Pseudo wetenschap

°

°

zie ook 

Filosofie en wetenschap   Doc archief 

Protowetenschap —->
http://nl.wikipedia.org/wiki/Protowetenschap

Grenswetenschap —>
http://en.wikipedia.org/wiki/Fringe_science

Pseudowetenschap —>
http://nl.wikipedia.org/wiki/Pseudowetenschap

“…..Schoenen zijn gemaakt om te passen rond iemand voeten …niet andersom                                                                                  Voeten zijn er niet om te passen in vooraf gemaakte schoenen  ”    

Pseudo-wetenschap is alleen maar inlegkunde die  is  uitgewerkt  om iemands fantasieen te laten  passen met een schijnwerkelijkheid  en dat o.a.   door de waarneembare feiten  aan te passen  , partijdig te  selecteren  of zonodig speculatief te verzinnen   …. en indachtig de methode   “als de feiten niet passen …. gooi je die feiten toch gewoon weg “(Hegel , Reagan ) i.p.v. de fantasie-verklaringen   te verwerpen 

Pseudo-wetenschap bedrijven  =   de verkeerde methodieken toepassen op een  verzameling “feiten ” ,   met een beroep op “alternatieve  kennis’ ( en soms ook  “algemeen geweten vooroordelen “=stadslegenden ) verkregen uit andere bronnen dan de  volgens  de (methodisch natuur)wetenschappelijke methode verkregen kennis  ,( en aan dit wetenschappelijk kennis-corpus  gelijkwaardig wordt  geacht)  …Voorbeelden van verkeerde kennisverwerving -methodes  :  supernaturalisme , anecdotiek , geloof in onfalsifeerbare uitspraken, geloof in “van horen zeggen ” … Bovendien  blijft pseudowetenschap   een richting   , die geen  wetenschappelijk verantwoorde  peer review duld en teruggrijpt op de  onaantastbare  autoriteit van haar stichter  ….

—-> is meestal  geleerd aandoende ” Kwakzalverij ”  en ” broodjes aap  “oplichterij  

Engels codewoord =  Woowoo   / Bekende voorbeelden  :  Chopra ,Von Däniken ,  Morfogenetische velden van R Sheldrake …

zie het  woordenboek van de scepticus —>

http://nederlands.skepdic.com/dict_pseudowet.htm

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

 

Wetenschap met de natte vinger

Geschreven op 14 augustus 2012 om 20:00 uur door 58

Een pseudowetenschappelijk verhaal mag zo scheef staan als een hoerentoeter, zolang het goed verteld wordt, volgt de massa, zo moet onze nieuwe columnist Danny Haelewaters tot zijn ontsteltenis concluderen. Tijd om de pseudowetenschap op wetenschappelijke wijze te ontmaskeren.

°

Wetenschap boekt slechts vooruitgang door het formuleren van hypothesen. Deze kunnen juist of fout zijn. Nader onderzoek – door hetzelfde of een ander onderzoeksteam – kan de geformuleerde hypothesen ondersteunen of net onderuit halen. Het nieuwe onderzoek kan helpen in de ontwikkeling van betere hypothesen en interpretaties.

Tot zover de theorie. In de praktijk loopt het helaas echter niet steeds zoals we dat zouden willen.

Weetjes
Het is belangrijk te begrijpen hoe ‘weetjes’ evolueren tot standaardkennis.

Soms komt dat door historisch toeval of door ” theorieën “die populair waren in vroeger tijden.( waaruit   allang achtergelaten wetenschappelijke  “educated guesses”of speculatieve modellen en verklaringen   en methodes zijn weggelaten  )—>uit  protowetenschap ontwikkeld dus (bijvoorbeeld  is de  beginnende   chemie ontwikkeld uit de alchemie ) Tegenwoordig als” fout ‘ / gefalsifeerd  /voorbijgestreefde en als verlaten   beschouwde uitspraken uit die protowetenschap(bijvoorbeeld flogiston  “theorie “ )  worden dus weggelaten , maar die protowetenschap heeft   toch geleid tot emperische vaststellingen  en  ontdekkingen ( bijvoorbeeld veel technologisch  metallurgische ontdekkingen )   ;  resultaten die nog steeds geldig zijn

Erg  foute  (pseudo-)wetenschappen   resulteerden   uit(manipulerende ) politieke agenda’s, professionele  belangen  en individuele ambities van haar beoefenaars (van het fauduleuze  af ….tot en met  het “status  zoeken” toe  )  , maar vooral uit  de aantrekkingskracht  van erg goed vertelde verhalen(waaronder dus ook Mythes  en  literaire hoogstandjes ) .

—> Vooral dat laatste( de goed vertelde en geconstrueerde  verhalen ) is erg belangrijk geweest….en dat is het nog steeds    …..

Een verhaal mag zo scheef staan als een hoerentoeter, zolang het goed verteld wordt, volgt de massa.

°

Voorbeeld  uit de NEP-ARCHEOLOGIE 

We nemen het Puma Punku tempelcomplex in Bolivia (Zuid-Amerika) als voorbeeld.

Verhalen gaan dat het waarschijnlijk het oudste bouwwerk is dat op aarde te vinden is. We lezen meer dan eens:

– “Sommige wetenschappers dateren Puma Punku op ongeveer 3.000 voor Christus, maar andere wetenschappers spreken over jaartallen tussen de 10.000 en 15.000 voor Christus. Moderne dateringstechnieken lijken er niet uit te komen.”
– “Met de modernste technologie en informatie gaan de structuren van Puma Punku tegen alle bestaande logica in. Vooralsnog lijkt geen enkele vooraanstaande wetenschapper ook maar enig idee te hebben hoe het mogelijk was om in de tijd dat Puma Punku gebouwd werd dit met de toenmalige stenen tijdperktechnieken te realiseren. Sterker nog: zelfs met onze huidige technieken zal het vrijwel niet te realiseren zijn.”
– “Als de huidige wetenschap geen flauw idee heeft wie Puma Punku gemaakt hebben, hoe en waarom zij dit gemaakt hebben, is het dan zo vreemd om te stellen dat er duizenden (of tienduizenden) jaren geleden een geavanceerde buitenaardse beschaving bestond die (mede) verantwoordelijk was voor dit bouwwerk? Er zijn immers wel meer aanwijzingen in zowel geschriften als in oude geavanceerde bouwwerken die lijken te wijzen in deze richting.”
– “De destructie van het meer dan 15.000 jaar oude Puma Punku complex is een interessant gegeven. Wat er nog van overeind staat en wat er nog verder van overgebleven is, geeft te kennen dat het misschien met voorbedoelde redenen is vernietigd en weggenomen.”

Puma Punku. Foto: Janikorpi (via Wikimedia Commons).

Nochtans zijn slechts enkele minuten tijd nodig om een heleboel wetenschappelijk verantwoorde artikels te vinden die het voorgaande compleet omverwerpen. Waarom blijven mensen met de foute gedachtegang rondlopen? Het verhaal dat Puma Punku 15.000 jaar oud is, of – wie weet – zelfs ouder, spreekt tot de verbeelding en heeft als gevolg dat we bijna verplicht zijn buitenaardse hulp in te roepen ter verklaring van de bouw. En wie wil er nu geen bewijs van buitenaardse activiteit op onze aarde?

De wijze waarop gebouwen die deel uitmaken van het Puma Punku-complex tot stand kwamen, is indrukwekkend. Stenen werden zo bewerkt dat ze exact in elkaar pasten. Zonder dat er cement of iets soortgelijks aan te pas kwam, vormden de stenen één geheel. Foto: Brattarb (via Wikimedia Commons).

Ontstaan van een mysterie
Het begint allemaal wanneer de Spanjaarden in de zestiende eeuw het land binnendringen en danig onder de indruk zijn van de monumentale architectuur, alsook van de verweerde toestand waarin de gebouwen zich bevinden. Stap één naar het mysterie, en zodoende naar de pseudowetenschap, is snel gezet. Puma Punku, en Tiwanaku meer algemeen, wordt één van de eerste archeologische centra in de regio; de Tiwanaku-stijl ontstaat. We slaan wat eeuwen over en komen in het begin van de vorige eeuw terecht, de tijd waarin de principes van stratigrafie worden ontdekt. Max Uhle (1856-1944) ontdekt objecten onder de aardlagen (strata) met “Tiwanaku-stijl objecten”, andere objecten erboven en nog andere in dezelfde aardlagen. Al snel word overgegaan tot pre-Tiwanaku culturen, Tiwanaku culturen en post-Tiwanaku culturen en nog sneller zal dit algemeen geaccepteerd worden. Archeologen doen hun uiterste best om invloeden van Tiwanaku te vinden in andere kunststijlen in de Andes-regio. Zo suggereert Philip Means (1892-1944) dat de archeologische site van Chavín de Huántar post-Tiwanaku is. Studenten nemen dit over en zo wordt Tiwanaku nog belangrijker dan het eigenlijk al niet had mogen zijn. [Het feit dat later blijkt dat de site van Chavín de Huántar meer dan een millenium vóór de bouw van Tiwanaku werd gebouwd zal u niet bepaald vreemd zijn.]

Carlos Ponce’s monumentale invloed
Het kan nog beter: Arthur Posnansky (1873 – 1946) maakt van Tiwanaku de ‘bakermat van de Amerikanen’ en Carlos Ponce (1925-2005) wil – als archeoloog en politicus – Bolivia een nieuw elan geven, met Tiwanaku en Puma Punku als nationale symbolen. Tiwanaku wordt gepresenteerd als een luisterrijke stad, in elk opzicht vergelijkbaar met de grootste steden uit de Oude Wereld. Dat Tiwanaku exclusief Boliviaans moet zijn, zonder enige invloed van vroegere culturen in Peru of Chili, heeft veel, zo niet alles, met Ponce’s positie als politicus te maken.

Muren rondom de tempel van Tiwanaku. Foto: Anakin (via Wikimedia Commons).

Edward Lanning
In 1967 werkt Edward Lanning hét klassieke werk over archeologie in de Andes af. Ook in deze nochtans indrukwekkende bijdrage blijft Tiwanaku gelden als beïnvloedende factor voor het ontstaan van andere culturen in de regio, met niet de minste wetenschappelijke bewijzen. Als er al bewijsmateriaal van Tiwanaku wordt meegenomen in het onderzoek, is het zowel erg gelimiteerd als interpretatief. De invloed van Ponce is enorm; assistenten en studenten publiceren volop…maar steeds slechts na Ponce’s correcties en goedkeuring.

Een beeld in Tiwanaku. Foto: Claire Pouteau / Clairette (via Wikimedia Commons).

In de kiem gesmoord
Alternatieve hypothesen worden de kiem in gesmoord door Ponce zelf, die handig inspeelt op de nieuwe gegevens om zo mogelijk Tiwanaku nog meer aanzien te geven.

De drie cultuurtijdperken pre-Tiwanaku, Tiwanaku zelf en post-Tiwanaku worden nu vijf tijdvakken: Tiwanaku I tot en met V.

Tegen 1972 wordt Tiwanaku I gedefinieerd als het onafhankelijke Boliviaanse hart van de Andes-beschaving. Zonder enig wetenschappelijk verantwoord bewijsmateriaal wordt het meteen ook ‘algemene kennis’ dat Tiwanaku minstens 50.000 inwoners had. Om de vraag op te lossen hoe zulk een laagproductieve hoogvlakte kon instaan voor zo’n massa volk, gaat men op zoek naar bijna onaardse economische hink-stap-sprongen, eerder dan kritisch te zijn en na te denken over mogelijke historische misinterpretaties.

°

Wetenschap, of waanzin?
Wetenschap boekt slechts vooruitgang door het formuleren van hypothesen. Hierbij gaat het om hypothesen die getoetst kunnen worden met behulp van een gestructureerd wetenschappelijk onderzoek.

Niet alle hypothesen voldoen aan deze voorwaarde: sommige hypothesen worden geformuleerd om een antwoord te geven op feiten die een theorie weerleggen.

Nadat de drie cultuurtijdperken niet langer aangehouden konden worden omdat nieuwe feiten bekend werden, formuleerde Ponce de ad hoc-hypothese van de vijf tijdvakken Tiwanaku I tot en met V.

Pseudowetenschappelijk onderzoek ten top.

°

Kenmerken van pseudowetenschap
Er zo zijn er vele voorbeelden van pseudowetenschap – een handjevol:

creationisme,

UFO-onderzoek,

cryonisme,

homeopathie en

andere alternatieve geneeswijzen en

parapsychologie.

Pseudowetenschappers hebben veel feiten ‘van horen zeggen’.

U hoort ze vaak verklaren dat ze hun bron niet meer weten, maar:

‘het staat ook in oude religieuze en mythologische werken, dus het moet wel waar zijn.’

Zelden of nooit doen pseudowetenschappers een eigen onafhankelijk en kritisch onderzoek. Pseudowetenschap baseert zich eerder op sterke verhalen, goed vertelde sprookjes en ooggetuigenverklaringen, dan op gecontroleerde en herhaalbare wetenschappelijk verantwoorde experimenten.

Anderzijds wordt een methodologisch waardeloos experiment aangenomen als het bijvoorbeeld aantoont dat astrologie werkt, terwijl honderden andere goed uitgevoerde onderzoeken die het tegendeel bewijzen straal worden genegeerd.

Veelal worden wetenschappelijke feiten genegeerd omdat een sluier van mystiek voor lezers, luisteraars en kijkers nu eenmaal meer ruimte openlaat voor geloof.

Pseudowetenschappers komen ook nooit met nieuwe feiten of bewijzen.

Een voorbeeld: het creationisme lijkt zich vooral te specialiseren in het zoeken naar fouten in de evolutietheorie. Zo heeft er inderdaad wel eens een foute C14-datering plaatsgevonden, maar creationisten zullen zich steeds weer beroepen op dit ene onderzoek, terwijl ondertussen het C14-dateringsonderzoek veel verder gevorderd is.

Buitenaards leven in vliegende schotels. Heeft u het bestaan hiervan ook van horen zeggen?

Foto: Per Johansson (via Wikimedia Commons).

Journalistiek
Onwetendheden, samenzweringen, subjectieve bewijzen en valse autoriteiten.

U ziet het allemaal gebeuren in pseudowetenschappelijke literatuur, zelfs in dagdagelijkse media, want ook daar worden we te pas en te onpas gebombardeerd met pseudowetenschappelijke onzin.

Vele journalisten maken er – door enorme tijdsdruk? – soms maar een rommeltje van.

journalisten en wetenschap  <—Doc  Archief

Helaas bezoedelt hun werk niet enkel hun eigen vak, de journalistiek sector, maar ook geloof (lees = vertrouwen ) van mensen in de wetenschap en de massa’s wetenschappelijke gefundeerde onderzoeken die vandaag de dag uitgevoerd worden.

Conclusie
Moeten we onverklaarbare dingen steeds meteen aan buitenaardse of bovenaardse krachten toeschrijven?

Zijn de voorlopig onverklaarbare positiespecifieke soortverschillen bij de schimmels die ik als onderzoeker-mycoloog bestudeer veroorzaakt door buitenaards tuig?

Dienen we een onbekende lichtstraal in de lucht te verklaren als een UFO?

Het verzinnen en – vooral – voortvertellen van piratenverhalen is leuk, maar misschien moeten we, vooraleer grootse uitspraken te doen, ons eerst een keer verdiepen in enige vakliteratuur en zo wat meer informatie opdoen over het onderwerp ter zake.

Enkel op die manier kunnen we een bijdrage leveren aan de wetenschap.

Dit artikel is geschreven door Danny Haelewaters (1983). Haelewaters is vanaf juli 2012 als PhD-student werkzaam aan het Farlow Herbarium (van de Harvard University Herbaria, Cambridge – USA). Meer lezen van Danny? Kijk dan ook eens op zijn eigen site.

Bronmateriaal:
– Couture N.C. & Sampeck, K., 2003. Putuni: A history of palace architecture. In: Kolata A.L. Tiwanaku and its Hinterland: Archaeology and Paleoecology of an Andean civilization. Smithsonian Institution, Combined Academic, Chesham, Washington D.C.: 226-263.
– Isbell W.H. Nature of an Andean City: Tiwanaku and the Production of Spectacle. Vranich A (ed). Edited book from Cotsen Institute Conference. To be published by Cotsen Institute of Archaeology. (In Press)
– Isbell W.H., 2004. Palaces and Politics in the Andean Middle Horizon. In Evans S.T. & Pillsbury J. Palaces of the Ancient New World. Dumbarton Oaks Research Library and Collection, Washington D.C.: 191-246.
– Vranich A., 2006. The Construction and Reconstruction of Ritual Space at Tiwanaku, Bolivia: A.D. 500-1000. Journal of Field Archaeology 31 (2): 121–136.
– Vranich A., 1999. Interpreting the meaning of ritual spaces: The temple complex of Pumapunku, Tiwanaku, Bolivia. Doctoral Dissertation, University of Pennsylvania.
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Per Johansson (via Wikimedia Commons).

Comments 

  • Een heel groot percentage van de wetenschappers  blinkt  op zijn minst ook niet   in het doorgronden van hun eigen vakgebied. De eigen kennis lijkt vaak meer op een geloof als zij geconfronteerd worden met nieuwe ontwikkelingen.

    • Houd het er maar op dat er goede onderzoekers zijn en matige.

      En leven deze onderzoekers in een tijdsgewricht dat de samenleving – door wat voor een oorzaak ook – er wonderlijke ideeën op nahoudt (zoals het idee dat de aarde het middelpunt van het universum is) dan produceren beide type onderzoekers wetenschappelijke kennis die het bewaren grotendeels niet waard is.

      Zit het mee – en dat is meestal als een genie het vakgebied weer op koers heeft gezet – dan produceren beide groepen wetenschap waar de mensheid wat aan heeft (de ene groep veel en de andere groep minder).

      En voor de rest: onderzoekers vertonen dezelfde mengeling aan karakters als elders in de samenleving. Dus er is bedrog, maar ook integriteit, egoïsme maar ook onbaatzuchtigheid, rationaliteit maar ook onvervalste wetenschap vanuit de onderbuik, etc., etc.

      De mensen die nu onderzoeker of wetenschappelijk docent zijn, zouden in vroegere tijden tot de geestelijkheid behoren.

      Met andere woorden: wetenschap is niet uit zichzelf goed en briljant.

      En wetenschappers lezen ook niet allemaal elkaars werk dus “onzin” kan soms tientallen jaren onweersproken blijven. 

  • Een slimme oneliner zonder enige vorm van referentie is ook pseudowetenschap

    * Eén ding is alvast zeker:     pseudowetenschap in al zijn uitingen    blijkt  ( zeker na verder doorvragen ) niet gebaseerd op controleerbaar en herhaalbaar wetenschappelijk onderzoek

    (Creationisme )  

    • “Creationisme wordt afgedaan als pseudowetenschap, maar creationisten  publiceren ten minste alle wetenschappelijke vaststellingen die niet te verklaren zijn vanuit de evolutie-gedachte. 

      * (antwoord ) —> Creationisten  publiceren vooral  artikels  van  “wetenschaps”- journalisten ,…..en  citeren  uitgebreid wetenschappers (meestal uit context ) —> Quote mining  …..en/of   vooral   halen  creationisten   hun  uitspraken  aan van wetenschappers   die gaan over  zaken buiten hun vakgebied

      Zo word bijvoorbeeld

      • nog steeds  een artikel geciteerd  over Darwin die fout was over de Tree of Life —> maar dat werd geschreven door Graham Lawton, een doodgewone JOURNALIST, niet eens een  matige onderzoeker, die zijn sensatiezucht niet langer de baas kon. Het enige interessante aan dit artikel is de spraakmakende titel, die niet eens klopt. [Lawton wordt ten andere nergens nog serieus genomen./zoals zoveel oude  “wetenschappelijke”  krantenartikels die in crea land nog steeds  circuleren ]

        ___________________________________________________(intermezzo)____________________

        Zie ook  over die kwestie  mijn(oud)   artikel op evodisku2—>23-01-2009

        (klik)–>Klik hier om een link te hebben waarmee u dit artikel later terug kunt lezen.Verslaggevers, pop-wetenschap en creationisten     of   :  De verloedering  van de populair-wetenschappelijke bladen   http://www.bloggen.be/evodisku/archief.php?ID=173490

        een  bijgewerkte (onbeschadigde  een up-dated versie is hier te v inden —>tree of life <— doc

         

         

        Darwin was right

        24 January

        First, it’s false, and second, it’s inflammatory. And, as you surely know, many readers will interpret the cover not as being about Darwin, the historical figure, but about evolution.

        Nothing in the article showed that the concept of the tree of life is unsound; only that it is more complicated than was realised before the advent of molecular genetics. It is still true that all of life arose from “a few forms or… one”, as Darwin concluded in The Origin of Species. It is still true that it diversified by descent with modification via natural selection and other factors.

        Of course there’s a tree; it’s just more of a banyan than an oak at its single-celled-organism base. The problem of horizontal gene-transfer in most non-bacterial species is not serious enough to obscure the branches we find by sequencing their DNA.

        The accompanying editorial makes it clear that you knew perfectly well that your cover was handing the creationists a golden opportunity to mislead school boards, students and the general public about the status of evolutionary biology. Indeed, within hours of publication members of the Texas State Board of Education were citing the article as evidence that teachers needed to teach creationist-inspiredweaknesses of evolution“, claiming: “Darwin’s tree of life is wrong”.

        You have made a lot of extra, unpleasant work for the scientists whose work you should be explaining to the general public. We all now have to try to correct all the misapprehensions your cover has engendered.
        http://www.newscientist.com/article/mg20126960.100-darwin-was-right.html

        Deze brief lokte meteen commentaar uit van “pluralist en J Gould adept ”   Larry Morgan :
        http://sandwalk.blogspot.com/2009/02/blunt-talk-from-four-evolutionists.html#links die voornamelijk  kritiek heeft  op   de zinsnede  ” …. It is still true that it diversified by descent with modification via natural selection and other factors….”


        Hij schrijft
        Darwin was wrong about a lot of things but the tree of life wasn’t one of them. It’s still an accurate metaphor for most of the history of lifecertainly the parts Darwin wrote about.
        That’s not to deny the fundamentally accurate part of the inside storyAt its base the tree of life looks an awful lot like a web. That’s correct. It’s just that it has nothing to do with Darwin. The magazine’s attempt to connect modern molecular evolution with Charles Darwin was just cheap opportunism. 


        I can’t resist noting an irony in the letter.  The authors say that, “It is still true that [life] diversified by descent with modification via natural selection and other factors.” 

        The irony is that the article inside the magazine discusses molecular evolution (“molecular genetics” in their terminology).  The trees derived from those studies are based almost exclusively on neutral mutations that have become fixed in species by random genetic drift.  What these studies show is that life diversified by descent with modification via random genetic drift.

        Even when they are writing about changes at the molecular level, some adaptationists just can’t bring themselves to utter the words “random genetic drift” in public. 

         

        Larry Moran is a Professor in the Department of Biochemistry at the University of Toronto. 


        Laurence A. Moran

        ____________________________________________________________________________________

        “The tree-of-life concept was absolutely central to Darwin’s thinking, equal in importance to natural selection, according to biologist W. Ford Doolittle of Dalhousie University in Halifax, Nova Scotia, Canada. Without it the theory of evolution would never have happened. The tree also helped carry the day for evolution. Darwin argued successfully that the tree of life was a fact of nature, plain for all to see though in need of explanation. The explanation he came up with was evolution by natural selection.”
        Darwin schreef zijn boek “On the Origin of Species” in 1859. Iemand die een goeie honderdvijftig jaar geleden, zonder enig besef van microbiologie, zonder enig besef van (geavanceerde) genetica, een theorie neerschrijft zonder ook maar één fout, moet echt wel een heel straffe gast zijn.
        De(door de journalist )  geformuleerde kritiek op Darwin:

        Dit is natuurlijk onzin (= pseudowetenschappelijke, journalistieke benadering van de evolutietheorie; dus  —>  bronnen beter nagaan vooraleer je dat als  wetenschappelijke  autoriteit binnenhaald , ).

        De Tree of Life was helemaal niet “cruciaal” voor Darwin’s theorieën.(–>  stroman alarm dus ) 

        Voor Darwin was evolutie afstamming gepaard met modificatie, maar hij wist niet hoe die modificatie, die variatie, tot stand komt, noch hoe deze wordt doorgegeven.

        Pas later, met ideeën uit de genetica, werd de evolutietheorie uitgebreid – vanaf die periode wordt de theorie ‘neodarwinistisch’ genoemd.

        ***

        John Trever cartoon: Scientific Method / Creationist Method

        Cosmologie  ? 

        —> De Big Bang theorie is al vaker onderworpen geweest aan nieuwe onderzoeken/inzichten. Stel dat de Big Bang theorie plots niet meer klopt, betekent dit dan een klap voor de wetenschap?

        Neen, herlees de eerste zinnen uitbovenstaand artikel  : “Wetenschap boekt slechts vooruitgang door het formuleren van hypothesen. Deze kunnen juist of fout zijn. Nader onderzoek – door hetzelfde of een ander onderzoeksteam – kan de geformuleerde hypothesen ondersteunen of net onderuit halen.” Dat is precies wat wetenschap is!

        ***

        File:Mad scientist.svg

        –> Corrupt  en frauduleus   

        Er zijn inderdaad gevallen bekend van wetenschappers die zich verliezen in frauduleuze artikels, mensen die graag een Impact Factor willen halen, hun naam willen zien staan in enkele vooraanstaande scientific journals, etc …  … Het zijn telkens ook alleenstaande gevallen, waardoor het geen zin heeft dit als bewijs op te roepen als zou wetenschappelijk onderzoek “onbetrouwbaar” geworden zijn.

        en gevaarlijk  ; 

        WETENSCHAP ALS BOOSDOENER 

        • Wetenschap heeft deze aarde naar de kloten geholpen…..

          *   Wetenschap heeft de  middelen verschaft … wat men ermee deed is een andere zaak ….Een  hoogstaand technologisch   wonder als een  keukenmes kan je gebruiken om je eten heel gemakkelijk   te versnijden of  om   iemand de keel af te snijden , en je kan er ook mee in je vingers snijden of hara kiri plegen   …. allemaal de schuld van de stomme techneut die het ontwikkelde  ?   

          1—> Het zijn uitgerekend en ironisch genoeg     veel  van de   wetenschappers zelf die deze toekomstige bedreigingen  en  degradaties van onze “mensondersteunende  ” planeet  ( zoals we tot nu toe gekend hebben ) als feiten onderkennen en aandragen ….. zoals bijvoorbeeld opwarming , vervuiling ,onverantwoord risico-gedrag ….

          Veel mensen willen dat echter niet aanvaarden of er ook rekening mee houden   (bijvoorbeeld  klimaatverandering ontkennen , overbevolking ontkennen  …. etc )

          Het zijn  trouwens de verantwoordelijkheden van “beroeps”politici en hun partijen   op zoek naar compromissen  en macht , de welvaart en steeds-grotere -groei economen , de “humanities” die de” hemel op aarde ” willen voor iedereen  binnen de steeds groeiende wereldbevolking …Bovendien met de steun van populisten uit het kamp der  “het zal wel in orde komen “optimisten , de hedonistische “na ons de zondvloed” egoisten en “wellness” zoekers (samen met een  versnelde verspilling )  en de krenterige gierigaards die niets van hun bezit kwijtwillen en/of ook maar iets van hun welvaart willen inleveren ….

          2—> “De aarde gaat naar de kloten”omdat we met teveel  zijn(die elk voor zichzelf opkomen natuurlijk )   ….Toegegeven  …… uiteraard heeft de toegepaste  kennis afkomstig van de wetenschap (o.a. ook  de grote vorderingen in de geneeskunde ) deze  bevolkingsexplosie en intensieve en efficiente  exploitatie van de aarde ten gerieve van de mens  , mogelijk gemaakt ….. 

          3.- De mens heeft zichzelf en de  wereld in het begin van de vernieling geneukt ( en doet dat nog steeds )Hij is technisch zeer beslagen geraakt  maar hij reageert nog steeds als een holbewoner  wat betreft zijn emotionele intelligentie en beleving  … 

Advertenties

CHAOS en EVOLUTIE

°

°

chaostheorie en evolutie   <—  archief

zelforganisatie <—archief

LINKS : 

Nucleo bases  analogues   Self assembly in water

four fundamental forces°

http://library.thinkquest.org/27930/forces.htm

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

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

http://sandwalk.blogspot.be/2013/12/what-do-intelligent-design-creationists.html

°

Hoe ontstaat een sneeuwvlok?

Geschreven op 24 december 2013 om 11:16 uur door 15

sneeuwvlok

Benieuwd hoe een sneeuwvlok nu exact ontstaat? In een nieuwe video legt ingenieur Adrian Bejan van de Duke universiteit het haarfijn uit.

Iedere sneeuwvlok begint als een piepklein stofje in de atmosfeer. Rondom dit stofje vormt zich ijs. Er ontstaat een kraal van ijs. Dit ijs is warmer dan de lucht eromheen, vertelt Bejan. De warmte stroomt naar buiten in alle richtingen. Maar op een gegeven moment is vorm van de kraal niet meer efficiënt genoeg. In dat geval verandert de architectuur. Een sneeuwvlokje krijgt zes armen. Hierdoor heeft een sneeuwvlokje namelijk een veel groter oppervlak om warmte af te geven.

IN VRIJE VAL

Eerder dit jaar werden sneeuwvlokjes in vrije val gefotografeerd. Bekijk deze bijzondere fotoreportage.

Terwijl de naalden van ijs groeien, kunnen de uiteinden de hitte niet efficiënt kwijt. Er ontstaan hier niet zes, maar drie armen. Dit heeft ermee te maken dat de lucht achter de uitsteeksels niet meer koud is, waardoor hitte niet afgegeven kan worden.

De uiteinden van de armen blijven continu koude lucht zoeken, waardoor een sneeuwvlokje steeds groter wordt. Terwijl een sneeuwvlokje valt, ontstaat er dus een prachtige structuur.

Geologie trefwoord M

°

 zie onder Geologie

°

Magma   A melt, generally containing suspended crystals and other volatiles, formed by total or partial melting of solid mantle or crustal material.

Magma 25 keer sneller aan aardoppervlak dan gedacht

04 januari 2010 o4

 GEOLOGIE 

Hoelang duurt het voordat magma het aardoppervlak bereikt en als lava uit de vulkaan stroomt?

Niet zolang als altijd werd gedacht. Uit onderzoek blijkt dat de stromen met vloeibaar gesteente 25 keer zo snel aan het aardoppervlak komen. En dat zet alle vulkaanmodellen op zijn kop.

In 2001 werd het idee geboren om een enorme centrifuge te bouwen. In deze centrifuge moesten de temperatuur en druk in het binnenste van de aarde worden nagebootst. De invloed van deze krachten konden zo beter in kaart worden gebracht. Onderzoeker Max Schmidt gebruikte de centrifuge om de omstandigheden in de asthenosfeer te onderzoeken. In deze laag bevindt zich het gesmolten gesteente dat de vulkanen moet voeden.

De onderzoekers bootsten het transport van de gesmolten gesteenten na waarbij basaltisch glas uit de oceaan als gesteente diende. De bovenste aardmantel bestaat voor tweederde uit het mineraal olivijn. Hier maakten de onderzoekers een vorm van waar het gesteente doorheen kon bewegen. Vervolgens werd alles opgewarmd tot zo’n 1300 graden en werd er flinke druk uitgeoefend (één gigapascal). Zo konden de onderzoekers de snelheid waarmee de massa bewoog, vaststellen. De gesmolten gesteenten bleken niet, zoals James Connolly ooit beweerde, honderdduizenden jaren nodig te hebben om van zo’n 120 kilometer diepte te komen. Het ging slechts om enkele duizenden jaren. “Als een vulkaan vandaag uitbarst, is het magma niet in de ijstijd, maar in de tijd van de farao’s of omstreeks de geboorte van Christus gevormd,” vertelt Schmidt.

Uit de resultaten blijkt ook dat de krachten die magma aan het aardoppervlak brengen van veel dieper komen. Overigens past de grotere snelheid waarmee gesmolten gesteente omhoog komt, prima bij wat we al wel wisten. Vulkanen zijn immers slechts enkele duizenden jaren actief

Bronmateriaal:
Geosciences: Melt Rises to Earth’s Surface Up to 25 Times Faster Than Previously Assumed” – Sciencedaily.com

°

Magnitude is de maat voor de energie die bij een aardbeving vrijkomt, uitgedrukt in een cijfer op de Schaal van Richter.Zie ook:Intensiteit

°

MAKANA RIDGE

 

Makana Mountain ridge

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

Mantle

The layer beneath the crust, but above the core in the interior of the Earth. It’s composition is broadly that of ultrabasic rocks.In the mantle, temperatures range between 500°C-900°C at the upper boundary with the crust to over 4,000°C at the boundary with the core. Although the higher temperatures far exceed the melting points of the mantle rocks at the surface (about 1200°C for representative peridotite), the mantle is almost exclusively solid. The enormous lithostatic pressure exerted on the mantle prevents melting, because the temperature at which melting begins (the solidus) increases with pressure.The internal structure of the earth

 

Mare    Area of dark basaltic lava on the Moon (pl. Maria).

°

Marien heeft betrekking op de zee, komt voor bij of in de zee, wordt gevormd door of in de zee.

Zie ook:Marien milieu  : Een marien milieu is een omgeving die in open verbinding staat met de zee.

°

Marine Isotope Stages (MIS) is een systematiek voor de stratigrafische indeling van het Kwartair en Neogeen, gebaseerd op de relatieve hoeveelheid mariene zuurstofisotopen O16 in kalkschalige organismen.

°

MATRIX

MATRIX   green_river_gar003-crop

MATRIX   green_river_gar003-crop

°

Matrix  limestone  with quartz 148095-050-C3357F65

http://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_(geology)

Matrix  limestone  with quartz 148095-050-C3357F65

°http://nl.wikipedia.org/wiki/Matrix_(geologie)

MEANDER

Een meanderende rivier is een in grote kronkels voortstromende rivier die langzaam en geleidelijk van plaats verandert door erosie aan de buitenbochten en sedimentatie aan de binnenbochten.

Zie ook: Anastomoserende rivier      Verwilderde rivier

°

Een meetnet is een stelsel van samenhangende meetstations, meet- en/of bemonsteringspunten.Zie ook:Grondwatermeetnet

°

 

Melange

A melange is formed in the accretionary wedge as sediment and oceanic crust is scraped off the descending plate in a subduction zone. The melange comprises a strongly brecciated unit with large blocks of pre-existing rocks in a deformed fine grained matrix. Olistostromes are similar units but have a gravity sliding origin rather than a tectonic one. For a melange to be described as such it must be of mapable size, contain ‘exotic’ clasts (i.e. not derived from immediately adjacent units) and be matrix supported. A melange may also form from vertical (gravity-driven) movements within a sediment pile (diapirism). The term melange is derived from French, meaning mixture.Photo of melange. A melange is a mappable body of rock that includes fragments and blocks of all sizes, embedded in a generally sheared matrix.Image Courtesy of Marli Miller, University of Oregon
Caption: Photo of melange. A melange is a mappable body of rock that includes fragments and blocks of all sizes, embedded in a generally sheared matrix. 

Member A division of a formation, generally of distinct lithologic character and of only local extent.

°

Het Mesolithicum is een archeologische periode, Midden Steentijd die duurde van ± 8.000 tot 4.000 jaar voor Christus.–> Zie ook:Bronstijd  IJzertijd Neolithicum Paleolithicum Romeinse Tijd

°

Mesozoic Era comprising the Triassic, Jurassic and Cretaceous, spanning 245-65Ma.

MESOZOICUM

Afbeeldingen van mesozoicum

http://nl.wikipedia.org/wiki/Mesozo%C3%AFcum

Eon Era Periode Subperiode Ouderdom Ma
Fanerozoïcum Cenozoïcum Paleogeen Paleoceen jonger
Mesozoïcum Krijt Laat 66,0 – 100,5
Vroeg 100,5 – 145,0
Jura Laat 145,0 – 163,5
Midden 163,5 – 174,1
Vroeg 174,1 – 201,3
Trias Laat 201,3 – ~235
Midden ~235 – 247,2
Vroeg 247,2 – 252,2
Paleozoïcum Perm Lopingien ouder
Indeling van het Mesozoïcum volgens de ICS.[1]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Categorie:Mesozo%C3%AFcum

De middentijd van de aardgeschiedenis, –>  het Mesozoicum, duurde ongeveer 185 miljoen jaar. Catastrofen markeren zowel het begin als het einde van deze periode.

Nederland was tijdens het Mesozoïcum langere tijd door de zee bedekt. Vooral Laat-Mesozoïsche gesteenten komen in onze ondergrond veel voor. Alleen in Zuid-Limburg en in het uiterste oosten van ons land komen deze aan de oppervlakte. Door opheffing  en erosie zijn de oudere Mesozoïsche gesteenten grotendeels verdwenen. Hoewel veel beter bekend dan het Paleozoïcum blijft ook het beeld van de Mesozoïsche geschiedenis van ons land nog fragmentarisch.

°

Metamorfe mineralen zijn zware mineralen, hoofdzakelijk afkomstig van metamorfe gesteenten; –> deze mineralen zijn stauroliet, andalusiet, sillimaliet en distheen.

°

 

 

Metamorphism Metamorphosis require heat, pressure and time and is an extension of lithification, but it can occur on any rocks type (including metamorphic rocks). There is a continuum of type from heat dominated (marble) to pressure dominated (blueschist). Metamorphism is ranked in terms of a grade. A high grade metamorphic rock is a gneiss, which has undergone intense heat and pressure. It is important to note metamorphism occurs in the solid state – there is no melting. If the rock starts to melt it is called a migmatite (Mixed IGneous and metamorphic rock).

°

METEORITES                    meteorieten inslag <–DOC

Impact  craters   : 

http://www.passc.net/EarthImpactDatabase/gossesbluff.html

Micrite   Micro-crystalline carbonate mud.

°

 

Microfossielen: evolutie onder de microscoop

microfossielen

Op de oceaanbodem ligt een schat aan microfossielen. Deze microscopische organismen bieden de ideale gelegenheid om de geheimen van de evolutie te ontrafelen.

Wanneer evolutiebiologen het hebben over overgangsfossielen, dan denkt men meteen aan vondsten zoals Archeopteryx of Tiktaalik. Minder bekend zijn microfossielen van organismen zoals foraminiferen, radiolariën en diatomeeën. Miljarden van deze fossielen bedekken de bodem van de oceanen. Hun dichtheid kan oplopen tot een miljoen individuen per vierkante meter. Een typische bemonstering in de tropen levert 60 tot 70 soorten op. In sommige groepen, zoals de foraminiferen, zijn er al meer dan 60.000 soorten beschreven.

Tiktaalik: dit geslacht wordt door wetenschappers gezien als zogenaamde missing link tussen de vissen en de gewervelde landdieren.

Evolutie
Deze fossielen zijn ideaal voor evolutionaire studies. Een sedimentboring van de oceaanbodem levert een continue reeks fossielen op die soms miljoenen jaren overbruggen zonder onderbrekingen. Deze boorkernen kunnen gedateerd worden met moderne technieken, zoals stabiele isotopen of magnetische stratigrafie. Op deze manier beschikken wetenschappers over een unieke kijk in het verleden. Microfossielen bewijzen ook hun nut buiten de evolutietheorie. Heel wat paleontologen werken voor oliemaatschappijen en helpen met het dateren van de aardlagen waarin geboord wordt. Paleontologen kunnen gemakkelijk de leeftijd van een laag bepalen door middel van de aanwezige microfossielen.Evolutie verantwoordelijk is voor de diversiteit aan leven op onze planeet. Twee processen spelen hierin een cruciale rol: anagenese en cladogenese. Anagenese beschrijft het proces waarbij een populatie als geheel evolueert over de tijd, bijvoorbeeld door een toename in grootte. Cladogenese is een vorm van evolutionaire splitsing waarbij één soort opgesplitst wordt in meerdere soorten. Dit is een cruciaal voor de vorming van nieuwe soorten. Twee groep microfossielen die deze processen prachtig illustreren zijn de foraminiferen en de radiolariën.

Radiolariën (stralendiertjes) zijn haast niet met het blote oog te zien en hebben een groote van 0,03 tot 2 millimeter. Onder de microscoop onthullen zij hun bijzondere vormen.

Radiolariën en foraminiferen
In bodemlagen uit het Eoceen (50 miljoen jaar geleden) vinden we sponsachtige, ronde radiolariën die Lithocyclia ocellus gedoopt werden. Door deze balvormige fossielen te volgen doorheen de miljoenen jaren sediment, kan men zien dat deze organismen gradueel hun sponsachtige karakter verliezen en vier armen ontwikkelen. In dit stadium luistert het fossiel naar de naam L. aristotelis. Daarnaast blijft de morfologie veranderen. Eerst zien we drie armen ontstaan (L. angusta) en later reduceren twee armen tot een spoelachtige vorm. Deze verandering is zo extreem dat paleontologen de fossielen in een nieuw genus onderbrengen: Cannartus. Dit genus splitst vervolgens in verschillende evolutionaire lijnen.Recent publiceerden Paul Pearson (Cardiff University) en Thomas Ezard (University of Southampton) een studie over de evolutionaire geschiedenis van het genus turborotalia. Deze groep organismen leefde van 45 tot 34 miljoen jaar geleden. Pearson en Ezard bekeken meer dan 200 individuele fossielen en verdeelden deze over verschillende morfologische groepen (zogenaamde morphospace) per bodemlaag. Gedurende 11 miljoen jaar was er slechts één morfologische groep per bodemlaag aanwezig, tot zo’n 35 miljoen jaar geleden Toen werden er plots twee groepen gevonden. Een mooi voorbeeld van anagenese en cladogenese in het fossiele bestand.

Bronmateriaal:
Pearson, N.P. & Ezard, T.H.G. (2013) Evolution and speciation in the Eocene planktonic foraminifer Turborotalia. Paleobiology, 40(1): 130-143.
Protero, D.R. (2007) Evolution: What the Fossils Say and Why It Matters. Colombia University Press, New York.

 

 

°

Migratie is de ondergrondse verplaatsing van vloeistoffen en gassen onder invloed van geologische processen.

°

Een milieu is de verzameling van alle omgevende invloeden of krachten die op een plaats aanwezig zijn en die het karakter van een sediment bepalen.

 

°

Een mineraal is een onder normale temperatuur en druk voorkomend chemisch element of verbinding, herkenbaar op grond van diverse macroscopische, microscopische, chemische en fysische eigenschappen.             —> Zie ook:Metamorfe mineralen   Zware mineralen

Mineral     A naturally occurring homogeneous solid with a highly ordered lattice and of a defined chemical composition.      

°

Mineraalwater is microbiologisch heilzaam water uit ondergrondse aquifers afgetapt via natuurlijke of geboorde bronnen. Het water dient te voldoen aan de Europese richtlijn voor natuurlijk mineraalwater.

 

 

°

 

MOAB : 

  1. GEOLOGY OF THE MOAB REGION Introduction – National Park   pdf

    http://www.nature.nps.gov/geology/education/…/moab.pdf
    door A Foos – ‎1999 – ‎Verwante artikelen

    GEOLOGY OF THE MOAB REGION. (Arches, Dead Horse Point and Canyonlands). 

    Moab

http://www.utahmountainbiking.com/goodies/geol-moab.htm

The Geologic History of Moab &  Utah 

<Pennsylvanian Period:

Deposition of the Paradox Formation salt. During the Pennsylvanian Period (320-285 million years ago), much of Utah was covered by ocean. A small arm of the Ancestral Rockies penetrated into Utah from the east, north of the Moab area. Extending south from the tip of these highlands was an area that was occasionally submerged, occasionally “high and dry.” The Moab region was a gigantic deep “sinkhole,” called the Paradox Basin.

From time to time, the Paradox Basin would be flooded with ocean water as sea levels rose (or the land bridge subsided). A layer of limestone would form in this new ocean bay. Then the Paradox Basin would be cut off from the ocean and would dry out, leaving evaporated salts, capped with shale. Multiple such cycles occurred over millions of years, leaving over 1000 feet of salt. No rock of the Pennsylvanian Period is exposed at the surface in the Moab area, but the shape of the land has been affected by the Paradox Formation salt (more on this later).

Potash (a salt of potassium) is mined from Paradox Formation deposits deep under the Colorado River

<Permian Period:

Canyonlands and Monument Valley strata. The Ancestral Rockies continued to erode during the Permian Period (285-245 million years ago), and were essentially gone by the Triassic Period. In the Permian, the Paradox Basin had completely filled, and the Moab area was a region of near-ocean dunes (the ocean lay to the west). During this time, sandstone was deposited in southeast Utah, such as the DeChelly sandstone that forms the spires of Monument Valley, the Cutler formation sandstone that forms the needles and arches of Canyonlands, and the White Rim and Organ Rock sandstone of Canyonlands. (No rock of the Permian Period is seen in the Moab valley.)

<Triassic Period:

Muddy floodplains give way to sand dunes. By the Triassic Period (245-205 million years ago), the Ancestral Rockies were eroded away. The southeast corner of the state was a large flat floodplain, with the seashore moving back and forth over huge mudflats. The Moenkopi formation, then the Chinle formation, were formed of layers of mud, with occasional layers of harder sandstone.

EarlyTriassic

A short distance northeast of the Moab valley, the Moenkopi and Chinle formation shales and sandstones (from the early Triassic) form terraced skirts around the Wingate sandstone spires in the Castle valley 

In the later Triassic, the sea retreated to the west, and the area again became a giant desert (similar to today’s Sahara). The Wingate sandstone was deposited by these sand dunes, then the harder Kayenta on top of it. Wingate sandstone forms the high cliffs west of Moab, and the spires of Castle Valley, visible from the Porcupine Rim trail.

<Jurassic Period:

The rising of western Utah changes Moab from sand dunes to river floodplain. The Jurassic Period (205-140 million years ago) started with the southern part of Utah covered by deep sand dunes. This formed the famous Navajo sandstone, seen on the Slickrock trail and at the top of the Moab Rim and Poison Spider Mesa trail

Because of the salt-dome anticline , the Navajo sandstone lies at different levels on either side of the Moab Valley. On the west, for example at the top of the Moab Rim, it’s high on top of the cliffs.

On the east at Slickrock, it’s just above the valley floor.

Moab  Gemini bridges

—> “skirts” of the cliffs are Chinle formation shales and sandstones. The tall cliffs are Wingate sandstone. Note the rim of hard Kayenta sandstone that protects the cliffs .Afbeeldingen van gemini bridges trail moab

Kayenta sandstone has a denser matrix between the grains of sand, so it resists erosion. The Kayenta is a ledge-former, making it a good way to get to the top of the Moab Rim. Once the Kayenta erodes away, the underlying Wingate crumbles quickly.

This picture is NOT near White Canyon but it shows the formations which are seen throughout the southwest including White Canyon.  The Navajo sandstone at the top of this picture is all eroded away at Copper Point, but the very top of the point is Kayenta sandstone , while the main cliff is Wingate sandstone.  The Chinle shale formation is much thicker at White Canyon.  Except for being colored purple near Copper Point, the Moenkopi looks just the same.

This picture shows the formations which are seen throughout the southwest . The Navajo sandstone at the top of this picture is all eroded away at Copper Point, but the very top of the point is Kayenta sandstone , while the main cliff is Wingate sandstone. The Chinle shale formation is much thicker Except for being colored purple near Copper Point, the Moenkopi looks just the same.

File:Cliffs in Canyonlands along Utah 211 showing Wingate Sandstone capped by Kayenta Formation.jpeg

Cliffs in Canyonlands along Utah 211 showing Wingate Sandstone capped by Kayenta Formation

On top of the Navajo is the orange Entrada sandstone, fine-grained and an excellent arch former. Entrada is seen at Bartlett Wash and Tusher Canyon. It forms the arches in Arches National Park, just north of Moab.

Utah Geological Survey » Entrada Sandstone    geology.utah.gov/blog/?tag=entradasandston21 aug. 2013 – Variations in the Entrada’s appearance across the state are due to differences …  Afbeeldingen van orange Entrada sandstone

  1. The Middle Jurassic Entrada Sandstone in Northeastern Arizona nmgs.nmt.edu/publications/…/54_p0303_p0308.pdf

    door RB O’SULLIVAN – ‎Geciteerd door 1 – ‎Verwante artikelen

    In northeastern Arizona the Entrada Sandstone is about 30 m thick and consists of upper and orange or yellowish gray, consist of fine to medium, poorly sorted.

Goblin Valley State Park, Entrada Sandstone Hoodoos1

Goblin Valley State Park, Entrada Sandstone

Above the Entrada is the Curtis formation, a hard white sandstone.

Figure 1: The uppermost units of the San Rafael Group (from bottom to top, Entrada Sandstone, Curtis Formation, and Summerville Formation) capped by the basal conglomerate of the Tidwell Member of the Morrison Formation (Mathis, 2000).

During the late Triassic and Jurassic, western Utah was rising in altitude. But the eastern half was sinking. Utah’s “dividing point” for the past 500 million years has been the Wasatch line — the line of faults running down the Wasatch Front and into the Hurricane Fault of southwestern Utah. With slumping of the land east of the Wasatch line, the sea advanced temporarily into eastern Utah.

At Tusher Canyon, the white Curtis Formation sandstone forms cliffs above the ridged orange Entrada

Entrada Sandstone capped by Curtis Formation in Cathedral Valley. 

< As the area east of the Wasatch line filled with sediment, eastern Utah became a river floodplain (with rivers running east out of western Utah and meandering towards the Gulf of Mexico).  =

This is the Morrison Formation, a soft shale with pastel colors. The Morrison Formation can be seen along the highway north of Moab.

File:MorrisonType-2.JPG

Close-up of the Morrison at the type locality.

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

The Morrison Formation is host to both dinosaur fossils and to deposits of uranium and vanadium. (The dinosaur quarries near Vernal and Price are in this formation.)

The late Triassic, the Jurassic, and the Cretaceous Periods are the age of dinosaurs. In floodplain and mud deposits, such as hereon the Klondike Bluffs trail, dinosaur footprints can be seen.

<Cretaceous Period:

Seas reclaim eastern Utah. For most of the Cretaceous (140-65 million years ago), western Utah remained a highland, while the Gulf of Mexico spread through the middle of the continent, covering eastern Utah. During this time, shales were deposited. The gray Mancos shale dominates the landscape all the way from Price until Highway 191 begins dropping down into the Moab area. The sea retreated towards the end of the Cretaceous, as the western half of the continent began to uplift. The Mancos shale, and the Cretaceous-era Dakota sandstone underneath it, eroded away from Moab area as the salt dome elevated the land surface

<Tertiary Period,

–> Event 1:

The Great Basin subsides while the western continent is uplifted.                                                                                                             The Colorado establishes its present course. During the Tertiary (65 million years ago), the Rockies and Uinta Mountains began to rise, and the entire western continent was uplifted. (At the Wasatch line, the Great Basin area began to slump and pull away relative to eastern Utah.)

The meandering course of the Colorado  and the goosenecks of the San Juan river suggest that this was once a slow-moving stream in a near-level plain. As the western US rose up, the river began to cut deeply into its established channel. 

< Tertiary Period,

Event 2:

The Paradox Salt forms a dome, creating an anticline. Under great pressure, salt can flow like a glacier. Salt of the Paradox Formation was squeezed into a dome in the Moab area, elevating the rocks above it. A “hump” of strata is called an anticline. As the dome gradually rose up, the Colorado cut down through the rising rock to maintain its course

Cracks formed in the rock over the dome of salt. These are the fissures that allowed formation of fins and arches in Arches National Park and the Slickrock area.

At this viewpoint over Arches National Park from the end of the Klondike Bluffs trail, the effect of the vertical rock fractures are seen.

<Tertiary Period,

Event 3:

The Moab Fault allows salt to erode, collapsing the center of the anticline. A fault line runs down each side of the Moab valley. These faults join near the entrance to Arches. Perhaps because of water running down along the fault line, salt was dissolved away deep under the rock of Moab. The overlying slab sunk down, creating a “collapsed anticline” that is the Spanish and Moab valley.

°

Moedergesteente is gesteente waarin olie, gas of erts gevormd wordt of werd.

Boorkern van gas- en/of oliemoedergesteente © TNO-NITG

°

 

MOHER   CLIFFS 

MOHER CLIFFS

MOHER  CLIFFS

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

Moho   See Mohorovičić discontinuity. Mohorovičić discontinuity

The Mohorovičić discontinuity, usually referred to as the Moho, is the boundary between the Earth’s crust and the mantle. The Moho serves to separate both oceanic crust and continental crust from underlying mantle. The Mohorovičić discontinuity was first identified in 1909 by Andrija Mohorovičić, a Croatian seismologist, when he observed the abrupt increase in the velocity of earthquake waves (specifically P-waves) at this point.The internal structure of the earth

Morphospecies Concept     Species are defined on the basis of consistent morphological differences. See also biological species concept and phylogenetic species concept.

Mould   An imprint of a fossil. See also cast.

°

MODDER VULKAAN

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

Moddervulkaan vormt eiland in de Arabische zee

 27 januari 2011   1

Er is een nieuw eiland verschenen in de Arabische zee. Het gaat om een moddervulkaan, die sinds eind november in de Arabische zee te zien is. NASA’s Earth Observing-1 satelliet maakte op 11 januari een foto van dit nieuwe eiland. NASA verwacht dat het eiland binnen een paar maanden weggespoeld is, zoals vaker gebeurt met moddereilanden.

Zoals u kunt zien op de foto neemt de woeste zee zand mee, waardoor er niet veel meer overblijft van de vulkaan.

De nieuwe moddervulkaan is 30 tot 60 meter groot en steekt daarmee net boven het wateroppervlak uit. In vergelijking met andere moddervulkanen is deze vulkaan vrij groot, alhoewel er exemplaren zijn die een hoogte van 100 meter kunnen bereiken.

Een moddervulkaan bestaat uit modder en gas die vanuit een ondergronds reservoir naar buiten stromen via een vulkanische kegel of simpelweg een scheur in de grond.

Bronmateriaal:
“Gooey” New Mud Volcano Erupts From Arabian Sea” – National Geographic

°

MUDPOT ( = MUDVOLCANO )

Mud volcano

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

°

°

Geologie trefwoord N O

°

 zie onder Geologie

*

___________________________________________________________________

°

Natural Selection  Differential reproductive success. Produces descent with modification, i.e. evolution.

°

Neolithicum
Het Neolithicum is een archeologische periode, Jonge Steentijd, die duurde van ± 4.000 tot 1.700 voor Christus.

Neosome A geometric element of a composite rock or mineral deposit, appearing to be younger than the main rock mass, for example the leucosomes in a migmatite are a neosome.

Nephelinite A silica-undersaturated volcanic igneous rock containing nepheline and pyroxene.

Neutral theory of molecular evolution   Predicts that alleles are fixed at a constant rate for a given gene over long periods and that most molecular variation is selectively neutral.

Niijima.

Nishinoshima 

Vulkaan creëert gloednieuw eiland voor de kust van Japan

Geschreven op 22 november 2013 om 08:47 uur door 6

eiland

Japan heeft er een stukje grondgebied bij gekregen.

Voor de kust van Nishinoshima heeft een onderzeese vulkaan een heus eilandje opgeworpen. 

Het eiland voor de kust van eiland Nishinoshima is in november  ongeveer 200 meter breed, zo stelt het Japanse Meteorologische Agentschap in een persbericht.

Ook heeft het agentschap enkele foto’s van het nieuwe grondgebied vrijgegeven.

Op de foto’s zien we het eiland en een rookpluim die van het eiland opstijgt. Ook is te zien hoe de wateren rondom het eiland door toedoen van de vulkaan flink verkleurd zijn.

Het eilandje van dichterbij. Terwijl het groeit, levert het door erosie door toedoen van water ook weer in. Afbeelding: Japans Meteorologisch Agentschap.

Het eilandje van dichterbij. Terwijl het groeit, levert het door erosie door toedoen van water ook weer in.Afbeelding: Japans Meteorologisch Agentschap.

Onderzeese vulkanen zijn Japan niet vreemd. Voor de kust van het land loopt de zogenoemde ‘Ring van vuur’. Dit is een gebied dat bekendstaat om vulkaanuitbarstingen en aardbevingen.

*   Nu ook vanuit de ruimte zichtbaar          20 december 2013 2

japans eiland

NASA heeft met behulp van een satelliet een foto gemaakt van het eilandje dat enkele weken geleden door toedoen van vulkanische activiteit voor de kust van Japan ontstond.

Op de foto zien we het eiland Nishinoshima dat sinds eind november vergezeld wordt door een ander eilandje. Dit kleinere eilandje is het resultaat van een vulkaanuitbarsting. Begin december meldde de Japanse Kustwacht dat het eilandje inmiddels zo’n 56.000 vierkante meter groot is en meer dan twintig meter boven het wateroppervlak uitsteekt.

Boven en ten zuiden van het eilandje ziet u witte wolkjes. Die bestaan waarschijnlijk uit stoom en andere vulkanische gassen. De wateren rondom het eilandje zijn wat groenig van kleur. Dat komt door vulkanische mineralen en gassen en doordat sediment op de zeebodem door de uitbarsting verplaatst is.

Het is niet ongebruikelijk dat door toedoen van vulkanische activiteit nieuwe eilanden ontstaan. Maar meestal is hun bestaan maar van korte duur. Golven beuken tegen het eiland aan en daarbij erodeert het snel. Toch lijkt het erop dat het Japanse eilandje nog wel even blijft bestaan.

Het groeit namelijk nog steeds en wetenschappers vermoeden dat het eiland reeds groot genoeg is om zeker nog enkele jaren te blijven bestaan.

Reden genoeg voor de Japanners om het een naam te geven: Niijima.

zie ook  in het bijzonder  het ijslandse  eilandje   Surtsey.

Persbericht Japans Meteorologisch Agentschap” – Seisvol.kishou.go.jp

Nomenclature   The method of naming species of animals and plants scientifically.

NonconformityAn unconformity that exists between sedimentary rocks and metamorphic or igneous rocks when the sedimentary rock was deposited on the pre-existing, eroded metamorphic or igneous rock.

 

UPDATE :

Nieuw eiland voor kust van Japan eet zijn buurman op

aan elkaar

Door toedoen van een vulkaanuitbarsting ontstond in november 2013 een nieuw eilandje in het westelijke deel van de Stille Oceaan. Onderzoekers twijfelden of het eilandje zou blijven bestaan, maar het eilandje lijkt niet van plan te zijn om te vertrekken: inmiddels heeft het zelfs zijn buurman al geannexeerd.

Een vulkaan op de bodem van de Stille Oceaan spuwde in november vorig jaar zoveel materiaal uit dat het zelfs boven het zeeoppervlak uitsteeg.

Het resultaat?

Een nieuw eilandje. Hoelang het eilandje stand zou houden, was onduidelijk. Want terwijl het groeide, leverde het ook constant materiaal in: golven sloegen tegen de randen aan, waardoor deze erodeerden.

Maar een dikke maand nadat het eiland ontstond, konden onderzoekers melden dat het nog steeds groeide en misschien wel enkele maanden of zelfs jaren kon blijven bestaan.

 

Twee eilanden zijn één geworden, zo bewijst deze satellietfoto. Afbeelding: NASA.

Twee eilanden zijn één geworden, zo bewijst deze satellietfoto. Afbeelding: NASA.

Het eilandje dat in november 2013 ontstond, is ondertussen groter dan Nishino-shima oorspronkelijk was.

De aaneengegroeide eilanden zijn samen bijna duizend meter breed. En de vulkaanuitbarsting gaat nog altijd door. Het hoogste punt op het eiland is inmiddels drie keer hoger dan eind vorig jaar het geval was en steekt zo’n zestig meter boven de zeespiegel uit.Inmiddels zijn we een dikke vier maanden verder en blijkt het eiland bijzonder ambitieus te zijn.

Het heeft zelfs zijn 500 meter verderop gelegen buurman geannexeerd. Het gaat om het eiland Nishino-shima. Het eiland ontstond begin jaren zeventig eveneens door een vulkaanuitbarsting.

Het nieuwe eiland kruipt langzaam richting zijn buurman. De eerste foto stamt uit begin december. De tweede uit eind december vorig jaar. Afbeeldingen: Japanse Kustwacht.

 

°

Noordzeebekken
Het Noordzeebekken is dat deel van het Noordzee- en aangrenzende landgebied dat vanaf het Tertiair aan daling onderhevig is.

°

Noordatlantische oceaan 

Duizenden bergen ontdekt op de bodem van de oceanen

 

 

Wetenschappers hebben met behulp van gegevens van twee satellieten een nieuwe kaart gemaakt van de zeebodems wereldwijd. Op de kaart zijn onder meer duizenden nog nooit waargenomen onderzeese bergen te zien.

De nieuwe kaart is twee keer zo nauwkeurig als de vorige versie die bijna twintig jaar geleden gemaakt werd. Om de kaart te maken, gebruiken wetenschappers gegevens van ESA’s CryoSat-2-satelliet. Deze satelliet bestudeert met name het ijs op de polen, maar is ook voortdurend actief boven de oceanen. Ook data van NASA’s Jason-1 – een satelliet die eveneens de zwaartekrachtsvelden boven de aarde in kaart bracht – werden gebruikt.

Heuvels
“De dingen die je het duidelijkst ziet, zijn de abyssale heuvels, de meest voorkomende landvorm op de planeet,”

vertelt onderzoeker David Sandwell. Abyssale heuvels zijn kleine heuvels op vlakke, diepere delen van de oceaanbodem.

Bergen
Op de kaart zijn duizenden onderzeese bergen te zien die wij mensen nog nooit verkend hebben. De meeste van deze onderzeese bergen waren ooit actieve vulkanen. Ook stuitten de onderzoekers op nieuw bewijs voor spreidingszones in de Golf van Mexico. Deze spreidingszones waren 150 miljoen jaar geleden actief en liggen nu begraven onder dikke lagen sediment.

De kaart zal voor verschillende doeleinden gebruikt worden.

“Eén van de belangrijkste zaken waarvoor we de kaart kunnen gebruiken, is het verbeteren van de schattingen van de diepte van tachtig procent van de oceanen.”

Ook zal de kaart gebruikt worden door Google om de Google Maps van de oceanen nog gedetailleerder te maken. Bovendien kan de kaart ons meer vertellen over de tektoniek van de diepe oceanen.

Bronmateriaal:
New map uncovers thousands of unseen seamounts on ocean floor” – NSF.gov
De afbeelding bovenaan dit artikel is gemaakt door David Sandwell / SIO.
°
Mondial  ocean floor  _77979968_cut
Mondial ocean floor  //  The new gravity data gives us our clearest view yet of the shape of the ocean floor
CryoSat (Esa)
CryoSat’s primary role is to measure the shape of polar ice surfaces – not the shape of the seafloor
°

°

Normaal Amsterdams Peil (NAP)
Het Normaal Amsterdams Peil (NAP) is Nederlands standaard vergelijkingsvlak voor de hoogteligging.

°

Normal Fault  A fault caused by extension.

caused by extension

caused by extension

Normal fault //  A geologic fault in which the hanging wall has moved downward relative to the footwall. Normal faults occur where two blocks of rock are pulled apart, as by tension. Compare reverse fault.

normal fault an inclined fault in which the hanging wall appears to have slippeddownward relative to the footwall

 

See Note and illustration at fault.

 

fault

top: normal fault
center: reverse fault
bottom: strike-slip fault

http://www.thefreedictionary.com/normal+fault

 

Afbeeldingen van normal fault <–

 

normfault

Normal fault

http://www.artinaid.com/2013/04/components-and-types-of-geological-faults/

The “normal fault” is generated by the traction with vertical motion with respect to the “fault plane”, which typically has an angle of 60° from the horizontal plane, and as we have seen, generates a “hanging wall” and a “foot wall” where rocks on one side of the fault sink over rocks from the other side of the fault.

There are areas in a fault where the rock is separated, so that the crust in a specific area is able to occupy more space and do not create rocky ledges.

http://geophysics.ou.edu/geol1114/notes/structure/structure.html

 

°

 

 

Nuees Ardentes  See Pyroclastic Flows.

_________________________________________________________________________________________

OEVERWAL   –> Natuurlijke  dijk 

Afbeeldingen van oeverwal

Oeverwallen zijn langgerekte hoogtes die langs de oever van een rivier liggen. Ze zijn door de rivier zelf gevormd door afzetting van grof zand en fungeren als een soort ‘natuurlijke dijk’ die de rivier in zijn stroombedding houdt. Alleen bij hoog water kunnen oeverwallen overstromen. Met het water voert de rivier zand aan, dat direct naast de oever bezinkt waardoor de oeverwallen in de loop van de tijd steeds hoger groeien.

http://www.geologievannederland.nl/landschap/landschapsvormen/oeverwal

http://www.cs.uu.nl/research/projects/i-cult/Vecht/Portal/Processes/Vorming/Vorming_land.htm

De rivier zorgt bij overstroming voor afzettingen. De grovere sedimentdeeltjes bezinken in de rivier en op de naaste oever, de kleinere deeltjes komen verder van de rivier terecht.

Oeverwal
Een oeverwal is een natuurlijke hoogte langs een rivier, die ontstaat doordat tijdens het buiten haar oevers treden van de stroom het grofste materiaal het dichtst bij de rivier wordt afgezet.

 

 

____________________________________________________________

°

O’ahu 

Hawaïaans eiland O’ahu blijkt een stapeltje vulkanen te zijn

oahu

Het op twee na grootste eiland van Hawaii bestaat niet uit twee, maar uit drie schildvulkanen. Dat blijkt uit een nieuw onderzoek. Onder de twee bekende schildvulkanen blijkt een derde vulkaan schuil te gaan.

Lang dachten onderzoekers dat het eiland O’ahu uit de restanten van twee vulkanen bestond: Wai’anae en Ko’olau. Maar dat beeld moet op de schop, zo melden onderzoekers. Wai’anae en Ko’olau blijken namelijk te rusten op de flanken van een derde vulkaan: Ka’ena.

Het onderzoek lost een mysterie dat enkele jaren geleden ontstond, op. Toen bestudeerden onderzoekers de samenstelling van door Wai’anae geproduceerd lava. “We wisten dat het gevormd was door het gedeeltelijk smelten van de korst onder Wai’anae, maar we begrepen niet waarom het deze samenstelling van isotopen had,” vertelt onderzoeker John Sinton. “Nu realiseren we ons dat de korst die onder Wai’anae smolt, eigenlijk deel uitmaakt van de oudere Ka’ena-vulkaan.”

“Wat vooral heel interessant is, is dat Ka’ena een ongebruikelijk lange geschiedenis als submariene vulkaan lijkt te hebben,” voegt Sinton toe. “Pas heel laat in die geschiedenis brak deze door het oppervlak van de oceaan heen.” Wat we van Hawaïaanse vulkanen weten, is bijna geheel gebaseerd op de vulkanen die hoog boven de zeespiegel uitstijgen en bijna al die vulkanen ontstonden op de flanken van andere vulkanen. Ka’ena biedt onderzoekers nu de kans om een Hawaïaanse vulkaan die geheel geïsoleerd op de diepe oceaanbodem ontstond, te bestuderen.

 

Bronmateriaal:
On the shoulder of a giant: Precursor volcano to the island of O’ahu discovered” – University of Hawaii ‑ SOEST (via Sciencedaily.com)
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Trey Ratcliff (cc via Flickr.com)

Wikipedia

Oahu (Hawaïaans: Oʻahu) is een van de eilanden van de Amerikaanse staat Hawaï. Het is het derde eiland in grootte, met een totaal landoppervlak van 1600 km². Het eiland is 71 km lang en 48 km breed. Het heeft een kustlijn van 366 km.

 

File:Hawaii-Oahu-TF.jpg

Oahu, Hawaii, computer image generated using TruFlite

°

Mt  ONTAKE 

 

Mount Ontake barst uit: waarom zag niemand dat aankomen?

mount ontake

In september  2014  barstte de Japanse vulkaan Mount Ontake uit. De uitbarsting kwam als een totale verrassing en kostte aan zeker dertig mensen die nabij de top van de vulkaan aan het wandelen waren, het leven. Waarom zag niemand dit aankomen?

De eruptie van Mount Ontake kwam als een donderslag bij heldere hemel en overviel tientallen mensen die op de zeer populaire recreatieplek vertoefden. Het totale aantal slachtoffers is nog onbekend, wel weten we dat in ieder geval dertig wandelaars die zich op het moment van de eruptie nabij de top van de vulkaan bevonden, het leven lieten.

Monitoren
Het zet je aan het denken. Hoe kan een vulkaan ons anno 2014 zo verrassen?

“De wijze waarop Japanse vulkanen gemonitord worden, is uitstekend,”

zo benadrukt Shane Cronin, als professor Earth Sciences werkzaam aan deMassey University.

“Er was twee weken voor de eruptie wel sprake van wat onrust, maar in het geval van een veelvuldig actieve vulkaan als Ontake is er vaak seismische activiteit die samenhangt met hydrothermale systemen. De eruptie kwam echt als een donderslag bij heldere hemel, aangezien er voorafgaand geen sprake was van zeer grote onrust.”

Nieuwe waarschuwingssignalen?

“De eruptie van Ontake was niet bijzonder krachtig,” voegt professor David Rothery van de Open Universiteit toe. “Maar er werden wel meerdere centimeters as verspreid in gebieden nabij de top. Het doet denken aan de eruptie van 1979: de enige andere recente eruptie van deze vulkaan. Ik ben verrast dat de vulkaan zonder waarschuwing uitbarstte, omdat er – voor zover ik weet – seismometers op de Ontake staan die interne bewegingen van magma zouden moeten detecteren. ‘Stiekeme’ uitbarstingen die niet voorafgegaan worden door waarschuwingssignalen zijn echter niet onbekend, een analyse van de verzamelde data zal wellicht informatie blootleggen die we – achteraf – als waarschuwingssignalen hadden moeten opvatten. Dat is hoe we leren om het de volgende keer beter te doen.”

Mount Ontake bevindt zich op de plek waar de bodem van de Stille Oceaan en de Filipijnenzee onder Japan duikt. Hierdoor smelt de aardkorst op grote diepte en ontstaat magma. Terwijl het magma omhoog komt, ontsnappen gassen – zoals waterdamp – en dat kan een eruptie bijzonder explosief maken. Zoals gezegd was de eruptie van Ontake die dat weekend plaatsvond niet bijzonder krachtig.

Toch kwamen tientallen mensen om het leven.(1)

“Gevaren waren in dit geval snelbewegende stromen van as, gas en stoom,” vertelt Cronin. “Deze doden door verstikking, fysieke inslagen van grote stenen of verbranding. Andere gevaren zijn grote gesteenten (met een diameter tot wel één meter) die als mortiergranaten uit de krater gegooid worden.”

Bronmateriaal:
Volcanic eruption in Japan – experts respond – Sciencemediacentre.co.nz
De foto bovenaan dit artikel is afkomstig van Wikimedia Commons.

(1)

  • Volgens verschillende ooggetuigen van de eerste rij, zijn er verschillende mensen omgekomen omdat de aarde openscheurde, andere zijn dan weer omgekomen door zware objecten die op hun zijn terecht gekomen, andere zijn dan weer omgekomen door verstikking-verbranding van de longen.
  • er is ook  nog  de officieele  japanse  verklaring : Meeste mensen zijn omgekomen door verstikking en of een hartstilstand =  de normale procedure-uitleg die de Japanse instanties standaard meegeven.
    Op de slachtoffers word later een autopsie uitgevoerd, om de ware oorzaak van het overlijden te achterhalen.
  • http://www.volkskrant.nl/reizen/waarschuwing-voor-giftige-gassen-toeristische-vulkaan-java~a2848280/

 

°

 

Onverzadigde zone
De onverzadigde zone is het deel van de grond boven de grondwaterspiegel, waarin de poriën zowel water als lucht bevatten.

°

OPAAL 

ruwe opaal

 

 

ruwe opaal

opaal

 

 

 

opal lemon oregon opal°

lemon oregon opal

opal

 

 

 

Oppervlaktedelfstoffen
Oppervlaktedelfstoffen zijn natuurlijke (bouw)grondstoffen die uit de ondergrond nabij het oppervlak worden gedolven zoals bijvoorbeeld zand.

Oppervlaktewater
Oppervlaktewater is het water dat stroomt over of verblijft op het aardoppervlak.

°

ORDOVICIUM 

Het Ordovicium is een periode uit de geologische tijdschaal (of een systeem in de stratigrafie), die ongeveer van 485 tot 443 miljoen jaar geleden duurde. Het Ordovicium is onderdeel van het Paleozoïcum, het volgt op het Cambrium en wordt opgevolgd door het Siluur.

Era Periode Ouderdom Ma
Mesozoïcum Trias jonger
Paleozoïcum Perm 251,0 – 299,0
Carboon 299,0 – 359,2
Devoon 359,2 – 416,0
Siluur 416,0 – 443,7
Ordovicium 443,7 – 488,3
Cambrium 488,3 – 542,0
Neoproterozoïcum Ediacarium ouder

Afbeeldingen van ordovicium

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

http://nl.wikipedia.org/wiki/Categorie:Ordovicium

De wereld van het Ordovicium

 

°

Organogeen
Organogeen betekent uit organische resten opgebouwd.

(Super(orkaan Haifan )

superorkaan   taifoen Haiyan

Orogenese
Orogenese is gebergtevorming.

°

ORTHOKLAAS 

Het mineraal orthoklaas is een kaliumaluminiumtectosilicaat met de chemische formule KAlSi3O8. Het behoort tot de veldspaten.–>   Afbeeldingen van orthoklaas

orthoklaas  Orthoklaas

°

Overschuiving

 

Een overschuiving in de Eifel, Duitsland

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

Overschuiving    is het door breukwerking of plooiing boven elkaar voorkomen van lagen die oorspronkelijk naast elkaar gelegen waren. Zie ook: Aardverschuiving Bodemdaling Compressie Inklinking Krimp Rifting Zetting

°

OWACHOMO   NATURAL BRIDGE 

Owachomo Natural Bridge

CEL en CELLEER

°

_

Celleer —doc archief

cellcycle_part1_ned  pdf 

intercellular communications  pdf 

Prokaryote cel

Kernwoorden  

Biologie, Biotechnologie,   , , , , ,Nanotechnologie,

°

woensdag 4 december 2013  Kennislink

De vijf mysteries van de cel

Jongleren met evenwicht

HeaderDeze publicatie is onderdeel van thema ‘leven bouwen met moleculen’. . Meer…

Zonder het vermogen van moleculen om zichzelf te organiseren zou jij niet bestaan. In de natuur zie je het overal: verschillende moleculen klitten samen tot onderdelen van cellen, die onderdelen organiseren zich op hun beurt weer tot complete cellen. Cellen vormen weefsels, weefsels vormen organen, en organen vormen organismen. Hoe ver komen chemici met het imiteren van die werkwijze?

De machinerie van de biologische cel is tot in detail bekend. Tenminste, als we kijken naar de kennis die een paar eeuwen celonderzoek heeft opgeleverd. Op het allerkleinste niveau is de cel echter een mysterieus terra incognita.

Kennislink neemt de cel in vijf artikelen onder de loep.

 

Nog meer weten over de cel? driedelige BBC-serie The Cell op Holland Doc 24.

Holland Doc 24 is hét documentaireplatform van de publieke omroep. Het bestaat uit het televisieprogramma Holland Doc op Nederland 2, Holland Doc Radio op Radio 1, het digitale kanaal Holland Doc 24 en de website hollanddoc.nl.

Complete bibliotheken zijn vol­ geschreven over de boeiendste machinekamer ter wereld: de cel. Van wand tot kern is de cel grotendeels in kaart gebracht. Alleen de kleinste schakels wachten nog op ontdekking, maar dat is slechts een kwestie van tijd. Althans, zo lijkt het als je afgaat op de enorme stroom aan ontdekkingen die celbiologen letterlijk dagelijks bekendmaken.

Toch zijn enkele fundamentele eigenschappen van de cel nog nauwelijks bekend, terwijl die wel het gedrag van de cel in hoge mate bepalen. Cellen zijn zo complex en eigenzinnig dat het nagenoeg ondoenlijk is ze natuurgetrouw te onderzoeken.

Cell_nucleus

Een impressie van slechts enkele processen in de cel. Wikimedia Commons

De ontelbare regelnetwerken die dwars door elkaar lopen, concentraties enzymen waar de industrie een puntje aan kan zuigen, de willekeur van chemische reacties. Stuk voor stuk zijn het gebieden waar wetenschappers hun hoofden dagelijks over breken. Veelal technologische beperkingen zorgen ervoor dat de werking van de biologische cel voorlopig nog een aantal mysteries huisvest. Kennislink duikt in vijf aspecten van de cel waar wetenschappers nog wel even zoet mee zijn.

°

1.

Jongleren met evenwicht

( een bewerking van een eerder artikel dat in NWT Magazine is verschenen.)

Biologie was eeuwenlang het domein van fysiologen, ecologen en artsen. We zijn er inmiddels achter dat op het kleinste niveau van een biologische cel niets anders gebeurt dan chemische reacties. Dus zou het ook logisch zijn om die reacties op een chemische manier te bestuderen. Maar als we onze chemische theorieën op de biologische cel proberen toe te passen levert dat aanzienlijke problemen op.

De reacties zijn namelijk fundamenteel anders dan de reacties die normaal gesproken in een chemisch lab worden bestudeerd. Chemici houden van reacties die ofwel tot een product leiden, ofwel naar een chemisch evenwicht toe lopen. In het eerste geval gooi je simpel gezegd stoffen A en B bij elkaar en wacht totdat deze in product C zijn omgezet. In het tweede geval, de evenwichtssituatie, worden er uit product C ook weer de stoffen A en B gevormd. Chemici spreken dan van een chemisch evenwicht, waarbij de stofconcentratie van A, B en C uiteindelijk gelijk blijven.

Jongleur

Een biologische cel houd geen vijf ballen in de lucht, maar duizenden. Connormah

Steady state

“Maar wat gebeurt er nou in de cel?” zegt Wilhelm Huck, hoogleraar Fysisch Organische Chemie van de Radboud Universiteit in Nijmegen. “Totaal iets anders.” De chemie van de cel doet namelijk geen van beiden. Er is geen eindproduct maar evenmin een evenwichtstoestand. Immers, als we niet eten gaan we dood; er moet constant energie worden aangevoerd voor de processen in een cel.

Huck vergelijkt de cel daarom graag met een jongleur die wel duizenden ballen tegelijk in de lucht houdt. Stopt hij daar geen energie meer in dan stort het systeem in en eindigen de ballen in hun ‘evenwichtstoestand’ op de grond.

De celinhoud, met bijvoorbeeld de duizenden eiwitten, is wel altijd op zoek naar een evenwicht, maar zal dat chemisch gezien nooit bereiken. En die toestand waarin alle reacties elkaar in evenwicht proberen te krijgen maar wat ze niet lukt wordt steady state genoemd. ‘En deze niet-evenwicht, dynamische situatie van de cel is precies de kern van het probleem voor wetenschappers, omdat er geen goede methoden zijn om zulke systemen te bestuderen,’ sprak Huck in zijn oratie voor de Radboud Universiteit in 2011. Als voorbeeld daarvoor haalde Huck een onderzoek aan wat hij deed aan actine-netwerken in de cel.

Eén molecuul, meerdere evenwichten

Actine is een eiwit dat in een vrij grote concentratie in het cytoplasma van de cel zit, en dat lange, stabiele ketens kan vormen die de cel stevigheid geven. Huck liet cellen in meer of mindere mate die actinenetwerken opbouwen, door ze op verschillende ondergronden te laten groeien.

Als actine echter wordt gebruikt in het ene evenwicht (het opbouwen van de netwerken) kunnen diezelfde actine-bouwstenen niet meer gebruikt worden in andere evenwichten. Dit betekent dat het ene evenwicht onder invloed van het andere evenwicht verschuift. Huck zag dat het veranderen van het tweede evenwicht een nieuwe reactieketen veroorzaakte: er gingen meer signaaleiwitten naar de celkern om daar specifieke genen te activeren. En zoiets gebeurt vaak. Je kunt er dan ook bijna zeker van zijn dat een bepaald (signaal)molecuul in verschillende evenwichten is betrokken.

Netwerk van moleculen in een cel

Pathway

Het netwerk van verschillende moleculen dat betrokken is bij de verspreiding van het HIV-virus.

 Je kunt er donder op zeggen dat bepaalde moleculen in een cel in verschillende ‘reactie-paden’ betrokken zijn. Het totaal vormt een ingewikkelde puzzel voor wetenschappers. Elledge Lab/Harvard Medical School

“Kijk je nu naar de concentratie van het vrije actine, dan kijk je dus eigenlijk naar een aantal verschillende processen en dat maakt het onderzoek ingewikkeld”, zegt Huck. Want de wetenschapper wil in zijn proefopstelling eigen alles constant houden, behalve de variabele die hij onderzoekt. De aard van de cel maakt dat nu net onmogelijk. We kunnen voor dit probleem ook naar computer grijpen. In feite kun je alle netwerken doorrekenen. “Daar zijn al mensen mee bezig, maar dat staat nog in de kinderschoenen,” zegt Huck.

°

2.-

File in de cel

(een bewerking van een eerder artikel dat in NWT Magazine is verschenen)

2377661863_a6db865ca7_b

Afbeelding: © M_Y

Zie hier maar eens een pakketje op te halen per vrachtwagen. M_Y

Stel je een druk stadscentrum voor. Je zit in een vrachtwagen en moet een pakketje ophalen. Daarvoor moet je de vrachtwagen precies in een laadsluis rijden aan de achterzijde van een winkel. Het centrum krioelt van voetgangers, fietsers, auto’s en andere vrachtwagens. Je rijdt rond en… hebt totaal geen idee waar je heen moet. Wat is de kans dat het pakketje wordt opgehaald?

Dit is ongeveer de situatie in de cel. Waarin de vrachtwagen een groot eiwit voorstelt dat ergens aan een receptor – de laadsluis van de winkel – moet koppelen om daar een binding met een signaalmolecuul – het pakketje – aan te gaan. Bovendien is het eiwit bijna niet vooruit te branden doordat het continu botst met andere moleculen: het ‘verkeer op straat’.

Alles behalve vloeibaar

Tot wel 40 procent van het volume van een cel wordt ingenomen door eiwitten en dat beïnvloedt de vloeibaarheid van het inwendige van de cel sterk; het is eerder een stroperige brij dan een vloeibare massa. Die drukte zorgt voor een fenomeen dat in het Engels ‘crowding’ wordt genoemd. Zo op het eerste gezicht lijkt dit een enorm probleem voor de logistiek binnen een cel. Geen economie zou ook maar één cent winst maken als alle vrachtwagens willekeurig door het drukbevolkte omgeving gingen rijden, in de hoop op de juiste plek uit te komen. En toch werkt de cel zo; maar hoe?

Astronaut vrij in de ruimte

Astronaut-eva

Bruce McCandless maakte in 1984 een ruimtewandeling waarbij hij niet direct verbonden was aan de Spaceshuttle. Hij zweefde volledig los in de ruimte. 

Afbeelding: © NASA

“Nou, misschien zou de cel zelfs niet eens kunnen werken zonder het fenomeen crowding”, zegt Wilhelm Huck, hoogleraar Fysisch Organische Chemie van de Radboud Universiteit in Nijmegen. “Neem een andere vergelijking, precies het tegenovergestelde van een drukke stad: een astronaut die werkzaamheden verricht aan de buitenkant van een ruimtestation. Stel hij raakt los van het station, dan is de kans dat hij vanzelf weer terugkomt om zijn werkzaamheden af te kunnen maken bijna nul. Hij zweeft weg van zijn doel, het lege universum in. In een vloeibaar medium gebeurt in feite hetzelfde. Als een eiwit los raakt van zijn doel, is de kans dat hij nogmaals zijn doel treft klein. In een drukke omgeving is de kans dat een eiwit weer gewoon terug komt op de plek waar hij begon juist erg groot.”

Een voordeel dus, dat crowding. Maar wel één waar de cel rekening mee moet houden. “Waarschijnlijk doet de cel dat door componenten die later een reactie met elkaar moeten aangaan, bij elkaar in de buurt te fabriceren”, zegt Huck. Je hoeft dan niet met je vrachtwagen het hele stadscentrum door te ploeteren, maar je kunt gewoon naar de buurman rijden. Mocht een eiwit dan echt nodig zijn aan de andere kant van de cel, dan heeft de cel altijd nog een actief transportnetwerk tot zijn beschikking [red: meer daarover in het volgende deel van deze artikelreeks].

Crowding heeft echter nog meer voordelen. Wetenschappers ontdekten bijvoorbeeld dat de vouwing van eiwitten naar hun functionele vorm sneller gaat als botsende buren een handje helpen. Hetzelfde geldt voor het binden van twee moleculen, vaak de langzaamste stap in een chemische reactie, dat over het algemeen sterk versneld wordt in een crowded omgeving.

Experimenteren met verdunningen

“Toch vreemd dat crowding al 30 jaar bekend is, maar dat wetenschappers er nauwelijks rekening mee houden in experimenten”, zegt Huck. Vrijwel alle kennis van eiwitreacties is gebaseerd op verdunde oplossingen. Wetenschappers onderzoeken normaalgesproken eigenschappen van eiwitreacties in reageerbuizen, waar de celreacties in een verdunde, niet-crowded omgeving worden overgedaan. En aangezien crowding zo’n grote invloed kan hebben op het gedrag van eiwitten is dat op z’n minst gezegd opmerkelijk. Daarentegen ook wel weer logisch, want het is veel te duur om eiwitten in zo’n grote hoeveelheid te maken dat de concentratie overeenkomt met die in het celinterieur.

Druppeltjes voor celonderzoek

Figure_2

Professor Wilhelm Huck van de Radboud Universiteit gebruikt dergelijke druppeltjes om onderzoek te doen naar processen in de cel. De inhoud van de druppeltjes, die in grote getalen door kleine buisjes worden geleid, kan precies worden beïnvloed.

Afbeelding: © Wilhelm Huck/Radboud Universiteit

Huck werkt zelf echter aan een nieuw systeem waarin hij de inhoud van een cel kan vangen en controleren in waterdruppeltjes van een picoliter, oftewel 0,000000000001 liter. Zijn onderzoeksgroep in Nijmegen doet als één van de eerste in de wereld onderzoek met deze opstelling. “We kunnen zo eiwitten onderzoeken in natuurlijke drukke omstandigheden”, laat hij weten. Als het ware de vrachtwagen in het drukke stadscentrum.

Lees meer over het onderzoek van Wilhelm Huck:

Moleculen in de cel_slideshow

Achtergrond 28 oktober 2013

Programmeerbare chemische reacties

Normaal gesproken zijn chemische reacties overzichtelijk. Je voegt bijvoorbeeld twee stoffen bij elkaar die een reactieproduct vormen. Dat staat in schril contrast met wat de natuur chemisch gezien klaarspeelt, waar duizenden stoffen tegelijkertijd met elkaar reageren om uiteindelijk complex gedrag mogelijk te maken. “En precies dat zou wij chemici maar al te graag nadoen,” zegt Wilhelm Huck van de Radboud Universiteit, “we willen eigenlijk kunnen programmeren met chemische reacties.”

°

3.-

De snelwegen van de cel

Netwerk van actine_slideshow

Afbeelding: © Vrije Universiteit/Roos Lab 

Transport vormt een probleem in de cel. Als er geen oplossing zou zijn bedacht op de zeer trage diffusie van grote eiwitten door de cel, dan zouden ze vrijwel nooit op de plek belanden waar ze nodig zijn. En ook het doorgeven van signalen van bijvoorbeeld de kern naar de celwand zou een hele opgave zijn. De cel heeft daarom een enorm netwerk waarlangs stoffen actief getransporteerd worden, als het ware de snelwegen van de cel. Het onderzoeken van de specifieke locaties van netwerken van eiwitten in de cel is lastig, want met bestaande fluorescentietechnieken is slechts een klein aantal eiwitten te volgen.

De gewone bezorging of de dure maar snelle expressverzending? Dit is niet alleen een overweging die jij maakt als je een pakketje wilt versturen. Maar de cel doet precies hetzelfde op moleculair niveau met moleculen die op een bepaalde plek nodig zijn in de cel. Eiwitten die in de celkern worden gemaakt, kunnen bijvoorbeeld nodig zijn in de buurt van het ‘verre’ celmembraan.

Two_cups_of_tea_with_spoon

Hang een theezakje in een kop heet water voilà: diffusie. Naama ym

Nu is er zoiets als diffusie. Een ‘gratis’ kracht die ervoor zorgt dat moleculen van hetzelfde soort zich onder invloed van thermische bewegingen vanzelf verspreiden in een volume. Denk hierbij aan het proces dat gestaag je kopje heet water omtovert tot thee op het moment dat je er een theezakje in hangt.

Handig, die diffusie, maar het is niet afdoende voor de cel. Door de drukte in de cel duurt het lang voordat grote moleculen zich verspreiden. Bacteriën hebben daar met hun kleine afmetingen (zo rond de micrometer) minder last van, maar de bezorgtijden in grote eukaryote cellen van hogere organismen (tot dertig micrometer), lopen dusdanig op dat het functioneren van de cel onmogelijk wordt. De cel moet een oplossing hebben: een ware expressbezorging in de cel.

Betaalde bezorging

Die koeriersdienst voor grote moleculen vindt plaats met blaasjes die over een netwerk van buisjes vooruit worden getrokken door speciale motoreiwitten. Maar net zoals bij de echt koerier zijn daar kosten aan verbonden. En de cel betaalt niet in euro’s maar in kostbare energiemoleculen als adenosinetrifosfaat.

Wanneer een gistcel al zijn 15.000 verschillende eiwitten via deze manier zou ‘versturen’, zou dat naar schatting zo’n 60 procent van het totale energiebudget van de cel kosten. En dat kan hij zich niet veroorloven. Een eukaryotische cel gebruikt maar zo’n vier procent van zijn energie voor transport over dit snelle netwerk.

De expressbezorging van de cel in actie. Deze animatie laat zien hoe een motoreiwit een blaasje vol andere eiwitten vooruit trekt over een transportbuis.

Een groot aantal moleculen moet het dus enkel stellen met diffusie. En daar is eigenlijk niet zo veel mis mee. Voor hele kleine deeltjes is de diffusie zelfs sneller dan het actieve transport, maar met de grootte van de deeltjes loopt de diffusietijd ook snel op. Daarom heeft de cel een andere handigheid in petto.

Kettingreacties in beeld

Zogenoemde reactiediffusie-netwerken zijn in staat snel en gericht signalen te versturen door een keten van reagerende stoffen te vormen. In dat netwerk zitten eiwitten die een reactie versnellen waarvan het product weer naburige eiwitten activeert op deze manier via verschillende schakels razendsnel een signaal kunnen doorgeven.

Er is niet veel wetenschappelijke literatuur over reactiediffusie. Dat is niet gek vindt Wilhelm Huck, hoogleraar Fysisch Organische Chemie van de Radboud Universiteit Nijmegen: “Er zijn relatief weinig mensen bezig met dit onderzoek. Als je dit soort systemen wilt analyseren moet je nu eenmaal precies kunnen volgen waar moleculen zich bevinden in de cel. En daar zitten technisch gezien allerlei haken en ogen aan.”

Green Fluorescent Protein

Gfp___balachandar

Afbeelding: © balachandar, Flickr.com

Een paar buisjes met lichtgevend green fluorescent protein. balachandar, Flickr.com

We kunnen moleculen wel labelen met green fluorescent protein (gfp), een ‘geleend’ eiwit uit een lichtgevende kwal. Groot voordeel: met een ‘gewone’ lichtmicroscoop worden stoffen binnen de cel zichtbaar. Nadeel: het gfp-label kan de snelheid en de reactiviteit van een molecuul beïnvloeden.

Bovendien is het op deze manier nog steeds praktisch onmogelijk een individueel eiwit te volgen. Alleen ophopingen en dus grote concentraties van hetzelfde eiwit zijn zo zichtbaar. En je kunt maar één of hooguit een paar soorten moleculen tegelijk volgen (door ze anders te labelen). Zodra je een heel netwerk in één keer wil visualiseren loop je dus al tegen de grenzen van deze techniek aan.

Daarom werken wetenschappers hard aan andere visualisatiemanieren, bijvoorbeeld nanosensoren. Deze kunnen in de cel worden ingebracht en zenden licht uit als ze hun target tegenkomen. Deze techniek staat nu nog in de kinderschoenen maar kan wel de weg vrijmaken voor het moeilijke maar veelbelovende avontuur van het doorgronden de signaalnetwerken op celniveau.

Bronnen

  • Grzybowski B. A. et al., Reaction-diffusion systems in intracellular molecular transport and control, Angewandte Chemie (juni 2010), DOI:10.1002/anie.200905513

(Dit artikel is een bewerking van een eerder artikel dat in NWT Magazine is verschenen.)

De opbergdoos van het DNA

DNA in een doosje_slideshow

Wellicht een van de meest onderzochte moleculen in de cel is DNA. De lange streng bevat alle genetische informatie en bevindt zich in de kern van de cel. Toch is het voor wetenschappers nog grotendeels gissen naar de manieren waarop de reusachtige moleculen zijn opgeborgen in de relatief kleine celkern. En dat terwijl delen van het DNA continu worden ‘afgelezen’ door een groot aantal eiwitten.

Je genoom is vastgelegd in een langgerekt molecuul: het DNA. Uitgerold komt de lengte van het DNA van een enkele cel in de orde van meters te liggen. Maar hoe bewaart de cel dat in een kern waarvan de diameter een miljoenste van die lengte is? En hoe kan er dan nog steeds informatie worden afgelezen?

door 

We weten dat de streng tijdens de celdeling keurig geordende chromosomen vormt, die ook waarneembaar zijn onder een microscoop. Verder is bekend dat DNA zich rondom zogenoemde histonen kan wikkelen. Dat zijn eiwitten die de speciale taak hebben om de streng compacter te maken. Er zou zo een relatief ‘dikke’ DNA-worst ontstaan die ongeveer 30 nanometer (zo’n drieduizend keer dunner dan een gemiddelde haar) dik is.

“Als we een klein stuk DNA in een reageerbuis stoppen kunnen we die worst ook echt waarnemen,” laat Gijs Wuite weten, hij is hoogleraar Fysica van Levensprocessen aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. “Of zoiets in de cel ook altijd gebeurt is maar zeer de vraag.”

Organisatiestappen_van_dna

De bekende dubbele helix van het DNA (onder) rolt zich op rondom histoneiwitten die zogenoemde nucleosomen gaan vormen (midden). Zij rollen zich op hun beurt weer op tot telomeren die bij elkaar gepakt het chromosoom (rechtsboven) vormt. 23 paren van deze chromosomen vormen samen jouw genetische materiaal dat in de kern van de cel is opgeslagen. National Human Genome Research Institute

Er is van een hoop eiwitten vastgesteld dat ze een interactie aangaan met het DNA. “Die reacties kunnen in het lab onder gecontroleerde omstandigheden worden nagebootst,” zegt Wuite. Voor bijvoorbeeld het kopiëren van het DNA gebruikt de cel tientallen eiwitten die met elkaar een kopieermachine vormen en het DNA aflopen. “Maar als we ons de vraag stellen hoe ze dat precies doen, dan tasten we weer meteen in het duister.”

G-quadruplex_fluorescentie

Fluorescentie kan bepaalde eiwitten zichtbaar maken. University of Cambridge

De onderzoeksgroep van Wuite doet fluorescentie-experimenten met eiwitten die ze aan het DNA laten binden. “We hebben daarvoor iets wat we een ‘optische pincet’ noemen. Tussen de pincetpunten kunnen we DNA spannen en daar eiwitten aan toevoegen. Zo kun je bijvoorbeeld zien hoe lang die eiwitten op het DNA blijven zitten.”

Dat is overigens niet makkelijk, eiwitten met fluorescente labels zenden maar weinig licht uit en ze blijven vaak maar een paar seconden op het DNA zitten. “Het waarnemen van die eiwitten is als een spel van een sportfotograaf die met een zo lang mogelijk sluitertijd toch nog een scherpe foto wil maken,” zegt Wuite.

Trekken aan het DNA

Wie ook aan DNA-strengen trekt is Cees Dekker, hoogleraar Moleculaire Biofysica aan de Technische Universiteit Delft. “Wij spannen het DNA ook op in zo’n optische pincet. Aan een derde pincetpunt hangen we dan een eiwit waarvan we vermoeden dat het een interactie met het DNA aangaat. Door het in de buurt te brengen van de streng kunnen we ook echt voelen of dat klopt. Bovendien kunnen we de krachten meten die er spelen, die overigens erg klein zijn, in de orde van piconewton [red: 10-12 newton].”

Ook Dekker beaamt dat we nog lang niet alles weten: “Aan de ene kant weten we al behoorlijk wat van de processen waarbij één eiwit iets doet op het DNA. Maar hoe een heel gebied in het DNA (met verschillende genen) actief kan worden terwijl anderen dat niet zijn, is nog onduidelijk.”

Wuite vult aan: “Ik denk dat er nog een lange weg voor ons ligt, voordat we alles van het DNA begrijpen. Boven die worst van 30 nanometer zitten nog twee of drie organisatorische stappen waar we nauwelijks iets vanaf weten. Ik denk dat 80 procent van wat er nu over in de boeken geschreven staat fantasie is.”

(Dit artikel is een bewerking van een eerder artikel dat in NWT Magazine is verschenen.)

Onberekenbaar gedrag

Menselijke borstcellen in clusters_slideshow

Afbeelding: © Drs. Sun-Young Moonlee en Mina Bissell

Dat cellen tot één soort behoren wil allerminst zeggen dat ze zich precies hetzelfde gedragen. Zelfs cellen die in dezelfde omgeving met dezelfde geschiedenis en hetzelfde genoom zijn opgegroeid kunnen totaal van elkaar verschillen. De oorsprong van die verschillen zit hem in het willekeurige gedrag van moleculen in de cel. In het huidige onderzoek wordt hier nauwelijks rekening mee gehouden, en veel onderzoek is gebaseerd op het ‘gemiddelde’ gedrag van een groep cellen.

Geen cel is hetzelfde. Zelfs niet wanneer ze precies hetzelfde genetisch materiaal hebben, even oud zijn en dezelfde geschiedenis kennen. Dat komt omdat de willekeurige bewegingen van moleculen voor variaties tussen cellen zorgen. Geen probleem voor de natuur, maar voor het begrijpen van de cel is dit kansspel lastig.

door 

Neem een groot aantal levende cellen, verpletter ze en kijk wat je tegenkomt in de dampende resten. Dat is in een notendop hoe biochemici de cel momenteel bestuderen. Wat ze dan eigenlijk bekijken is de gemiddelde compositie de cellen op dat fatale moment. Er is veel te ontdekken op deze manier, maar toch heeft deze aanpak beperkingen voor het begrijpen van de cel.

Van het stofje in de cel dat je wilt onderzoeken meet je zo nooit de concentratie in één individuele cel. “Ik denk echt dat er in het huidige onderzoek te weinig rekening wordt gehouden met het kansspel waarin elke cel zich eigenlijk bevindt,” zegt Frank Bruggeman, die is verbonden aan de Vrije Universiteit en het Centrum voor Wiskunde en Informatica in Amsterdam.

Een kansspel. Daarmee bedoelt hij dat alle moleculaire interacties op toeval gebaseerd zijn. De bewegingen van een molecuul zijn namelijk maar lukraak. Tijdens een trip door de cel botst zij ontelbare keren met buurmoleculen, kan een reactie aangaan, weer loskoppelen, opnieuw botsen en toevalligerwijs weer precies uitkomen op de plek waar ze even daarvoor ook was. Omdat deze dronkemanswandeling totaal willekeurig is wordt het gedrag van een cel ook willekeurig. Dat gedrag wordt ook wel de stochastisch genoemd.

Brownse_beweging

Simulatie van de zogenoemde brownse beweging van een molecuul, met in (licht)blauw steeds fijnere stappen van de simulatie. Het zijn dergelijke willekeurige bewegingen die moleculen in een cel maken. Di Gama

Hetzelfde maar toch heel anders

Nu dringt die stochasticiteit niet door op alle processen in de cel. Bruggeman legt uit: “Het heeft alles te maken met het aantal moleculen dat meedoet in een reactie. Neem bijvoorbeeld het aflezen en tot expressie brengen van genen in het DNA. Daar zijn soms maar tien (identieke) moleculen bij betrokken. Het toevalsgedrag van dat tiental maakt het hele proces stochastisch, in tegenstelling tot celreacties die bij de miljoenen of miljarden plaatsvinden. Hierdoor vindt de expressie van een gen soms in uitbarstingen plaatst, met daartussen periodes waarin er helemaal niets gebeurt. Dan slaagt geen van die tien moleculen er tijdens hun dronkemanswandeling in op de juiste plek te binden aan het DNA.”

Expressie van genen in uitbarstingen heeft erg veel gevolgen voor het gedrag van losse cellen. Het kan zijn dat de ene cel een grote voorraad eiwitten met een speciale functie heeft terwijl die in zijn buurman helemaal niet voorkomen. Cellen die in dezelfde omgeving, met dezelfde geschiedenis en hetzelfde genoom zijn opgegroeid kunnen zo toch totaal van elkaar verschillen. Maar precies die variatie wordt niet opgepikt in de veel gebruikte onderzoeksmethodes.

Celclusters_menselijke_borst

De menselijke borstcellen lijken misschien hetzelfde, maar onderling kunnen ze grote verschillen vertonen door het willekeurige gedrag van de celchemie. Drs. Sun-Young Moonlee en Mina Bissell

Oppassen voor valse signalen

Bruggeman geeft een voorbeeld. Nobelprijswinnaars Jaques Monod [1] en François Jacob[2] ontdekte halverwege de vorige eeuw dat een bacteriekolonie die twee soorten suikers krijgt, glucose [3] en lactose [4], eerst glucose opeet en dan pas lactose. “Maar toen er veel later pas naar individuele cellen werd gekeken zag men dat er wel degelijk cellen tussen zitten die al meteen op lactose groeien. Wat gemiddeld geldt voor de populatie hoeft dus helemaal niet te gelden voor individuen.”

Er zijn nog veel vraagtekens te zetten bij het stochastische gedrag van cellen. Hoe gaat een cel bijvoorbeeld om met de wispelturig doorgegeven signalen vanmembraanreceptoren [5] naar de celkern? Hoeveel glucosemoleculen moeten er binden aan glucosereceptoren aan de buitenkant van de cel, voordat de celkern een duidelijk signaal ‘er is glucose’ doorkrijgt? De celkern moet ook rekening houden met valse signalen door willekeurige moleculaire interacties.

500x_deckcardsfanned

“Het zou echt een revolutie teweeg brengen als we dit soort processen goed zouden kunnen volgen in de cel,” zegt Bruggeman. “Maar je moet dan letterlijk moleculen tellen. En dat is nu praktisch onmogelijk voor meerdere moleculen in één experiment. Als een experimenteel systeem bovendien uit meer dan vier of vijf interacterende componenten bestaat komen we er al niet meer uit met ons gezond verstand. En dat is echt iets wat mij mateloos fascineert, want de cel lijkt zijn kaarten moeiteloos zo te kunnen schudden dat hij het kansspel om overleving steeds wint.”

 

Bronvermelding

  1. Jaques Monod http://nl.wikipedia.org/wiki/Jacques_Monod
  2. François Jacob http://nl.wikipedia.org/wiki/Fran%C3%A7ois_Jacob
  3. Glucose http://nl.wikipedia.org/wiki/Glucose
  4. Lactose http://nl.wikipedia.org/wiki/Lactose
  5. Membraanreceptoren http://nl.wikipedia.org/wiki/Receptor_(biochemie) 

.-

Genetische tijdmachine verklaart complexe evolutie

Wetenschappers gebruiken ‘moleculair tijdreizen’ om het ontstaan van ingewikkelde eiwitten te achterhalen.

  • Door: Chiel Versteeg (Noorderlicht)

Moleculaire machines zijn een favoriet anti-evolutie argument van creationisten. De ingewikkelde eiwitmachines moeten simpelweg wel ontworpen zijn door een hogere macht. (= IC argument van Behe )

Een moleculair reisje door de tijd laat iets anders zien.

Zoom
© NOchotny
Een V-ATPase moleculaire machine. Het paars gekleurde gedeelte is de ring van eiwitten die de wetenschappers hebben onderzocht.

Veel van wat cellen doen wordt uitgevoerd door ‘moleculaire machines’. Dit zijn ingewikkelde, gespecialiseerde eiwitten die voor beweging of energie zorgen.

Creationisten zien het bestaan ervan als bewijs dat leven ontstaan is door een scheppingsdaad, en niet door evolutie. Volgens hen is door ergens naar te kijken meteen duidelijk of het een product van een intelligent ontwerp is (dit wordt ook het horlogemakerargument genoemd). Nu zijn moleculaire machines volgens creationisten zo ingewikkeld en slim dat ze wel ontworpen moeten zijn. Een onderzoek gepubliceerd in Nature bewijst dat de moleculaire machines wel degelijk door evolutie kunnen ontstaan, zonder dat er een ontwerper aan te pas komt.

zie ook —> ZWEEPSTAART-MOTOR 

https://tsjok45.wordpress.com/2012/10/22/flagellum/

De universiteiten van Oregon en Chicago werkten onder leiding van Joseph Thornton samen aan een onderzoek naar de vraag hoe complexe moleculaire machines ontstaan via evolutie. De wetenschappers richtten zich op een enkele moleculaire machine, de V-ATPase proton pomp, die er voor zorgt dat de zuurgraad in de cel optimaal blijft. Een onderdeel van deze machine is een ring die waterstofionen vervoert. Bij de meeste organismen bestaat deze ring uit twee verschillende soorten eiwitten, maar bij paddenstoelen is er een derde bijgekomen. Het is een goed voorbeeld van hoe evolutie voor ingewikkeldere systemen kan zorgen. De wetenschappers hebben deze ring dan ook gebruikt voor hun onderzoek.

Moleculair tijdreizen

Het team wetenschappers maakte gebruik van wat zij ‘moleculair tijdreizen’ noemen. Computers analyseerden de genen van moderne eiwitten en berekenden het meest waarschijnlijke vooroudergenen. Zo werd er in het verleden gekeken. Met behulp van deze methode konden ze vaststellen dat de complexiteit van moleculaire machines simpelweg veroorzaakt is door een serie normale evolutieprocessen. Het team verwacht dat er in de toekomst ook naar de evolutie van andere moleculaire machines wordt gekeken op deze wijze.

Met behulp van de vooroudergenen uit het computermodel hebben ze de eiwitten gemaakt zoals die waren voordat er een derde eiwit bij kwam. Vervolgens konden ze de evolutie van de moleculaire machine zelf meemaken. Door kunstmatig voor mutaties te zorgen konden de wetenschappers er stap voor stap achter komen welke genetische verandering de machine complexer heeft gemaakt.

Uiteindelijk bleek een duplicatie van een van de twee voorouderlijke eiwitten de schuldige te zijn. Een mutatie zorgde er voor dat het eiwit beperkt werd in de plaatsen die het kon innemen in de moleculaire machine. Hierdoor werd het derde eiwit behouden. Het is hierom dat paddenstoelen nu een specifieke configuratie met drie eiwitten hebben in de V-ATPase moleculaire machine. De eiwitten werden zelf dus niet complexer, maar het werden er wel meer. Hierdoor werd de moleculaire machine een ingewikkelder geheel.

Niet bijzonder

Volgens de wetenschappers was er maar een enkele, weinig bijzondere mutatie nodig voor het extra eiwit. Genduplicatie komt vaak voor in cellen, en er treden fouten op bij het kopiëren van het DNA. ‘Moleculaire machines zijn niet het resultaat van precisieontwerp. Het zijn groepen moleculen die aan elkaar plakken, bij elkaar geharkt tijdens evolutie door knutselwerk van genen, willekeurige mutatie en een beetje geluk. Ze zijn behouden gebleven omdat ze onze voorouders hielpen te overleven’, aldus Joseph Thornton in het persbericht van de Universiteit van Chicago.

Bron:

Gregory C. Finnigan, Victor Hanson-Smith, Tom H. Stevens en Joseph W. Thornton. Evolution of increased complexity in a molecular machine. In: Nature.

Voorbeeld van moleculaire machines in een cel. (ongerelateerd aan het artikel)

SOORT BASTAARDERING Hybridisatie

soortbastaarden  <–Doc archief

 

°

Wat is de Regel van Haldane?

 

In 1922 deed de bioloog J.B.S. Haldane een opmerkelijk observatie, die ondertussen een biologische algemeenheid is en sindsdien bekend staat als de Regel van Haldane. Maar wat houdt deze regel precies in?

De Stelling van Pythagoras, de Wetten van Mendel, en het Doppler effect zijn allemaal genoemd naar hun beroemde ontdekkers. Maar heb je ooit gehoord van de Regel van Haldane? Laten we eerst kennis maken met de excentrieke bioloog waar deze regel naar vernoemd is. John Burdon Sanderson (J.B.S.) Haldane heeft een enorme invloed gehad op de huidige biologie, met vooral bijdragen aan genetica en evolutiebiologie. Samen met Ronald Fisher en Sewall Wright legde hij in de jaren 1920 de basis voor de Moderne Synthese van de evolutietheorie, waarin onder andere genetica, systematiek en paleontologie verenigd werden.

VROUW: “IK KAN NIET GELOVEN DAT ÉÉN CEL IN MILJARDEN JAREN KAN UITGROEIEN TOT EEN COMPLEX WEZEN ALS EEN MENS. HALDANE: “MAAR MEVROUW, U DEED HET ZELF IN NEGEN MAANDEN!”

Hij is ook gekend om zijn vele quotes en anekdotes. Zo kreeg hij ooit de vraag van enkele theologen wat hij kon vertellen over de Schepper aan de hand van zijn Creatie. Haldane antwoordde: “Een buiten proportionele affectie voor kevers”, waarbij hij verwees naar de enorme diversiteit aan kevers wereldwijd. Een andere anekdote vond plaats na een lezing. Een vrouw kwam naar hem toe en zei dat ze niet kon geloven hoe één kleine cel over miljarden jaren kan uitgroeien tot een complex wezen als de mens. Hierop zei Haldane: “Maar mevrouw, u deed het zelf in negen maanden!”

Observatie
In 1922 publiceerde Haldane een kort artikel waarin hij een merkwaardige observatie beschreef. Namelijk dat “wanneer onder de nakomelingen van twee verschillende dierenrassen één geslacht afwezig, zeldzaam, of onvruchtbaar is, dan is dit steeds het geslacht met twee verschillende geslachtschromosomen”. Is deze zin als Chinees voor jou? Geen probleem, ik zal ze samen met jou ontleden. Hiervoor moeten we twee onderwerpen aansnijden: geslachtchromosomen en hybridisatie.

Geslachtschromosomen
Wat bepaalt het geslacht van een individu? Vroeger dacht men het geslacht bepaald werd door de plek waar het embryo zich ontwikkelt. Ligt het links dan wordt het een meisje, maar ligt het rechts dan wordt het een jongen. Vrouwen werd dan ook aangeraden om na de seks op een bepaalde zijde te gaan liggen om het geslacht van het kind te beïnvloeden. Ondertussen weten we dat het geslacht bepaald wordt door twee chromosomen, X en Y. Heb je twee X-chromosomen, dan bent u een vrouw. Bezit je naast een X-chromosoom ook nog een Y-chromosoom, dan behoort u tot het mannelijke geslacht. Dit systeem geldt voor alle zoogdieren. Bij vogels werkt het dan weer net omgekeerd. Een mannetje heeft twee identieke Z-chromosomen, terwijl een vrouwtje een Z- en een W-chromosoom heeft.

Hybridisatie
Wanneer twee verschillende soorten onderling kruisen, dan noemen we de nakomelingen hybriden. Het bekendste voorbeeld is de muilezel, een kruising tussen een paardenhengst en een ezelin (de omgekeerde combinatie geeft een muildier). Deze dieren combineren de goede eigenschappen van het paard en de ezel, maar ze zijn wel meestal onvruchtbaar. Hoewel hybriden niet altijd onvruchtbaar zijn, hebben ze vaak te kampen met allerlei fysieke kwaaltjes. Volgens de Regel van Haldane zijn het vooral hybriden met twee verschillende geslachtschromosomen die het meeste last ondervinden van deze ongemakken. Bij zoogdieren zijn dat dus de mannetjes en bij vogels zouden dat de vrouwtjes moeten zijn. Sinds de observatie van Haldane hebben wetenschappers diverse diergroepen onder de loep genomen en ontdekt dat ze allemaal de Regel van Haldane volgen.

Meeuwen en padden
In Polen broeden de Zilvermeeuw (Larus argentatus) en de Pontische Meeuw (L. cachinans) in hetzelfde gebied nabij de Vistula rivier. Deze soorten kunnen onderling kruisen en in het Poolse broedgebied zijn dan ook heel wat gemengde koppels te vinden. Onderzoekers van het Ornithologisch Station uit Gdansk volgden het succes van deze kolonie gedurende negentien jaar. Hybride mannetjes hadden een gelijkaardige overlevingskans vergeleken met gewone mannetjes. Maar hybride vrouwtjes hadden een beduidend lagere overlevingskans. Dit komt overeen met de Regel van Haldane, want bij vogels hebben de vrouwtjes twee verschillende geslachtschromosomen (ZW).

In het zuidwesten van de Verenigde Staten kruisen twee soorten padden (Spea bombifrons en S. mulitplicata). De resulterende hybriden zijn levensvatbaar, maar de mannetjes zijn steriel. Lisa Wünsch en Karin Pfennig (University of North Carolina) bestudeerden de zaadcellen van deze padden. Hybriden produceerden nog steeds dezelfde hoeveelheid zaadcellen, maar het merendeel ervan was abnormaal van vorm en onbeweeglijk. Ergens in de vorming van de zaadcellen loopt dus wat mis. Vrouwelijke hybriden zijn daarentegen vruchtbaar, precies zoals voorspeld door de Regel van Haldane.

Mechanisme
Een patroon vinden in de natuur is één ding, het mechanisme erachter ontrafelen is een heel andere zaak. Genetici deden talloze experimenten met fruitvliegjes en hebben ondertussen verschillende hypothesen voor het mechanisme achter de Regel van Haldane.

De dominantie-hypothese gaat ervan uit dat op de geslachtschromosomen bepaalde genen liggen die een negatief effect hebben op zijn drager. (1)

Wanneer er een tweede versie van dit chromosoom aanwezig is met de goede versie van het gen, dan wordt het negatieve effect meestal teniet gedaan. Maar als er op het X-chromosoom een schadelijk gen ligt en er is geen tweede X-chromosoom (maar het veel kleinere Y-chromosoom) aanwezig, dan komt het negatieve effect toch tot uiting. Hetzelfde principe geldt uiteraard voor het ZW-systeem bij vogels.(2)

Bronmateriaal:

Haldane, J.B.S (1922) Sex-ratio and unisexual sterility in hybrid animals. Journal of Genetics, 12:101-109. Laurie, C.C. (1997) The Weaker Sex is Heterogametic: 75 Years of Haldane’s Rule. Genetics, 147:937-951. Neubauer, G., Nowicki, P. & Zagalska-Neubauer, M. (2014) Haldane’s rule revisited: do hybrid females have a shorter lifespan? Survival of hybrids in a recent contact zone between two large gull species. Journal of Evolutionary Biology, 27:1248-1255. Wu, C.I. & Davies, A.W. (1993) Evolution of postmating reproductive isolation: the composite nature of Haldane’s rule and its genetic bases. The American Naturalist, 142:187-212. Wünsch, L.K. & Pfennig, K.S. (2013) Failed sperm development as a reproductive isolating barrier between species. Evolution and Development, 15:458-465.

 

  • (1)–> Het is niet zeker dat dit het exacte mechanisme is. Er zijn nog andere hypothesen, maar die zijn nogal complex om hier uit te leggen. (Voor meer info: http://en.wikipedia.org/wiki/H…
  •  (2)–> Homozygoot en heterozygoot zijn termen die niet gebruikt worden voor chromosomen, maar voor de genen op de chromosomen. Als er twee X-chromosomen zijn, dan is het perfect mogelijk dat een individu heterozygoot is voor een bepaald gen, omdat op X1 een recessieve versie ligt en op X2 een dominante versie. Maar mannen hebben maar 1 X-chromosoom en zijn dus altijd homozygoot voor de genen op dat chromosoom (de wetenschappelijke term hiervoor is hemizygoot).
  • U moet het mechanisme dus bekijken vanuit het perspectief van het gen en niet het chromosoom.

°

Ruilhandel in de natuur: de grote voordelen van hybridisatie

 06 december 2013 3

heliconius

Plantkundigen geven al jaren aan dat hybridisatie voordelig kan zijn.

Uitwisseling van genetisch materiaal tussen soorten kan één van beide soorten een adaptief voordeel opleveren. Zoölogen bleven sceptisch, maar recent onderzoek toont aan door in de dierenwereld vlijtig DNA wordt uitgewisseld.

 een krekster  ?  oftewel een vogel die het resultaat leek te zijn van een romance tussen een ekster en een kraai.

krekster

krekster

Het is geen bonte kraai, want die hebben een grijs lichaam met zwarte vleugels. Het is ook geen albino want dan zouden de ogen rood zijn. Het lijkt op leucisme, dat is het ontbreken van donkere pigmenten, maar dan is elke veer of helemaal gekleurd of helemaal wit.

Half-om veren, zoals bij deze vogel, duiden meestal op een slechte conditie.

Deze afwijking valt natuurlijk het meest op bij zwarte vogels. Verder schijnt eenzijdig voedsel, wat cultuurvolgers als bijvoorbeeld merel, kauw en zwarte kraai veel krijgen deze afwijking te versterken. Het kan ook nog een toevallige mutatie zijn –

See more at: http://utrechtseheuvelrug.punt.nl/content/2010/11/krekster#sthash.m8MMfsi6.dpuf

°

Nader onderzoek toonde aan dat de(meeste ) krekster(s)  een doodgewone kraai met een afwijking zijn  en dat het vogeltje dus niet één van de diersoorten is die het stiekem met een andere diersoort aanlegt.

°

Niet zo zeldzaam
Lang namen biologen aan dat een kruising tussen soorten vrij zeldzaam was.

Maar recente onderzoeken tonen aan dat dat niet het geval is.

Maar hoe zit dat nu precies met kruisingen tussen soorten – met een duur woord ook wel hybridisatie genoemd?

Wie doen aan hybridisatie? En waarom?

In andere woorden: wat levert het ze op?

Vliegenvangers
In Zweden kunt u tijdens een boswandeling genieten van twee soorten vliegenvangers: de Withalsvliegenvanger (Ficedula albicollis) en de Bonte Vliegenvanger (F. hypoleuca). Deze soorten kruisen ook regelmatig en de resulterende hybriden zijn zelfs vruchtbaar.

Wanneer deze hybriden paren met één van de ouderlijke soorten, zou dit kunnen leiden tot de uitwisseling van genetisch materiaal tussen soorten.

Hakan Tegelström en Hans Gelter van de Universiteit van Uppsala toonden in 1990 aan dat er inderdaad genetisch materiaal tussen de soorten wordt uitgewisseld. Dit proces staat bekend als introgressie.

Jakobskruiskruid. Afbeelding: Rasbak (via Wikimedia Commons).

Jakobskruiskruid. Afbeelding: Rasbak (via Wikimedia Commons).

Plantenonderzoek
Plantkundigen bestuderen introgressie al langer en zien het nut ervan in.

Edgar Anderson publiceerde reeds in 1949 een artikel getiteld Introgressive Hybridization, waarin hij suggereert dat het genetische materiaal dat een soort verkrijgt via introgressie wel eens voordelig zou kunnen zijn. In recent onderzoek met diverse plantensoorten, zoals de iris, zonnebloem en Jacobskruiskruid, werd de voorspelling van Anderson bevestigd. Door hybridisatie verkregen deze soorten nieuwe genen die een adaptief voordeel opleverden. Er is dus heel wat bewijs voor adaptieve introgressie gevonden in de plantenwereld. Maar zoölogen bleven sceptisch ten opzichte van mogelijk voordelen van hybridisatie. Recent zijn er echter enkele overtuigende voorbeelden van adaptieve introgressie gedocumenteerd bij dieren. Hoog tijd voor een kort overzicht.

Resistente muizen
In de jaren vijftig gebruikte men het gif warfarine om knaagdieren, zoals muizen en ratten, te bestrijden. Maar net zoals bacteriën resistent worden voor antibiotica, verkregen sommige muizen resistentie voor warfarine door een mutatie in een bepaalde regio van hun DNA. In 2011 toonde Ying Song (Rice University in Houston, Texas) met enkele collega’s aan dat Europese muizen (Mus musculus) resistentie voor warfarine niet zelf ontwikkeld hadden, maar verkregen hadden door middel van hybridisatie met resistente Algerijnse muizen (Mus spretus).

Canis lupus. Afbeelding: Gary Kramer (via Wikimedia Commons).

Canis lupus. Afbeelding: Gary Kramer (via Wikimedia Commons).

Zwarte wolven en witte coyotes
Men weet al lang dat leden van de hondachtigen (familie Canidae), zoals honden, wolven en coyotes, regelmatig kruisen. Dit biedt mogelijkheden voor adaptieve introgressie. In 2009 onderzocht Tovi M. Anderson met haar collega’s de genetische basis van zwarte vacht bij wolven (Canis lupus). Tot hun verbazing bleek het gen dat verantwoordelijk was voor de zwarte vacht afkomstig van honden. De wolven hadden het gen tijdens hun evolutie verloren, maar door hybridisatie met honden was het gen opnieuw in de wolvenpopulatie terecht gekomen. De resulterende zwarte vacht bezorgde de wolven een selectief voordeel in het beboste Noord-Amerika. Een gelijkaardige situatie komt voor bij coyotes (Canis latrans) waar een gen voor witte vacht ook voorkomt bij hondenrassen, zoals Golden Retriever en Labrador. De frequentie van het gen in de populatie coyotes is vooralsnog erg laag. Dus of het ook een adaptief voordeel zal opleveren, vergelijkbaar met de zwarte vacht bij wolven, is nog onzeker.

En gele kippen
Darwin gaf al aan dat de kip afstamt van de Rode Kamhoen (Gallus gallus). Maar de gele huid die we bij onze huis-tuin-en-keuken kippen aantreffen, komt niet voor bij zijn wilde voorouder.

Jonas Eriksson en collega’s toonden aan dat de gele huid afkomstig is van een nauw verwante soort, namelijk Gallus sonnerati. De introgressie van het gen voor gele huid heeft waarschijnlijk plaatsgevonden in gevangenschap, omdat beide soorten in het wild niet kruisen.

Het vlindergenus Heliconius (zie de afbeelding bovenaan dit artikel) wordt al jaren bestudeerd om ecologische en evolutionaire vraagstukken op te lossen. In 2012 werd het genoom van drie vlindersoorten uit dit genus in kaart gebracht. Verschillende genen voor de prachtig gekleurde vleugelpatronen werden geïdentificeerd. Verder onderzoek toonde aan dat twee regio’s in het genoom tussen soorten uitgewisseld werden. Deze regio’s zijn essentieel voor mimicrie, het nabootsen van andere soorten om aan predatie te ontsnappen. Het is niet moeilijk om u voor te stellen dat uitwisseling van zulke genen voordelig werkt.

Jente Ottenburghs (1988) heeft sinds zijn Master Evolutie en Gedragsbiologie aan de Universiteit van Antwerpen een brede interesse voor evolutionaire biologie. Sinds mei 2012 werkt hij als PhD-student bij de Resource Ecology Group aan de Universiteit van Wageningen. Meer informatie over zijn onderzoek vindt u hier.

Bronmateriaal:
Hedrick, P.W. (2013). Adaptive introgression in animals: examples and comparison to new mutation and standing variation as sources of adaptive variation. Molecular Ecology, 18: 4606-18 doi: 10.1111/mec.12415
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Robert Lawton (via Wikimedia Commons).

KRUISINGEN BINNEN HET GENUS HOMO  ?  

Homo sapiens  sapiens  x homo “sapiens”(?)  neanderthalensis ?

De eerste   homo sapiens sapiens   mensen die buiten Afrika leefden, pikten door hun seksuele contacten met Neanderthalers waarschijnlijk HLA genen op   , die hun nageslacht beschermden tegen ziektes op andere continenten

De kruisingen  zorgden  er daardoor voor dat mensen zich gemakkelijker over de planeet konden verspreiden. Dat meldt het Britse tijdschrift New Scientist op basis van een onderzoek aan de Universiteit van Stanford.

 Immuumsysteem 

Met name een aantal allellen binnen de zogenaamde Humaan Leukocyten Antigenen (HLA) – een groep van 200 genen die essentieel is voor het menselijke immuunsysteem – zijn waarschijnlijk afkomstig van Neanderthalers. (1)

Hoofdonderzoeker Peter Parham kwam tot zijn bevindingen door de HLA-genen van mensen uit verschillende werelddelen te vergelijken met genen van Neanderthalers.

Hij vond bij dat onderzoek bewijs voor de theorie dat de eerste moderne mensen veel genen hebben opgepikt van Neanderthalers. Zijn bevindingen heeft hij gepresenteerd op een bijeenkomst van de Royal Society in Londen.

Volgens Parham waren de Neanderthaler-genen essentieel voor de succesvolle verspreiding van moderne mensen over de wereld, omdat veel van  de produkten  hun  oorspronkelijke afrikaanse  genen alleen beschermden tegen ziektes die in Afrika voorkwamen.

Neanderthalers leefden al vele jaren succesvol buiten Afrika toen ze in aanraking kwamen met homo sap 


Oorspronkelijk kwamen zowel de Neanderthalers als de moderne mensen uit Afrika…..Ten laatste  zo’n 400.000 jaar geleden verlieten de Neanderthalers Afrika en trokken naar Europa en Azië.

Onze voorouders bleven toen nog in Afrika en ontwikkelden zich tot  homo sapiens. Pas 100.000 jaar geleden verlieten ook onze voorouders het Afrikaanse continent in een gigantische migratiegolf.  Zo’n 20.000 jaar leefden de twee mensenrassen min of meer samen  in dezelfde  niet-afrikaanse  regio’s 

Genoom  

Het belang van Neanderthaler-genen bij bescherming tegen ziektes komt ook tot uiting in het genoom van moderne mensen.Over het geheel genomen is slechts zes procent het menselijk genoom afkomstig van Neanderthalers. Binnen de HLA-genen is het aandeel van Neanderthaler-genen echter veel groter.

Dit wijst er op dat de eerste homo sapiens mensen  die buiten Afrika leefden deze genen goed konden gebruiken  om te overleven.

(1)Humaan Leukocyten Antigenen (HLA). Een familie genen die een belangrijke rol speelt in de bescherming tegen indringers in ons lichaam, zoals virussen.

De HLA-genen van de Neanderthalers en Denisovans, een andere prehistorische mensachtige, kregen honderdduizenden jaren de tijd zich aan te passen aan ziektes in Europa en Azië.Het verkrijgen van de genen door kruising vergrootte de overlevingskans van onze  homo sap voorouders dan ook aanzienlijk.
Verspreiding
De hoeveelheid HLA die afkomstig is van onze prehistorische neven loopt sterk uiteen per continent.

Zo schatten de wetenschappers dat Europeanen de helft van een bepaald type HLA te danken hebben aan Neanderthalers en Denisovans.

Onder Afrikanen komt het type bijna niet voor terwijl het bij Aziaten kan oplopen tot 95 procent.

Volgens de onderzoekers is dit verschil te verklaren doordat de prehistorische mens seksuele relaties aanging met zijn neven en vroeger afgetakte   medemens, toen hij  100.000 tot  65.000 jaar geleden Afrika verliet. Hoe verder de mens wegtrok, hoe meer kruising er kon optreden.

 

 

Hybride soortvorming: 1 + 1 = 3

10 december 2013   1

P. verticillata

In de achttiende eeuw ontdekte Carolus Linnaeus dat nieuwe soorten kunnen ontstaan door hybridisatie. Deze manier van soortvorming, nu bekend als hybride speciatie, komt regelmatig voor bij planten. Maar ook in het dierenrijk vindt men af en toe een hybride soort.

Carolus Linnaeus is vooral bekend als grondlegger van het moderne systeem van naamgeving in de biologie. In zijn Systema Naturae (1735) schreef hij ‘nullae dantur species novae’ (er zijn geen nieuwe soorten), waarmee hij aangaf dat alle soorten onveranderlijk gebleven zijn sinds hun schepping. Maar enkele jaren later ontving hij van een collega een merkwaardige plant uit het genus Linaria. Hij ontdekte dat deze plant een hybride oorsprong had en stelde een theorie voor waarop nieuwe soorten kunnen ontstaan, namelijk door middel van hybridisatie. Dat noemen we ook wel hybride speciatie. Het komt regelmatig voor bij planten, maar ook in het dierenrijk zijn enkele hybride soorten te vinden.

Chromosomen
Op basis van het aantal chromosomen van de hybride soort, maken biologen een onderscheid tussen twee algemene vormen van hybride speciatie. Wanneer hybriden een dubbel (soms zelfs driedubbel) chromosomenaantal hebben ten opzichte van hun oudersoorten, spreekt men van polyploidy. Een mooi voorbeeld hiervan komt uit de Royal Botanical Gardens in Kew (Verenigd Koninkrijk). Hier ontdekten botanisten dat de Kew sleutelbloem (Primula kewensis) het resultaat was van een kruising tussen twee andere soorten (P. floribunda en P. verticillata, zie afbeelding hierboven). Verder onderzoek toonde aan dat P. kewensis 36 chromosomen heeft en de twee oorspronkelijke oudersoorten elk 18.

Geen verandering
Bij de andere vorm van hybride speciatie vindt er geen verandering in het aantal chromosomen plaats. Biologen hebben het dan over homoploide hybride speciatie. Bij planten zijn er tot nu toe een twintigtal gevallen bekend. Het best beschreven zijn drie soorten zonnebloemen (Heliantus anomalus, H. deserticola en H. paradoxus), die elk het resultaat zijn van kruisingen tussen H. annuus en H. petiolaris.

Vlinders uit het geslacht Heliconius. Boven van links naar rechts: Heliconius erato notabilis, Heliconius erato etylus, Heliconius erato emma. Midden van links naar rechts: Heliconius melpomene melpomene, Heliconius heurippa, Heliconius cydno cordula. Onder: Heliconius charithonia, Heliconius hermathena renatae, Heliconius erato hydara.  Afbeelding: Hybrid trait speciation and Heliconius butterflies, Philosophical Transactions of the Royal Society B, 27 September 2008 vol. 363 no. 1506 3047-3054.

Vlinders uit het geslacht Heliconius. Boven van links naar rechts: Heliconius erato notabilis, Heliconius erato etylus, Heliconius erato emma. Midden van links naar rechts: Heliconius melpomene melpomene, Heliconius heurippa, Heliconius cydno cordula. Onder: Heliconius charithonia, Heliconius hermathena renatae, Heliconius erato hydara. Afbeelding: Hybrid trait speciation and Heliconius butterflies, Philosophical Transactions of the Royal Society B, 27 September 2008 vol. 363 no. 1506 3047-3054.

Hybride speciatie is vooral goed bestudeerd in de plantenwereld. Maar het aantal studies dat hybride diersoorten meldt, groeit snel. Het meeste overtuigende voorbeeld werd beschreven bij vlinders uit het genus Heliconius. Op basis van de vleugelpatronen vermoedden Jesus Mavarez (Smithsonian Tropical Research Institute, Panama) en zijn collega’s dat H. heurripa een kruising was tussen H. melponene en H. cydno. Zij kruisten de twee soorten in gevangenschap en volgens hun verwachtingen leken alle kruisingen sprekend op H. heurripa. Daaropvolgend genetisch onderzoek bevestigde de hybride oorsprong van deze soort. In 2008 publiceerde diezelfde Jesus Mavarez samen met Mauricio Linares een lijst van mogelijke hybride soorten in het dierenrijk. Met de huidige vooruitgang in genetische technieken kunnen wetenschappers nagaan of alle soorten op deze lijst wel degelijk hybriden zijn. Wordt ongetwijfeld vervolgd.

 

Bronmateriaal:
Baack, E.J. & Rieseberg, L.H. (2007) A genomic view of introgression and hybrid speciation. Current Opinion in Genetics & Development, 17:513–518.
Mallet, J. (2007) Hybrid Speciation. Nature, 446(7133):279-83.
Mavarez, J. et al. (2006) Speciation by hybridization in Heliconius butterflies. Nature, 441(7095):868-71.
Mavarez, J. & Linares, M. (2008) Homoploid hybrid speciation in animals. Molecular Ecology, 19:4181-5.
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door xx (cc via Flickr.com).