WAAR WIJ TROTS OP ZIJN De Ontdekkingen van 2009
Faculteit der Wiskunde & Natuurwetenschappen
INHOUD 2
Een faculteit om te ontdekken
4
Bijzondere onderscheidingen en prijzen
5
Subsidies
6 8
Marcello Bonsangue
“Software heeft moeite hardware bij te houden”
Laura Heitman
Cellen aansturen via de achterdeur
12
Lenny Taelman
Getallen die samenzweren
16
Krijn Trimbos
Eierschalen nuttig voor vogelbescherming
20
Mihailo Cubrovic
“Als je het eenmaal begrijpt is het simpel”
24
Simon Albrecht
“Je kunt niet zomaar een foto maken van een zon”
28
Christian Boedeker
Op de bres voor groene ballen
32
Katharina Riebel
Stand zoekt stand in de vogelwereld
36
Raja Angamuthu
Gezochte en ongezochte vondsten voor een schoner milieu
40
English summaries
44
Proefschriften 2009
46
Suggesties voor onder de kerstboom
48
E E N F A C U LT E I T O M T E O N T D E K K E N
MARCELLO BONSANGUE Leiden Institute of Advanced Computer Science
LAURA HEITMAN Leiden/Amsterdam Center for Drug Research
LENNY TAELMAN Mathematisch Instituut
3
KRIJN TRIMBOS Centrum voor Milieuwetenschappen Leiden
MIHAILO CUBROVIC Leids Instituut voor Onderzoek in de Natuurkunde
SIMON ALBRECHT Sterrewacht Leiden
CHRISTIAN BOEDEKER Nationaal Herbarium Nederland
KATHARINA RIEBEL Instituut Biologie Leiden
RAJA ANGAMUTHU Leids Instituut voor Chemisch Onderzoek
EEN FACULTEIT OM TE ONTDEKKEN De Faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen van de Universiteit Leiden wil excelleren in het onderzoek en onderwijs van onze disciplines: wiskunde, informatica, natuur- en sterrenkunde, scheikunde, biologie en bio-farmaceutische wetenschappen. Multidisciplinaire samenwerking streven wij na op het gebied van Bio-Science onder het motto Life meets Science, het overkoepelende thema van onze faculteit. Op dit gebied werken we nauw samen met het LUMC en de TU Delft.
4
De Faculteit participeert in vier universitaire profileringsgebieden in het onderzoek. Deze doorkruisen de traditionele grenzen tussen vakgebieden en faculteiten. Ze bieden kansen voor fundamenteel toponderzoek maar sluiten ook aan bij kernvraagstukken in de maatschappij op het gebied van Bio-Science. Door een focus op Life meets Science streeft de Faculteit de zichtbaarheid van, en de samenhang tussen, cruciale onderzoeksgebieden vergroten. Met een excellente onderzoeksomgeving, in een faculteitsbrede Graduate School of Science, trachten we toptalent uit binnen- en buitenland naar Leiden te trekken. Onze criteria bij de keuze van wetenschappelijk onderzoek zijn: wetenschappelijke ‘impact’, technologische innovatie en maatschappelijke relevantie.
Intensieve samenwerking met het middelbaar onderwijs in de regio moet de studenteninstroom op bachelor-niveau verder doen groeien. Een ambitieus internationaliseringsplan moet meer master- en PhD-studenten naar Leiden trekken. Studeren in een onderzoeksomgeving moet leiden tot het vergroten van ons rendement, en de academische vorming zal onze afstudeerders helpen bij hun verdere carrière. Uitvoering van het ‘tenure-track’ beleid is de eerste prioriteit in ons personeelsbeleid. Met de opening van het volledig vernieuwde Sylvius laboratorium op 24 november als unilocatie voor onze biologen is de beta-campus een feit. Een ontwikkeling die essentieel is voor het realiseren van onze ambities in Bio-Science. We blijven streven naar excellente technische, onderwijskundige en bestuurlijke faciliteiten. In dat kader zijn in 2009 de audiovisuele onderwijsvoorzieningen en technische installaties in het college zalengebouw van het Grolaeus vernieuwd. Professionele bedrijfs voering moet ervoor zorgen dat we ook financieel gezond blijven. Bovenstaande is een korte samenvatting van de strategie van onze faculteit die het beleid in de komende jaren zal bepalen. We zijn trots op de lange lijst met onderscheidingen en prijzen die in 2009 invulling aan onze strategie gaven.
BIJZONDERE ONDERSCHEIDINGEN EN PRIJZEN Prijzen/eerbetoon: • Kai Ye (lacdr) ontving de juryprijs voor de ontdekking van het jaar 2008, • Ignas Snellen en de studenten Remco van der Burg, Meta de Hoon en Francis Vuijsje. (Sterrewacht) wonnen de Publieksprijs. • Harald van Mil (ibl) werd uitgeroepen tot beste docent van 2008. • Studenten Ion-Cosma (Natuurkunde) Nan Li (Scheikunde) en Sweta Shah (Sterrenkunde) ontvingen een luf scholarship. • Karin Öberg (Sterrewacht) was een van de 17 winnaars van de nasa Hubble Fellowship. • Barry van der Meer (student Natuurkunde) ontving een vwn/nwo studentenbeurs. • Huib Intema (Sterrewacht) ontving de Jansky Fellowship van het Amerikaanse National Radio Astronomy Observatory (NRAO). • Hermen Overkleeft (lic) wint de gouden kncv medaille. • Paul Hooykaas (ibl) werd benoemd tot knaw Akademiehoogleraar. • Bas Edixhoven (mi) en Marijn Franx (Sterrewacht) werden gekozen als lid van de knaw. • Wim van Saarloos (lion) werd benoemd als de directeur van de Stichting fom. • Tom Wennekes (lacdr) ontving de Nederlandse Farmacochemie prijs. • Nienke van der Marel (studente natuur- en sterrenkunde) ontving de nnv prijs voor de beste bachelorpresentatie natuurkunde. • Henrik Lenstra (mi) werd benoemd tot Ridder in de Orde van de Nederlandse Leeuw. • Tim de Zeeuw (Sterrewacht) werd de winnaar van de Brouwer Award 2010, van de ‘Division on Dynamical Astronomy of the American Astronomical Society’ • Michiel Kosters, Thijs Feenstra en HokSan Yip (alleen lid van De
Leidsche Flesch) wonnen de tweede prijs in de besliskunde competitie: de’Nacht van Eindhoven’. • David Mabberley, (nhn) ontving tijdens het Systematics congres van de International Association of Plant Taxonomists de prestigieuze zilveren Engler Medaille. • Thierry Rohmer (lic) ontving de Ernst Award 2009 van het Gesellschaft Deutscher Chemiker (gdcH) • Edwin van der Heide (liacs) ontving de Witteveen+Bos-prijs voor Kunst+Techniek • Diego Millo (lic) ontving de Dick Stufkens prijs van de hrsmc. • Jörn Venderbos en Jorrit Rijnbeek (beiden studenten theoretische natuurkunde) ontvingen een Shell Stipendium. • Bela Bode (lic) ontving de Feodor Lynen onderzoeksbeurs van de Alexander von Humboldt-stichting. • Machiel E. Noordeloos,(nhn) ontving de Clusius Prijs van de Hongaarse Mycologische Vereniging. • Erwin Marges, Stefan Jeliazkov en Georgios Valouras (alle MSc studenten ict in Business’) zijn bekroond met de Galileo Masters Regional Prize. • Henrique di Lorenzo Pires (lion) won de award in de categorie Kwantumelektronica van de Emil Wolf Outstanding Student Paper Competition. • Jesse van de Sande (student Sterrenkunde) ontving de lisf-prijs van het luf Internationaal StudieFonds. • Richard Gill werd verkozen tot Distinguished Lorentz Fellow 2010-2011 vanwege het Lorentz Center en het lias. • Studenten Erik Massop (Informatica), Marijke Segers (Natuurkunde en technische natuurkunde) en Yasir Kiliç (Wiskunde en technische wiskunde) ontvingen een van de Jong Talent prijzen van de Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen.
5
6
Benoemingen:
ERC Grants
•P eter Punt is benoemd tot bijzonder hoogleraar ‘Industriële biotech nologie’ vanwege het Lorentz-van Iterson Fonds tno bij het ibl. • Arjen Doelman is benoemd tot hoogleraar ‘Toegepaste analyse’ bij het mi. • Geert de Snoo werd benoemd tot hoogleraar ‘Conservation biology’ bij het cml. • Peter Klinkhamer werd benoemd tot hoogleraar ‘Evolutionare plantenecologie’ bij het ibl. • Hans Hilgenkamp werd benoemd tot deeltijd hoogleraar ‘Experimentele natuurkunde’ bij het lion. • Willie Peijnenburg werd benoemd tot bijzonder hoogleraar ‘Environmental toxicology and biodiversity’ vanwege het rivm bij het cml. • Edwin van der Heide (liacs) werd benoemd tot Edgard Varèse gastprofessor aan de TU Berlin. • Arjen Doelman (mi) werd benoemd tot wetenschappelijk directeur van het Lorentz Center. • Wouter Bruins werd benoemd tot assessor in het faculteitsbestuur. • Martin Lubke is begonnen als de nieuwe instituutsmanager bij het mi. • Mieke Schutte is begonnen als de nieuwe instituutsmanager bij het Lorentz Center. • Evelein Gerstel is begonnen als de nieuwe instituutsmanager bij de Sterrewacht.
• Carlo Beenakker (lion)) ontving een erc Advanced Grant voor zijn voorstel ‘How to control graphene. Search for Mechanisms to control massless electrons in grapheme’. • Xander Tielens (Sterrewacht) ontving een erc Advanced Grant voor de studie van polycyclische aromatische koolwaterstoffen (pak’s) in de ruimte. • Paul Brakefield (ibl) ontving een erc Advanced Grant voor zijn voorstel ‘Exploring Morphospaces in Adaptive Radiations to unravel Ecological Speciation’. • Alexander Kros (lic) ontving een erc Starting Grant voor zijn voorstel ‘Controlled fusion of liposomes and cells: a new pathway for direct drug delivery’.
Subsidies • Huub de Groot (lic) is een van de trekkers van het landelijke onderzoeksprogramma ’Towards Biosolar Cells’ waarvoor het ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit (lnv) 25 miljoen euro ter beschikking stelde. • De Casimir Research School ontving R 800.000 vanuit het nwo Graduate Programma voor talentvolle promovendi. • De Universiteit Leiden ontving samen met Naturalis en de universiteiten van Amsterdam (UvA) en Wageningen 30 miljoen euro voor de realisatie van het Nationaal Centrum voor Biodiversiteit, een landelijk centrum voor biodiversiteit in Leiden. • Het Nationaal Herbarium Nederland ontving samen met Naturalis en de universiteiten van Amsterdam (UvA) en Wageningen 30 miljoen euro voor de realisatie van een landelijk centrum voor biodiversiteit.
NWO • Remco Offringa (ibl) ontving van nwo een Top subsidie voor zijn project ‘Moleculair kompas oriënteert plantengroei’. • Jan Pieter. Abrahams, Dr. Navray Pannu (lic) en Henny Zandbergen (tud) ontvingen van nwo een Top subsidie voor hun project ‘Structuurbepaling van eiwit nano-kristallen’. • Marc Koper en Dirk Heering (lic) ontving van nwo een Echo subsidie voor zijn project ‘Ademen door een stroomdraadje’. • Gijs van der Marel (lic) ontving van nwo een Echo subsidie voor zijn project ‘Stereocontrole in glycosyleringen door oxacarbenium ionen’. • Martina Huber (lion) ontving van nwo een Echo subsidie voor haar project ‘Dynamische eiwitcomplexen met spin en licht’. • Nora Liu (lic) ontving een nwo Mozaïek subsidie voor haar project ‘Inhibitors of the human kinase pkb/Akt: conceptually new antibiotics’.
VENI • Rob Lane (lacdr) ontving van nwo een veni subsidie voor het project ‘Ontleding van een nieuw aangrijpingspunt in de ziekte van Parkinson’ • Anders Johansen ( Sterrewacht) ontving van nwo een veni subsidie voor het project ‘The Many Scales of Planet Formation’ • Vladimir Juricic (lion)) ontving van nwo een veni subsidie voor het project ‘Exploring curved graphene’. • Zunfeng Liu (lic) ontving van nwo een veni subsidie voor het project ‘Fishing with nano-rods’.
• Lenny Taelman (mi) ontving van nwo een veni subsidie voor het project ‘Special Values and t-Motives’. • Brian Tighe (lion) ontving van nwo een veni subsidie voor het project ‘Floppiness and Flow’. • Maurijn van der Zee (ibl) ontving van nwo een veni subsidie voor het project ‘Serosa: the key to success?’. • Peter Zijlstra (lion) ontving van nwo een veni subsidie voor het project ‘Probing the inside of a living cell with an optically trapped gold nanorod’.
VICI • Simon Portegies Zwart (Sterrewacht) ontving van nwo een vici subsidie voor het project ‘Botsen zwarte gaten?’. • Marcellus Ubbink (lic) ontving van nwo een vici subsidie voor het project ‘Het onzichtbare zichtbaar maken’. • Gilles van Wezel (lic) ontving van nwo een vici subsidie voor het project ‘Grondprincipes voor antibiotica en enzymen’.
Voorgedragen docenten voor de Facultaire Onderwijsprijs 2009: • Gijs van der Marel (mst en Chemistry), Robbert Rissman (bfw) en Frans Witte (Biologie).
VIDI • Tinde van Andel (nhn) ontving van nwo een vidi subsidie voor het project ‘Plantgebruik uit moeder Afrika’. • Jeroen Codée (lic) ontving van nwo een vidi subsidie voor het project ‘Synthetische suikermoleculen om het immuunsysteem te activeren’. • Carlos Fitzsimons (lacDR) ontving van nwo een vidi subsidie voor het project ‘Putting the brake on epilepsy’. • Sense Jan van der Molen (lion) ontving van nwo een vidi subsidie voor het project ‘Zichtbaar maken van ladingtransport door één molecuul’. • Johannes Neugebauer (lic) ontving van nwo een vidi subsidie voor het project ‘Quantumqueeste naar kunstmatige fotosynthese’. • Marcel Rost (lion) ontving van nwo een vidi subsidie voor het project ‘Metaalcoatings met atoomprecisie’. • Merlijn van Spengen (lion) ontving van nwo een vidi subsidie voor het project ‘Kleine machines, grote vragen’. • Marijke Haverkorn (astron en Sterrewacht) ontving van nwo een vidi subsidie voor het project ‘Nieuw zicht op de ruggengraat van de Melkweg´.
Daar komen nog negen prijswinnaars bij, want wij hebben de Wetenschappelijke directeuren van onze instituten gevraagd om de ontdekkingen van 2009 aan te melden. Interviews met de ontdekkers staan in dit boekje en op de website: www.science.leidenuniv.nl/ontdekkervanhetjaar. Op deze website kunt u uw stem uitbrengen op degene die volgens u de Ontdekker van het Jaar 2009 is. Daarnaast is er een wetenschappelijke jury die ook een Ontdekker van het Jaar kiest. De publiekswinnaar en de juryprijswinnaar krijgen op 11 januari 2009, tijdens de nieuwjaarsreceptie in de hal van het Gorlaeus, de C.J. Kokprijs uitgereikt. We wensen u veel leesplezier.
Het bestuur van de Faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen, Wouter Bruins Gert Jan van Helden Edgar Groenen Sjoerd Verduyn Lunel
Faculteit der Wiskunde & Natuurwetenschappen
7
8
Een universele theorie van gedrag, dat is wat Marcello Bonsangue wenst.
MARCELLO BONSANGUE LEIDEN INSTITUTE OF ADVANCED COMPUTER SCIENCE
“SOFTWARE HEEFT MOEITE HARDWARE BIJ TE HOUDEN”
Een Italiaan die tot nu toe zijn wetenschappelijke carriere in Nederland doorbracht. Daarvan zijn er niet veel, alleen al vanwege het weer. Informaticus Marcello Bonsangue vindt dat vreemd: “ik ken weinig landen waar je zo open kunt samenwerken.” De eerste stappen op het wetenschappelijke carrrièrepad waren voor de Italiaanse informaticus Marcello Bonsangue nogal onrustig. Pendelend tussen Milaan en Amsterdam studeerde hij computational linguistics, om daarna bij de Vrije Universiteit in Amsterdam aan de slag te gaan met zijn promotieonderzoek over topologische benadering in de semantiek van programmeertalen. “Een warm en ontspannen land”, zo noemt hij Nederland. Begrijpelijke woorden, wetende dat hij hier zijn Nederlandse vrouw heeft leren kennen. “Na mijn promotie aan de Vrij Universiteit bij Jaco de Bakker en Joost Kok, kon ik een post doc positie krijgen aan de Universiteit van Leiden, daarna op het CWI in Amsterdam en later een KNAW fellowship wederom in Leiden.” Minder onrustig werd het pas met een aanstelling als universitair docent bij LIACS. Daar richt zijn onderzoek zich op de theoretische informatica. “Ik werk op het snijvlak van wiskunde en informatica, en probeer te begrijpen hoe men eigenschappen van computertalen kan bewijzen”, vertelt Bonsangue. “Het gaat om fundamenteel onderzoek binnen de informatica: hoe gedragen dynamische systemen zich.” Als voorbeeld verwijst hij naar reguliere expressies
en eindigeautomaten. “Dat zijn twee verschillende representaties van bepaalde formele talen”, legt hij uit. “Terwijl eindige automaten een operationele beschrijving van de taal geven, beschrijven reguliere expressies daarentegen deze talen algebraïsch. De verbinding tussen deze twee formalismen wordt expliciet gemaakt in een gerenommeerde stelling van Stephen Kleene in 1951.” Kleene was een Amerikaans wiskundige die heeft geholpen de basis te leggen voor de theoretische informatica. Hij is een van de vele studenten van Alonzo Church die onderscheiden zijn, samen met o.a. Michael Rabin, Dana Scott en Alan Turing, en is vooral bekend als een van de grondleggers van de wiskundige logica.
Hardware Kleene’s stelling is een van de hoekstenen van de theoretische informatica. De stelling houdt in dat operationele en algebraïsche beschrijving twee zijden van dezelfde medaille zijn, aldus Bonsangue. “Reguliere expressies en hun algebra zijn representatief geworden voor wat nu een van de belangrijkste uitdagingen in de informatica is: de ontwikkeling van technieken voor het effectief vaststellen van eigenschappen van dynamische systemen”, maar hij wil niet alleen de fundamenten van computertalen beschrijven, hij wil ook de eigenschappen begrijpen en bewijzen dat die algemeen geldend zijn. “Dat is dus informatica op abstract niveau, met een brede geldigheid.”
9
MARCELLO BONSANGUE
10
Zijn interesse gaat verder dan alleen de softwarematige kant van de informatica. “Het is belangrijk dat we een theorie bouwen voor het beschrijven van het gedrag van computerprogramma’s die zo universeel is dat zij toegepast kan worden ook voor hardware systemen, biologische systemen, quantum mechanische systemen, bedrijfsprocessen, enzovoort”. In de laatse jaren is de theorie van co-algebra’s naar voren gekomen als een uniform raamwerk voor het beschrijven van dit soort waarneembaar gedrag. Nederlands onderzoek doet het zeer goed op dit nieuwe terrein, ook dankzij het werk van Bonsangue, het heeft resultaten opgeleverd voor een grote verscheidenheid aan systemen van een generieke theorie. Helaas heeft de theorie moeite om de praktijk bij te houden. “Ook software heeft moeite de hardware bij te houden, stelt Bonsangue. “Software systemen zijn heel erg complex geworden, en er is nauwelijks tijd om dat fatoenlijk uit te ontwikkelen.” Er wordt volgens de LIACS-onderzoeker bij het ontwerp van software nog steeds te weinig rekening gehouden met de theorie achter informatica. “En dat is schadelijk voor het imago van de software”, als zou die schuldig zijn aan het soms slecht functioneren van computers.
Slimmer Bonsangue vindt het vooral belangrijk dat hij met zijn werk kan bijdragen aan het verbeteren van software en het bewijzen dat het werkt. “Softwareontwikkeling kan anders”, zo zegt hij. “Slimmer.” Onlangs ontwikkelden Bonsangue en collega Jan Rutten samen met hun promovendus Alexandra Silva een manier om de theorie van de reguliere expressies uit te breiden. Dit leidde tot een nieuwe logische taal voor de zogenaamde Mealy machine. Dat is een wiskundig model, geïntroduceerd in 1955 door George Mealy en wordt vandaag nog steeds gebruikt voor de synthese van electronische circuits. Verder kwamen ze op nieuwe algebraïsche en co-algebraïsche benaderingen voor de studie van interactieve en mobiele processen, waarschijnlijkheidssystemen en formele talen. Deze nieuwe benadering is uitermate geschikt voor het geautomatiseerd produceren van software.
Bonsangue ziet zichzelf niet gauw meer teruggaan naar Italië. “Het onderzoeksklimaat is goed in Nederland”, zegt hij. “Ik ben aan die luxe gewend. De samenwerking is prettig en productief en de mensen zijn open, zoals ze in weinig andere landen zijn.” Over klimaat gesproken, het weer blijft een probleem, hoe cliché dat ook is. Als je gewend bent aan de zon en de warmte valt het in het noorden niet altijd mee. Hoe warm het openbare leven ook is. “Als het vroor was ik eerst niet blij: daarom ik heb helemaal in het begin toen ik hier kwam, leren schaatsen”, vertelt Bonsangue. “Ik dacht, dan heb ik tenminste nog wat aan het vriesweer”, maar daar lijken de klimaatproblemen weer een stokje voor te steken. “Nu kan ik op de ijzers staan, en vriest het bijna nooit meer hard genoeg om buiten te schaatsen.” Marco van Kerkhoven
11
Voorbeelden van co-algebra’s.
12
Laura Heitman (1981) studeerde Bio-Farmaceutische Wetenschappen in Leiden. Al gauw raakte ze in de ban van de werking van bepaalde receptoren: eiwitten die reageren op specifieke moleculen en vervolgens signalen doorgeven in levende cellen. Van 2004 tot 2008 deed ze hier promotieonderzoek naar bij de vakgroep Farmacologie van het Leiden/Amsterdam Center for Drug Research. Sinds 2009 werkt ze bij diezelfde vakgroep als universitair docent.
Laura Heitman LEIDEN/AMSTERDAM CENTER FOR DRUG RESEARCH
CELLEN AANSTUREN VIA DE ACHTERDEUR
Laura Heitman ontdekte een nieuwe manier om bepaalde receptoren in de celmembraan te beïnvloeden. Dat biedt zicht op nieuwe medicijnen die veel patiëntvriendelijker zijn. “Receptoren zijn eigenlijk wonderlijke dingen”, vertelt Laura Heitman. Het zijn eiwitten in een celmembraan die signalen kunnen doorgeven van de ene naar de andere kant. Dat doen ze als ze worden geactiveerd door een specifiek molecuul dat precies op die receptor past, als een sleutel in een slot. Hoe zo’n molecuul de receptor precies activeert en wat er dan vervolgens op moleculair niveau gebeurt, dat is nog lang niet bekend. We weten alleen dat er na die activatie een hele cascade van reacties optreedt in de cel. Die gaat bijvoorbeeld een bepaald hormoon produceren, of zichzelf in tweeën delen. “Er zijn verschillende soorten receptoren”, legt Heitman uit. Zo zijn er bijvoorbeeld ionenkanalen, enzymen, maar ook G-eiwitgekoppelde receptoren. Die steken zelf door het membraan heen en activeren een zogenaamd G-eiwit in de cel, dat op zijn beurt een keten aan celreacties op gang brengt. Die receptoren, vertelt ze, zijn een populair aangrijpingspunt voor geneesmiddelen. Ze worden geactiveerd door verschillende soorten moleculen, zoals hormonen of neurotransmitters. Daar kan de geneeskunde dus op inspelen door zulke moleculen, synthetisch dan wel natuurlijk, aan de patiënt
toe te dienen. “Neem bijvoorbeeld vruchtbaarheidsbehandelingen”, zegt Heitman. “Bij sommige patiënten werken bepaalde stappen in de hormoonhuishouding niet goed. Dan kun je toch de gewenste reacties in het lichaam op gang brengen door bepaalde hormonen als medicijn toe te dienen.” Het probleem met zulke behandelingen, legt de onderzoekster uit, is dat hormonen grote moleculen zijn. Zou de patiënt ze als tablet innemen, dan zouden de moleculen in de maag worden afgebroken. Je kunt ze daarom alleen toedienen met een injectie. “Bij IVF-behandelingen krijgen vrouwen wekenlang allerlei injecties”, zegt Heitman. “Dat wordt al snel heel vervelend; bovendien geven die extra hormonen vaak bijwerkingen zoals misselijkheid en hoofdpijn.” Wetenschappers zouden daarom graag een manier ontwikkelen om G-eiwitgekoppelde receptoren te kunnen activeren – of juist remmen – met een molecuul dat een stuk kleiner is, en dus oraal kan worden toegediend, en dat geen nare bijwerkingen geeft. “Maar het lichaamseigen hormoon grijpt aan op een heel specifieke plek van de receptor”, zegt Heitman. “Een klein molecuul kan nooit op diezelfde plek binden.” Sinds een jaar of tien is echter bekend dat veel receptoren meerdere bindingsplaatsen hebben. Er is een ‘hoofdbindingsplaats’, die orthosteer wordt genoemd en een of meer ‘nevenbindingsplaatsen’: de allostere bindingsplaatsen. Hecht een molecuul
13
Laura Heitman zich aan zo’n allostere bindingsplaats, dan beïnvloedt dat het effect van het hormoon op de orthostere bindingsplaats. “Zulke moleculen remmen of stimuleren dus niet zelf de receptor, maar maken die gevoeliger of juist minder gevoelig voor het effect van het lichaamseigen hormoon”, vat Heitman samen. Deze zogenaamde allostere modulatie kan het toedienen van hormonen overbodig maken: de kleine moleculen sturen simpelweg de werking van de lichaamseigen hormonen. “Het is een soort finetuning”, aldus Heitman. “Ons onderzoek bestond uit de zoektocht naar kleine moleculen die het gewenste effect kunnen veroorzaken.”
14
Als een vrouw IVF ondergaat, wordt haar eigen hormooncyclus eerst platgelegd, en vervolgens flink opgepept, zodat haar eierstokken in één keer een aantal eicellen laten rijpen. “Beide stappen gebeuren door het toedienen van hormonen die aangrijpen op specifieke receptoren”, vertelt Heitman. “In dit geval zijn dat de GnRH-receptor en de LH-receptor. GnRH is het hormoon dat de productie van LH in gang zet; LH stimuleert de rijping van eicellen. Ik ben op zoek gegaan naar mogelijkheden voor allostere modulatie van die twee receptoren.” Dat was baanbrekend onderzoek: er waren nog geen voorbeelden bekend van allostere modulatie van dit type receptoren. “Er zijn talloze mogelijke toepassingen”, zegt ze, “niet alleen in het vruchtbaarheidsonderzoek, maar ook bijvoorbeeld in de behandeling van kanker.” Heitmans onderzoek bestond uit een aantal stappen. Eerst keek ze of bepaalde kleine moleculen waarvan bekend is dat ze receptoren kunnen beïnvloeden via allostere modulatie, dat ook deden bij de GnRH-receptor en de LH-receptor. “Dat was het geval”, zei ze “maar deze bekende moleculen werken niet heel specifiek. Daardoor zijn ze ongeschikt als geneesmiddel. Maar het proof of principle was in elk geval geleverd: deze receptoren zijn allosteer te moduleren.” Vervolgens begon de zoektocht naar geschikte kleine moleculen die de beide receptoren wel specifiek konden moduleren. Daarvoor werkte ze samen met het farmaceutische bedrijf Schering-Plough,
voorheen Organon, dat de faciliteiten heeft om in één keer miljoenen stoffen te screenen op bepaalde eigenschappen. “Daar rolde een aantal kandidaat moleculen uit die aan een van de twee receptoren binden”, vertelt Heitman. “Maar vervolgens moet je die natuurlijk heel nauwkeurig onder de loep nemen.” Daarbij keek ze bijvoorbeeld waar de moleculen aan de receptor binden, hoe de activatie precies plaatsvindt en welke signaalmoleculen daarbij betrokken zijn. Hoe onderzoek je dat soort processen op moleculair niveau? Je kunt ze immers niet onder een microscoop volgen. “Het is inderdaad vrij abstract”, lacht Heitman. “We doen dat onder meer door bindingsproeven. Je kunt de moleculen die je wilt onderzoeken, radioactief labelen. Daarna breng je ze in contact met membranen waar de receptoren op zitten. Vervolgens laat je deze radioactieve moleculen competitie aangaan met nieuwe kandidaatmoleculen, die misschien ook aan de receptor kunnen binden. Als je de niet-gebonden moleculen vervolgens wegspoelt, is de hoeveelheid overgebleven radioactiviteit een maat voor de hoeveelheid kandidaatmoleculen die zich aan de receptoren hebben gehecht, en dus voor de affiniteit van deze nieuwe stof voor de receptor.” Heitman onderzocht bij levende cellen welke moleculen de receptor daadwerkelijk kunnen activeren. “Die cellen zijn genetisch zodanig gemodificeerd dat ze ‘mijn’ receptor in het membraan hebben, en daarnaast het enzym luciferase maken zodra de cel actief is”, legt de onderzoekster uit. “Luciferase zet de stof luciferine om, en daarbij komt licht vrij. De activatie van de receptor is dus te berekenen aan de hand van de hoeveelheid geproduceerd licht.” Deze opeenvolgende stappen leverden voor beide receptoren twee klassen van organische moleculen op die het juiste effect leken te hebben: een groep stimulatoren en een groep remmers. Op deze vondst hebben de Leidenaren inmiddels patenten aangevraagd. Heitman: “Vervolgens moet je natuurlijk controleren of die moleculen wel het juiste effect hebben op de werking van het hormoon. Voor de remmers was dat het geval, voor de stimulatoren helaas niet. Maar we weten nu in elk geval dat deze stoffen binden aan de receptor. Dat is een goede basis voor verder onderzoek.”
Een klinische toepassing is nog lang niet in zicht, benadrukt Heitman: “Zodra je een molecuul vindt met precies de goede werking, dan moet je onder meer onderzoeken of zo’n stof niet giftig is, en wat precies het effect is in levende cellen, in proefdieren en uiteindelijk in mensen. Daar gaan jaren overheen.” Maar je moet ergens beginnen, vindt ze. Haar vakgroep in Leiden werkt aan de belangrijke beginstappen in dat proces, en heeft inmiddels een internationale reputatie opgebouwd op het gebied van kleine moleculen die G-eiwitgekoppelde receptoren kunnen beïnvloeden. In haar huidige onderzoek kijkt Heitman daarnaast naar de precieze bindingsmechanismen tussen molecuul en receptor. “Het begrijpen van die binding is een heel belangrijk puzzelstukje in de zoektocht
naar nieuwe geneesmiddelen. Kennis van één voorbeeld, zoals de receptoren in mijn promotieonderzoek, opent weer deuren voor heel andere toepassingen.” Wat ze het meest boeiend aan haar onderzoek vindt? “Dat zo’n piepklein molecuul, dat ruim honderdmaal kleiner is dan de receptor, toch zo’n grote invloed kan hebben”, antwoordt Heitman, “en dat het vervolgens een groot fysiologisch effect kan hebben. Maar hoe dat precies werkt... Er is nog een oneindige hoeveelheid vragen te beantwoorden. Dat vind ik mateloos fascinerend.” Nienke Beintema
15
De receptor (blauw) is een eiwit in het celmembraan dat signalen doorgeeft van de buitenkant van de cel (boven) naar de binnenkant (beneden). Dat signaal komt in dit geval van een hormoon (groot paars). Een zogenaamde allostere ligand (klein paars) kan het signaal versterken of juist afremmen. Heitman zoekt naar allostere liganden met precies de juiste sturende werking.
16
Het plezier van de uitdaging tekent de levensloop van Lenny Taelman (België, 1980). Op de middelbare school bleek dat wiskunde hem goed lag. Hij ging meedoen aan wiskundecompetities en die prikkelden hem om ermee verder te gaan. Tijdens zijn studie in Gent en Groningen kreeg hij steeds boeiender vraagstukken voor zich. Hij promoveerde in Groningen cum laude. Een van de leuke kanten aan zijn huidige postdoc plaats aan het Mathematisch Instituut in Leiden vindt hij, dat collega’s soms een lastig probleem op zijn bureau leggen omdat ze denken: dat is wat voor Lenny. Per 1 januari gaat hij door met een Veni-beurs.
LENNY TAELMAN MATHEMATISCH INSTITUUT
GETALLEN DIE SAMENZWEREN
Klassieke wiskundige problemen die er op het eerste gezicht eenvoudig uitzien zijn de mooiste, vindt Lenny Taelman van het Mathematisch Instituut. Want ondanks hun onschuldige voorkomen zijn ze vaak verraderlijk moeilijk om op te lossen. De Laatste Stelling van Fermat is een beroemd voorbeeld; veel wiskundigen hebben hun tanden erop stuk gebeten. Taelman heeft een bijna net zo’n bekende hersenkraker paraat uit 1644, bekend als het Bazel-probleem. Het gaat om een simpele reeks van breuken: 1 gedeeld door steeds het volgende gehele getal in het kwadraat (2², 3², 4², enzovoort):
1 + 1 + 1 + 1 + ... 2² 3² 4² De reeks is oneindig lang en elke volgende term maakt de optelsom wat groter. Maar de bijdragen worden steeds kleiner, waardoor de 1 1 1 x reeks x een1uitkomst x heeft, onbegrensde toch een limiet die met elke 1 1 1 ... 1 1 1 1 1 volgende Het wonderlijke is nu, dat 3² wordt5²benaderd. 7² 2² term dichter die uitkomst een bijzonder getal is. Taelman brengt het met duidelijk plezier. Als kind al rekende hij graag dingen uit, en op de middelbare school was hij zijn leraren soms te slim af. “Ik kon het niet hebben als ze iets op het bord schreven dat niet helemaal klopte, dus dan zei ik er wat van.
Achteraf gezien was ik misschien wel eens wat arrogant”, zegt hij. Het was al snel een uitgemaakte zaak dat hij wiskunde zou gaan studeren, en hij ging de kant op van de zuivere, abstracte wiskunde. De getaltheorie, om precies te zijn. Oneindig lange sommenreeksen, zoals het probleem van Bazel, is één van de dingen waarmee hij zich nu bezighoudt. “Maar ik ben nogal een chaoot die aan verschillende vragen tegelijk werkt, nu eens een paar uur dit, dan weer een uurtje dat”, zegt hij. Op vrije dagen gaat hij graag wandelen in de duinen; voor sommige problemen dienen zich dan soms vanzelf oplossingen aan.
Mysterie Het probleem van Bazel werd na precies een eeuw opgelost door de Zwitserse wiskundige Leonhard Euler (1707-1783). Hij verzon eerst een originele truc om de som bij benadering te kunnen uitrekenen tot vijf cijfers achter de komma: 1,64493... Een getal dus bijna halverwege tussen 1,6 en 1,7. Euler zag zomaar in dat dit getal lijkt op π ²/6. “Dat geeft wel aan dat hij een groot genie was, de grootste wiskundige ooit”, zegt Taelman. Daarna bewees Euler dat de exacte uitkomst, een getal met een oneindig lange reeks cijfers achter de komma, precies π ²/6 ís. Een onverwacht strakke uitkomst. Maar waarom is de uitkomst nou precies zo’n mooi getal? En wat doet π erin? Het getal π beschrijft de verhoudingen in een cirkel, zoals velen zich zullen herinneren: de omtrek is 2πr, de oppervlakte
17
LENNY TAELMAN is πr² (waarbij r de straal is, oftewel de halve doorsnee). Wat hebben cirkeleigenschappen met een getallenreeks te maken? “Dat is moeilijk te doorgronden”, zegt Taelman. “Je kan de oneindige som van het Bazel-probleem ook als een oneindig product formulemet elkaar vermenigvuldigt. Dan zitten er 1ren, ... + 1waarin + 1 +je1de+termen 3² 4² ook2²kwadraten in, maar alleen van priemgetallen, dus van 2, 3, 5, 7, 11, 13 en zo door.” Hij schrijft het product uit: 1 1 1 1 x x x ... 1- 1 1- 1 1- 1 1- 1 3² 5² 7² 2²
18
“Deze reeks heeft dus ook π ²/6 als uitkomst. Professor Lenstra hier op het instituut spreekt van de samenzwering van getallen. Dit soort dingen maken getaltheorie zo intrigerend.” Wat hij ook leuk vindt: om getaltheoretische problemen op de te lossen blijken elementen nodig te zijn uit wiskundige gebieden die er volkomen los van staan, zoals grote stukken van de meetkunde. “Op onverwachte wijze komen ideeën en technieken uit uiteenlopende wiskundige gebieden samen.” Euler had eigenlijk niet echt bewezen dat de uitkomst van de Bazelreeks π ²/6 is, vertelt Taelman: “Er ontbrak nog het een en ander aan. Maar dat kunnen we met moderne wiskundige technieken makkelijk aanvullen. Een verschil tussen toen en nu is, dat begrippen als ‘oneindig’ en ‘reëel getal’ vroeger vaag waren; ze zijn tegenwoordig helder omschreven.”
Parallelle werelden Zelf vergelijkt hij de Bazel-reeks en reeksen die er sterk op lijken, maar waarin de getallen tot de derde macht of vierde macht worden verheven in plaats van gekwadrateerd. Met derde machten levert de optelsom geen mooi getal op als limiet (zoals gebeurde met kwadraten), met vierde machten weer wel. Een vraag is nu bijvoorbeeld waarom dat verschil er is. Taelman wil daar met een speciale benadering proberen achter te komen. “De getaltheorie heeft twee deelgebieden”, legt hij uit. “Het ene is het klassieke gebied waar we met getallen werken. In het andere gebruiken we functies.
Dat blijken een soort van parallelle werelden te zijn. We weten sinds een jaar of honderd dat je eenzelfde probleem op beide manieren kunt omschrijven; een probleem dat is geformuleerd met getallen kun je omzetten naar een analoog probleem met functies. En dat is vaak makkelijker op te lossen, omdat voor functies meer technieken beschikbaar zijn. Het is overigens moeilijk uit te leggen waarom de twee werelden analoog zijn, een diepere reden daarvoor kennen we nog niet.” Tot voor kort verwierpen veel wiskundigen nog de gedachte dat zo’n omzetting mogelijk is. Taelman: “Ik ben een van de eersten die serieus gaat proberen om Bazel-achtige problemen van de ene wereld naar de andere te halen. Met een paar experimenten heb ik al ontdekt dat het moet kunnen. Het is natuurlijk niet zeker dat ik eruit zal komen. Maar dat geeft niet. Gaandeweg zal ik in elk geval andere problemen met deze benadering kunnen oplossen.” Willy van Strien
19
Waar Taelman zijn inspiratie vandaan haalt? “Ik ga nogal eens in de duinen ga wandelen om na te denken.”
20
Krijn Trimbos (1979) twijfelde nogal eens. Rechten studeren of biologie? Het werd Biologie, maar daar diende de volgende vraag zich aan: op het lab werken of het veld in? Toen hij zijn specialisatie in de Medische Biologie bijna had afgerond, zwaaide hij om naar milieukunde en begon voor de tweede keer aan een laatste jaar – om uiteindelijk toch weer een scriptie over genetica aan zijn veldstages toe te voegen. Als aio op het Centrum voor Milieuwetenschappen Leiden hoeft hij lab noch veld te missen.
KRIJN TRIMBOS CENTRUM VOOR MILIEUWETENSCHAPPEN LEIDEN
EIERSCHALEN NUTTIG VOOR VOGELBESCHERMING
“Het was duidelijk dat de ideale baan voor mij een mix zou moeten zijn van labwerk en veldwerk”, zegt Krijn Trimbos. En precies zo’n combinatie kreeg hij als aio bij het Centrum voor Milieuwetenschappen Leiden te pakken. Hij brengt de populatiestructuur van grutto’s in kaart door de genetische profielen van vogels te vergelijken. Hij kan dat grootschalig aanpakken dankzij een methode die hij zelf bedacht: DNA isoleren uit eierschalen. Iedereen die iets met grutto’s doet kan hem nu helpen door eischalen op te sturen. Elk voorjaar roepen grutto’s luidkeels hun eigen naam terwijl ze boven de weilanden vliegen. Met hun lange, iets naar boven gerichte snavel, hoge poten en roestbruine borst zijn ze een onmiskenbare verschijning van voorjaar en zomer. Maar het wordt elk jaar stiller. De grutto gaat achteruit, en bescherming is hard nodig. “Wil je effectieve maatregelen kunnen nemen, dan helpt het als je weet hoe de gruttopopulatie is opgebouwd”, vertelt Krijn Trimbos. “Hebben we te maken met één grote, gemengde populatie, of zijn er subpopulaties te onderscheiden? Zo ja, zijn die subpopulaties dan helemaal van elkaar geïsoleerd of komen ze soms met elkaar in aanraking? Bestaan subpopulaties uit verwanten? Is er inteelt binnen subpopulaties? Keren jonge vogels terug naar het weiland waar ze geboren zijn? Hoe verspreiden de grutto’s zich als hun favoriete gebieden overbevolkt raken of minder geschikt worden?” Zijn opdracht is het om zulke vragen te beantwoorden op grond van
de genetische profielen van de vogels; die leggen de onderlinge verwantschappen bloot. Om DNA-profielen van vogels te maken, nemen onderzoekers altijd wat bloed af. Maar Trimbos besefte dat hij op die manier niet ver zou komen. “Het is heel bewerkelijk om van alle vogels bloed af te nemen, vooral van de kuikens”, zegt hij. “Je moet die kort nadat ze zijn uitgekomen te pakken hebben, want ze staan bijna meteen op hun poten en zo gauw alle kuikens van een nest kunnen lopen gaat het gezin rondtrekken en zijn ze moeilijk terug te vinden. Dat betekent dat je de nesten, die in het gras liggen, moet opsporen en tegen de tijd dat de jongen uitkomen dagelijks moet inspecteren.” Daarbij komt dat hij de vele vrijwilligers die in het veld zijn om de weidevogelnesten te beschermen tegen maaimachines en koeien poten er niet bij kan inschakelen. “Om bloed af te mogen nemen, moet je namelijk een proefdiercertificaat hebben, en dat hebben zij niet.” Zo zou hij dus nooit op grote schaal de populatiestructuur in kaart kunnen brengen.
Eischalen Hij zocht daarom een andere manier om aan DNA-monsters te komen, en dacht aan het vlies dat aan de binnenkant tegen de eischaal zit. Als het embryo groeit, ontwikkelen zich embryonale bloedvaatjes in dat vlies. Het werk zou een stuk makkelijker zijn als hij het DNA uit die vaatjes zou kunnen gebruiken. Een eischaalvlies
21
KRIJN TRIMBOS
22
zou daarvoor voldoende DNA moeten opleveren dat van goede kwaliteit is en zuiver. Het mag niet zijn afgebroken door bacteriën en schimmels die zo’n lege eischaal koloniseren. En het mag niet vermengd zijn met DNA van ouders, broertjes en zusjes. “Niemand had nog populatiegenetisch onderzoek gedaan met DNA uit eischaalvliezen”, vertelt hij. “Wel was het gebruikt om te bepalen of een uitgekomen jong mannelijk of vrouwelijk was. Maar daarvoor heb je maar één DNA-kenmerk nodig. Voor populatiegenetisch onderzoek moet je tenminste tien kenmerken kunnen bekijken, en dat stelt hogere eisen aan de kwaliteit van het DNA.” Geschikte kenmerken voor populatiegenetisch onderzoek zijn de zogenoemde microsatellieten: stukjes DNA met een motief van enkele bouwstenen dat zich enkele keren herhaalt en waarvan het aantal herhalingen van individu tot individu kan verschillen. Met elke herhaling neemt de lengte van de herhalingsreeks toe, en die lengte wordt bepaald. Voor de grutto zijn er elf bruikbare microsatellieten met elk 4 à 14 lengtevarianten. Trimbos is drie weken naar Canada geweest om die microsatellieten te testen voor het gebruik in populatiegenetisch onderzoek. De elf kenmerken geven per individu een uniek profiel in de vorm van elf bandjes; de profielen van familieleden lijken sterk op elkaar.
Vogelkampen Trimbos had eischalen en bloedmonsters nodig van dezelfde vogels om te kunnen zien of de eischalen een goed DNA-profiel opleveren. Hij zocht contact met biologen uit Groningen die intensief demografisch onderzoek doen aan de grutto’s in de Workummerwaard in Zuidwest Friesland. Door elke vogel pootringen in een unieke kleurcombinatie te geven en van elke vogel bloed af te nemen voor DNA-bepalingen houden zij de ‘burgerlijke stand’ in de gaten. “Zij hadden veldmedewerkers nodig, en ik wilde graag de eier schalen uit hun nesten verzamelen en gebruik maken van hun bloedmonsters. Dus we konden elkaar mooi helpen.” Trimbos was blij het veld in te kunnen: “Als kind was ik erg met vogels bezig. Ik ben mee geweest op de vogelkampen van de Jeugdbond voor Natuur- en Milieustudie op Schiermonnikoog, Vlieland en Terschelling. In mijn middelbareschooltijd werd het wat minder, maar daarna kwam de interesse weer terug.”
De eischalen voldeden prima. Trimbos kon er voldoende DNA uithalen en dat was zuiver en goed genoeg om zijn analyses te doen. Hij maakte DNA-profielen uit 21 eischaalvliezen uit zeven nesten, en vergeleek dat met de profielen uit bloed van 20 kuikens uit dezelfde nesten (niet alle eieren en alle kuikens uit die zeven nesten waren daarbij). Elk eischaal-profiel was een duidelijk patroon zonder extra bandjes, een teken dat er alleen DNA van het kuiken uit dat ei in het materiaal zat. Met een statistische techniek liet hij zien dat er geen verschil was tussen de groep eischaalprofielen en de groep kuikenprofielen, en dat klopte aangezien de profielen van dezelfde nesten afkomstig waren. En hij vond heel wat matches; eischaalprofiel en kuikenprofiel waren dan van een en hetzelfde dier. Conclusie: eischaalvliezen kunnen heel goed bloedmonsters van kuikens vervangen.
Kuikenvriendelijk “Een mooi resultaat, want nu kan ik mijn werk opschalen”, zegt Trimbos. “Op deze manier kunnen we de populatiegenetische vraagstukken van de grutto beantwoorden. Ik heb afgelopen jaar al veel Nederlandse grutto-onderzoekers en nestbeschermers gevraagd om de eischalen naar me op te sturen die in het nest achterblijven als de jongen vertrokken zijn. Ik heb dat ook gevraagd aan mensen uit Duitsland en Denemarken. Volgend jaar wil ik Zweedse, Poolse en Russische onderzoekers aanschrijven. Dan hebben we de belangrijkste gruttolanden erbij betrokken.” Bijkomend voordeel van de methode is, dat het kuikenvriendelijker is. Het bloedprikken is niet echt bezwaarlijk, maar het is wel een ingreep die de kuikens nu bespaard kan blijven. Willy van Strien
23
Trimbos in actie tijdens zijn onderzoek, in zijn handen heeft hij een grutto.
24
De snaartheorie met succes toegepast: begonnen uit nieuwsgierigheid.
MIHAILO CUBROVIC LEIDS INSTITUUT VOOR ONDERZOEK IN DE NATUURKUNDE
“ALS JE HET EENMAAL BEGRIJPT IS HET SIMPEL”
Mihailo Cubrovic liet onlangs zien dat de snaartheorie helemaal niet zo exotisch is als wordt gedacht. Je kunt er bijvoorbeeld eenvoudig mee verklaren hoe hoge temperatuur supergeleiding werkt. Nou ja, eenvoudig. Er zat twee jaar tussen naar Leiden willen en in Leiden aan een promotieonderzoek werken, twee maanden tussen de snaartheorie leren kennen en toepassen en twee weken tussen de acceptatie van een artikel en de publicatie ervan in Science. Mihailo Cubrovic is een man van records, zou je kunnen zeggen. Hij verklaart graag dat het toch allemaal minder spectaculair is verlopen als de opsomming het doet lijken. “Ik kwam naar Leiden na mijn halve leven in Belgrado om te werken aan supergeleidingsexperimenten”, vertelt Cubrovic. “Dat ik in no time tot over mijn oren in de snaartheorie zou zitten was voor mij ook een verrassing”, maar een aangename, mogen we van hem aannemen. “Ik wist dat de snaartheorie wat aan glans aan het verliezen was, maar toch besloten mijn begeleider Jan Zaanen en ik ermee te gaan rekenen. Met een vaag vermoeden, maar ook uit pure nieuwsgierigheid”, geeft de Servische onderzoeker toe. “Om met de snaartheorie te willen verklaren dat bij relatief hoge temperaturen ook supergeleiding mogelijk is, was een gok. Maar een gok die goed bleek.”
Big Bang Om te begrijpen wat Cubrovic en zijn begeleiders Jan Zaanen en Koenraad Schalm precies hebben gedaan, is het van belang twee zaken in ogenschouw te nemen. Allereerst dat de snaartheorie zich grotendeels richt op een verklaring voor de oorsprong van de Big Bang. Namelijk het moment waarop grote hoeveelheden deeltjes samenkomen in een klein punt. “En dat is ook het geval in een situatie waarin je bijvoorbeeld kristallen met afkoeling stilzet tot op het punt dat ze overgaan in supergeleiding”, vertelt Cubrovic. Al was de Big Bang geen quantum condensaat, zoals dat heet, de situatie van supergeleiding en de Big Bang singulariteit zijn wel beide ‘quantumkritische’ toestanden te noemen. Dan zijn we voor sommige stoffen nog niet op het absolute nulpunt. Uit experimenten blijkt dat elektronen in deze situatie, een microscopische schaal, zich op dezelfde manier gedragen als elektronen op macroscopische schaal. Tijdens de Bing Bang dus, en dat is het tweede punt dat op het werk van Cubrovic betrekking heeft. Het maakte dat we dachten aan de snaartheorie voor een oplossende beschrijving. Althans een specifiek onderdeel van de snaartheorie, de zogenaamde de AdS/CFT correspondentie, of Anti-de Sitter/conformal field theory. Die beschrijft de kwantummechanische elektronenwereld
25
MIHAILO CUBROVIC
26
als een wereld die veel meer lijkt op de onze: het is een klassieke wereld die in de greep is van zwaartekracht en lichtstralen, met een vreemde ‘anti de Sitter’ kromming (genoemd naar de Leidse fysicus de Sitter), terwijl het nodig blijkt dat zich in het middelpunt van deze wereld een elektrisch geladen zwart gat bevindt. Met die machinerie berekenden de Leidse onderzoekers dat de vibraties van zo’n zwart gat tot een collectieve ordening van elektronen leiden: precies het gedrag in de kwantumkritische toestand.
“Ik heb me de theorie eigen gemaakt, en dat was niet eenvoudig. Het ging met horten en stoten.” Een Eureka-moment kan hij zich niet meer herinneren. “Er was geen duidelijke doorbraak. We zijn bij de basis begonnen te rekenen en daarna steeds een stap verder gegaan.” Dat ze zo snel tot een passende theorie kwamen, was voor Cubrovic ook een verrassing. Alhoewel, aarzelend en terugkijkend op zijn ontdekkig van de kracht van de snaartheorie, zegt hij nu: “als je het eenmaal begrijpt is het simpel.”
Geen benul
Marco van Kerkhoven
De laatste jaren ligt de snaartheorie onder vuur omdat concrete voorspellingen voor experimenten uitblijven en de theorie daardoor ontstaat het gevoel dat de theorie dus wel niet van direct belang kan zijn voor het begrip van de wereld om ons heen. De kritiek op het werk van Cubrovic valt daarom ook wel te raden: ook nu blijft het vooral een wiskundige verklaring. Overeind blijft dat hetbehalve Cubrovic, Zaanen en Schalm tot nu toe niemand nog gelukt is hogetemperatuursupergeleiding theoretisch te verklaren. Het is dan ook de eerste keer dat een berekening op basis van de snaartheorie in Science staat, en zo snel is gepubliceerd, ondanks de grote bekendheid die de theorie heeft. De begeleider van Cubrovic, de Leidse hoogleraar theoretische natuurkunde Zaanen, verwoordt zijn enthousiasme als volgt: “Men dacht altijd dat als je die kwantum-kritische toestand begrijpt, je ook hogetemperatuursupergeleiding kunt begrijpen. Maar ondanks dat de experimenten boekdelen spraken, hadden we geen flauw benul hoe je dit fenomeen kon beschrijven.” Volgens Cubrovic kan de snaartheorie zich in de toekomst vaker bewijzen. Hij zal er in zijn onderzoek op doorgaan, ook al is het onderwerp relatief nieuw en zal hij zich nog verder in de snaartheorie moeten verdiepen. Dat betekent niet dat hij er dag en nacht mee bezig is, zegt hij desgevraagd.
27
Een artist’s impression van een zwart gat.
28
Simon Albrecht en het geheim van de dubbelster.
SIMON ALBRECHT STERREWACHT LEIDEN
“JE KUNT NIET ZOMAAR EEN FOTO MAKEN VAN EEN ZON”
Amper 33 jaar, publicatie in Nature, gepromoveerd in Leiden en nu met een beurs verbonden aan het MIT; wat je noemt een droomstart van een glansrijke wetenschappelijke carierre voor Simon Albrecht. De Duitse natuurkundige is er zelf nuchter over: ´Ik ben vooral vasthoudend geweest.´
noemen. Met mooie rode bladeren aan de bomen. Eindeloos fietsweer en zelfs hier en daar fietspaden.” En het goede blijft Albrecht achtervolgen. “Mijn Nederlandse vriendin heeft dezelfde type beurs gekregen als ik, en is inmiddels ook begonnen in Boston!”
Het zijn enerverende jaren geweest, die de in Leiden gepromoveerde Duitse natuurkundige Simon Albrecht achter zich heeft liggen. Eerst was daar de verhuizing van Hamburg naar Leiden. Dan het onderzoek in Leiden dat niet erg van de grond dreigde te komen. Toen de nieuwe vriendin, het proefschrift schrijven, de publicatie in Nature, en vervolgens de NWO Rubicon fellowship. En nu, huisraad en fiets achterlatend, is hij opnieuw verhuisd. Neergestreken in Boston, om aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT) weer opnieuw te beginnen. “Drukke jaren, ja. Maar vooral mooie jaren”, vertelt Albrecht. “Ik heb met heel veel plezier in Nederland gewoond. Je kunt er bevoorbeeld goed fietsen.” Nederlands leerde hij vooral bij de Leidse studenten duikvereniging. Want op de universiteit wordt bijna altijd Engels gesproken. “Wat ook wel weer makkelijk is”. Een van de eerste dingen die hij controleerde in zijn nieuwe land was dan ook: Kan ik goed fietsen in en rondom Boston? Wat bleek: “Europeser vind je een stad bijna niet in Amerika. Het is hier prachtig najaarsweer. Een indian summer, zoals ze dat geloof ik
Stipjes Albrecht kwam in aanraking met Leiden door interesse in het project Darwin, een ruimtemissie met de ambitie om spectrumanalyses te maken van de atmosfeer van exo-planeten die vergelijkbaar zijn met de Aarde. “Dat was toen, en is ook nu nog, toekomstmuziek”, zegt hij nu. “Maar in Leiden werd voorbereidend werk gedaan voor dat type project. Als afgestudeerde natuurkundige wilde ik graag verder in de sterrenkunde. Gefascineerd als ik was door de vraag hoe die wetenschappers toch steeds meer konden zeggen over die stipjes aan de hemel, waar je niet zomaar een foto van kan maken om er meer over te weten te komen.” Leiden bleef trekken en hij kon hier aan de gang met zijn promotieonderzoek. Leiden was in zekere zin een logisch keus. Je kunt in Duitsland niet rechttoe rechtaan sterrenkunde doen, verklaart hij. Je stroomt bij het onderzoek altijd in via een andere studie, natuurkunde of wiskunde. “Wat dat betreft kon ik in Leiden nog veel leren. Dat heb ik ook gedaan door cursussen te doen.” Dat Albrecht in de astronomie terecht zou komen, lag niet altijd
29
SIMON ALBRECHT voor de hand. Na zijn studie maakte hij eerst vele reizen en deed onderzoek in de oceanografie. “Toegegeven, het is een niet alledaagse overstap”, klinkt het vanuit Boston “maar als natuurkundige neem je toch vooral de basiskennis mee.” Bovendien, zo legt hij uit, een overeenkomst tussen de oceanografie en de sterrenkunde is de technologie van de remote sensing. Het meten op afstand. “En dat is wat ik kon, technieken bedenken hoe van een afstand nauwkeurig metingen te verrichten.”
Lood
30
Hoe handig die vaarigheid was, bleek bij zijn promotieonderzoek toen hij met anderen ontdekte wat dubbelster DI Herculis zo bijzonder maakt. Deze twee sterren staan op een afstand van tweeduizend lichtjaar in het sterrenbeeld Hercules en draaien in tien dagen om elkaar heen. Van ons af gezien bewegen ze daarbij voor elkaar langs. Het verrassende is dat ze beide op hun kant liggen, dat wil zeggen dat de draaiingsas bijna 90 graden uit het lood staat, en dat dat de reden is dat hun elipsvormige baan zelf zo veel langzamer draait dan verwacht. “Voor de relativiteitstheorie van Einstein was dit volgens sommigen een probleem”, zegt Albrecht. “Maar dat was omdat iedereen altijd had aangenomen dat de draaiingsassen parallel waren en loodrecht op het baanvlak stonden. Door de orientatie van de draaiingsassen te meten, hebben we laten zien dat deze aanname onjuist was, en dat ‘m daarin het probleem zat. Nu hebben we de juiste verklaring voor de vreemde baan die deze dubbelster maakt.” Einsteins theorie voorspelt dat de oriëntatie van ster- en planeetbanen in de loop van de tijd verandert. In ons eigen zonnestelsel is dit bijvoorbeeld duidelijk aangetoond voor de planeet Mercurius. Bij DI Herculis bleek dit effect veel kleiner dan wat door berekeningen voorspeld werd. Albrecht en zijn collega’s ontdekten hoe het kon dat DI Herculis zo relatief stabiel door het leven gaat. “Beide sterren staan zo ver uit het lood dat de eigen rotatie het relativistische effect deels kan compenseren”, aldus Albrecht. Een vondst die Nature-waardig bleek, al moest hij voor het zover was de nodige mensen overtuigen dat hij op het goede spoor zat.
Vasthoudendheid Albrecht maakte voor zijn waarnemingen gebruik van een techniek die al honderd jaar bekend was, maar nauwelijks gebruikt werd, omdat het heel moeilijk was om voldoende metingen te doen en om die metingen goed te analyseren. Vrijwel alle sterren zijn zo ver weg dat je zelfs met de grootste telescoop maar een enkel stipje ziet. Maar als de ene ster voor de andere langs beweegt (een ster – ster verduistering) kun je, omdat steeds een ander deel van de achterste ster bedekt wordt, gebruik maken van de veranderende verhouding van blauw en rood verschoven licht dat wordt waargenomen. Het licht van het deel van de draaiende ster dat naar je toe komt is namelijk blauw verschoven, en dat van het deel dat van je af beweegt is rood verschoven. Dit komt door het Doppler effect. En zo kun je erachter komen hoe de as staat. “De grote uitdaging hierbij is dat de voorste ster ook licht geeft en je in je analyse dus de spectra van beide sterren uit elkaar moet halen.” Dat had nog niemand eerder gedaan, het viel dan ook niet mee observatietijd te krijgen. “Vasthoudendheid is mijn beste eigenschap geweest de afgelopen jaren.”
Alternatieven Maar het probleem van de eigenaardig dansende planeten, zoals DI Herculis, is nog niet compleet opgelost. De vraag blijft bijvoorbeeld hoe het komt dat de rotatieassen van deze sterren vrijwel vlak in het baanvlak liggen. Interessant is ook de vraag of dat vaker voorkomt. En dat is precies de opdracht waarmee Albrecht naar Boston vertrok en hoopt met onderzoek daar meer duidelijkheid over te krijgen. “Ik heb bij de aanvraag van mijn fellowship gekozen voor MIT omdat daar al mensen bezig zijn met de problemen waarvoor wij staan.” Dat Albrecht zelf zijn wetenschappelijke leven in de oceanografie is begonnen, is ook hier geen hindernis. Het verbreedt volgens hem je blik op de wetenschap. “Ik sluit dan ook niet uit dat ik na deze postdoc weer teruga naar de remote sensing”, zegt de jonge onderzoeker. “Of ik ga wellicht iets totaal anders doen, zoals
onderzoek naar alternatieve energie voor bedrijfsleven of overheid.” Hij is vooral blij met zijn afgeronde proefschrift, zijn toppublicatie en een plek aan MIT, en geniet van zijn Amerikaanse avontuur samen met zijn Nederlandse
vriendin. “En dat het mooie van Amerika mooier is dan ik dacht, en het slechte minder erg dan ik dacht, is meegenomen. Je kunt hier zelfs fietsen.” Marco van Kerkhoven
31
Een voorstelling van de dubbelster DI Hercules. Onderzoek naar dit systeem was onderdeel van het proefschrift waarvan de resultaten in Nature zijn gepubliceerd.
Tijdens zijn onderzoek maakte Albrecht gebruik van de telescopen van de Paranal Observatory in Chili die op deze afbeelding te zien zijn. Data van het DI Herculis systeem zijn echter niet met deze telescopen verzameld.
32
De belangstelling van Christian Boedeker (Duitsland, 1976) gaat uit naar planten die de meeste biologen over het hoofd zien: algen. Hij studeerde in Rostock af op een onderzoek naar roodwieren van Nieuw Zeeland. Daarna solliciteerde hij bij de Leidse afdeling van het Nationaal Herbarium Nederland op een promotieplaats om te werken aan groene algen. En hij is nog niet op deze waterplanten uitgekeken: als binnenkort zijn proefschrift af is, hoopt hij op een postdocplaats elders.
Christian Boedeker Nationaal Herbarium Nederland
Op de bres voor groene ballen
Ook algen horen tot de natuur en verdienen bescherming als ze bedreigd worden. Sommige soorten groeien uitstekend in verontreinigd oppervlaktewater en maken daar een groene soep van, maar er zijn ook soorten die het moeilijk hebben. De achteruitgang van veel algensoorten blijft onopgemerkt omdat slechts weinig mensen die algen kennen en weinig biologen er onderzoek aan doen. Een uitzondering is Aegagropila linnaei, een soort die als ballen op de bodem van meren en plassen ligt en vroeger ook in Nederland te vinden was. Christian Boedeker, verbonden aan het Nationaal Herbarium Nederland, ging het water in en vond nog enkele restanten. Hij beschrijft de achteruitgang en pleit voor bescherming. Christian Boedeker pakt een opvallende sleutelhanger van zijn bureau. In een afgesloten flesje water dobbert een heldergroen pluizig bolletje. “Dit is een wierbal”, zegt hij. “Het bestaat uit de in elkaar gedraaide draden van de algensoort Aegagropila linnaei. In Japan komt het plantje veel voor, het heet daar marimo en het is er zeer geliefd. Daar is dit soort souvenirs in de handel.” Omdat ze zo decoratief zijn, doen wierballen het ook goed in aquariumwinkels, en Boedeker heeft er een paar gekocht. Hij gaat voor naar een koele en goed verlichte kweekkamer. Daar liggen ze in bakjes water. Boedeker kocht de wierballen omdat hij er een professionele belangstelling voor heeft. Ze horen tot de groep groene algen waaraan hij evolutionair onderzoek doet, de Cladophorales. Dat
werk houdt in: soorten beschrijven, onderscheiden en op naam brengen en hun verspreiding in kaart brengen. Bij algen is dat lastig. De meeste soorten zien er grofweg hetzelfde uit, ook onder de microscoop, en sommige soorten zijn alleen op grond van hun DNA van elkaar te onderscheiden. En omdat ze zo eenvormig zijn en bovendien onder water groeien, zijn ze niet erg populair. Slechts een enkeling bekijkt ze, inventariseert ze of verzamelt ze.
Geheimzinnig Maar dankzij de opvallende ballen is Aegagropila linnaei een uitzondering. Mensen vinden die ballen geheimzinnig en ze worden van oudsher gemeld en verzameld. De ballen ontstaan op zandige, schuin aflopende bodems door de beweging van het water. De stugge draden met zijtakjes waaruit de algen bestaan raken makkelijk in elkaar verstrengeld, en als die kluwens over de bodem rollen worden ze rond. “De toppen van de draden breken dan af, wat de groei van zijtakjes stimuleert. Het wordt een stevig geheel”, zegt Boedeker. “De bollen kunnen zo groot als een voetbal worden, 30 centimeter doorsnee. Maar ze groeien heel langzaam, hooguit één centimeter per jaar.” De algen groeien niet altijd in een balvorm. De draden kunnen ook aaneenklitten tot matten die boven de bodem hangen, of ze kunnen zich aan stenen en schelpen hechten. Boedeker laat een dode vijvermossel zien met een mosachtig kussentje erop: “Dit is hem
33
Christian Boedeker ook.” In deze vorm is Aegagropila waarschijnlijk moeilijk te onderscheiden van andere draadalgen? “Ik vind het nu niet moeilijk meer. Ik herken hem meteen omdat het een stijf plantje is; andere draadalgen zijn veel soepeler.”
Zeldzame verschijning
34
Aegagropila linnaei is op nog een andere manier bijzonder. Waar de meeste algensoorten algemeen voorkomen, is deze alg slechts sporadisch te vinden. Zijn verspreidingsgebied is groot: er zijn wierballen in Japan, IJsland, Zweden, Noordoost Duitsland, Oekraïne, Engeland, Ierland, enkele andere Noord-Europese landen en Noord Amerika. Maar in al die landen zijn ze dun gezaaid. Is Aegagropila dan zo kieskeurig? “Hij kan het goed doen in ondiep water dat voedselarm of matig voedselrijk is, rijk aan kalk en niet zuur. Al met al stelt hij geen heel speciale eisen. Maar ook op plaatsen die in principe geschikt zijn, is hij zeldzaam.” Boedeker wijdt dat aan zijn slechte verspreidingsvermogen. Aegagropila vermenigvuldigt zich vrijwel alleen vegetatief. Veel andere soorten algen verspreiden zich doordat draden of gespecialiseerde dikwandige cellen (rustsporen of akineten) aan de veren van watervogels plakken en meereizen van het ene naar het andere meer. Maar voor Aegagropila is dat geen optie als de afstanden heel groot zijn, concludeerde Boedeker uit een proef waarin hij stukjes van een gekochte wierbal uit het water haalde. De draden kunnen niet tegen uitdroging en de soort vormt geen akineten. De alg heeft dus nauwelijks mogelijkheden om een nieuwe leefomgeving te bereiken. Daar komt bij dat Aegagropila als langzame groeier een slechte concurrent is. Als hij al op een nieuwe plaats terechtkomt, heeft hij daar geen kans als er al andere soorten leven. De van nature al zeldzame verschijning is de laatste tientallen jaren ook nog eens hard achteruitgegaan. Boedeker inventariseerde herbariummateriaal, verdiepte zich in de literatuur en nam contact op met natuurbeschermers en waterbeheerders, nationaal en internationaal. Uit het verleden zijn wereldwijd ongeveer 300 vindplaatsen bekend, maar de laatste dertig jaar is Aegagropila nog maar op 100 plaatsen aangetroffen.
Hij wijt die achteruitgang aan de eutrofiëring, het voedselrijker worden van het water. Dat geeft snelle groeiers een voordeel en zij verdringen Aegagropila. Bovendien is voedselrijk water troebel en dringt er te weinig licht door op de bodem. De aquariumhandel baart hem minder zorgen: “Handelaars halen wel wierballen uit de natuur, maar voor zover ik kon achterhalen komen die allemaal uit één meer in Oekraïne. Dat is dus alleen daar een bedreiging.”
Veenplassen Ook in Nederland kwamen vroeger wierballen voor: in het Naardermeer en de Loosdrechtse Plassen (Noord Holland), De Wieden (Overijssel) en Zwarte Broek (Friesland). Maar de laatste 40 jaar zijn er geen meldingen meer. Boedeker wilde weten of ze inderdaad verdwenen zijn en bezocht de vroegere vindplaatsen. Hij waadde in ondiep water, snorkelde en dook, maar de zoektocht leverde niet één wierbal op. Wel vond hij de aangehechte vorm in twee veenplassen van De Wieden: in de Boven Wijde zag hij er een enkele, in de Zuideindigerwijde waren er zelfs vrij veel. Ze groeiden op stenen en op kleppen van dode vijvermossels. De aangehechte vorm was tot nu toe nooit in Nederland gevonden. “Waarschijnlijk over ’t hoofd gezien”, zegt Boedeker. De plantjes die hij vond zouden onder gunstige omstandigheden weer ballen kunnen vormen, maar dat gaat hoe dan ook lang duren. Aegagropila linnaei is dus in Nederland een bijna uitgestorven soort. Er moeten beschermingsmaatregelen genomen worden op de plaatsen waar hij nog voorkomt, vindt Boedeker. “Algen zijn over het algemeen geen soorten waar mensen warm voor lopen, maar de wierballen mogen wel op aandacht rekenen en kunnen een boegbeeld zijn voor minder opvallende soorten. In Japan is de populariteit van de wierballen de redding voor Aegagropila. Hij is er een nationaal symbool en wordt daar goed beschermd.”
35
De Aegagropila linnaei zoals hij er uit ziet in de meren
36
De Duitse Katharina Riebel (1966) studeerde biologie in Berlijn. In 1998 promoveerde ze aan de Universiteit van St. Andrews in Schotland. Sinds 1998 werkt ze bij het Instituut Biologie Leiden, eerst als Marie-Curie Fellow en sinds 1999 als universitair docent. Ze onderzoekt de ontwikkeling van signalen en voorkeuren die bij dieren de partnerkeuze bepalen. Marie-Jeanne Holveck is Française en deed tussen 2003 en 2007 haar promotieonderzoek in Leiden onder leiding van Riebel. Zij werkt tegenwoordig als postdoc in Montpellier aan de signaalfunctie van eikleur bij vogels.
Katharina Riebel en Marie-Jeanne Holveck INSTITUUT BIOLOGIE LEIDEN
Stand zoekt stand in de vogelwereld
Vrouwelijke zebravinken die zelf niet in topconditie zijn, kiezen als partner het liefst een matig mannetje. Dat ontdekten Katharina Riebel en haar collega Marie-Jeanne Holveck. Het idee dat vrouwtjes altijd voor de beste mannetjes gaan, gaat dus niet op. De pauw met de grootste staart is het aantrekkelijkst. Evenals het edelhert met het grootste gewei, de leeuwerik met de mooiste zang en het stekelbaarsje met de roodste buik. Tenminste, daar gaan evolutiebiologen vaak vanuit. Vrouwelijke dieren zouden altijd op zoek zijn naar een zo fraai mogelijke partner als vader voor hun nageslacht, omdat alleen de beste mannetjes zich die franje kunnen veroorloven. “Maar dat is toch niet altijd zo”, vertelt gedragsbioloog Katharina Riebel. “Het blijkt dat vrouwtjes in bepaalde gevallen maar beter genoegen kunnen nemen met een minder mannetje. Bijvoorbeeld als de goede mannetjes schaars zijn, of als het seizoen kort is en ze niet veel tijd te verspillen hebben.” Dat laatste is het geval bij zebravinken. De felgekleurde zangvogeltjes komen van oorsprong uit Australië, en zijn een geliefd onderzoeksonderwerp van biologen. Dat is omdat ze goed in gevangenschap te houden zijn: ze planten zich snel en gemakkelijk voort en zijn niet territoriaal. “Zebravinken zijn opportunistische broeders”, vertelt Riebel. “In hun Australische broedgebied gaan ze broeden zodra er voldoende regen valt. Dat kan vrij plotseling
gebeuren, en ook vrij snel weer afgelopen zijn. Daarom is het zaak zo snel mogelijk een partner te vinden.” Je zou dan denken dat vrouwtjes die de keus hebben, wel degelijk voor het beste mannetje zouden kiezen. Riebel en haar collega Marie-Jeanne Holveck ontdekten dat dit niet zo is. “Vrouwelijke zebravinken die zelf in een matige conditie zijn, blijken een sterke voorkeur te hebben voor minder goede mannetjes”, zegt Riebel, “zelfs als er ook goede mannetjes voorhanden zijn.” Het is dus niet zo dat deze matige vrouwtjes minder kieskeurig zijn, benadrukt de onderzoekster. “Hun voorkeur is even sterk als die van vrouwtjes in topconditie”, geeft ze aan, “alleen die voorkeur gaat een andere kant uit. Ze hebben echt liever een minder mannetje.”
Feedback Riebel kan daar wel een biologische verklaring voor bedenken. Stel dat matige vrouwtjes wél voor een supermannetje zouden gaan. Dan zouden ze veel tijd en energie kwijt zijn aan competitie met andere vrouwtjes om zo’n goed mannetje te verleiden en te behouden. Ook lopen ze dan het risico dat hun superman vreemdgaat of er vandoor gaat zodra hij een betere partner tegenkomt. “Het grote raadsel”, zegt Riebel, “is hoe zo’n vrouwtje weet wat haar eigen kwaliteit is. Dat vind ik het spannendste aan de uitkomst van
37
Katharina Riebel ons onderzoek.” De zebravinkvrouwtjes in het Leidse onderzoek waren voor het eerst op de huwelijksmarkt. Ze hadden geen eerdere ervaringen met mannetjes, en hadden dus nooit feedback gekregen over hoe aantrekkelijk ze waren. Ze waren nooit afgewezen of juist uitgekozen. “Dat is intrigerend”, vindt Riebel, “en daar willen we dus verder naar kijken. Op basis waarvan kiest een matig vrouwtje een matig mannetje, en een goed vrouwtje een goed mannetje?”
38
De beide biologen onderzochten de voorkeur van de zebravinkenvrouwtjes door hen te laten kiezen voor liedjes van verschillende mannetjes. De vrouwtjes kregen een liedje te horen zodra ze met hun snavel op een knopje pikten. Het knopje aan de ene kant van de kooi leverde een liedje op van een mannetje in een goede conditie, het knopje aan de andere kant dat van een matig mannetje. Zodra ze doorhadden welk knopje welk liedje opleverde, lieten de vrouwtjes een sterke voorkeur zien voor één van de twee. Als de onderzoekers de liedjes na een tijdje omwisselden, gingen ze trouw met hun favoriete liedje mee naar de andere kant van de kooi. “We weten uit eerdere experimenten dat die liedjes heel belangrijk zijn in de partnerkeuze bij zebravinken”, zegt Riebel. “Vrouwtjes halen blijkbaar alle achtergrondinformatie die ze nodig hebben over het mannetje, uit dat ene liedje. En ze zijn er echt dol op. Ze drukken soms meer dan duizend keer per dag op zo’n knopje. Het is een soort jukebox voor vogels.”
grootbrengen, waarbij ze de nestgrootte hadden vergroot dan wel verkleind. Het is bekend dat jongen uit een groot nest op latere leeftijd minder fit zijn dan die uit een klein nest - waarschijnlijk omdat ze minder eten hebben gekregen en meer hebben moeten vechten voor hun plekje. “Alle vrouwtjes uit een groot pleeggezin kozen voor de zang van een mannetje dat ook uit een groot pleegezin kwam”, zegt Riebel. “Het effect was dus heel sterk.” Was het niet zo dat die matige vrouwtjes op de een of andere manier die zang van matige mannetjes herkennen als ‘eigen’? Dat ze hun vader of pleegbroers op die manier hebben horen zingen, en er daardoor een voorkeur voor hebben? “Nee”, antwoordt Riebel stellig. “We hadden ons experiment heel zorgvuldig ontworpen om dat uit te sluiten. We haalden de vogels uit het nest voordat ze zelf hadden leren zingen. Tijdens de periode waarin jonge mannetjes de zang oppikken, lieten we onze testvogels luisteren naar een willekeurig mannetje dat niet hun eigen vader was.” Vervolgens lieten Riebel en Holveck de verschillende ‘klassen’ daadwerkelijk met elkaar kennismaken. “Paartjes van gelijke kwaliteit bleken sneller tot broeden te komen”, vertelt Riebel, “zowel goede paartjes als matige paartjes. Dat is een maat voor succes. Of de ‘gematchte’ paren ook daadwerkelijk meer of betere jongen krijgen, moeten we nog uitzoeken.”
Pleeggezin Vrouwtjes die voor een mannetje van hun eigen stand kiezen: dat is een vorm van wat biologen ‘associatief paren’ noemen: individuen met bepaalde eigenschappen kiezen bij voorkeur een partner met diezelfde eigenschappen. Dat is voor evolutiebiologen geen onbekend verschijnsel. Wat wel nieuw is, is dat de voorkeur voor de ene dan wel de andere partner conditie-afhankelijk kan zijn. “En dan hebben we het hier echt over een effect van de omstandigheden tijdens de groei en niet over verschillen in genetische kwaliteit”, benadrukt Riebel. “In ons onderzoek werd de conditie namelijk bepaald door experimenteel gemanipuleerde omstandigheden tijdens de groei.” De onderzoekers kozen voor hun experiment nauw aan elkaar verwante zebravinken en lieten die door pleegouders
Het is voor het eerst dat dit conditieafhankelijke verschil in voorkeur experimenteel is aangetoond. De beide biologen publiceerden hun ontdekking dan ook in een gezaghebbend tijdschrift: de Proceedings of the Royal Society B. “Er is wel eerder geconstateerd dat stekelbaarsjes naarmate ze in een slechtere conditie zijn, een zwakkere voorkeur hebben voor de rode buikkleur”, zegt Riebel, “maar in ons geval ging het dus niet om een zwakkere voorkeur voor de goede kwaliteit, maar om een absolute voorkeur voor de mindere kwaliteit.” Holveck en Riebel zijn nu ook benieuwd naar wat er gebeurt als de conditie van de vogels in de tijd varieert. Verandert hun voorkeur dan mee? Ook willen de biologen gaan kijken naar erfelijke factoren
die de voorkeur bepalen, en naar eventuele culturele overdracht van voorkeuren, bijvoorbeeld van ouders op jongen. “In dit experiment waren we enkel geïnteresseerd in het effect van conditie, omdat daar nog vrijwel geen onderzoek naar is gedaan”, verduidelijkt Riebel. “En ook daar willen we verder mee. Met name met die vraag hoe vrouwtjes nu hun eigen conditie inschatten, zonder dat ze daar ooit feedback over hebben gehad in de vorm van aandacht van mannetjes.” Misschien, zo vermoedt ze, is er een rol weggelegd voor hormonen die al dan niet in het lichaam circuleren afhankelijk van de vetvoorraad van een vrouwtje. Of voor eerdere ervaringen met
andere vrouwtjes met wie ze samen opgroeiden, bijvoorbeeld tijdens de competitie om voer of om een zitplaats. Genoeg te doen dus, concludeert Riebel. “Gelukkig hebben we hier met onze zebravinken ideale onderzoeksmogelijkheden. We kunnen vrijwel alle omgevingsfactoren naar believen manipuleren om te kijken wat het effect is.” Nienke Beintema
39
Links zien we de proefopstelling van Riebel en Holveck: de ‘jukebox voor vogels’. Het vrouwtje in de kooi heeft de keuze uit twee rode knopjes waar ze met haar snavel op kan drukken. Het linker knopje levert een liedje op van een mannetje uit een klein nest (dat dus een goede conditie heeft); het rechter knopje geeft een liedje van een mannetje uit een groot nest (dus met een slechtere conditie). Zij leert snel welk liedje achter welk knopje zit en zal steeds haar favoriete liedje afspelen.
40
Raja Angamuthu (1980, Tamil Nadu, India) ging scheikunde studeren aan de Bharathidasan universiteit, omdat hij scheikunde zag als de basis van het leven. Hij kwam in 2005 naar Leiden en promoveerde in oktober bij de vakgroep bio-anorganische chemie aan het Leids Instituut voor Chemisch onderzoek. Hij ontwierp en testte verbindingen die als katalysator een goedkope en efficiënte productie van waterstofgas mogelijk moeten maken, waarbij hij zich liet inspireren door bacteriële enzymen. Komend voorjaar vertrekt hij naar de universiteit van Illinois om dit onderzoek voort te zetten als postdoc.
Raja Angamuthu Leids Instituut voor Chemisch onderzoek
Gezochte en ongezochte vondsten voor een schoner milieu
De talloze chemische reacties die plaatsvinden in cellen boeien Raja Angamuthu al vanaf zijn middelbareschooltijd. Veel van die omzettingen zouden mensen graag in de vingers willen hebben om toe te kunnen passen in industriële processen. Bijvoorbeeld: snel, efficiënt en schoon waterstofgas maken als duurzame energiebron. Angamuthu kwam uit India naar Leiden om hier te onderzoeken hoe waterstof in de natuur geproduceerd wordt en vervolgens te proberen om dat na te doen. De penetrante lucht van rotte eieren die vooral in het begin bij zijn werk vrij kwam en in zijn kleren trok, nam hij maar voor lief. Daar stond een smakelijker ervaring tegenover: de kennismaking met kaas, oliebollen en kibbeling. Waterstofgas zou een schone energiebron kunnen zijn. Een mengsel van waterstofgas en zuurstof is bekend als knalgas, en dat zegt al genoeg. Als waterstofgas (H₂) in contact komt met zuurstof (O₂) levert dat een heleboel energie op. Het enige bijproduct is het onschuldige water (H₂O). Waterstofgas kan dus een mooi alternatief zijn voor fossiele brandstoffen als olie en kolen. Als die in contact met zuurstof verbranden, komt er met de energie ook koolstofdioxide (CO₂) vrij, een van de belangrijkste broeikasgassen die de gevreesde klimaatverandering veroorzaken. Maar er is een groot probleem dat het gebruik van waterstofgas als aantrekkelijke energiebron in de weg staat: de productie is niet schoon en kost zoveel energie dat productie en verbruik samen
nauwelijks netto-energie opleveren. Waterstofgas kan gemaakt worden uit fossiele brandstoffen, maar dat proces vraagt energie en er komt koolstofdioxide bij vrij. Het kan ook gemaakt worden door water te ontleden, maar ook dat kost energie. Raja Angamuthu zocht in de natuur naar een methode om op een acceptabele manier waterstofgas te kunnen maken. Hij kwam bij de afdeling bio-anorganische chemie van het Leids Instituut voor Chemisch onderzoek terecht via de hoogleraar bij wie hij in India zijn master had gedaan. Die was zelf ooit als postdoc in Leiden geweest en kende het werk van de groep. Angamuthu is bijna vijf jaar in Nederland geweest als hij binnenkort vertrekt naar Amerika. “Nederland is een prettig en mooi land”, vindt hij. In zijn vrije tijd ging hij graag fietsen, of bij mooi weer naar het strand. Een groot deel van de avonden besteedde hij aan koken. Hij vond de Nederlandse keuken natuurlijk maar saai vergeleken met de pittiger Indiaanse keuken, maar was weg van de vele soorten kaas, en kon ook oliebollen en poffertjes erg waarderen. “En zaterdags ging ik naar de markt voor paling, haring of kibbeling met knoflooksaus”, zegt hij met een perfecte uitspraak.
Nikkel Veel chemische omzettingen die mensen niet kunnen realiseren, zijn in levende cellen heel gewoon. Dat geldt ook voor de productie van waterstofgas. Er zijn bacteriën die het met gemak aanmaken,
41
Raja Angamuthu
42
namelijk verschillende Desulfovibrio- en Desulfomicrobium-soorten. Zij doen het door waterstofkernen (H+) aan elektronen te koppelen. Het kost hen weinig energie en het levert geen bijproducten op. “Ze hebben een enzym dat zorgt voor het productieproces, een hydrogenase”, zegt Angamuthu. “Zo’n enzym is een groot en complex eiwit met een kleine actieve plaats waar de nodige reacties plaatsvinden. Het bijzondere van het hydrogenase van deze bacteriën is, dat op de actieve plek een nikkelatoom en een ijzeratoom zitten. Enzymen met nikkel zijn pas sinds 1975 bekend, en we kennen er nu nog maar negen. Er moeten er meer zijn, vermoeden we. Allemaal sturen ze belangrijke reacties.” Hij ontwierp een serie kleinere moleculen naar voorbeeld van de actieve plaats in het nikkel en ijzer bevattende hydrogenase, in de hoop dat ook die nagemaakte modellen de productie van waterstofgas uit waterstofkernen en elektronen mogelijk zouden maken. Met zulke kleine verbindingen als katalysator zou de industrie veel beter overweg kunnen dan met de complexe enzymen. Het doel was om stabiele en functionele verbindingen te maken waarmee de productie snel en goedkoop zou zijn. Angamuthu synthetiseerde eerst een serie verbindingen waar een nikkelatoom in zat. Vervolgens liet hij die reageren met een verbinding dat een ijzeratoom bevatte, om complexen met nikkel en ijzer te krijgen die leken op de actieve plaats van het hydrogenase. Hij maakte ook verbindingen met ruthenium in plaats van ijzer; die bleken stabieler te zijn. Wat alle verbindingen die hij ontwierp gemeenschappelijk hadden, net als het hydrogenase zelf, was de aanwezigheid van zwavelatomen. Zij zijn onontbeerlijk, maar lastig in de praktijk. Als ze in contact komen met lucht, ontstaat de vieze geur van rotte eieren. “We moesten er voorzichtig mee omgaan”, zegt Angamuthu. “Komt die lucht vrij, dan draag je hem de rest van de dag bij je.”
Serendipiteit Hoewel Angamuthu systematisch en planmatig te werk ging, stuitte hij ook per toeval op enige interessante verbindingen. Het waren ongezochte vondsten, oftewel voorbeelden van serendipiteit. Zo kwam hij uit bij een ‘metaalkroon’-complex met zes nikkelatomen (en natuurlijk weer de onvermijdelijke zwavelatomen) erin, die efficiënt waterstofkernen en elektronen combineert tot waterstofgas. Met analysetechnieken als NMR (nuclear magnetic resonance) en röntgenkristallografie liet Angamuthu zien dat het proces op ongeveer dezelfde manier verloopt als met het bacteriële hydrogenase. Hij heeft daarmee nog geen gebruiksklaar product voor industriële waterstofproductie in handen, maar de verbinding is een interessant startpunt om op door te gaan. Hij besteedde ook aandacht aan enkele andere nikkelhoudende enzymen, zoals een superoxide dismutase dat schadelijke zuurstofradicalen omzet in zuurstof en in waterstofperoxide (H₂O₂). Hij maakte een verbinding naar voorbeeld van dit enzym, maar dan met koperionen in plaats van nikkel. Het resultaat was zeer onverwacht en verrassend. Normaal reageert koper met zuurstof uit de lucht, maar in deze verbinding doet het iets anders: het bindt koolstofdioxide, dat vervolgens wordt omgezet in oxaalzuur (H₂C₂O4), een nuttige grondstof voor veel industriële processen. Een hulpreactie brengt het kopercomplex weer terug in de oorspronkelijke staat, zodat het keer op keer kooldioxide kan wegvangen en omzetten. Naast de productie van echt schone brandstoffen is het wegvangen van koolstofdioxide een andere manier om een mogelijk broeikaseffect te reduceren. De gevonden verbinding doet dat nog niet snel genoeg om meteen toegepast te kunnen worden, maar na verdere aanpassingen misschien wel. Willy van Strien
43
Groene energiedrager en een schoner milieu: lessen uit de natuur.
In één onderzoek is gewerkt aan de oplossing van twee zijden van het probleem van fossiele brandstoffen: vervanging door schone energie en reductie van de kooldioxide concentratie.
Kleine modelverbindingen zijn gesynthetiseerd die essentiële kenmerken van de actieve plaats van het enzym hydrogenase nabootsen. Deze modelverbindingen kunnen gebruikt worden om efficiënt protonen om te zetten in waterstofgas (links).
Daarnaast is er een koperverbinding gemaakt die kooldioxide kan omzetten in oxalaat (rechts).
ENGLISH SUMMaRIES
44
It’s difficult for software to remember hardware
Numbers that conspire
by Marcello Bonsangue ´My work is on the borderline between mathematics and information technology; I try to understand how characteristics of computer languages can be demonstrated,’ explains Marcello Bonsangue. He and his colleague Jan Rutten, together with PhD researcher Alexandra Silva, have developed a method for expanding the theory of regular expressions. The result is a new logical language for the so-called Mealy machine, a mathematical model, introduced in 1955 by George Mealy and still used today for the synthesis of electronic circuits. This new approach is ideally suited for producing software by automated processes.
by Lenny Taelman Classical mathematical problems that at first sight appear simple are the best, according to Lenny Taelman of the Institute for Mathematics. The reason for this is that in spite of appearing relatively simple, they are often treacherously difficult to resolve. In some instances ,problems can be resolved by transferring them from one discipline to another; this is the area of research on which Taelman is focusing.
An alternative way to direct cells by Laura Heitman Laura Heitman discovered a new way of influencing F proteinlinked receptors in the cell membrane. Receptors are proteins in a cell membrane that can transmit signals from one side to the other. They do this when they are activated by a specific molecule that fits precisely on the receptor. In her research, Laura Heitman is looking for a way in which G protein-linked receptors can be activated or restricted allowing the development of new medicines that are much more patient-friendly.
Eggshells as tools in bird protection by Krijn Trimbos Over the years there has been a decline in the godwit population in the Netherlands. To be able to implement effective protection for these birds, it is important to understand the composition of the godwit population . Krijn Trimbos, a researcher at the Centre for Environmental Sciences in Leiden, is trying to determine its structure by constructing DNA profiles of birds. As it is difficult to remove blood samples from birds, Trimbos has devised an original solution that enables him to carry out his research on a large scale: he isolates the DNA from egg shells.
Once you understand it, it is simple
Equals attract in the bird world
by Mihailo Cubrovic Mihailo Cubrovic recently demonstrated that string theory is by no means as exotic as we think. String theory focuses on an explanation for the origin of the Big Bang, by looking at the instant when large quantities of particles converge in a small point. This also happens, for example, when crystals are cooled down to the motionless point when they superconduct.
by Katharina Riebel and Marie-Jeanne Holveck Female animals supposedly always look for males that are as attractive as possible as potential fathers for their offspring. But this is not always the case, as Katharina Riebel and her colleague Marie-Jeanne Holveck discovered. In their research they found that female zebra finches that are themselves not in top condition appear to have a strong preference for less attractive males, even if there are also attractive males available. The theory that females always select the best males is apparently unfounded.
The secret of the binary star by Simon Albrecht While conducting his PhD research in Leiden Simon Albrecht discovered what makes binary star DI Heracles so special. These two stars, that orbit around one another in a period of ten days, are two thousand light years away in the galaxy of Hercules. Until recently it was widely accepted that the orbital axes of these two stars were parallel and perpendicular to the orbital plane, which some scholars felt posed a problem for Einstein’s theory of relativity. By measuring the orientation of the rotational axes of the two stars, Albrecht discovered that they are neither parallel nor perpendicular, but are so far out of alignment that their own rotation can partly compensate for the relativistic effect.
Focusing on algae by Chistian Boedeker German researcher Christian Boedeker (Germany, 1976) is interested in plants that most biologists overlook: algae. The decline of many species of algae goes unnoticed because only the few people who know about algae and a small number of biologists carry out research into these plants. During his PhD research at the National Herbarium of the Netherlands, Boedeker studied Aegagropila linnaei, a type of algae found on the bottom of lakes and ponds and that used to be found in the Netherlands. He describes the decline of the algae and calls for them to be protected.
Discoveries for a cleaner environment by Raja Angamuthu Raja Angamuthu’s reason for studying chemistry was that he considered it to be the basis of life itself. He came to Leiden in 2005 and obtained his PhD in the department of bio-anorganic chemistry at the Leiden Institute of Chemistry. He has designed and tested compounds that are intended to act as catalysts enabling the inexpensive and efficient production of hydrogen. He drew his inspiration from bacterial enzymes.
45
PROEFSCHRIFTEN 2009 De instituten hebben de volgende proefschriften genomineerd voor de C.J. Kokprijs 2009.
System-Level Design Methodology for Streaming Multi-Processor Embedded Systems
Allosteric Modulation of ‘Reproductive’ GPCRs
46
Allosteric Modulation of ‘Reproductive’ GPCRs A Case for the Human GnRH and LH Receptors
2009
ISBN 978-90-9024163-0
Structure, shape and dynaics of biological membranes
Allosteric Modulation of ‘Reproductive’ GPCRs
Complex Processes in Simple Ices
Timon Idema
Laura Heitman
Karin Öberg
Hristo N. Nikolov
Laura Heitman
Laura Heitman
System-Level Design Methodology for Streaming Multi-Processor Embedded Systems
Hristo N. Nikolov
System-Level Design Methodology for Streaming MultiProcessor Embedded Systems Hristo N. Nikolov
Plant AGC protein kinases orient auxin-mediated differential growth and organogenesis
ISBN: 978-90-8570-318-1
Thierry Rohmer
A quantitative analysis of botanical richness, endemicity and floristic regions based on herbarium records
Carlos S. Galván Ampudia
MAS NMR study of the photoreceptor phytochrome
A quantitative analysis of botanical richness, endemicity and floristic regions based on herbarium A quantitative recordsanalysis of botanical richness, endemicity and floristic regions based on herbarium records
ISBN: 978-90-8570-318-1
Niels Raes
Borneo A quantitative analysis Niels Raes of botanical richness,
endemicity and floristic regions based on herbarium records Niels Raes
Counting problems for mumber rings Jos Brakenhoff
Plant AGC protein kinases orient auxin-mediated differential growth and organogenesis
47
Carlos S. Galván Ampudia
Plant AGC protein kinases orient auxin-mediated differential groth and organogenesis Carlos S. Galván Ampudia
suggesties voor onder de kerstboom
Darwin Meets Einstein On the Meaning of Science
Darwin Meets Einstein
frans w. saris is a physicist since 1964, first as (Silicon) researcher (FOM, AECL, UNSW, ECN) later also as teacher (Utrecht, Cornell, Leiden), manager (FOM, ASM, ECN, Leiden, STW, EIA) and science writer (NRC Handelsblad, De Gids, de Volkskrant, Technisch Weekblad).
frans w. saris
In contrast to physicists, biologists already have the Theory of Everything. This is one of the underlying messages that physicist and author Frans W. Saris expresses in a collection of his essays, columns, diaries, and a play, published for the past twenty-five years in Dutch newspapers, journals and books. In the physics of Einstein, Bohr, Teller, Weinberg, B. Manfred Ullrich and the biology of Darwin, Tinbergen and De Waal, this witty and searching book explores in many dimensions the question: Why Science? Frans W. Saris argues that in our postmodern times we have lost the meaning of science and he puts science in an evolutionary perspective: science is not in the interest of intellectual or commercial competition, not for creating wealth, not even for fun. It is essential for our survival, the survival of humans, and the survival of life itself.
48
frans w. saris
www.aup.nl
ABHI:G96B UC>K:GH>IN PG:HH
ABHI:G96B UC>K:GH>IN PG:HH
aup_einstein_darwin_def.indd 1
23-10-2009 16:58:15
Strandevolutie
Evolutie zit in je genen
Darwin meets Einstein
Terre!
Jos van den Broek
Jos van den Broek
Frans Saris
Peter Westbroek
ISBN 978 90 8571 13 1
ISBN 978 90 73196 50 6
ISBN 978 90 4850 830 3
ISBN 978 20 2098 64 7
Huygens 1:Opmaak 1
02-07-2009
08:48
Pagina 1
Vincent Icke
Dit overzichtswerk beschrijft vierduizend jaar geschiedenis van de sterrenkunde, vanaf de zonnetempel van Stonehenge tot en met de ontdekking van het uitdijende heelal door Edwin Hubble. Het boek schetst astronomische waarnemingen en ontdekkingen aan de hand van prachtige historische schilderingen, foto’s en moderne telescoopbeelden.
Geschiedenis van de sterrenkunde van Stonehenge tot Hubble
Geschiedenis van de sterrenkunde van Stonehenge tot Hubble
Aan het begin van de twintigste eeuw volgde een tweede sterrenkundige revolutie, toen bleek dat onze zon één van miljarden sterren is in een melkwegstelsel dat zelf weer één van de miljarden melkwegstelsels in het heelal is. Ook werd ontdekt dat het heelal niet statisch is: de melkwegstelsels verwijderen zich van elkaar, doordat de ruimte uitdijt. Ons heelal kan worden beschreven met de algemene relativiteitstheorie van Einstein, een ontwikkeling waaraan de Nederlandse sterrenkundige Willem de Sitter en zijn Belgische collega Georges Lemaître belangrijk hebben bijgedragen.
Zo was hij principal investigator van de IRAS satelliet die de infrarood straling van het heelal voor de eerste keer in kaart bracht. Ook was hij hoofdredacteur van het Europese vaktijd schrift Astronomy and Astrophysics.
Kosmos
Habing
Kosmos
De ruimte van Christiaan Huygens
De Leidse astronoom Harm Habing laat zien dat de mens zich al duizenden jaren voor het begin van onze jaartelling afvroeg wat de bewegingen van de hemellichamen betekenden. De oude Grieken stelden zich voor dat de aarde het middelpunt van de kosmos was waar alle hemellichamen omheen draaiden. Dit beeld hield bijna tweeduizend jaar stand, maar halverwege de zestiende eeuw presenteerde Copernicus een nieuw wereldbeeld dat de zon centraal stelde. In de volgende anderhalve eeuw werd dit inzicht algemeen aanvaard – dankzij de bijdragen van genieën als Kepler, Galilei, Huygens en Newton, maar óók dankzij de uitvinding van de telescoop. Langzaam ontstond het besef dat het universum bezaaid is met sterren – elk vergelijkbaar met de zon, maar heel ver weg.
Harm Habing is emeritus hoogleraar sterrenkunde in Leiden. Hij was wetenschappelijk directeur van de Leidse Sterrewacht en betrokken bij enkele ruimtevaart projecten.
Harm Habing
Een prachtboek over een fascinatie
Vanwege zijn werk heeft de Internationale Astro nomische Unie een plane toïde (nummer 5037) omgedoopt tot ‘Habing’.
die iedereen deelt: de hemel boven ons.
www.veenmagazines.nl NUR 917
Historische Uitgeverij
Dat kan ik me niet voorstellen
De ruimte van Christiaan Huygens
Kosmos
Darwin in Leiden
Vincent Icke
Harm Habing
Rinny Kooi
ISBN 978 90 25432 30 0
Vincent Icke
ISBN 978 90 85711 19 3
ISBN 978 90 71256 10 3
49
ISBN 978 90 65540 28 7
Singelgebouw, een herinnering in foto’s
Energie survival gids
Crossing Boundaries
René Glas
Jo Hermans
www.reneglas.com
ISBN 978 90 7554 111 3
Cagayan Valley Programme on Environment and Development ISBN 978 90 81000 76 5
50
51
Colofon Tekst: Marco van Kerkhoven, Willy van Strien, Nienke Beintema en Marilyn Hedges. Redactie: Britta Wielaard, Sjoerd Verduyn Lunel en Ron van Veen. Eindredactie: Johan Detollenaere. Foto’s: Peter van Evert, Patricia Corbet, Suzi Camarata en Britta Wielaard. Vormgeving: Ratio Design, Haarlem. Druk: Drukkerij Groen, Leiden. Oplage: 16.250. Copyright: Faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen, Universiteit Leiden, december 2009. Niets uit deze uitgave mag worden gekopieerd of overgenomen zonder toestemming van de Faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen.
Faculteit der Wiskunde & Natuurwetenschappen
Faculteit W&N Postbus 9502 2300 RA Leiden
Gorlaeus Laboratoria Einsteinweg 55 2333 CC Leiden
Tel: 071 527 69 90 Fax: 071 527 69 97 science.leidenuniv.nl
