms, Alzheimer can only be found for certain after death, as the brain tissue contains neurofibrillary tangles and beta amyloid protein plaques. Therapeutic intervention is focused on slowing down the elimination of the important neurotransmitter acetylcholine by treatment with cholinesterase inhibitors. A new approach uses an NMDA receptor antagonist to block glutamate which is found to be a beneficial treatment with early diagnosis as it seems to slow down the degeneration of the brain.

Progeria

joints. When it is diagnosed, the treatment mostly consists of anti-inflammatory drugs. Bone tissue is continually built up and broken down. In time, the calcium reserves are depleted from the bone which makes them prone to breakage and this condition is called osteoporosis. Especially post-menopausal women are at risk, because of their changed hormonal status. Estrogen is responsible for regulating the calcium uptake in women. To prevent osteoporosis, post-menopausal women can be treated with bisphosphonates, which are drugs that slow bone breakdown. Another treatment option is hormone therapy, but it has been linked to a higher risk of heart attacks.

Neurodegenerative disorders

Disorders that affect the nervous system are usually characterized by a late onset and have a huge impact on the functioning of an individual: Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease and multiple sclerosis account for the highest disease burden in Europe. When parts of the brain are affected that are associated with tasks that involve learning, decision-making, recalling events and the use of language, the condition is referred to as dementia. Dementia is associated with ageing, but not a natural result of ageing. Alzheimer’s disease is the most common cause of dementia, but there are many other known causes, such as severe head injury or the diseases Parkinson’s and Huntington’s. The types of dementia that are caused by drug or alcohol abuse and hormone or vitamin imbalances are treatable, but in most cases the dementia cannot be cured. The symptoms that are associated with Alzheimer's disease

The Hutchinson–Gilford progeria syndrome (HGPS) is characterized by rapid premature aging which is caused by a spontaneous lamin a gene mutation and it is associated with a short lifespan. This disease provides clues as to what drives the ageing process. Progeria shares similarities with ageing and atherosclerosis. However, the patients do not show neuronal degeneration and are not prone to develop cancer, two conditions that are associated with ageing. Nevertheless, cells from HGPS patients may provide insight into the molecular processes underlying senescence. The disease progression can be slowed down with the use of a farnesyltransferase inhibitor (FTI), a drug intended for cancer treatment, but more research is still needed.

References www.who.int search on ‘cardiovascular diseases’. http://www.heart.org/HEARTORG/Caregiver/Resources/Whatis CardiovascularDisease/What-is-Cardiovascular-Disease _UCM_301852_Article.jspbiopharmaceutics.leidenuniv.nl http://ec.europa.eu/health/major_chronic_diseases/diseases/ brain_neurological/index_en.htm http://ec.europa.eu/health/major_chronic_diseases/ docs/rivm_report_retirement_en.pdf http://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/osteoporosis/ in-depth/osteoporosis-treatment/art-20046869 http://alz-aging-research.org/introduction.html http://www.nia.nih.gov/sites/default/files/global_health_and_aging.pdf www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1202529109

STUDENTEN

8  ORIGIN # 2

jaargang 10, januari 2015

‘Van werktuigbouwku naar verwondering...’

Tijdens een college Moleculaire Genetica in de eerste maand van het eerste studiejaar voor Biologie liet de docent zich spontaan ontvallen dat hij zich nog steeds verwondert over het “fantastische evolutionaire proces dat - in dit geval - genexpressie ín zich heeft.” Dit deed mij even denken aan soortgelijke constateringen van Charles Darwin en Theodosius G. Dobzhansky, waar alleen Darwin geheel onbekend was met het begrip genexpressie. Verwondering maakt de studie Biologie met zijn biologische processen geweldig boeiend. Maar een flinke dosis nieuwsgierigheid is ook een onmisbaar ingrediënt. Maar wat heeft verwondering nu met werktuigbouwkunde en financiën te maken, hoor ik u al denken. Dát ga ik u hieronder uitleggen. Ik ben 70 jaar, woon in Oegstgeest en heb me als toehoorder voor het studiejaar 2014-2015 ingeschreven als eerstejaars student Biologie. Na de middelbare school studeerde ik werktuigbouwkunde. Mijn vader had dit zó voor mij bedacht maar zelf had ik tropische landbouw willen doen en dus had ik liever naar Deventer of Wageningen gewild. Tot aan mijn middelbare school woonde ik in Jakarta. Het warme, vriendelijke Javaanse land en vooral de overweldigende natuur trok mij meer aan dan de koude, Hollandse vlakten… ik zou me toen in de Oost of in een ander tropisch land beter op mijn plaats gevoeld hebben. En het was op Java dat ik me als kind al interesseerde voor de grote soor-

Vincent van Bommel Eerstejaars biologiestudent (toehoorder)

tenrijkdom aan vissen, dieren, koralen en insecten in de warme stad en de aangrenzende warme en ondiepe Javazee. Dit in schrille tegenstelling tot de koelere bergen rond Bandung met hun rivieren. Hier verbleven we gedurende het weekend. Vooral de flora was hier naast de uitgestrekte rijstvelden overdadig. Het was nota bene mijn vader die me vertelde en uitlegde wat er zo allemaal rondom ons heen leefde en groeide. En dat de seizoenen en het hemelgewelf - zonder de Poolster maar mét het Zuiderkruis - er anders waren dan in Nederland; samen telden we er de ‘vallende’ sterren. Zo gezegd, zo gedaan: na mijn studie werktuigbouwkunde en na de aansluitende militaire dienstplicht bij de (Indische) ‘7 december Divisie’, bij AKZO in dienst getreden. Vervolgens werkzaam geweest bij het Verbond van Verzekeraars en uiteindelijk overgestapt naar Koninklijke Ahold. Iedere stap onder het motto “minder techniek en meer financiële verantwoordelijkheid”. In 2004 met 60-jarig VUT-pensioen gegaan. Het was deze laatste functie die mij opnieuw in contact bracht met de (sub)tropen. Diverse landen in ZO-Azië, waaronder Indonesië en Noord-, Centraal- en ZuidAmerika werden voor werkbezoeken regelmatig bezocht. En als er een weekend werd ingebouwd, snel met natuurgidsen de omgeving verkennen. In de eerste periode na mijn pensionering - en later met mijn echtgenote na haar 40-jarig dienstverband met de Universiteit Leiden - reisden we al dan niet samen naar genoemde en andere tropische landen, inclusief Oost Afrika, Alaska, Hawaii, Paaseiland en Nieuw Zeeland. Grotere contrasten in landschap en natuur tussen deze landen en eilanden zijn welhaast ondenkbaar. Speciaal geldt dit mijns inziens voor Chili, waar ik een autochtone kustbewoner van 23 jaar ontmoette die nog nooit regen heeft gezien. Langs de steil oplopende kust ‘vangen’ de inwoners met behulp van mistnetten gedurende de nacht en ochtend de gecondenseerde lucht op, die veroorzaakt wordt door de koude Pacifische Golfstroom langs deze kust. Afgekeken van de vrij kleine planten die in dit aride klimaat kunnen overleven.

DOSSIER TIJD

Universiteit Leiden 

9

nde en financiën

 De rode draad tijdens het reizen was het je steeds verwonderen en je keer op keer weer opnieuw laten verrassen door de prachtige en overweldigende natuur. Goed observeren en je afvragen welke bijdrage de omgeving levert aan dit gedrag. Soms waren de uitdagingen om het te begrijpen zo groot, dat je ongemerkt voorbij gaat aan de gevaren van de natuur. Ik bedoel dan geen slangen, piranha’s of beren, maar bijvoorbeeld drijfzand nabij rivierbeddingen op het Noordeiland van Nieuw Zeeland; zonder zuurstoffles té hoog in de Andes van Chili wandelen; door een mengsel van ijs en zand gezakt tijdens het wandelen over de morenes van Mount Cook op het Zuideiland van Nieuw Zeeland. Tip: waar aangeboden is het maken van vliegsafaries over en bootcruises door natuurgebieden een onbeschrijfelijke ervaring. In Alaska kan je privévliegtuigjes met piloot charteren en zelf een route opgeven die vervolgens gevlogen wordt. Het zijn de aangewezen chauffeurs voor Alaska, want zelf mag je met huurauto’s niet over niet-geasfalteerde wegen rijden. Én zij kunnen op water, land, ijs en sneeuw veilig hun vliegtuigje aan de grond zetten. Planten zijn eenvoudiger te observeren. In Chili (Patagonië, Andes) en op het Zuideiland van Nieuw Zeeland heb ik bijvoorbeeld de Nothofagus of schijnbeuk in al zijn verschijningsvormen geobserveerd en op foto vastgelegd. Afhankelijk van de hoogte in de bergen tref je exemplaren van 40 meter hoog in het laagland tot 35 centimeter hoog op gure bergtoppen in de snoeiharde wind aan,

met een grote variëteit aan bladvorm en -grootte. De periode tussen pensioendatum (2004) en heden is grofweg in twee gelijke delen van 5 jaar te verdelen; het Darwinjaar 2009 markeert toevallig de helft van deze periode. Zijn “I think” en het lezen van zijn “On the Origin of Species” uit 1859 heeft mijn interesse voor een beter begrip van de natuur c.q. het leven in al zijn verschijningsvormen enorm aangewakkerd. Zonder mijn jeugd in Indonesië en de reizen en observaties in de eerste vijf jaar na mijn pensionering, zou dit in essentie zo belangrijke werk wellicht bij mij geen voedingsbodem gevonden hebben. Maar ook de VPRO-documentaire “In het kielzog van Darwin” van vijfendertig afleveringen hebben een grote indruk gemaakt. De centrale vraag hier was steeds: wat leerden planten en dieren ons over onszelf en de natuur. Maar het Darwinjaar - met al zijn publiciteit - heeft óók mijn interesse opgewekt voor de ontstaansgeschiedenis van het heelal in het algemeen en voor de plaattektoniek van de aarde in het bijzonder. Dit laatste vooral om beter te begrijpen hoe en waarom het leven op aarde zich heeft ontwikkeld en zich nog steeds aanpast. Het hoofdthema blijft echter steeds verwonderen en verwondering.

STUDENTEN



10  ORIGIN # 2

Wonen in Oegstgeest is natuurlijk ook een voordeel als je veel geeft óm natuur en kennis óver natuur. Ik beschouw mezelf een geluksvogel! En biologiestudenten in Leiden kunnen hier ook uit putten. Want polders, meren, duinen, kanalen, bossen, plassen, bollenvelden, weidse luchten, rivieren, interessante publieke landgoederen, duin- en poldernatuurreservaten kleuren en bevolken in alle jaargetijden dit schitterende kustlandschap. Op loopafstand van het Universiteitscomplex liggen ‘Naturalis Biodiversity Center’ en de rustigste en oudste Hortus Botanicus van Noord-Europa, die ik regelmatig met familie en kleinkinderen bezoek. Beide instituten zijn kort geleden gefuseerd en dragen tevens in belangrijke mate bij aan de kennis over en de historie van het leven op aarde. Continu worden educatieve programma’s voor publiek en studenten ontwikkeld. En last-but-not-least geniet ik van de programma’s van ‘Studium Generale’ en ‘HOVO’ (Hoger Onderwijs Voor Ouderen); cursussen en hoorcolleges worden breed uitgedragen - in collegezalen en wetenschappelijke cafés - voor wie het maar horen wil! Gezien de geografische ligging van de Universiteit Leiden is het verklaarbaar dat het eerste college biologie de titel ‘Biodiversiteit van het duin’ meekrijgt. En de dag erna al een eerste practicum, namelijk ‘Duinexcursie met de fiets’. Het geheel onder lei-

ding van medewerkers van ‘Naturalis Biodiversity Center’. Dit was bijzonder boeiend en informatief… heeft u wél eens gehoord van Zandzegge of van een Bloedrode Heidelibel? De Latijnse namen zal ik u maar besparen. Ook na twintig jaar regelmatig door de duinen te hebben gewandeld, was het college en de excursie voor mij in ieder geval een welkome start van het studiejaar. We zijn inmiddels bijna twee maanden verder en het studieonderdeel Moleculaire Genetica is afgerond. Met mijn achtergrond uit de HBS-tijd van 1962 erken ik dat ik op dit gebied een grote achterstand heb op de huidige generatie VWO-studenten. Crick, Watson en Wilkins kregen in het jaar van mijn eindexamen de Nobelprijs voor hun “ontdekking van nucleïnezuren en hun significantie voor informatieoverdracht in het leven”. In het schoolboek Plantkunde door Dr. H.H. Kreutzer van P. Noordhoff uit 1960 - dat ik nog bewaard heb - lees ik op pagina 148; “Wie de mens ziet als een apart organisme, dat door zijn onsterfelijke ziel (de basis van verstand en vrije wil) wezenlijk van elk dier onderscheiden is, moet daarentegen tot de conclusie komen, dat de mens onmogelijk van het dier kan afstammen”. Voor het overige zie je dat de schrijver dezes in het betreffende hoofdstuk onzeker is c.q. worstelt met de ontstaansvraag van het leven en die van de mens. Nu, zo’n 50 jaar later, is het goed om te zien dat de huidige generatie VWO-studenten zo goed voorbereid is om deze opleiding te kunnen volgen én om na hun studie dit prachtige vak verder uit te dragen. Laat nieuwsgierigheid en verwondering hier de zo broodnodige ingrediënten zijn… succes, collega’s van het studiejaar Biologie 2014-2015; Leiden is mede door zijn Universiteit een inspirerende omgeving voor biologiestudenten.

DOSSIER TIJD

Universiteit Leiden 

11

Een jonge blik op de Universiteit Interview met zestienjarige student Lotte van Aalen

In het thema ‘tijd’ kan er natuurlijk ook gedacht worden aan studenten met een verrassende leeftijd. Erg jonge of oude studenten komen minder voor op de universiteit. Ik was benieuwd of de kijk van een erg jonge student op de universiteit anders is en hoe degene dit meemaakt. Ik heb Lotte van Aalen mogen interviewen, een zestienjarige eerstejaars Biofarmaceutische Wetenschappen student. Dit is de studie van haar eerste keus en ze is er onwijs tevreden mee. Dat ze op deze leeftijd al rondloopt op de universiteit komt doordat ze op de basisschool groep twee en drie heeft overgeslagen. Dit gebeurt zelden, maar het kon omdat ze al kon rekenen en lezen vóórdat ze naar de basisschool ging. Op kamers gaan zou niet elke zestienjarige overwegen, maar Lotte wel: ze woont sinds de zomervakantie in Leiden. Ze vindt het heerlijk om op kamers te wonen en vindt het niet eng om op zo’n jonge leeftijd al erg zelfstandig te zijn. Op alle mogelijke momenten gaat ze naar huis toe, maar op het moment dat ze in Leiden is, kan ze zich prima vermaken. Op de universiteit voelt ze zich fijn, wat voornamelijk ligt aan de manier van onderwijs. Deze vindt ze veel fijner, vergeleken met die op de middelbare school. Dit komt voornamelijk door de grote zelfstandigheid die nieuwe studenten zich moeten aanmeten. Door goed om te gaan met deze zelfstandigheid is het studentenleven heerlijk. De zelfstandigheid en ‘vrije tijd’ is een hele verademing voor haar. Je zou denken dat een zestienjarige student een stuk jonger overkomt dan andere studenten, maar Lotte merkt geen verschil tussen zichzelf en oudere studenten. Ze denkt dat dit komt door het feit dat ze op de basisschool al terecht is gekomen tussen kinderen die twee jaar ouder waren. Hierdoor gaat ze sinds haar vijfde levensjaar al om met mensen die twee jaar ouder zijn. Op zo’n moment pas je jezelf sneller aan en zou je kunnen zeggen dat ze sneller volwassen is geworden. Haar studiegenoten reageren er echter heel anders op. De meesten hadden in eerste instantie niet eens door dat ze jonger was, maar nadat ze erachter kwamen was dat wel een verrassing. Ze vonden haar er een stuk ouder uitzien, en dat ze zich niet jonger gedraagt dan de gemiddelde student.

Als het neerkomt op feestjes, vindt ze het jammer dat ze die af en toe moet afslaan. Als zestienjarige kom je niet zo snel een discotheek of café binnen. Het feit dat ze nog niet mag drinken vindt ze daarnaast helemaal niet zo erg. Haar ouders hebben gelukkig een goede kijk op haar studentenleven. Ze zijn blij dat ze meteen is gaan studeren na de middelbare school, met name door de afschaffing van de studiefinanciering volgend jaar. Echter vinden ze het wel jammer dat ze heeft gekozen voor een universiteit die 150 km verderop ligt. Haar vrienden van de middelbare school zijn dit jaar ook begonnen met studeren, dus in hun kring delen ze ervaringen. Haar zestienjarige vrienden zijn daarnaast wel jaloers dat zij nog twee jaar moeten doorgaan op de middelbare school en Lotte al zelfstandig en onafhankelijk kan zijn. Het studeren is voor haar geen uitdaging, hoewel dit bij andere studenten ook wel eens anders kan zijn. Lotte’s doel is om haar propedeuse het eerste jaar te halen, zodat ze daar in ieder geval vanaf is het tweede jaar. De zelfstandigheid, het leerwerk en de tentamens ziet zij althans niet als uitdaging, maar als opluchting. Toen ik haar vroeg waar ze zichzelf in tien jaar ziet, had ze hier geen antwoord op. Ze vindt zichzelf niet echt een vooruitplanner, maar meer iemand die geniet van elke dag. Het liefste hoopt ze op een goede baan binnen de biofarmacie, wonend in een mooi huis.

Lotte de Vrijer Bachelorstudent Biologie

1 2  ORIGIN # 2

jaargang 10, januari 2015

Bètavraagbaak

Het my van de Tijd. Voor sommigen een goede vriend, voor anderen de grootste vijand. Wie een goede relatie met haar onderhoudt heeft zijn zaken vaak goed op orde. Voor hen die dit niet hebben geldt meestal het tegenovergestelde. Hoewel elk huwelijk gebroken kan worden, is het onmogelijk om met deze partner te scheiden.

Rembrandt ­Donkersloot Masterstudent Natuurkunde

Tijd is niet zomaar een concept gecreëerd door de mens om het dagelijks leven te kunnen ordenen en inrichten; tijd is een fundamentele bouwsteen van onze kosmos. Tot deze conclusie kwam Einstein in begin van de twintigste eeuw, toen hij zijn relativiteitstheorie publiceerde. De theorie beschrijft de structuur van de ruimte, en tijd is daar een intrinsiek onderdeel van. Zo intrinsiek dat we niet meer over ruimte als absolute entiteit kunnen spreken zoals Isaac Newton deed, maar over ruimtetijd, waar tijd de vierde dimensie is. De relativiteitstheorie is misschien wel de eerste aanzet geweest voor theoretisch natuurkundigen om dieper op het fenomeen ’tijd’ in te gaan. En raadsels troffen zij aan. Het mag best gezegd worden dat tijd, niet alleen filosofisch maar ook wetenschappelijk gezien, een zeer mysterieus concept is. Om maar van één van de uitkomsten te spreken, tijddilatatie: bewegende klokken tikken langzamer. Ofwel, tijd is niet absoluut, maar is een relatief begrip, en een universele klok die met een absoluut gestaag tempo tikt bestaat dus niet. Deze effecten worden echter pas zichtbaar voor twee waarnemers die met een relatief hoge snelheid (in de buurt van de lichtsnelheid) ten opzichte van elkaar voortbewegen. Waarom dit precies zo is,

kan ik helaas niet beschrijven binnen een bescheiden aantal bladzijden. Micro versus macro Eén van de meer behapbare raadsels van de tijd is misschien het mysterie betreffende haar richting. Waarom kunnen we wel vrij door de eerste drie dimensies bewegen maar niet door de vierde? Intuïtief klinkt dit als onzin in de oren. Een voorbeeld: we zien eieren breken, maar nooit zien we gebroken eieren weer heel worden. Wetenschappelijk gezien is dit echter bijzonder opmerkelijk. De fysica van deeltjes op microscopische schaal is namelijk tijd symmetrisch: een beweging waarin de tijd terug tikt is net zo goed toegestaan als een beweging waarin de tijd ‘normaal’ tikt, dus vooruit. Maar als alles opgebouwd is uit kleine deeltjes, hoe kan het dan zo zijn dat op macroscopische schaal louter processen voorkomen die asymmetrisch zijn in de tijd?

DOSSIER TIJD

Universiteit Leiden 

13

ysterie van de pijl tijd Als tijd symmetrisch is dan zou een evenement dat gefilmd is er even realistisch uit moeten zien wanneer we dit teruggespoeld terug zien. Een duidelijk bezwaar hiertegen is zwaartekracht. Objecten die vallen, vallen naar beneden, niet omhoog. Toch kan dit ontkracht worden: een opgenomen gebeurtenis waarbij men een bal omhoog gooit, en vervolgens weer opvangt, ziet er bij het terugspoelen even realistisch uit. Wat gaat er mis? Entropie Warmte stroomt van gebieden met een hoge temperatuur naar gebieden met een lage temperatuur. Licht dat wordt uitgezonden door sterren keert nooit terug. Het universum dijt uit, maar krimpt niet. En: we kunnen ons het verleden herinneren, maar herinneringen over de toekomst heeft niemand. Bij al deze voorbeelden is een duidelijke richting van de tijd aanwezig, die respectievelijk bekend staan als de thermodynamische, elektromagnetische, kosmologische en psychologische pijl van de tijd. Maar als de natuurwetten van al deze deelgebieden tijd symmetrisch zijn, waar komt dan ons gevoel van de pijl van de tijd vandaan? En waarom ‘stroomt’ deze tijd van datgene wat wij verleden noemen, naar het ‘heden’ en vervolgens naar de ‘toekomst’? Hoewel de

natuurwetten van deze deelgebieden het omgekeerde proces toestaan, hebben al deze verschijnselen een gemeenschappelijke tijd asymmetrische overeenkomst: chaos. De mate van hoe wanordelijk/chaotisch een fysisch systeem is, wordt beschreven door de grootheid entropie. Hoe chaotischer een systeem, hoe hoger de entropie zal zijn. Het blijkt nu zo te zijn dat entropie op zichzelf tijd asymmetrisch is. De fysica stelt dat de entropie van een gesloten systeem altijd zal toenemen als de tijd toeneemt. Entropie kan dus gebruikt worden om een onderscheid te maken tussen heden en het verleden. Dit klinkt allemaal wat abstract, maar wellicht wordt alles wat duidelijker als we het concept van entropie eens toepassen op het voorbeeld met de bal. Wanneer we een bal omhoog gooien en weer opvangen, zal bij de landing van de bal geluid, schokgolven en warmte gecreëerd worden: er wordt chaos gecreëerd en de entropie is dus toegenomen. Bekijken we de ‘teruggespoelde’ situatie, dan zouden de energie van het geluid, schokgolven en warmte terug de bal in gaan. De chaos van het ‘systeem’ neemt af een meer geordende situatie wordt gecreëerd. In het laatste geval zou de entropie zijn afgenomen. Het argument van de entropie zou

ook toegepast kunnen worden op de andere voorbeelden. In al deze gevallen neemt de entropie toe, terwijl in tegenovergestelde richting de entropie afneemt. Sterker nog, wanneer de eerder genoemde pijlen in zekere zin equivalent zijn, dan is de ‘toekomst’ per definitie de richting van een uitzettend heelal.

1 4  ORIGIN # 2

Test:

jaargang 10, januari 2015

? d j i t f e e l e t h c Wat is je e Wanneer ik op de vierde verdieping moet zijn neem ik...

Door Joni Eilbrecht

Huppelend de trap

Je bent zo oud als je jezelf voelt - dat is wat men altijd beweert. Toch wordt je “echte” leeftijd door veel meer factoren bepaald, zoals hoe gemakkelijk je nieuwe kennis vergaart, of op bepaalde situaties reageert. Via de volgende test kom je erachter wat nu eigenlijk je echte leeftijd is.

De trap om fit te blijven

Altijd de lift

Het leren van nieuwe kennis en vaardigheden...

Is voor mij super gemak­ kelijk

Kost mij moeite

Gaat bij mij zeer moeizaam

In een vreemde stad vind ik mijn weg...

Met Google maps op mijn mobiel

Door deze thuis uit te stippelen

Via borden en een kaart

Autorijden in een drukke stad is voor mij geen probleem

Referenties: -

Autorijden? Ik heb geen rijbeweijs

Mee eens, ik blijf altijd rustig

Integen­ deel, ik vermijd altijd steden

“Wat is het verschil tussen jonge en oude hersenen?” scientas.nl. web. 20 oktober 2014. URL:< http://www.scientias.nl/wat-is-het-verschil-tussenjonge-en-oude-hersenen/34270>

-

“Cognitie en veroudering” M. van Boxtel. Web. 20 oktober 2014. URL:

Meeste Links

Je bent nog zo jong als een pasgeboren lammetje. Howel je nog kennis moet vergaren gaat dat je gemakkelijk af en leer je snel.

Meeste Midden

Je hebt in je leven al aardig wat kennis en vaardigheden vergaard en leert deze steeds beter toepassen.

Meeste Rechts

Je bent al wat ouder maar ook wijzer. Het moeilijker vergaren van nieuwe kennis compenseer je door de wijsheid die je al hebt.

DOSSIER TIJD

Universiteit Leiden 

15

Science Career Service Wat:

Hulp bij het bepalen van je loopbaan na je studie en andere praktische zaken zoals het opmaken van je CV en LinkedIn. Wanneer: Vanaf half januari 2015. Inloopspreekuur op maandag en donderdag van 12:00 - 14:00. Waar: In het Gorlaeus, de nieuwe Bèta Lounge.

Nieke Campagne

Science Career Service Nadat je afgestudeerd bent, zal je een compleet andere rol in de maatschappij krijgen: je zult op zoek moeten gaan naar een baan. Het is dan ook niet gek als je je afvraagt wat je later eigenlijk wilt gaan doen. Vanaf januari 2015 zal op de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen de Science Career Service beschikbaar zijn. Hier kan je terecht met vragen over je loopbaan na je studie. We stellen een aantal vragen aan Nieke Campagne, die dit centrum zal gaan opzetten. Wat is de Science Career Service precies? De Science Career Service is dé plek waar je als student terecht kunt met vragen over je mogelijke loopbaan na je studie. Op dit moment vragen steeds meer

studenten zich af wat voor werk zij na hun studie kunnen gaan doen. Hiervoor kan je dan bij de Service terecht. Hiernaast kan je ook met meer algemene en praktische vragen bij de Service terecht, zoals hoe je een aantrekkelijke CV maakt of hoe

Science Career Service What: The place for extra help with future career choices, updating your resume and LinkedIn. When: From half January 2015. Free consultation on Monday and Thursday from 12:00 - 14:00 PM. Where: The Gorlaeus building.

je zorgt dat je LinkedIn helemaal correct is. Het is uiteindelijk de bedoeling dat studenten, met behulp van de Service, voor zichzelf bepalen wat zij na hun studie willen gaan doen. Het is belangrijk dat zij dit voor het einde van hun studieloopbaan helder hebben, om te voorkomen dat zij in een zwart gat vallen.

Een soortgelijke service, de Studenten Loopbaan Service, bestaat op andere faculteiten al langer. Waarom wordt er nu pas de ­Science Career Service op W&N gestart? Dit ligt aan het feit hoe de Universiteit Leiden is opgebouwd. Deze bestaat namelijk uit meerdere faculteiten die opereren als eigen bedrijven. Ze bepalen dan ook zelf wanneer ze een studieloopbaan centrum opzetten. Bij Wiskunde en Natuurwetenschappen merkten we dat er steeds meer vraag kwam naar zo’n centrum. Niet alleen Nederlandse, maar ook internationale studenten willen weten wat zij na hun studie kunnen gaan doen. Dat je als Leidse student bij je eigen faculteit terecht kunt voor hulp is in heel Nederland uniek. Dit

maatwerk heeft als voordeel dat je als student beter afgepaste hulp kunt ontvangen.

Heb je nog goede tips voor studenten die nog niet helemaal weten wat zij later willen gaan doen? Bereid je goed voor. Voorbereiding is vaak het halve werk. Volg hierbij een drie-stappen plan. Denk allereerst altijd goed na over wat je waard bent en wat je wilt. Wat zijn je sterke punten? Waar ben je juist minder goed in? Dit soort vragen zal je namelijk bij ieder sollicitatiegesprek krijgen. Bij de tweede stap verdiep je jezelf in de arbeidsmarkt. Wat voor soort banen zijn er, en wat zijn de mogelijkheden na mijn studie? Bij de laatste stap bereid je je voor op mogelijke sollicitaties. Hierbij ga je praktisch aan de slag. Hoe presenteer ik mijzelf? Hoe zorg ik ervoor dat mijn CV en LinkedIn er goed uitzien? Pak alles serieus aan, net zoals je een scriptie zou uitvoeren. Je hebt jarenlang onderwijs gevolgd en de stap naar de arbeidsmarkt kan je gewoon niet in één middag maken.

1 6  ORIGIN # 2

jaargang 10, januari 2015

rails art St

Deze foto is genomen in december 2010 in Tsjechië, vanaf een weiland in Parezi nabij Sušice. Je kijkt richting het noorden. De ster waar alle andere sterren omheen lijken te draaien is de poolster, die staat precies in het verlengde van de aardas. De camera heeft 29 minuten en 32 seconden open gestaan voor deze foto. Door de draaiing van de aarde verschijnen de sterren als streepjes, en met een sluitertijd van een half uur is dat dus 1/48ste deel van een cirkel, dus 7,5 graden. De gloed onderin de foto is wat lichtvervuiling van in het noorden gelegen dorpjes. De streep die door de foto loopt is een vliegtuig geweest. Na de opname werkte het schermpje van de camera door de kou niet meer tot hij weer was opgewarmd. Het model camera is de Sony Alpha 200. Iso 100. F2,8, 17mm. Die nacht was het bijzonder koud, minstens -10°C. Bas van der Ploeg

DOSSIER TIJD

Universiteit Leiden 

17

Institute

1 8  ORIGIN # 2

jaargang 10, januari 2015

The success of the insects

Insects are incredibly successful. Of every four animal species on earth, three are an insect. Why is that? Dr. Maurijn van der Zee and his team are hunting for the answer.

One of the most difficult things insects managed to do is make the transition from water to land. The ancestors of the insects, the crustaceans (like shrimps and crabs), are mainly living in the sea. What is the secret of the insects? What did they do better than the crustaceans? Obviously, adult insects have wings, tracheae, and a tough exoskeleton. These are all fantastic adaptations to living on land. But insects would never have been so successful without the ability to lay eggs on land. Adaptation of the eggs must have

been a crucial step in the evolution of the insects. This is similar to the evolutionary history of vertebrates. Amphibians evolved from fish that were living in the sea. Amphibians have lungs, and legs to walk on the land. Still, they are no real land animals. Their eggs require water to develop. The first vertebrates with a true terrestrial life style were the reptiles. They lay well-protected eggs, so-called amniote eggs, and gave rise to all the vertebrates living on land today. Therefore, we started to have a careful look at insect eggs. When we compared crustacean and insect eggs, we found a striking difference. Tania Vazquez Faci, a PhD student in the lab, labeled cell membranes of a developing egg of the flower beetle Tribolium castaneum with a fluorescent marker. One of her movies is available on youtube: http://www.youtube. com/watch?v=sxmloGPth7E. She saw that early in development, a large amount of cells are set aside to develop an extraembryonic membrane, the serosa (Figure 1). This serosa will surround the whole embryo and all the yolk. This did not happen in crustacean eggs. Might this serosa be the secret of the insects? But how to test the role of the serosa? It is impossible to remove the serosa by dissection without destroying the whole egg with its maternal egg shell. Chris Jacobs, another PhD student, discovered that knock-down of one gene could prevent development of the serosa. Chris subjected these serosa-less eggs to different humidities and found that survival decreased dramatically at low

DOSSIER TIJD

Universiteit Leiden 

19

cies radiation is observed often in evolutionary biology. This is in the first place interesting from an academic point of view, but we might also benefit from the success of the insects. Their antimicrobial peptides might help us to effectively combat bacteria and fungi. For instance, these peptides could be used in the food industry. As they are simple peptides, they are probably not toxic to humans when they eat them. Together with Professor Gilles van Wezel at the Institute of Biology, Maurijn van der Zee will try to see if some of these peptides could even be used as antibiotic. The need for new antibiotics is urgent, as more and more bacteria, like tuberculosis, become resistant to all known antibiotics. If the insect peptides are stabilized and made resistant against enzymatic cleavage, they could have great potential in human medicine.

humidities, in contrast to normal eggs. Furthermore, Jacobs found that the serosa excretes a cuticle, a tough chitinous layer, like the one present in the adult exoskeleton. When he knocked down genes involved in making this serosal cuticle, survival of eggs decreased dramatically at low humidities again. All this provided evidence that the origin of this unique extraembryonic membrane facilitated the spectacular radiation of insects on dry land. Desiccation resistance is not the only way the serosa protects insect eggs. We discovered also that the serosa expresses several immune genes, such as antimicrobial peptides. These small peptides destroy bacteria and other pathogens. Thus, the insect egg is also very well protected

against attacks of microbes. This enables insects to lay many eggs without caring much about them. Together with the perfect protection against drought, this might have provided the crucial advantage to insects.

In the end, the applications of this research are important, but most of the applications of fundamental research are unpredictable. The ultimate goal is to understand evolution from the genetic level, through the developmental level to the ecological level. This explains the living world around us and reveals the rules underlying our own origin. Web site Maurijn van der Zee: http://www.science.leidenuniv.nl/index.php/ibl/zee Web site Chris Jacobs: http://www.science-explained.com

The phenomenon that an evolutionary novelty is followed by a spectacular spe-

You tube movie on the serosa: http://www.youtube.com/watch?v=BqlDBReWDak

Maurijn van der Zee Assistant Professor at the Institute of Biology Leiden

20  ORIGIN # 2

jaargang 10, januari 2015

Uit den oud ouden en Do Doosch osch

Johann Bartsch Niet met elke wetenschapper loopt het even goed af. Waar sommigen rijk en beroemd worden, sterven anderen een onfortuinlijke en vroegtijdige dood. Eén van de minder gelukkigen was botanicus Johann Bartsch, die in 1738 in het huidige Suriname om het leven kwam.

Johann Bartsch werd in 1709 geboren in Königsberg, de hoofdstad van Oost-Pruisen. Hij kwam naar Leiden om medicijnen te studeren en promoveerde in 1737 op een onderzoek naar lichaamswarmte. Bartsch was zeer geïnteresseerd in botanie en zocht daarom het gezelschap van de jonge Zweedse botanicus Carl Linnaeus. Die was op dat moment in Leiden om te werken voor Herman Boerhaave. In Nederland werkte Linnaeus aan de eerste editie van zijn beroemde werk Systema Naturae. Linneaus mocht Bartsch, die een ‘uitzonderlijke ijver en aanzienlijk talent’ in de botanie had, en onderwees hem. Bartsch en Linnaeus raakten goed bevriend en onderhielden een enthousiaste briefwisseling, waarvan bijna vijftig brieven zijn overgebleven. Samen werkten ze aan de Flora Lapponica, een beschrijving van de verschillende plantensoorten in Lapland. De Flora Lapponica was het resultaat van een expeditie die Linnaeus in 1935 had ondernomen. Hij bevatte 534 verschillende soorten die geclassificeerd waren volgens het systeem van Linnaeus en beschreef van elke soort de geografische verspreiding en taxonomie. Nooit eerder had iemand op zo’n systematische manier de flora van een gebied op papier gezet, waarmee de Flora Lapponica de eerste flora ter wereld was.

Wouter van Dijke Bachelorstudent Biologie

In die tijd was de West-Indische Compagnie bezig met handel tussen Europa, Afrika en Amerika, voornamelijk in goud en slaven. De Compagnie was op zoek naar een arts die in Suriname in de Nederlandse Nederzetting zou kunnen werken en vroeg Boerhaave om op zoek te gaan naar een geschikte kandidaat. Boerhaave vroeg eerst aan Linneaus of hij interesse zou hebben in de baan. Die weigerde, zoals hij eerder een vergelijkbare baan op Kaap de Goede Hoop weigerde, maar adviseerde Boerhave om Bartsch te vragen. Dat gebeurde en

DOSSIER TIJD

Universiteit Leiden 

Bartsia alpina is een meerjarige bloemplant uit het genus Bartsia dat door Linnaeus vernoemd is naar Johann Bartsch.

Bartsch vertrok blij naar Suriname om voor de Compagnie aan de slag te gaan. Aldaar hoopte hij onderzoek te kunnen doen naar de lokale flora. Helaas was het lot hem niet gunstig gezind: na aankomst in Suriname werd hij slecht behandeld door de gouverneur en bleek hij niet goed om te kunnen gaan met het tropische klimaat van het land. Binnen een half jaar kwam hij er op 29-jarige leeftijd om het leven. De dood van zijn vriend liet Linnaeus niet onberoerd: hij vernoemde het plantengenus Bartsia, een deel van de bremraapfamilie, naar Bartsch. Linnaeus had gehoopt dat Bartsch’ aanwezigheid in Suriname hem veel nieuwe inzichten en kennis uit dat deel van de wereld zou kunnen opleveren. In 1755 eerde Linneaus Bartsch nogmaals, ditmaal in de Flora Suecica, een beschrijving van de flora van Zweden. Daar schreef hij in een voetnoot bij de Bartsia een emotioneel dankwoord voor zijn overleden vriend: Bartsiam dixi a Johanne Bartschio, Regiomontano, Medicinae Doctore, juvene pulcherrimo, candidissimo et certe doctissimo ac nationis suae ornamento. Contracta cum viro intima amicitia in Belgio, eum inextinguibili plantarum insectorumque ardore infeci, adeo ut in rimandis minutissimis plantarum partibus iisdemque acutissime describendis paucos Bartsia: vernoemd naar Johann Bartsch uit Königsberg, doctor in de medicijnen, de mooiste, vriendelijkste en zeker meest geleerde jongeman van het land. Ik heb in Nederland een intieme vriendschap met de man ontwikkeld, zijn onblusbaar enthousiasme voor planten en insecten was aanstekelijk, waardoor hij ook bij het onderzoek van de kleinste delen van planten, deze met dezelfde scherpzinnigheid beschreef. 

Johann Bartsch (1709 - 1738)

Arts en botanicus, geboren in Königsberg, Pruisen. Hij raakte in Leiden bevriend met Linnaeus en werd door hem onderwezen in de botanie. Bartsch werd benoemd als arts in Suriname, maar bezweek korte tijd na aankomst aan het ongunstige klimaat.

Carl Linnaeus (1707 - 1778)

Arts, botanicus en zoöloog en grondlegger van de taxonomie. Zijn boek Systemae Naturae geldt als het startpunt van de biologische naamgeving en ordening. Tussen 1735 en 1738 verbleef Linnaeus in Heemstede, waarbij hij in Leiden werkte voor Herman Boerhaave. Hij heeft talloze boeken gepubliceerd en is een van de beroemdste biologen uit de geschiedenis.

Herman Boerhaave (1668 - 1738)

Arts, anatoom, botanicus, scheikundige en onderzoeker. Boerhaave was hoogleraar, rector magnificus van de Universiteit Leiden en directeur van de Hortus botanicus. Op zijn toppunt bekleedde hij drie van de vijf leerstoelen van de medische faculteit in Leiden, namelijk chemie, botanie en praktische geneeskunde. Het Museum Boerhaave is naar hem vernoemd.

21

2 2  ORIGIN # 2

jaargang 10, januari 2015

On the origin of These pictures show fossilized remains of organisms that lived millions of years ago. Most of these groups of marine animals went extinct during the biggest mass extinction event known to Earth, about 250 million years ago. Some, like a number of species of brachiopods survived, but nowadays these can exclusively be found on sea floors far beyond maximum scuba-diving depth. However, you don’t need a time machine or a submarine to find these relics from past times, because the city of Leiden is packed with them. Carboniferous limestone is about 300 million years of age, and was imported from Belgium or Ireland. It is a common building stone in many Dutch cities. This type of rock contains many fossils of extinct marine life.

Cretaceous mud shrimp burrows from Maastricht

Spiriferid b A 30 minute walk along the Rapenburg reveals Palaeozoic animals such as solitary rugose corals. Look closely and you notice the characteristic septation within their bodies, allowing folding of their intestines. This creates a big surface area for absorbing nutrients. Fossilized shells of brachiopods and calcite skeletons of tabulate corals are easier to find. Note the second layer of corallites growing on top of the first layer in the cross section picture. Younger limestone from Maastricht (65 million years old) is used in the windowsills of the Academic Historic Museum and contains ‘ghost fossils’. These were formed when burrows dug by mud shrimps were fossilized. The picture shows the layers of sediment the shrimp had to dig through to create its home. These fossils immediately pre-date the extinction of the dinosaurs. If you want to take a closer look at the natural history our city has on offer, make sure you go on a rainy day as fossils are easier to find when the rock is moist. Watch out for street poles, doorsteps and staircases. Special thanks to Steve Donovan, senior researcher in geology at Naturalis.

Solitary rugose coral

DOSSIER TIJD

Universiteit Leiden 

Ancient life beneath your feet

Tabulate coral colony

brachiopods

ction Tabulate coral colony cross se Joris Westerveld Bachelorstudent Biologie

Tabulate coral colony

23

24  ORIGIN # 2

jaargang 10, januari 2015

Culinaire Chemie

Veroudering: een ­vernieuwend onderwerp Riekelts Menu

egen we Als voorgerecht kr utkooper, springrolls à la Ho met gember-chilidip. bestond Het hoofdgerecht et sesam uit gebakken zalm m fstsauté. en noedels met her nden Voor het dessert ko l-walnoot we kiezen uit appe potion: crumble en youth o vergoten romige vanille curd uchtens met frisse zomervr

Dr. Riekelt Houtkooper is verbonden aan het laboratorium Genetic Metabolic Diseases in het AMC. Hij doet daar onderzoek naar metabolische ziekten in een brede context, van zeldzame, erfelijke ziekten tot leeftijdsafhankelijke ziekten. De focus ligt vooral op mitochondriën. In het kader van het thema ‘Tijd’ interviewen wij hem graag over zijn onderzoek, terwijl we genieten van een heerlijke maaltijd. Door Nadia Khemir (Bachelorstudent LST) en Rebecca van Rijn (Bachelorstudent Biologie)

DOSSIER TIJD

Nog net niet natgeregend, maar wel verwaaid, stonden we aan de voordeur van een gezellig pandje. Ondanks het verre lopen (nadat we bij de verkeerde bushalte waren uitgestapt), deed het aangename welkom ons meteen goed en waren we weer vlug opgewarmd. Een typisch huis was het niet. Een lekker ruim appartement met natuurlijk licht vanuit buiten in een vrij rustige buurt, met op kleine afstand een leuk park en een ontspannende omgeving. Niet iets wat je verwacht in een drukke stad zoals Amsterdam. Op de achtergrond stond sfeermuziek aan en Houtkooper begaf zich meteen naar de keuken om ons van een drankje te voorzien. Ondanks zijn lage leeftijd kwam Houtkooper ervaren over, en in ons gesprek werd al snel duidelijk dat hij hoofd van zijn eigen onderzoeksteam is en zich met meerdere onderzoeksonderwerpen bezighoudt. Terwijl we met smaak ons voorgerecht nuttigden, brachten wij het gesprek op het eerste onderwerp van de avond. Hoe word je hoofd van een onderzoeksteam? We zijn tenslotte allemaal onderzoekers (in spe). Onderzoek, ja… Maar waarom veroudering? “Tijdens mijn afstuderen en daarna, tijdens het promoveren, hield ik me erg bezig met zeldzame ziekten. Vaak werd mij gevraagd waarom. Onderzoek doen naar zeldzame ziekten kost immers veel geld en levert uiteindelijk niet veel op voor de mensheid,” vertelt Houtkooper. “Toch vond ik dat zeldzame iets bijzonders hebben. Juist doordat er zo weinig over bekend was en er zo weinig onderzoek naar wordt gedaan voelde ik me er erg tot aangetrokken. Als student Biomedische Wetenschappen heb ik me tijdens mijn afstudeerstage verdiept in eiwitinteracties, met name tafazzine-eiwitten die betrokken zijn bij het cardiolipinemetabolisme. Cardiolipine is een belangrijk bestanddeel van het binnenste membraan van mitochondriën. Mijn PhD sloot mooi aan op mijn masterstage. Het project waar ik aan werkte draaide voornamelijk om

Universiteit Leiden 

de rol van het cardiolipinemetabolisme in het zeldzame Barth Syndrome. En van het een kwam het ander. Vanaf mijn master was mijn onderzoekswerk al gericht op het menselijk metabolisme in verband met zeldzame ziekten. Als postdoc ben ik me meer gaan richten op ouderdomsgerelateerde ziekten, vooral in mitochondriën. Mitochondriën vertegenwoordigen de centrale voor de energiehuishouding van de cel. Daarom is het ook belangrijk om te weten in welke mate het mitochondrion invloed heeft op

Juist doordat er zo weinig over bekend was en er zo weinig onderzoek naar wordt gedaan voelde ik me er erg tot aangetrokken metabole ziekten. Metabole ziekten zijn één van de grootste oorzaken van lichamelijke veroudering. Al snel was duidelijk dat ons onderzoek een vrij direct verband had met veroudering. Naarmate het onderzoek vorderde, ging de nadruk steeds meer liggen op de oorzaak van veroudering, om uiteindelijk dit proces tegen te kunnen gaan. Dit heeft misschien ook met onze maatschappij en de tijd waarin

25

we leven te maken. Men houdt zich namelijk steeds meer bezig met het verbeteren van de levenskwaliteit, maar ook de levensduur. Mensen in onze omgeving zijn steeds meer bezig met een bewust levenspatroon voor een beter en langer bestaan. Ook in het onderzoek is er dus een trend ontstaan: er is veel vraag naar de oorzaken van veroudering en hoe deze kunnen worden tegengegaan.” Er wordt steeds meer gesproken over veroudering tegengaan, hoe denkt u daar over? “Ik vind de ideologie erachter nog niet zo slecht. Veroudering tegengaan is steeds meer een kwestie van optimalisering van onze levensomstandigheden en de gezondheidszorg, naast het oplossen van defecten en ziekten. Ik denk niet dat het een verandering is die op slag plaats zal vinden; ik zie het als langzaam

2 6  ORIGIN # 2

werkend proces dat er geleidelijk in zal sluipen. Over ethiek gesproken, daar houd ik me niet zo mee bezig. In tegenstelling tot meesten heb ik in die discussies niet zo’n duidelijk standpunt. Veel houden standvastig vol dat het tegengaan van veroudering ethisch onverantwoord is. Kreten zoals “er is te weinig plek op de wereld” en “je wilt toch geen 150 jaar oud worden” hoor je tegenwoordig best vaak. Ik zie niet wat er mis is met het verlengen van onze levensduur - als het tenminste nog waardevol is. Ik snap wel als mensen het een eng idee vinden om als een zombie “geleefd te worden” in plaats van “te leven”. Zolang de beperkingen de levenskwaliteit niet overheersen en men nog kan genieten van alles om zich heen, zoals het opdoen van nieuwe ervaringen, ontplooien van ons “eigen” en het samen zijn met de volgende generaties, zie ik niet waarom het ethisch onverantwoord zou zijn. Het klinkt misschien heel futuristisch en onwerkelijk, maar ik geloof heus dat ooit een mens op deze aarde samen met zijn achterachterkleinkinderen de kaarsjes op zijn taart mag uitblazen op zijn 150ste verjaardag.”

jaargang 10, januari 2015

Als je terug in de tijd kon, zou je dan andere keuzes maken in je loopbaan? “Nee, absoluut niet. Toen ik studeerde was het bachelor-master systeem nog niet ingevoerd. Daardoor heeft mijn opleiding er als volgt uitgezien: ik heb de studie Medische Biologie gevolgd. Dit is te vergelijken met het Biomedische Wetenschappen van tegenwoordig. De ‘master’ heette ook Medische Biologie, en we konden eigenlijk niet uit andere richtingen kiezen. Ik zeg niet dat ik deze master niet gekozen had op dit moment, maar ik vond het fijn

Het klinkt misschien heel futuristisch en onwerkelijk, maar ik geloof heus dat ooit een mens op deze aarde samen met zijn achterachterkleinkinderen de kaarsjes op zijn taart mag uitblazen op zijn 150ste verjaardag

dat ik niet hoefde te kiezen. “Tegenwoordig zijn de bachelors en masters veel gespecialiseerder. Ik heb het geluk gehad dat ik overal aan mocht snuffelen, en daardoor ook goede keuzes kon maken. Je gaat misschien twijfelen over je keuze, terwijl die mogelijk niet het allerbelangrijkste is: de directe keuze van je master is minder belangrijk dan wat je er daarna mee gaat doen. Achteraf gezien heb ik veel geluk gehad in mijn carrière. Als ik nu zie wat studenten tegenwoordig moeten doen om zich te kunnen onderscheiden, besef ik me hoe weinig ik daar op die leeftijd mee bezig was. Dit komt natuurlijk ook mede door de sociale en economische druk die nu op studenten ligt, en natuurlijk het sociale leenstelsel dat binnenkort wordt ingevoerd. Studenten denken eerder aan snel afstuderen, nominaal studeren en het vermijden van langstudeerboetes dan het genieten van het studentenleven. Die luxe hebben zij niet meer. Tijdens mijn studietijd heb ik best veel achterover gezeten, ik was niet het allerijverigste jongetje in de klas. “Daarnaast komt ook nog het feit dat er een hoge prestatiedruk op de studenten

DOSSIER TIJD

ligt en dat er steeds hogere eisen worden gesteld in de wetenschapsbusiness. De zesjescultuur is voorbij: studenten moeten nu veel hogere cijfers halen en laten zien wat ze in hun mars hebben om zichzelf te kunnen onderscheiden. Ik denk daarom dat ik veel geluk heb gehad toen ik ‘zomaar’ een PhD plek kreeg aangeboden. Promovendi posities worden nu niet meer zomaar weggegeven, met name doordat er weinig subsidie beschikbaar is. Daardoor is de procedure steeds selectiever en gaat de voorkeur vaak uit naar afgestudeerden die al een buitenlandervaring hebben of die uitstekende resultaten hebben behaald. Dat buitenlandervaring wenselijk is, werd ons niet verteld. Maar ook niet dat er een wetenschappelijke publicatie van je wordt verwacht. Dit zijn dus wel belangrijke punten waar een student al tijdens zijn bachelor en master aan moet denken.”

Je eigen onderzoek starten

“Na het behalen van een PhD is het belangrijk dat er geen gat in je CV valt. Je moet vooral door blijven gaan met onderzoek doen en publicaties schrijven. Subsidie krijg je niet zomaar, en de financiers willen hun geld liever aan een betrouwbaar onderzoek besteden dan aan iets waar geen of minder zekerheid is voor het behalen van resultaten. Daarom moet je als wetenschapper een reputatie opbouwen door aan het front van het onderzoek te staan en op de hoogte zijn van nieuwste ontdekkingen en technieken. Hoewel het niet altijd iets zegt over de kwaliteit van een onderzoeker, word je beoordeeld op het aantal publicaties en de reputatie van het tijdschrift waarin het gepubliceerd wordt. Dit laat zien dat er binnen de groep ook voldoende (intellectueel) vermogen zit. Dit is in het huidige systeem van belang voor een investeerder bij het maken van een beslissende stap. “Een veelgemaakte fout is dat men denkt dat onderzoek nog lang niet zo uitdagend is als het werken binnen een bedrijf. Deze herhaalde fout heeft zijn oorsprong in het feit dat er zo weinig voorlichting wordt gegeven. Als onderzoeker houd je je namelijk niet alleen inhoudelijk bezig met

Universiteit Leiden 

het onderzoek, maar ook met het opzetten ervan. Een onderzoek loopt vaak niet zoals je had gehoopt en de resultaten zijn soms ver te zoeken, waardoor de gemaakte plannen en schema’s totaal op de schop moeten. Het kan zijn dat een planning van een paar jaar helemaal de prullenbak in moet doordat de resultaten net niet aan de verwachtingen voldoen en er geen (tweede) subsidie wordt binnengehaald. Ik heb hier helaas ook mee te maken gehad. Een onderzoek waar we al behoorlijk veel tijd en energie in hadden gestopt bleek toch niet de uitkomst te geven waar we op gehoopt hadden. Einde operatie. Het is lastig om dat te beslissen, want er moesten dus best wat kostbare uren richting de prullenbak. Dit soort dingen zijn wel het echte leven, en wel belangrijk om mee om te kunnen gaan.” Inmiddels kwam de geur van gebakken zalm ons langzaam tegemoet. Het hoofdgerecht werd met smaak gegeten, en we schepten zelfs nog een tweede keer op.

Koken, een hobby?

“Van koken houd ik wel! Vooral met gezelschap erbij kan het heel ontspannend zijn. Ik probeer culinair zelf zo creatief mogelijk te zijn, maar eerlijk gezegd is daar niet altijd genoeg tijd voor. Vooral als onderzoekshoofd draai je geen ‘negen-tot-vijf’ dagen. Het wordt vaak later door afspraken, deadlines en andere

27

events die er even tussendoor komen. Je reist natuurlijk ook veel. Maar doordat je alles moet coördineren ben je vaak tot laat bezig, en dan gaat de neiging meer naar een voorgebakken pizza dan naar zelf de keuken in duiken! “Ik heb wel andere hobby’s: één ervan is squashen. Hier in Amsterdam zijn er genoeg mogelijkheden. Squash is een fijne en actieve sport waar je veel energie in kwijt kunt. Als kind heb ik altijd al graag getennist. Naast tennissen en squashen kijk ik ook graag naar sport (vooral voetbal) en als ik in een minder actieve bui ben, wil ik wel eens een serie kijken. Een paar van mijn favorieten zijn bijvoorbeeld House of Cards, Game of Thrones en Breaking Bad.

g a a r v Prijs 2 8  ORIGIN # 2

In geen tijden is er een wetenschapper geweest die zo bekend is als deze. Dit is een man die goed bij de tijd was, al was hij ten tijde van deze foto vast nog niet zo geleerd. Ach, toen hij nog zo jong was had hij nog zeeën van tijd om zijn slimheid te ontwikkelen. Wel leuk om te weten hoe een genie eruit ziet voordat de tand des tijds zijn

genadeloze werk uitvoert. Nu is het tijd om erachter te komen of jij deze briljante baby herkent. Denk jij te weten wie het is? Stuur dan je antwoord in een mum van tijd naar [email protected]. Een hint: hij heeft een tijd in Leiden doorgebracht. Ook was hij zeker geen kind van zijn tijd. Weet je het niet? Denk er dan even goed over na,

jaargang 10, januari 2015

want komt tijd, komt raad. De tijd zal leren welke lezer het bij het rechte eind heeft en welke inzending wordt beloond met een tijdloos cadeau! Win je niet? Maak je geen zorgen, tijd heelt alle wonden. En anders kun je altijd nog een tijdje proberen het mysterieuze object op pagina 30 te raden!

DOSSIER TIJD

Universiteit Leiden 

29

Book

Review

The Ancestor’s Tale By Marieke Vinkenoog, Bachelor student Biology History is something incredibly human. It fascinates us to know where we come from: were our ancestors European, or maybe immigrants from Asia? It shapes our lives and the way we view ourselves. Going further back, assertions about out ancestry become less certain, but all the more interesting. Before Homo sapiens, there lived other hominins, who more or less looked like us, maybe behaved like us, but were not quite ‘human’. Even further back, it becomes increasingly more difficult to picture our ancestors. The ancestor we share with modern chimpanzees must have looked ape-like, but what about the ancestor we share with frogs? Or even harder, with plants? In The Ancestor’s Tale, Dawkins follows the path of humans back throughout evolutionary history. At 40 rendezvous points, we meet up with our evolutionary cousins to look at the ‘concestor’ (most recent common ancestor is such a mouthful) of ourselves and the species that are joining our pilgrimage. At rendezvous point 0, where the party still consists only of all humankind, five chapters recount to us stories of how humans became human. We learn that Mitochondrial Eve, the most recent woman from whom all living humans today descend, most likely lived much more recently than Y-chromosomal Adam, the most recent man from whom all living humans descend. It isn’t until rendezvous point 9 that nonprimate mammals start to join us. At this point, we’re looking at concestors that lived during the K-T boundary, which marks the extinction of the dinosaurs, 65 million years ago. The pace then starts to pick up: at rendezvous point 16, where our reptile cousins join us, we’re already 310 million

years into the past. Dawkins touches on the Galapagos finches, explaining why the extreme evolutionary speed seen in the finches on these islands isn’t observed more often. The Peacock’s tale is of course the perfect illustration of sexual selection, while the Dodo’s tale reminds us that evolution optimises genes for the present environment, and has no foresight. Rendezvous point 31, 800 million years ago, is the last time our party consists of animals only, with sponges joining us and thereby completing the animal phylum. It then only takes six more rendezvous points to include all other eukaryotes: fungi, plants, and a few other obscure groups of organisms. The last two rendezvous points are then used to explain the important event of endosymbiosis, which according to Dawkin’s estimations occurred roughly two billion years ago. The Ancestor’s Tale, at 600 pages long, is quite a read, as implied by its subtitle: a pilgrimage to the dawn of life. Its structure, which incorporates the personal with the scientific, makes this book an excellent choice for anyone curious about their evolutionary past.

Author

Richard Dawkins One of the most respected scientists in the world and the biggest draw in secularism, Richard Dawkins always generates impressive crowds when visiting North America. Secularism is sweeping America as a movement, and Richard Dawkins is the catalyst who galvanizes it. He is an internationally best-selling author, his most recent book is his autobiography, An Appetite for Wonder.

Cover

What about the ancestor we share with frogs? Or even harder, with plants?

Origin Suggests: A Short History of Nearly Everything from Bill Bryson

Recent discussions

30  ORIGIN # 2

jaargang 10, januari 2015

Mystery solved This small apparatus was used for bloodletting in the 19th century. The side with the slits is placed against the skin. A coil that releases when you press the button makes eight sharp blades shoot out of the slits. The blades cut through the skin, thus releasing the blood. Bloodletting is not as common now as it once was; it is only used in rare diseases of the circulatory system that cause blood to be more syrupy. **winnaar, nu nog niet bekend**

New mystery object Didn’t get it right last time? Here’s another chance! Let us know what you think this mystery object is, and maybe you’ll win a mystery prize.

Mystery object ? Sometimes you see an object and have no idea what it is. In Leiden, we are fortunate enough to have the Boerhaave museum, which is full of curious instruments. Many items in their collection appear mysterious to us in this day and age. In each edition of Origin, we show you one of these ‘mystery objects’. Do you know what object is shown in the picture? Don’t hesitate to send an email to [email protected], or send us a message via Facebook. The best answer receives a mystery prize!

DOSSIER TIJD

Universiteit Leiden 

AGENDA Dinsdag 23 januari 2014

Proefstuderen

Geïnteresseerd in onze opleidingen? Schrijf je dan in voor het proefstuderen: www.proefstuderen.leidenuniv.nl. Je bent een dagdeel te gast bij de opleiding en gaat actief aan het onderwijs deelnemen in de vorm van een hoor- en/of werkcollege. Zo kun je voor jezelf vaststellen of je voorlopige studiekeuze wel de juiste is. Vrijdag 6 februari

Masterdag

Leer vandaag alles over de masteropleidingen van de Faculty of Science van Universiteit Leiden. Maandag 9 februari

Dies Natalis Universiteit Leiden Vandaag viert de Universiteit Leiden haar 440e verjaardag. Zaterdag 7 maart

Universitaire Open Dag Bacheloropleidingen

VOLGEND NUMMER

Maak kennis met alle bachelor opleidingen van de Universiteit Leiden in en om de Pieterskerk. Meer informatie op opendageninleiden.nl.

In 2015 is het feest! De Universiteit Leiden wordt 440 jaar, en de Origin 10 jaar. Reden voor een extra speciale jubileumuitgave dus. Houd de rekken goed in de gaten, half maart komt deze feesteditie uit!

Woensdag 18 maart

Bètabanenmarkt Wil je bedrijven ontmoeten die werknemers zoeken met jouw opleiding? Dan is vandaag je kans. Meer informatie kun je vinden op www. betabanenmarkt.nl.

COLOFON Oplage 5.700 Redactieadres Origin Magazine Einsteinweg 55 2333 CC Leiden [email protected] www.originmagazine.nl 071 527 4538

eindredactie

redactie Wouter van Dijke, Rembrandt Donkersloot, Joni Eilbracht, Annette Emerenciana, Dylan van Gerven, Lisette Hemelaar, Nadia Khemir, Linda Poppe, Rebecca van Rijn, Marieke Vinkenoog, Lotte de Vrijer, Joris Westerveld, Rob van Wijk

hoofdredactie

ISSN 2352-0051

Aan deze Origin werkten mee Vincent van Bommel, Lotte van Aalen, Nieke Campagne, Maurijn van der Zee, Riekelt Houtkooper Redactie Anne Hommelberg Marieke Vinkenoog

Productie UFB Universiteit Leiden Ontwerp en vormgeving Balyon, Zoeterwoude Origin en al haar inhoud © Faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen, Universiteit Leiden. Alle rechten voorbehouden.

31