TRILOBIETEN

 

°  

BELANGRIJKE  LINK  …. WP

Logo www.palaeontologyonline.com

http://www.palaeontologyonline.com/articles/2013/fossil-focus-trilobites/

°

 

Trilobites on the sea bedTrilobites

Trilobieten
Tijdens het Paleozoïcum leefden in de zee een groep van geleedpotige diertjes. Dit waren de zogenaamde trilobieten.
Trilobieten worden gerekend tot de geleedpotigen, alhoewel sommige wetenschappers menen dat ze een geheel eigen groep vormen. Ze waren gemiddeld tussen de drie en tien centimeter lang. Sommige soorten konden tot 70 centimeter lang worden. Trilobieten leefden in de zeeën van het Paleozoïcum (ca. 540-250 miljoen jaar geleden). Vooral tijdens het Cambrium (ca. 540-500 miljoen jaar geleden) waren ze zeer talrijk.

Aan het eind van het Cambrium stierven veel diersoorten uit, maar de trilobieten wisten zich goed te herstellen. Toen aan het eind van het Devoon weer veel levensvormen uitstierven, verdwenen ook de meeste trilobieten.

In het Carboon en Perm zijn ze zeldzaam, daarna verdwijnen ze helemaal. Er zijn meer dan 1500 trilobietengeslachten bekend, met vele duizenden soorten. Door hun grote vormenrijkdom zijn trilobieten met name belangrijk voor de stratigrafie van het Cambrium en Ordovicium.

time table

Opbouw 

Trilobieten worden gekenmerkt door een lichaam dat zowel in de lengte- als in de breedte in drie stukken is gedeeld. De naam: trilobiet (= drielobbige) danken ze aan de driedeling in de breedte. Het voorste gedeelte van het lichaam, het cephalon, is vergroeid tot een harde plaat. Daarachter ligt een reeks van segmenten die ten opzichte van elkaar kunnen bewegen, de thorax. Het achterste stuk, het pygidium, is vaak vergroeid, maar kan ook uit losse segmenten bestaan. Trilobieten hadden een hard uitwendig skelet. Dat betekent dat ze net als krabben alleen maar konden groeien door regelmatig te vervellen. De meeste fossielen van trilobieten zijn dan ook waarschijnlijk afgeworpen huiden.

De meeste trilobieten leefden op de bodem. Uit sporen blijkt dat ze tijdens het kruipen de modder omwoelden om daar allerlei voedseldeeltjes uit te filteren. Sommige vormen groeven zich gedeeltelijk in. Er waren echter ook trilobieten die waarschijnlijk een zwemmend bestaan leidden.

trilobites-anatomy

Het trilobietenoog 

Trilobites-eyes

In veel trilobieten zijn de ogen prachtig bewaard gebleven. De ogen van trilobieten zijn de oudst bekende ter wereld en er is veel onderzoek aan gedaan. Trilobieten hadden net als insecten facetogen. Het oog is opgebouwd uit veel kleine lenzen die door een membraan worden bedekt. Daardoor hadden trilobieten een breed blikveld. Het geslacht Phacops had een heel bijzonder oog. Hier liggen de lenzen los van elkaar en hebben ieder hun eigen membraan. Dergelijke ogen zijn alleen bij trilobieten bekend.

Overigens hadden niet alle trilobieten ogen. Sommige vormen waren geheel blind. Andere vormen hadden ogen op steeltjes. Zo konden ze in het sediment verborgen zijn, terwijl ze toch konden kijken wat er om hen heen gebeurde.

06-03-2008

Klik hier om een link te hebben waarmee u dit artikel later terug kunt lezen.<trilobieten http://www.bloggen.be/evodisku/archief.php?ID=57

1133716657.53711

Ramirez

Trilobieten  leefden van het Cambrium tot en met het Perm.
Ze leken qua bouw op pissebedden.

Trilobieten
http://www.fossiel.net/informatie/glossarium.php
Trilobieten behoren tot de geleedpotigen. Het zijn de oudste bekende dieren met ogen en leefden van het Cambrium Klik hier voor info ! tot in het Perm Klik hier voor info ! in het Paleozoicum Klik hier voor info !. Ze stierven dus weer uit ver voor de dinosauriers ongeveer 300 miljoen jaar geleden aan het einde van het Perm Klik hier voor info ! tijdperk. De naam is ontleend aan het feit dat ze uit drie lobben bestaan, twee pleurale lobben en in het midden een derde as-lob. Ook over de lengte kent een trilobiet drie delen; het cephalon (kopschild), de thorax (lijf) en het pygidium (staartschild).

Het schild van trilobieten is van gemaakt van chitine. Dit pantser is heel star, en daarom moet de trilobiet tijdens de groeifase verschillende malen vervellen. Er worden daarom ook veel meer fossiele stukken vervellingen gevonden, dan hele trilobieten.


Elrathia kingii, midden-Cambrium, Wheeler formatie, Utah VS. Foto: © Tomas Hekkers

Trilobieten leefden op, nabij en in de zeebodem. Ze leefden van plankton en andere kleine zeeorganismen. De grootte varieerde van enkele millimeters tot de tot nu toe grootst gevonden soort op New Foundland, Isotelus rex van 72 cm. Met enige regelmaat worden nog nieuwe (sub)soorten ontdekt. De vorm van trilobieten is erg uiteenlopend. Zo waren er soorten met en zonder stekels, blinde exemplaren en soorten met juist hele grote ogen. De ogen van trilobieten zijn gefacetteerd. Deze ogen zijn vaak goed bewaard gebleven in de fossielen.

Fossielen van trilobieten zijn te vinden van het gehele beest , delen ervan (pantsersdelen) of sporen op de zeebodem zogenaamde cruziana. Deze sporen bestonden uit pootsporen en ingravingen van het beestje. Trilobieten wisselden of ‘vervelden’ van pantser van tijd tot tijd. Alleen de ‘harde delen’ (pantser) van de trilobiet zijn over het algemeen gefossiliseerd.


Voorbeeld van een spoor (Cruziana) van een trilobiet.

Trilobieten zijn in meerdere landen te vinden maar de grootste gebieden waar ze vandaan komen zijn Tsjechie, Marokko en de Verenigde Staten. In Europa zijn in Engeland, Duitsland, Zweden, Estland en Belgie ook nog een aantal vindplaatsen te vinden. In het phylum Arthropoda is de klasse Trilobita in negen verschillende orden onderverdeeld. Phacopida is misschien wel de bekendste orde van deze negen met o.a. zijn soort Phacops. Deze negen orden zijn weer onder te verdelen in 150 families met in totaal zo’n 15.000 beschreven soorten.

Trilobieten Klik hier voor vindplaatsen waar deze fossielen gevonden kunnen worden.
 Ga naar de Determinatie pagina om foto’s van Trilobieten te bekijken.

Een van de  overvloedig  voorkomende fossielen vanaf  het  vroege cambrium ( Cambrian ) , behoren tot de uitgebreide en   de succesvolle substam (biologie) der  Trilobieten (Trilobites trilobites ) ….
( zie ook   
http://www.fossiel.net/informatie/glossarium.php?term=trilobieten
                  http://www.trilobites.info/   )

De thans uitgestorven trilobieten waren de meest voorkomende wezens in de zeeën tijdens het 
cambrium, ongeveer 500 miljoen jaar geleden. Uit de vroege soorten ontwikkelden zich vele andere soorten en ze bereikten hun hoogtepunt in de ordovicium-periode. Ze waren nog steeds van belang tijdens het silurium, maar daarna bleven er slechts enkele soorten meer over. De laatste trilobieten kwamen nog  voor gedurende   perm-periode, zo’n 220 miljoen jaar geleden, waarna ze voorgoed verdwenen ( de   grote   uitstervinsgolf op het einde van het perm) .

ARTHROPODA  CLADE
30 Jul 2006
http://www.peripatus.gen.nz/Taxa/Arthropoda/Index.html

cgmArthropoda

Deze oude arthropoda worden door zowel   YEC  als  OEC creationisten  ook veelal  aangevoerd als een “overduidelijk  icoon//bewijs”  van de creationistische  verklaring voor   ( =de plotse creatie van de soorten door een  ID -er  )tijdens   de  “cambrische explosie ” …(1) 

Eigenlijk  beweren creationisten  dat
ook binnen de soortenexplosie  van  de  trilobieten (ruim 17.000 soorten bekend  en er worden er regelmatig nieuwe gevonden ), geen  overgangsvormen(=transitionnals )  kunnen  worden waargenomen ….Overgangsvormen bestaan immers niet volgens deze creato’s
en
-dat derhalve  ook de trilobieten  niet zijn verder geevolueerd
– noch verder opgesplits(= speciatie en radiatie )  in verschillende soorten waarvan de
vele  fossiele  soorten die ondertussen zijn bekend  ____  zoals dit wordt verklaard  ; Conform de huidige consensus in de paleontologie  , zijnde  de “beste “verklaring van de waarnemingen en  het  fossielen  archief ….

Trilobieten-orden

INDELING TRILOBIETEN

°

http://www.icteach.nl/Pagina’s/Uitgestorven/Inhoud/Overzichten/Dierenrijk/Indeling%20Trilobieten/indeling_trilobieten.htm
A Guide to the Orders of Trilobites

Agnostus Redlichia Olenoides odontopleurida Arctinurus Acastoides Cyphoproetus Homotelus Harpes (Harpetidae) Elrathia

Click on any of the images above to be sent to a page featuring details on trilobites in that Order

Ptychagnostus (Ptychagnostidae) Redlichia (Redlichiidae) Olenoides (Dorypygidae) odontopleurida Arctinurus (Lichidae) Reedops (Phacopidae) Gerastos (Proetidae) Homotelus (Asaphidae) ph Bolaspidella (Menomoniidae)
Agnostida Redlichiida Corynexochida Odontopleurida Lichida Phacopida Proetida Asaphida Harpetida Ptychopariida

Click on any of the images above to be sent to a gallery featuring photos of trilobites in that Order
De evolutie  van de trilobieten is namelijk  zo  uitgebreid ,divers en relatief( geologisch )  zo  snel (2) gebeurt  dat deze vondsten uitstekende  gidfossielen (3)  blijken te zijn  

Trilobieten   komen over de  gehele wereld als  fossiel  voor (http://www.fossiel.net/vindplaatsen/vindplaatsensoort.php?soort=trilobieten) :

Een   vroeg   voorbeeld  waarbij   de  oudste en meest “primitieve )trilobieten ( voornamelijk  de  orde  Redlichiida (in het bijzonder de Suborde Olenellina)  in evolutionaire  en  geologische(stratigrafische )  series(4) voorkomen ( samen met  andere  getuigen van de toenmalige fauna’s ) zijn te vinden  in california
(   http://www.ucmp.berkeley.edu/cambrian/marblemts.html  )

Trilobieten series  in de Marble &  Providence Mountains  ca

   marblemts
The Latham Shale, Marble Mountains, San Bernadino County, California.
 
cambmojave0001
 Bristolia insolensBristolia insolens, trilobietkop-pantser uit de bovenste/jongste  laag van de formatie  .


Bristolia Bristolia insolens (Resser, 1928). Cephalon.
Onder- Cambrium, Latham shale, dicht bij de top van de formatie /Cadiz, San Bernadino County, CA.
Bristolia bristolensisBristolia bristolensis  trilobietkop-pantser uit de midden laag  van de serie .

Latham shale,( vroeg cambrium)   San Bernadino County, CA.

Olenellus mohavensis

Olenellus mohavensis, trilobietkop-pantser uit de midden-  laag  van de formatie.

Olenellus fremonti

Olenellus fremonti, trilobietkop-pantser uit de onderste/oudste  laag  van de serie .

Olenellus fremonti (Walcott, 1910). >
laag Cambrium , Latham shale, about 10m boven de basis  van de formatie /Cadiz, San Bernadino County, CA

Onder der  trilobiten van de Latham Shale bevindt één soort die erg  lang grotendeels morfologisch onveranderd (= stasis ? )aanwezig  blijft  in het fossielen verslag:   Mesonacis fremonti zit in dezelfde laag  als  Olenellus clarki en de  Bristolia mohavensis, maar  het blijft aanwezig tot  en met   het einde van de  Latham Shale  en gaat  verder  in de Cadiz formatie.
Het  stratigrafische voorkomen van deze soort overtroeft alle bekende trilobieten uit de lagen van de   Latham, Chambless Limestone, en  Cadiz Formaties !
De details  van deze  belangrijke stratigradfische  verdeling van deze soort  ,  zijn  te vinden  in het  “paper ” van Webster et al
(2003)
available in pdf here.

Mesonacis fremonti

Afstamming en verwantschappen
http://www.trilobites.info/origins.htm

http://www.trilobites.info/triloclass.htm

Major clades of Paleozoic Arthropoda
In this classification, Trilobieten zijn een   klasse  binnen de supergoep  Arachnomorpha,
Een van de twee  o Superclassen  binnen   het   Subphylum Schizoramia van he   tphyllum   Arthropoda.

(©2000 by S. M. Gon III, created in Macromedia Freehand 8.)

 <klik  <klik
Van Parvancorina tot                  Trilobiet Clade van de
Trilobiet                                   Arachnomorpha

Systematische verwantschap  en  verdeling over de geologische tijd  van de  verschillende   trilobieten  orden


In the image above added 31 January 2009, Redlichiida is seen to be among the most primitive of trilobite orders, and restricted to the Cambrian.

In deze figuur  is     Redlichiida , voorgesteld  als de basale ( primitieve )trilobieten – orde  ____ te vinden in de  afzettingen striktbepaerkt tot  het cambrium
http://www.trilobites.info/ordredlichiida.htm

( ©2007 by S. M. Gon III, created using Macromedia Freehand and PaintShop Pro
Thanks to Nigel Hughes for stimulating discussions leading to revisions of this figure.
As of June 2007, a version of this figure was published in Hughes 2007.
http://www.trilobites.info/triloclass.htm#orders   )


NOTEN 

(1)
bijvoorbeeld  De Yec/ID  creationist  Peter Borger   ;
“….Het waren gewoon multipurpose genomes waar de trilobieten over beschikten. Vol met genetiese redundanties en Variatie Inducerende Genetiese Elementen (VIGEs) die chromosomen transloceren en aldus de bouwplannen wijzigen.  “
…..Het gaat hier echter  wel  over de  verwantschappen  en soortvorming van 15.000  t/m 17000 bekende  species gespreid vanaf het vroegste cambrium t/m het einde van het Perm….zie ook  (2b)

( Uit  de onnoemelijke  YEC  site  “ Evobeliever ” /( vertalingen  van  artikels uit   “creation science”  )
”  ….Neem de trilobieten als voorbeeld. Deze fossielen zijn zo gewoon dat u er een kan kopen onder de 15 €, maar er werden nooit fossielen van een voorouder gevonden!

de “oude aarde” ( islamisme ) -creationist  Harun Yayah :
” levende wezens die in de laag gevonden worden die tot het Cambrium behoorde, verschenen opeens in het fossielenarchief – er zijn geen voorouders die eerder bestonden. De fossielen die in de rotsen van het Cambrium gevonden zijn, zijn van slakken, trilobieten, sponzen, aardwormen, kwallen, zee-egels en andere ingewikkelde ongewervelden. Dit omvangrijke mozaïek van levende wezens vormde zo’n groot aantal ingewikkelde levensvormen, die zo plotseling verschenen, dat deze wonderlijke gebeurtenis in de geologische literatuur wordt aangeduid met de ‘Explosie van het Cambrium’.Trilobieten-fossielen  met hun skelet, complexe ogen en ledematen, ‘verschijnen’ verbazingwekkend  in  de  lagen  van de “ongeëvenaarde ” cambrische  explosie van leven op aarde
Levensvormen ( ook de   trilobieten )blijken complex te zijn, zelfs die welke werden aangetroffen in de ”oudste’ lagen van het fossiele verleden.
Zo blijken verschillende soorten trilobieten  een zeer geavanceerd gezichtsvermogen te hebben.
Toch beweren evolutionisten dat deze wezentjes zich waarschijnlijk geleidelijk ontwikkeld hebben in de tijd dat de eerste meervoudige levensvormen zich beginnen te ontwikkelen, zo’n veronderstelde 620 miljoen jaren geleden
1.- Veel primitievere  (= de oudste ) trilobieten bezitten GEEN   ogen
2.- Hoe meer variatie een soort( en uberhaupt later gedivergeerde  verschillende soorten ) kent, hoe meer ruw materiaal natuurlijke selectie heeft om mee te werken.
( voozichtige  creationisten claimen  enkel   ;)
In ‘oudere’ aardlagen zijn geen voorlopers van trilobieten gevonden.
Ze verschenen dus volledig gevormd, met al hun organen en structuren.
Maar de trilobieten  stierven ook volledig uit /in hoeverre  is dit verzoenbaar met creatie ?
Wat is het nut geweest van deze dieren, als het einddoel de mens en de natuur om hem heen is?
Waartoe hebben de dinosauriërs geleefd, en de trilobieten?
Voor de richtingloze natuurlijke selectie is de wereld op elk moment af.
Waarom de trilobieten 350 miljoen jaar geleden bleken verdwenen te zijn is niet meer te achterhalen
maar we hebben de zekerheid dat dit ons  ook te wachten staat en alle logica laat vermoeden dat daarmee ook het zelfbewustzijn zal verdwenen zijn van deze aarde.

 


(2)

a)  Het tempo  van de  veranderingen( en aanpassingen )  werden vooral  veroorzaakt door de vele tektonische  , klimatologische  e.a. geologische en fysico-chemische   fenomenen die aan het begin en tijden het cambrium schering en inslag waren op deze planeet… 


http://findarticles.com/p/articles/mi_qa3790/is_199903/ai_n8829266/pg_1

Testing the Darwinian legacy of the Cambrian radiation using Trilobite phylogeny and biogeography
Journal of Paleontology,  Mar 1999  by Lieberman, Bruce S

ABSTRACT-
Since the publication of Darwin (1859), the biological meaning of the Cambrian radiation *  has been debated.
Most commentators agree, however, that the Cambrian radiation is fundamentally a time of major metazoan cladogenesis.
In and of itself this does not necessarily mean that unique evolutionary processes operated during the Cambrian radiation.
Phylogenetic analysis has been used to study the tempo of speciation during the radiation, and thus far there is no need to invoke special rules relating to the tempo of evolution. Instead, what seems unique about the Cambrian radiation is its place as an important episode in the history of life-that is, as the first major radiation of the Metazoa.
Although the tempo of evolution during the Cambrian radiation may not have been uniquely high, there were largely unique tectonic events that transpired during the late Neoproterozoic and Early Cambrian, such as extensive cratonic fragmentation. Biogeographic analysis of Early Cambrian olenelloid trilobites reveals that these tectonic events powerfully influenced evolutionary and distributional patternsin this diverse and abundant trilobite group.

This emphasizes the importance of physical earth history in generating evolutionary patterns.
In the general study of macroevolutionary patterns and processesearth history phenomena emerge as powerful forces influencing the history of life and provide insights into evolution that can best be inferred by paleontological data.

Cambrian radiation ( =cambrische “vertakkingen ” van de levensboom  in  phyla )  = Creationisten  spreken natuurlijk  liever van “cambrian explosion “ 


b) Snelle evolutie ( althans = SPECIATIE , ( specifieering=soorten-onstaan  door  bijvoorbeeld  ecomorfen )  en het  geologisch  erg  vlug onstaan van soortenzwermen    ) is ook geopperd   bij de CICHLIDEN , ANOLIS HAGEDISSEN  en
(vermoedelijk ) de oude  fossiele  Coelacanthen  ….

(3)
voorbeeld van enkele   Gidsfossielen ( =Index fossil  ) aanklikbare –> List of Common Index Fossils (Tsjok45)
(4)
Een andere uitgebreide “serie ” die duidelijk de verwantschappen en afstammingslijnen aantoont ( inclusief transitionnals tussen verschillende species ) is te vinden in het fossielen archief van het genusPhacops ( Phacops rana Pennsylvania Geological Survey: The State Fossil ) Phacopida
(; Phacops rana ;Eldredge, Niles, 1972.1974
Systematics and evolution of Phacops rana (Green, 1832)
Phacops iowensis Delo, 1935 (Trilobita) from the Middle Devonian of North America. ;
Strapple 1978). Er wordt aangevoerd dat de onderzochte / waargenomen gevallen van ( allopatrische ) speciatie te maken hebben met de ramificatie van de ring- soort ( met mondiale verspreiding) Phacops rana , in verschillende subspecies ( ondersoorten of rassen )
(= creationisten spreken in dit verband van microevolutie )De over gang tussen soorten is vaak gradueel terwijl de naamgeving een strikte scheiding doet vermoeden.
Zo heb je bijvoorbeeld soort A die kan kruisen met B en vruchtbare nakomelingen kan krijgen B kan kruisen met A en C maar A en C kunnen niet met elkaar kruisen, dit heet ring soort. Een bekend voorbeeld is een zogenaamde “ringsoort” bij salamanders( http://www.santarosa.edu/lifesciences2/enreview.htm )maar er zijn nog veel meer voorbeelden bekend…. ringsoortvorming komt vooral voor bij soorten die over een groot uitgestrekt gebied leven maar zelf niet zo mobiel zijn.( = veel kosmopoliete planten ) * Echter ook bij gespecialiseerde diersoorten ( = sommigen zitten vast tijdens hun volwassen leven (= sessiel ) , maar verspreiden zich als “larven ” die rondzwemmen in het plankton ) ;
* Ook ” honden ” zijn eigenlijk een ringsoort ; een chihuahua kan nooit paren met een deense dog , om evidente anatomische redenen .
Trilobieten evolueerden aanvankelijk zeer snel, later nauwelijks
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Al tientallen jaren vermoeden paleontologen dat soorten die bestaan uit individuen die onderling grote variatie vertonen, sneller evolueren dan soorten met weinig variatie. Dat vermoeden kon tot nu toe echter niet worden hard gemaakt. Nu is echter een studie met trilobieten uit het Cambrium uitgevoerd waaruit dat wel overtuigend blijkt. Volgens de onderzoekers verklaart dat ook de grote variatie die bij trilobieten uit het Cambrium wordt gevonden, terwijl die dieren later nauwelijks meer leken te veranderen.
Deze bij verzamelaars zeer geliefde fossielgroep, verwant aan de nu nog levende degenkrab (die als een levend fossiel kan worden beschouwd), stierf 251 miljoen jaar geleden uit, op de grens van Perm en Trias. Tot die tijd waren het in grote hoeveelheden voorkomende zeedieren, waarvan ongeveer 17.000 soorten bekend zijn. Deze soorten varieerden van haast microscopisch klein tot enkele decimeters groot; de meeste waren 2-10 cm lang. Hun grote verscheidenheid, in combinatie met hun frequente voorkomen als fossiel, maakt ze zeer geschikt voor vergelijkende studies en voor bestudering van evolutionaire patronen. Voor de nu uitgevoerde studie onderzocht Mark Webster 982 soorten. Zijn studie is uitzonderlijk, omdat bijna alle studies die zich met variatie bezighouden betrekking hebben op de verschillen tussen soorten; de nu uitgevoerde studie betreft echter de variatie aan kenmerken van individuen binnen afzonderlijke soorten.
Two species of trilobites found in the Southwestern United States. Trilobites went extinct 250 million years ago, long before the appearance of the first dinosaurs.
Credit: Dan Dry / University of Chicago
Plate III.   Cambrian Crustacea.Plate III. -Fig. i, Ptychoparia kingi Meek, x 1/2 M. C. 2, P.antiquitata Salter, x 1/2,M. C. 3, Crepicephalus texanus Shumard, x 1/2, M. C. 4, Mesonacis vermontana Wale, x 1/2, L. C. s, Zacanthoides typicalis Wale, x 1, M. C. 6, Paradoxtdes harlani Green, x 1/4 M. C. 7, Dorypyge curticei Wale, x 1/2 M. C. 8, Atops trilineatus Emmons,x 1/2, L. C. 9, Agnostus interstrictus White, x 3/2, M. C. 10, Microdiscus spectosus Ford, x 1, L. C. 11. Hipponicharion eos Matthew, x 4, L. C. 12, Aristozoe rotundata Wale.The great importance of the Trilobites for Cambrian stratigraphy is indicated by {he fact that the three divisions of the system are named for the three dominant genera of these crustaceans, Olenellus, Paradoxides, and Dikellocephalus.Two other divisions  of great importange  for   Cambrian stratigraphy  : the Ostracoda, little bivalve forms, whose shells look deceptively like those of molluscs; and the Phyllocarida, which have a large shield on the head and thorax, and a many-jointed abdomen, with terminal spine.
Plate II.   Cambrian Trilobites.Plate II. – Cambrian Trilobites.Fig. i, Holmia broggeri Wale, x 1/2, L. C. 2, Olenellus thompsoni Hall, x 1/2 L. C. (Walcott).
Read more:http://chestofbooks.com/science/geology/Intro/Cambrian-Life-Arthropoda.html#.UL4W54OzKSo#ixzz2E67Ec3qu
 EstXys
Twee Cambrische trilobieten
Meet the family. Estaingia (right) and Xystridura (left).
In Part 1 we looked at the growth patterns of the Early Cambrian trilobite Estaingia bilobata, using certain measurements from the head, or cranidium. In this part we’ll compare and contrast those growth patterns with the Early Cambrian trilobite Xystridura templetonensis.

Trilobieten ontstonden bij de ‘Cambrische explosie’ (van dieren met harde bestanddelen) op de grens van Precambrium en Cambrium. In korte tijd verscheen toen, nadat er eerder alleen primitieve organismen zoals bacteriën en algen hadden geleefd, en nadat gedurende (geologisch) betrekkelijk korte tijd de nog steeds raadselachtige Ediacara-fauna tot ontwikkeling was gekomen (en, naar het zich laat aanzien, ook weer was uitgestorven), een zeer diverse fauna waarbij zich ook in verbazingwekkend korte tijd relatief gecompliceerde organen zoals ogen ontstonden en zich ook ledematen ontwikkelden. De trilobieten vormen op zichzelf al een overtuigend bewijs van deze opmerkelijke ontwikkeling. Het lijkt er bovendien op dat ook soorten een ‘hollende evolutie’ doormaakten na het maximum van de Cambrische explosie, in de vorm van de ontwikkeling van een grote variëteit binnen een soort.

  The Cambrian Period, 550-510 million years ago is often referred to as the dawn of the explosion of life because it is a time when great diversity of life forms were first recorded as fossils. While multicelled organisms (metazoans) actually evolved much earlier, the story is poorly documented in the fossil record because they did not have protective outer coverings and soft tissue is rarely preserved.
Most modern groups of invertebrates first appeared at the beginning of the Cambrian Period. The major groups were arthropods (animals with joined appendages such as insects, spiders, crabs), echinoderms (spiny skinned animals such as starfish), cnidarians (including corals, jellyfish and sea anemones), and mollusks (clams, snails and squids).
De uitgevoerde studie is daarom mede van belang voor de speurtocht die nog steeds gaande is naar het hoe en waarom van de Cambrische explosie, een verschijnsel dat sindsdien nooit meer in vergelijkbare mate is opgetreden (al ontstonden er later wel in betrekkelijk korte tijd weer veel nieuwe soorten na massauitstervingen). Om meer over de variaties binnen afzonderlijke soorten te weten te komen richtte Webster zich vooral op kenmerken die snel evolueerden. Dat geldt bijv. voor de kop van de trilobieten, waar dat gebeurde met tal van kenmerken; voorbeelden zijn de verschillende soorten ‘versiering’, het aantal en de plaats van stekels, en de vorm van de diverse segmenten van de kop. Webster vond dat, generaliserend, zo’n 35% van de door hem onderzochte 982 soorten variatie vertoonde in deze evoluerende karakteristieken. Naar tijd uitgesplitst ligt dat echter verschillend voor trilobietensoorten uit het Vroeg- en Midden-Cambrium is dat meer dan 70%, terwijl het voor latere soorten slechts 13% is. Na het Cambrium trad zelfs nauwelijks variatie binnen een soort meer op.

Voor de afname van de variatie in tijd wijzen paleontologen twee mogelijke oorzaken aan. De eerste is dat er in het begin van het Cambrium nog weinig competitie bestond, waardoor soorten zich minder dan nu hoefden te specialiseren om aan voedsel te komen, en dus een grote ‘vrijheid tot variatie’ hadden. De tweede hypothese is dat tal van processen op elkaar inspelen bij de ontwikkeling van eitje tot volledig individu. Dat zou aanvankelijk een minder sterke rol gespeeld hebben dan later, waardoor in het begin van het Cambrium individuen zich gedurende hun ontwikkeling verschillend konden gaan manifesteren.

Referenties:
  • Hunt, G., 2007. Variation in early evolution. Science 317, p. 459-460.
  • Webster, M., 2007. A Cambrian peak in morphological variation within trilobite species. Science 317, p. 499-502.

Foto’s: University of Chicago, Chicago, Il (Verenigde Staten van Amerika)

.
Onderzoeker Mark Webster van de Universiteit van Chicago

APPENDIX
Enkele cambrische  trilobieten van groot  biogeografisch /biostratigrafisch  belang
Biostratigrafie


 <   <

Fallotaspis longa Oryctocephalus indicus  Lejopyge laevigata

oudste trilobieten (e.g., Fallotaspis longa) FAD Series 2, Stage 3

Oryctocephalus indicus FAD Series 3, Stage 5

Lejopyge laevigatus FAD Series 3, Stage 7

Olenellus gilberti Ptychagnostus (Acidusus) atavus         Glyptagnostus reticulans

Olenellus gilberti (e.a. olenellids)FAD  Series 2, Stage 4

Ptychagnostus atavus FAD  Series 3, Drumian Stage (6)

Glyptagnostus reticulatus FAD  Furongian Series, Paibian Stage (8)

Agnostotes orientalisLotagnostus americanus

Agnostotes orientalis FAD Furongian Series, Stage 9

Lotagnostus americanus FAD Furongian Series, Stage 10

Twin towers trilobiet  //Fossiel met zonneklep

De torentrilobiet van achteren gezien, met de omgevouwen ‘zonnekleppen’ duidelijk zichtbaar op de ogentorens (klik voor een vergroting). Ook is goed te zien dat beide ogen samen een blikveld van 360 graden beslaan – de complete omgeving van het dier (foto Science). 

Zijaanzicht van het fossiel 

 De staart ligt links; rechts het omhoogtorenende oog dat bezaaid is met kleine bolletjes, de lenzen (foto Science). 

Trilobieten schuwden het daglicht niet. Een onwaarschijnlijk fraai fossiel met ogen die hoog boven het lijf uit torenen, maakt duidelijk dat de geleedpotige dieren uit de oertijd in zonverlicht water zwommen. Een zonneklep voorkwam zelfs dat hij door de schittering werd verblind.

In Oost-Marokko struikel je over de trilobieten. Elke toerist wordt vriendelijk, maar zeer voortvarend benaderd door verkopers, van wie de tassen en broekzakken soms uitpuilen van de fossielen. Het gebied is dan ook een van de rijkste vindplaatsen ter wereld van de geleedpotige oerdieren. Paleontoloog Richard Fortey – bekend om zijn prachtige boek ‘Leven: een ongeautoriseerde biografie’ – komt er regelmatig, en ook hij wordt door de handelaren aangeklampt.

Onlangs kreeg hij een fossiel onder ogen dat hij niet goed kon plaatsen. Hij kocht het, maakte er foto’s van, en stuurde die naar de Canadese trilobietenexpert Brian Chatterton van de Universiteit van Alberta. Ook die keek vreemd op. Uit de tien uitsteeksels die loodrecht uit de rug van het dier komen, maakte hij al op dat het fossiel uitzonderlijk veel details laat zien. “Maar de echte blikvangers zijn de ogen,” zegt hij in een persbericht.

Chatterton heeft in zijn carrière erg veel trilobietenogen gezien – ogen zijn een belangrijk onderdeel bij het onderzoek van het diertje. Het stierf 251 miljoen jaar geleden uit, maar was ooit het meest voorkomende wezen in alle oceanen. Er zijn enkele duizenden soorten bekend, in lengte variërend van een millimeter tot zeventig centimeter, maar met name hun ogen verschillen in allerlei opzichten. Het aantal lenzen in een enkel oog kan bijvoorbeeld variëren van één tot 15.000. Soms zijn de ogen klein en liggen ze in de kop verzonken, terwijl die van een andere soort juist als grote, niervormige kwabben aan de buitenkant van de kop zitten geplakt. Maar geen enkele bekende soort heeft ogen als de twee torens op het fossiel dat Fortey in Marokko kocht.

In het tijdschrift Science beschrijven hij en Chatterton hoe het ongeveer 390 miljoen jaar oude dier zijn wereld moet hebben gezien. De twee ogen hebben van bovenaf bekeken de vorm van een halve cirkel, en zijn aan de buitenkant bezaaid met lensjes – in totaal zo’n 560 stuks. Met elkaar beslaan de ogen een blikveld van twee halve cirkels, dus 360 graden. Het dier kon met andere woorden in één blik zijn volledige omgeving zien, zonder zijn kop te hoeven draaien. Hij kon zelfs achter zijn lichaam kijken, omdat de lenzen hoog genoeg reiken om over zijn rug heen te blikken.

Is dat op zich al een fraai bouwplan, het mooiste zit volgens Fortey en Chatterton in het detail. De bovenkant van de torenogen is een beetje omgevouwen, zodat het dier een soort zonneklep had. Met een experiment maakten de onderzoekers duidelijk wat daar de vermoedelijke functie van was: zij beschenen het fossiel met een lichtstraal recht boven het oog, en zagen dat de zonneklep een schaduw over alle lenzen wierp. Dat betekent dat het dier geen last heeft gehad van de schittering van de zon op het wateroppervlak boven hem.

Dat is een groot voordeel dat andere trilobieten niet hebben gehad, stelt Chatterton. “De rand blokkeert de schittering van boven, de schittering die het blikveld van andere soorten wazig moet hebben gemaakt.” Dat storende licht van boven is ook een van de redenen waarom sommige onderzoekers denken dat trilobieten alleen ’s nachts actief zijn geweest. Fortey en Chatterton menen nu aangetoond te hebben dat dat in ieder geval niet voor de ‘torentrilobiet’ opgaat. “Een zonneklep heeft weinig zin in het donker,” schrijven ze.

In de Engelstalige media is het dier al tot ‘twin towers trilobite’ gedoopt, maar zijn wetenschappelijke naam luidt ‘Erbenochile erbeni’. Hij werd al eerder beschreven na de vondst van een fossiel in Algerije, maar daarvan was alleen de staart bewaard gebleven. Het exemplaar dat Fortey kocht, is inmiddels bij zijn werkgever, het Natuurhistorisch Museum van Londen, te zien.

Marc Koenen

Richard Fortey en Brian Chatterton: A Devonian Trilobite with an eyeshade. In: Science, vol. 301, p. 1689 (19 september 2003

Parent Directory        02-Feb-2008 16:21
1at.jpg  ( small )1az.jpg (Large ) 09-Feb-2003   PHYLONYX

http://www.stonecompany.com/fossils/trilobites/devonian/morocco/Phylonyx/images

philonyx

philonyx

philonyx

zie ook

Marella en co

1ct.jpg                 10-Feb-2004
1cz.jpg                 09-Feb-2003 09:30    58k
1dt.jpg (small)  1dz.jpg (large )     1et.jpg (small)1ez.jpg (large )  1ft.jpg     11   k 1fz.jpg 11 gt.jpg (small) 1gz.jpg (large )  65am.JPG  10k 565az.JPG  35 565bm.JPG 10 565bz.JPG 39 565cm.JPG 15 565cz.JPG 53k 565dm.JPG  12 565dz.JPG  45 566am.JPG  9k
566az.JPG   33 566bm.JPG   8k 566bz.JPG  36566cm.JPG  8 566cz.JPG  34 566dm.JPG  10566dz.JPG   50 566em.JPG  11 566ez.JPG 47 566fm.JPG  9 566fz.JPG   35WS_FTP.LOG 8k

 TRILOBITA  doc <–

THE LIFE STYLE OF TRILOBITES

Trilobiet-De-Morgen-

trilobites-2-De-Morgen

Phacops, trilobite  Phacops rana, Trilobite Mass Mortality Plate Phacops rana  VIEW
Phacops   VIEW 

Phacops                                         Terataspis grandis     Reedops maurulus
Three Phacops Trilobites    Terataspis  grandis (giant trilobite)        Reedops maurulus, trilobite VIEW                                                                  VIEW                                        VIEW 
Reedops deckeri   VIEW         Psychopyge elegans    VIEW 

Reedops deckeri, trilobite    Psychopyge elegans, trilobite
Psychopyge elegans    VIEW
Psychopyge elegans, Trilobite    Metacryphaeus limabambae, Trilobite Metacryphaeus limabambae VIEW
Metacryphaeus limabambae VIEW                Laethoprusia sp  VIEW

Metacryphaeus limabambae (trilobite)                 Laethoprusia sp., trilobite

Proetide trilobieten Wetenschappelijke naam: PROETIDA

Proetide trilobieten zijn uitgestorven geleedpotigen, die leefden gedurende het Cambrium (ca. 540-500 miljoen jaar geleden). Hun kop was variabel van vorm, ze hadden 6-17 lichaamssegmenten, en hun staart had goed ontwikkelde ribben. Net als andere trilobieten, had hun lichaam een duidelijke driedeling, zowel in de lengterichting (kop, lichaam, staart), als in de dwarsrichting (een duidelijk afgescheiden middendeel). http://www.museumkennis.nl/nnm.dossiers/museumkennis/i000506.html

Superfamily Proetoidea

Comptonaspis swallowi
Superfamily Proetoidea Family Proetidae
Mississippian
Saline County, Missouri
Griffithides bufo
Superfamily Proetoidea Family Proetidae
Mississippian
Crawfordsville, Indiana
Dechenella
Dechenella burmeisteri
Superfamily Proetoidea
Family Proetidae
Devonian
Alnif , Morocco
Archegonus (Phillibole) nehdenensis
Superfamily Proetoidea Family Phillipsiidae
Mississippian
Aprath, Germany
Archegonus (Phillibole) aprathensis
Superfamily Proetoidea Family Phillipsiidae
Mississippian
Aprath, Germany
Basidechenella rowi
Superfamily Proetoidea Family Proetidae
Devonian
Hamilton Group, New York

Superfamily Aulacopleuroidea

Cyphaspis sp.
Superfamily Aulacopleuroidea
Family Aulacopleuridae
Devonian
Alnif , Morocco
Cyphaspis sp.
Superfamily Aulacopleuroidea
Family Aulacopleuridae
Devonian
Alnif , Morocco
Comptonaspis swallowi
Superfamily Aulacopleuroidea
Family Aulacopleuriidae
Silurian
Waldron Shale, Indiana
Cyphaspis carrolli
Superfamily Aulacopleuroidea
Family Aulacopleuridae
Lower Devonian
Haragan Formation, Oklahoma
Aulacopleura koninicki
Superfamily Aulacopleuroidea
Family Aulacopleuridae
Silurian
Liten Formation, Kosov, Czech Republic
Otarion diffractum
Superfamily Aulacopleuroidea
Family Aulacopleuridae
Silurian
Lodenice, Czech Republic
Radnoria
Superfamily Aulacopleuroidea
Family Brachymetopidae
Silurian
Rochester Shale Formation, New York

Superfamily Bathyuroidea

Cordania
Bathyurus superbus
Superfamily Bathyuroidea
Family Bathyuridae
Ordovician
Lowville Formation, Ontario
Cordania falcata
Superfamily Bathyuroidea Family Brachymetopidae
Devonian
Haragan Formation, Oklahoma
Bathyurellus teretus
Superfamily Bathyuroidea Family Bathyuridae
Ordovician
Fillmore Formation, Utah
Carolinites sp. aff. C. genacinaca
(exceedingly rare)
Superfamily Bathyuroidea
Family Telephinidae
Ordovician
Fillmore Formation, Pogonip Group
Millard county, Utah

AGNOSTIDA

Agnostide trilobieten zijn uitgestorven geleedpotigen, die leefden gedurende het Cambrium (ca. 540-500 miljoen jaar geleden). Het waren kleine diertjes. De kop en staart waren bijna gelijk in vorm. Ze hadden slechts 2-3 lichaamssegmenten. De meeste soorten waren blind. Net als andere trilobieten had hun lichaam een duidelijke driedeling, zowel in de lengterichting (kop, lichaam, staart), als in de dwarsrichting (een duidelijk afgescheiden middendeel). De naam ‘Agnostide trilobieten’ is afgeleid van Agnostus, een door Linnaeus in 1757 gepubliceerd trilobietengeslacht. http://www.museumkennis.nl/nnm.dossiers/museumkennis/i000299.html http://nl.wikipedia.org/wiki/Agnostida

http://www.fossilmuseum.net/Fossil_Galleries/Trilobites-Agnostida.htm

http://www.fossilmuseum.net/FossilsReferences.htm#Agnostida

Ptychagnostus praecurrens
Family Ptychagnostidae
Early Cambrian
Burgess Shale, Canada
Peronopsis segmenta
Family Peronopsidae
Marjum Formation
Millard County, Utah
Ptychagnostus akanthodes
Family Ptychagnostidae
Marjum Formation
Millard County, Utah
Ptychagnostus michaeli
Family Ptychagnostidae
Marjum Formation
Millard County, Utah
Ptychagnostus atavus
Family Ptychagnostidae
Marjum Formation
Millard County, Utah
Ptychagnostus michaeli
Family Ptychagnostidae
Marjum Formation
Millard County, Utah
Baltagnostus eurypyx
Family Diplagnostidae
Wheeler Formation
Millard County, Utah
Peronopsis sp
Family Peronopsidae
Early Middle Cambrian
Kaili Formation
Guizhou Province, China
Ptychagnostus richmondensis
Family Ptychagnostidae
Middle Cambrian
Marjum Formation
Millard County, Utah
Ptychagnostus buckleyi
Family Peronopsidae
Middle Cambrian
Christmas Hills
Tasmania, Australia
Peronopsis interstricta
Family Peronopsidae
Middle Cambrian
Wheeler Formation
Millard County, Utah

Asaphide trilobieten Wetenschappelijke naam: ASAPHIDAAsaphide trilobieten zijn uitgestorven geleedpotigen, die leefden gedurende het Cambrium (ca. 540-500 miljoen jaar geleden). Ze hadden een halfcirkelvormige tot driehoekige kop, 7-8 lichaamssegmenten en een halfcirkelvormige staart, al dan niet met stekel. Net als andere trilobieten, had hun lichaam een duidelijke driedeling, zowel in de lengterichting (kop, lichaam, staart), als in de dwarsrichting (een duidelijk afgescheiden middendeel). Trilobieten leefden in zee.http://www.museumkennis.nl/nnm.dossiers/museumkennis/i001101.htmlhttp://www.fossilmuseum.net/Fossil_Galleries/TrilobitesAsaphida.htm

Superfamily Anomocaroidea

Housia sp.
Superfamily Anomocaroidea Family Pterocephaliidae
Upper Cambrian
Radium, British Columbia
Pterocephalia norfordi
Superfamily Anomocaroidea Family Pterocephaliidae
Upper Cambrian
Cranbrook, British Columbia
Glyphaspis capella
Superfamily Anomocaroidea Family Anomocarellidae
Middle Cambrian
Wolsey Formation, Montana

Superfamily Asaphoidea

Isoteloides flexus (rare)
Superfamily Asaphoidea Family Asaphidae
Ordovician
Fillmore Formation, Millard County, Utah
Megistaspis triangularis
Superfamily Asaphoidea Family Asaphidae
Lower Ordovician
Wolchow river, Russia
Homotelus florencevillensis
Superfamily Asaphoidea
Family Asaphidae
Subfamily Isotelinae
Upper Ordovician
Clayton County, Iowa
Ptyocephalus yersini
Superfamily Asaphoidea
Family Asaphidae
Subfamily Ptyocephalinae
Ordovician
Fillmore Formation
Millard County, Utah
Niobe schmidti
Superfamily Asaphoidea
Family Asaphidae
Middle Ordovician
Wolchow River, Russia
Pseudasaphus tecticaudatus
Superfamily Asaphoidea
Family Asaphidae
Middle Ordovician
Wolchow River, Russia
Isotelus gigas
Superfamily Asaphoidea
Family Asaphidae
Ordovician
Lindsay Formation, Ontario, Canada
Lachnostoma latucelsum
Superfamily Asaphoidea
Family Asaphidae
Middle Cambrian
Ninemile Formation, Nevada
Asaphus cornutus
Superfamily Asaphoidea
Family Asaphidae
Middle Ordovician
Wolchow River, Russia
Asaphus expansus
Superfamily Asaphoidea
Family Asaphidae
Lower Ordovician
Wolchow River, Russia
Asaphus punctatus
Superfamily Asaphoidea
Family Asaphidae
Middle Ordovician
Wolchow River, Russia
Asaphus kowalewskii
Superfamily Asaphoidea Family Asaphidae
Middle Ordovician
Wolchow River, Russia
Pseudogygites
Cyclopyge
Asaphus cornutus
Superfamily Asaphoidea Family Asaphidae
Middle Ordovician
Wolchov River, Russia
Pseudogygites latimarginatus
Family Asaphidae
Upper Ordovician
Lower Whitby Formation, Ontario, Canada

Superfamily Trinucleioidea

Nankinolithis sp.
Superfamily Trinucleoidea Family Trinucleidae
Ordovician
El Kaid Errami, Morocco
Paratrinucleus acervulosus
Family Trinucleidae
Upper Ordovician
Blacksburg, Virginia
Onnia superba
Death Assemblage
Superfamily Trinucleoidea
Family Trinucleidae
Middle Devonian
Blekos, Morocco
Salterolithus caractaci
Superfamily Trinucleoidea Family Trinucleidae
Upper Ordovician
Caradoc Series, Harnage (Shales) Formation, Welshpool, England
Raphiophorus
Cnemidopyge bisecta
Raphiophorus parvulus
Family Raphiophoridae
Upper Silurian
Shropshire, United Kingdom
Cnemidopyge bisecta
Family Raphiophoridae
Upper Ordovician
Wales, United Kingdom
Lochodomas volborthi
Superfamily Trinucleoidea Family Trinucleidae
Ordovician
Wolchow River, Russia
Deanaspis goldfussi
Superfamily Trinucleoidea Family Trinucleidae
Ordovician
Bohemia Czech Republic

5093

<–Acadoparadoxides sp. . //Cambrian Draa Valley area, Morocco

                                                                                 Cambropallas 

5092 (1)

5092Cambropallas telesto, //Middle Cambrian , Jbel Wawrmast Formation. Morocco

5439 (1)

Croatocephalus species. // Devonian Morocco

4500

Ditomopyge // Permian USA

4090Ductida sp  //  Lower Devonian of China.

3257Elrattia sp.// cambrium

3256Flexicalymene sp // Devonian, Morocco

4105

Geesops // Morocco, Devonian

5438Hollardops  //  (Forma Metacanthina) species.
Devonian ,Morocco.

2754

Phacops  // Upper Devonian of Morocco

4042

Proetus // Morocco Upper Devonian (360 mya).

5437Scutellum species. //  Devonian age, Morocco

4494Metacryphaeus venustus //Devonian Bolivia

4495

4305Ogygiocarella sp. //  Ordovician Llandrindod Wells, Wales, UK

4075

Ogygiocarella //Wales, UK
/Ordovician

 

 

 

Trilobieten ; Marella en co

 
MARELLA
 
Ink wash illustration of Marella 
 
This

fascinating reconstruction of Marrella, prepared using the ink wash technique, was found in the drawers containing archival collections belonging to Charles Doolittle Walcott (1850-1927), fourth secretary of the Smithsonian Institution and discoverer and collector of the famous fossils of the Burgess Shale. Marrella is one of the most common fossils found at the Cambrian Burgess Shale locality in British Columbia, Canada.

Publication:
Walcott, Charles Doolittle. Addenda to Descriptions of Burgess Shale Fossils. Smithsonian Miscellaneous Collections, Volume 85, Number 3. Figure 9. Published by the Smithsonian Institution, City of Washington, June 29, 1931.

 
 
 
 
 
 

Olenellus specimen

 
Peabody Museum
 
 
Trilobite philonyx
Royal Tyrrell Museum
 
philonyx

philonyx

 

Ramirezi over trilobieten

 
Ramirezi
OVER TRILOBIETEN     op Fossielen
 
Tijdens het Paleozoïcum leefden in de zee een groep van geleedpotige diertjes.
Dit waren de zogenaamde trilobieten.
Trilobieten leefden van het Cambrium tot en met het Perm.
 
Trilobieten worden gerekend tot de geleedpotigen, alhoewel sommige wetenschappers menen dat ze een geheel eigen groep vormen. Ze waren gemiddeld tussen de drie en tien centimeter lang. Sommige soorten konden tot 70 centimeter lang worden. Trilobieten leefden in de zeeën van het Paleozoïcum (ca. 540-250 miljoen jaar geleden). Vooral tijdens het Cambrium (ca. 540-500 miljoen jaar geleden) waren ze zeer talrijk.

Aan het eind van het Cambrium stierven veel diersoorten uit, maar de trilobieten wisten zich goed te herstellen. Toen aan het eind van het Devoon weer veel levensvormen uitstierven, verdwenen ook de meeste trilobieten. In het Carboon en Perm zijn ze zeldzaam, daarna verdwijnen ze helemaal. Er zijn meer dan 1500 trilobietengeslachten bekend, met vele duizenden soorten. Door hun grote vormenrijkdom zijn trilobieten met name belangrijk voor de stratigrafie van het Cambrium en Ordovicium.

Opbouw

Trilobieten worden gekenmerkt door een lichaam dat zowel in de lengte- als in de breedte in drie stukken is gedeeld. De naam: trilobiet (= drielobbige) danken ze aan de driedeling in de breedte. Het voorste gedeelte van het lichaam, het cephalon, is vergroeid tot een harde plaat. Daarachter ligt een reeks van segmenten die ten opzichte van elkaar kunnen bewegen, de thorax. Het achterste stuk, het pygidium, is vaak vergroeid, maar kan ook uit losse segmenten bestaan. Trilobieten hadden een hard uitwendig skelet. Dat betekent dat ze net als krabben alleen maar konden groeien door regelmatig te vervellen. De meeste fossielen van trilobieten zijn dan ook waarschijnlijk afgeworpen huiden.

De meeste trilobieten leefden op de bodem. Uit sporen blijkt dat ze tijdens het kruipen de modder omwoelden om daar allerlei voedseldeeltjes uit te filteren. Sommige vormen groeven zich gedeeltelijk in. Er waren echter ook trilobieten die waarschijnlijk een zwemmend bestaan leidden.

 
Een volwassen trilobiet werd tussen de 5 mm en 75 cm groot.
De bovenkant van het dier is een pantser, aan de onderkant van de kop liep dat iets door. De rest van het lichaam had aan de onderkant geen pantser. De bouw lijkt dus wat op die van een degenkrab.
Het lichaam bestaan uit minimaal 2 en maximaal 44 segmenten.
De mond zat aan de onderkant van het diertje.
Er zijn trilobieten in allerlei vormen, met de vreemdste uitsteeksels en ogen. Wat je hier ziet is het algemene bouwplan.
Trilobieten moesten vervellen om te kunnen groeien.
Je vindt dus ook vaak stukjes trilobiet als fossiel

 
 
 
 
Trilobieten bestaan in de lengte uit drie (tri) delen (lobes ) :
- Het kopschild of cefalon
- Het lichaam of thorax
- Het staartschild of pydidium
Ook in de breedte kom je drie delen tegen: de pleura (ribben), de axis en opnieuw de pleura.

Het eerste dat verloren gaat tijdens het fossileren is de kleur; de meeste fossielen van trilobieten zijn zwart, maar de echte kleuren weten we niet.
Sommige soorten trilobieten konden zich oprollen als verdediging tegen vijanden. De zachte onderkant was dan niet meer kwetsbaar.
Een opgerolde trilobiet doet een beetje denken aan een rolpissebed.
 
 
 
 
 

Het trilobietenoog

In veel trilobieten zijn de ogen prachtig bewaard gebleven. De ogen van trilobieten zijn de oudst bekende ter wereld en er is veel onderzoek aan gedaan. Trilobieten hadden net als insecten facetogen. Het oog is opgebouwd uit veel kleine lenzen die door een membraan worden bedekt. Daardoor hadden trilobieten een breed blikveld. Het geslacht Phacops had een heel bijzonder oog. Hier liggen de lenzen los van elkaar en hebben ieder hun eigen membraan. Dergelijke ogen zijn alleen bij trilobieten bekend.

Overigens hadden niet alle trilobieten ogen. Sommige vormen waren geheel blind. Andere vormen hadden ogen op steeltjes. Zo konden ze in het sediment verborgen zijn, terwijl ze toch konden kijken wat er om hen heen gebeurde.

trilobites-anatomy

 
De ogen van een trilobiet zijn heel bijzonder
Het zijn mogelijk de eerste dieren die konden zien !
Daarvoor gebeurde alles op de reuk en op de tast…
 
De oudste trilobiet,Fallotaspis
dateert van 540 miljoen jaar geleden en had al grote ogen.
 
 
 
Rare Fallotaspis Trilobite; Uncommon Cambrian Trilobite / Moroccan Trilobite

This Trilobite is a member of the Order Redlichiida, Suborder Olenellina. Tassamante is believed to produce some of the oldest Trilobites, and the most unusual / uncommon examples.This particular taxon is rarely-seen, especially of this quality; where the thorax, plueral spines, genal speines, and cephalon are extremely well preserved, and well exposed; to such an extent to clealyr identify this Trilobite genus.many discovered from this location are impossible to recover or name.The Trilobites Large Holochroal eyes are considered by some as the oldest sophisticated eyes in the fossil record.

Genus:Fallotaspis trilobite sp./Location:Tassmamte, near Zagora, Morocco, North Africa/Geological Age:Paleozoic Era, Cambrian Period, approxim\tely 542-488 million years ago/Websitewww.thefossilstore.com

 
De ogen van trilobieten zijn uniek omdat zij zijn gemaakt van calciet, net zoals de “white cliffs of Dover”.
Door die kliffen kun je niets zien, maar calciet in zijn puurste vorm is doorzichtig.
Trilobieten gebruikten allemaal kleine
calciet-kristallen om hun facetogen samen te stellen.
Sommige trilobieten hadden zulke grote ogen dat zij bijna 360 graden rond konden kijken zonder met

hun hoofd te bewegen

 

Trilobieten

Ramirezi

6 augustus 2011 24 reacties

De afgelopen jaren hebben we heel wat uurtjes gezocht naar fossielen. Dat lukte vrij aardig, zoals je hier kunt zien. Maar een hele Trilobiet vinden, dat zat er helaas nog niet in.

Trilobieten zijn ook nog eens de meest fascinerende fossielen die je kunt vinden. Ze zijn er in allerlei soorten en maten, hebben facetogen van calciet en er zijn exemplaren die de meest vreemde stekels hebben ontwikkeld. Maar je hebt ze ook juist weer mooi glad. Je vraagt je voortdurend af waar al die aanpassingen voor hebben gediend.

Reden genoeg om een ritje naar het Natuurhistorisch Museum Maastricht te maken om de tentoonstelling Trilobieten, mini-monsters uit de oerzee te zien.

Drie heel verschillende exemplaren, van boven naar beneden;Drotops megalomanicus, Ceratargus ziregensis en Nevadia weeksi.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Allart Van Vierssen.
http://www.hona.be/?p=850
Trilobieten uit de Ardennen en Eifel
 
Devonische gesteenten die ontsloten zijn in de Ardennen zijn neergelegd in de Rheic oceaan die destijds het merendeel van dit gebied onder water zette. Ondanks het feit dat zij veel minder bekend is dan trilobietenfauna’s uit de Duitse Eifel (Trilobiterfelder van Gees) en Franse Ardennen (Mur des douaniers bij Vireux-Molhain), blijkt de Belgische Devonische trilobietenfauna zeer divers te zijn.
 
Terwijl zij gedurende het vroege Lochkovien nog monotoon is, worden tijdens het Emsien en vooral Eifelian piekdiversiteiten behaald met rijke, typisch rijnse fauna’s.
Niettemin zijn trilobieten uit het Belgische Devoon lang niet zo goed gedocumenteerd als hun Duitse buren.
 
De Trilobite Observer, die aanvankelijk gelanceerd werd in de lente van 2003, is een verslag van mijn observaties in de Ardennen (België, Luxemburg, Frankrijk) en geven de lezer een beknopte weerspiegeling van de continue onderzoeken over Belgische Devoontrilobieten.
 
 
mini-monsters-uit-de-oerzee
 
 
 

TNA

inhoud A    —->   http://tsjok45.wordpress.com/2012/09/03/evodisku/    = ABIOGENESIS      —>   TNA.docx (79.4 KB)

LEVEN: In den beginne was er TNA

In the beginning was TNA? <i>(Image: Pasieka/Science Photo Library)</i>In the beginning was TNA? (Image: Pasieka/Science Photo Library)

Vóór DNA kwam RNA, denken wetenschappers die proberen te achterhalen hoe het leven op aarde ontstaan is.

RNA-moleculen zijn wat eenvoudiger en veelzijdiger dan het bekende DNA, en dat zou ze ideaal maken voor heel primitieve vroege levensvormen.

Maar voor de ‘RNA-wereld’ was er misschien leven dat op nóg eenvoudiger moleculen was gebaseerd.

Een goede kandidaat is TNA, schrijft New Scientist. Die molecule, lijkend op RNA en DNA maar gebaseerd op de suiker threose, blijkt volgens nieuwe proeven dienst te kunnen doen als enzym (een stof die chemische reacties in een cel controleert), een essentieel onderdeel van alle leven.

En er zijn nog andere kandidaten, waaronder PNA en GNA. Mogelijk was het allereerste leven gebaseerd op een mengsel van diverse RNA-achtige moleculen, vóór de natuurlijke aarde meer geavanceerde systemen, gebaseerd op echt RNA en DNA, had uitgevonden.

http://en.wikipedia.org/wiki/Threose_nucleic_acid http://www.scientificweb.com/en/Biology/Molecular/ThreoseNucleicAcid.html http://www.newscientist.com/article/dn21335-before-dna-before-rna-life-in-the-hodgepodge-world.html
http://www.genomeweb.com/blog/tna-its-not-what-you-think

zie ook Korthof

zelforganisatie.docx (786.1 KB) <—

 

Voorganger van DNA en RNA ontdekt’ Germen op 15 januari 2012

http://www.visionair.nl/ideeen/wereld/voorganger-van-dna-en-rna-ontdekt/

RNA is ouder dan DNA, denken de meeste evolutiebiologen. Maar wat kwam er voor RNA? Misschien een nieuw type nucleïnezuur: TNA.

DNA: biologisch geheugen
De ontdekking van DNA door Watson en Crick verklaarde veel raadsels. Zo is nu bekend waarom genetische eigenschappen nooit ‘verwateren’ (er zijn geen erwten die half-kreukzadig zijn) maar een binair karakter hebben. Elk gen bevindt zich op een sliert DNA, die is verbonden aan een aanvullende sliert: de bekende DNA helix. Toch kon DNA onmogelijk de oorsprong van het leven hebben gevormd. DNA op zichzelf kan biochemisch gezien namelijk vrijwel niets, behalve dan spontaan recombineren met een bijpassend stuk DNA.
Om DNA te ‘lezen’ bestaat er daarom een bonte menagerie aan enzymen, waaronder DNA transcriptase, dat DNA vertaalt in messenger-RNA. Dit messenger-RNA is de ‘blauwdruk’ waarmee uiteindelijk eiwitten worden gebouwd.

We weten vrijwel niets van de omgeving waarin het eerste leven zich gevormd heeft. Bron: NASA

We weten vrijwel niets van de omgeving waarin het eerste leven zich gevormd heeft. Bron: NASA

RNA WAS VOORGANGER VAN DNA Een ander zeer essentieel onderdeel van een cel, dan dan ook in letterlijk elke levende cel voorkomt, is het ribosoom. Ribosomen bestaan opmerkelijk genoeg vrijwel geheel uit RNA (voluit: ribonucleïnezuur). Dit RNA leest stukken messenger-RNA en vertaalt deze, codon voor codon, in een eiwit. RNA dat RNA leest en vertaalt. En: er zijn naast ribosomen ook andere ribozymen, enzymen dus die niet uit eiwit bestaan maar uit RNA. Dit maakt RNA een ijzersterke kandidaat voor het vooroudermolecuul. Pas in een later stadium ontstond DNA, als stabielere opslag voor informatie. Geen wonder dat de RNA-wereld hypothese veel aanhangers heeft. Het is verreweg de meest overtuigende hypothese.

Zwakke punten RNA-wereld hypothese
Toch kent ook de RNA-wereld hypothese zwakke plekken. RNA is weliswaar biologisch actief,maar het is ook chemisch instabiel. RNA blijft zelden langer dan een dag intact. Ter vergelijking: op dit moment worden er experimenten gedaan die tot doel hebben diepgevroren mammoeten, waarvan het DNA tienduizenden jaren oud is, weer tot leven te wekken. Er moet dus een mechanisme hebben bestaan om RNA te beschermen tegen afbraak. Of… misschien was er een ander op RNA lijkend molecuul dat niet te lijden had onder dit zwakke punt.
Een dergelijk molecuul is nu gevonden.

RNA bestaat uit suikers, die d.m.v. fosfaatgroepen aan elkaar zitten. Aan elke suiker zit een ‘letter’, een nucleobase, die de informatie draagt. Bron: Wikipedia

DNA, RNA… TNA
DNA en RNA bestaan uit een keten van nucleïnezuren. Chemisch gezien bestaan deze uit een suikermolecuul waaraan een variant van een koolstof-stikstofring (nucleobase) hangt. De nucleobases dragen de informatie, de suikermoleculen, met fosfaatgroepen aan elkaar gekoppeld, vormen de keten. Het verschil tussen DNA en RNA ligt in de suiker: deze is bij RNA ribose, bij DNA desoxyribose (ribose met een zuurstofatoom minder). Er zijn nog meer varianten, die alleen in het lab voorkomen. Een daarvan is TNA. Dit heeft threose (een andere suiker) in plaats van ribose of desoyribose.
Volgens John Chaput van Arizona State University in Tempe is het belangrijkste voordeel,evolutionair gesproken, dat threose een kleiner en simpeler molecuul is dan ribose of deoxyribose, wat het makkelijker maakt om TNA te vormen.

TNA-enzym?
TNA blijkt ook een ander kunstje te beheersen waarvan tot nu toe werd aangenomen dat alleen RNA dit kon: zichzelf in een driedimensionale vorm opkrullen en zich aan een specifiek eiwit vastklampen, een noodzakelijke eerste stap om een chemische reactie te beïnvloeden. Chaput en zijn groep namen een bibliotheek van TNA’s en lieten ze evolueren in aanwezigheid van een eiwit. Na drie generaties ontstond een TNA-keten die een complexe opgevouwen structuur had en zich aan het eiwit kon binden.

Toch is de kans klein dat er iets als een TNA-wereld heeft bestaan. De chemische omgeving van de vroege aarde (of een andere plaats waar het leven is ontstaan) was zo chaotisch dat TNA niet uit zichzelf kon zijn ontstaan. In 2008 werd een onderzoek gepubliceerd waarin nucleïnezuren in een meteoriet werden beschreven, maar het ging hier slechts om bouwstenen van nucleïnezuren, niet de combintie van suiker + base en tot overmaat van ramp was hun concentratie erg klein. Chaput denkt daarom dat er een grote variëteit aan nucleïnezuren is ontstaan en dat deze alle met elkaar interacteerden. Een reageerbuis zo groot als de aarde dus.

Mozaïek-nucleïnezuren
Volgens een andere studie, deze keer van Nobelprijswinnaar Jack Szostak van Harvard University en zijn groep, kunnen ook mozaiekmoleculen bestaande uit DNA en RNA zich aan bepaalde moleculen binden. Kortom: ook in een chaotisch mengsel zouden zich in principe enzymen kunnen vormen. Wel is er een uiterst sterk tegenargument. We hebben in geen enkel organisme andere nucleïnezuren aangetroffen dan DNA of RNA.
Wat niet wil zeggen dat dergelijke organismen niet denkbaar zijn op exoplaneten of in deep space. En we weten nog maar weinig van de biochemie van TNA. Immers, de technieken om deze moleculen te laten evolueren zijn erg nieuw, aldus Chaput. Bovendien: we weten nog veel minder van de exacte omstandigheden op aarde, meer dan vier miljard jaar geleden. Wie weet zijn er ook nucleïnezuren die specifiek geschikt zijn voor hogere of veel lagere temperaturen. Dit zou de mogelijkheden voor het ontstaan van leven fors vergroten.

Bron:
1. Before DNA, before RNA: Life in the hodge-podge world, New Scientist (2012)
2. J. Shostak et al., Evolution of functional nucleic acids in the presence of nonheritable backbone heterogeneity, PNAS, 2011
3. John C. Chaput et al., Darwinian evolution of an alternative genetic system provides support for TNA as an RNA progenitor, Nature Chemistry (2012)

TNA,
http://www.nujij.nl/wetenschap/voorganger-van-dna-en-rna-ontdekt-genaamd-tna.15293628.lynkx#axzz1mCt4k8jf
Is de Aarde is in staat geweest leven te beginnen ontwikkelen uit suikers ?
Een biochemisch proces op een planeet met een vaste baan om zijn moederster ,met alle ingredienten aanwezig voor het eerste begin van leven. ?

-TNA blijkt een kunstje te beheersen waarvan tot nu toe werd aangenomen dat alleen RNA dit kon: zichzelf in een driedimensionale vorm opkrullen en zich aan een specifiek eiwit vastklampen, een noodzakelijke eerste stap om een chemische reactie te beïnvloeden.

“Mozaïek-nucleïnezuren
Volgens een andere studie, deze keer eentje van Nobelprijswinnaar Jack Szostak van Harvard University en zijn groep, kunnen ook mozaiekmoleculen bestaande uit DNA en RNA zich aan bepaalde moleculen binden.

Kortom: ook in een chaotisch mengsel zouden zich in principe enzymen kunnen vormen.
Wel is er een uiterst sterk tegenargument.
We hebben in geen enkel organisme andere nucleïnezuren aangetroffen dan DNA of RNA.” Waarom is de laatste zin een sterk tegenargument?
Het is toch goed mogelijk dat dit na miljoenen jaren vorming en ophoping in de miljarden pogingen van primitieve cellen de meest efficiente naar boven komt, en deze de rest heeft weggeconcurreerd?

Nobelprijswinnaar Jack Szostak van Harvard University en zijn groep moet je in de gaten houden,zij zouden zo maar eens het begin van het leven kunnen gaan verklaren met hun studies.
De webpagina van oa Jack Szostak,
http://exploringorigins.org/about.html

…. Over hert Onstaan van de eerste moleculen die een rol spelen in het opslaan en de transmissie van de genetische informatie.

De suiker-gemodificeerde nucleïnezuur analogen TNA(tetrose nucleïnezuur) en CeNA (cyclohexeen nucleïnezuur) vormden het onderwerp van mijn doctoraatsonderzoek.

TNA is, structureel, een eenvoudiger nucleïnezuur dan RNA, dat gesynthetiseerd kan worden uitgaande van natuurlijke beginproducten.

Bovendien is TNA in staat te hybridiseren met DNA en RNA.

Uitgaande van deze eigenschappen kan TNA beschouwd worden als een voorloper of alternatief van RNA bij het ontstaan van leven op aarde.

In mijn onderzoek werd aangetoond dat ribozymes (die beschouwd worden als katalysatoren in de eerste stadia van leven op aarde) die de gemodificeerde tetrose nucleosiden bevatten, hun catalytische activiteit bijna volledig verliezen.

We kunnen daarom besluiten dat TNA structureel te sterk verschilt van RNA om het bestaan van een catalytisch actief RNA/TNA chimeer ribozyme toe te laten.

Verder werd de enzymatische herkenning van TNA bouwstenen door polymerasen nagegaan. Hoewel threosyl nucleoside trifosfaten herkend worden door natuurlijke polymerasen is een enzymatische synthese van TNA beperkt tot twee opeenvolgende bouwstenen.’

https://lirias.kuleuven.be/handle/1979/76

Wel wat technisch, maar het gaat dieper in op o.a TNA, CNA, PNA, DNA http://www.genepool.com/pdf/NetherlandsPatent.pdf

“Een probleem bij de RNA-hypothese is dat nog onduidelijk is hoe een RNA-wereld precies uit levenloze materie ontstaan is. Hoewel het is gelukt bij experimenten korte, zelf-reproducerende RNA-moleculen kunstmatig te produceren,[23] wordt er sterk getwijfeld of RNA ook op natuurlijke manier zou kunnen zijn ontstaan.[24] De eerste ribozymen kunnen zijn gevormd uit simpelere nucleïnezuren zoals PNA, TNA of GNA en later door RNA zijn vervangen.” http://nl.wikipedia.org/wiki/Gebruiker:Woudloper/evolutie
De verwijzing naar wikipedia stamt voor het laatste uit 2006.
Een beetje uit de tijd dus.
Wetenschap ververst dagelijks met nieuwe feiten. 

BABYTAAL en babybrein

Primaten konden al snel praten //Knack – 09-08-2006/karl van den broeck

Resusaapjes spreken niet, maar ze hebben wel een taalcentrum in hun hersenen.

Wanneer apen naar het geluid van soortgenoten luisteren, gebruiken ze dezelfde gebieden in hun hersenen als wanneer mensen naar elkaars woorden luisteren.

Een internationaal team van wetenschappers schrijft deze week in Nature Neuroscience dat het dan ook niet denkbeeldig is dat de vroege voorouders van de mens taalcentra in de hersenen hadden, lang voor ze leerden spreken.

‘Door deze intrigerende ontdekking kunnen we beter begrijpen hoe taal in de loop van de evolutie ontstaan is’,

zegt Dr. James Battey, directeur van het National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, dat meewerkte aan de studie.

‘Fossiele overblijfselen kunnen ons niet helpen, dus moeten we naar het heden kijken – door het scannen van de hersenen van nog levende niet-menselijke primaten. Zo kunnen we een glimp opvangen van hoe taal, of tenminste de neurale circuits die taal mogelijk maken, ontstaan zijn.’

Allen Braun van NIDCD trainde resusaapjes om stil in een PET-scanner te blijven zitten. De onderzoekers lieten de diertjes zowel geluiden van andere resusaapjes als computergeluiden horen en registreerden de hersenactiviteit. De apengeluiden activeerden de taalcentra in de hersenen, onder meer het brocacentrum. De computergeluiden veroorzaakten alleen activiteit in het gehoorcentrum.

‘We kunnen concluderen dat de laatste gemeenschappelijke afstammeling van de resusapen en de mens, die zo’n 25 tot 30 miljoen jaar geleden leefde, over de belangrijkste neurale mechanismen beschikte om tot de ontwikkeling van taal over te gaan’,

schrijven de wetenschappers.

‘Hoewel apen niet spreken, toch kennen ze een aantal vocalisaties die – zoals menselijke spraak – een mening coderen in willekeurige geluidspatronen.

Zo hebben de meeste apensoorten kreten die waarschuwen bij gevaar dat van boven komt – zoals een arend – of bij gevaar dat van de grond – zoals van een luipaard – komt.

Rhesusaap gebruikt ook  babytaaltje voor kind (maar dan dat

van  anderen)

28 augustus2007

http://vorige.nrc.nl/thema_archief_oud/nieuwswetenschap/article1832639.ece

HET GIRNEES

Vrouwelijke rhesusapen trekken de aandacht van kinderen van andere rhesusapen met speciaal geluid: girnees,(= girneys )  een soort nasaal huiltje.

Een moeder-rhesusaap met haar jong.

Een moeder-rhesusaap met haar jong.
(Foto APP)

Gek genoeg gebruiken rhesusaapjes ze niet voor hun eigen kinderen, maar ze worden vrij consistent gericht naar andere apenkinderen, niet naar volwassenen. Ze gaan bijna altijd samen met kwispelen, iets dat dit soort aapjes alleen maar naar kinderen doen. Het enige duidelijke effect van het geluid dat de onderzoekers konden observeren was dat in een aantal gevallen de apenkinderen hun aandacht inderdaad verlegden naar de girney-producerende aap en dat soms de aap contact met het kind had, positief of negatief.

Dit blijkt uit een onderzoek van een vrij levende rhesusapenkolonie op het kleine eiland Cayo Santiago nabij Puerto Rico over een aantal jaren, waarbij ieder van de 19 vrouwtjes uit de bestudeerde groep gemiddeld zo’n 17 uur in totaal geobserveerd is. De analyses door primatologen van het onderzoeksstation op Cayo Santiago en de University of Chicago worden gepubliceerd in het septembernummer van het vakblad Ethology.

De girneys gaan vaak samen met grommen, maar die grommen worden veel vaker en algemener gebruikt, als emotionele uiting of ook zonder duidelijke reden. De grommen klinken ook buiten het geboorteseizoen en hebben vaak geen duidelijk adres. Girneys klinken alleen in het geboorteseizoen en zijn altijd gericht op kinderen. Vaak is moeilijk te zien of ze gericht zijn op kinderen of op de moeder, bij rhesusapen klitten die nogal vaak bij elkaar. Maar als het kind even los is van zijn moeder is de girney in 90% van de gevallen duidelijk gericht naar het kind.

Er was al langer wetenschappelijke discussie over de aard van deze geluiden, tot nu werd gedacht dat het een soort vriendelijke bedoeling communiceerde, vooral gericht op de moeder van de andere aapjes. Het huidige onderzoek weerlegt die theorie. Het effect is lang niet altijd positief, soms wordt het kind zelfs ‘ruw behandeld’, en het geluid is ook niet gericht op de moeder. Het geluid drukt ook geen commentaar op het kind uit, zoals ook wel eens is voorgesteld.

Uit hun systematische observaties concluderen de onderzoekers dat het geluid vooral bedoeld is om de aandacht van een kind te vangen. Mogelijk is het ook een uiting van opwinding bij het zien van een kind.

De onderzoekers trekken een parallel met de menselijke eigenschap (van mannen en vrouwen) om in een typisch baby-taaltje met veel melodische wendingen (‘motherese’) tegen jonge kinderen te praten.

(*Opmerkelijk is ook dat verliefde mensen soms in  (nonsensicaal ?…..maar emotioneel betekenisvolle triggers  ?    )babytaaltje met elkaar praten  )

MENSELIJKE SPRAAK ONTWIKKELDE ZICH UIT BABYTAAL ? 

(° sommigen menen dat bepaalde  emotioneel geladen  vocaliserende   muziek-boodschappen   een  voorloper zijn   van taal  ; zingen is in alle geval een  beginnende  vorm van  luidkeels  roepen van ( sexueel geladen ? ) boodschappen   ) 

(Nog voor ze praat, kan ze spreken(DOOR SARA DE SLOOVER))

Het duurt tot baby’s drie jaar zijn voor ze kunnen praten. Bij sommige duurt het tot vijf jaar voor ze alle klanken kunnen uitspreken

*Baby herkent na half jaar spraak

De hersengebieden voor spraakherkenning en -productie reageren niet vanaf de geboorte op elkaar. Dat gebeurt pas als babys ongeveer zes maanden oud zijn, het moment dat ze ook beginnen met babbelen.

Dat zagen neurowetenschappers van de universiteit van Washington toen ze de hersenactiviteit van babys op drie leeftijden maten. Uit het gedrag van babys was wel eerder afgeleid dat de hersenen van een jong kind zich zo ontwikkelen, maar dit is de eerste keer dat het met hersenscans bevestigd is. De Amerikanen (en Finnen, want er werden Finse kinderen getest) publiceren in het tijdschrift NeuroReport van deze week.

Ze testten pasgeborenen, en babys van 6 en 12 maanden oud door ze verschillende geluiden te laten horen. E챕n geluid leek helemaal niet op spraak (een rij piepjes), een tweede een beetje (een herhaald muziekakkoord) en de derde waren gesproken lettergrepen: ta-ta-ta-ta. In alle geluiden brachten de onderzoekers soms een kleine variatie aan, om te zien of de babys iets opviel

Hoewel het hersengebied voor geluidsanalyse al bij de jongste kinderen reageerde, reageerde het gebied voor spraak vanaf zes maanden. Bij kinderen van een jaar was die koppeling nog sterker. Al maken de kinderen zelf geen geluid als ze spraakachtige klanken horen, ze activeren wel de gebieden die de bijbehorende mondbewegingen controleren. Mogelijk zijn er zogenaamde spiegelneuronen bij betrokken.

De resultaten wijzen er op, schrijven de onderzoekers, dat kinderen ervaringen nodig hebben om horen en spreken te verbinden. Rond vijf, zes maanden herkennen babys dat er een geluid komt als iemand zijn mond beweegt. Het is ook vanaf die leeftijd dat ze lettergrepen nadoen als ze ze horen, en dat ze hun moedertaal onderscheiden van andere spraak.

De neurowetenschappers uit Washington gebruikten voor hun onderzoek magneto-encefalografie, een techniek die het vuren van groepen hersencellen meet aan de hand van het minieme magnetisch veld dat door de elektrische activiteit wordt opgewekt


* HET MOEDEREES 

Hoewel geen twee mensen hetzelfde zijn, lijkt het of ze allemaal op hetzelfde zangerige toontje met zuigelingen keuvelen.Dat universele brabbeltaaltje, het ‘moederees’ ontstond volgens fysisch antropologe Dean Falk nog voor de menselijke spraak.Maar nog voor baby’s brabbelen, kun je al met ze praten: in Amerika is gebarentaal voor baby’s de nieuwe rage.

Over de hele wereld hanteren volwassenen instinctief een soort gebrabbel wanneer ze tegen zuigelingen praten.Langgerekte klinkers, zoetgevooisde stemmetjes en een vragende intonatie, het lijkt vaste prik bij een babywieg.

Volgens Dean Falk van Florida State University helpt het ‘moederees’ niet alleen jonge kinderen praten maar heeft het gekwebbel ook de verdere evolutie van de taal bevorderd.

” ….Onze voorouders ontwikkelden dit babytaaltje”, zegt Falk aan het tijdschrift Scientific American, “om met twee andere mijlpalen in de menselijke evolutie te kunnen omgaan: een groter brein en rechtop lopen.”

In tegenstelling tot andere primaten worden menselijke borelingen inderdaad compleet hulpeloos geboren. Terwijl een pasgeboren chimpansee zichzelf al vast kan klampen aan de buik of rug van zijn viervoetige mama moeten de zwakke mensenbaby’s met hun grote hoofden door hun tweebenige verzorgers overal naartoe gedragen worden Bij de vroegste mensen waren het de vrouwtjes die voor het leeuwendeel van de opvoeding instonden.

“Maar”, zegt Falk, “als ze hun kind steeds vast moesten houden werden die moeders gehinderd bij het plukken van noten, vruchten en kruiden. Met als gevolg dat ze minder te eten hadden.” De antropologe denkt daarom dat moeders hun kinderen tijdens de verzamelactiviteiten op de grond lieten zakken. “De oermama’s susten de zuigelingen met hun stemgeluid en staken ondertussen de handen uit de mouwen. Die ‘troost van op een afstand’ vormde de basis voor het ‘moederees’”, betoogt Falk. “Moeders die genetisch gezegend waren met een sterke capaciteit om hun kinderen in bedwang te houden, baarden meer kinderen die het haalden.Toen de mama’s steeds meer op hun stem vertrouwden, kwamen betekenisvolle woorden uit de klankenbrij tevoorschijn, die opgepikt werden door de anderen. Uiteindelijk raakten sommige begrippen wijdverspreid in de menselijke gemeenschappen, wat taal deed ontluiken.”

Paleoantropoloog Karen Rosenberg twijfelt aan de stelling dat onze vroegste voorouders hun kinderen op de grond zouden droppen.Want draagdoeken en draagbanden zijn in alle culturen alledaagse kost; behalve in de westerse, en ook daar winnen de mitella’s aan populariteit.

De voordelen? Je baby zit altijd dicht op je huid, wordt makkelijk vervoerd en heeft het nooit te koud. Waarschijnlijk waren dat ook de redenen waarom onze vroegste voorouders de doeken fabriceerden.

Met een kind in een draagdoek is er geen noodzaak om een systeem te ontwikkelen waarbij baby’s van op afstand gecontroleerd worden”, besluit Rosenberg.

Ook taalkundigen hebben hun bedenkingen.

Falks uitleg werpt licht op de oorsprong van spraak”, schrijft Derek Bickerton van de universiteit van Honolulu, “maar onthult niets over de oorsprong van taal. Hoe kreeg moeders melodieuze gekwebbel een symbolische betekenis? Spraak is maar één vorm van taal, net zoals morsecode en rooksignalen”, zegt Bickerton.

Gebarentaal is nog zo’n taalvariant. Onlangs ontdekte wetenschapster Laura-Ann Petitto dat horende baby’s met dove ouders ritmische hand- en armgebaren maken, een teken dat zij gebarentaal bewust in zich opnemen. Daaruit leidt ze af dat ‘handgebrabbel’ net dezelfde functie als verbaal gebrabbel heeft.

“De ukjes apen hun ouders na om taal, zij het dan in een andere vorm, aan te leren”, aldus Petitto.

De auteurs van het in Amerika razend populaire boek Baby Signs (Babygebaren) gaan nog een stapje verder. Volgens hen dingt gebarentaal naar de titel ‘allereerste taalvorm’

. “Baby’s zijn fysiek niet in staat de noodzakelijke klanken van een woord aan elkaar te rijgen maar ze doen wel vreselijk hun best”, zeggen schrijfsters Linda Acredolo en Susan Goodwyn.

“Babytaal zoals ‘wawa’ voor water is een eerste poging. Het kost tijd, vaak tot ze drie zijn, voor ze hun stembanden zo onder controle hebben dat die precies doen wat ze willen”, stellen de twee Californische psychologes in hun boek.

“Kleuters zijn vaak al vijf jaar voor ze alle klanken kunnen uitspreken”, beaamt logopediste Reinhilde De Backere.

“Het strottenhoofd van een baby’tje moet eerst indalen, en de motoriek van de lippen, de wangen en de tong moet op elkaar afgestemd worden”, zegt ze. “Vanaf zes maanden beginnen kinderen te brabbelen, maar het eerste betekenisvolle woord komt er pas rond de vijftiende maand aan.”

Na onderzoek bij honderden kleintjes lanceerden Acredolo en Goodwyn daarom in 1996 het radicale idee om horende baby’s gebaren te leren gebruiken voordat ze kunnen praten. De ideale startleeftijd ligt tussen negen en twaalf maanden.

Ons onderzoek heeft uitgewezen dat het gebruik van vingertaal leidt tot minder tranen en minder drift buien, omdat we onze kinderen beter begrijpen”, schrijven de dames.

De gebruikte gebaren zijn logisch en eenvoudig:

hijgen met de tong uit de mond voor ‘hond’, vingertop tegen omhooggedrukte neus voor ‘varken’, met de armen fladderen voor ‘vogel’, luidruchtig snuiven voor ‘bloem’ en onder de oksels krabben voor …’aap’.

Maar ook aan praktischer gestes zoals ‘drinken’ (duim tegen mond en drinkgebaar), ‘waar’ (handpalmen omhoog en opgetrokken schouders), ‘willen’ (gekromde vingers naar je toehalen) en ‘warm’ (lucht tussen de lippen doorblazen) is gedacht.

Volgens de dames scoren kinderen die de gestiek aangeleerd kregen bovendien significant hoger op latere IQ-tests.

(Babygebaren: praat al met je baby voor hij iets kan zeggen, door Linda Acredolo en Susan Goodwyn, )

_____INTERMEZZO ___________kinderbrein , FOXP2 en TAAL ————————————————————–

Het kinderbrein is anders dan dat van volwassenen  //Nienke Beintema

de klassieke hersendeling geldt alleen voor volwassenen

De hersenen van kinderen zijn niet strak verdeeld in afzonderlijke modules. Therapie bij ontwikkelingsstoornissen moet daarom anders, meent psycholoog Annette Karmiloff-Smith.

Genen én omgeving spelen een rol bij de menselijke ontwikkeling, dat staat inmiddels buiten kijf. Onder specialisten woedt echter de nature-nurture-discussie nog altijd voort, maar dan op een gedetailleerder niveau.

Dat heeft belangrijke gevolgen voor onderzoek naar ontwikkelingsstoornissen. De klassieke neuropsychologie gaat uit van een model waarbij de uiteindelijke rol van de verschillende hersengebieden al bij de geboorte vaststaat, vertelt prof. dr. Annette Karmiloff-Smith, hoofd van het instituut voor kindergezondheid van het University College London. Die verschillende hersengebieden zouden zich dan ook onafhankelijk van elkaar ontwikkelen.

Dat model is gebaseerd op waarnemingen bij mensen die hersenletsel hebben opgelopen, bijvoorbeeld door een ongeluk of een tumor. Vaak is bij zulke pati챘nten slechts 챕챕n functie aangetast, zoals spraak, terwijl de overige functies volledig intact zijn. Daaruit concludeerden wetenschappers dat de menselijke hersenen opereren in onafhankelijke modules. Naast spraak zijn er bijvoorbeeld modules voor ruimtelijk inzicht, motoriek, rekenvaardigheid en gezichtsherkenning.

Het kan wel zijn dat de hersenen op l찼tere leeftijd zo werken, zegt Karmiloff-Smith, maar bij jonge kinderen is dat in elk geval niet zo. Alle gebieden in het kinderbrein staan intensief met elkaar in verbinding. Pas na verloop van tijd krijgt ieder hersengebied zijn eigen functie. Sommige verbindingen verdwijnen en andere worden juist sterker.

Karmiloff-Smith pleit er dan ook voor dat kinderen met een ontwikkelingsstoornis een andere behandeling krijgen dan volwassenen met hersenletsel. Die krijgen vaak intensieve training in de ene vaardigheid waarvan het hersengebied beschadigd is. Maar kinderen, zo redeneert Karmiloff-Smith, zouden een veel bredere cognitieve stimulering moeten krijgen, die bovendien meteen begint zodra een stoornis is vastgesteld. Dat klinkt logisch, maar de conventionele therapie begint vaak pas als een kind leert lezen en schrijven en gaat ervan uit dat het zich ontwikkelende brein in modules werkt.

Met moderne technieken kunnen we de ontwikkeling van de hersenen tegenwoordig nauwkeurig volgen, vertelt Karmiloff-Smith. We meten de elektropotentialen van verschillende hersengebieden terwijl iemand een bepaalde taak uitvoert. Zo weten we dat volwassenen voor het herkennen van gezichten vooral hun rechter hersenhelft gebruiken. Als je een baby fotos van verschillende gezichten laat zien, zie je echter dat beide hersenhelften even actief zijn. Na zes maanden begint de activiteit zich te concentreren in de rechter hersenhelft, en na twaalf maanden speelt de linker hersenhelft vrijwel geen enkele rol meer. Je ziet dus dat specialisatie en lokalisatie heel geleidelijk optreden

De grote vraag bij onderzoek naar ontwikkelingsstoornissen is in hoeverre die beide processen vanzelf verlopen. Liggen ze van tevoren al genetisch vast, of is de ontwikkeling een reactie op de omgeving? Karmiloff-Smith: Het is absoluut een combinatie van beide. De genen bepalen de uitgangssituatie en scheppen de mogelijkheid tot ontwikkeling, maar de omgeving zorgt voor de fijne nuances van de specialisatie

Daarom is het van groot belang dat een kind tijdens bepaalde gevoelige perioden aan de juiste prikkels wordt blootgesteld. Anders verdwijnen de benodigde verbindingen in de hersenen en verliest het kind het vermogen om een bepaalde vaardigheid of eigenschap te ontwikkelen.

Het vreemde is dat die prikkels niet altijd direct iets met de uiteindelijke functie te maken hoeven te hebben. Een opvallend voorbeeld is het belang van de interactie tussen moeder en kind, zegt Karmiloff-Smith. Die interactie, ook het non-verbale gedeelte ervan, is van cruciaal belang voor de taalontwikkeling van het kind. De kwaliteit van de moeder-kind-interactie bepaalt hoe snel een kind onderscheid leert maken tussen verschillende klanken. Keer op keer zien we dat functies die op het eerste gezicht totaal ongerelateerd zijn, bij jonge kinderen toch nauw met elkaar samenhangen. Die scheiding treedt pas op latere leeftijd op

Het gevolg is dat een relatief kleine aangeboren afwijking verstrekkende gevolgen kan hebben. Meestal is er niet slechts 챕챕n functie aangetast, maar meerdere. Karmiloff-Smith noemt als voorbeeld het Williams-syndroom (WS). Kinderen met deze afwijking hebben een gemiddeld IQ van rond de vijftig. Ze hebben een zeer beperkt ruimtelijk inzicht en rekenvermogen, maar hun taalvermogen is opmerkelijk goed. De klassieke ontwikkelingspsychologie behandelt deze pati챘nten net zoals volwassenen met een hersenbeschadiging: therapie richt zich op de meest opvallende afwijking.

Maar hier is iets heel anders aan de hand, meent Karmiloff-Smith. De afwijking ontstaat doordat een klein stukje DNA ontbreekt, met daarop een viertal genen die van belang zijn voor de groei en doorbloeding van de hersenen, voor de chemische reacties in de hersenen en voor signaaloverdracht. Als gevolg daarvan zijn de hersenen van WS-patiËnten structureel en functioneel anders dan normale hersenen.

Ook al lijkt het taalvermogen van WS-pati챘nten normaal, de kans is groot dat ze dat op een andere manier hebben ontwikkeld dan normale kinderen. Als je heel goed kijkt, zie je bovendien subtiele afwijkingen in alle cognitieve functies, inclusief het taalvermogen. Het heeft daarom geen zin WS-pati챘nten alleen te trainen in rekenen en ruimtelijk inzicht. Hun hersenen zijn fundamenteel anders dan volwassen hersenen waarvan 챕챕n gedeelte is beschadigd

Het brengen van zon ingewikkelde boodschap is niet gemakkelijk. Vaak loopt Karmiloff-Smith tegen het probleem op dat collega-wetenschappers en therapeuten, maar ook journalisten, het verhaal liever simpel houden. Het is veel aantrekkelijker een onderzoek te presenteren dat concludeert: gen X codeert voor functie Y, dan te zeggen: het ligt veel ingewikkelder en we weten er eigenlijk nog veel te weinig van, schampert de psycholoog. Maar dat is vaak wel de waarheid. Gen X codeert nooit voor functie Y, en al helemaal niet bij hogere cognitieve functies zoals taal

Ze noemt het voorbeeld van de ophef die een jaar of vijf geleden ontstond toen wetenschappers enthousiast meldden dat ze een taalgen hadden ontdekt. Het gen, FOXP2, bleek defect bij mensen met ernstige aangeboren taal- en spraakstoornissen, terwijl het bij gezonde mensen intact was.

Het gen heeft inderdaad met taal te maken, vertelt Karmiloff-Smith, maar op een veel indirectere manier dan men dacht. Mensen met een FOXP2-afwijking hebben niet alleen moeite met taal en spraak, maar ook met bijvoorbeeld fijne motoriek, het co철rdineren van bewegingen en het waarnemen en produceren van ritmes. Mijn conclusie is dat FOXP2 een onderliggende genetische factor is die al deze processen, en ook taal en spraak, mogelijk maakt. Het gen werkt op een veel lager niveau: het be챦nvloedt de co철rdinatie en timing van snelle bewegingen, waaronder de mond- en tongbewegingen die nodig zijn om te kunnen spreken.

Steeds opnieuw is de boodschap dat cognitieve functies uiteindelijk weliswaar gescheiden zijn, maar gedurende de ontwikkeling intensief met elkaar verbonden zijn en elkaar kunnen aansturen. Wil je onderzoeken hoe de normale en de afwijkende ontwikkeling precies verlopen, dan zul je dus meerdere momenten in de ontwikkeling onder de loep moeten nemen en zo vroeg mogelijk moeten beginnen

Het liefste zou ik ook onderzoek doen aan ongeboren kinderen, zegt Karmiloff-Smith, maar daar heb ik helaas nog geen toestemming voor. Ik zou bijvoorbeeld willen onderzoeken wanneer normale en afwijkende kinderen, bijvoorbeeld kinderen met het syndroom van Down, onderscheid leren maken tussen verschillende klanken en tussen verschillende ritmes. Dat kun je in de baarmoeder al meten. Vervolgens kun je dan kijken of Down-kinderen baat hebben bij verschillende soorten van geluidsstimulering tijdens de zwangerschap.

Voorlopig beperkt het onderzoek zich tot babys en kleuters. Een van de vragen die Karmiloff-Smith wil beantwoorden, is hoe goed babys van verschillende leeftijden in staat zijn klanken van elkaar te onderscheiden. Zo wil ze in kaart brengen welke hersengebieden op welk moment in de ontwikkeling betrokken zijn bij klankverwerking, en welke patronen er bij normale en afwijkende ontwikkeling optreden.

Je kunt het aan een baby zien wanneer hij een klank hoort die hij niet verwacht, vertelt ze. Als je tegen een baby zegt: ba – ba – ba – pa, dan zal hij bij de klank pa even zijn hoofd draaien. Het blijkt dat babys van zes maanden vrijwel alle mogelijke klanken van elkaar kunnen onderscheiden. Vier maanden later kunnen ze dat alleen nog bij klanken die in hun moedertaal voorkomen. Hun brein heeft zich gespecialiseerd in de moedertaal. Hetzelfde geldt voor het herkennen van gezichten. Jonge babys kunnen individuele gezichten moeiteloos van elkaar onderscheiden, ook van andere rassen en zelfs van chimpansees, terwijl babys van tien maanden dat alleen nog bij hun eigen ras kunnen.

Dergelijk onderzoek levert echter meer vragen op dan antwoorden: We zouden bijvoorbeeld graag willen weten wanneer die omslag precies plaatsvindt, hoe geleidelijk die is, of die bij gezichts- en klankherkenning precies op hetzelfde moment ligt, welke omgevingsfactoren van belang zijn en wat de individuele variatie bij gezonde kinderen is. Het probleem is dat je dan veel meer kinderen zou moeten onderzoeken. Ook zou je niet alleen verschillende leeftijdsgroepen moeten onderzoeken, maar ook individuele kinderen gedurende langere tijd moeten volgen. Dat is praktisch gezien erg lastig.

Uiteindelijk wil Karmiloff-Smith haar inzichten omzetten in praktische richtlijnen voor therapeuten en ouders. Natuurlijk hoeft niet iedereen precies te weten hoe het zit, zegt ze, maar een klein beetje inzicht in de complexiteit van ontwikkeling kan een groot verschil maken, en niet alleen bij kinderen met stoornissen. Als je kind vanuit zijn kinderstoel alsmaar zijn speelgoed op de grond gooit, dan is hij niet per se jouw grenzen aan het testen. Nee, hij is aan het uitvinden hoe zwaartekracht werkt, wat diepte is en hoe hij voorwerpen kan verplaatsen. Je kind is een wetenschapper. Als je je daarvan bewust bent, wordt opvoeden leuker en gemakkelijker.

De gebieden in het kinderbrein zijn intensief verbonden
De omgeving regelt nuances van de hersen-specialisatie
De Britse Annette Karmiloff-Smith (1938) is een van de grootste namen in de hedendaagse ontwikkelingspsychologie. Ze begon haar carri챔re in Zwitserland bij Jean Piaget (1896-1980), de grondlegger van de ontwikkelingspsychologie. Sindsdien heeft ze baanbrekend onderzoek verricht naar normale en afwijkende ontwikkeling bij kinderen. Voor haar werk ontving ze talloze internationale prijzen, waaronder in 2002 de Latsis Prize for Cognitive Sciences van de European Science Foundation. Op donderdag 29 juni aanvaardde ze de Frijda-leerstoel van het Cognitive Science Center van de Universiteit van Amsterdam.

———————————————————————————————————————————————————-

ONVERMOEDE  POTENTIES   

Jonge babys rekenen echt, blijkt uit hersengolven

10-08-2006   Michiel van Nieuwstadt

Dat het jonge babys opvalt als een knuffel wordt weggepakt is bekend. Maar is dat rekenen? Jawel, zo blijkt uit analyse van hun hersengolven.

Bij het zien van een foute optelsom reageren babys van 6 tot 9 maanden met een patroon van hersengolven dat lijkt op dat van volwassenen die rekenen.

Dat hebben de Isra챘lische psychologe Andrea Berger en haar collegas van de universiteit van Ben-Gurion aangetoond in een experiment waarin ze tegelijkertijd de aandacht 챔n de hersengolven registreerden van 24 babys van gemiddeld ruim zeven maanden oud die toekeken hoe knuffels voor hun neus werden weggenomen.

Het experiment wordt beschreven in een artikel dat afgelopen maandag is geplaatst op de website van het Amerikaanse wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.(08-2006 )

Vanaf de schoot van vader of moeder liet Berger babys vier seconden lang kijken naar twee identieke kopie챘n van Winnie de Poohs vriend Teigetje. De knuffels werden vervolgens door een blauw schermpje aan hun oog onttrokken. Daarna zagen de kinderen hoe een van de twee knuffels boven het scherm werd uitgetild en verdween. Ten slotte haalden de onderzoekers het scherm weer weg zodat de kinderen het correcte resultaat (één Teigetje over) of het foute (twee Teigetjes) konden aanschouwen.

Berger stelde vast dat de babys naar een correct aantal Teigetjes gemiddeld 6,94 seconden bleven kijken voordat ze de aandacht ergens anders op richtten. Werd in de optelsom een fout gemaakt dan keken ze ruim een seconde langer (8,04 seconde).

Gedurende het experiment maakten de onderzoekers een elektro-encefalogram (EEG): ze plaatsten het babybolletje vol met 128 sensoren die de spanningsverschillen tussen verschillende hersendelen registreren. Zo kon worden vastgesteld dat de 15 kinderen die langer bleven kijken naar een foute optelsom een patroon van hersengolven vertoonden dat ook bij volwassenen steeds terugkomt als ze fouten maken of te zien krijgen.

Het experiment bevestigt dat zeer jonge kinderen gevoel hebben voor rekenfouten. Bovendien heeft Berger met de hersenscans een manier gevonden om tal van eerdere experimenten te verifi챘ren waaruit verregaande conclusies over de mentale capaciteiten van jonge kinderen zijn getrokken.

Het aantal seconden dat kinderen naar poppen, knuffels of andere objecten bleven kijken is onder andere gebruikt om aan te tonen dat babys van tien maanden razendsnel woorden leren en dat peuters van vijftien maanden kunnen vaststellen dat iemand anders zich vergist. Dat laatste betekent dat deze zeer jonge kinderen zich al in anderen kunnen verplaatsen; ze hebben een theory of mind.

Er was in de afgelopen jaren nogal wat kritiek gekomen op deze vergaande interpretaties van de kijkduur.

Sommige wetenschappers betoogden dat de langere aandacht voor een foute rekensom niet betekende dat jonge kinderen een rudimentair rekenvermogen hadden. Zo zou de aandacht in sommige gevallen verklaarbaar zijn doordat er simpelweg iets was veranderd in het blikveld van de kinderen. Dat laatste is nu minder aannemelijk gemaakt omdat bij de babys niet alleen de aandacht is gemeten, maar ook hersenactiviteit die past bij het ontdekken van fouten.

—————————————————————————————————————————————————————

Baby’s begrijpen wat volwassenen denken

Ze lijken hulpeloze bundeltjes die alleen wenen, eten en slapen, maar baby’s kunnen meer dan we denken. Zo begrijpen ze wat volwassenen denken en voelen, en kunnen ze volwassenen zelfs helpen met een probleem. Lang voor ze kunnen praten, kunnen baby’s al op een complexe manier communiceren. Dat meldt de Britse krant Daily Mail op basis van Duits onderzoek.

Gevallen voorwerp
De onderzoekers plaatsten enkele voorwerpen op een tafel, waar de baby op de schoot van hun vader of moeder zat. Telkens werd een voorwerp zodanig gezet dat het uiteindelijk van de tafel zou vallen. In bepaalde gevallen keek de onderzoeker naar het vallende voorwerp, in andere niet. Na de val, keek de onderzoeker verward en vroeg hij de baby waar het voorwerp naartoe was.

De baby’s hielpen de onderzoeker die het voorwerp had zien vallen niet. Bij de onderzoeker die het voorwerp niet had zien vallen, probeerden ze de locatie aan te wijzen. Dat wijst erop dat baby’s begrijpen wanneer iemand weet waar iets ligt en dus geen hulp nodig hebben.

Zonder woorden
“Dit werpt een heel ander licht op de babycommunicatie. Het feit dat ze weten dat iemand eigenlijk weet waar iets ligt, en vervolgens kiezen of ze iemand helpen of niet, duidt op een heel complexe vorm van communicatie. Ze begrijpen wat volwassenen willen en dat zonder woorden.”

Of hoe de film ‘Look who’s talking’, waarin de redelijk complexe gedachten van een baby verwoord worden, toch niet zo ver van de waarheid zat… (edp)

 17/09/08
Taal in een babybrein wordt op volwassen manier verwerkt

Niki Korteweg

http://archief.nrc.nl/?modus=l&text=neurologie&hit=2&set=1

Al voordat kinderen praten is hun brein klaar voor het leren van taal. Een babybrein van drie maanden oud slaat al korte zinnen op, en het herkent die zinnen wanneer ze herhaald worden. En de grijze massa in het babyhoofdje bevat een reeks taalverwerkende hersengebieden met dezelfde structuur als in een volwassen brein. Zelfs het gebied van Broca, bij volwassen actief bij taalproductie en innerlijke spraak, is er op een volwassen manier actief (Proceedings of the National Academy of Sciences, Early Edition 5 september).

Mensenbabys beginnen in de eerste levensmaanden met het zich eigen maken van hun moedertaal. Ze leren dingen als de klanken en de intonatie van de taal kennen. De Franse onderzoekster Ghislaine Dehaene-Lambertz en haar medewerkers willen graag weten hoe en waar dat in de hersenen gebeurt. Ze legden tien Franse babys van 11 tot 17 weken oud in een functional magnetic resonance imaging (fMRI) scanner en lieten korte, welluidende Franse zinnetjes horen
Bij de meeste volwassenen vindt taalverwerking in een vaste rangorde plaats in een aantal hersengebieden in de linker hersenhelft. De gebieden liggen rondom de Sylvius-groeve, een grote groeve aan de zijkant van de hersenen. In het babybrein was ook een netwerk van gebieden rondom die groeve actief bij het horen van gesproken zinnen, en ook in een vaste rangorde. Of naast spraak ook andere geluiden het netwerk van hersengebieden kunnen activeren, hebben de onderzoekers niet onderzocht.
Het gebied van Broca, dat ook bij de Sylvius-groeve ligt, reageerde als een van de laatste gebieden. Bij volwassenen is dat gebied belangrijk voor het produceren van spraak, voor het in gedachten praten, en voor het verbale geheugen op de korte termijn. Het is opzienbarend dat ook bij babys die nog niet kunnen praten dit gebied al actief is. De eerste baba of dada brabbelt een baby doorgaans pas rond de zevende maand. De onderzoekers denken dat het gebied van Broca al bij hele jonge babys belangrijk is voor het verbale geheugen. Ze zagen dat de hersenactiviteit in dat gebied hoger was wanneer dezelfde zin na veertien seconden nog eens herhaald werd

fMRI-onderzoek met zulke jonge babys is nogal een uitdaging. Ze moeten zo min mogelijk bewegen, slapen, schrikken of huilen. Om het oorverdovende lawaai van de scanner te dempen, hadden de onderzoekers het binnenste van de scanner met geluiddempend schuimrubber bekleed. De babys zelf kregen een geluidswerende helm met koptelefoons erin op hun hoofdjes, en daarover heen nog een schuimrubber muts. Ze werden op een speciale stretcher met banden vastgemaakt zodat ze zo min mogelijk konden bewegen.

Tijdens het scannen bleef een onderzoeker via een spiegel in het zicht van de baby

DE TAAL DER BEESTJES

Dieren hebben vele verschillende manieren om te communiceren.

Jarenlang heeft men gedacht dat taal één van de dingen is die de mens onderscheidt van het dier. Sinds er onderzoek wordt gedaan naar vormen van communicatie die door dieren worden gebruikt, komt men er steeds vaker achter dat veel diersoorten zeer ingewikkelde vormen van ‘taal’ hebben.

Taal  <—-Archief document

°

De taal der  ” kleine  beestjes” 

Als insekten elkaar iets mededelen, zijn ze niet alleen aangewezen op geluidssignalen of aanrakingen, maar ze kunnen ook gebruik maken van oppervlaktevibratie, lichtsignalen, dansfiguren en scheikundige stoffen.

Ook de smaak en vooral de geurende chemische stoffen, zoals de feromonen, die het gedrag van soortgenoten en andere soorten insekten zo sterk beinvloeden zorgen voor heel wat geluidsloze mededelingen tussen insekten onderling.

Dat speelt allemaal een rol bij de communicatie tussen krekels, sprinkhanen, dag- en nachtvlinders, schorskevers, mieren, bijen, wespen, termieten en nog andere soorten insekten.(1)
Communicatie behelst zowel de hofmakerij als het leggen van geursporen …We moeten dus aandacht schenken aan de zintuigen, zoals antennes, ogen, oren, maar ook
aan geluidvormende organen.

Mieren communiceren bijna uitsluitend met elkaar door middel van chemische signalen. (1)

Ze hebben organen waarmee ze stoffen kunnen uitscheiden (zoals mierenzuur) die voor andere mieren een bepaalde betekenis hebben. Je kunt dit vooral goed zien op plekken waar grote stromen mieren heen en weer lopen, allemaal achter elkaar op hetzelfde pad. Dit pad is gemarkeerd met behulp van deze stoffen. Ook als een mierennest wordt aangevallen maken de mieren in het nest van deze stoffen gebruik. De soldaatmieren merken een bepaalde stof op en weten dat ze bij het nest moeten komen, om dit te verdedigen.


(1) Er blijken ook eusociale spinnen te bestaan …

(2) (Niet) alle mieren op één hoop

http://noorderlicht.vpro.nl/afleveringen/3979170/items/4126230/

Zeker, ze houden van zaden, de rode oogstmieren. Dus is het feest als Deborah Gordon bij zonsopkomst een handvol zonnepitten en maïskorrels bij de nestingang legt – de buit wordt direct ijverig naar binnen gesleept. Maar doet ze dat later op de dag, als de verkenners al op pad zijn gegaan, dan vertonen de mieren opmerkelijk genoeg geen enkele interesse. De mieren zien de lekkernij volledig over het hoofd en lopen er gewoon overheen.

Sluit dit venster

Snel worden de zaden het nest ingesleept

“De verkenners zetten ’s ochtends de route uit waarlangs die dag naar voedsel moet worden gezocht,” zegt Gordon. “Daar wordt die dag dan niet meer vanaf geweken.” Kennelijk wordt die route op de één of andere manier aan alle voedselzoekers doorgegeven, en is de ‘route-beschrijving’ zó dwingend dat het de mieren verblind voor het voedselpakket pal voor de deur.

Toch is het mierengedrag lang niet zo star als altijd is beweerd, en Gordon was de eerste die dat constateerde: zowel individueel als groepsgewijs blijken mieren behoorlijk flexibel in hun gedrag. Gordon legde onder meer het idee onder vuur dat elke mier in een kolonie een vaste functie heeft – wordt een mier als voedselzoeker geboren, of bijvoorbeeld als verkenner, dan verandert dat niet meer, was lange tijd het idee. Door individuele mieren te merken met een stip – wit voor de werksters, paars voor voedselzoekers – zag Gordon dat werksters soms promoveerden tot voedselzoekers.

Maar ook de kolonie als geheel blijkt zich niet altijd hetzelfde te gedragen: een jong nest doet andere dingen dan een oude kolonie. Zo zijn nieuwe nesten veel agressiever dan oudere nesten. Komen de leden van een jong nest in contact met mieren van een ander nest, bijvoorbeeld omdat ze op dezelfde plaats naar voedsel zoeken, dan keren ze de volgende dag toch terug naar die plaats.

Een oudere groep doet dat meestal niet, maar gaat de volgende dag elders op zoek, op een plek waar geen strijd geleverd hoeft te worden met concurrenten.

Zulke gedragsanderingen impliceren dat de mieren informatie met elkaar uitwisselen, maar Gordon weet niet goed welke ‘taal’ ze daarvoor gebruiken.

Ze vermoedt dat de antennes aan de kop van de insecten een rol spelen. Die kunnen volgens haar tot op zekere hoogte ook verklaren waarom een oude kolonie zich anders gedraagt dan een jong nest. In de eerste vijf jaar groeit een kolonie geleidelijk uit tot zo’n twaalfduizend insecten. “Een individuele mier kan de grootte van het nest niet overzien,” zegt Gordon.

“Maar je kunt je wel voorstellen dat het aantal aanrakingen met de antennes van andere mieren invloed heeft op wat een mier besluit te gaan doen. In een jonge kolonie, met een kleinere omvang en minder mieren, zijn er minder ontmoetingen dan in een ouder, groter nest.”

http://noorderlicht.vpro.nl/afleveringen/3979170/items/4126261/

De taal der insecten
1.03.2006
F.J. Ritter en C.J. Persoons
SAMENVATTING
Insecten kunnen veel beter ruiken dan mensen. Ze maken ook gebruik van een geurtaal.
Insecten (en ook sommige zoogdieren) scheiden feromonen af, signaalstoffen.
Ze kunnen diverse functies hebben: sexlokstoffen, spoorvolgstoffen, alarmstoffen, enz.
Chemici en entomologen (insectendeskundigen) van TNO (de Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek) Delft deden al in de jaren zestig onderzoek (later in samenwerking met de toenmalige Landbouwhogeschool Wageningen) naar de chemische aard en werking van feromonen.
Ze ontdekten spoorvolgstoffen van termieten en de faraomier, sexlokstoffen van motjes en de Amerikaanse kakkerlak en het alarmferomoon van bladluizen.
Bovendien werden lokstoffen van de muskusrat ge챦dentificeerd.
Figuur 1. Een bladluis, zoals de afgebeelde perzikbladluis, Myzus persisae, scheidt, wanneer hij aangevallen wordt, een druppeltje af dat een alarmferomoon bevat. Hierdoor worden soortgenoten gealarmeerd en tot een vluchtreactie aangezet.

Bij het onderzoek moest met minieme hoeveelheden gewerkt worden: nanogrammen of op zijn best microgrammen. Er werd van diverse analytische technieken gebruik gemaakt: chromatografie, massa-spectrometrie en kernmagnetische resonantie (NMR). Een heel bijzondere was de electroantennografie. Bij deze techniek wordt een voelspriet van een insect in een apparaat geplaatst. De te onderzoeken vluchtige stof wordt langs de antenne geleid. Als de antenne reageert, geeft deze een elektrisch signaal af, dat wordt geregistreerd.

Figuur 2. Termieten blijven een kunstmatig cirkelvormig spoor van uiterst geringe hoeveelheden van hun spoorferomoon soms urenlang volgen. Het spoor in deze proef bevatte een miljoenste mg feromoon per cm. Het effect treedt al op bij een concentratie die nog een miljoen maal lager ligt, dit komt ongeveer neer op een enkelvoudige rij aaneengesloten moleculen!

Sexferomonen
TNO was een pionier op het gebied van feromoononderzoek. TNO-werkers publiceerden in 1971 de structuur van het sexferomoon van de vruchtbladroller Adoxophyes orana (een plaag in de appelteelt). Dit was het eerste sexferomoon van een schadelijk insect, in Europa ge챦dentificeerd. De toepassing in de bestrijding van het insect werd in hetzelfde jaar geoctrooieerd. Reeds kort na de ontdekking werd het routinematig toegepast voor het aantonen van het motje. Later werd het ook gebruikt om de paring te verstoren. Door een overmaat feromoon ruikt het mannetje overal vrouwtjes en kan dus de ware niet vinden!


Figuur 3. Samenstelling van de sexferomonen van drie Europese bladrollers, die in Nederland werden ge챦dentificeerd. Hieruit blijkt duidelijk het cruciale belang van de juiste verhouding van de componenten.

Faraomier
Het feromonenonderzoek leverde veel verrassingen op. Ook ‘in het voetspoor van Van ’t Hoff’: de feromonen bleken vaak uit twee optische isomeren te bestaan. In andere gevallen (de spoorvolgstof van de faraomier) bleken twee stoffen van totaal verschillende aard samen te werken. Het sexferomoon van de Amerikaanse kakkerlak (fig. 5) bleek uit twee componenten te bestaan die ieder op zichzelf volkomen onwerkzaam waren maar tezamen, in specifieke verhoudingen, wel actief.

Het onderzoek werd in sommige gevallen verricht in samenwerking met buitenlandse onderzoeksgroepen in Japan, N. Amerika, India of Uruguay. Het werk aan het spoorvolgferomoon van de faraomier en een feromoon van de Duitse kakkerlak (Blattella germanica) werd verricht in opdracht van het Nederlandse Ministerie van Volksgezondheid en Milieuhygi챘ne. Tal van Nederlandse huizen zijn tegenwoordig dankzij dit onderzoek vrij van de faraomier.

Figuur 4. Een vrouwelijke vlinder (Spodoptera exigua, in Nederland ook wel Floridamot genoemd) in ’calling position’. De geurklier wordt uitgestulpt en produceert een wolkje feromoon van een complex parfum dat de mannetjes aantrekt.

Fruitmot
Ook de industrie maakte gebruik van de expertise van TNO. Blijkens een bijdrage van Denka te Barneveld aan het boekje Sterke Staaltjes uit 1997 wordt het sexferomoon van de vruchtbladroller nog steeds gebruikt voor signaleringsdoeleinden. ‘TNO heeft een zeer goed functionerend controlled release systeem ontwikkeld voor de fruitmot, waarmee het feromoon in een bepaalde periode in de juiste dosis wordt vrijgegeven’. Ook is een commercieel product voor de bestrijding van sommige bladluizen gemaakt: een alarmferomoon dat met een spuitbus wordt toegediend. ‘Zodra de luizen ermee in contact komen, laten ze zich in doodsnood van de plant vallen’. Door TNO op het spoor van de chemische communicatie gezet, heeft Denka ook een product tegen de kamervlieg ontwikkeld. Dit wordt inmiddels wereldwijd toegepast. Voor hun werk op feromonengebied werd aan de TNO-onderzoekers dr. F.J. Ritter en dr. C.J. Persoons in 1978 de Kon./Shell Prijs toegekend.

Figuur 5. Structuur van de sexferomonen van de Amerikaanse kakkerlak, Periplaneta americana.

Literatuur:
F.J. Ritter, C.J. Persoons, Signaalstoffen bij insecten, Natuur en Techniek 42 (1974), 626-643
F.J. Ritter, C.J. Persoons, Insect pheromones as a basis for the development of effective selective pest control agents, Drug Design Vol. 7, Academic Press, New York (1976), p. 59-114
F.J. Ritter (ed.), Chemical Ecology: Odour Communication in Animals, Elsevier/North Holland, Amsterdam (1979).
W.H.J.M. Wientjes, A.C. Lakwijk, T. v.d. Marel, Alarm pheromone of grain aphids, Experientia 29 (1973), pp. 658-660.
C.J. Persoons et al. Tetrahedon Letters, pp. 1747-1750 (1990).

Zie ook:

Bijenballet

Dansend de winter door

http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/9137238/

Een bij kan door middel van een dansje haar vriendinnen vertellen waar lekkere bloemetjes te vinden is. Voor de bijenkorf maakt het niet uit of de bijenvriendinnen luisteren of niet, behalve in de winter.

Sluit dit venster

De binnenkant van een bijenkorf is net een drukke disco. Overal zijn bijen aan het dansen, terwijl anderen toekijken. Maar de bijen dansen niet voor de lol. “De dans lijkt op een verkleinde opvoering van de vlucht naar het voedsel”, schrijven Gavin Sherman en Kirk Visscher van de Universiteit van California in het tijdschrift Nature. Bij het dansen rent de bij waggelend heen en weer.

De richting waarin ze rent ten opzichte van een referentiepunt in de bijenkorf geeft de richting ten opzichte van de zon die de andere bijen aan moeten houden om het voedsel te vinden. Het referentiepunt in de korf kan de zon zijn, of een kunstmatige lichtbron.

Een bij kan dus aan anderen vertellen waar er bloemen te vinden zijn. Het dansen geeft niet alleen informatie over waar het voedsel zich bevindt maar heeft bovendien een ‘cheerleader’-effect. Het enthousiasmeert de andere bijen om ook eten te gaan zoeken. Het was echter nog niet bekend of het dansen de opbrengst van de bijenkorf ook daadwerkelijk vergrootte. Door een korf waar bijen elkaar juiste informatie geven te vergelijken met een korf waar bijen elkaar onduidelijke informatie geven, hebben Gavin Sherman en Kirk Visscher bewezen dat het dansen de opbrengst inderdaad ten goede komt. Maar niet in alle omstandigheden.

In het zuiden van Californi챘, waar bijen het hele jaar door voedsel kunnen verzamelen, werden twee bijenkorven geplaatst. De bijen van 챕챕n korf kregen een duidelijk referentiepunt: een kunstmatige lichtbron. Deze bijen renden bij het dansen zoals verwacht steeds in dezelfde richting heen en weer, en gaven daarmee duidelijke richtingaanwijzingen aan hun vriendinnen. De andere korf daarentegen had geen referentiepunt want die werd beschenen met diffuus licht. De bijen in deze korf bleken bij het dansen alle kanten op te rennen in plaats van steeds dezelfde richting op. De richtingaanwijzingen van deze bijen waren dus waardeloos.

De onderzoekers hielden een jaar lang bij hoe zwaar de korven waren. Nam het gewicht toe, dan ging het goed; nam het gewicht af, dan ging het slecht met de bijenkolonie. In de zomer bleek het gewicht van beide korven toe te nemen, vonden de onderzoekers. In de herfst nam het gewicht van beide korven af. Maar in de winter bleek de korf met het referentielicht juist zwaarder te worden, terwijl de korf die met het diffuse licht beschenen werd lichter werd.

Het dansen heeft dus vooral in de winter, als de voedselvoorraden schaars zijn, voordelen. In de zomer zijn er zoveel bloemen dat iedere bij voedsel kan vinden, ook al heeft ze geen richtingaanwijzingen mee. In de herfst neemt de hoeveelheid bloemen opeens drastisch af. In die omstandigheden maakt het niet uit of de bijen elkaar juiste of onjuiste richtingaanwijzingen geven. “De bijen eten hun eigen honing op, en er worden niet meer genoeg bijen geboren om de oude bijen die doodgaan te vervangen. Dit leidt tot een afname van het gewicht van de korf”, zegt Fred Dyer van de Michigan State University. Maar in de winter, als het voedsel schaars en moeilijk te vinden is, kan communicatie voor de overgebleven bijen het verschil maken tussen verdere afname van hun honingvoorraad en toename van de voorraad. De bijen hebben dan echt baat bij het uitwisselen van informatie. De onderzoekers speculeren dat het dansen geëvolueerd is in de tropische bossen van Azië, waar de afstand tussen bomen in bloei groot was en waar het delen van informatie dus voordelen had.

Marieke Hohnen

Gavin Sherman en P. Kirk Visscher: Honeybee colonies achieve fitness through dancing. In: Nature, vol. 419, p. 920-922 (31 oktober 2002).

Honingbijen met talenknobbel

http://noorderlicht.vpro.nl/noorderlog/bericht/39674857/

De honingbijen in Europa waggelen anders met hun kont dan de honingbijen in Azi챘 als ze soortgenoten willen vertellen waar die voedsel kunnen vinden. Toch blijken de verschillende soorten elkaars dialect snel aan te leren.

Sluit dit venster

De Europese honingbij (Apis mellifera) wordt door mensen ingezet voor de productie van honing, bijenwas en voor de bestuiving van gewassen.

Het kontschudden is onderdeel van een zeer complex dansje die de bij uitvoert om met zijn zusjes te praten. De duur waarmee hij met zijn kont schudt en de omtrek van de cirkeltjes die hij vervolgens loopt, geeft aan waar de andere honingbijen kostbaar voedsel kunnen vinden.

Een internationale groep onderzoekers vergeleek de danspasjes van de twee bijensoorten en zag een duidelijk ‘taalverschil’. De Europese honingbij moet langer met zijn kont schudden om dezelfde afstand naar de voedselbron door te geven aan zijn familie dan de Aziatische.

Na deze ontdekking lieten de biologen Europese bijen optreden voor een Aziatisch publiek. De eerste keer kwamen de Aziatische bijen uiteraard op de verkeerde plek terecht en moesten ze zelf even zoeken naar het voedsel. Maar de bijen trapten niet twee keer in dit geintje. De volgende keer wisten ze feilloos het voedsel te vinden met de routebeschrijving van hun Europese zusjes, schrijven de onderzoekers vandaag in het vakblad PLoS ONE.

De Europese en Aziatische honingliefhebbers waren trouwens niet complete vreemden van elkaar. De gelukkige bijen die deelnamen aan het onderzoek groeiden namelijk op in dezelfde bijenkorf.

Steijn van Schie

video

SYSTEMATIEK

 

 

drie domeinen theorie   doc  <—

 

De streepjescode van het leven

“Democratisering van kennis”

2007

Een barcode voor elke levensvorm
Een karakteristiek stukje DNA van elke dier- en plantensoort op aarde in een gigantische databank stoppen, dat is de immense taak die het Consortium for the Barcode of Life op zich heeft genomen.
Net zoals de barcode van een product in een warenhuis volstaat om te weten over welk product het gaat, kunnen wetenschappers deze gegevens gebruiken om dieren heel nauwkeurig te identificeren.
Met de DNA-barcode kunnen de bestanden ook gemakkelijk gekoppeld worden, zodat variatie binnen de soorten sneller opvalt.
The Barcode of Life is een Amerikaans initiatief, maar ook Canadese, Australische, Latijns-Amerikaanse, Britse, Franse en Japanse centra nemen deel. In België werken het Museum van Natuurwetenschappen en het Museum voor Midden-Afrika mee.
Het wordt een klus van lange adem. Tot nu toe zijn 1,7 miljoen soorten wetenschappelijk beschreven, en geschat wordt dat er ergens tussen de tien en de dertig miljoen bestaan.

Een streepjescode voor alle levende wezens op aarde. Dat is het monsterproject waar een grote groep internationale wetenschappers zich voor gaat inzetten. Op een conferentie in Groot Brittanië zijn in februarie 2006 de eerste spijkers met koppen geslagen.

Sluit dit venster

Elk dier zijn eigen streepjescode.

http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/21289169/

Vergeet het botaniseertrommeltje en de flora- en faunagidsen om planten en dieren te determineren.

Over niet al te lange tijd kunt u misschien het veld in met een apparaatje ter grootte van een mobiele telefoon. Komt u dan een onbekend dier tegen, dan volstaat een piepklein stukje veer of een haartje, of een spatje van de tegen de muur geplette mug, om te bepalen met welke soort u te maken heeft.

De zogeheten ‘barcorder’ leest een DNA-streepjescode uit het monster, en vist naam, soort en eigenschappen uit de eraan gekoppelde databank.

Februari 2006 Londen ; de internationale conferentie Barcode of Life ; waar de niet geringe ambitie werd gepresenteerd om de streepjescode van al het leven op de planeet in kaart te brengen.

Dat is nogal een klus: er zijn weliswaar zo’n 1,7 miljoen soorten beschreven, maar vermoedelijk is dat minder dan eenvijfde van het totaal aantal soorten op aarde. De onderzoekers geven dan ook grif toe dat het een langdurige klus zal worden. Daar staat tegenover dat het, zeker vergeleken met peperdure projecten als het Humane Genoom Project, vrijwel op een koopje kan. Een miljard dollar, becijferden de onderzoekers.

Het idee van ‘DNA-barcoding’, het identificeren van organismes aan de hand van een moleculaire streepjescode, werd vier jaar geleden gelanceerd door de populatiegeneticus Paul Hebert (Universiteit van Guelph in Ontario, Canada). Als producten in de supermarkt geïdentificeerd kunnen worden met een streepjescode, waarom zou dat voor de verschillende levensvormen op aarde dan niet kunnen, stelde Hebert voor .

Voor zijn moleculaire streepjescode dook Hebert de mitochondri챘n in, de vrij in de cel zwevende energiefabriekjes. Hij zocht een gen dat alle levende wezens delen, en stuitte op het stofwisselingsgen CO-1, een stukje mitochondriaal DNA van ruim 600 baseparen.

http://www.dnabarcoding.ca/primer/COIProtein.html

http://www.dnabarcoding.ca/primer/Target.html

Map of mitochondrial genome
The Mitochondrial Genome:
Mitochondrial DNA occurs as a single double-helical circle containing 13 protein-coding genes, two ribosomal genes, a D-loop, and several tRNA’s. Most of the genes, including COI, are coded in the heavy strand (H-strand).

Individuen van één soort hebben nagenoeg hetzelfde CO-1-gen. Bij mensen verschilt de streepjescode op slechts een tot twee van de 648 plaatsen. Tussen chimpansees en mensen daarentegen verschilt het gen op zestig plaatsen, tussen mensen en gorilla’s op zeventig plaatsen.

Eind vorig jaar verschenen twee wetenschappelijke publicaties waarin de methode op de pijnbank werd gelegd, en werd vergeleken met de traditionele, taxonomische manier van soortbeschrijving. In één studie werd de streepjescode van 260 soorten Noord-Amerikaanse vogels bepaald. Alle vogelsoorten hadden zoals verwacht een verschillende streepjescode, op vier na. Die hadden twee aan twee hetzelfde CO-1-gen. Dezelfde soorten, luidde de conclusie dan ook.

In een andere studie, waar onder meer Paul Hebert aan meewerkte, werden exemplaren van de Costaricaanse vlindersoort ‘Astraptes fulgerator’ onder de streepjescode-lezer gelegd.

Niet één soort, luidde de conclusie, maar tien verschillende soorten. Taxonomen hadden zich laten misleiden door de identieke verschijningsvorm van de volwassen vlinders – alle tien hebben ze beige vleugels, met een blauw centrum. Onderzoekers vermoedden al langer dat er iets niet in de haak was met de Astraptes – de vlinders komen voort uit verschillende rupsen, en hebben bovendien een verschillend dieet.

Sluit dit venster

Exemplaar van de Costaricaanse vlindersoort Astraptes fulgerator – niet één, maar tien verschillende soorten.

De streepjescode werkt, willen de onderzoekers maar zeggen. Het is een bruikbaar gereedschap om soorten van elkaar te onderscheiden.

Haken en ogen zitten er evenwel ook aan de methode. Zo is het nog maar de vraag of recent van elkaar afgesplitste soorten wel worden herkend. Bovendien is al duidelijk dat één streepjescode niet genoeg is, legt Erik van Nieukerken van het natuurhistorisch museum Naturalis in Leiden, en deelnemer aan het symposium in Londen, uit:

“Voor amfibieën werkt CO-1 niet als streepjescode. Binnen één soort varieert dat gen veel te veel. Ook bij planten werkt CO-1 niet als identificatieplaatje. Daar zal een ander gen, afkomstig uit de bladgroenkorrels, voor worden gebruikt.”

In Londen werd de start van drie megaprojecten bekendgemaakt. De komende jaren moeten de streepjescodes van alle bekende vogels (tienduizend soorten) en vissen (23 duizend soorten) bepaald worden.

Daarnaast zal de streepjescode van achtduizend zaaddragende planten op Costa Rica worden bepaald.

Worden taxonomen nu overbodig, als iedere avonturier met een draagbaar apparaatje soorten kan determineren en wellicht nieuwe soorten kan ontdekken? Daar maakt Van Nieukerken zich niet ongerust over.

Taxonomie is nu een versnipperde wetenschap. Kennis is verspreid over duizenden artikelen en voorwerpen in musea en bibliotheken. Op deze manier komt die informatie voor iedereen beschikbaar. Democratisering van taxonomische kennis, dus.”

(Jacqueline de Vree)

De snelle en goedkope methode om dna van plant- en diersoorten

in kaart te brengen

werd in 2003 ontwikkeld door Paul Herbert van Biodiversity Institute van de Guelph Universiteit in Ontario (Canada).

Alle levende wezens hebben een dna-code die alle genetische ‘instructies’ bevat die een organisme nodig heeft om zich te ontwikkelen. Het is niet verrassend het dna van een mens anders en ingewikkelder is dan het dna van een worm. Maar het dna van een muis is daartegen soortgelijk aan dat van een mens. De genetische verschillen in de miljoenen onderdeeltjes die het dna van dieren vormen, waren moeilijk te vinden. Herberts doorbraak was de ontdekking van een kenmerkend stukje dna van elke diersoort, de “dna-barcode”.

In september 2007 was er een bijeenkomst van 350 dna-deskundigen en gezondheidsexperts uit 46 landen in Taipei. Doel van de ontmoeting was onder meer om beter begrip te krijgen van hoe deze nieuwe techniek gebruikt kan worden om voedselveiligheid te verbeteren, ziektes te voorkomen en veranderingen in het milieu op te sporen.

http://albertusko.files.wordpress.com/2009/02/anopheles_stephensi1.jpg

De Anopheles stephensi-mug, een malariamug die jaarlijks miljoenen mensen besmet. /Copyright: US CDC

Het in kaart brengen van het dna van de duizenden soorten muggen zal waarschijnlijk prioriteit krijgen, omdat deze insecten verantwoordelijk zijn voor meer dan 500 miljoen malaria-infecties en een miljoen doden per jaar. Muggen dragen ook veel andere schadelijk ziekten over, zoals het West-Nijlvirus en knokkelkoorts.

Tot nu toe werden pogingen om de verspreiding van de ziekten te gaan, steevast ondermijnd door misidentificatie van soorten. De nieuwe methode kan veel bijdragen aan die indentificatie.

Een andere prioriteit zijn paddestoelen, die ecologisch erg belangrijk zijn voor het leven op aarde. Negentig tot 99 procent van de paddestoelensoorten is nog niet in kaart gebracht. De identificatie van zowel inktenverspreidende soorten als geneeskundige belangrijke soorten is belangrijk.

Tijdens eerdere bijeenkomsten in Afrika werden ook andere prioriteiten genoemd, zoals het in kaart brengen van insecten die ziektes veroorzaken bij planten en vissoorten, zegt Schindel.

Er worden netwerken ingesteld die het mogelijk maken dat een bioloog in Kameroen een monster kan nemen en het dna naar een laboratorium elders in Afrika kan sturen, waar het vergeleken kan worden met andere dna-codes in de Genenbank, een gigantische online-database met bijna 300.000 dna-profielen.

“Als er geen match is, dan kan het een niet eerder geïdentificeerde soort zijn. Maar het profiel onthult wel welke soorten erop lijken”, zegt Schindel. Toegang tot de databanken kost niets, en het consortium wil dat dat ook zo blijft, zegt hij.

De methode speelt ook een belangrijke rol bij het beschermen van de biodiversiteit, het complexe web van planten en dieren dat het ecosysteem gezond houdt. Het is onmogelijk om de biodiversiteit in een land te beschermen zonder te weten wat er precies aanwezig is, merkt Schindel op.

Moorea, een van de eilanden van Frans-Polynesi챘, is een laboratorium geworden voor een Frans-Amerikaanse samenwerking waarbij het dna van alle land- en zeesoorten in kaart wordt gebracht.

In Latijns-Amerika willen wetenschappers en regelgevers de techniek gebruiken om vissoorten de identificeren, zodat beter gecontroleerd kan worden omvangrijk de vispopulatie is en of de quota bijgesteld moeten worden. Voor landen als Brazili챘 is het ook belangrijk te kunnen nagaan welke hardhoutsoorten op de markt komen.

“Als een boom eenmaal verzaagd is tot planken, dan is het erg moeilijk om nog na te gaan om welke houtsoort het gaat”, licht Schindel toe. “……Met de nieuwe identificatie-methodes wordt het allicht binnen afzienbare tijd een fluitje van een cent

Curieuze naamgeving
Elk dier en elke plant krijgt een wetenschappelijke naam. Die bestaat uit minstens twee woorden en stamt meestal uit het Latijn. Het eerste deel is de geslachtsnaam en wordt altijd met een hoofdletter geschreven. Daarna volgt de soortnaam en eventueel de ondersoortnaam, steeds met een kleine letter. Het geheelwordt altijd schuin geschreven Zo heet een walrus ook Odobenus rosmarus en een zonnebloem is Helianthus annuus. Die namen worden niet zomaar gekozen. Vaak is er een beetje handige informatie in gestopt, bijvoorbeeld over waar het dier of de plant vandaan komt.

Het komt ook vrij vaak voor dat de ontdekker de nieuwe soort of ondersoort vernoemt naar iemand die hij wil eren. Dat is niet altijd een collega-wetenschapper. Zo kruipt ergens de huisjesslak Bufonaria borisbeckeri rond, en een liefhebber van rockmuziek noemde ‘zijn’ tribolieten Mackenzurius jonnyi, M. joeyi, M. deedeei en M. ceejayi naar de vier leden van de punkband The Ramones. Dat in wetenschappelijke naamgeving echt heel veel mogelijk is, ziet u op de vermakelijke website ‘Curiosities of Biological Nomenclature’ van bioloog Mark Isaak.
home.earthlink.net/~misaak/taxonomy.html

Streepjescode van het leven

Beetje DNA vertelt meteen welke soort je voor je hebt

http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/43120440/

Nadine Böke

Wetenschappers hebben een paar jaar geleden een nieuwe manier ontwikkeld om het ene soort organisme van de ander te onderscheiden. Deze methode maakt het in veel gevallen overbodig om, zoals Darwin, uitgebreid met een loep te speuren naar details die iets verraden over de soort. Een beetje bloed of weefsel levert voldoende informatie.

Iedereen kan een mug van een olifant onderscheiden. Maar hoe zie je of die mug die door je kamer zoemt een malariamug is, of een onschuldig exemplaar? En hoe weet je of die minuscule opkomende plukjes groen in je tuin behoren tot planten die je zelf gezaaid hebt, of onkruid zijn? Het is niet altijd even makkelijk om verschillende soorten dieren en planten uit elkaar te houden. Sterker nog, dit is zo lastig dat mensen die gespecialiseerd zijn in het uit elkaar houden van soorten – taxonomen – vaak gespecialiseerd zijn in een enkele soortgroep. Bijvoorbeeld boomkevers, of varens.

Hoeveel makkelijker zou het zijn als er een apparaatje bestond dat je met een druk op de knop kon vertellen met welke soort je te maken had. Dat klinkt misschien als science fiction, maar zo’n apparaatje kan er over een jaar of vier al zijn. “Technisch gezien is het haalbaar. Er bestaat ook al een prototype van,” vertelt Freek Bakker van de Wageningen Universiteit. Hij is betrokken bij de Nederlandse tak van het Barcode of Life project. Een van zijn specialismen: DNA barcoding.

DNA barcoding is een erg jonge wetenschap. Het begon allemaal in 2003. De Canadese bioloog Paul Hebert ergerde zich eraan dat het zo lastig was om te herkennen welke soorten insecten en planten hij tegenkwam op zijn veelvuldige tropische reizen. Op een dag liep hij door de supermarkt en bedacht hij hoe mooi het systeem van streepjescodes eigenlijk is. Op basis van deze vrij simpele code kan je alle producten uit elkaar houden. Hij kreeg een ingeving: zou je niet ook zo’n streepjescodesysteem kunnen maken voor levende wezens, gebaseerd op hun DNA?

Snel en goedkoop

Heberts idee sloeg aan, en een paar jaar later was Barcode of Life geboren. Het doel van dit internationale project: een database aanleggen waarin de DNA-streepjescode van zoveel mogelijk soorten ligt opgeslagen. Freek Bakker was enige tijd voorzitter van het wetenschappelijke adviescomité van het internationaal DNA barcoding consortium (CBOL). Dit consortium moest het dna-barcoding wereldwijd in goede banen leiden.

Een van de belangrijkste uitdagingen was om een stukje DNA te vinden dat elk organisme heeft en waarin tussen verschillende soorten redelijk wat variatie zit, maar tussen individuen van een zo’n soort niet. “Het moest bovendien een klein stukje DNA zijn, zodat het snel en goedkoop geanalyseerd kan worden,” vult Bakker aan.

Voor dieren was zo’n stukje DNA vrij snel gevonden. Een gen genaamd COI uit de mitochondriën, de energiemachientjes van cellen, bleek bijzonder geschikt als streepjescode voor allerlei soorten dieren. “Je kunt op basis van het COI-gen zelfs moeilijk onderscheidbare soorten organismen zoals kwallen uit elkaar houden,” aldus Bakker. Voor planten is uiteindelijk, na veel debat en onderzoek, afgelopen november internationaal afgesproken om twee stukjes DNA uit bladgroenkorrels te gebruiken als streepjescode. Voor bacteriën is zo’n gestandaardiseerde DNA barcode er nog niet.

Sinds de start van het Barcode of Life project zijn de dna-streepjescodes van zo’n 70.000 soorten vastgesteld. Die zijn allemaal opgeslagen in een grote, vrij toegankelijke online database. Belangstellenden kunnen deze database gebruiken om op te zoeken tot welke soort een door hen gevonden organisme behoort. Al wat je nodig hebt is een beetje bloed of ander weefsel van het organisme. Haal hier het DNA uit en bepaal de DNA-sequentie van dat ene afgesproken stukje gen. Die DNA-code kun je dan invoeren op de site, waarna de naam en allerlei aanvullende details over het organisme verschijnen.

Half miljoen

Als de soort tenminste al in de database staat. Want 70.000 klinkt misschien als een groot getal, maar het is peanuts vergeleken met de miljoenen soorten die onze aarde rijk is. Er lopen dan ook allerlei deelprojecten om de database verder te vullen. Zo is er een project om de DNA-streepjescode van alle vissen ter wereld te bepalen (FishBOL). En op het Polynesische eilandje Moorea wordt het volledige ecosysteem in kaart gebracht via het streepjescode-systeem. Het grootste project gaat dit jaar van start en heet iBoL. Het doel: in vijf jaar tijd de streepjescode van een half miljoen soorten vaststellen.

Ons land zal een belangrijke rol spelen bij het verder ophelderen van de streepjescodes van het leven. Bakker: “Het Centraal Bureau voor Schimmelcultures in Utrecht is een grote speler. Zij hebben DNA barcoding in Nederland op de kaart gezet. Daarnaast hebben we in ons land, mede door ons rijke koloniale verleden, een aantal belangrijke natuurhistorische collecties.” Zoals Darwin tijdens zijn tocht op de Beagle talloze exotische dieren en planten verzamelde, namen Nederlandse naturalisten talloze soorten mee uit onze overzeese gebieden. Die verzamelwoede leverde ons land uitgebreide soortcollecties op.

Die collecties worden binnenkort samengevoegd in het eind januari geopende Nationaal Centrum voor Biodiversiteit, behorend bij Naturalis in Leiden, dat al een enorme toren vol soortcollecties heeft. Het nieuwe centrum zal straks de op vier na grootste natuurhistorische collectie ter wereld bevatten. En van al die keurig opgeslagen en gedocumenteerde soorten kan de DNA barcode worden bepaald.

Bakker is zeer enthousiast over de mogelijkheden die DNA barcoding zal bieden zodra de database verder volloopt. “De douane kan dan op een eenvoudige manier bepalen of producten die ons land binnenkomen schadelijke organismen bevatten. Zoals houtkevers of eitjes van de witte vlieg; dieren die een vervelende plaag kunnen veroorzaken. Voedsel- en warenautoriteiten kunnen gaan controleren of de vis die wordt geserveerd in dure restaurants wel echt de vis is die ze zeggen, of een goedkope variant. Vliegtuigmaatschappijen kunnen uit de bloedige resten in hun vliegtuigmotoren afleiden met welke vogelsoort het toestel een aanvaring heeft gehad. Biologen kunnen makkelijker bepalen of het insect dat ze aantreffen op een tropische boom een nieuwe soort is of niet.”

Kartonnen mapjes

Toch zal zo’n enorme database, met streepjescodes en aanvullende informatie over zo veel mogelijk soorten op aarde, klassieke soortcollecties niet overbodig maken. Aan het eind van ons gesprek nemen we een kijkje bij de Wageningse vestiging van het Nationaal Herbarium. Deze voldoet aan het klassieke beeld van natuurhistorische verzamelingen: in grote ruimtes staan enorme kasten, met in elke kast talloze dozen en in elke doos meerdere kartonnen mapjes met gedroogde planten. Ook zijn er kasten vol planten en vruchten op alcohol.

“DNA-barcodes zijn enorm handig om soorten te identificeren, maar je kan er bijvoorbeeld niet uit af leiden hoe een soort er precies uitziet”, legt Bakker uit. “Je kunt wel ook foto’s opnemen in zo’n database, maar ook die zeggen niet alles. En zelfs al zou je van elke soort ook het volledige genoom uitpluizen en online zetten, dan nog is er veel dat je daar niet uit kunt afleiden. “ Zo kun je uit DNA niet één op één afleiden welke stoffen een plant zoal aanmaakt.

Bakker: “Wie weet wat voor mogelijkheden de planten die hier opgeslagen liggen nog zullen bieden. Misschien komt er bijvoorbeeld in de toekomst nog wel een techniek om eenvoudig voor al deze planten te kijken of ze geneeskrachtige stoffen bevatten. Het is daarom belangrijk collecties als deze te koesteren. Je moet dit herbarium zien als een moleculaire schatkamer.”

Moleculair bioloog Henk Roelink, verdiept zich in het menselijk genoom en duikt beestjes op uit de oceaan, om overeenkomsten tussen het DNA van willekeurige mini-organismen en dat van de mens aan te tonen.

Roelink: “Het is volkomen duidelijk geworden dat wij uit dezelfde bouwstenen zijn gevormd als vliegen, spinnen, kwallen, sponzen; eigenlijk als alle soorten. Dat is het ultieme bewijs van Darwins evolutietheorie die stelt dat wij allen afstammen van één oerorganisme.”

Nu het menselijke genoom is ontrafeld, lijkt de sky the limit. Roelink verwacht dat iedereen binnen drie jaar zijn eigen DNA-volgorde kan laten bepalen, voor nog geen duizend euro. Heel nuttig om ziektes, erfelijke afwijkingen en andere ellende te voorspellen. Ook heel handig als je wilt achterhalen wie je biologische vader is. Maar er zit ook een keerzijde aan: verzekeringsmaatschappijen en de overheid krijgen nog meer Big Brother-instrumenten in handen.

Roelinks betoog vormt de opmaat voor het Biocode project op het Zuidzee-eiland Moorea waar het hele ecosysteem in kaart wordt gebracht via DNA-barcoding. Elke unieke soort op het eiland wordt gevangen en vastgelegd aan de hand van zijn DNA. Deze aanpak maakt een einde aan de klassieke taxonomie, de indeling van de natuur die de bioloog Linnaeus introduceerde in 1735.

Het doel van het barcode project is om al het leven op aarde in kaart te brengen. Maar op Moorea gaat het om planten en dieren die publiek eigendom zijn. Het bedrijfsleven, aan de andere kant, doet verwoede pogingen om onderdelen van ons DNA te patenteren. Van wie zijn die ‘bouwstenen van het leven’ eigenlijk? En: kan het leven wel worden gepatenteerd ?

http://www.uoguelph.ca/~phebert/coi/index.htm
Barcoding Life: Towards a DNA-Based Identification System for Animals
This web site describes work related to the creation of a DNA-based identification system for animals-at-large based on the analysis of a single
mitochondrial gene-: cytochrome c oxidase I (COI).
This site provides a brief rationale for DNA barcoding and background information on COI.
It summarizes the results of past studies that have employed COI to investigate taxon diversity and includes a searchable database of all papers on this
gene.
Its final element, COI-Bank, incorporates all publicly available information on a core region of this gene.
COI-Bank is intended as the pilot version of a database that might serve as the basis for a Global Bioidentification System for animals.
As such, we invite both the submission of new data and the critical evaluation of its functionality

EOS april 2012

Een internationaal team wetenschappers, met daarbij ook Belgische onderzoekers, heeft meer dan veertig nieuwe soorten slangen, gekko’s en andere hagedissen ontdekt door de DNA-codes van ongeveer 250 reptielsoorten uit Madagaskar met elkaar te vergelijken.

De biologen van onder andere het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN) in Brussel maakten voor het eerst op grote schaal gebruik van ‘DNA-barcoding’. Ze gaan daarbij op zoek naar een ‘code’ in het DNA van een diersoort. Die code is bij dieren van dezelfde soort dezelfde, maar verschilt ten opzichte van andere diersoorten. Zo kunnen diersoorten die uiterlijk sterk op elkaar lijken toch van elkaar onderscheiden worden.

De onderzoekers bestudeerden de DNA-codes van ongeveer 250 reptielsoorten uit verschillende regio’s van Madagaskar, en identificeerden op die manier meer dan 40 nieuwe soorten slangen, gekko’s en andere hagedissen. De studie toont aan dat Madagaskar een van de plaatsen met de grootste biodiversiteit op aarde is.

Verder levert het onderzoek de barcode van 110 van de 140 reptielen van Madagaskar waarvan CITES (Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora) de handel controleert. De resultaten kunnen in de toekomst helpen bij de bestrijding van de handel in bedreigde diersoorten. (nd)

“Imagine an electronic page for each species of organism on Earth…” - Edward O. Wilson

http://en.wikipedia.org/wiki/Encyclopedia_of_Life

Encyclopedia of Life (‘EOL’, ‘Encyclopedie van het Leven’) is een omvangrijk internetinitiatief van de Verenigde Staten en Europese en andere landen. De voortdurend updateable encyclopedie gaat een wereldwijde soortenbank vormen die alle informatie over soorten samenvat en doorlinkt.

EOL begon met goedgekeurde voorbeeldpagina’s van 25 soorten. Het verzamelen van gegevens over de nu bekende 1,8 miljoen soorten uit onder meer bestaande database-bestanden gaat zo’n 10 jaar duren en circa 12,5 miljoen dollar kosten. De encyclopedie wordt gebaseerd op de wiki-technologie. Het is de bedoeling dat nieuwe soorten meteen worden opgenomen – er worden vooral veel nieuwe bacteriën en virussen ontdekt. Tenslotte zullen ook uitgestorven soorten worden beschreven. De website nodigt geleerden en amateurs uit om bij te dragen.

Het initiatief komt voort uit een G8-bijeenkomst over het milieu die begon op 16 maart 2007 in het Duitse Potsdam. Tijdens deze bijeenkomst concludeerden de acht grootste industrielanden dat de achteruitgang van plant- en diersoorten moet worden gestopt. Het actieplan dat hieruit is voortgekomen en waar de encyclopedie deel van uitmaakt, wordt ook wel het Initiatief van Potsdam (of in het Engels Potsdam Initiative) genoemd.

Deelnemende organisaties

De ‘Cornerstone Institutions’ zijn organisaties die de basis vormen van de deelnemers aan het online project. Dit zijn:

Andere partnerorganisaties van het project, zijn onder meer:

Daarnaast zijn er partnerorganisaties die zich specifiek richten op het aanleveren van gegevens. Hieronder bevinden zich onder meer FishBase en het Nederlands Soortenregister.

EOL ging op 26 februari 2008 online en viel meteen tijdelijk uit vanwege het enorme internetverkeer. Na hulp van onder meer specialisten van Wikipedia draaide de website weer.

Biodiversiteit <—zie ook

http://nl.wikipedia.org/wiki/Encyclopedia_of_Life

Een belangrijke data leverancier van het EOL project is ook ;

TOL

http://tolweb.org/tree/

The Tree of Life Web Project (ToL) is a collaborative effort of biologists and nature enthusiasts from around the world. On more than 10,000 World Wide Web pages, the project provides information about biodiversity, the characteristics of different groups of organisms, and their evolutionary history (phylogeny).

Each page contains information about a particular group, e.g., salamanders, segmented worms, phlox flowers, tyrannosaurs, euglenids, Heliconius butterflies, club fungi, or the vampire squid. ToL pages are linked one to another hierarchically, in the form of the evolutionary tree of life. Starting with the root of all Life on Earth and moving out along diverging branches to individual species, the structure of the ToL project thus illustrates the genetic connections between all living things.

http://en.wikipedia.org/wiki/Tree_of_Life_Web_Project

En natuurlijk is er ook nog :

WIKIPEDIA Tree of life project

http://en.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:WikiProject_Tree_of_Life

zie ook : Internetencyclopedie | Biologische organisatie | Taxonomie

?

Image:Biological classification L Pengo.svg

Scientific classification.

A

B

C

D

E

F

G

H

I

I cont.

L

M

N

P

Q

R

S

.
______________________________
CREA HOEKJE
“oudere”Classificatie-methodes en creationisme (1)
( creato )Jetro wils /Quote

….De “ evolutionist” kijkt in de wereld van levende organismen rond en merkt op dat sommige organismen heel eenvoudig, andere zeer gecompliceerd van structuur zijn. Het komt hem voor dat het mogelijk is deze organismen te rangschikken of te classificeren in een behoorlijk geordend systeem, van de eenvoudigste tot de meer samengestelde of, zoals de evolutionist zou zeggen, van de ‘laagste’ tot de ‘hoogste’….

—> Naar mijn weten zijn “evolutionisten “ geen bepaalde wetenschappers behorende tot een politieke partij of een “geloofs-sekte ” ….maar soit
—> Dat rangschikken in “laag en hoog” is de “scala naturalis”gedachte ——> en hét model van de “creationisten” in zwang voor Darwin , Lamarck en Buffon : en zelfs toen al( vanaf de 19de eeuw dus ) NIET meer het concept van de “evolutionisten “.
Overigens zijn voormelde soort “oude”creationisten zeker niet de Amerikaanse fundies van de twintigste eeuw …
Note “Great Chain of Being “ /scala naturalis
—> Eigenlijk is alles even ” ingewikkeld en/of complex” en of iets “hoog” of “laag “staat op een schaal, is een kwestie van afspraak( en zelfs subjectieve evaluatie en smaak ) =
—-> Het is ook allemaal een kwestie van organisatieniveaus ( met in acht name van dezelfde simpele rules ofte natuurwetten en hun lokale en coincidenteele
toepassingen en interakties )waarbij men het ene niveau als “ingewikkelder ” veronderdsteld , dan het andere …
—-> Bovendien ; Veel mensen denken ( wensen ) eigenlijk dat de mens”superieur” of” hoger” of “beter ontwikkeld” is dan al het andere levende
Dat is een hooghartige arrogantie en baardelijke nonsens ….
Maar de creationisten buiten dit soort stereotype overtuiging(en) wel uit met hun populistische rethoriek …
Noot ;
Trouwens hoe kan men iets als superieur bestempelen wanneer men niet eens alle levensvormen kent , waarmee men het moet vergelijken ….
___ tenzij men dat natuurlijk vooraf is verteld door een of ander “geloof “___ ook veel “atheistische ” intelektuelen “geloven “dat het wezenlijke verschil ( waarvan geruststellend word aangenomen dat het bestaat )tussen mens en dier ( bijvoorbeeld ) ontsnapt aan de wetenschappelijke methode … Het is het soort essentialisme /dualisme, dat op de oude Plato , op Descartes ( en zelfs het animisme ) is terug te voeren ….
De biodiversiteit ( aan soorten ) is onvoorstelbaar groot (http://www.uoguelph.ca/~phebert/coi/rationale.htm)
Ondanks 250 jaar verzamelen en systematisch klasseren , zijn slechts 1,8 miljoen eukaryote soorten beschreven en benoemd ( waaronder velen slechts onder de
opgeplakte naam zijn gekend en zonder enige begeleidende ” natuurlijke historie “en/of ondertussen al uitgestorven ) van de geschatte 10 a 100 miljoen op deze planeet …
____Daarbij zijn zelfs de bacteria en de archeobacterie niet eens meegerekend , noch de vele fossiele ( een fractie slechts is bewaard of kwam voor fossilisatie in aanmerking ) en (nog niet bekende = maar binnen de perken der verwachtingen toch redelijk voostelbaar: precambrische soorten bijvoorbeeld beginnen nu op te duiken ) uitgestorven soorten ,die waarschijnlijk slechts een fractie van de levende species uitmaken die ooit op
deze aarde hebben rondgescharreld …

Intermezzo
De huidige Creationisten-sektes moeten ook steeds weer zo nodig een soort intermezzo over wetenschapsfilosofie en logica inlassen ;
waarmee ze tot vervelens toe ,o.a. trachten aan te tonen dat wetenschappers drogredeneringen hanteren ( zelfs met bedriegelijke oogmerken ) :dat is een soort teruggrijpen op geliefde rethoriek en gebruik makend van slechts een paar oudbollige filosofisch standpunten …
Niet alleen gaat dat vergezeld van nauwelijks verhulde politieke complot-theorieen maar dat hangt nog steeds vast aan scholastieke en middelleeuwse opvattingen over kennistheorie en aan blind geloof gestoeld op zogenaamde openbarings-autoriteit ; de zogenaamde van kaft tot kaft bijbelarij en het “sola sciptora” principe als bron van kennis

( creato)Quote
….. De lezer heeft ongetwijfeld de bespottelijke ongerijmdheid van dit soort redenering al ingezien, als ook de spitsvondigheid.
Ongerijmd als dit bewijs is, omdat het veronderstelt wat bewezen moet worden, heeft het desondanks duizenden bedrogen…..

( ik reageerde als volgt )
” …. Eigenlijk beweert deze creationist hier , dat ” het bewijs( voor de evolutie ) d.m.v. de classificatie “(= o.a. geneste hierarchieen ) , word ontkracht door
—> een “logisch foute” redenering = namelijk een cirkelredenering
—> en een uit een tegensprekelijk bewijs uit het ongerijmde
Ten eerste :
Er zijn geen logische of ( uitsluitend )wiskundige “ bewijzen in de natuurwetenschap voorhanden en zeker niet in verband met de evolutietheorie : er zijn alleen maar consistentie ,niet tegensprekelijke, corroboreerbare verklaringen ( boven alle redelijk twijfel ( =NIET –> boven alle onredelijke manieren van twijfelen) en voor zover mogelijk ) van vele materieele evidenties /aanwijzingen /initieele en voorhanden ( verder onderzoekbare )materieele bewijstukken , die moeten verklaard worden
( en bovenal : ALLE ( voor zover ) bekende ) , evidenties en waarnemingen___>dienen te worden verklaard volgens de stand van de huidige kennis die men tot op heden bezit en die nog niet zijn weerlegd …. ( en zonder gebruik te maken van bovennatuurlijke mirakels en andere metafysieke , epistemologische hokus pokus en new age rommel )
Bovendien :
bijna alle ” biologische wetten” zijn heuristieken —> vuistregels
van beperkte toepassing op ( tot nu toe ) aardse verzamelingen ” levende wezens
ten tweede –>
elke cirkelredenering steunt uiteindelijk op( minstens ) één aangenomen premisse
(—> het alfa en omega van de “ naar zichzelf verwijzende “ cirkelbeweging )
Welke is hier volgens deze creationist , de door de “evolutionisten” aangehangen aanname die dienst doet als premisse en noch voldoende plausibel noch falsifieerbaar is ?
Leg me dat eens uit met een voorbeeld
ik begrijp niets van de “duistere ” en wollig gehouden beweringen in die bewering ( en in dat oorspronkelijk artikel )
( ik ben waarschijnlijk hardleers maar ik ben NIET ” de lezer die dat al heeft ingezien” ___ Wat eigenlijk suggereert dat : al wie dat” niet- inziet ” ( mede door deze duistere “creationistische ” uitleg veroorzaakt ) eigenlijk een slome
idioot is … )
Dit is een regelrechte poging tot psychologische manipulatie ; erop rekenend dat de meesten niet zullen willen erkennen “dat hij/zij het niet snapt ” ?
ten derde :
een bewijs uit het ongerijmde is een redenering die de plausibiliteit van de uitgangspremisse ondergraaft omdat de gevolgen die eruit kunnen worden
afgeleid de premisse tegenspreken ….
Waaruit dan wordt besloten dat de deduktieve redenering fout moet zijn , omdat de premisse alleszins juist is …
Zeg me eens ( eerst en vooral ) waarom de evolutie-redeneringen niet-wetenschappelijk en/of logisch samenhangend zouden kunnen zijn =
m.a.w. bewijs op grond van wetenschapsfilosofische standpunten aangaande de
mededeelbaarheid en de naturalistische methodiek , dat de “methode van redeneren” verkeerd is ( en niet alleen maar op grond van onverenigbaarheid van gestelde premissen ….)
Ten vierde
alle “zuivere wiskundes” en de “formele logicas “ zijn allemaal grote cirkelredeneringen … ze gaan steeds uit van hun eigen onwrikbare
principieel als juist aanvaarde , axiomata …. Het doet er niets toe of ze al dan niet empirisch kunnen worden ondersteunt …
A=A punt andere lijn ….
—> Theoretische natuur-wetenschap is GEEN lachertje dat met rethorica , apologetiek en /of een verouderd ( = lees —> te aanvaarden als uniek en beslissend ) denkinstrumentarium , zo maar kan worden afgedaan
WANT
haar gedane beweringen en afleidingen , bevindingen en uitspraken moeten
ALTIJD ook nog eens empirisch ( voldoende = direkt en/of indirekt ) kunnen worden
bevestigd/gefalsifieerd op een kontroleerbare feitelijke manier
( niet uitsluiten formeel dus en/of als gedachtenconstruktie , gedazchten -experiment etc ….hoe logisch sluitend die ook moge lijken -)
(ik besloot met ; )
Graag dus een preciezere uitleg over die veronderstelde cirkelredenering en de ongerijmdheid (inconsistentie binnen het beschouwde redeneer systeem-methodologie ) van de ( zogezegde ) evolutionistische premissen gehanteerd door “ systematici “
Maar ik wacht NOG STEEDS op een antwoord
—> Filosofie en wetenschapsfilosofie zijn dus alweer gebruikt als rookgordijn, zoals dat al zo veel ( in de geschiedenis ) is gebeurt in die kringen van mythomanen ?

Voor zover ik het heb begrepen is het serieuze argumenteren in voormelde anti-evolutie artikels op de ( niet meer beschikbare ) RC site
voornamelijk geformuleerd werd als kritiek op de zeer vroege ( en oudere ) systematiek ,
waarbij uisluitend morfologische vergelijkingen tussen de verschillende groepen en “organismen ” werden gebruikt als criteria bij het opstellen van een klasseer- en naamgeving – systemen .
Zelfs een full-time specialist als een zeer goed opgeleid en door de wol geverfd bekwaam sytematicus met veel ervaring komt bij het determineren van een gegeven verzameling ,niet verder dan een 1000 tal soorten , die hij met enige zekerheid kan identificeren
Net zoals je bij een ” bespreking “van de moderne chemie niet verwacht een diskussie en uiteenzetting over de ” opgewarmde ” flogiston -theorie in je strot geramd te krijgen ___ heb ik eigenlijk niet al te entoesiast de rest van dit creationisten “verhaaltje ” gelezen
—>( het artikeltje was een toenmalig interesssant ( maar totaal overbodig ) historisch besprekingetje van oude insteken in de systematiek , dat wel … Maar ik ga ook liever zelf naar een hedendaagse tentoonstelling /voorstelling kijken dan de persoonlijke “opinie” , smaken en voorkeuren van iemand anders (gevormd in en steunend op het oubollige verleden als zaligmaker ) , daarover te laten doorwegen ….)
….
Want eigenlijk is
Sinds de noodzakelijke initieele aanzet en aanpak van Linnaus ondertussen de systematiek dus wel behoorlijk verder uitgebreid , geperfectioneerd en zelfs fundamenteel veranderd :
—>In feite is het “oudere “syteem, nu alleen nog beperkt bruikbaar als een determineringstabel ergens in een goed afgebakende geografische streek —>
daar waar de fauna-flora beperkt is tot een paar duizend soorten : en dat kan dienst doen als “veldgids” voor de “natuur”-liefhebber ….
of als algemene ” orienterende ” en “memoriseerbare ” basiskennis, inleiding en startpunt voor een beginnend systematicus die word opgezadeld met de taak
een “verzameling ” , voorlopig te ordenen en te benoemen, en wel op zo’n manier dat men die collectie specima kan linken aan reeds bestaande kennisbestanden (up-dateable files ) en ” namen ” over die”materieele ” specima

…Iemand die ooit plantenzaadjes in zakjes heeft gedaan en geklasseerd in een ordentelijke en wetenschappelijke /didactische botanische tuin ( en met het oog om ze het volgend seizoen weer uit te zaaien ), weet allicht wat ik bedoel ….
—> Maar het zijn niet meer alleen maar morfologische kenmerken die als enig criterium dienen _____er zijn ook fysiologische , ontwikkelings , moleculaire en genetische vergelijkingen en reeds gekende genealogische verwantschappen enzovoort : die nu ook als criteria van kracht worden …. …. en zelfs geobserveerde speciatie-events zoals de londense metro-mug Culex molestus –> een genetische “afstamming ” (onder?)soort van de plaatselijke bovengrondse muggesoort Culex pipiens ,Argentijnse tetraploide ratten , een aantal plannten als boksbaarden ,primulas, theunisbloemen etc … bananen-etende mosquitos uit hawaai , nylon -etende bacteria (bijvoorbeeld .)…
—>Al die verschillende aanpakken moeten elkaar aanvullen en/of worden ondergebracht in een overkoepelend systeem waarbij zoveel mogelijk onderlinge consistentie van het grootste belang wordt …en dat is een systeem gebaseerd op = De overeenkomsten tussen genetische- , moleculaire -, anatomische -, fysiologische- etc … , opstelbare “stambomen ” : of ” een geheel van onderling samenhangende “afstammingslijnen ” en “evolutionaire routes “
—>Het leid geen twijfel dat , gegeven de zeer grote verscheidenheid in de biodiversiteit dit echt specialisten werk is geworden waarbij vele goed opgeleide vakmensen uit verschillende disciplines obligaat moeten samenwerken ….
Noot
ZElfs op het gebied van zuivere naamgeving – protocols en determinatie – criteria zijn andere systemen in de maak ( onder andere mtDNA vergelijkende onderzoeken en “target sequensing ” van het COI – gen )
http://www.uoguelph.ca/~phebert/coi/theory.htm
http://www.uoguelph.ca/~phebert/coi/target.htm
http://www.uoguelph.ca/~phebert/coi/limitations.htm
Naast het opstellen van ( oudere taxonomische )”determinatielijsten” , is de biologische systematiek zich voornamelijk gaan bezig houden met de onderlinge verwantschappen die zich uiten in de afstammingslijnen ( en stambomen )….en gegevens verkregen uit/door de “vergelijkende ” biologische vakgebieden
De huidige (extante) “discontinue ” biodiversiteit( voor zover bekend ) word daarbij beschouwd als een ( van de mogelijke ) horizontale dwarsdoorsnede door de vertikale stamboom ( continu in de tijd )
De discontinuiteit is én merkbaar is in de extante wereld én eigenlijk op elke horizontale doorsnede van de stamboom…vertikaal( in de tijd ) is er echter een continuum * De extante levende wereld is eigenlijk de boomkruin van de stamboom van het leven die we van bovenop bekijken ; We zien een struikachtig kluwen en de topjes van vele takken en blaadjes , maar we zien de lagen eronder niet of slechts erg onduidelijk , noch de stam ….en zeker niet de wortels Die taktopjes zitten allemaal “discontinue” te wezen tegen hun achtergrond van ondoordringbaar bladerdak ;en we zien ook niet hoe de takjes onderling met elkaar verbonden zijn

zie ook –> http://tsjok45.wordpress.com/2011/01/28/het-soort-probleem-nader-bekeken/

…Stambomen zijn ook nog eens vertikaal gedocumenteerd door fossiele en daaruit afgeleide paleontologische aanwijzingen ….

Hiaten in die lijnen ( “gaps” ) – zijn aangevuld door MOGELIJKE routes ( het gebruik van de “inlas” —-?—- ) op die plaatsen worden die afstammingslijnen dus eigenlijk ” oplossingsbomen ” ipv afstammingsbomen : er bestaan dan ook “verschillende” stambomen die andere mogelijke routes voorstellen —-> deze blijven allen even geldig —> tot een relevant fossiel____ of een stamboom gebaseerd op nog eens andere en “nieuwe “invalshoeken ____(de tegenwoordig bijvoorbeeld : zich snel uitbreidende discipline van het vergelijkend genoom-onderzoek) “historische” route -antecedenten documenteerd ….
Besluit ;
Het heeft weinig zin de “oudere “toestand van de systematiek, met haar nadruk op morfologische karakterisaties ; te “ontmaskeren” als onvoldoende om als “bewijs” te dienen voor evolutie….
—-> We weten/wisten dat al lang , dat het onvoldoende was
en we hebben er ook iets aan gedaan ( en doen er nog steeds van alles aan )
Evolutie HOEFT niet meer “bewezen “te worden door de systematiek
— het is gewoon een gegeven geworden ( ook voor de systematiek )
Evolutietheorie is het “huidige” paradigma in de natuurwetenschappen wat betreft de levenswetenschappen :
het enige waarover nog diskussies bestaan is over de evolutionaire mechanismen en de juiste historische routes van ontwikkeling …Maar het blote feit van de evolutie IS al “bewezen”
–> door de paleontologen , de geologen , de genetica, de biochemica , de AI , de systeemtheorie ; speciatie is rechtsreeks in het wild en in het labo ( en ook in -silico ) waargenomen … Kwekers weten er al eeuwen van …
Het is dan ook volkomen verantwoord om de kennis verkregen uit de evolutionaire geschiedenis als uitgangsgegeven ( en hulpwetenschap ) te gebruiken : in het bijzonder als ordenend principe bij de “classering ” en inventarisering van het levende ….
— Ondertussen is ook de systematiek ,de cladistiek , de paleontologie , de moleculaire genetica , de vergelijkende genomica en tegenwoordig ook de proteomica (eiwitten) en de Evo-devo in volle ontwikkeling ….
m.a.w.
(Naar mijn bescheiden mening )
Creationisten moeten maar eens aanvaarden dat de wetenschap er zich niets van aan trekt of creationisten nu al dan niet zich kunnen akkoord verklaren met de wetenschapspraktijken en “verklaringen” van pakweg 50 of zelfs 200 jaar geleden
Waarom zouden wetenschappers zich bezig houden ( hun tijd en fondsen “verprutsen” ) met enkele hardleersen die zich zelfs de moeite niet getroosten zich
deftig te documenteren ? of zijn blijven steken in de voorgeschiedenis van een of andere discipline ? …
Misschien wist u het niet maar de wetenschappelijke kennis vermeerderd zich exponentieel : er is geen “enkeling” nog in staat dat allemaal bij te benen …
Dit is een ” drama “voor allen die nog steeds absolute waarheden ( in verband met de fysieke werkelijkheid ) aanhangen of verkondigen -__> ze zullen uiteindelijk niet meer in staat zijn alle ” binnenkomende ” tegenbewijzen van hun “doctrines” en “interpretaties”zelfs maar tijdig te herkennen …
En wat de bijbel, en andere “heilige schrifturen” betreft : dat zijn geen wetenschappelijk werken , zoals het ook geen technische handleidingen zijn om een nucleaire centrale te bedienen of om een vliegtuig in de twin towers te gooien ( psychologische trukendoos is het dus wel ) …
Bovendien staan er in de bijbel en dergelijke verzamelingen sprookjes , veel minder “echte” feitelijke materieele dingen vermeld ____ (bijvoorbeeld ):
onderdelen /en bijhorende terminologieeen bij de beschrijvingen/definieringen , in gebruik bij technische vakken ____ dan in gelijk welk
modern “montage voorschift ” van bijvoorbeeld elektronische apparatuur

en/of
staan er buiten de opsomming van enige lokale dier/plant soorten( soms nog verkeerd beschreven—> dat is dus typisch aan “afschrijfsels ” —ook de fouten zijn afgeschreven ) uit het midden-oosten en zuid-europa , helemaal niets geschreven over al die andere vertegenwoordigers van de “overdonderende ” biodiversiteit die deze planeet tentoonspreid / tentoonspreide / en___ waarschijnlijk___ verder zal blijven tentoon spreiden ( als de mens tenminste de biosfeer niet volkomen naar de kloten helpt ) ….
_______________________________________________________________________________
SCHOENEN HISTORIE (1)
( creato ) Jetro Wils

Quote
We weten dat oude schoenen zich nooit ergens uit ontwikkeld hebben.
Toch zouden we door de bovengenoemde manier van redeneren kunnen bewijzen dat oude schoenen door evolutie zijn ontstaan, enkel door het verzamelen van monsters van elke soort en, beginnende bij de kleinste en eenvoudigste poppenpantoffeltjes, ze te rangschikken in een serie van babyschoentjes, schoentjes van een klein broertje, schoenen van een grotere broer, die van moeder, van grootmoeder, vaders lage schoenen, vaders hoge schoenen en eindigend bij vaders laarzen.

—>Die schoenen stammen natuurlijk niet van elkaar af … Ondanks de nabijheid van vaders laarzen en moeders sloffen heb ik van schoenen-sex nog altijd geen weet ….
Maar afgezien daarvan
( jurre )
” ‘t Is trouwens ook helemaal niet waar wat wordt beweerd =
Volgens die analogie zouden wetenschappers dus domweg zeggen dat alle dieren vanuit het kleinste en eenvoudigste dier richting het grootste (moeten)zijn
geëvolueerd.
Dat is een stroman uiteraard ;
Want :
Heb je ooit al een “evolutionist” horen zeggen dat het leven begon bij de hedendaagse veldmuis, die zich vervolgens ontwikkelde tot een schaap, en zo verder met paard, neushoorn, olifant?
Nee, de evolutietheorie zegt dat die dieren een gemeenschappelijke voorouder hadden,
maar zo zijn de verschillende soorten schoenen niet onstaan :want schoeisels planten zich niet voort
Ze werden wel( door mensen ) afgeleid van, ontwikkeld uit de oerschoen, een soort pantoffel gedragen door een jager-verzamelaar ergens 5000 jaar geleden.( die je als de voorvader kan beschouwen , maar het is eerder een prototype)
___________________________________________________________________________________
Oerschoenen zijn ondertussen al ontdekt ;
Bijvoorbeeld zijn de schoenen van ijsman Ötzi bekend
en onlangs werden nog de oudste lederen schoenen ontdekt
Wetenschappers hebben een lederen schoen van 5.500 jaar oud ontdekt in een grot in Armenië. Het schoeisel in maat 37 stamt uit het jaar 3.500 voor Christus, en is dus een paar eeuwen ouder dan de schoenen van de gletsjermummie die in 1991 in de Oostenrijkse Alpen gevonden werd. Dat schrijft onderzoeker Ron Pinhasi van de universiteit van het Ierse Cork in een artikel voor het tijdschrift PLoS One.“We weten niet of de schoen van een vrouw of een man was”, zegt Pinhasi. De schoen lag onder een dikke laag schaapsmest en werd dankzij de koelte en de droogte in de grot in perfecte staat bewaard. (dpa/sam)
10 06 2010
______________________________________________________________________________
De oerschoen ( wat die ook mocht geweest zijn )”evalueerde “( sic , maar toch veelbetekenend ; immers , creationisten schrijven van elkaar af ; inclusief de taalfouten en de fouten die onstaan uit onbegrip ) vervolgens in een wat verbeterd geavanceerder model …enzovoort
( Noot : er werden vanuit de materieële cultuur- ervaring, verbeteringen aangebracht ), bv. een romeinse sandaal, en zo verder t/m 18e eeuwse spijkerschoenen, laarzen met eendevet van rond 1910, en de hedendaagse gympies…
Tot zover de evolutie van de schoen…
( Tsjok –> als “advokaat van de duivel ” en paraodieerend )
—>Ah neen hé , makker die schoenen evolueren niet die zijn ontworpen door een intelligente kloefkapper

Ontworpen door een intelligente schoenmaker ?
De schoenen dus wel , maar organismen ?
( jurre )
Nou, dat zie ik meer als het in elkaar flansen van een organisme door genen.

De schoen in het geheel heeft een lange ontwikkeling doorgemaakt, immers de allereerste schoen was niet meteen een verstelbaar sportmodel met lichtjes in
de zool.
En op dezelfde manier zijn complexe dieren als walvissen en paarden ook niet in één keer geheel volmaakt en compleet ontstaan…

(Noot van tjsok = of ontworpen en ontwikkeld door het blinde proces van de evolutie )
“De “boem ” en het is er ” theorie :
____ plotsklaps en volmaakt wonderbaarlijk”scheppen”/onstaan van een soort : is nog steeds de rigeur in sprookjes
Louis Pasteur ( de veel aangehaalde en door fundies ge-anexeerde “creationist “) heeft dit destijds al effektief ontkracht door zijn werk ( niet door zijn “uitspraken” of de interpretaties daarvan ) …
Net zoals andere wetenschappers is Pasteur geen “zalig verklaarde ” en of een ” heilige ” sint : —> Personencultus is van geen tel :
Het geleverde onderzoek-werk uiteraard wel,—> omdat dat reproduceerbaar/kontroleerbaar en vaststelbaar is in de praktijk, en door iedereen die dat wenst te doen kan worden overgedaan …
Referentie
de discussiesamenvatting is oorspronkelijk afkomstig van het RC forum evolutie en schepping ( die is echter niet meer on line beschikbaar maar de uitgangsdocumenten ( van creabel ? en de stukjes van Jetro Wils(op pandora be . ) zelf duikt af en toe nog wel eens op , op het internet )
(1)
Dit stukje uit het internetverleden (uit discussiegroepen van het laatste decennium) is in zoverre interessant dat het nog steeds goede aanknopingspunten naar info biedt(vooral in de antwoorden ) met het hier besproken onderwerp systematiek

synthetische biologie

KUNSTMATIG LEVEN KOMT ERAAN  
20 augustus 2007
Een groep wetenschappers verwacht dat er binnenkort kunstmatig leven gecreëerd kan worden.
Wetenschappers van over de hele wereld zijn al tijden bezig om (vanuit materiaal in het labo , )” from scratch “ leven te creëren.

De verwachting is dat dit over maximaal tien jaar gaat lukken.

Voor het creëren van zogenaamd ‘synthetisch leven’ zijn volgens Bedau drie zaken van belang.

Ten eerste moet er een container of membraam komen dat de slechte cellen uitsluit en goede cellen vermenigvuldigt.

Daarnaast moet er een genetisch systeem komen dat de taken van de cellen controleert en in kan spelen op veranderingen in de omgeving.

Tot slot is van groot belang dat er een stofwisselingsproces op gang wordt gebracht. Ruwe materialen moeten in dit systeem omgezet worden in energie.

Goede hoop
Volgens een leiders van het onderzoek naar kunstmatig leven, Jack Szostak, moet er binnen een half jaar bewijs zijn dat het maken van een membraam dat goede cellen opslaat en slechte weert, te verwezenlijken is.

Ook het creëren van een systeem dat de taken van cellen coördineert, moet volgens de geleerde te doen zijn.

Zijn idee is dat het membraam een soort Darwin-achtige functie krijgt.

In het membraam moeten de cellen de wetten van de evolutie volgen. Szostak:
“We zijn niet slim genoeg om dit soort dingen te ontwerpen, we laten de evolutie zijn werk doen.”

Levensvatbaar
De biologische chemicus Steve Benner, van Foundation for Applied Molecular Evolution is wat cynisch over de levensvatbaarheid van kunstmatige leven.
“Als dit leven is gemaakt, zal het zo zwak zijn, dat er in het laboratorium een gigantische inspanning moet worden geleverd om het maar een uur in leven te houden.”
Lanier

….Ook al zou het leven in eerste instantie een uur leven, dat is m.i. niet van belang. Het gaat erom dat het mogelijk is om “ from scratch ” leven te creëren.

Als dit is gelukt, dan kan men gaan kijken hoe het leven gerekt kan worden, dat is een puur technische aangelegenheid.
Wie weet hoeveel pogingen er zijn geweest op Aarde voordat uiteindelijk het leven een serieuze kans kreeg en het zich ontwikkelde?
Hoeveel tijd is er verstreken?
Dat zullen we wellicht nooit te weten komen.
Hoelang brandde de eerste gloeilamp?
De platinumdraad van Davy’s verbrandde onmiddelijk, de gloeilamp van G철bels brandde al 400 uur.
Wie weet hoe de situatie over 100 jaar is wat kunstmatig leven betreft

Wanneer er eenmaal kunstmatig leven zal zijn nagebouwd (of “de novo”uitgevonden )”from scratch ” in een laboratorium , zullen we het vervolgens beter weten onder controle te krijgen en zien we wel hoe het zich ontwikkeld (en zullen we dat proces ook begrijpen) ….Een hoop mensen zal er niet gelukkig mee zijn.

Proeven aan de geknutselde mens ?

Ben van Raay http://www.volkskrant.nl/archief_gratis/article1129834.ece/Proeven_aan_de_geknutselde_mens?service=Print

” ….Halverwege de 20ste eeuw beleefde de heilige graal van leven maken in het lab een bescheiden opleving in onverdacht wetenschappelijke gedaante.
In 1953 toonden de Amerikaanse biochemici Stanley Miller en Harold Urey in Chicago in een klassiek geworden experiment aan dat je onder bepaalde extreme omstandigheden uit anorganische verbindingen relatief complexe moleculen als aminozuren kunt laten ontstaan, de bouwstenen van eiwitten en daarmee van het leven zelf.

Bij een nabootsing van de atmosferische condities op de vroege aarde stopten ze methaan, ammoniak, water en waterstof in een vat, verwarmden het en joegen er stroomstoten doorheen, als imitatieblikseminslagen.
Na een week sudderen bleek een deel van de koolstof omgezet in organische verbindingen, waaronder dertien voor cellen cruciale aminozuren, lipiden en eenvoudige suikers.

Miller en Urey leken sterke aanwijzingen te hebben geleverd voor de theorie dat het leven op de vroege aarde uit een primordiale oersoep (Darwin’s ‘warm little pond’) moest zijn ontstaan.
‘Ze maakten aminozuren, geen eiwitten. En dan heb je het nog alleen maar over de bouwstenen van het leven, niet over het leven zelf’, zegt biochemicus Poolman.

De complexiteit van ‘leven’ is dermate groot, dat er vanaf de bouwstenen nog een erg lange weg te gaan is, maar deelprocessen kunnen in het laboratorium al wel (na)gebouwd worden.
Bovendien is inmiddels ook duidelijk dat de oeratmosfeer toch een andere samenstelling had dan Miller en Urey dachten.
Hun experiment is dan ook gotendeels achterhaald.

Vrij recente herzieningen van de proeven van Miller /Urey ___op vooral de ontdekking van ( vrij onverwacht gevonden en opnieuw geanalyseerde ) bewaarde materiale resultaten van die proeven ___ en het werk van Jerry Bada ( met nieuwe imitaties van hypothetische atmosferen) , hebben echter onthuld dat er heel wat meer was gevormd dan de door Urey en Miller gepubliceerde essentieele bouwstenen …

Opmerkelijk genoeg was 1953 ook het jaar dat James Watson en Francis Crick in Cambridge de dubbele helix ontdekten, de structuur van het dna, wat de stoot gaf tot de moderne moleculaire genetica en de gentechnologie.

Ineens bleek de heilige graal ergens anders te moeten worden gezocht. (?)
Waarom zou je nog leven willen maken als je alleen maar de code van het leven hoefde te doorgronden om het te kunnen manipuleren?
Een lange reeks genetische gemanipuleerde organismen was het resultaat.

Synthetische biologie
Een nieuw vakgebied op het kruisvlak van biochemie, natuurkunde en moleculaire genetica, dat zich onder meer bezighoudt met
– het herprogrammeren van cellen:
– het ombouwen van bacteriën en gistcellen tot medicijnfabriekjes,
– en het nabouwen en manipuleren van biologische structuren, zoals celwanden en zelfs complete genomen.

De Amerikaanse biochemicus Jack Szostak is erin geslaagd uit simpele vetzuren (lipiden) vetblaasjes te maken, een soort primitief membraan, die kunnen groeien en zich vervolgens kunnen splitsen.
Een belangrijke doorbraak, want om een levende cel te maken heb je niet alleen complexe moleculen nodig van de types die Miller en Urey uit hun oersoep haalden, maar ook een huidje waarbinnen die moleculen met elkaar kunnen reageren.

Bij zulke kunstmatige membranen bouwen onderzoekers als Poolman nu eiwitten in die daar een soort poriën vormen waardoor stofjes gecontroleerd naar binnen en naar buiten kunnen.
‘We kunnen al een kunstmatige cel maken met ribosomen (eiwitsynthesefabriekjes) die we zo kunnen aanzetten tot meer activiteit’,
zegt Poolman.
‘Uiteindelijk willen we cel-achtige medicijnafgiftesystemen maken.’

Een andere benadering is om bacteriën met een extreme vorm van genetische manipulatie, een soort recombinant DNA 2.0, tot nieuwe dingen aan te zetten.
Zo heeft de Amerikaanse onderzoeker Jay Kiesling bestaande bacteriën door het inbouwen van een stel genen zover gekregen dat ze artemisinezuur produceren, een voorloper van een antimalariamiddel,dat nu moeizaam uit planten wordt geïsoleerd. De Delftse onderzoeker Jack Pronk heeft gistcellen weten te verleiden tot het afbreken van plantenresten tot de biobrandstof ethanol.

Meest verregaande scenario in de synthetische biologie is het maken van nieuw leven.
Bottom-up, door uit biomoleculen een levend systeem te maken
(‘We weten niet of we het zouden kunnen en of we het zouden moeten willen’, zegt Poolman).
En top-down, door een levende cel te nemen, het dna eruit te halen en er een zelf ontworpen en chemisch gesynthetiseerd genoom in te zetten
(‘Genoomtransplantatie, zou je kunnen zeggen’).
Mogelijk geworden doordat synthetisch dna nu in vrijwel elke gewenste sequentie verkrijgbaar is, voor 20 dollarcent per base.

Dit is wat de Amerikaanse genomics-pionier Craig Venter, een van de eerste mensen van wie het complete dna is ontrafeld, probeert.
In 2007 transplanteerde hij het genoom van de ene bacterie in een andere.
Dit jaar(2008) bouwde hij het complete genoom na van de bacterie Mycoplasma genitalium, het eerste synthetische genoom.

Binnenkort hoopt hij het eigen genoom in een levende bacterie te vervangen door het synthetische genoom en het aan de praat te krijgen.
Als dit experiment slaagt, zal het op termijn mogelijk worden grootschalige verbouwingen van cellen te realiseren op basis van nieuw ontworpen synthetisch genomen.

Het is duidelijk: de synthetische biologie is hip en veelbelovend.
De ontwikkelingen gaan razendsnel, en alom droomt men van mooie toepassingen, zoals bacteriën en gistcellen als biologische fabriekjes voor de productie van medicijnen, biobrandstoffen of kunststoffen.


Bert Poolman droomt van slimme liposoomsystemen die als duikbootjes autonoom door de aderen bewegen om medicijnen op de juiste plek af te geven.

Met die heilige graal van leven maken heeft dat niets te maken, erkent Poolman.
Hoe kan het ook: we weten niet eens precies hoe het leven is ontstaan.
‘We kunnen evolutionaire processen nabootsen in het lab, maar we weten niet of dat de werkelijkheid is.’
En het maken van leven – complexe, zelf replicerende biologische systemen zoals cellen of organismen – is nog ver weg.
Als het ooit zover komt.’

De vraag is of dat ertoe doet.
Wat is een nieuwe levensvorm?
Of je nu een nieuwe cel bouwt uit biomoleculen, of dat je een bestaande cel een nieuw programma geeft via zijn dna: wat je leven noemt, is uiteindelijk een kwestie van definitie.

Doe-het-zelf-virus
In 2005 melde “nature ” een doorbraak(1a) in de ‘synthetische biologie'(1b)
…Die maakte het makkelijker om DNA op de goede volgorde te leggen, en zo een virus in elkaar te knutselen.
De techniek, moet het aaneenschakelen van DNA sneller en vooral goedkoper maken.
Synthetische biologen proberen om bestaande organismen te herscheppen uit losse onderdelen, of om geheel nieuwe organismen te ontwerpen.
Het aaneenrijgen van DNA is een essentieel onderdeel van het werk.
De vrees bestaat dat bioterroristen van de nieuwe kennis gebruik zullen maken, om zelf een gevaarlijk virus in elkaar te sleutelen.
Een van de betrokken onderzoekers, George Church, waarschuwde in 2004 dat misbruik van synthetische biologie een even grote dreiging is als
atoomwapens.(2)
Polio virus

The polio virus The polio virus: Now made by man

http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/2122619.stm

http://www.sciencenews.org/articles/20020713/fob8.asp

Synthetic Life

Biologists are crafting libraries of interchangeable DNA parts and assembling them inside microbes to create programmable, living machines

By W. Wayt Gibbs

http://www.sciam.com/article.cfm?articleID=0009FCA4-1A8F-1085-94F483414B7F0000

http://online.sfsu.edu/~rone/GEessays/SyntheticLife.htm

http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/2499119.stm

documenten —>

Copyright 2002 by the American Association for the Advancement of Science /Volume 297(5583) 9 August 2002 pp 1016-1018

Chemical Synthesis of Poliovirus cDNA: Generation of Infectious Virus in the Absence of Natural Template (Research: Reports) Cello, Jeronimo; Paul, Aniko V.; Wimmer, Eckard*

Virus uit het “niets”

Polio kunstmatig gemaakt

http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/7662628/

Sluit dit venster

Een poliopatiëntje dat in 1997 werd besmet (foto WHO).
Sluit dit venster
Het natuurlijke poliovirus

Voor het eerst in de geschiedenis hebben onderzoekers uit dode chemische stoffen een werkend virus gemaakt. Het kunstmatige poliovirus doodde muizen in een experiment, en is amper te onderscheiden van zijn natuurlijke evenknie. In theorie, waarschuwen de onderzoekers, zouden bioterroristen nu ook ziekteverwekkers als de pokken kunstmatig kunnen produceren.

Nee, dat hij leven uit het niets heeft geschapen, wil Eckard Wimmer niet stellen: biologen beschouwen virussen niet als levende wezens.

“Wij hebben een chemische stof gemaakt die een levenscyclus heeft. Dat wil zeggen, ingebracht in een levende cel gaat die stof zich enigszins gedragen als iets levends. Het is een ziekteverwekker, gemodelleerd naar het poliovirus, die dezelfde symptomen veroorzaakt als een besmetting met een natuurlijk poliovirus.”

Desondanks zal het in de wandeling gaan heten dat het mogelijk is om uit het niets een virus te scheppen, en dat dat kan met middelen die elk biologisch laboratorium tot zijn beschikking heeft.

Want Wimmer en zijn collega’s, verbonden aan de Staatsuniversiteit van New York in Stony Brook, gebruikten technieken die al langer bestaan, en een kaart van het erfelijk materiaal van het poliovirus – die openbaar op het internet staat – vormde hun bouwplan. Zulke kaarten bestaan ook van bijvoorbeeld het aidsvirus, het Ebolavirus en het pokkenvirus, zodat bij sommigen de vrees bestaat dat terroristen die nu ook vanuit het niets kunnen produceren.

“In theorie is dat mogelijk,” zegt Wimmer. Maar volgens hem zullen terroristen daar wel een flinke kluif aan hebben. Zijn groep besloot met polio te werken, omdat dat virus een relatief klein genoom heeft.

Pokken, een ziekte met een hoog sterftecijfer en voor kwaadwillenden een begerenswaardig virus, is bijna 25 keer zo groot. De kans dat er bij de kunstmatige productie daarvan iets fout gaat – zodat het niet gevaarlijk blijkt – acht Wimmer erg groot.

Het recept voor het kunstmatige poliovirus (dat kinderverlamming veroorzaakt) verscheen gisteren op de internetpagina’s van het tijdschrift Science. Het duurde drie jaar om het erfelijk materiaal in elkaar te zetten. Dat mengden de onderzoekers vervolgens met een soort soep, ‘celsap’ gemaakt van menselijke cellen. Het kunstmatige erfelijk materiaal produceerde daarop eiwitten, en gebruikte die om tot een volledig virus uit te groeien.

De kunstmatige virussen lijken sterk op hun natuurlijke evenknie챘n. Toegediend aan menselijke cellen in een reageerbuis, bleken ze in staat zich te vermenigvuldigen.

Bovendien werden ze onschadelijk gemaakt door dezelfde antilichamen die gevaccineerde mensen aanmaken. Om te testen hoe besmettelijk de kunstmatige virussen zijn, injecteerden Wimmer en de zijnen ze in muizen. Na een week vertoonden die de eerste verlammingsverschijnselen. Het enige verschil met een natuurlijk poliovirus lijkt zijn dodende kracht: om de muizen om het leven te brengen, waren 1000 tot 10.000 keer zoveel kunstmatige virussen nodig als bij muizen die werden gedood door een besmetting met natuurlijke virussen.

Hun bevindingen, zo schrijven de onderzoekers, zijn

‘een belangrijke factor in de overwegingen om de inentingscampagnes tegen polio te staken’.

Vorige maand verklaarde de Wereldgezondheidsorganisatie van de Verenigde Naties Europa poliovrij, en het plan is om de vaccinaties wereldwijd van het programma te schrappen, als kinderverlamming in de rest van de wereld ook verdwenen is.

“Bioterrorisme kan alleen bedreigend zijn als de massavaccinaties worden gestopt,” stelt Wimmer.

De resultaten zullen naar verwachting ook van invloed zijn op de plannen voor de laatste pokkenvirussen op aarde. Opgeslagen in Amerika en Rusland hebben die al enkele keren op de nominatie gestaan om te worden vernietigd, maar dat werd steeds weer uitgesteld.

Nu het in theorie mogelijk is om kunstmatige pokkenvirussen te maken zonder de Amerikaanse of Russische natuurlijke voorraad aan te spreken, wordt die voorraad wellicht van levensbelang: om een vaccin tegen de ziekte te kunnen maken, zijn echte virussen nodig.

Marc Koenen

J. Cello et. al.: Chemical Synthesis of Poliovirus cDNA: Generation of Infectious Virus in the Absence of Natural Template. In: Science, online publicatie nr. 10.1126/Science.1072266 (11 juli 2002)

Levensvormen op bestelling

Door: Marcel van Hulspas
Gepubliceerd: maandag 20 augustus 2007

Aanhangers van synthetische biologie willen de wereld verbeteren en beginnen bij het leven zelf.
Ze maken levensvormen toegesneden op bepaalde taken.
Waarom wachten op de evolutie?
‘We staan voor geweldige problemen op het gebied van klimaatverandering, energie, gezondheid en watervoorziening. Synthetische biologie biedt oplossingen voor deze problemen.’
Aldus zeventien toponderzoekers in de slotverklaring van het Kavli Futures Symposium, een bijeenkomst die vorige juli plaatsvond in Ilulissat, Groenland.
Synthetische biologie, het doelbewust maken van nieuwe biologische componenten en systemen en het veranderen van bestaande levensvormen, kan wellicht
bacteri챘n leveren die uiterst effici챘nt waterstofgas produceren, of broeikasgassen absorberen, of licht omzetten in elektrische stroom.
De mogelijkheden zijn ‘werkelijk heel bijzonder’ schrijven de onderzoekers.
Maar dan moeten we er nu wel fors op inzetten.
‘Het was de concrete uitkomst van vele discussies’,
vertelt Cees Dekker, de Delftse hoogleraar moleculaire biofysica die de bijeenkomst organiseerde, samen met Paul McEuen van de Cornell Universiteit.
‘Ruim twee dagen brainstormen over de toekomst van het onderzoeksveld waar nanotechnologie en biologie elkaar tegenkomen. Dan kom je vanzelf bij de synthetische biologie.’
Synthetische biologie is een verzamelnaam voor een breed spectrum aan stuk voor stuk revolutionaire en veelbelovende onderzoekslijnen.
E챕n daarvan is de ontwikkeling van synthetisch DNA: het in het laboratorium maken van genetisch materiaal dat vervolgens in bacteri챘n wordt aangebracht
om daar ‘op bestelling’ bepaalde eiwitten te fabriceren.
Deze aanpak wordt in de biotechnologie al op grote schaal gebruikt.
Een stap verder is het idee van Tom Knight en Drew Endy, beiden van het Massachusetts Institute of Technology: Bio Bricks. (1a)
Dat zijn stukken DNA met een bepaalde functie die als legosteentjes aan elkaar geklikt kunnen worden en als functionele pakketjes kunnen worden ingebouwd
in een levende cel.
Dekker:
Bio Bricks is een nieuwe kijk op biologie, veel meer een ingenieursbenadering. Ik verwacht daar grote doorbraken van.’
En dan is er bijvoorbeeld Craig Venter, de man achter het Human Genome Project.
In zijn Venter Institute werkt men momenteel aan het maken van een minimal genome: het simpelste pakket genetisch materiaal waarmee een bacterie kan
overleven.
Dekker noemt dat onderzoek ‘zeer interessant’.
Ook voor het onderzoek naar het ontstaan van leven.
Maar je kunt het minimal genome wellicht ook gebruiken als een ‘chassis’ waar je Bio Bricks bij doet om de cel een bepaalde functie te geven.’
U bent hoogleraar bij het Kavli Instituut voor Nanowetenschap in Delft.
Wie is die Kavli?
‘De Kavli Foundation is een organisatie opgericht door de Noorse natuurkundige en zakenman Fred Kavli, die zijn vermogen wil inzetten om fundamentele wetenschap te steunen in drie gebieden: kosmologie, hersenwetenschap, en nanowetenschap.
Hij heeft enkele instituten in de wereld geselecteerd om te steunen.
Daarnaast is er vanaf 2008 een Kavli-prijs die tweejaarlijks wordt uitgereikt.’
In de Ilulissat-Verklaring worden mondiale problemen genoemd waarbij de synthetische biologie een oplossing zou kunnen bieden.
‘Inderdaad. Neem de productie van schone energie.
We zouden cellen kunnen maken die waterstofgas produceren, of butaan, of welke brandstof dan ook.
We zouden cellen kunnen maken die zonne-energie direct omzetten in een spanningsverschil over het celmembraan.
Dat gebeurt al bij cellen die fotosynthese toepassen, dus zonne-energie gebruiken voor de productie van suikers.
Die processen kun je aanpassen om biologische zonnecellen te maken.
Een ander voorbeeld is de productie van medicijnen.
Een mooi voorbeeld is het werk van Jay Keasling van de Universiteit van Californi챘, Berkeley.
Het malariamedicijn artemisinine wordt nu geproduceerd uit een wortel van een plant. Dat is erg duur. Keasling zet genen uit diverse organismen op een rij en hoopt grote hoeveelheden van dat medicijn te kunnen maken voor een schijntje.
Of neem het broeikasffect.
We kunnen cellen ontwikkelen die CO2 opslaan in een product dat we kunnen verwerken.’
Klinkt allemaal erg futuristisch.
‘We hebben geprobeerd realistische mogelijkheden te bespreken.
In Ilulissat zaten geen twintig futuristen maar twintig wetenschappers die ver vooruit keken in het vakgebied.’
Is Craig Venters voorstel, het maken van een ‘minimale’ levensvorm een veelbelovende onderzoeksrichting of alleen maar een pr-stunt?
‘Werkelijk van onderaf te werk gaan, dus nieuwe DNA-achtige componenten verzinnen en maken, en daaruit een nieuwe vorm van (niet bestaand) leven cre챘ren is een vrijwel onmogelijke opgave.
Wat waarschijnlijk wel zal kunnen, is de minimale set van normale biologische componenten maken en deze samenvoegen tot iets dat weer functioneert als een levende cel.
Dat zie ik wel als een zinvolle en veelbelovende onderzoeksrichting.’
Wat gebeurt er in Delft op dit terrein?
‘In het Kluyverlab voor biotechnologie gebeurt al veel engineering van cellen, waarbij deze worden ingezet voor bijvoorbeeld afvalwaterzuivering.
In het Kavli Instituut werken we aan zogenoemde biomotors. Dat is een combinatie van nanotechnologie en biologie.
In elke levende cel zitten microscopisch kleine buisjes, en daarlangs verplaatsen zich zogenoemde transporteiwitten.
Die kunnen andere moleculen als het ware op hun rug meenemen en door de cel transporteren.
Wij gebruiken die eiwitten precies andersom. We etsen nanogroefjes in een plaatje en leggen de transporteiwitten daarin vast, op hun rug.
Ze kunnen niet meer lopen, maar door middel van hun moleculaire voetjes kunnen ze wel moleculen aan elkaar doorgeven en zo transporteren.
Die moleculen kun je sturen, bijvoorbeeld door middel van elektrische velden.
We gebruiken de biomotors nu om materiaal op een chip te sorteren.
En we zijn bezig chips te maken met daarop microkamertjes, waarin bacteri챘n kunnen worden ondergebracht.
Door de omstandigheden waarin ze leven te manipuleren, kunnen we selecteren op een bepaalde eigenschap en ze in een bepaalde richting laten evolueren.
Dat laatste onderzoek is gebaseerd op het prachtige werk van Juan Keymer en Robert Austin in Princeton.
Zij hebben E. coli-bacteri챘n opgesloten in 85 microscopisch kleine kamertjes, en spelen met de levensomstandigheden in die kamertjes.
Daardoor kunnen ze evolutionaire processen in het heel klein nabootsen.
Wij gaan dat doen op een chip, waardoor de mogelijkheden om evolutie te bestuderen, en te sturen, vele malen groter worden.’
‘Dit zijn zo maar wat voorbeelden. Ik wil in de toekomst rond biologie/nanotechnologie/synthetische biologie een grote, nieuwe activiteit starten in
Delft. Wat dat gaat worden, zeg ik nog niet.’
Nieuwe levensvormen met ongekende mogelijkheden. Zijn er geen ongekende risico’s aan verborgen?
In de Ilulissat-verklaring waarschuwen we voor mogelijke risico’s.
Zoals met elke krachtige technologie, komen ook nu de beloften tegelijk met risico’s. Die risico’s zijn reëel en we moeten maatregelen treffen tegen misbruik.
Maar de potentieele opbrengsten zijn ook werkelijk veelbelovend.
Ik denk dat de risico’s vergelijkbaar zijn met die van biotechnologie. En dat is een technologie waar we al tientallen jaar ervaring mee hebben,
zonder dat er grote problemen zijn geweest.’
(*1a)
Het gaat om ” Bio Bricks.”
Het ontwerpen van een organisme is een belangrijk kenmerk van Synthetic Biology.
Het ontwerpen van functionele organismen impliceert dat het organisme de gewenste functie uit kan voeren door middel van interactie tussen de verschillende onderdelen van het ontwerp.
De onderlinge interactie van de onderdelen dient dus in grote mate voorspelbaar te zijn.
Hiertoe is standaardisatie een belangrijk hulpmiddel en er wordt dan ook gekeken naar de wijze waarop elektronische schakelingen worden ontworpen.
Bij het ontwerp van elektronische schakelingen wordt immers gewerkt met gestandaardiseerde logische operators, zoals bijvoorbeeld AND en OR-poorten,
en gestandaardiseerde ‘off the shelf’ onderdelen / modules zoals weerstanden en condensatoren.
BioBrick
Drew Endy en Thomas Knight, beide werkzaam bij MIT, hebben deze toolkit vertaald naar de wereld van de biologie.
Ze zijn bezig om een bibliotheek aan te leggen van wat zij ‘BioBricks’ noemen
  • BioBricksThe TTL data book specifies how transitors work in the electrical world. Our goal is to write the BioBricks data book to specify how biological components should work. We will create standard parts to be used as building blocks and work on the specification for how those parts behave. In addition, we want to standardize the assembly process to make it easy to connect parts in a modular manner. 
Elk ‘BioBrick’ die  in de lijsten  voorkomt, heeft een specifieke functie en bevat de DNA-code voor  specifieke functies: promotors en terminators   om de transcriptie van het DNA te starten respectievelijk te stoppen,
‘antisense’ RNA om genexpressie te blokkeren, ribosomen-bindende sites die ervoor zorgen dat cellen in staat zijn om de codes van messenger-RNA te lezen en die   de bijbehorende eiwitten kunnen maken etc.
Bijkomend voordeel voor de ontwerper van genetische netwerken is abstractie: de functie van de BioBricks is immers bekend.
Kennis van de onderliggende biochemie is voor het ontwerpen van functionele cellen niet meer nodig.
Hoewel het onderzoek nog uiterst conceptueel en fundamenteel is, hebben onderzoeksgroepen van Princeton (Weiss) en MIT (Endy) inmiddels met behulp van genetische netwerken in cellen logische schakelingen ontworpen op basis van genetische aan-uit schakelaars, invertors en AND en NOT poorten.De verschillende benodigde onderdelen staan beschreven in de BioBrick-onderdelenlijst.
(*1b)
Voor synthetische biologie zijn er uiteenlopende definities te geven, maar de technologisch getinte definitie lijkt ( voorlopig ) het meest geschikt:
….Synthetische biologie is een uitbreiding van het veld biotechnology met het doel om (kunstmatige) biologische systemen te ontwerpen en te bouwen  welke gebruikt kunnen worden bij bijvoorbeeld het bewerken van chemische stoffen, het produceren van voedsel en het verbeteren van mileu en gezondheid…
Biotechnologische bedrijven zijn al op weg om enzymen die niet in de natuur voorkomen, te creëren.
Deze nieuwe kennis en technieken heeft te maken met het bedrijfsleven, de wetenschap en het maatschappelijk veld die moeten weten wat de mogelijke  toekomstige ontwikkelingen zijn en de maatschappelijke gevolgen.
Meer informatie over dit nieuwe gebied van wetenschap is te vinden op de site
Synthetic Biology.
http://syntheticbiology.org/
In Nederland heeft de COGEM (COmissie GEnetische Modificatie) in 2006 een signalering op dit terrein uitgebracht.
http://www.cogem.net/ContentFiles/CGM060228-03.pdf
Synthetische Biologie (2004 )
is een bij uitstek multidisciplinair gebied binnen de wetenschap.
Biologen zijn geïnteresseerd, omdat het hen een nieuwe mogelijkheid biedt om de levende wereld om ons heen te beschouwen, te analyseren en  uiteindelijk te begrijpen.
Fysici en chemici zijn geïnteresseerd in de nieuwe benadering omdat zij het gedrag van moleculen en de processen die zich binnen de cel afspelen willen analyseren.
Technici zijn betrokken bij het veld omdat de technologie hen de mogelijkheid geeft biologische processen te beheersen en op basis daarvan nieuwe systemen te bouwen.
Synthetische biologie(2005)
is een nieuw veld binnen de genetische modificatie waarvan de verwachtingen hoog gespannen zijn.
Synthetische organismen die in de bloedbaan monitoren op aanwezigheid van pathogenen en deze vervolgens te lijf gaan.
Kunstmatige bacteriën die landmijnen ontmantelen of die schone energie produceren uit zonlicht en water.
Het zijn slechts enkele voorbeelden die in de literatuur genoemd worden als mogelijke toepassingen.
(*2)
Moeten we ons echt zorgen maken?
Het Rathenau Instituut waarschuwt( september 2007 in Nederland ) dat synthetische biologen nieuwe levensvormen aan het creëren zijn .
Het adviseert de regering(en) om op korte termijn onderzoek te starten naar de veiligheidsrisico’s.
Ook Terrorismebestrijding wordt gemaand om aandacht te schenken aan de mogelijkheden van bioterrorisme met kunstmatige organismen.
Daarnaast vindt het Rathenau Instituut dat EZ en OCW moeten onderzoeken of bij publiek gefinancierd gentechnologisch onderzoek een open source-benadering kan worden gehanteerd, zodat iedereen kan meeprofiteren van de resultaten.
En er is een ethische discussie nodig over de vraag of het überhaupt wel wenselijk is dat iemand octrooi op( vormen van )  leven krijgt.

Verdiende kritiek in de “Guardian” :

“synthesis van leven “??? Artificieel leven ???
Is het cytoplasme dan misschien alleen maar een soort blubber ?
Er kan dus een minimaal chromosoom worden gesynthetiseerd ( althans een gedeelte ervan )
Gaaf . Maar dat is toch niet het equivalent van het synthetiseren van een organisme .
De Cytoplasme synthese is toch nog een moeilijke taak die nog te wachten staat
waaruit volgende passus ;

” …. The DNA sequence is based on the bacterium Mycoplasma genitalium which the team pared down to the bare essentials needed to support life, removing a fifth of its genetic make-up.

The wholly synthetically reconstructed chromosome, which the team have christened Mycoplasma laboratorium, has been watermarked with inks for easy recognition.

It is then transplanted into a living bacterial cell and in the final stage of the process it is expected to take control of the cell and in effect become a new life form.

The team of scientists has already successfully transplanted the genome of one type of bacterium into the cell of another, effectively changing the cell’s species.

Mr Venter said he was “100% confident” the same technique would work for the artificially created chromosome.

The new life form will depend for its ability to replicate itself and metabolise on the molecular machinery of the cell into which it has been injected, and in that sense it will not be a wholly synthetic life form.

However, its DNA will be artificial, and it is the DNA that controls the cell and is credited with being the building block of life.


http://gizmodo.com/gadgets/genetics/craig-venter-claims-artificial-life-has-been-created-307958.php

The man-made organism, dubbed Mycoplasma laboratorium, still relied upon the intracellular machinery already present to carry out tasks such as replication and metabolism, and in this respect the entity is not an entirely new life form.

Though the potential may be phenomenal, at the moment all there is to go on is a scientist’s word, and in science facts are the only language of proof.

We will be waiting for an official announcement .

Mycoplasma genitalium ( < engelse wikipedia )

Mycoplasma genitalium is een bacteriesoort. De soort behoort tot de Mycoplasmabacteri챘n, en is anno 2002 voor zover bekend het organisme met het kleinste genoom.Het leeft als een parasiet in zoogdieren, en krijgt daarom veel stoffen al kant-en-klaar aangeleverd. Het heeft dan ook maar 477 genen, gecodeerd op de 580.070 nucleotideparen in het genoom, wat ongeveer overeenkomt met 145.000 bytes aan informatie.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Mycoplasma_genitalium


AstroVersum – Wetenschapper ontwikkelt ‘superbacterie’. (

…..Verschillende wetenschappers stellen vraagtekens bij de ontwikkeling van kunstmatige levensvormen en zal er volgens hen een heftige discussie ontstaan over het wel of niet toestaan van dit soort praktijken.

Pat Mooney, directeur van de Canadese organisatie ETC Group, verklaarde tegenover The Guardian

“dat Venter een manier heeft ontdekt om welk organisme dan ook te ontwikkelen.”

Mooney zei dat er met behulp van de pas ontwikkelde bacterie medicijnen tegen bijvoorbeeld kanker gemaakt kunnen worden en tevens zouden er sneller biologische wapens ontwikkeld kunnen worden.

De chromosoon die Venter en zijn team hebben ontwikkeld staat bekend onder de naam Mycoplasma laboratorium en zal tijdens de laatste stap in het proces een levende cel kunnen overnemen, waardoor er niets meer van overblijft.

Het organisme, die door de ETC Group ‘Synthia’ wordt genoemd, wordt ‘bestuurd’ door een chromosoom met 381 genen, een aantal dat noodzakelijk is om het leven van de bacteri챘n te ondersteunen, zodat ze kunnen eten en reproduceren. De nieuwe bacteri챘n zullen daarom grotendeels kunstmatig zijn, hoewel niet volledig, want de ‘superbacterie‘ bestaat voor een klein deel ook uit reeds bestaande organismen.

Bron: Physorg

Is het gevaarlijk wat Venter en co doen ?

“Nieuwe “soorten bacteri챘n onstaan voortdurend als deel van het natuurlijke proces van evolutie.
Bijvoorbeeld, enkele bacteriën van de 800 species aanwezig in de menselijke mond bevatten stukken van gekannibaliseerd menselijke DNA.
http://www.ismb.lon.ac.uk/Hunter_S_Abs.pdf
Die werden daar niet door ” mad scientists ” werkend in geheime overheidslaboratoria , geplaatst .
Wij hebben reeds lang kunstmatig DNA opnieuw gecombineerd en die zijn reeds lang ” in het wild ” gelekt of erop losgelaten : er zijn geen rampen gebeurt __ voor zover ik weet .
http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/R/RecombinantDNA.html
Veel meer schade aan onze maatschappij is al aangericht door natuurlijke mutaties onder retrovirii http://www.hiv.com/ ( en resistent wordende bacterieen ) dan om het even welke andere in het labo ontwikkelbare kiem ….
Wat deze nieuw ontdekte /ontwikkelde techniek doet is niet dat er “nieuw of artificieel ” materiaal in bestaand DNA in een levende cel is gezet , maar wel
dat deze onderzoeken proberen om reeds bestaand materiaal uit de gastcel te verwijderen en vooral te vervangen .
Mycoplasma laboratorium is bijvoorbeeld ook een poging om de minimumset genen te vinden die noodzakelijk is om een bacterie toe te laten te overleven.
Want
De aanpak is er natuurlijk noodzakelijk op gericht om in het organisme ingebrachte( en vervangende ) genen ,die specifieke functies uitoefenen
(b.v. het omzetten van biologisch afval in ethylalcoholbrandstof) aan de praat te krijgen en zonder dat het proces al te vlug uitdooft( afsterft )
Venter is zich zeer bewust van de mogelijk lucratieve toepassingen en dat is dan ook waarom hij zijn procede zo vlug mogelijk patenteerde.
Houd echter in gedachten dat het nieuw gecreeerde “levende” organisme van Venter bacterieel moet zijn.
Er wordt verondersteld dat er geen risico is dat het zich tot iets ontwikkelt dat mensen zal beginnen doden ( = een frankenstein-bacterie ) .
Voorts zal niemand( tot nu toe ) het huidige werk van Venter kunnen gebruiken om een “nieuwe plaag ” tot stand te brengen op een economisch verantwoorde manier . (= Bio-wapens zijn de atoombommen van de armen )
De beste manier om een nieuwe plaag( bijvoorbeeld bruikbaar voor de biologische oorlogsvoering ) tot stand te brengen zou de invoering in
het genoom van een bestaand bacterieel pathogeen ziektekiem zijn van de gedoneerde genetische info die voor een specifieke antibiotische
defensiepomp codeert .

Onderzoek naar en kennis over de ontwikkeling van ( geevolueerde ) bacterieele resistentie zal eigenlijk veel eerder een gevaarlijke, realiseerbare en bruikbare techniek voor de bacterieele biochemische oorlogsvoering, opleveren …
De waarheid is dat de bacteriën die met behulp van het mimalistische mycoplasma gastgenoom door Venter worden gecreeerd , waarschijnlijk
minder gevaarlijk zullen zijn
dan dezen gebouwd op iets dat standaard recombinante methodes gebruikt.
Een minimaal organisme, arm aan redundantie ( = en backups ? ) die in de meeste ( eukaryote ) levensvormen aanwezig is (1) , is slechts één ( mogelijke ) mutatie verwijderd van de volledige celdood.
Er is dus ( nog ) geen( onmiddelijke ) veiligheidskwestie ( of grote bio -hazard ) mee gemoeid .
Zijn er ethische en andere kwesties?
Naast bacteriën, is er het domein van eukaryote organismen .
Deze organismen omvatten katten, paddestoelen, elk bekend meercellig organisme, protozo채, …..
De gemiddelde eukaryote cel is twintig keer zo groot als een bacterie.
Zij hebben miljoenen nucleotiden in hun DNA ipv duizenden , en hun DNA is opgeslagen in een zak in het centrum van de cel in plaats van ronddrijvend
in het protoplasma.
Wat wij over bacteri챘n weten is encyclopedisch naast wat wij over eukaryoten weten.
Om het even over welke ethische kwesties het gaat , over wat betreft eukaryoten is er nog steeds een echte technische /en tehoretische kennis-muur
te nemen ; Het kan niet gaan over zomaar wat extrapoleren en cunclusion- jumping
Als iemand u vertelt dat het creëren van een kunstmatige paddestoel geen probleem zal zijn omdat kunstmatige bacteriën ( binnekorft ) probleemloos
kunnen , vertel hem dan maar dat het om volledig verschillende organismen gaat .
In bacteriën is er sprake van een soep van eenvoudiger chemische reacties.
Een eukaryotie cel is een ingewikkelde machine met verschillende onderdelen,
en
als wij nu al volledig begrepen hoe het genoom van eukaryoten werkt ( wat dus sommigen creationisten wel beweren zeker te weten en te begrijpen
vanuit hun absolute waarheid ) dan hadden we reeds lang een behandeling voor kanker gevonden
(Ik weet echter van geen creationistisch onderzoek dat dit reeds heeft gerealiseerd / overigens help ook “bidden” niet
Link

Countdown to a synthetic lifeform/ 11 July 2007

Noot
(1) er zijn natuurlijk ook wel bacterieen species … waarvan de meeste geen overtollig / redundant DNA (of zogenaamde junk ) bevatten ….

Genoomtransplantatie nieuwe stap voorwaarts in

synthetische biologie

Bart Sattler – 24-7-2007

Inleiding // Wetenschappers van het J. Craig Venter Institute (voorheen TIGR) in Rockville, Maryland, zijn er in juni in geslaagd om een bacterie te voorzien van een compleet ander genoom, 1,08 miljoen base-paren groot, door de transfer van het naakte DNA van een andere bacterie. 

Details : Onderzoek

De onderzoekers hebben het genoom van Mycoplasma mycoides overgezet in Mycoplasma capricolum.

De keuze voor deze twee bacteriën was met name ingegeven doordat deze bacteriën relatief kleine genomen hebben.

En het bacterietype Mycoplasma / ( engelse wiki — >Mycoplasma ) beschikt in tegenstelling tot vele andere bacteriën niet over een harde celwand, die een mogelijke barrière voor de transplantatie had kunnen vormen. Om de transplantatie aan te tonen, hebben de onderzoekers eerst twee genen ingebracht in het genoom van M. mycoides: een gen dat de bacterie resistent maakt tegen antibiotica en een ander gen dat zorgt dat de bacterie blauw kleurt.

Daarna verwijderden de onderzoekers het gemanipuleerde genoom uit M. mycoides. Vervolgens verwijderden zij alle daaraan nog verbonden eiwitten (zgn. naakt DNA) en voegden het toe aan een reageerbuis met M. capricolum. Binnen 4 dagen ontstonden blauwe bacteriekolonies, wat een indicatie is dat M. capricolum het DNA van M. mycoides had opgenomen. Door middel van antibiotica konden de onderzoekers de cellen selecteren die alleen het M. mycoides genoom bevatten. Analyse door middel van 2D-gel-electroforese en sequentie van eiwitten wees uit dat alle tot expressie gebrachte eiwitten afkomstig waren van het M. mycoides genoom. Verder onderzoek wees uit dat de ‘gastheerbacterie’ M. capricolum exact dezelfde genotypische en fenotypische eigenschappen had verkregen als M. mycoides. Endat er ook van het oorspronkelijke genoom van M. capricolum niets meer terug was te vinden, het was volledig vervangen door het genoom van M. mycoides.

Synthetische biologie
Dit onderzoek is belangrijk omdat het aantoont dat het in principe mogelijk is om synthetische genomen te maken, een belangrijke stap in de richting van onze ultieme doelstelling: het creëren van een synthetisch organisme”, aldus Craig Venter, president van het gelijknamige instituut. Het J. Craig Venter instituut is één van de belangrijkste onderzoeksinstituten in de VS die actief zijn op het gebied van synthetische biologie. Genoomtransplantatie wordt gezien als een belangrijke ‘enabling’ techniek voor de ontwikkeling van het veld van synthetische biologie, het doelbewust ‘bottom-up’ ontwerpen van leven. Tot nu toe waren wetenschappers alleen in staat om ‘top-down’ door middel van genetische modificatie (recombinante DNA-technologie) kleine gedeelten van een bestaand genoom aan te passen, bijvoorbeeld door korte DNA-sequenties, individuele genen of zelfs gedeelten van chromosomen in het ‘gastheergenoom’ in te brengen. De belangrijke doorbraak die is geboekt ligt in het feit dat het genoom van de gastheerbacterie volledig vervangen is door het getransplanteerde genoom, zonder dat nog iets van het oorspronkelijke gastheergenoom is terug te vinden. Er heeft geen enkele vorm van recombinatie plaatsgevonden tussen de twee genomen. Hiermee is een volledig zuivere overgang bewerkstelligd van de ene soort in de andere.

Synthetische biologie bouwt voort op de kennis die wordt gegenereerd in het veld van ‘Systems Biology’, waarbij enorme hoeveelheden data met betrekking tot de activiteit en interactie van duizenden genen (genomics), hun expressie in proteïnen en de interactie daarmee (proteomics) en de interactie met de verschillende metabolieten (metabolomics) wordt geanalyseerd, om een overzicht te krijgen van de processen die zich in de levende cel afspelen. Een belangrijke onderzoeksdoelstelling in het veld van de synthetische biologie is het ontwikkelen van bacteriën met een ‘minimaal’ genoom, die nog net in leven kunnen blijven. Om dan vervolgens deze ‘basisbacteriën’ door middel van genetische modificatie te voorzien van additionele genen die de bacterie een specifieke functie geven. Op deze wijze worden dus nieuwe bacteriën met een nieuwe functionaliteit vanaf de grond opgebouwd. In anticipatie hierop wordt door het Venter instituut onderzoek verricht hoe een compleet genoom in een levende cel kan worden getransplanteerd.
Synthetische biologie als wetenschappelijke discipline is vooral relevant vanwege de belangrijke rol die bacteri챘n kunnen spelen in bioprocesvoering en productie van enzymen. Men hoopt uiteindelijk bacteri챘n te kunnen ontwerpen die bijvoorbeeld gemakkelijk biobrandstoffen, nieuwe medicijnen en nieuwe enzymen voor bijvoorbeeld katalyse kunnen produceren.

Wetenschappelijke kanttekeningen
De onderzoekers plaatsen wel enkele kanttekeningen bij hun resultaten. Hoewel het door analyse achteraf duidelijk is dat een genoomtransplantatie heeft plaatsgevonden, is nog steeds onduidelijk welke biochemische processen hieraan ten grondslag liggen. Oorzaak hiervoor is mede dat de transplantatie een lage effectiviteit heeft: volgens de onderzoekers is de transplantatie in de meest effectieve experimenten bij slechts 1 op de 150.000 cellen geslaagd, waardoor men onvoldoende wetenschappelijk onderzoek heeft kunnen doen naar de onderliggende biochemische processen. Bovendien is onduidelijk in welke mate het succes het gevolg is geweest van de keuze voor juist deze twee bacteri챘n, die geen harde celwanden hebben. Tenslotte zijn donorbacterie en gastheerbacterie weliswaar twee verschillende soorten bacteri챘n, maar genetisch gezien zijn M. capricolum en M. mycoides nauw aan elkaar verwant.

Hierdoor is nog onduidelijk in welke mate de techniek gebruikt kan worden voor de transplantatie van andere genoomtypen.

Science: ‘Genome Transplantation in Bacteria: Changing One Species to Another’, J.I. Glass et al., 28 juni 2007
J. Craig Venter Institute: www.jcvi.org
Voor meer informatie over synthetische biologie, zie ook het artikel http://www.twanetwerk.nl/default.ashx?DocumentId=2775

De Morgen Publicatiedatum : 2007-10-08

DNA-pionier legt laatste hand aan creatie artificieel leven (1)
door Sofie Vanden Bossche

Mycoplasma laboratorium( oktober 2007 )
Met zijn zelf ontworpen bacterieën wil Craig Venter de opwarming van de aarde aanpakken 
De Amerikaanse DNA-pionier Craig Venter is erin geslaagd om in zijn laboratoria synthetisch DNA van een bacterie te maken.

Daarmee zou hij binnen afzienbare tijd de allereerste vorm van artificieel leven op aarde cre챘ren. (a)

Craig Venter:
‘We gaan over van het lezen naar het schrijven van( onze ) genetische code.’ ( c)

LONDEN l

Venter wil zijn designerbacteri챘n gebruiken als alternatieve energieleveranciers en CO2-eters in de strijd tegen de opwarming van het klimaat.

Volgens de Britse krant The Guardian, (2) die met het nieuws uitpakte, zal Venter het nieuws bekendmaken tijdens de jaarlijkse meeting van zijn instituut.

Craig Venter, de veelbesproken wetenschapper die in 2000 met zijn priv챕bedrijf tegelijkertijd met de openbare sector het menselijk genoom ontrafelde, heeft in zijn laboratoria DNA nagemaakt met synthetische chemicali챘n.

Zijn team van twintig topwetenschappers heeft minutieus een chromosoom in elkaar gepuzzeld dat 381 genen lang is en bestaat uit 580.000 baseparen, de bouwstenen van DNA.

Het is de eerste keer dat er artificieel leven ” geassembleert ” wordt, en Craig Venter is daardoor in staat om nieuwe soorten bacterieele organismen samen te knutselen (b)

The Guardian bracht het nieuws zaterdag op zijn voorpagina en verwacht dat het Craig Venter Institute het bericht binnen een termijn van enkele weken bekend zal maken, misschien zelfs al vandaag 8 oktober tijdens de jaarlijkse meeting van het instituut.

Een woordvoerster van het Craig Venter Institute nuanceerde.

“The Guardian loopt vooruit op de feiten”, zei Heather Kowalski. “Wat artificieel leven betreft, hebben we nog niet helemaal datgene bereikt waarover sommigen speculeren. Als het zover is, zal er een wetenschappelijke publicatie komen. We zijn waarschijnlijk nog maanden verwijderd van dat moment.”

Toch wijst Craig Venter zelf in The Guardian op het belang van de verwezenlijking. “Het is een heel belangrijke filosofische stap in de geschiedenis van onze soort”, zegt hij in de Britse krant. “We gaan over van het lezen naar het schrijven van ( onze ) genetische code.(b) Dat geeft ons de hypothetische mogelijkheid om dingen te doen waar we zelfs nog nooit over gedacht hebben.”

Hij zou ook een patent op een synthetische bacterie aangevraagd hebben.
Feit is in ieder geval dat Craig Venter al jarenlang hard werkt om deze droom waar te maken. Al voor hij het menselijk DNA ontcijferd had, droomde Venter ervan om zelf micro-organismen te bouwen.

Hij verkondigde al snel dat deze organismen ingezet zouden kunnen worden om het milieu te zuiveren, een idee dat op zich niet nieuw is maar dat hij wilde perfectioneren door zelf superbacteri챘n (d) te maken, designerbacteri챘n zeg maar.

In juni van dit jaar slaagde hij erin om een bacterie van soort te doen veranderen door het volledige genoom van de ene bacterie te transplanteren in de cel van een andere (e) , een belangrijke stap in de creatie van een designerbacterie. Nu heeft Venter zelfgemaakt DNA getransplanteerd in een cel.
Het DNA dat hij eigenhandig heeft gemaakt, is gebaseerd op dat van de bacterie met het kleinste genoom: Mycoplasma genitalium. Venter en zijn wetenschappers lieten een vijfde van diens genen links liggen en bouwden alleen die na welke levensnoodzakelijk zijn. Dat doopte hij Mycoplasma laboratorium. Het synthetische DNA werd ingebracht in een levende bacteri챘le cel. Nu is het de bedoeling dat het DNA de controle van de cel overneemt en zo een nieuwe soort leven vormt.
Zodra dat gelukt is, kan Venter het basis-DNA van de bacteri챘n naar believen aanvullen. Met zijn zelf ontworpen bacteri챘n wil Venter de opwarming van de aarde aanpakken. Hij hoopt op een dag organismen te kunnen maken die op een effici챘nte manier koolstofdioxide uit de lucht halen of brandstoffen als butaan en propaan aanmaken uit suiker.

Professor Cassiman: ‘De bacterie maken die je wilt’

De vooraanstaande geneticus professor Jean-Jacques Cassiman (Centrum voor Menselijke Erfelijkheid KUL) kan het nieuws niet bevestigen -

Ik heb er nog geen wetenschappelijke publicatie over gezien” - maar acht het niet onwaarschijnlijk dat Craig Venter in zijn opzet geslaagd is.

“Hij is er al een hele tijd mee bezig“, zegt hij.

Hij vertrekt van bestaand DNA en knipt er stukken uit om na te gaan wat het minimum is dat nodig is voor de cel om te overleven en te delen.(a) Dat is in ieder geval een wetenschappelijk interessante vraag. Het kan zijn dat hij er nu een antwoord op heeft kunnen formuleren.”
Als dat daadwerkelijk zo is, zal dat volgens de professor nieuwe mogelijkheden bieden.

“Zodra dat minimum bekend is, kun je er in theorie van alles bij stoppen en de bacterie maken die je wilt. Men denkt vooral aan bacteriën die de pollutie bestrijden, die bijvoorbeeld olie of plastic verteren.”

Voorlopig gaat Venter alleen aan de slag met de eenvoudigste bacterieën. Zullen zijn bevindingen ook ooit op complexere vormen van leven toegepast worden?

“Als je de levensnoodzakelijke genetische basis van een cel van een bacterie eenmaal kent, kun je proberen die te extrapoleren naar complexere organismen”, zegt professor Cassiman.

“Maar laten we eerst en vooral afwachten of de toepassingen die Venter in gedachten heeft lukken.”
Zoals zo dikwijls zal ook dit nieuwe wetenschappelijke inzicht zowel ten goede als ten kwade aangewend kunnen worden.

Volgens The Guardian zal het experiment van Venter heel wat controverse uitlokken. Venter liet alvast een ethisch onderzoek uitvoeren vooraleer hij aan zijn experiment begon.

Wetenschap is nooit controversieel, wel de toepassingen ervan“, reageert professor Cassiman.

“De grote vraag is wat je ermee aanvangt. Als je bacteri챘n kunt maken die plastic verteren, kun je ook bacteri챘n maken die ingezet kunnen worden in biologische oorlogsvoering.”(d) (SVB)

Craig Venter: gen-genie met zakeninstinct

De zestigjarige Vietnamveteraan heeft medicijnen en biochemie gestudeerd.

Hij deed voor het eerst van zich spreken toen hij in 1998 aankondigde dat hij met zijn bedrijf het menselijk genoom in kaart zou brengen, sneller en goedkoper dan het overheidslabs van het Human Genome Project aan het doen waren.

De race mondde uit in een gezamenlijke presentatie van de menselijke genetische blauwdruk in 2000. Niet lang daarna begon Venter hardop te dromen over synthetisch leven en hoe dat ingezet zou worden in de strijd tegen vervuiling. Eerder dit jaar haalde hij weer de wereldpers met een primeur: hij was het eerste individu dat zijn persoonlijke genoom kende. Venter heeft evenveel vijanden als vrienden in wetenschappelijke kringen.

Hij staat bekend als een gehaaid zakenman zonder veel scrupules en opereert buiten de geijkte academische paden.


Nota :

ik heb de artikeltjes lichtjes gewijzigd … er zijn namelijk een paar “sensatie zoekende “en voorbarige woordjes en zinnetjes in geslopen

a) Het is zwaar overdreven te spreken van artificieel leven (totaly from scratch ) …wat wel gebeurt is gebeurt de creatie van een nieuwe soort bacterie door geknutsel met artificieel DNA en uitgaande van minstens een soort bestaande bacteriecel ( P. genitalum ) …

b) in het oorspornkelijke artikel spreekt men over “ onze ” genetische code … Maar het gaat hier toch niet over het herschrijven van “ons menselijk genoom” maar over het schrijven en implementeren van artificieele toevoegingen en vervangingen van een bacterieel “minimaal” genoom ( een bacterieel “chromosoom “)

het zogenaamde plamodium genitalum
(c)….Er is geen nieuw leven of een soort “gecreerd ” ( = from scratch )
wél werd een nieuw soort organisme in elkaar geknutseld met gebruikmaking van “levende ” onderdelen EN artificieel geschreven DNA sequenties …
(d) Het is nog de vraag of deze ” SUPER ” bacterieen( die dus buiten het lab moeten kunnen overleven en zich vermenigvuldigen om ” nuttig ” te zijn ? ) , niet eerder super -gevaarlijk zullen blijken …..
(e) dat is het bekende “ klonen ” waarbij ( in dit geval ) het chromosoom van een bacterie( soort of stam ) wordt vervangen door dat van een andere bacterie( soort of stam ) …

Compleet dna van bacterie nagebouwd in lab

Ben van Raaij 25 januari 2008

- Amerikaanse onderzoekers hebben in het lab de volledige genetische blauwdruk van een bacterie nagebouwd. Al het dna werd in stukjes gekopieerd, weer in elkaar gezet en gekloond. Het is voor het eerst dat het is gelukt om een synthetisch genoom te maken.

Het gaat om de bacterie Mycoplasma genitalium. Die heeft het kleinste genoom van alle micro-organismen die in het lab kunnen worden gekweekt, 583 duizend basenparen en 485 genen groot. Het onderzoek, van het J. Craig Venter Institute in Rockville, Maryland, staat beschreven in het tijdschrift Science van deze week.

De onderzoekers bouwden het genoom van de bacterie op uit bouwsteentjes dna. Die werden gekloond in E. coli-bacteri챘n en tot grotere stukken gerecombineerd.

Die werden vervolgens in een gistcel in de juiste volgorde aan elkaar geplakt tot een kunstmatige versie van het genoom van M. genitalium –

M. genitalium JCVI-1.0 geheten, naar het J. Craig Venter Institute.

Volgens de onderzoekers, onder wie Venter zelf (een van de pioniers van het Human Genome Project), is dit eerste kunstmatig genoom een belangrijke stap op weg naar het ontwerpen en maken van ‘synthetisch leven’.

Het maken van kunstmatige organismen is nog een stap verder. Een genoom is de software, niet de machine.

Om te kunnen functioneren, moet een kunstmatig genoom worden ingebouwd in een bestaand micro-organisme, dat dan kan groeien en zich voortplanten. Zover is het nog niet

Zimmer
Rob Carlson-
Creationist Peebee heeft natuurlijk  ook  wat te zeveren over dit onderwerp    ?
bionieuws 16, 20-10-2007
Kunstmatig levenDoor Arno van ‘t Hoog
bionieuws
Het zal niet lang meer duren voordat Craig J. Venter komt met de publicatie over de eerste bacterie met een volledig synthetisch genoom. De technologie is er
namelijk (zie Bionieuws 15).Venter heeft een paar maanden terug laten zien dat het mogelijk is een circulair genoom uit de ene bacteriesoort in een andere, verwante soort te zetten (Science 317: 632). In 2006 wist hij al via mutagenese de omvang van een minimaal bacteriegenoom vast te stellen op zo’n 430 genen (PNAS 103 (2): 425). Venter voorspelt dat hij dit genoom ook chemisch kan samenstellen, en de naam van de bacterie die aldus ontstaat heeft hij alvast verzonnen: Mycoplasma laboratorium.Het genoom van dit organisme zal zo’n 500.000 basenparen omvatten. Dat is een grootte die ook in vitro is samen te stellen uit losse DNA-blokken. Het wordt namelijk steeds gemakkelijker om in het lab grote stukken DNA op de letter nauwkeurig te synthetiseren. In 2003 toonde Venter in een vingeroefening dat hij een compleet bacteriofaaggenoom van 5400 basen kon bouwen.

Combineer kortom deze drie onderzoekslijnen –
studies naar het minimale bacteriegenoom, genoomtransplantatie en DNA-synthese – en de synthetische biologie is geboren.

Her en der valt tegenwoordig de term ‘synthetisch leven’ te horen. Ook Venter, niet gespeend van enige publicitaire geilheid, rept over een ‘synthetische cel’. Dat is tot de verbeelding sprekende, maar gevaarlijke kletspraat.

Het suggereert namelijk het creëren van nieuw leven uit zelfgemaakte, dode stof – de biotechnoloog als microbiologische dr. Frankenstein. Dat krachtige beeld is goed voor hyperventilerende filosofen, verontruste Kamerleden, media-aandacht en oneindig veel misverstanden.

Want hoe komt Venters ‘synthetische cel’ eigenlijk tot stand? Hij laat het synthetisch genoom opnemen in een complete, functionerende bacterie, bijvoorbeeld Mycoplasma mycoides. Het synthetisch genoom heeft een antibioticumresistentie, waardoor bij groei op een medium met antibiotica het oorspronkelijke bacteriegenoom verloren gaat.

De ‘nieuwe’ cel ontstaat dus door geleidelijke transformatie in vivo, omdat het synthetisch genoom wordt opgenomen in bestaand organisme.

Venters synthetisch DNA kan niets zonder levende cel, met functionerende membranen, transcriptie, translatie en energiehuishouding. Het proces is vergelijkbaar met het upgraden van een bestaand besturingssysteem – ook dat levert geen nieuwe computer.

Wie gelooft in synthetisch leven, denkt blijkbaar dat DNA synoniem is voor de hele biologie. Op de akker van het maatschappelijk onbegrip over biotechnologie groeit al veel lelijk onkruid, maar het begrip ‘synthetisch leven’ is veruit het meest afzichtelijke. Het is hoog tijd om hard te gaan schoffelen

bionieuws 15, 06-10-2007

Ingenieursbiologie ter discussie

Synthetische biologie wijkt dermate af van gewone genetische modificatie, dat de overheid zijn biotechnologiebeleid moet herijken.

Door Marianne Heselmans
bionieuws

‘In plaats van het DNA van bestaande organismen aan te passen’, schrijft het Rathenau Instituut in zijn advies, ‘willen de synthetisch biologen nieuw leven van de grond af opbouwen.’

De synthetisch biologen, die momenteel vooral in Amerika aan de weg timmeren, hopen straks met hun zelf ontworpen cellen producten te maken zoals medicijnen en grondstoffen voor bioplastics. Volgens het advies ‘Synthetische biologie: nieuw leven in het biodebat’ is de ‘paradigmaverschuiving’ in de biotechnologie grotendeels te danken aan het samenkomen van drie technologieën: de moleculaire biologie, de informatietechnologie en de nanotechnologie.

Volgens de informatietechnologie wordt leven gezien als een informatieverwerkend systeem,

en dankzij de nanotechnologie kan DNA nu op het niveau van de basenparen worden geanalyseerd en gesynthetiseerd.

‘De ingenieursbenadering en de maakbaarheidgedachte staan centraal’, zegt Rini van Est, auteur van het advies. Het instituut adviseert de overheid nu al kennis op te bouwen over de risico’s, zodat die beschikbaar is wanneer de eerste bioreactoren gaan draaien.

Ethische discussie
Daarnaast zou er volgens het advies beleid moeten komen dat de kans op misbruik en bioterrorisme verkleint. Op zichzelf onverdachte stukjes DNA zijn immers per e-mail bij verschillende bedrijven te bestellen, en vervolgens zo aan elkaar te zetten dat de cel een biowapen wordt.

Een ander discussiepunt vormt het octrooieren. Volgens Van Est vrezen veel deskundigen dat de huidige octrooiering van basale stukken DNA-volgordes innovatie in dit vakgebied gaat belemmeren. De overheid zou daarom moeten onderzoeken of bij publiek gefinancierd gentechnologisch onderzoek een open source benadering kan worden ingevoerd, bijvoorbeeld met vrij te gebruiken basiselementen DNA. Modules – dus combinaties van losse elementen – zouden dan wel gepatenteerd kunnen worden.

Het Rathenau wil tenslotte dat de overheid een ethische discussie faciliteert. Een van de vragen zal bijvoorbeeld zijn in hoeverre cellen met een synthetisch genoom nog leven zijn. ‘Met genetische modificatie veranderen biotechnologen bestaand leven. De synthetisch biologen zien de natuur alleen als voorbeeld, en maken cellen na. Welke kant dit ethisch debat opgaat is nog onzeker.’

Naar aanleiding van het advies hebben drie kamerleden van de PvdA (Gill’ard, Waalkens en Besselink) kamervragen gesteld. Ze willen van diverse ministers weten wat de overheid op dit moment voor beleid voert ten opzichte van synthetische biologie, bijvoorbeeld op het gebied van octrooien en bioterrorisme.

Literatuur:
Het advies en achtergrondstudies zijn te downloaden via http://www.rathenau.nl.

Knutselen met DNA

http://www.sciencenews.org/articles/20051210/fob3.asp

DNA is méér dan alleen de blauwdruk van het leven. Je kunt het ook gebruiken als bouwmateriaal.

Sluit dit venster

Goodman et al., Science. /LIKE A BRICK. Rigid, pyramidal constructs of DNA, such as the one depicted here, show promise as nano–building blocks. Yellow designates the backbone of the DNA strand outlining the structure’s front face. That molecule is paired with the pink-, purple-, and red-coded DNA strands of the three adjoining faces.


Onderzoekers van de Universiteit van Oxford zijn erin geslaagd om piramide-achtige blokjes te maken van aan elkaar geplakte DNA-strengen. De strengen vormen een driedimensionaal raamwerk, bestaande uit vier driehoeken – een tetra챘der dus. DNA is bijzonder aantrekkelijk knutselmateriaal voor nanotechnologen, omdat de complementaire baseparen waaruit het is opgebouwd, A, C, T en G, elkaar herkennen en verbindingen aan kunnen gaan. Op die manier zijn structuren te bedenken die zichzelf in elkaar zetten. Andrew Turberfield en Russel Goodman dede dat door de door het erfelijk materiaal eerst te verhitten in een zoutoplossing, en daarna snel af te koelen. Na een paar seconden verschenen dan de piramide-achtige structuren.

De erfelijke code blijkt in blok-vorm verrassend sterk, zagen Nederlandse biofysici van de Vrije Universiteit, die de stevigheid hebben getest. Ze keken hoeveel kracht de tetraëders konden weerstaan als je ze probeert in te drukken met de tip van een atomic force microscoop.De blokjes kunnen relatief veel druk opvangen, tot zo’n 100 picoNewton, zonder dat de structuur het begeeft. En dat is belangrijk, want ze willen met de minuscule blokjes complexe nanostructuren in elkaar knutselen. DNA als blokkendoos dus. Om de erfelijke eigenschappen van het materiaal is het de wetenschappers deze keer niet te doen

DNA-origami

http://www.newscientist.com/article/dn8853-dna-origami-creates-map-of-the-americas.html

Sluit dit venster

Een nano-smiley, geheel en al van DNA. Foto Paul Rothemund.

Sluit dit venster

En een mini-Amerika. Van oost naar west is het maar een paar honderd nanometer. Een gemiddelde bacterie heeft een grotere doorsnee.

Foto Paul Rothemund.

Met DNA zijn de mooiste vormen te maken, en de meest minuscule. Wetenschapper Paul Rothemund maakte verschillende DNA-kunstwerken met wat hij noemt: DNA-origami.

Het mooie van DNA is dat het plakt.

Het erfelijke materiaal bestaat uit twee aan elkaar geplakte spiralen, ofwel dubbele helices. Dit vermogen tot kleven maakt DNA een perfect materiaal om mee te knutselen. Gooi wat enkele strengen bij elkaar en ze zullen spontaan hun ‘maatje’ opzoeken en de meest mooie vormen vormen.

Amerikaan Paul Rothemund van het Californische Instituut voor Technologie publiceert deze week verschillende DNA-kunstwerken in Nature. Hij knipte het DNA in stukken, maakte DNA-nietjes en liet de strengen vouwen tot een ster, een smiley, een wereldkaart en zelfs een dubbele helix met erboven geschreven – jawel – de afkorting DNA. Dat alles in nano-formaat natuurlijk. De wereldkaart van Rothemund heeft een schaal van één op tweehonderd biljoen.

‘DNA-origami’ is volgens de Amerikaan meer dan een leuke hobby. Aan de strengen kan van alles bevestigd worden en ze kunnen volgens hem goed worden gebruikt voor het maken van minuscule, bijvoorbeeld elektronische, circuits. Het is simpelweg een kwestie van uitrekenen welke stukken DNA je nodig hebt voor het creëren van de gewenste vorm en vervolgens doen de plakkerige strengen het werk.

Meer knutselen met DNA

Sluit dit venster

Elektronenmicroscopie-beeld van een DNA-voetbal. Links een echte opname, rechts een duidelijkere opname, gemaakt door veel individuele opnamen te middelen (Nature, Yu He et. al.)

DNA is dan wel vooral bekend als erfelijk materiaal, maar je kunt het ook als nano-lego gebruiken, om tetraeders of voetballen te bouwen.

Sliertjes DNA-code passen heel specifiek op hun spiegelbeeld, dat de tegenovergestelde code heeft. Door de codes precies uit te kienen, kun je exact bepalen wat waar aan vastplakt.

Eerder werd DNA al op die manier oneigenlijk gebruikt om een smiley en een minikaartje van Amerika op nanometerformaat te bouwen, ingenieus gecodeerd in de volgorde van vele DNA-strengen.

Onderzoekers van Purdue University in Indiana in de VS komen nu met een veel simpeler systeem, waarmee slechts drie verschillende typen DNA-strengen samenklonteren tot tetraeders (vierhoeken), dodecaeders en geknotte icosaeders (een vorm die ook bekend staat als ‘voetbal’).

De drie DNA-strengetjes vormen eerst simpele, stervormige elementen met drie uiteinden, die vervolgens in elkaar grijpen om de driedimensionale veelhoeken te vormen. Welke structuur je precies krijgt, hangt af van de concentratie van het DNA, en de stijfheid van een van de DNA-basiselementen.

De onderzoekers denken dat de techniek, vooral door zijn eenvoud geschikt is om op grote schaal moleculaire omhulsels te bouwen. Zo’n ‘nanocontainer’ zou je bijvoorbeeld kunnen gebruiken om een medicijn naar een specifieke plaats in het lichaam af te leveren. En ze zien er heel geinig uit.

Bruno van Wayenburg

Yu He, Tao Ye, Min SU, Chuan Zhang, Alexander Ribbe, Wen Jiang, Chengde Mao, ‘Hierarchical self-assembly of DNA into symmetric supramolecular polyhedra’, Nature, 13 maart 2008

http://noorderlicht.vpro.nl/noorderlog/bericht/25335042/

http://noorderlicht.vpro.nl/noorderlog/bericht/27600893/

http://noorderlicht.vpro.nl/noorderlog/bericht/39364933/

Synthetische biologie in vraag

http://noorderlicht.vpro.nl/noorderlog/bericht/39396168/

Sluit dit venster

Synthetische biologie is een relatief nieuw en veelbelovend vakgebied. Onderzoekers uit verschillende disciplines knutselen met stukjes DNA, artificiele bacteri챘n en andere biobouwsteentjes om zo kunstmatige nieuwe levensvormen te cree챘ren.

Er zijn inmiddels verschillende projecten die naar verwachting op korte termijn tot praktische toepassingen zullen leiden.

Zo worden er op dit moment gistcellen omgebouwd tot kleine biochemische fabriekjes die antimalariamedicijnen moeten gaan produceren.

Ook wordt er gewerkt aan kunstmatige bacteri챘n die zullen worden ingezet om schonere energie te leveren.

Maar knutselen met de bouwstenen van het leven kan ook leiden tot nieuwe, gevaarlijke virussen of biologische wapens.

En wat te denken van synthetisch biologen die de ambitie hebben de evolutie te verbeteren en de natuur zonodig te corrigeren? (1)

Debat ;

http://www.vpro.nl/programma/buitenhof/afleveringen/38978217/

http://noorderlicht.vpro.nl/themasites/mediaplayer/index.jsp?media=39400717&refernr=39396168&portalnr=3626936&hostname=noorderlicht&mediatype=video&portalid=noorderlicht

(1)

http://www.depers.nl/wetenschap/94072/Levensvormen-op-bestelling.html

Levensvormen op bestelling

Marcel van Hulspas
maandag 20 augustus 2007

Aanhangers van synthetische biologie willen de wereld verbeteren en beginnen bij het leven zelf. Ze maken levensvormen toegesneden op bepaalde taken. Waarom wachten op de evolutie?

‘We staan voor geweldige problemen op het gebied van klimaatverandering, energie, gezondheid en watervoorziening. Synthetische biologie biedt oplossingen voor deze problemen.’

Aldus zeventien toponderzoekers in de slotverklaring van het Kavli Futures Symposium, een bijeenkomst die vorige maand plaatsvond in Ilulissat, Groenland.

Synthetische biologie, het doelbewust maken van nieuwe biologische componenten en systemen en het veranderen van bestaande levensvormen, kan wellicht bacteriën leveren die uiterst efficiënt waterstofgas produceren, of broeikasgassen absorberen, of licht omzetten in elektrische stroom. De mogelijkheden zijn ‘werkelijk heel bijzonder’ schrijven de onderzoekers. Maar dan moeten we er nu wel fors op inzetten. ‘Het was de concrete uitkomst van vele discussies’, vertelt Cees Dekker, de Delftse hoogleraar moleculaire biofysica die de bijeenkomst organiseerde, samen met Paul McEuen van de Cornell Universiteit. ‘Ruim twee dagen brainstormen over de toekomst van het onderzoeksveld waar nanotechnologie en biologie elkaar tegenkomen. Dan kom je vanzelf bij de synthetische biologie.’

Synthetische biologie is een verzamelnaam voor een breed spectrum aan stuk voor stuk revolutionaire en veelbelovende onderzoekslijnen. Eén daarvan is de ontwikkeling van synthetisch DNA: het in het laboratorium maken van genetisch materiaal dat vervolgens in bacteriën wordt aangebracht om daar ‘op bestelling’ bepaalde eiwitten te fabriceren. Deze aanpak wordt in de biotechnologie al op grote schaal gebruikt. Een stap verder is het idee van Tom Knight en Drew Endy, beiden van het Massachusetts Institute of Technology: Bio Bricks. Dat zijn stukken DNA met een bepaalde functie die als legosteentjes aan elkaar geklikt kunnen worden en als functionele pakketjes kunnen worden ingebouwd in een levende cel. Dekker: ‘Bio Bricks is een nieuwe kijk op biologie, veel meer een ingenieursbenadering. Ik verwacht daar grote doorbraken van.’

En dan is er bijvoorbeeld Craig Venter, de man achter het Human Genome Project. In zijn Venter Institute werkt men momenteel aan het maken van een minimal genome: het simpelste pakket genetisch materiaal waarmee een bacterie kan overleven. Dekker noemt dat onderzoek ‘zeer interessant’. Ook voor het onderzoek naar het ontstaan van leven. Maar je kunt het minimal genome wellicht ook gebruiken als een ‘chassis’ waar je Bio Bricks bij doet om de cel een bepaalde functie te geven.’

U bent hoogleraar bij het Kavli Instituut voor Nanowetenschap in Delft. Wie is die Kavli?

‘De Kavli Foundation is een organisatie opgericht door de Noorse natuurkundige en zakenman Fred Kavli, die zijn vermogen wil inzetten om fundamentele wetenschap te steunen in drie gebieden: kosmologie, hersenwetenschap, en nanowetenschap. Hij heeft enkele instituten in de wereld geselecteerd om te steunen. Daarnaast is er vanaf 2008 een Kavli-prijs die tweejaarlijks wordt uitgereikt.’

In de Ilulissat-Verklaring worden mondiale problemen genoemd waarbij de synthetische biologie een oplossing zou kunnen bieden.

‘Inderdaad. Neem de productie van schone energie. We zouden cellen kunnen maken die waterstofgas produceren, of butaan, of welke brandstof dan ook. We zouden cellen kunnen maken die zonne-energie direct omzetten in een spanningsverschil over het celmembraan. Dat gebeurt al bij cellen die fotosynthese toepassen, dus zonne-energie gebruiken voor de productie van suikers. Die processen kun je aanpassen om biologische zonnecellen te maken. Een ander voorbeeld is de productie van medicijnen. Een mooi voorbeeld is het werk van Jay Keasling van de Universiteit van Californië, Berkeley. Het malariamedicijn artemisinine wordt nu geproduceerd uit een wortel van een plant. Dat is erg duur. Keasling zet genen uit diverse organismen op een rij en hoopt grote hoeveelheden van dat medicijn te kunnen maken voor een schijntje. Of neem het broeikasffect. We kunnen cellen ontwikkelen die CO2 opslaan in een product dat we kunnen verwerken.’

Klinkt allemaal erg futuristisch.

‘We hebben geprobeerd realistische mogelijkheden te bespreken. In Ilulissat zaten geen twintig futuristen maar twintig wetenschappers die ver vooruit keken in het vakgebied.’

Is Craig Venters voorstel, het maken van een ‘minimale’ levensvorm een veelbelovende onderzoeksrichting of alleen maar een pr-stunt?

‘Werkelijk van onderaf te werk gaan, dus nieuwe DNA-achtige componenten verzinnen en maken, en daaruit een nieuwe vorm van leven creëren is een vrijwel onmogelijke opgave. Wat waarschijnlijk wel zal kunnen, is de minimale set van normale biologische componenten maken en deze samenvoegen tot iets dat weer functioneert als een levende cel. Dat zie ik wel als een zinvolle en veelbelovende onderzoeksrichting.’

Wat gebeurt er in Delft op dit terrein?

‘In het Kluyverlab voor biotechnologie gebeurt al veel engineering van cellen, waarbij deze worden ingezet voor bijvoorbeeld afvalwaterzuivering. In het Kavli Instituut werken we aan zogenoemde biomotors. Dat is een combinatie van nanotechnologie en biologie. In elke levende cel zitten microscopisch kleine buisjes, en daarlangs verplaatsen zich zogenoemde transporteiwitten. Die kunnen andere moleculen als het ware op hun rug meenemen en door de cel transporteren.

Wij gebruiken die eiwitten precies andersom. We etsen nanogroefjes in een plaatje en leggen de transporteiwitten daarin vast, op hun rug. Ze kunnen niet meer lopen, maar door middel van hun moleculaire voetjes kunnen ze wel moleculen aan elkaar doorgeven en zo transporteren. Die moleculen kun je sturen, bijvoorbeeld door middel van elektrische velden. We gebruiken de biomotors nu om materiaal op een chip te sorteren.

En we zijn bezig chips te maken met daarop microkamertjes, waarin bacteriën kunnen worden ondergebracht. Door de omstandigheden waarin ze leven te manipuleren, kunnen we selecteren op een bepaalde eigenschap en ze in een bepaalde richting laten evolueren. Dat laatste onderzoek is gebaseerd op het prachtige werk van Juan Keymer en Robert Austin in Princeton. Zij hebben E. coli-bacteriën opgesloten in 85 microscopisch kleine kamertjes, en spelen met de levensomstandigheden in die kamertjes. Daardoor kunnen ze evolutionaire processen in het heel klein nabootsen. Wij gaan dat doen op een chip, waardoor de mogelijkheden om evolutie te bestuderen, en te sturen, vele malen groter worden.’

‘Dit zijn zo maar wat voorbeelden. Ik wil in de toekomst rond biologie/nanotechnologie/synthetische biologie een grote, nieuwe activiteit starten in Delft. Wat dat gaat worden, zeg ik nog niet.’

Nieuwe levensvormen met ongekende mogelijkheden. Zijn er geen ongekende risico’s aan verborgen?

In de Ilulissat-verklaring waarschuwen we voor mogelijke risico’s. Zoals met elke krachtige technologie, komen ook nu de beloften tegelijk met risico’s. Die risico’s zijn reëel en we moeten maatregelen treffen tegen misbruik. Maar de potentiële opbrengsten zijn ook werkelijk veelbelovend. Ik denk dat de risico’s vergelijkbaar zijn met die van biotechnologie. En dat is een technologie waar we al tientallen jaar ervaring mee hebben, zonder dat er grote problemen zijn geweest.’

http://www.rug.nl/Corporate/nieuws/archief/archief2008/persberichten/034-08?lang=nl

anti-science <

Kunstmatige levensvorm stap dichterbij
9 maart 2009

- Amerikaanse wetenschappers hebben voor het eerst het onderdeel van een biologische cel nagebouwd, dat eiwitten produceert.
Het experiment wordt beschouwd als een belangrijke, wetenschappelijke doorbraak.

De wetenschappers van de universiteit van Harvard gebruikten bestaande moleculen om een zogenaamd ribosoom te bouwen, een moleculaire machine die zorgt voor de aanmaak van eiwitten in een biologische cel.
Dat meldt de Amerikaanse krant The Boston Globe. Eiwitten vervullen in alle levende organismen belangrijke functies, zoals het transport van stoffen en het ontketenen van chemische reacties.

http://media.nu.nl/m/m1cz1q9au5e9.jpg

Message Ribosome

Sleutelonderdeel …Met de kunstmatige creatie van een ribosoom komt de ontwikkeling van een artificiële levensvorm een stap dichterbij.
“Als je synthetisch leven wilt maken dat enigszins lijkt op levensvormen zoals we die kennen, dan heb je deze biologische machine nodig”,
aldus onderzoeksleider George Church.
“Het ribosoom is het sleutelonderdeel van alle levende systemen.”

Church is zelf voorlopig niet van plan om een kunstmatige levensvorm te creëren.
De wetenschapper wil kunstmatige ribosomen vooral gebruiken om artificiële eiwitten te ontwikkelen, die kunnen worden ingezet bij de behandeling van ziektes.

Kunstmatige bacterie….Andere wetenschappers hebben zich wel tot doel gesteld om kunstmatige organismen te creëren.
De Amerikaanse bioloog Craig Venter liet in een reactie op de onderzoeksresultaten weten dat hij werkt aan kunstmatige bacteriën, die schadelijke stoffen zoals kooldioxide kunnen afbreken.
“Ik denk dat we bij de creatie van kunstmatig leven alleen nog worden gelimiteerd door onze eigen verbeelding”, aldus Venter.

© NU.nl/ Dennis Rijnvis

http://www.c2w.nl/ribosoom-uit-een-reageerbuis.64490.lynkx

Ribosoom uit een reageerbuis

Essentiële component van synthetische levensvorm doet het
door: Arjen Dijkgraaf
woensdag 11 maart 2009

Harvard-onderzoekers hebben werkende, grotendeels synthetische kopieën geproduceerd van een ribosoom uit E.coli. Het is een belangrijke stap in de richting van een volledig synthetisch, minimalistisch productiebeestje ten behoeve van de chemische industrie, zo vertelde geneticus George Church afgelopen weekend tijdens een symposium.

Ribosomen zijn de ‘eiwitfabriekjes’ van cellen. Church en collegae haalden zulke ribosomen uit een echte bacterie en sloopten die uit elkaar. Daarna maakten ze kopieën van het ribosomale RNA uit losse moleculen. Tot slot gebruikten ze enzymen om uit synthetisch RNA en de eiwitcomponenten weer een compleet ribosoom te laten ontstaan in een reageerbuisje.

Min of meer tot hun eigen verbazing hadden ze binnen een jaar ribosomen met synthetisch DNA in handen die daadwerkelijk in staat waren om luciferase-eiwitten aan te maken op basis van vuurvliegjes-DNA.

Kunstmatige ribosomen zijn niet echt nieuw; in de jaren 60 is al geprobeerd ze te maken. Maar die eerdere pogingen werden gedaan onder omstandigheden die niets met die in een levende cel te maken hadden. Echt goed werken deed het resultaat ook niet.

Church denkt zijn kunstribosomen op termijn te kunnen inzetten voor industriële productie van eiwitten die moeilijk uit natuurlijke levensvormen zijn te winnen, of die in de natuur helemaal niet bestaan. Hij denkt bijvoorbeeld aan de spiegelbeelden van natuurlijke proteïnen. De kans is groot dat die niet zo gemakkelijk worden afgebroken door natuurlijke enzymen, zodat ze langer meegaan.

En een volgende stap is om een synthetisch ribosoom te maken dat zichzelf kan repliceren, net als een complete bacterie. Het idee is dat je daarvoor maar een paar extra onderdelen van die bacterie hoeft toe te voegen, waaronder de genen die coderen voor ribosomale eiwitten en assemblage-enzymen, en een simpel celmembraan.

Zoals de zaken er nu voor staan denkt Church daarvoor aan een set van 151 genen genoeg te hebben.

bron: Harvard, MIT Technology Review

http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090309104434.htm

Harvard researchers have managed to extract natural ribosomes from E. coli bacteria, break them down into their constituent parts, remove the key ribosomal RNA and then synthesize the ribosomal RNA anew from molecules. (Credit: Kris Snibbe/Harvard News Office

Het ribosoom: van een RNA- naar een eiwitwereld.

02-03-2009

De evolutietheorie beschrijft en verklaart de evolutie van de levende organismen door natuurlijke selectie, maar geeft geen verklaring voor het ontstaan van dit leven op Aarde. Er zijn vele experimenten die aangetoond hebben dat uit een oersoep van inorganische elementen, organische moleculen kunnen ontstaan onder bepaalde omstandigheden die de atmosfeer of de oceanen van de vroege Aarde nabootsen. Het is op deze manier mogelijk aminozuren, nucleotiden en koolhydraten te creeëren die op hun beurt korte ketens van resp. polypepeptiden (eiwitten), polynucleotiden (RNA en DNA), en ribosen (suikers) kunnen vormen. Het is nog niet experimenteel aangetoond dat deze moleculen ook inderdaad de ingewikkelde eiwitten, DNA- of RNA-moleculen vormden die we in levende organismen tegenkomen, maar het is niet moeilijk te veronderstellen dat na een lange incubatietijd en met behulp van hoge temperaturen en/of catalyserende substraten er reacties plaats konden vinden, die inderdaad deze macromoleculen voortbrachten. Zie voor een uitgebreide beschrijving van abiogenese het blog van Qabouter.

ribosoom

Plaatje van subuniteit van ribosoom geleend van
Wikipedia. Oranje: enkelstrengs RNA. Blauw: eiwit

Een volgende stap in deze ontwikkeling is de vorming van zelfreplicerende en/of catalyserende moleculen. Het belangrijkste catalyserende molecuul dat zich in alle levende organismen bevindt is het ribosoom. Een ribosoom is gevormd door twee subuniteiten en bevat zowel RNA als eiwitten. Het is verantwoordelijk voor de ‘vertaling’ van het mRNA in eiwitten. Het mRNA is een molecuul dat (meestal) een exacte kopie is van een gen op het DNA. Het DNA dat zich in de celkern bevindt wordt gekopieerd in mRNA dat de celkern verlaat. In het cytoplasma wordt het mRNA door de ribosomen gelezen en vertaald in eiwitten zoals enzymen, antilichamen en structurele proteinen. Het is lang een discussiepunt geweest of de eerste macromoleculen eiwitten waren of RNA.

Eiwitten zijn vaak enzymen (1) die reacties kunnen catalyseren, iets wat nodig is voor de synthese van RNA bijvoorbeeld. Het feit dat de catalyserende kern van het ribosoom uit RNA bestaat, waardoor het molecuul ook wel ribozyme genoemd wordt, heeft vele wetenschappers ervan overtuigd dat de oersoep op een bepaald moment een RNA-wereld was, waarin RNA zowel een coderend als en catalyserend molecuul was.

Van deze oermoleculen is natuurlijk allang geen spoor meer te vinden; er zijn geen moleculaire fossielen. Het kan dus nooit direct aangetoond worden dat er bijv. een RNA-wereld was.

Het ribosoom, dat zo’n 4 miljard jaar geleden onstaan moet zijn, is hetzelfde in alle procaryoten (bacteriën) en verschilt van dat van eukaryoten (dieren en planten), die op hun beurt allemaal hetzelfde cytoplasmatische ribosoom hebben.

Een studie in Nature met als titel Hypothesis beschrijft hoe de tegenwoordige ribosomen ontstaan zouden kunnen zijn uit de aggregatie van kleinere domeinen. Deze studie laat zien hoe de subuniteit van het ribosoom 23S (van prokaryoten) achtereenvolgens ontdaan kon worden van 59 onderdelen, zonder dat de stabiliteit van de driedimensionele structuur van het overgebleven deel werd aangetast.

Werden deze onderdelen weer langzaamaan toegevoegd, dan hervond het proto-ribosoom een steeds grotere synthesecapaciteit.
Elke component voegde zich pas aan het voorgaande geheel toe als dit een verhoogde stabiliteit of efficiëntie betekende. (2)

De hypothese is dat gedurende de eerste stadia van evolutie het ribosoom uitsluitend uit RNA bestond (ribozyme) en pas nadat het efficiënt genoeg was om ook eiwitten te produceren werden deze laatsten ook belangrijk op aarde en in de structuur van het ribosoom.

Dit zou de eerste stap geweest kunnen zijn van een RNA-wereld naar een eiwitwereld, maar het blijft slechts een hypothese…

(1) ….. Alle enzymen bestaan uit eiwitten; zoals bijvoorbeeld de polymerasen die DNA en RNA copieren en synthetiseren. Het feit dat het catalytische gedeelte van een ribosoom uit RNA bestaat is bijzonder.

Veel enzymen breken veel stoffen( waaronder andere eiwitten ) af maar er zijn er minstens zoveel die stoffen aanmaken, ofwel chemische verbindingen vormen.

(2) ….

Daar zit echter geen plan achter, maar gewone biochemie. *

De stabielste moleculen blijven het langst bestaan.

De minder stabielen vallen eerder uiteen.

Het RNA uit de kern van het ribosoom heeft een bepaalde stabiliteit en kan zelfs een zekere catalyserende werking hebben.

Als de bijbehorende componenten, die uiteindelijk het complete ribosoom vormen, aan dit RNA worden toegevoegd dan organiseren ze zich zo dat elke component deze stabiliteit en/of efficientie verhoogt.

Dit suggereert dat er lang geleden selectie geweest is waarbij de stabielste/meest efficiente moleculen ‘overleefden’. **

Dat zijn de 59 componenten van de hedendaagse ribosomen.

Ook op moleculair niveau is er sprake van ( een vorm van ) natuurijke selectie.

**…als het beter past is het stabieler, per definitie. Hun conformatie is in stabiele toestand zodanig dat het ‘beter past’. Je kunt dus onafhankelijke moleculen hebben die elk hun eigen stabielste conformatie hebben maar zodra ze zich aan elkaar hechten kunnen ze hun conformatie veranderen en is dat op dat moment het ‘beste’ en dus stabielste wat ze kunnen doen. Je kijkt in het lab niet naar een enkel molecuul maar naar een duizendtal moleculen waarvan de grote meerderheid de stabielste vorm aanneemt….

*…gedurende miljarden jaren, worden deze moleculen met zo min mogelijk verspilling van energie net ingewikkeld genoeg dat ze hun werk (in dit geval de vertaling van RNA in eiwit) kunnen doen. Ze kunnen zodoende kopieen van zichzelf maken en hoe efficienter en/of stabieler ze zijn hoe meer moleculen ze van zichzelf maken (lijkt iets op het ‘fitness’ idee van Darwin; hoe fitter hoe meer nakomelingen).

Tussen deze RNA’s vormt zich ook het ribosyme, een vorm van RNA dat mRNA in eiwit kan vertalen. Maar ja, waar heb je eiwitten voor nodig.

Nu deed het eerste ribosomale RNA daar waarschijnlijk heel lang over, maar toen de eerste eiwitten gevormd waren konden deze zich associeren met het RNA (of risozyme) en er een verhoogde efficientie aan verlenen waardoor de eiwitten sneller vertaald werden.

Zo bevoordeelden de eiwitten ook de aanmaak van hun eigen ‘soort’. De stabielere vormen ‘leven’ langer en elk proto-ribosoom kan dan meer eiwitten maken gedurende zijn ‘leven’.

Dus zowel stabiliteit als efficientie zijn een voordeel voor ditzelfde ribosoom. Na verloop van tijd ontwikkelt zich een ribosoom waaraan zich heel veel eiwitten geassocieerd hebben die stuk voor stuk het ribosoom efficienter maakten.

Er zit geen plan achter. Het is als een storm die door het bos woedt: de zwakste bomen worden geveld en de stevigste blijven over, die vormen zaden en planten zich voort. Zo krijg je bomen die niet te hoog worden en net soepel genoeg blijven om de storm te weestaan ….

 

Het wonderlijke ribosoom

woensdag 8 september 2010 PIERRA

Vanmorgen was er een lezing van Ada Yonath aan de Universiteit van Padua. Zij ontving in 2009 de Nobelprijs voor Scheikunde voor haar onderzoek op het ribosoom. Haar groep bestudeerde met kristallografie de structuur van het ribosoom en ontdekte veel nieuws over de symmetrie ervan en over de gevoeligheid voor antibiotica.

transcriptie
Van internet: in de celkern vindt transcriptie plaatsmet vorming van mRNA. Dit migreert naar hetcytoplasma waar het mRNA vertaald wordt door de

ribosomen (lichtblauwe bollen langs het mRNA).

De tRNA met hun anti-codon en aminozuur plaatsen

zich in het ribosoom waar het aminozuur verbonden

wordt met de groeiende peptide.

 

 

 

Het DNA bevat de genetische informatie die tijdens de transcriptie omgezet wordt in RNA (mRNA ofwel messenger RNA). Het RNA wordt door de ribosomen vertaald in eiwitten. De eiwitten vouwen zich en worden dan functioneel; ze voeren alle chemische reacties uit die de cel nodig heeft (enzymen) of vormen structurele elementen, hormonen of receptoren.

Het ribosoom zelf bestaat ook uit RNA en een aantal eiwitten.

RNA is het belangrijkste onderdeel van het ribosoom. De eiwitten die er ook deel van uitmaken hebben vaak een stabiliserende functie. Sommige eiwitten zijn sterk geconserveerd wat aangeeft dat hun functie erg belangrijk is voor de activiteit van het ribosoom. Maar het ribosomale RNA heeft op zichzelf een catalyserende functie en kan zonder hulp van deze eiwitten functioneren. Dit wordt het ribozyme genoemd. Eiwitten kunnen alleen door RNA gemaakt worden; niet door andere eiwitten.

De studies van Yonath en haar medewerkers laten precies zien wat de fijne structuur van het ribosoom is. Ze konden aantonen dat het ribosoom een symmetrische kern heeft. Deze kern van RNA is sterk geconserveerd en komt voor 98% overeen in alle levensvormen. Dit betekent dat deze kern een bijzonder essentiële functie heeft. Ze veronderstellen dat deze actieve site van het ribosoom door genfusie van twee gescheiden maar vergelijkbare domeinen tot stand is gekomen, waarbij elk voor de helft van de catalytische activiteit zorgde. Deze sterke conservatie geldt niet de sequentie van het RNA in deze vitale symmetrische kern, maar de driedimensionale structuur. Dit wijst erop hoe belangrijk de positie van de substraten is in de stereochemie bij de vorming van peptidebindingen.

Ook Yonath veronderstelt dat er ooit een RNA-wereld bestond waarin het ribozyme het eerste ‘enzyme’ was. Zij stelt wel de vraag waarom het RNA ooit begonnen is met het produceren van eiwitten.

De eiwitten die zich later bij het ribozyme voegden verhoogden er de efficiëntie en de nauwkeurigheid van. Huidige ribosomen maken 1 fout op een miljoen.

Hun studie heeft ook veel aan het licht gebracht over rotatie en antibiotica.

De rotatie van het tRNA (het transfer RNA dat aminozuren aanvoert die één voor één gekoppeld worden aan de peptide) binnen het ribosoom is belangrijk voor de stereochemische vorming van de peptidebinding.

Antibiotica binden aan de ribosomen van bacteriën. De ribosomen van hogere organismen hebben een andere structuur en zijn ongevoelig voor antibiotica. Door de binding van het ribosoom met antibiotica wordt de vertaling van het mRNA ofwel de eiwit-synthese stopgezet en de bacteriën sterven. Ze konden waarnemen waar de verschillende antibiotica zich precies vasthechtten en hoe ze de synthese verstoorden.

Ada Yonath liet ons ook het volgende filmpje zien dat gelukkig op youtube terug te vinden was

Er is een lang molecuul van mRNA te zien dat door de twee subuniteiten van het ribosoom vertaald wordt. Er wordt ingezoomd op de tRNA die met hun aminozuren het ribosoom binnenkomen, hun aminozuur afleveren en zonder aminozuur uitgestoten worden.

Meer informatie en prachtige afbeeldingen zijn te vinden op de website van Ada Yonath.

Een ‘tweede genesis’: nieuwe vormen van leven

Steeds meer laboratoria in de wereld proberen in een reageerbuis leven te creëren dat andere biochemische kenmerken heeft dan het leven zoals we dat op aarde kennen.
Er wordt ook in de natuur gezocht naar dit nieuwe leven, dat ook wel een schaduwbiosfeer genoemd wordt omdat het onzichtbaar is.
We weten zeker dat leven ooit op onze Aarde ontstond; zou het daarom niet een tweede keer hebben kunnen ontstaan?
Veel wetenschappers houden dit voor mogelijk en denken dan ook dat de afstammelingen van dit leven (1) zich nog steeds onder ons kunnen bevinden.
ALIEN 

Zo een ‘alien’ organisme zou dus gevonden kunnen worden in een laboratorium of in de natuur. Deze alternatieve levensvormen zouden nieuwe moleculen kunnen produceren zoals farmaceutische middelen of ze zouden nieuwe functies kunnen bezitten die chemische afvalproducten kunnen afbreken.

Nieuw leven in het lab.

Er zijn experimenten die proberen het genoom van een bestaande bacterie te vervangen door syntetisch DNA, (3) wat natuurlijk nog ver af staat van de creatie van leven.

Er is een experiment dat iets heel anders heeft geprobeerd. De macromoleculen van de cel, waaronder het DNA, zijn normaal ingesloten in een lipidelaag (vetlaag). In dit experiment werd het DNA, dat hier de aanmaak van vetzuren regelde, op het oppervlak van een vetdruppel geplaatst, zoals kruidnagels op een sinaasappel. Dit DNA voorzag in de productie van vetzuren die de vetdruppel lieten groeien. Ze proberen nu aan te tonen dat dit DNA kan repliceren en dat deze vetdruppels kunnen groeien en zich synchroon met het DNA kunnen delen.
Andere experimenten maakten twee RNA-moleculen die elkaar konden kopieren door twee halve aan elkaar te plakken. Deze halve RNA-moleculen werden door de onderzoekers toegevoegd. Dit systeem werkte heel goed en het is waarschijnlijk dat de eerste levensvormen ook te werk gingen met kleine stukken RNA. Dus dit komt al aardig in de buurt van de oorsprong van leven.
Weer anderen gebruiken de hele moleculaire kit van levende cellen, voegen daar inorganisch materiaal aan toe in de hoop zelfreplicerende cellen te krijgen. Van deze kit bleken er 151 moleculen essentieel te zijn: de proteinen en RNA’s om DNA te kopieren, RNA te transcriberen en in proteinen te vertalen. Ze voegden daar ook ATP aan toe (de energie-molecuul) en het systeem werkte uitstekend in een reageerbuis. Ook in de commercie zijn dit soort kits verkrijgbaar, maar die zijn al na enkele dagen uitgewerkt. Deze wetenschappers proberen nu een DNA te maken waarmee een dergelijke kit zichzelf in stand houdt en misschien zelfs evolueert.
Er is ook een koppel wetenschappers dat een ribosoom (zie ook voorgaand blog) gemaakt heeft met een synthetisch RNA.
Het meest elegante ontwikkelde systeem bestaat uit een klein RNA-genoom dat alle instructies bevat voor de synthese van een eiwit (proteine) dat op zijn beurt weer hetzelfde RNA-genoom maakt. Er is tien jaar aan gewerkt om dit zelfreplicerende systeem te ontwikkelen.Nieuw leven op Aarde.Er wordt binnen en buiten ons zonnestelsel gezocht naar leven.
Daarbij wordt er gekeken naar planeten die vergelijkbaar zijn met de Aarde.
Veel astrobiologen denken dat het daarom ook best mogelijk is dat het leven meerdere malen ontstaan is op Aarde, maar omdat onze levensvorm zo dominant is zien we het niet.
Het is ook moeilijk om dit schaduwleven aan te tonen, want de gebruikelijke technieken (DNA-kleuring, DNA-sequencing, bacteriekweken) gaan uit van vormen van het ons bekende leven. (1b)
Een mogelijke vorm van schaduwleven zouden organismen zijn die rechtsdraaiende aminozuren gebruiken bijvoorbeeld.
Tot nu toe zijn die nog nooit gevonden.

De informatie komt grotendeels uit de NewScientist.

Comments en noten
(1)
Mr Opinie
*….het zou heel moeilijk kunnen geweest zijn voor een tweede soort leven om te ontstaan nadat de eerste planten zuurstof in de atmosfeer brachten.
Zuurstof is namelijk een heel agressief stofje. Nieuw leven zou dan ook gezocht moeten worden in zuurstofarme omgevingen zoals diep in de aardkost. Maar daar is het lastig zoeken.

Sommige wetenschappers gaan ervan uit dat de zogenaamde ‘tweede genesis’ zich misschien wel voordeed gelijktijdig met de ‘eerste genesis’. In dat geval zou er weinig tot geen zuurstof aanwezig geweest zijn.

(1b) Mr Opinie

* ….het is een goed punt dat we vooral zoeken naar iets dat we al kennen (DNA en op koolstof gebaseerd leven) terwijl het misschien wel mogelijk is om een zelfreplicerend en evoluerend systeem (=leven) te bouwen op basis van silicium____een element wat ook tot de koolstofgroep behoort …
Silicium heeft praktisch dezelfde eigenschappen als koolstof.
Het bezit ook de essentiële eigenschap zich met zichzelf of met koolstof te verbinden om kettingen te vormen. De hele organische chemie is gebaseerd op koolstofverbindingen.

Op dezelfde manier bestaan er siliciumkettingen.

Silicium leent zich tot katalyse omwille van zijn elektronische omgeving: dit wil zeggen dat het biochemische reacties mogelijk maakt.

Deze reacties zouden niet mogelijk zijn zonder katalysator.

Het schijnt na zuurstof het meest voorkomende element in de aardkorst te zijn. Het is ook betrokken bij de fosforilering van proteinen (activering van enzymen?)

Het schijnt ook niet ongezond te zijn.
Je krijgt het trouwens vanzelf binnen met graan en fruit.
(Zie verder over silicium –> hierklikken)
(3)
Hier en daar maken deze wetenschappers gebruik van gesynthetiseerd, door henzelf samengesteld RNA of DNA.
Dat zijn dan nieuwe sequenties van nucleotiden die tot dan toe nog nooit in levende organismen voorkwamen en misschien voor geheel nieuwe functies coderen.

En laat er leven zijn

24 Mei 2010, Kris verburgh

Voor het eerst in de geschiedenis heeft de mens een organisme gemaakt dat volledig artificeel DNA bevat.

Het gaat om een bacterie waarvan onderzoekers het DNA in het labo hebben gemaakt. De volgorde van meer dan een miljoen DNA baseparen bevond zich eerst in een computer, en deze sequentie werd dan bouwsteen voor bouwsteen aan elkaar gelast tot een volwaardig artificieel genoom, dat dan werd ingeplant in een ‘lege’ bacteriele cel. De synthetische organismen leefden en konden zich voortplanten, net zoals gewone bacteriën.

In het artificiele DNA van de bacterie hebben de onderzoekers ook enkele ‘handtekeningen’ achtergelaten. Zo bevinden zich gecodeerd in het DNA van de bacterie de namen van alle 46 onderzoekers, enkele quotes van James Joyce, de fysicus Richard Feynman en J. Robert Oppenheimer, en een URL waar iedereen die de code kan ontcijferen naar kan mailen.

Lang zal die code niet in deze bacteriën aanwezig blijven, gezien bacteriën erom gekend zijn om alle onnodige DNA balast overboord te gooien. Bacteriën moeten zich immers bliksemsnel vermenigvuldigen om te overleven, en het kopiëren van nutteloze DNA informatie (hoe mooi een quote van Feynman ook mag zijn) kost onnodige tijd en energie. Bron: Newsweek

Craig Venter strikes again

door renefransenop mei.20, 2010,

gibson2

Hij had het al een tijdje aangekondigd en de vingeroefeningen waren al gepubliceerd. Craig Venter heeft een kunstmatig genoom gemaakt en dat in een bacterie gestopt.

De hamvraag: is dit nu synthetisch leven?

Gelovige koehandel  ?  

Daarover heb ik (= rene Fransen ) voor vrijdag een stuk geschreven dat te vinden is op de site van het Nederlands Dagblad.

(NOTA  = eigenlijk is het een  vingeroefening  geworden over het failliet van het ) Theistisch evolutionisme , hier  verder gebracht als illustratief  intermezzo ….)

René Franssen  =

“……Het begrip ‘knutselen aan de schepping’ heeft een nieuwe dimensie gekregen. De roemruchte Amerikaanse geneticus Craig Venter meldt in het wetenschappelijk blad ­ Science dat hij een ‘synthetische cel’ heeft gemaakt.

Hij maakte in het laboratorium het genoom (zo noemen biologen het geheel aan erfelijke informatie in een organisme) na van een bacterie, zette dat in een andere bacterie zonder genen en zag dat het geheel ging leven en groeien. Synthetisch leven dus.

Uiteraard werkt dat. Het idee is al uit recombinant DNA onderzoek bekend, en nu wordt het met synthetisch DNA gedaan. Alleen is er wel een bestaande (natuurlijke) Mycoplasma capricolum cel voor nodig. Die cel verschaft de noodzakelijke machinerie voor het functioneren van het synthetische DNA. Als een Mycoplasma capricolum cel leeft, dan leeft de cel van Venter net zo goed. .Discussiëren over wat ‘leven’ is, is lastig maar niet altijd zinloos. Al denk ik dat het in de discussie over synthetische cellen niet echt een centraal punt is.

-Een synthetische Mycoplasma capricolum cel fabriceren lijkt mij  echter  nog niet zo eenvoudig.

….Wat Venter deed, kun je vergelijken met iemand die zelf een motor nabouwt op basis van de instructies van de fabrikant en deze in een bestaande auto zet waar de motor uit is verwijderd. Dat is een sterk staaltje, maar zo iemand heeft geen auto gemaakt.

Het synthetische genoom was gemaakt op basis van de kennis die Venter had van een natuurlijk bacteriegenoom. Vervolgens stopte hij dat genoom in een bacterie die alles had om te kunnen leven – behalve een genoom. Alle eiwitten, bouwstoffen en de hele machinerie die een bacterie nodig heeft, was dus al aanwezig. Wat Venter deed, was technisch gezien ontzettend knap, maar leven maken is misschien iets te veel eer…..

(alhoewel ) Niet bagatelliseren  is de boodschap   //Toch is het niet juist om zijn claim van synthetisch leven te bagatelliseren. Ik herinner mij nog een uitspraak van een leraar op de basisschool, dik dertig jaar geleden, die vertelde hoe wetenschappers wel konden meten welke stofjes er allemaal in een zaadje zaten, maar dat zij niet in staat waren door al die stofjes bij elkaar te voegen een levenskrachtig zaad te maken. Want het leven was iets dat God gaf.

Die redenering is de laatste jaren toch wel flink aan het wankelen gebracht. We zijn steeds meer gaan begrijpen van de moleculaire, chemische basis van het leven. DNA, het erfelijk materiaal, speelt een sleutelrol als aanjager van alle processen in een cel. Die processen worden uitgevoerd door moleculaire machientjes gevormd uit eiwitten. Cellen bevatten, voor zover we dat nu zien, geen ‘vitale stof’ die ze het leven geeft.

….God gaan projecteren op plaatsen waar de wetenschap nog niet is geweest. Bijvoorbeeld door te zeggen dat Venter zijn synthetische bacterie niet echt heeft gemaakt, omdat de hele cel nog natuurlijk was.

In dat geval scheppen we een ‘God van de gaten’. En naar mate de wetenschap vordert, zullen die gaten kleiner worden. Dat is een heilloze weg, zo blijkt ook uit het verleden.

 ?   Dwangbuis : Niet-gelovige wetenschappers hebben soms de neiging te vervallen tot ‘niet-meer-dannerigheid': het leven is ‘niet meer dan’ chemische processen, bewustzijn is ‘niet meer dan’ de activiteit van zenuwcellen in het brein.

En vanuit een bepaald perspectief hebben ze nog gelijk ook. Chemische processen zorgen voor leven. Hersencellen zorgen voor bewustzijn.

Maar deze niet-meer-dannerigheid is niet het hele verhaal.

Om dat te zien moet je uit de dwangbuis van rationaliteit durven stappen die veel mensen sinds de verlichting hebben aangedaan.

Je kunt zeggen: muziek is niet meer dan trillingen in de lucht om ons heen. Toch is dat niet de juiste omschrijving van een muziekstuk van Bach. Het verklaart ook niet de emotie die de geluidstrillingen oproepen bij de toehoorder. En ja, die emoties volgen op het trillen van bepaalde cellen in de gehoorgang en het doorgeven van die trillingen aan het brein. Maar Bach is méér dan een trilling van lucht die tot onze hersenen doordringt.

*  Is dat niet een beetje te simplistisch?De emotie is uiteraard het gevolg van de reactie van de hersenen op de akoustische input. Een akoustisch signaal is inderdaad een trilling in de lucht, maar “muziek” is de interpretatie daarvan door onze hersenen. Er zijn hier dus twee componenten: geluidsgolf en toehoorder.

Relatie met de Schepper // Rationaliteit op zich is prima, maar het is niet de enige manier om naar de wereld te kijken. Wie een relatie met de Schepper heeft, ziet meer dan een veelheid van chemische reacties in een cel, hoort meer dan trillingen in de lucht.

De analogie tussen de muziek van Bach en met een biochemisch beeld van een cel begrijp ik dus niet. Als de biochemie analoog is aan de geluidsgolf, wie of wat is dan de toehoorder? Wij kunnen dat niet zelf zijn, want wij bestaan zelf uit cellen.

….een begrip als ‘leven’ is meer  dan een zeer strikte biologische definitie (nog los van het feit dat er voor zover ik weet geen sluitende biologische definities zijn – ten minste, niet toen ik biologie ging studeren, want dat kregen we in de eerste studieweek al te horen).

Venter kan zeggen: ik heb leven gemaakt. Maar de betekenis van die zin is niet geheel duidelijk. Had hij bijvoorbeeld leven kunnen maken zonder voorbeeld? Een vraag die niet te beantwoorden is (Venter maakt deel uit van de verzameling levende organismen op aarde).

Mijn punt is, dat ik geloof dat God de schepper van het leven is. Het feit dat levende cellen biochemische machientjes zijn, doet daar niets aan af.

Dat ‘meer zien dan’ in de laatste alinea is overigens geen natuurwetenschappelijk zien (zoals een van de ND-reageerders doet( zie hieronder (1)), het is de interpretatie van wat we zien.

Net zoals een Bach-kenner de geluidstrillingen van een Bach-stuk anders interpreteert dan een niet-kenner. En zoals een christelijke Bach-kenner diens muziek anders zal waarderen dan een niet-christelijke.

Het moest allemaal in 6000 tekens, inclusief spaties. Rodney Holder heeft er een heel boek over geschreven: http://www.amazon.co.uk/Nothing-Atoms-Molecules-Rodney-Holder/dp/1854242369

Wat ik zeg is, dat wie God als Schepper erkent, daarmee ánders naar de werkelijkheid kijkt.

Uiteraard –> Het is het gelovige perspektief natuurlijk… alleen is het niet toetsbaar .. en waarom denk je dat een atheist misschien minder kan genieten van Bach  ?  …die notabene wel aantoonbaar bestond samen met zijn “hoorbare ” muziek …

Net zoals een Bach-kenner anders naar de zoveelste symfonie luistert (namelijk met al zijn kennis van wie Bach is) dan een niet-kenner.

in het geval van muziek is er nogal veel bewijs voor het bestaan van een laag boven die van de luchttrillingen, maar in het geval van leven ontbreekt die volledig. Het is niet uitgesloten dat er een godheid als laag boven die van biologisch leven kan bestaan, maar bewijs is er niet voor. Bij muziek is er wel duidelijk bewijs dat er meer is dan luchttrillingen: daarom heet het ook ‘muziek’ en niet alleen maar ‘geluid’.

Ik bedoel echter HIER , god als interpretatiekader niet als een entiteit Ik geloof overigens wel dat God bestaat als een ‘entiteit op zich’ (dus meer is dan een interpretatiekader), maar dan wel onafhankelijk van dit universum – hij is ten slotte de Schepper. De schilder vind je ook niet fysiek terug in zijn schilderij. Wel zijn penseelstreken.

1.-Interpretatiekader ? Waarom je van tevoren vastleggen op een bepaald religieus idee als daar geen enkel bewijs voor bestaat ? Dan kun je wel honderden verschillende kaders bedenken … het lijkt me dat je juist uit wat voor kader dan ook probeert te blijven.

Daar zijn we weer terug bij Paley en Bayes. We weten dat schilderijen door een schilder worden gemaakt (althans, chimps maken ook schilderijen), dus als we een schilderij zien dan vermoeden we een schilder. En als we een horloge zien dan vermoeden we een horloge maker, omdat we weten dat horloges door horloge makers gemaakt worden.

En als we b.v. een HIV virus zien dan vermoeden we een Schepper? Zo’n HIV virus is namelijk technisch zonder meer een hoogstandje. Weten we dat de Schepper virussen maakt?

Er is dus voldoende bewijs dat een schilderij door een schilder gemaakt is. We kunnen het zelf experimenteel nabootsen. Dat is lastig bij leven, maar de stapjes die kant op (experimenteel leven maken) blijven gezet worden. Er zijn wel genoeg aanwijzingen hoe het ongeveer zal zijn gegaan. Dat kan ik voor de verschillende godheden niet zeggen. Maar je kunt het wel als model poneren, natuurlijk, en dus als extra laag boven de biochemische.

De gelovige is vol lof over de schepping van God, of de scheppingen die Bach maakte tot eer van God. Leven kan bestaan uit chemische reacties, maar kan toch ook een gave van God zijn. Christenen mogen zich die waarheid niet uit handen laten slaan

(Bart Klink ) Misschien zijn aardbevingen wel meer dan platen die tegen elkaar schuiven. Waarom zou Poseidon er niet achter kunnen zitten? Dat kun je niet uitsluiten, maar kun je het ook redelijkerwijs onderbouwen?

Daar zit volgens mij het probleem. Als je meent dat leven naast biochemie” een gave Gods “is, zul je deze ‘extra laag’ moeten verantwoorden.

Dit is ook het punt waarop je Bach-analogie hopeloos misloopt: we hebben goede redenen om te veronderstellen dat de noten en geluidstrillingen respectievelijk (minstens gedeeltelijk opgeschreven ) bewust zijn gecomponeerd en geproduceerd. ( maar daarom nog niet uitgevoerd door de juiste interpreet )

Bij het ” leven ” hebben we geen goede redenen om een vergelijkbare veronderstelling te maken. (Toevallig luister ik net op de radio naar “Jesu meine Freude” van de grootmeester. )

“Om dat te zien moet je uit de dwangbuis van rationaliteit durven stappen die veel mensen sinds de verlichting hebben aangedaan.”

Ik zie rationaliteit juist helemaal niet als dwangbuis: dogma’s zijn dwangbuizen. Verder lijkt het me dat als je niet meer rationeel wilt zijn, je eigenlijk voor irrationaliteit pleit. Is dat echt wat je wilt ?

Je analogie over muziek volgt hier direct op: die kan ik nu helemaal niet meer plaatsen. Is muziek irrationeel ? Lijkt mij niet: het is complex, en doet complexe dingen met ons (emoties etc.), maar die zijn nog steeds rationeel.

Aan het einde van je stukje krijg ik het idee dat je de waarheid irrationeel vindt … maar waarom ? Alleen maar omdat we alles nog niet begrijpen (kunnen beredeneren), vanwege onze beperkte verstandelijke vermogens ?

(bronnen : Eelco , Bart Klink , Fransen http://www.sterrenstof.info/?p=1055&cpage=1#comments________________________________________________________________________

(Rene Fransen besluit )

” ….Even kort wat Venter gedaan heeft: hij haalde uit een database de genoom-beschrijving van Mycoplasma mycoides. Dat zijn dik een miljoen A’s, T’s, G’s en C’s. Die maakte hij vervolgens met behulp van een DNA-assemblage machine.

Zo’n apparaat kan alleen stukjes van een paar duizend basen synthetiseren, dus er waren een paar tussenstappen in gist nodig om de korte fragmenten aan elkaar te knutselen. Technisch gezien is dit absoluut een hoogstandje!

Vervolgens haalde Venter het DNA uit een Mycoplasma capricolum cel, en plaatste er zijn eigen synthetische bacterie-chromosoom in. En lo and behold, het ding kwam tot leven en gedroeg zich als een M. mycoides.
Dit hele proces is vooral een ‘proof of principle’. Venter kan een synthetisch genoom maken (had hij eerder gedaan) en kan een genoom transplanteren (ook eerder gedaan). De combi doet het nu ook. Dat opent de weg naar het maken van totaal zelf ontworpen genomen (dus geen kopie van een bestaand genoom), waarmee hij dan bacterën met nuttige eigenschappen kan maken.

Heeft dit implicaties voor het begrip ‘leven’? Ja en nee, maar daar gaat mijn bijdrage in het Nederlands Dagblad over. Een podcast met een van de teamleden van Venter is hier te vinden.

New Scientist schrijft over Immaculate creation’ - leuke vondst.

Panda’s Thumblegt een link met Frankenstein, . PT doet het met een dikke knipoog, maar het is misschien een ietwat gevaarlijk beeld om in deze context te gebruiken.

De BBC heeft een uitgebreid nieuwsbericht en een achtergrondstuk met als titel ‘The meaning of life’. Ook een inkoppertje, natuurlijk!

Nature heeft acht deskundigen om een commentaar gevraagd.

Dat van ethicus Arthur Caplan vond ik een misser. Zijn laatste alinea luidt:

“All of these deeply entrenched metaphysical views are cast into doubt by the demonstration that life can be created from non-living parts,albeit those harvested from a cell. Venter’s achievement would seem to extinguish the argument that life requires a special force or,power to exist. In my view, this makes it one of the most important scientific achievements in the history of mankind.”

Punt is, dat dit experiment niet ontworpen is om het vitalisme te ontkrachten. Immers, Venter gebruikte een van DNA ontdane cel. Je kunt die cel ’hersendood’ noemen, maar echt doorslaggevend is dat niet.

Dat er geen ‘elan vital’ in cellen zit, is de conclusie van jaren van wetenschappelijk onderzoek, daar voegt dit experiment niet veel aan bij, lijkt mij.

Inmiddels ook een eerste reactie van Answers in Genesis, geheel langs voorspelbare lijnen: er is helemaal geen nieuw leven gemaakt.

Op zich hebben ze een punt, maar hun stellingname is naar mijn idee een doodlopende weg.

Ook het Discovery Institute heeft een korte reactie, die benadrukt dat dit synthetische genoom wijst op ontwerp.

(Nota Tsjok) …..

Het Vaticaan : Dit is synthetische biologie met dien verstande dat God schept , de mens produceert ” …… jaja en ook ons moeder schept ….de soep dan …

(1)

Wat zie en hoor ik niet en mensen die een relatie met de schepper hebben wel?
Zien en horen suggereert dat het gaat om iets fysieks.
Of zijn het toch slechts chemische reacties in het zenuwstelsel die het verschil maken tussen gelovigen en ongelovigen?

Legionella

 

Legionella pneumophila

Legionella pneumophila is een voor de mens pathogene bacterie. Deze gramnegatieve bacterie veroorzaakt infecties in de ademhalingswegen; infecties die tot longontsteking en bij sommige mensen tot sterfte kunnen leiden. Legionellosis, ook wel veteranenziekte genoemd, kwam voor het eerst in het nieuws in 1976, toen na een bijeenkomst van Amerikaanse oud-soldaten (“American Legion”) in Philadelphia een groot aantal van de deelnemers met longontsteking werd opgenomen.

           

Microscopische foto van Legionella pneumophila [Met dank aan: Dennis Kunkel].

Microscopische foto van weefsel geïnfecteerd met Legionella bacteriën. Een speciale kleuring maakt de cellen extra goed zichtbaar.

Legionella pneumophila komt zowel voor in grond als oppervlaktewater, maar ook in water in fonteinen, vijvers, luchtbevochtigers, waterleidingen en airconditioners. Deze laatste waren de oorzaak van het uitbreken van de ziekte in het hotel in Philadelphia. Recent was er een uitbraak van legionellosis op een bloemententoonstelling in Bovenkarspel met enkele tientallen doden als resultaat. Hier waren naar alle waarschijnlijkheid waterleidingen de oorzaak, waarbij de bacteriën werden verspreid via fonteinen in vijvers (aërosolen)

Infectie: legionellosis

Structuurformule van het aminozuur cysteïne.

Legionella pneumophila stelt hoge eisen aan haar voedingsmedium. Het aminozuur cysteïne en hoge concentraties ijzer zijn nodig voor groei. Alhoewel zij vrij kan overleven in water komt de bacterie vooral voor als parasiet; zij leeft intracellulair in protozoa in de bodem en in oppervlaktewater. Daarnaast is de bacterie ook aanwezig in biofilms in de buizen van waterleidingen, waarin zij zich naar alle waarschijnlijkheid kan vermeerderen. Dit kan plaatsvinden in water met een temperatuur tussen 25 en 55 °C.

Hierbij kunnen grote aantallen bereikt worden als het water langere tijd stilstaat. Door sterke doorstroming kan aangroei van de bacterie worden voorkomen. Ook kan zij zich vermeerderen in de longcellen van de mens. In de fagosomen, die bedoeld zijn om indringers in het menselijk lichaam onschadelijk te maken, voelt Legionella pneumophila zich juist uitstekend thuis.

De tijd tussen de besmetting en het optreden van de eerste ziekteverschijnselen (de incubatietijd) is circa twee tot tien dagen. De ziekte begint met een snel opkomende hoofdpijn, spierpijn en een ziek gevoel, gevolgd door longontsteking met koorts boven 39 graden Celsius. De patiënt hoest en is soms kortademig. Een deel van de patiënten heeft last van braken en diarree. De ziekte kan zeer ernstige gevolgen hebben, maar is door directe toediening van de juiste antibiotica goed te behandelen.

Parasitisme

Het grote verschil tussen infectie met anthrax en Legionella is dat de laatste geen sporenvormer is en dat deze waarschijnlijk alleen parasitair kan overleven. Dit is een heel belangrijk aspect in het bedenken van preventiemethoden en beleidsmaatregelen, om te voorkomen dat er nieuwe uitbraken van Legionella ontstaan. Het is echter niet aangetoond dat Legionella strikt parasitair is; er zijn zelfs een aantal bewijzen gevonden dat deze bacterie bijvoorbeeld in biofilms en in protozoa kan overleven. Dat zou betekenen dat de infectie bestrijding ernstig bemoeilijkt wordt. Bij de leerstoelgroep Levensmiddelenhygiëne en -microbiologie van de Wageningen Universiteit, wordt er onderzoek gedaan naar dit specifieke gedrag van de Legionella bacterie (de website over dit onderwerp is helaas nog niet klaar). Andere links met info over deze infectie zijn te vinden op:

http://www.kiwa.nl/ (Ga naar KIWA en Legionella (“praktische info”))

http://s99.middlebury.edu/BI330A/projects/Cocchiaro/

http://www.uni-ulm.de/legionella/(Goede links naar andere sites)

http://www.milieumicrobiologie.nl/milieumicrobiologie/homepage/

SYMBIOSE en remedies

 

Bacterie ingezet tegen allergieën

2 augustus 2007

Allergieën kunnen straks mogelijk beter behandeld worden dankzij de melkzuurbacterie die gewoonlijk wordt gebruikt voor het maken van yoghurt en kaas. Het slikken van een genetisch veranderde versie van Lactococcus lactis zorgt dat allergische muizen hun overgevoeligheid kwijtraken. Dat schrijven onderzoekers van het AMC en de Universiteit Gent in het augustusnummer van tijdschrift Gastroenterology.

Allergie wordt veroorzaakt doordat het immuunsysteem overdreven reageert op onschuldige stoffen uit bijvoorbeeld stuifmeel (hooikoorts), pinda’s (voedselallergie) of uitwerpselen van de huisstofmijt. Een systematische, lichte blootstelling aan de stof die de reactie veroorzaakt – het allergeen – kan de overgevoeligheid verminderen. Tot nu toe is er echter geen adequate manier om het lichaam met allergenen in contact te brengen.

Daar denken de wetenschappers iets op te hebben gevonden. Zij willen Lactococcus lactis gebruiken om allergenen heel gericht in de darmen te krijgen; een deel van het lichaam dat in het bijzonder geschikt is om tolerantie in het hele lichaam op te wekken. Om deze werkwijze te testen, plaatsten de onderzoekers het gen voor het eiwit ovalbumine in het DNA van de bacterie, waardoor deze ovalbumine ging produceren. De transgene bacterieën voerden zij aan muizen die overgevoelig zijn voor het eiwit. Al een uur daarna bleken de bacterieën ovalbumine in het darmstelsel uit te scheiden.

Gewoonlijk krijgen deze muizen zwellingen in de oren wanneer zij worden ingespoten met ovalbumine. De oren van muizen die de transgene bacterie hadden gegeten, zwollen echter 15 keer minder.

Uit eerder onderzoek was al gebleken dat het niet werkt om het allergeen zelf te eten. Waarschijnlijk wordt deze grotendeels afgebroken in de maag. Ook in dit onderzoek bleken de oren van muizen die verschillende doses ovalbumine hadden gekregen even hard te zwellen als de muizen die een controlestof hadden gegeten. Overigens zouden voor medicinaal gebruik grote hoeveelheden zuiver allergeen nodig zijn, wat duur is om te produceren.

Of deze strategie ook bij mensen werkt, is nog de vraag. Het helpt wel dat Lactococcus lactis een onschuldige bacterie is; wie kwark of yoghurt eet krijgt hem immers ook binnen.

Eerder werd de bacterie al succesvol gebruikt bij patiënten met de ziekte van Crohn.

Bij hen werd hij ingezet om de ontstekingsremmer interleukine-10 af te leveren in het ontstoken maagdarmkanaal.

Evolution and adaptation by symbiotic associations

http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2010/07/10/nongenetic-selection-and-evolution-flies-use-bacteria-to-adapt-to-parasitic-worms-2/

*Een bacteriële symbiont die een voordeel oplevert aan zijn gastheer= niets nieuw.
*De Microbiële symbiont ging uitsluitend (of bijna uitsluitend) via moeder over op de  nakomelingen. =
Niets nieuw.
*Een plotselinge verandering in het milieu dat drastisch de selectieve voorkeur voor een bepaalde trek veranderd
(wat betekent :de  betere verspreiding van het gen verantwoordelijk voor die trek)= Niets nieuw.
*Genen die serendipitief een voordeel halen uit een volledig nieuwe situatie =. Niets nieuw.
De druk van de selectie tegen om het even welke varianten/veranderingen in genen van vlieg of bacteriën die overleving
van één van beiden of allebei verminderen in het nieuwe milieu. = Niets nieuw.
* De druk van de selectie ten gunste van om het even welke genen van één van beiden symbiont die verder overleving in het
nieuwe milieu verbeteren.= Niets nieuw.
Wat, in termen van de evolutie, en gezien vanuit  „egoïstische gen“ perspektief , is hier nieuw?
wij hebben selectie druk die genen in de bacteriën die voordeel voor hun gastheer leveren, selecteert .
En, wij hebben de drosophila -genen onder een  selectiedruk die de ftuitvlieg besmetting door de bacteriën ondersteunen.
Natuurlijke selectie grijpt dus in  op de bacteriële en fruitvliegjes- genomen.

Ook hier gebeurt de evolutie door natuurlijke selectie, omdat de eigenschap/trek van de vliegen om gemakkelijk besmet te
worden  door de bacteriën zich verder verspreid (= de frequentie verhoogd)en de besmette  vliegen  superieur reproductief
succes genieten
Het is opnieuw natuurlijke selectie die kiest tussen de genen en genenvarianten .
Met andere woorden: gewone “Selfish genes ” evolutie.

(s.k.graham)  wat werkelijk met verschillende genpool(s) gebeurt(de)?
l.- de genenpool van de vlieggen.

Vliegen ,niet-besmet  met spiroplasma, sterven uit .
Het zou belachelijk zijn om te veronderstellen dat er geen variatie bestaat in de” gastvrijheid” die de
vliegen ( inclusief hun immuunsystemen en andere verdedigings-factoren )aan de bacteriën aanbieden .
Ergo: de natuurlijke selectie keurt die genen goed die  de vlieg  meer  bacteriën-vriendelijk  maken
Bijvoorbeeld dmv  genexpressies die lichte gevolgen hebben voor (vb)de lichaamstemperatuur die de vlieg aanhoudt  of het
bezitten van diverse “ongevaarlijke” enzymen en/of het eten van immuum factoren die  de gastbacteriën niet aanvallen.
De gevolgen hiervan kunnen zeer kleine genetische variaties gaan vormen , maar in  een soort met  miljarden vliegen (
met snelle levenscycli) bezitten  zelfs  dergelijke kleine gevolgen bijna zeker een beslissende  invloed.

2.de genenpool van het bacteriëen.
Voorafgaand aan de draadworminvasie, was er al een bijzondere  spiroplasma variant aanwezig die  immuniteit verleende tegen een grote verscheidenheid van andere dreigingen  en species van bacteriën die binnenin de vliegen  leefden of regelmatig de Drosophila  besmetten.
De  onder diverse drukken staande populatie  van spiroplasma-varianten( en andere bacterieen )  levert  uiteindelijk een overwinnaar op alle bacteriële concurrenten (niet binnen één enkel vlieglichaam, maar in de grotere  drosophila populatie  en het milieu – die spiroplasma variant wint die zijn gastheren levend kan en houden waar andere bacteriën daar niet in slagen )
Dit betekent dat de spiroplasmagenen, in het bijzonder die genen die de draadwormweerstandleveren , snel in het voordeel  zijn : ze  stijgen in frequentie binnen de grotere genpool van „alle bacteriën die in de vliegen“ wonen.
Het is volkomen gerechtvaardigt  om naar deze “grotere “genenpool te kijken daar bacteriën bekend zijn voor „horizontale gen transfert “.
Het is volledig mogelijk en wordend (waarschijnlijker aangezien de spiroplasmabevolking) dominant wordt dat de genen voor
de draadworm weerstand zou horizontaal naar andere spanningen of species van bacteriën kunnen worden overgebracht, wat
waarvan kunnen zijn overdraagbaar. Dan plotseling zal erven van spiroplasma van de moeder veel minder belangrijk voor
vliegoverleving worden. Maar hebben van de juiste genen „van de draadwormweerstand“ blijft zeer belangrijk voor de
bacteriën. Het punt is hier dat verre van het stabiliseren van `genome of genpools, de draadworminvasie een plotselinge
verschuiving in de selectiedruk op die genpools heeft veroorzaakt. Het is de genen die de weerstand verlenen wat
uiteindelijk van belang zijn. Ja, is het onbelangrijk waar dat het erven van de bacteriën van de moeder is,
in zekere zin die wordt geselecteerd voor.
Maar voordelige bacteriële symbionts die uitsluitend (of bijna zo) wordt geërftt door de moederlijn is nieuw niets.
Voor die kwestie die is de niet-genetische (d.w.z. milieu) erft factoren van ouders nieuw niets, hoewel de exclusiviteit
van het overgaan van de milieufactor van ouder tot nakomelingen niet kan zijn sterk.
Maar overweeg een geval waar één of andere bevolking van kleine vogels door een orkaan aan sommige verre eilanden,
elk eiland wordt geblazen te verre van anderen voor de vogels om te vliegen.
Sommige eilanden hebben beter voedsel.
Anderen hebben slechter voedsel of geen voedsel.
De nakomelingen van elke ouder erven zijn eiland van de ouders.
De vogels op de voedsel-slechte eilanden sterven uit na een paar generaties.
Zijn wij die eilandwoonplaats een drager van overerving voor het „betere voedsel om“ trek te eten gaan roepen?
Met uitzondering van uiterst mobiele species, is de overerving van lokale aardrijkskunde van uitsluitend van ouders
de regel.
En de ouders die in de gunstigste gebieden leven zullen meer nakomelingen hebben.
Wij kunnen deze niet-genetische overerving roepen, als wij aan willen.
Maar het is een onnodige oefening die slechts verwarring schept .
De „besmetting door spiroplasma“ kijkt meer als een niet-genetische vorm van overerving dan de „geografische plaats“,
maar het is nog misleidend om dit te doen, zoals ik reeds heb verklaard het nog vooral op lange termijn de genen die
uiteindelijk van belang zijn, is.
En zoals ik, in termen van evolutieve theorie heb gewezen op, nieuw hier gebeurt niets.
Exclusieve matrilineal overerving van voordelige microbiële symbionts? Niet nieuw.
Waarom niet eerder riepen wij dit een „alternatieve vorm van overerving“?
Het resultaat in dit document is zeer interessant en zal zeer significant voor medisch onderzoek… zijn maar de eis
van een „nieuwe/alternatieve vorm van evolutie/overerving“ schijnt enkel aan me als hype om meer aandacht te krijgen
(nochtans is het ook waarschijnlijk volledig dat de auteurs volledig oprecht zijn en dat in termen van niet realiseren
de evolutieve theorie, nieuw niets gebeurt.
Een eigenschap/„trek“ is een nuttig concept, maar het is niet fundamenteel.
Is de draadwormweerstand een `trait van de vlieg? Of een `trait van de bacterie?
Is het een optredend bezit als gevolg van hun interactie? Ongeacht wat u beslist een trek te roepen, en welk organisme
waaraan de trek wordt toegeschreven, is het onderliggende feit dat de genen van de vlieg bepalen het eigenschappen is
omvatten, die hoe het met het is milieu in wisselwerking staat (dat ik heb is het litteken op mijn hand geen `trait die
door mijn genen wordt geprogrammeerd, maar proptery van „littekenvorming in antwoord op wonden“ is een trek die door
mijn genen wordt bepaald). Eveneens bepalen de genen van bacteriën en draadworm hoe zij met hun milieu’s in wisselwerking
staan. De afschaffing van de draadwormen binnen vliegen die spiroplasma ontvangen is het resultaat van wat interactie
onder de drie organismen. Deze interactie wordt bepaald door de genen van die organismen.
De vlieg heeft de trek van „immuunsysteem aanvalt en doodt geen spiroplasma“.
Deze trek wordt bepaald langs en door zijn genen doorgegeven.
Het is een zeer belangrijke trek om dood door draadworm te vermijden.
Het zijn de genen die hier van belang zijn en het zijn genen  die, of niet, door natuurlijke selectie goed worden gekeurd.
Het feit dat de relevante genen allen op zijn plaats vóór de draadwormen waren kwam, en het feit dat deze genen aan
hebben serendipitously het effect dat wat interactie onder vlieg, bacteriën, en draadworm draadwormontwikkeling maakt
genen geïmpliceerde geen minder significant of fundamenteel onderdrukt.
Een andere manier om dit te bekijken.
De bacteriën gaan occasionele veranderingen en varianten van variërende graden van succes veroorzaken.
Maar als de genen die hen de draadworm geven die capaciteit onderdrukt veranderen zodat om dit effect onbruikbaar te maken,
dan zullen die spanningen van bacteriën uit met hun gastheren sterven. Maar andere spanningen van bacteriën die bewaren
die genen maar andere genen veranderen (gelijk al de rest) zullen net zo goed als huidige spanning overleven.
Zo, opnieuw, zien wij dat de natuurlijke selectie de bijzondere genen in kwestie goedkeurt. Één laatste mogelijkheid na
te denken. Het is denkbaar (nochtans zeldzaam of onwaarschijnlijk) dat een virus langs dat kon komen gebeurt om de
relevante genen te knippen uit een bacterie en het te verbinden in de cellen van een kiemlijn van de vlieg, waarbij de
de nakomelingenimmuniteit van de vlieg van wordt gegeven draadwormen zonder de bacteriën, immuniteit te vereisen die
door mannetjes kan worden overgegaan. Deze onafhankelijk draadworm-bestand vliegen zullen, misschien dan beter de
spiroplasma-afhankelijke vliegen net zo goed doen.
In elk geval, zien wij nogmaals dat het de genen zijn die van belang zijn.
of it’s bacterial competitors (not within a single fly body, but in the larger population and environment — the spiroplasma
are winning because they keep their hosts alive where other bacteria fail to do so).
This means that the spiroplasma genes, in particular those genes which confer the nematode resistance, are rapidly
increasing in frequency within the larger gene pool of “all bacteria that inhabit the flies”.
It is perfectly appropriate to look at this larger gene pool since bacteria are well know for “horizontal” inheritance.
It is entirely possible (and becoming more probable as the spiroplasma population becomes dominant) that the genes for
nematode resistance could be horizontally transferred to other strains or species of bacteria, some of which may be
communicable.
Then suddenly inheriting the spiroplasma from the mother will become much less important for fly survival.
But having the right “nematode resistance” genes remains very important for the bacteria.
The point here is that far from stabilizing the ‘genome’ or gene pools, the nematode invasion has caused a sudden shift
in the selection pressures on those gene pools.
It is the genes that confer the resistance which ultimately matter.
Yes, it is trivially true that inheriting the bacteria from the mother is, in a sense being selected for.
But beneficial bacterial symbionts inherited exclusively (or nearly so) through the maternal line is nothing new.
For that matter inheriting non-genetic (i.e. environmental) factors from parents is nothing new, though the exclusivity
of passing the environmental factor from parent to offspring may not be as strong.
But consider a case where some population of small birds are blown by a hurricane to some remote islands, each island
too far from the others for the birds to fly.
Some islands have better food. Others have worse food or no food.
The offspring of each parent inherits its island from the parents.
The birds on the food-poor islands die out after a few generations.
Are we going to call island residence a carrier of inheritance for the “better food to eat” trait?
With the exception of extremely mobile species, inheritance of local geography from exclusively from parents is the rule.
And the parents living in the most favorable regions will have more descendants.
We are free to call this non-genetic inheritance, if we want to.
But it just muddies the waters. “Infection by spiroplasma” looks more like a non-genetic form of inheritance than
“geographic location”, but it is still misleading to do so, as I have already explained it is still the genes which
ultimately matter, especially in the long term.
And as I have pointed out, in terms of evolutionary theory, nothing new is happening here.
Exclusive matrilineal inheritance of beneficial microbial symbionts?
Not new. Why weren’t we calling this an “alternative form of inheritance” previously?
The result in this paper is very interesting and will be very significant for medical research…
but the claim of a “new/alternative form of evolution/inheritance” just seems to me like hype to get more attention
(however it is also entirely likely that the authors are completely sincere and do not realize that in terms of
evolutionary theory, nothing new is happening.
“Trait” is a useful concept, but it is not fundamental.
Is nematode resistance a ‘trait’ of the fly?
Or a ‘trait’ of the bacterium?
Is it an emergent property resulting from their interaction?
Regardless of what you decide to call a trait, and which organism to which the trait is attributed, the underlying fact
is that the genes of the fly determine it’s properties, including how it interacts with it’s environment
(that I have scar on my hand is not a ‘trait’ programmed by my genes, but the proptery of “scar formation in response to
wounds” is a trait determined by my genes). Likewise the genes of bacteria and nematode determine how they interact with
their environments. The suppression of the nematodes within flies hosting spiroplasma is the result of some interaction
among the three organisms. This interaction is determined by the genes of those organisms.
The fly has the trait of “immune system does not attack and kill spiroplasma”.
This trait is determined by and passed on through its genes.
It is a very important trait to avoid death by nematode.
It is genes that matter here and it is genes that are being favored, or not, by natural selection.
The fact that the relevant genes were all in place before the nematodes arrived, and the fact that these genes
serendipitously have the effect that some interaction among fly, bacteria, and nematode suppresses nematode developement
does not make the genes involved any less significant or fundamental.
Another way to look at this.
The bacteria are going to produce occasional mutations and variants of varying degrees of success.
But if the genes that give them the nematode suppressing ability mutate in such a way as to disable this effect,
then those strains of bacteria will die out with their hosts.
But other strains of bacteria that preserve those genes but change other genes will (all else equal) survive just as well
as the current strain.
So, again, we see that natural selection is favoring the particular genes involved.
One last possibility to ponder.
It is conceivable (however rare or unlikely) that a virus could come along that happens to snip the relevant genes out of
a bacterium and splice it into a germ line cells of the fly, thus giving the fly’s descendants immunity from the
nematodes without needing the bacteria, immunity that can be passed through males.
These independently nematode-resistant flies will do just as well, maybe better than the spiroplasma-dependent flies.
In any case, we once again see that it is the genes that matter.

Symbiotische relatie tussen gastheer en bacteriën :  evolutie mechanisme

Onderzoekers ontdekten bewijs voor  een snel  nieuw  evolutiemechanisme dat de  mutatie en selectie van de eigen genen omzeilt…

Het gaat om een  symbiotische relatie tussen gastheer en  gastdier ; de ontwikkeling van een kant en klare verdediging tegen een (parasitair)gevaar in de omgeving van de gastheer  ; Deze speciale oplossing  heeft zich verspreid onder de populaties  door natuurlijke selectie( namelijk :de vliegen die de symbiont konden huisvesten profiteerden van de voordelen )
Details worden gemeld in het tijdschrift  Science .
Adaptation via Symbiosis: Recent Spread of a Drosophila Defensive Symbiont
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/sci;329/5988/212?maxtoshow=&hits=10&RESULTFORMAT=&fulltext=Jaenike+&searchid=1&FIRSTINDEX=0&sortspec=date&resourcetype=HWCIT
Bioloog John Jaenike en collega’s van de Universiteit van Rochester  geven  het eerste uitgebreid verslag van dit effect in het wild….Hij zegt dat het waarschijnlijk  een algemeen verschijnsel is dat nog  onopgemerkt gebeurt in veel verschillende organismen in allerlei stadia van hun (individuele )levensloop
http://www.rochester.edu/news/show.php?id=3648

 : J. Adam Fenster, University of Rochester….Microscope image of drosophila fly with parasitic nematode and its offspring dissected by University of Rochester biologist John Jaenike June 21, 2010. Jaenike finds that nematodes have a more difficult time growing and developing in black flies that are infected with a type of bacteria called Spiroplasma. Being infected with Spiroplasma is advantageous for the black flies if the nematodes reduce the survival or reproduction of the flies, and this, in turn, encourages the natural spread of Spiroplasma

Veel  Amerikaanse Drosophila Neotestacea werden nogal eens steriel gemaakt door een oude exoot : een  parasitaire nematode (aaltje)
Nematoden behoren tot de meest voorkomende, gediversifieerde en destructieve parasieten van planten en dieren ,ter wereld .
Nematoden graven zich in de huid van de  jonge D. Neoterstacea vrouwelijke vliegen en  voorkomen de productie van eieren als die eenmaal volwassen zijn.
Echter, wanneer  vrouwelijke vliegen  ook besmet zijn met soorten van Spiroplasma bacteriëen  ,dan groeien  de nematoden erg slecht en zijn ze niet  meer in staat de vliegen te steriliseren .

Onderzoeker Jaenike ontdekte ook dat, als gevolg van de gunstige invloed op de voortplanting van de vliegen , de Spiroplasma bacteriën zich vrij recent  snel hebben kunnen  verspreiden  over de vliegenpopulaties van Noord-Amerika :
De snel groeiende  frequentie werd in de hand gewerkt  omdat de bacterieen worden  doorgegeven door de moedervliegen aan haar nakomelingen.

Bewaard testmateriaal uit de vroege jaren 1980, toonde Jaenike dat de nuttige bacteriën aanwezig waren in slechts ongeveer 10 procent van de vliegen in de oostelijke Verenigde Staten.
In 2008, is  de Spiroplasma infectie gestegen tot  80%.

“Deze vliegen waren echt , in hun plaatselijke populaties; en eigenlijk ook als soort,  bedreigd door de nematoden  epodemie in de jaren 1980: het is gewoon opmerkelijk hoeveel beter ze vandaag bezig zijn.
…. ik vraag me af hoe veel snelle (nog onzichtbare )evolutionaire actie momenteel nog gaande is … “zegt Jaenike.

Hij redeneerde dat de forse stijging van de Spiroplasma infectie-frequentie  , een evolutionaire reactie (1) was op de recente kolonisatie van Noord-Amerika door nematoden.
De bacteriën bleken een handige en krachtige verdediging tegen de “steriliserende werking “van de aaltjes.(2)

Het was alleszins veel  beter ( en sneller) de bacterieen aan boord te nemen , dan te moeten  wachten op geschikte mutaties + natuurlijke selectie ( en een bottle neck) in de populaties van de vliegen

De meerderheid van de vliegen in oostelijk Noord-Amerika dragen nu de bacterie: de bacteriële infectie lijkt zich naar het westen te verspreiden.
Zonder enige mutatie in hun eigen genen, ontwikkelden de vliegen door symbiotische relaties aan te gaan ,snel een effectvol verweer tegen een zeer schadelijke parasiet gewoon door coöptatie van een ander organisme en door deze symbiont  door te geven van generatie op generatie.

Nancy Moran, the Fleming Professor of Ecology and Evolutionary Biology at Yale University.
“Dit is een mooi onderzoek waaruit blijkt dat de belangrijkste reden dat deze Spiroplasma aanwezig zijn in de vliegen,gelegen is in hun defensieve rol,”

Moran bestudeert de rol van defensieve symbionten in bladluizen.
Deze erfelijke symbionten zijn een manier waardoor een   dierlijke  gastheer zeer snel  een nieuwe verdediging verwerfd…
….Een manier om snel een echt nieuw verdedigingssysteem  te verkrijgen zonder dat  het muteren van de eigen genen erbij te pas komt ___die zijn trouwens  niet perse  zo divers ,  om mee te beginnen
. “

Nematoden zijn ook  dragers  en overbrengers van  ernstige ziekten bij de mens, met inbegrip van rivierblindheid en elefantiasis.
Door het ontdekken  van het eerste bewijs van een natuurlijke, bacteriële afweer tegen nematoden, kan  het werk van Jaenike (misschien) de weg vrijmaken voor  de ontwikkeling  van nieuwe methoden van aaltjes  bestrijding .
Hij is van plan om die mogelijkheden  verder te onderzoeken.


Dit  werk werd
gefinancierd door de National Science Foundation.

(1)
De „evolutionaire reactie“ verwijst naar de krachten die de overlevingskansen van de  vliegen en de frequentie van de Spiroplasma-Vlieg coëxistentie,(binnen een omgeving  met de  selectieve druk van de nematoden )  beïnvloeden.
Spiroplasma besmetten de vliegen omdat deze bacterieen  parsieten zijn , die ook  tot het ” onbedoelde gevolg ” leiden dat ze  vlieg  tot een slechte gastheer van de draadworm ombouwen = dat  veroorzaakte bij de vlieg dus een voordeel  (betere nakomelingen produceren die door Spiroplasma worden besmet  door de moeder zelf )
Aldus, wordt de symbiose vlieg-Spiroplasma  door Natuurlijke Selectie  gevestigd ; dat is de  “Evolutieve Reactie” op dit scenario  (een milieu met vliegen, Spiroplasma en Draadwormen).
Er is  GEEN bedoeling noch  doel. De evolutie van spiroplasma-Vlieg symbiose is iets dat  wordt veroorzaakt door  krachten( deen proces )  in het systeem zelf en  dat door  de draadwormen wordt geselecteerd.(= selectiedruk )
(2)

interessant  vergelijkingsmateriaal zijn de Wohlbachia  bacterieen
Volg

Ontvang elk nieuw bericht direct in je inbox.

Doe mee met 265 andere volgers