Vogeltrek en soortvorming

°

°

Leidt migratie tot nieuwe vogelsoorten?

vogel
Matt Reinbold (via Wikimedia Commons).

Sommige vogelpopulaties houden er diverse migratieroutes op na. Maar wat gebeurt er als deze vogels met elkaar kruisen? En kunnen deze populaties uitgroeien tot aparte soorten? Gedragsbioloog Jente Ottenburghs zocht het uit.

Stel je de volgende fictieve situatie voor. In een klein dorpje wonen de families Jansen en Peters. Elk jaar trekt de familie Jansen naar het zuiden van Frankrijk voor een welverdiende vakantie, terwijl de familie Peters naar een bungalow in het oosten van Duitsland reist. Wat zou er nu gebeuren als de oudste dochter van de familie Jansen trouwt met één van de zonen uit de familie Peters? Vertrekken de kinderen van dit gezin dan elk jaar met verlof naar een tussenliggende locatie in het zuidoosten, zoals Oostenrijk of Kroatië? Deze situatie klinkt misschien absurd, maar dit is precies wat er gebeurt bij enkele vogelsoorten.

Zwartkoppen
In 1991, bestudeerde Andreas Helbig (toen aan het Max Planck Instituut) het migratiegedrag van Europese zwartkoppen (Sylvia atricapilla) in zijn lab. Deze vogels trekken ’s nachts vanuit Centraal Europa naar het zuiden. Maar afhankelijk van hun genetische achtergrond kiezen de vogels tussen twee mogelijke migratieroutes, via het zuidoosten of het zuidwesten. Dit fenomeen wordt een ‘migratiebreuk’ genoemd. Helbig kruiste vogels die er elk een andere migratieroute op nalieten en ontdekte dat de resulterende hybriden een tussenliggende migratierichting aannamen, recht naar het zuiden gericht.

Dwerglijster
Recent gingen Kira Delmore en Darren Irwin van de University of British Colombia nog een stapje verder. Zij bekeken de migratieroutes van de dwerglijster (Catharus ustulatus), een onopvallende vogelsoort uit Noord-Amerika, in het wild (met behulp van GPS-technologie). Deze kleine lijster kent twee ondersoorten met een verschillende migratieroute. De rossige ondersoort (C. u. ustulatus) vliegt vanuit de kustgebieden via het zuidwesten naar Mexico. De olijfkleurige ondersoort (C. u. swainsoni) daarentegen vertrekt vanuit het binnenland in zuidoostelijke richting met bestemming Argentinië. Genetisch onderzoek toonde reeds aan dat deze twee ondersoorten regelmatig kruisen. Zouden deze hybriden ook een tussenliggende strategie vertonen? Het antwoord is ja. Heel wat hybriden volgden een migratieroute die intermediair was vergeleken met hun ouders (pal naar het zuiden dus). Maar enkele individuen vlogen via het zuidwesten naar hun overwinteringsgebieden en keerden later terug via het zuidoosten. Andere hybride individuen deden het dan weer net omgekeerd. Deze vogels combineerden dus de migratieroutes van beide ouders. Een onverwacht resultaat. De genetische puzzel achter dit gedrag is voorlopig nog niet opgelost.

Kirsten Ruegg (Stanford University) keek met enkele collega’s op een heel andere manier naar deze situatie. Zij vroeg zich af of deze twee ondersoorten kunnen uitgroeien tot twee aparte soorten als gevolg van hun uiteenlopende migratiestrategieën. Hiervoor werd het volledige genoom van enkele vogels in kaart gebracht. Vervolgens onderzocht men of genen, die gelinkt worden aan migratie, significant verschillend waren tussen de twee ondersoorten. Dit bleek onomstotelijk het geval te zijn. Hierna testte Ruegg een recent theoretisch model van Patrick Nosil (University of Boulder) en Jeffrey Feder (University of Notre Dame) waarin zij voorspellen dat genen die belangrijk zijn in soortvorming samen clusteren en ‘eilanden’ vormen in het genoom (zogenaamde eilanden van divergentie). Gedurende het proces van soortvorming worden deze eilanden steeds groter totdat uiteindelijk de twee genomen radicaal verschillend zijn en we kunnen spreken van twee aparte soorten. In de situatie van de dwerglijster verwachtte Ruegg migratiegenen te vinden in diverse eilanden verspreid over het genoom. Op 15 van de 23 chromosomen vond men inderdaad deze eilanden. Maar in tegenstelling tot de verwachtingen, dreven de migratiegenen vooral in de uitgestrekte genoomoceaan rondom de eilanden. Desondanks lijkt migratie een belangrijke route te zijn op de weg naar nieuwe soorten.

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 vind je hier. En neem ook eens een kijkje opzijn blog waarop – hoe kan het ook anders – de evolutie eveneens centraal staat.

 

Bronmateriaal:

Delmore, K.E. & Irwin, D.E. (2014) Hybrid songbirds employ intermediate routes in a migratory divide.                                     Ecology Letters, 17:1211-1218.
Helbig, A.J. (1991) SE- and SW-migrating Blackcap (Sylvia atricapilla) populations in Central Europe: Orientation of birds in the contact zone. Journal of Evolutionary Biology, 4:657-670.
Nosil, P. & Feder, J.L. (2012) Genomic divergence during speciation: causes and consequences. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 1587:332-342.

°
Ruegg, K. et al. (2014) A role for migration-linked genes and genomic islands of divergence of a songbird. Molecular Ecology, 23:4757-4769.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.12842/abstract

 

Range map and associated migratory pathways of coastal (black) and inland (grey) forms of the Swainson’s thrush. Light grey indicates regions of potential hybridization, and the stars indicate regions where samples were collected for genetic analysis (n = 5 for each population). Swainson’s thrush image was provided courtesy of the Mitch Waite Group.

http://www.readcube.com/articles/10.1111%2Fmec.12842?r3_referer=wol&show_checkout=1

°

 

 

 

http://migration.wordpress.com/2009/12/09/incipient-speciation-in-european-blackcaps/
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/281/1784/20140473.short

 

http://www.scientias.nl/?s=migratie+vogels

 

trekkende vogels   <— doc

 

Dieren met in hun naam het woord trekker

trekkervis

 

°

Tekkende vissen 

Zalm:

 

Bron van navigatie voor massale trek (bij forellen en zlmachtigen )ontdekt?

Eindelijk hebben wetenschappers dan de bron van de massale trek van  deze dieren ontdekt. Althans dat toont een publicatie in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences  aan.

In de neus van de regenboogforel werden een soort van kompasnaaldjes ontdekt die er voor zouden zorgen dat diersoorten over grote afstanden hun weg herkennen. Met andere woorden, de Tom Tom van de forel?

Cellen uit de neusholten van de regenboogforel werden daartoe in een draaiend magnetisch veld geplaatst en toen bleek dat kleine kristallen van magnetiet (met veel ijzer, dat ook in kompassen wordt gebruikt) in deze cellen synchroon draaiden met de bewegingen van het opgewekte magnetische veld.

De kracht van de magnetische reactie van deze kristallen en hun stevige bevestiging aan de celmembranen toonden een beeld van heen en weer bewegende zeilen overeenkomstig de zwak magnetische velden van de aarde. De cellen waarin deze zeilen zich bevinden geven hun bewegingen dan door aan de hersenen. De vis bepaalt aan de hand hiervan dan zijn richting tijdens de trek. De reden waarom dit nu pas ontdekt wordt is het feit dat slechts 1 van de 10.000 cellen in de neus over deze kristallen beschikt. Deze ‘kristalcellen’ reageren honderd keer sterker op magnetisme dan tot nu toe werd aangenomen.

“Belangrijk is dat we voor de eerste keer hebben aangetoond dat de interne kompasnaald een sterke band heeft met de plasmamembraan (of buitenste membraan) van de cel, wat noodzakelijk is om een ommiddellijk bijsturend sensorisch proces te ondersteunen”, aldus onderzoeker Michael Winklhofer van de Universiteit van Műnchen. De jacht op andere mineralen in bepaalde cellen is nu geopend.

http://www.biomassaliteit.nl/nieuws.htm

http://www.scientias.nl/forel-heeft-kompas-in-zijn-neus/67966

 

Bronmateriaal:

Magnetic characterization of isolated candidate vertebrate magnetoreceptor cells” – PNAS.org

http://www.npowetenschap.nl/nieuws/artikelen/2012/juli/Een-neus-voor-richting.html

http://www.hln.be/hln/nl/2661/Dieren/article/detail/1467441/2012/07/10/Regenboogforel-heeft-kompas-in-neus.dhtml

°

220318_962_1228337858867-zalm1

 

 

Paling :

 

Afbeeldingen van trekgedrag vissen  <—

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

 

tonijnen  <— 

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

 

 

Over grote afstanden trekkende zeediersoorten

 1.  Langvintonijn:
Thunnus alalunga.
 2.  Tonijn:
Thunnus thynnus.
 3.  Grootoogtonijn:
Thunnus obesus.
 4.  Skipjacktonijn:
Katsuwonus pelamis.
 5.  Geelvintonijn:
Thunnus albacares.
 6.  Zwartvintonijn:
Thunnus atlanticus.
 7.  Kleine tonijn:
Euthynnus alletteratus; Euthynnus affinis.
 8.  Pacifische tonijn:
Thunnus maccoyii.
 9.  Fregatmakreel:
Auxis thazard; Auxis rochei.
 10.  Pomfrets:
familie Bramidae.
 11.  Marlijnen:
Tetrapturus angustirostris; Tetrapturus belone; Tetrapturus pfluegeri; Tetrapturus albidus; Tetrapturus audax; Tetrapturus georgei; Makaira mazara; Makaira indica; Makaira nigricans.
 12.  Zeilvis:
Istiophorus platypterus; Istiophorus albicans.
 13.  Zwaardvis:
Xiphias gladius.
 14.  Sauries:
Scomberesox saurus; Cololabis saira; Cololabis adocetus; Scomberesox saurus scombroides.
 15.  Dolfijnvis:
Coryphaena hippurus; Coryphaena equiselis.
 16.  Oceanische haaien:
Hexanchus griseus; Cetorhinus maximus; familie Alopiidae; Rhincodon typus; familie Carcharhinidae; familie Sphyrnidae; familie Isuridae.
 17.  Walvisachtigen:
familie Physeteridae; familie Balaenopteridae; familie Balaenidae; familie Eschrichtiidae; familie Monodontidae; familie Ziphiidae; familie Delphinidae.

 

 

 °

Andere trekkende  dieren ; 

Monarch vlinder

monarchvlinder

°
°
…….

Afbeeldingen van vogeltrek

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

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

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

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

 

Caribische (rif) langoesten <—-

°

Trekkende zoogdieren 

VLEERMUIZEN 

http://www.zoogdiervereniging.nl/node/359

SERENGETI  TREK  

Afbeeldingen van gnoes grote trek <—

trekkende gnoes

trekkende gnoes

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

°

http://nl.wikipedia.org/wiki/Migratie_(dieren)

ZEESCHILDPADDEN  

Lederschildpad

— WALVISSEN 

Grijze walvis

 

 

°

Advertenties

EVOLUTIE en TOEVAL

° °

Evolutie blijkt sterk afhankelijk van toevalligheden

Een vandaag de dag belangrijk eiwit in het menselijk lijf kon die belangrijke functie enkel verkrijgen doordat het twee heel onwaarschijnlijke mutaties opliep. Het laat zien hoe belangrijk spelingen van het lot binnen de evolutie zijn.
°
De onderzoekers bestudeerden proteïnen. Het ging om eiwitten die vandaag de dag een belangrijke rol spelen in het menselijk lichaam: ze doen dienst als cellulaire receptoren voor het stresshormoon cortisol.
°
De onderzoekers achterhaalden hoe het eiwit er 450 miljoen jaar geleden – toen het nog niet in staat was om cortisol te herkennen – uit moet hebben gezien. Vervolgens maakten ze dit 450 miljoen jaar oude eiwit na en bestudeerden de evolutie ervan.
°
Twee onwaarschijnlijke mutaties
°
Ze ontdekten zo dat het eiwit zoals we dat vandaag de dag kennen alleen kan bestaan dankzij twee heel onwaarschijnlijke mutaties. Die mutaties hadden geen invloed op het functioneren van het eiwit. Maar zonder die mutaties zou het eiwit de mutaties die deze later doormaakte en die het eiwit gevoelig maakten voor cortisol niet hebben getolereerd.
….Dit heel belangrijke eiwit bestaat enkel dankzij een speling van het lot….
stelt onderzoeker Joe Thornton.

Alleen deze twee

°

De onderzoekers keken of er wellicht andere mutaties waren die het eiwit gevoelig hadden kunnen maken voor cortisol. Maar ze konden die niet vinden. Alleen de twee zeer onwaarschijnlijke mutaties die het eiwit al in een vroeg stadium doormaakte, konden het eiwit klaarstomen voor de belangrijke taak die deze vandaag de dag heeft.

°

Algemeen toepasbaar ….

Als onze resultaten algemeen van toepassing zijn – en we denken dat ze dat zijn – dan is de wijze waarop veel systemen in ons lichaam werken het resultaat van heel onwaarschijnlijke toevallige gebeurtenissen die ver in ons evolutionaire verleden plaatsvonden.”

“ALS WE DE EVOLUTIONAIRE GESCHIEDENIS OVER ZOUDEN KUNNEN DOEN, ZOU HET LEVEN ER VRIJWEL ZEKER RADICAAL ANDERS UITZIEN DAN NU HET GEVAL IS” (1)

° Toeval speelt dus een enorm grote rol in de evolutie van het leven op aarde. ° Tijdens eerdere discussies omtrent evolutie en toeval, werd vaak gesproken over externe toevallige gebeurtenissen die het leven op aarde vorm hebben gegeven. Denk aan een komeetinslag, klimaatverandering of massa-extinctie.(2)

° Maar dit onderzoek toont aan dat toeval ook intern een rol speelt.

“Als we de evolutionaire geschiedenis over zouden kunnen doen, zou het leven er vrijwel zeker radicaal anders uitzien dan nu het geval is,”

voorspelt Thornton.

“Onvoorspelbare genetische gebeurtenissen openen constant deuren naar bepaalde evolutionaire uitkomsten en sluiten de deuren in de richting van andere evolutionaire uitkomsten en dat allemaal binnen de biochemische systemen van onze cellen.”

 

Joe Thornton, Ph.D.

 

° Bronmateriaal: Evolution depends on rare chance events, ‘molecular time travel’ experiments show” – University of Chicago Medical Center (via Sciencedaily.com)

June 18, 2014
Summary:
Historians can only speculate on what might have been, but a team of evolutionary biologists studying ancient proteins has turned speculation into experiment. They resurrected an ancient ancestor of an important human protein as it existed hundreds of millions of years ago and then used biochemical methods to generate and characterize a huge number of alternative histories that could have ensued from that ancient starting point.
Molecular structure (stock image).
Credit: © zhu difeng / Fotolia
°
(1) zie ook  :  J.S. GOULD  : ( replaying the tape of evolution  ) http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2011/09/11/stephen-jay-gould/ http://www.peripatus.gen.nz/Evolution/RepGou.html   http://www.arn.org/docs/orpages/or131/wise.htm Truly a Wonderful Life – Review of Stephen Jay Gould’s Wonderful Life. Origins Research 13:1. Wise, Kurt P.

“…..Though he never explicitly mentions chaos theory, Stephen Jay Gould has introduced it into what he calls the gentle field of paleontology–i.e. the study of fossils. His latest book, Wonderful Life, is primarily a discourse on what Gould calls the contingency of evolutionary history. If the evolutionary “tape” were played again, there is no way to predict what would happen–and no reason to expect that humans would have existed. In other words, chaos theory may also fit evolutionary history, just as it does cloud growth, planetary orbits, and scores of other events of an apparently orderly nature ….”

° How repeatable is evolutionary history? http://www.sciencedaily.com/releases/2014/06/140623225009.htm ‘Weakness’ in clover genome biases species to evolve same trait

The clover genus Trifolium is surprisingly varied. Of the clover species shown here, T. repens (bottom right), commonly known as white clover, and T. isthmocarpum (middle left), a salt-tolerant species known as Moroccan clover, include both cyanide-producing and cyanide-less plants, although some of the other species have one of the two genes needed to synthesize cyanide.
Credit: Ken Olsen

June 23, 2014 Washington University in St. Louis Summary: Some clover species have two forms, one of which releases cyanide to discourage nibbling by snails and insects and the other of which does not. A scientist found that this ‘polymorphism’ has evolved independently in six different species of clover, each time by the wholesale deletion of a gene. The clover species are in a sense predisposed to develop this trait, suggesting that evolution is not entirely free form but instead bumps up against constraints.

°

(2) = “contingency “gebeurtenissen van -en door S J  Gould  vaak als  (filosofisch gestoeld ) tegenargument  gebruikt bij sommige beweringen van theistische evolutionisten ( bijvoorbeeld gebruikt tegen enkele opvattingen van  de Engelse  paleontoloog   Simon Conway Morris,over de onvermijdelijkheid van bepaalde evolutionaire uitkomsten–> met name het verschijnen van  intelligente “godsvrezende  en godsvererende ” wezens  als  finaal doel = de “mens ” (of  een of andere   convergente   mensachtige  intelligentie )  als ultieme uitkomst  van de evolutie processen  )en

als waarschuwing  tegen de  opvatting dat natuurlijke  selectie ALLEEN , het ENIGE en EXCLUSIEVE   evolutiemechanisme  zou zijn  (=–>  “adaptionistische verhaaltjes “–> evolutionaire psychologie  )

LENSKI  EXPERIMENT 
http://scienceblogs.com/notrocketscience/2008/06/02/history-restricts-and-guides-the-evolution-of-innovations/
______________________________________________________________

***  Evolutie  en creationisme  :

°

Kansen en kansberekening   //

°

What’s Wrong With Creationist Probability? Sept. 3, 2006 By JOHN ALLEN PAULOS http://abcnews.go.com/Technology/story?id=2384584

°   ANTI-CREATO    ;    ° Teologie argument en causaal verband <— TOEVAL ID en THEISTISCHE EVOLUTIONISTEN.docx (101.9 KB) <–

°

(Uit de kommentaren  )

°

1.- de kans dat ik u ooit tegenkom is klein, de kans dat ik u nooit tegenkom is erg groot.(maar nooit  per definitie =0  (en  bij voldoende tijd  en turbulentie  ) )

°

2.- Mensen die dingen( en ) /open -ended  processen  niet kunnen  beredeneren noemen deze dingen (resultaten van die processen  )toeval of goddelijk.

°

***  Cosmologie en fysica    

°

* QUANTUM “SCHOMMELINGEN” (FLUCTATIES )  en QUANTUM-KWAK 

° zie ook : Contingency : 

° (Evolutie )

http://rationalwiki.org/wiki/Historical_contingency

http://www.stephenjaygould.org/library/shermer_contingency.html

https://notes.utk.edu/bio/greenberg.nsf/6617131020461f6585256d24005739db/0a0954eb28d501f385256f040057cef9?

 

OpenDocument

°

*(filosofie )

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

°

* (organisatietheorie ) http://en.wikipedia.org/wiki/Contingency_theory http://nl.wikipedia.org/wiki/Contingentietheorie

 

°

https://openaccess.leidenuniv.nl/bitstream/handle/1887/19695/afscheidsrede%20Gittenberger.pdf?sequence=2

°

http://evolutie.blog.com/2006/08/09/orkanen-toeval-of-ontwerp/

°

TOEVAL EN NOODZAAK

 

http://blog.oup.com/2010/02/evolution/

http://www.nytimes.com/2003/11/11/science/is-evolution-truly-random.html

Far from random, evolution follows a predictable genetic pattern, Princeton researchers find

Posted October 25, 2012;
http://www.princeton.edu/main/news/archive/S35/06/74S40/

http://www.scientificamerican.com/article/predictable-evolution-trumps-randomness-of-mutations/

http://animals.about.com/od/evolution/ss/evolution_6.htm

°

http://korthof.blogspot.be/2014/07/noodzaak-versus-toeval-in-de-evolutie.html

 

Noodzaak versus toeval in de evolutie. Vier wetenschappers die noodzakelijkheid verdedigen

(1) Christian de Duve

Iedereen heeft wel eens gehoord van het ‘Rerun the tape of life’ arugment. Het zegt dat als je het evolutieproces opnieuw zou laten beginnen vanaf het ontstaan van het leven, er dan heel andere planten en dieren zouden ontstaan. En dan zouden wij er misschien niet geweest zijn. Het is een argument voor de belangrijke of zelfs overheersende rol van het toeval [1] in de loop van evolutie. Het argument is afkomstig van de paleontoloog en populair-wetenschappelijk auteur Steven J. Gould die het uiteenzette in Wonderful Life (1989). De meeste biologen zijn het met hem eens dat het toeval een grote rol speelt

[2]. Het wordt ‘historical contingency’ genoemd. De geschiedenis van het leven op aarde zit vol van die historical contingencies. Maar toch is er een klein aantal wetenschappers dat ‘noodzakelijkheid’ verdedigt. De eerste is: (1) Christian de Duve (zie mijn blog Is Christian de Duve een deïstische fine-tuner? Het toevals evangelie versus noodzakelijkheids evangelie). Maar daarna ontdekte ik ook nog de biofysicus Harold Morowitz en de van origine Nederlandse paleontoloog Geerat Vermeij. Tenslotte is er nog de paleontoloog Simon Conway Morris.(2) Harold Morowitz

(2) Harold Morowitz

“Harold Morowitz has long been a vigorous proponent of the view that life on earth emerged deterministically from the laws of chemistry and physics, and so believes it highly probable that life exists widely in the universe”. (wikipedia)

Een ieder die serieus geïnteresseerd is in het thema toeval versus onvermijdelijkheid in evolutie, kan ik zijn publicaties:

  • A Theory of Biochemical Organization, Metabolic Pathways, and Evolution‘ (1999)
  • Energy flow and the organization of life‘ (2006)

aanbevelen (beide pdfs gratis te downloaden). Het eerste is pittig, en geeft een diepgravend overzicht over wat onvermijdelijkheid, determinisme in de biologie inhouden, en hoe hij denkt dat je de toevallige en onvermijdelijke eigenschappen van het leven kunt onderscheiden. Morowitz zegt dat het leven zowel onvermijdelijke als toevallige eigenschappen heeft. Zeer belangrijk om vooruitgang te boeken in de controverse. Het tweede artikel is iets korter (10 pag).
Morowitz heeft het (extreme?) standpunt dat het onvermijdelijk is dat het leven op aarde ontstond, en dat tenminste de eerste stappen hetzelfde zullen zijn op iedere vergelijkbare planeet en dat biofysici in staat zouden moeten zijn die eerste stappen logisch af te leiden uit de basisbeginselen van schei- en natuurkunde, samen met de begincondities van de aarde. Zijn vertrekpunt is dat er chemische energie aanwezig was op de vroege aarde, en het metabolisme van de eerste levensvormen te begrijpen is als een logische manier om die opgehoopte energie af te voeren. Dus niet: organismen ‘zoeken’ energiebronnen, maar energie kan goed afgevoerd worden door het metabolisme van levensvormen. Het eerste metabolisch systeem werd als het ware tot leven ‘gedwongen’. Dat metabolisme is het kernmetabolisme of core metabolism dat in de loop van de evolutie hetzelfde is gebleven. Ondanks dat het totale metabolisme enorm is uitgebreid in de loop van de evolutie, is de kern nog steeds terug te vinden in het huidige leven. Dat core metabolism is universeel. [Dat zou dus ook op aarde-achtige planeten voor moeten komen!].

Morowitz’ analyse zegt niet veel over morfologische evolutie en biodiversiteit. Hoe verder je komt in de loop van de evolutie, zegt hij, des te meer wordt de rol van het toeval groter (‘frozen accidents‘) [3]. Zaken die anders hadden gekund.

(3) Geerat Vermeij

(3) Geerat Vermeij
©Lifeboat Foundation

Het bijzondere van Geerat Vermeij is dat hij geen fysicus of chemicus is, maar paleontoloog en toch plaatst hij kritische kanttekeningen bij ‘historical contingency’ [4]. Volgens Vermeij bestaat ‘historical contingency’ uit unieke evolutionaire uitvindigen. Maar er zijn maar weinig echt unieke uitvindingen. De meeste zogenaamde unieke uitvindingen zijn slechts schijnbaar uniek omdat ze significant langer geleden hebben plaatsgevonden (langer dan 500 miljoen of 1 miljard jaar geleden), waardoor veel fossiele informatie verloren is gegaan. We hebben dus incomplete data. Daardoor lijkt het alsof een evolutionaire uitvinding uniek is. Dit onderbouwt hij met uitgebreide data. Een belangrijke maar relatief onbekende bijdrage aan het debat toeval – noodzakelijkheid. Tenminste, ik kende deze publicatie nog niet.

(4) Simon Conway Morris
©Univ. Cambridge

(4) Simon Conway Morris
 
Simon Conway Morris werd vooral bekend door het boek:Life’s Solution. Inevitable Humans in a Lonely Universe(2003) dat die zich expliciet richt tegen Gould’s rerun the tape of life argument. Hij wijst er op dat convergentie veel vaker voor komt dan er in de officiële evolutie handboeken vermeld staat. Zijn boek documenteert dat een overvloed van voorbeelden. Daarom verdient het om apart gereviewed te worden. Voorbeelden: onafhankelijke ontwikkeling van visuele systemen, reuksystemen, echolocatie, intelligentie. Actief vliegen is onafhankelijk ‘uitgevonden’ bij vogels, insecten en vleermuizen. Simon Conway Morris wordt vooral vaak aangehaald door creationisten omdat hij de overheersende rol van het toeval in evolutie bestrijdt. Het ‘toeval’ wil dat Conway Morris christelijk is. Het laatste hoofdstuk heet: ‘Towards a theology of evolution’. Jammer, want nu heeft men de neiging om zijn hele boek te zien als een poging zijn christelijk standpunt te onderbouwen. En daardoor lijkt het dat dit boek genegeerd wordt door de meerderheid van wetenschappers. Zo noemen bijvoorbeeld Bergstrom en Dugatkin in hun studieboek Evolution (2012) wel een ouder wetenschappelijk boek van hem, maar niet Life’s Solution (te ‘populair’ om genoemd te worden? of bias?).

NB: er is nu een alternatief: George R. McGhee (2011) ‘Convergent Evolution: Limited Forms Most Beautiful’. (is ook paleontoloog) [11 jul 2014]

De vier wetenschappers Christian de Duve, Harold Morowitz, Geerat Vermeij en
Simon Conway Morris geven ieder op verschillende manieren tegenwicht tegen de standaardopvatting die zo vanzelfsprekend is dat het niet eens meer opvalt. Zelfs Carl Sagan in zijn klassieke bestseller Cosmos (1980) schrijft:

Carl Sagan: Cosmos,
paperback 2013

“Were the Earth to be started over again with all its physical features identical, it is extremely unlikely that anything closely resembling a human being would ever emerge. There is a powerful random character to the evolutionary proces. A cosmic ray striking a different gene, producing a different mutation, can have small consequences early but profound consequences late. Happenstance may play a powerful role in biology, as it does in history. …” (p. 297 en verder, Cosmos, paperback uitgave 2013 )

Wie er gelijk heeft weet ik (nog) niet, maar dankzij deze vier wetenschappers ben ik er achter gekomen dat het standaardbeeld van de overheersende rol van het toeval in evolutie helemaal niet zo vanzelfsprekend is. Vanzelfsprekendheid is nooit goed. Kritiek is wel degelijk mogelijk. Er bestaat een alternatief dat onderzocht moet worden wil je een genuanceerd beeld vormen over de rol van toeval in evolutie.

Noten

  1. ‘Toeval’ zoals biologen dat begrip gebruiken! Fysici gebruiken ‘toeval’ in een andere betekenis. Dit verhaal gaat over biologie.
  2. Natuurlijk niet zoals het creationistisch misverstand over evolutie wil dat het leven door toeval ontstaat of dat genen, eiwitten of organismen door toeval ontstaan. Mutaties zijn toevallig en natuurlijke selectie is niet toeval.
  3. “At the core, the behavior tends to be governed by deterministic physical chemistry, and, as one moves out from the core, frozen accidents play an ever-increasing role in the historical unfolding of biology. As has been noted, biology stands between physics and history. “
  4. Geerat J. Vermeij (2006) ‘Historical contingency and the purported uniqueness of evolutionary innovations‘, PNAS, 2006. (gratis)

°

 

 

Kritiek op Conway Morriss : 

http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2009/02/14/simon-conway-morris-becomes-a-creationist/

 

°

 

TROPISCHE ECOSYSTEMEN

°

   ecosystemen

°

-°Regenwoud    >  https://tsjok45.wordpress.com/2012/09/01/regenwoud/

 

3064760[1]pluto pdf REGENWOUD <– pdf

Arthropod Diversity in a Tropical Forest

 

 

 

https://www.sciencemag.org/content/338/6113/1481.figures-only

 pdf   –> beschrijving van een ecosysteem van een tropisch regenwoud

‘Planet’ kunt u ook vertalen als ‘ecosystemen’.

Een ecosysteem is het samenspel tussen bodem, water, lucht en de organismen die op en in deze omgeving leven. Het gaat daarbij om de kleinste bacteriën, schimmels en planten tot de grootste dieren. Deze grote verscheidenheid aan leven noemen we biodiversiteit.

Bij het gebruik van ecosystemen is het goed om te bedenken dat juist het samenspel binnen een ecosysteem heel belangrijk is.

Een ecosysteem kan uit balans raken als u bijvoorbeeld heel veel water onttrekt of één bepaalde dier- of plantensoort overmatig exploiteert. Gevolgen zijn soms pas na enige tijd zichtbaar. Ook kunnen uw activiteiten effect hebben op ecosystemen die verder weg zijn gelegen.

Vervuild afvalwater dat op open water wordt geloosd kan bijvoorbeeld via stroming vissen in een lager gelegen meer vergiftigen.

Er bestaat een grote diversiteit aan ecosystemen. Bekende ecosystemen zijn tropische regenwouden, savannes, koraalriffen en meren. Ook de bodem, weilanden en een sloot zijn ecosystemen.

Door wereldwijde klimaatverandering, een groeiende wereldbevolking, toename van consumptie, vervuiling, introductie van vreemde soorten, overexploitatie en verdergaande economische ontwikkeling, raken natuurlijke hulpbronnen uitgeput en gaan ecosystemen verloren.

Het ecosysteem van de tropische bossen

Alles binnen een ecosysteem is van elkaar afhankelijk en beïnvloedt elkaar over en weer. Dit geldt niet alleen voor het klimaat en de temperatuur, maar ook voor de planten en dieren. Veertig tot vijftig procent van alle soorten levende wezens leeft in de tropische regenwouden. De tropische regenwouden nemen minder dan 2% van het aardoppervlak in beslag. Het leven in deze wouden is zeer uitgebreid. Planten en dieren evolueerden in het tropische regenwoud gezamenlijk en raakten in de loop van duizenden jaren op elkaar aangewezen. Als de vruchten rijpen, moeten hun zaden verspreid worden door dieren, zoals vogels bijvoorbeeld. Vruchten hebben vaak felle kleuren om de aandacht te trekken. Bomen in de tropische bossen dragen niet tegelijkertijd vruchten. Is de oogst van de ene soort binnen, dan zijn de vruchten van een ander soort pas rijp. Verdwijnt het tropische regenbos, dan verdwijnen daarmee ook typische dieren. De meeste dieren in de tropische bossen zijn direct afhankelijk van dit bos. Hun milieu en levensruimte wordt vernietigd. De lijst van uitgestorven en bedreigde diersoorten neemt steeds grotere vormen aan. Slechts anderhalf miljoen dieren zijn beschreven, voor het overgrote deel insecten. Schattingen vertellen dat er minstens nog vijf miljoen onontdekt zijn, waarvan de meeste in de tropische regenwouden leven. Er zijn ongeveer 80.000 verschillende soorten planten en 1500 vissoorten en bijna een kwart van de 9000 vogelsoorten in de wereld. Zoals bij alle tropische regenwouden is ook in Amazonia sprake van een gesloten ecosysteem. Alle natuurlijke voedingsstoffen worden onmiddellijk in het ecosysteem opgenomen waarbij er niets wordt verspild. Via wolken en lucht komt dat zelfs naar Europa toe.

Afbeeldingen van tropische ecosystemen <–

Schimmels beschermen tropische soortenrijkdom

ARTIKEL EOS   | 22 JANUARI, 2014 –
The JANZEN-CORNELL effect

Schimmels verhinderen dat tropische wouden gedomineerd worden door een beperkt aantal boomsoorten.

Tropische wouden herbergen gemiddeld zo’n tweehonderd boomsoorten per hectare. Ter vergelijking: in heel België komen we nog niet aan zestig inheemse soorten. Dat komt deels omdat de meest succesvolle boomsoorten in gematigde streken gaandeweg steeds meer terrein inpalmen.

Hoe het komt dat soorten er in de tropen blijkbaar niet in slagen het soortenrijke woud in een eenzijdig bos te veranderen, is een vraag waarover tropische ecologen eindeloos kunnen doorbomen.

Uit onderzoek van de University of Oxford blijkt nu dat we de verantwoordelijke waarschijnlijk onder de schimmels moeten gaan zoeken.

Dat idee sluit aan bij de populaire maar totnogtoe moeilijk te bewijzen theorie van de heren Janzen en Connell.

Die suggereerden al in de jaren zeventig dat het in de tropen zodanig krioelt van het vegetarische ongedierte dat bomen van dezelfde soort die al te zeer tegen elkaar aan schurken ten prooi vallen aan insecten en schimmels bij wie ze bovenaan het lijstje van favoriete smaken staan.

Robert Bagchi en zijn collega’s bakenden in een woud in Belize kleine vierkante percelen af, waarvan ze een deel regelmatig met insecticides dan wel fungicides besproeiden. Hoewel er in insectenvrije percelen drie keer zoveel jonge boompjes kiemden, waren het de fungicides die het meest opmerkelijke effect hadden. In schimmelvrije zones waren er wel vijftien procent minder soorten.

De studie is gepubliceerd in Nature. (tv)

NASA: Tropische ecosystemen versterken opwarming aarde  bij globale temperatuurstijgingen  ?

NASA: Tropische ecosystemen versterken opwarming aarde

De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA waarschuwt dat bij stijgende temperaturen tropische ecosystemen de opwarming van de aarde zullen versnellen.

Wetenschappers van de NASA concluderen dat tropische ecosystemen significante hoeveelheden CO2 kunnen loslaten in de atmosfeer als de temperatuur van de aarde stijgt. Ook neemt de opname van CO2 uit de lucht sterk af bij hogere temperaturen. Daarmee ontstaat een zichzelf versterkend effect.

“Wat we geleerd hebben is dat ondanks droogte, overstromingen, vulkaanuitbarstingen, El Niño en andere evenementen, het systeem aarde opmerkelijk consistent is geweest in het reguleren van het jaar-op-jaar variaties in de atmosferische kooldioxide niveaus,” zei Weile Wang, een wetenschappelijk onderzoeker bij Ames Research Center van NASA in Moffett Field, Californië, en hoofdauteur van een paper dat woensdag 24 juli, in de Proceedings van de National Academy of Sciences is gepubliceerd.

—> De onderzoekers ontdekten dat een temperatuurstijging van slechts 1 graad Celsius in de luchttemperaturen aan de grond, in de tropen leidt tot een extra toename van de CO2 uitstoot, even groot als 30% van de totale door mensen veroorzaakte uitstoot.

—> In tropische ecosystemen wordt koolstofopname bij hogere temperaturen minder.

Deze bevinding biedt wetenschappers beter inzicht in de mondiale koolstofcyclus.

De studie biedt ondersteuning voor de “carbon-klimaat feedback” hypothese die door veel wetenschappers wordt gesteund. Deze hypothese stelt dat een opwarmend klimaat zal leiden tot een versnelde groei van koolstofdioxide in de atmosfeer. Meerdere systeemprocessen, zoals droogte en overstromingen, dragen bij aan veranderingen in de atmosferische kooldioxide groei.

De nieuwe gegevens over waargenomen temperatuurveranderingen zijn belangrijker dan regenval voor veranderingen in de tropen.

Ondertusssen aan de poolkappen

Dat lijkt echter alleen voorlopig zo te zijn. NASA wijst erop dat het onderzoek de carbon-climate-feedback-hypothese ondersteunt. Deze hypothese stelt dat door de opwarming van de aarde meer CO2 zal vrijkomen uit vegetatie en bodem. Dit versnelt op zijn beurt weer de opwarming van de aarde.

Het NASA-onderzoek verschijnt gelijktijdig met resultaten van een Rotterdams onderzoeksteam. In het tijdschrift Nature waarschuwden zij voor grote hoeveelheden methaan die nu nog onder de poolkap zitten opgesloten. Methaan is een zeer sterk broeikasgas. Bij het smelten van de Noordpool kan dat methaan vrijkomen, waardoor de opwarming van de aarde ook weer versneld wordt.

Een van de onderzoekers noemde de Noordpool ‘een tikkende tijdbom’.

Foto: Kim Seng via Flickr.com

Effecten van klimaatverandering op tropische bossen en biodiversiteit

°

Effecten van klimaatverandering op tropische bossen en biodiversiteit  vanuit een paleoecologich perspectief

prof. dr Henry Hooghiemstra
Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica (IBED), Faculty of Science, Universteit van Amsterdam
(hoogleraar Palynologie en Kwartair-ecologie)

E-mail: hooghiemstra science uva nl

Samenvatting

De paleoecologie maakt vooral gebuik van fossiel stuifmeel in sedimentkernen om een beeld te verkrijgen van de verandering van de floristische samenstelling van de vegetatie in de tijd. De relatie tussen ‘recente pollenregen’ en ‘recente vegetatie’ vormt de sleutel voor de interpretatie van pollendiagrammen.

Het is duidelijk dat deze vertaalsleutel thans zeer zeldzaam is geworden omdat onbeschadigde ecosystemen vrijwel niet meer voorkomen.

De dynamiek van tropische ecosystemen is nog weinig onderzocht. Vooral de omstandigheden die ertoe leiden dat het ene bioom overgaat in het andere (bijvoorbeeld savanne overgaat in regenwoud) zijn slecht bekend. Maar juist in die overgangszone is de respons van de vegetatie op klimaatverandering het duidelijkst.

De ‘ecologie van bioomtransities’ zou een nieuw interdiciplinair vakgebied moeten gaan vormen waarin actuele transities geanalyseerd en begrepen worden en vergeleken met gereconstrueerde transities uit het verleden. Dit kan leiden tot een betere kwantificering in de paleoecologie, alswel leiden tot een beter begrip van de constatering dat “een hoog percentage van de wereldecosystemen in gevaar is en op korte termijn dreigt te verdwijnen” (WWF berekeningen). Voor een deel is dit een natuurlijk proces dat zich in alle marginale gebieden van alle ecosystemen afspeelt.

Het wordt steeds prangender om beter te kunnen inschatten welk deel van de geconstateerde environmental change ‘natuurlijk’ is en welk deel veroorzaakt is door ‘antropogene invloed’.

Over de invloed van het klimaat op biomen in het algemeen, en tropische bossen in het bijzonder.
Vragen voor de discussie “op grond van paleoecologische gegevens

Vraag 1:

Hoe zijn de tropische zones verschoven en hoe is de biodiversiteit in de tropen beinvloed door de klimaatveranderingen?
-Migraties van ecosystemen binnen de tropengordel sinds de Laatste IJstijd (20.000 jaar geleden) zijn slechts globaal bekend (zie resultaten internationaal BIOME 6000 project)

-omvang van tropisch regenwoud tijdens de ijstijd (refugia) is vooral controversieel in Zuid-Amerika en slecht bekend.
savanna ecosysteem en droog-bos ecosysteem hebben aanzienlijke veranderingen ondergaan in positie (migraties) en floristische samenstelling.
-zeespiegelveranderingen hebben in ondiepe zeeën (= marginale gebieden) tot grote migraties van kustecosystemen geleid (mangroven, koraalriffen).

Vooral in het Caraibisch Gebied en ZO-Azië hebben deze ecosystemen grote migraties ondergaan > er zijn tot nu toe geen aanwijzingen voor groot verlies aan diversiteit op de Laat Glaciaal – Holoceen overgang (voorbeeld Australië)
–>Savanne-eccosystemen die tijdens het Pleistoceen een grote mate van dynamiek hebben ondergaan vertonen een lagere floristische diversiteit dan savannes met een meer stabiele geschiedenis (voorbeeld Afrikaanse savannes)

Vraag 2:

Wat voor effecten kunnen we verwachten op tropische bossen en hun biodiversiteit, gezien de klimaatverandering in de actuele (= verstoorde) situatie?

–> Verandering van gemiddelde jaartemperatuur heeft waarschijnlijk weinig effect op positie en samenstelling van tropische bossen (wél in de gematigde zone).

Temperatuurdaling tijdens laatste ijstijd in Amazonische regenwoud was c. 4° tot 6°C.
Op plaatsen waar het regenwoud bioom (ecosysteem) nooit verdwenen is lijkt een consortium aan taxa een stabiele presentie te vertonen (en daarmee het bioom te kenmerken), terwijl een ander deel van de florische diversiteit veranderlijk is en reageert op environmental factors (lengte droge tijd, frekwentie van koude-invallen, drainage etc.)

Invloed van laagste temperatuur in de koudste maand  heeft  wél veel effect (zie: climate-space diagram uit BIOME Project Latijnsamerika: Marchant & Hooghiemstra)

Verandering in jaarneerslag en lengte droge seizoen heeft significante invloed op de omvang en floristische samenstelling van tropische bossen > deze kenmerken zijn verdisconteerd in de ‘Plant Functional Type’ benadering van het biomiseringsproces

Het 3-assige ‘Holdridge’ diagram classificeert biomen op potentieel voorkomen; het 2-assige ‘Biome Climate-Space’ diagram leidt potentieel tot een beter inzicht wat er op transities tussen biomen (marginale gebieden) gebeurt

Veel bos is verdwenen (totale ontbossing: voorbeeld Atlantic rainforest Brazil), selectief gekapt (verandering samenstelling), aanzienlijk beschadigd (gemengd met secundair bos en woekerende lianen: voorbeeld Costa Rica, Mexico), of geheel secundair (floristische samenstelling verhult veel van het oorspronkelijke bos: dominantie van taxa met pionierkwaliteiten; voorbeeld: Ciudad Perdida, Colombia, overwoekening na einde bewoning)

Vraag 3:

Eigen visie graag afzetten tegen andere meningen rond verlies van biodiversiteit. Hoe gealarmeerd moeten we zijn?

—> (snelle) klimaatveranderingen zijn tijdens het Pleistoceen een normaal verschijnsel; migratie van ecosystemen als respons daarop ook (voorbeeld: Funza en Fuquene pollendiagram Colombia)

—>Echter  grootschalige urbanisatie op alle continenten belemmert de migratie > urbanisatie is de meest direkte oorzaak van verlies aan biodiversiteit, niet de klimaatverandering zelf! (de ‘Nederlandse ecologische hoofdstructuur’ speelt hier uitstekend op in door een netwerk van aaneengesloten natuurgebied te vormen > dit voorbeeld heeft navolging nodig op Europese schaal

*  Ontbossing betekent soms het terugzetten van een landschap naar ijstijd-condities (voorbeeld: Atlantic rainforest, Brazilië), echter zonder de mogelijkheid van refugia-vorming en dus met groot verlies aan soorten

*Een aanzienlijk deel van het tropisch bos is jonger dan 10.000 jaar (van Holocene ouderdom), zoals: varzeabos in Amazonas , Atlantic rain forest in Brazilië, tropisch bos in Midden-Amerika, een (nog) onbekend gedeelte van Afrikaans en Zuid-Amerikaans regenwoud

Het ‘museum concept’ om de hoge biodiversiteit in tropisch bos te verklaren is niet meer houdbaar: juist de Pleistocene dynamiek moet een grote rol hebben gespeeld in de soortsvorming.

Allopatrische soortvorming kent mooie voorbeelden (voorbeelden: endemen in hoog-Andiene paramo-eilanden en Amazonische drainage-gebieden). Maar ook sympatrische speciatie kan (moet) wellicht een aanzienlijk deel van de biodiversiteit verklaren
De meest stabiele situatie komt voor midden in een areaal (voorbeeld: La Pata pollendiagram Amazonia); de randen van elk areaal vertonen een overgang naar het naburige ecosysteem (voorbeeld: Las Margaritas pollendiagram, savanne-regenwoud transitie, Colombia).

Als gevolg daarvan heeft elk ecosysteem een groot oppervlak aan marginaal gebied, waar kleine veranderingen in klimaat grote effecten kan hebben (daarom bestuderen palynologen bij voorkeur boorkernen uit marginale gebieden omdat de gevoeligheid voor de registratie van klimaatveranderingen daar het grootst is!). Een berekening van het percentage oppervlak van een ecosysteem dat ‘in gevaar’ is (kans loopt sterk van karakter te veranderen) is op zich zelf geen indicatie voor alarm (voorbeeld: WWF waarschuwingen)

Het berekenen van verlies aan biodiversiteit als gevolg van klimaatverandering is volstrekt speculatief:

Thomas et al. (Nature 427(2004), 145-148) geeft niet meer dan een eerste aanzet tot een numerieke methode voor risikoberekening (zie hieronder (1).                                                                                                                                      Effectief is de mate van ‘resterende migratiecapaciteit’ (negatief gecorreleerd met urbanisatie) een veel belangrijker factor in zulke berekeningen dan , de mate van klimaatverandering, en de mate van respons-migratie
Prikkelende stellingen

Op basis van paleoecologische gegevens kan klimaatverandering op zich geen belangrijke factor zijn voor verlies aan biodiversiteit; wél het gebrek aan migratiemogelijkheden (door urbanisatie). De mens legt de schuld liever bij het klimaat dan bij zijn urbanisatiegedrag ….

In de paleoecologie worden klimaatveranderingen afgeleid aan de mate van verandering in floristische samenstelling ‘on-the-spot’, en/of migratie van biomen. Hoewel de relatie tussen de floristische samenstelling van tropische bossen en klimaatomstandigheden vaak niet omkeerbaar is kunnen we in de paleoecologie analogen vinden voor scenario-studies van het huidige klimaat.
Er is een grotere interactie nodig tussen ‘op-data-gebaseerde-reconstructies’ en ‘op-modellen-gebaseerde-simulaties’.….
(Henry Hooghiemstra, UvA, 11 juni 2004)

(1)  Comment on  Thomas et al., Extinction risk from climate change.
Nature 427, 145-148, January 2004 by Henry Hooghiemstra (IBED, UvA)

From a paleoecological point of view the paper of Thomas et al. is as surprising as doubtful.

Records of past climate change from ice cores, marine cores and terrestrial cores show that climate is changing during most of the late Quaternary record on decadal to centennial time scales. Shifts in the distribution of species and higher rank taxa are part of a natural process on which the dicipline of palaeoecology is based.

Monitoring changes at one point, migrations of distribution areas locally lead to changes in species composition. Human impact starts its impact when species are unable to migrate. The authors are correct that changing land use and global habitat loss prevent free migration and, as a consequence, are responsible indeed for potential extinctions.

Various ice core and pollen records showed that significant and rapid changes in the order of >3°C within some 100 yr occurred many times during e.g. the last two glacial cycles (Mommersteeg & Hooghiemstra, unpublished data).

Pollen analysis operates at the generic (and sometimes family) level and hardly evidence climate change forced floral extinctions during the late Pleistocene.
The authors blame climate change (in the title and conclusions) and habitat loss in isolation for potential future extinctions; stating only at one place fairly that ‘many of the most severe impacts of climate-change are likely to stem from interactions between treats (…) rather than climate acting in isolation’.

Designing the paper in this way all categories of existing opinions in the environmental change debate can find support, making this paper to a political document and little more than a finger exercise in the application of ‘what if’ scenarios under a set of not proven and doubtful assumptions.

Current climates and present-day distributions are not necessarely in equilibrium: e.g. in the northern Andes where warm loving C4 grass species do occur as relicts in the present-day cold paramo vegetation belt (Boom et al., 2001) above the forest line.

Apparently 10,000 years were not enough to reach the assumed balance. There is much ignorance on the natural status of present-day distribution areas. In the northern Andes even at the classification level of the biome the natural status is debated: it is claimed that the belt of treeless vegetation (paramo) in Ecuador is a degraded ecosystem (Hansen et al. 1994; Laegaard 1992).

But data from pollen and vegetation analysis do show the contrary (Wille et al. 2002). Needless to question the reference to end-Permian extinctions to support the responsiveness of species to past climate change.

During that time the Earth System operated under conditions fully different from present-day. We are puzzled why the authors did not use the significant temperature drop at the Pliocene-Pleistocene transition to demonstrate responsiveness and the treaty of extinctions (Van der Hammen et al. 1971).

We fully agree with the authors that ‘many unknowns remain in projecting extinctions’ and this paper is hardly more that an early exercise in the application of numerical methods in an environmental risk calculation.

It is global urbanisation that prevents categories from species to biomes to migrate in response to environmental change. There is no evidence for the claim that present and near future climate change is much faster that ever experienced before.

To anticipate on the most efficient strategies to conserve modern societies and biomes we need a balanced understanding of mechanisms at work.

Thomas et al. paper may be able to increase research money for a short period but might be harmful for this proces on the long term.
References:
Boom, A, Mora, G, Cleef, AM & Hooghiemstra, H 2001. High altitude C4 grasslands in the northern Andes: relicts from glacial conditions? Rev. Palaeobot. Palynol. 115, 147-160.
Hansen, BCS, Seltzer, GO, Wright, HE 1994. Late Quaternary vegetational change in the central peruvian Andes. palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 109, 263-285.
Laegaard, S 1992. Influence of fire in the grass paramo vegetation of Ecuador. In: Balslev H & Luteyn JL, eds, Paramo, an Andean ecosystem under human influence, Academic Press, London, 151-170.
Van der Hammen, T, Wijmstra, TA, Zagwijn, W 1971. The floral record of the late Cenozoic of Europe. In: Turekian, KK, The late Cenozoic glacial ages, Yale University Press, New Haven, London, pp 391-424.
Wille, M, Hooghiemstra, H, Hofstede, R, Fehse, J & Sevink, J. 2002. Upper forest line reconstruction in a deforested area in northern Ecuador based on pollen analysis and vegetation analysis. J. Trop. Ecol. 18, 409-440.

Copyright © 2011 Vereniging Tropische Bossen.
All Rights Reserved.

 

°

http://www.nu.nl/tag/regenwoud/

‘Regenwoud in Congo steeds minder groen’

Het regenwoud van Congo wordt steeds minder groen, zo blijkt uit nieuw onderzoek.

24 april 2014

°

regenwouden  Congo-Kinshasa – Bedreigd werelderfgoed

Nationaal Park Salonga

Met name het oosten van het regenwoud in het Kongobekken lijkt op satellietbeelden een stuk minder groen van kleur in het regenseizoen dan tien jaar geleden.

De waarnemingen komen overeen met eerdere onderzoeken die wijzen op een afname van regenval en water in de bovenste grondlagen.

Dat melden Amerikaanse onderzoekers in het wetenschappelijk tijdschrift Nature.

Kleuren

De wetenschappers analyseerden het regenwoud in het Kongobekken op satellietbeelden die werden gemaakt tussen 2000 en 2012. Ze focusten zich op de kleuren van bosgebieden in april, mei en juni.

In deze maanden is het regenseizoen in het Kongobekken en staan de meeste bomen en planten in bloei. Uit de analyse van de satellietbeelden blijkt echter dat het regenwoud steeds iets minder groen wordt in deze periode.

Watertekort

“Het is belangrijk dat we deze veranderingen in kaart brengen”, verklaart hoofdonderzoeker Liming Zhou op nieuwssite ScienceDaily. “Veel klimaatmodellen voorspellen dat tropische bossen steeds meer onder druk komen te staan door toenemende tekorten aan water en een warmer en droger klimaat in de eenentwintigste eeuw.”

Andere wetenschappers benadrukken dat de uitkomsten van de studie nog verder moeten worden onderbouwd met langdurig lokaal onderzoek.

Observatie

“Satellietgegevens bieden maar een beperkte hoeveelheid informatie”, verklaart geograaf Jeffrey Chambers van de Universiteit van Californië inThe New York Times. “Wat er nu moet gebeuren, is een voortdurende lokale observatie om vast te stellen of het inderdaad om een aan het klimaat gerelateerd probleem gaat.”

 

Door: NU.nl/Dennis Rijnvis

°

bioom – VERANDERING

Tropisch bos kan plots kaal worden

Rob Buiter − 18/10/11,
Savanne in Afrika: het is dit, met ongeveer 20 procent boombegroeiing, óf een woestijn óf een dicht bos. Iets er tussenin bestaat bijna nergens. ©ANP

Door veranderend klimaat, bosbrand of houtkap kan een tropisch regenwoud onomkeerbaar veranderen in savanne, of zelfs in een boomloze vlakte. Zo waarschuwen Wageningse wetenschappers deze week in vakblad Science, na bestudering van satellietbeelden.

Bomen tellen.

Dat is wat vier Wageningse wetenschappers de afgelopen tijd hebben gedaan. Of beter gezegd: hebben laten doen door een computerprogramma. Op satellietbeelden van tropische zones in Afrika, Australië en Zuid-Amerika analyseerden ze precies hoeveel procent van de bodem bedekt werd door bomen.

“Want bomen zijn zo’n beetje de belangrijkste beeldbepalers in veel natuurgebieden”, stelt een van de onderzoekers, de Wageningse ecologe Milena Holmgren. “Tegelijk weten we eigenlijk heel weinig over boombedekking.

Tropische bossen zullen niet geleidelijk op klimaatsverandering reageren, maar moeten overspringen tussen drie alternatieve stabiele toestanden: regenwoud, savanne of een boomloze toestand, schrijven wetenschappers van de Wageningen Universiteit deze week in Science.

Holmgren en haar collega’s laten een patroon in deze gegevens zien. In plaats van een geleidelijke toename van de hoeveelheid bomen met de regen, blijken er ‘verboden’ toestanden te bestaan rond 5% en rond 60% bosbedekking. Het systeem kan daarom alleen veranderen door over die verboden toestanden heen te springen tussen drie contrasterende alternatieve toestanden: bos, savanne (met zo’n 20% boombedekking) of een boomloze toestand.

Fragiel

De studie gebruikt satellietwaarnemingen om te laten zien dat het systeem kantelpunten kent. In de buurt van zo’n kantelpunt neemt de veerkracht af en kan een kleine verstoring leiden tot het overspringen naar een andere toestand. Op de drie continenten die werden onderzocht bleek dezelfde relatie te bestaan tussen regenval en de veerkracht van de ecosystemen. De auteurs gebruiken deze relaties om aan te geven waar in Afrika, Australië en Zuid-Amerika het regenwoud en de savanne het fragielst zijn.

“Dit is een van de meest overtuigende bewijzen dat alternatieve stabiele toestanden op grote schaal in de natuur bestaan,” zegt Marten Scheffer die het onderzoeksprogramma naar kantelpunten leidt. “We waren zelf verbaasd hoe sterk de gegevens deze radicale, maar steeds invloedrijkere theorie bevestigen. Nu blijkt dat de grote tropische ecosystemen net zulke kantelpunten hebben als bijvoorbeeld meren waarvan we eerder aantoonden dat ze kunnen overspringen tussen een heldere en een troebele toestand.”

Het aantonen van de grootschalige kantelpunten in de tropische ecosystemen is niet alleen een fundamentele wetenschappelijke doorbraak, het heeft ook direct een praktische toepassing. De nieuwe inzichten maken het namelijk mogelijk om kaarten te maken die aangeven waar op aarde het regenwoud het meest fragiel is. Hoewel kantelpunten vaak met negatieve verandering worden geassocieerd, is dat maar één kant van de medaille. Wanneer het gaat om een omslag van een ongewenste naar een betere toestand betekent een kantelpunt juist een kans om met kleine moeite een doorbraak te creëren. De auteurs belichten ook deze kant door te laten zien waar op de aarde bijvoorbeeld de beste kansen liggen voor bosherstel.

Toch is het belangrijkste nieuws op dit gebied niet goed. “Het begrijpen van de effecten van klimaatsverandering op de veerkracht van het Amazone-regenwoud is een van de grootste uitdagingen voor wetenschappers in die regio,” zegt Marina Hirota, de van oorsprong Braziliaanse hoofdauteur van het artikel. “Onze resultaten laten nu zien dat het gebied waar het bos het meest fragiel is, precies samenvalt met de zone waar de meeste houtkap plaatsvindt”.

Waarom zie je op de ene plek veel bomen en ergens anders heel weinig?

“Tot onze verrassing zagen we drie belangrijke concentraties. We zagen veel gebieden met helemaal geen bomen, vervolgens savannes met ongeveer 20 procent boombedekking en tot slot echte bossen met 80 tot 100 procent boombedekking.

Gebieden met rond 5 procent en rond 60 procent boombedekking kwamen we zelden tegen. Dus als je naar gebieden gaat kijken met geleidelijk meer regen, dan zie je geen geleidelijke toename van de hoeveelheid bomen. Er zijn twee belangrijke drempels. Alleen als een boomloos gebied een ‘sprong’ maakt over die 5 procent boombedekking heen, kan het verder groeien van een boomloze steppe naar een savanne met 20 procent boombedekking, of van een savanne over de 60 procent heen naar een echt bos.”

Het omgekeerde lijkt ook waar, schrijven de onderzoekers. Wanneer een tropisch bos droger wordt kan dat resulteren in een omslag naar een savanne of zelfs een compleet boomloze vlakte.

De boosdoener is in dat laatste geval niet eens per se de landbouwende of bomenkappende mens, maar veel vaker een natuurlijke bosbrand, zo laat een ander artikel in hetzelfde nummer van Science zien. Carla Staver en Simon Levin van de Princeton University tonen daarin aan dat vuur in een dicht bos niet veel uitricht. Maar is het bos eenmaal en beetje uitgedund, dan kunnen spontane bosbranden flink huishouden en een echte open savanne creëren die niet makkelijk weer dichtgroeit tot bos.

Professor Marten Scheffer, hoogleraar aquatische ecologie in Wageningen en een van de co-auteurs, noemt de gegevens verrassend, maar zou gezien zijn eerdere onderzoek eigenlijk niet verbaasd mogen zijn.

In 2009 kreeg hij al de Spinozapijs van nationale onderzoeksfinancier NWO, voor zijn werk aan plotselinge omslagen in complexe systemen, zoals in ecosystemen, maar bijvoorbeeld ook in sociale of economische systemen.

Scheffer: “We hadden onze theorie rond oversprongen tussen stabiele evenwichten al uitgebreid getest in kleinere ecosystemen, zoals zoetwatermeren. Een meer blijkt, afhankelijk van de voedingstoestand en de lichtcondities, lange tijd troebel of juist helder te kunnen blijven, om schijnbaar van het ene op het andere moment om te slaan naar de andere toestand. Maar we waren oprecht verbaasd hoe sterk die wet van alternatieve evenwichten, ook op zo’n grote schaal voor de tropische ecosystemen op de drie bestudeerde continenten bleek te gelden.”

Hun bevindingen hebben onder andere consequenties voor het denken over klimaatverandering, zo schrijven de Wageningers in Science.

Krijgt een droog gebied meer regen, dan zal dat niet automatisch resulteren in meer bomen. Pas als er zóveel regen valt dat een systeem over de volgende natuurlijke drempel kan worden geduwd, groeit een kaal gebied wellicht vol. En omgekeerd kan het heel lang lijken of een tropisch bos verdroging wel aan kan. Totdat een regio blijkbaar zó droog is geworden dat het terugvalt van een regenwoud in een savanne.

Scheffer benadrukt dat dit onderzoek niet alleen een theoretische exercitie is, maar ook praktische kanten heeft.

“Dit onderzoek legt zowel risico’s als kansen bloot. Onze studie laat zien dat uitgerekend in de meest fragiele gebieden van het Amazoneregenwoud volop bomen worden gekapt. Dat zijn dus bossen die tegen een negatieve omslag aan lijken te zitten. Door houtkap kunnen ze het laatste duwtje richting savanne krijgen.

Tegelijk biedt het onderzoek ook kansen voor ‘eco-ingenieurs’, zo liet eerder werk van Milena Holmgren zien. “Gebieden die door houtkap of overbegrazing zijn veranderd in een kale vlakte kun je op het juiste moment een duwtje over de drempel in de goede richting geven. In Zuid-Amerika is bijvoorbeeld geëxperimenteerd met het strooien van boomzaden tijdens een nat ‘El Ninojaar’. Dergelijke experimenten bleken pas soelaas te bieden wanneer je in zo’n periode ook de grazers, zoals geiten of konijnen, uit zo’n gebied kon weghouden. Dan was de zet stevig genoeg om het ecosysteem over de kritische drempel te duwen naar een volgend stabiel niveau”, aldus Holmgren.

Publicatie:
Global Resilience of Tropical Forest and Savanna to Critical Transitions. Hirota, M., M. Holmgren, E. H. Van Nes & M. Scheffer. Science 14 Okt 2011.

Het bos kent geen middenweg

°

28 mei 2013

Specifieke eigenschappen van zeldzame soorten blijken belangrijke functies te vervullen binnen de ecosystemen waar ze aan aangepast zijn.

Met afname van biodiversiteit zijn zij de eersten die uitsterven, aangezien bijzondere soorten meestal het eerste verdwijnen.  Dat schrijven onderzoekers van de Franse universiteit van Montepellier 2 dinsdag in het tijdschrift PLOS Biology.

Omgevingen rijk aan biodiversiteit worden gekarakteriseerd door grote hoeveelheden unieke soorten. De soorten dragen bij aan de rijkdom van het gebied, maar hoe belangrijk hun aanwezigheid is, is vaak niet goed duidelijk.

Omdat het aantal zeldzame soorten laag ligt, wordt algemeen aangenomen dat ze weinig invloed hebben op het functioneren van een ecosysteem in vergelijking met meer gangbare soorten.

Om te onderzoeken of dit klopt, analyseerde het onderzoeksteam in welke mate bijzondere soorten in drie verschillende ecosystemen bijdroegen aan dezelfde ecologische functies als de meer gangbare soorten.

Hiervoor verzamelden de onderzoekers gegevens van drie verschillende ecosystemen: een koraalrif, een tropisch bos en toendragebied. De data kwam van 846 vissen van het koraalrif, 2979 bergplanten en 662 tropische bomen.

Een belangrijke ontdekking was dat bleek dat de meest unieke en kwetsbare functies alleen maar konden bestaan via een combinatie van eigenschappen die in belangrijke mate afhankelijk waren van de zeldzame soorten.

In het tropische bos in Guyana groeit bijvoorbeeld een boomsoort, Pouteria maxima, die goed bestand is tegen droogte en vuur. In het gebied boven de boomgrens bleek een plantje, Saxifraga cotyledon, heel belangrijk voor bestuivers en in het koraalrif een reuzenmurene (een roofvis) die ‘s nachts jaagt.

Afbeeldingen van pouteria maxima

http://www.discoverlife.org/mp/20q?search=Pouteria+maxima

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

La murène géante javanaise (Gymnothorax javanicus) chasse la nuit dans le labyrinthe des récifs coralliens.

La murène géante javanaise (Gymnothorax javanicus) chasse la nuit dans le labyrinthe des récifs coralliens.  Photo :  CNRS/J.P. Krajewski

De resultaten van het onderzoek lijken erop te wijzen dat verlies van zeldzame soorten een grote impact kan hebben op deze ecosystemen.

(Door: NU.nl/Krijn Soeteman )

zie ook
___________________________________________________________________________________

Terminologie 

°Bioom-transitie : overgang van een  ecologisch systeem  in een ander (bijvoorbeeld  regenwoud<—> savanne) —> environmental change 

°Het congo bekken :

het Congobekken heeft verschillende ecosystemen:

  • stromen en rivieren;
  • bossen;
  • savanne;
  • moerasgebieden en natte bossen.

De Congorivier is 4 380 km lang. Het is de tweede langste rivier ter wereld, na de Amazone.
De rivier vormt een stroomgebied van 3 690 750 km² in heel de Democratische Republiek Congo, maar ook in delen van Congo-Brazzaville, Kameroen, de Centraal-Afrikaanse Republiek, Burundi, Tanzania, Zambia en Angola. In het uiterste oosten van het stroomgebied spelen de moerassen en de meren een cruciale rol in het regelen van een constante stroom gedurende het hele jaar.

De bossen van het Congobekken zijn zeer divers. Er zijn groenblijvende bossen, semiloofbossen en tropische bergbossen.

Groenblijvende bossen worden gekenmerkt door een zeer vochtig klimaat. Het droogseizoen duurt slechts 2 maanden. De bomen van deze bossen verliezen nooit hun bladeren. We vinden ze vooral terug in het centraal gedeelte van het Congobekken. De bossen aan de Atlantische kust krijgen het meeste regen. Zij bieden onderdak aan een hoop zoogdieren, zoals laaglandgorilla’s, chimpansees, bosolifanten en kafferbuffels.

Semiloofbossen: de meerderheid van de bomen (70%) in deze bossen verliest zijn bladeren tijdens het droogseizoen, wat ongeveer 3 maanden duurt. We vinden ze voornamelijk terug aan de grenzen van het Congobekken. De bossen hebben een vegetatie die meer gevarieerd is dan de tropische bossen.

De tropische bergbossen bevinden zich op meer dan 1 000 m hoogte. De bomen zijn veel kleiner en de vegetatie is minder gevarieerd. Je kunt ze vooral terugvinden aan het Albertine Rift en langs de Centraal-Afrikaanse kusten.

De savannes liggen helemaal in het zuiden van het Congobekken. Je vindt er veel zoogdieren terug zoals de antilopen, bosbokken, de waterbok, Roanantilopen, Afrikaanse buffels, nijlpaarden, de Yellow-backed Duiker, de gewone duiker en natuurlijk ook olifanten.

Het enige natte bos in Afrika bevindt zich in het Congobekken. Men kan er laaglandgorilla’s vinden maar ook chimpansees, mangabeys en meerkatten. Dat ecosysteem is momenteel nog bijna intact.

De moerassen bedekken grote stukken in het centrum van het Congobekken. Er leven vele inheemse soorten, waaronder een grote groep laaglandgorilla’s.

°ecosysteem: gebied met levende (biotische) en niet-levende (abiotische) elementen waartussen samenhang bestaat

°ecotoop: gebied waarin bepaald ecosysteem van nature voorkomt

°(huidige ) tropische ecosystemen kennen een hoge interne stabiliteit  //Tropische ecosystemen zijn van speciaal belang door hun enorme biodiversiteit. Ook spelen tropische landmassa’s en tropische oceanen een cruciale rol in het functioneren van het ecosysteem van de aarde in zijn totaliteit.

°

ZUID-Afrikaanse ecosystemen

In zuidelijk Afrika is een grote verscheidenheid aan leefgebieden te vinden, elk met specifieke kenmerken op gebied van flora en fauna, en onderscheidende geologische en klimatologische omstandigheden. In dit overzicht staan een overzicht van de belangrijkste ecosystemen van zuidelijk Afrika.

 Nyika Highlands ©Dana Allen
  • Afrikaans hoogland

    Afrikaans hoogland bestaat uit graslanden en bossen welke op grote hoogte voorkomen.Dit type ecosystemen ontwikkeld zich vaak als virtuele eilanden, omringend door lagere en warmere regio’s. De gebieden worden vaak gekenmerkt door een unieke biodiversiteit, met speciale en inheemse planten die zich aangepast hebben aan het natte, koelere lokale klimaat en de overvloedige zon. Voorbeelden zijn Drakensberg, Nyika, Albertine Rift en de Abyssinian Highlands.

     Woodland elephant ©Caroline Culbert
  • Bosgebied

    De verschillende ecosystemen onder de noemer ‘Woodland’ worden gekenmerkt door een vrij open, bosachtige begroeiing veelal van het type Mopane (droge gebieden) of Miombo (vochtigere gebieden). Ondanks de droge en/ of schrale grond herbergt de fauna vele zoogdieren, vogels, insecten en reptielen. Grote delen van zuidelijk Afrika zijn bedekt met dit type bosgebied, zoals Zimbabwe, Zambia en Malawi, en de noordelijke delen van Namibië en Botswana.

     Savanne giraffe ©Mike Myers
  • Savanne

    Savannes zijn (tropische) graslanden welke gekenmerkt worden door relatieve droogte en seizoensmatige regenval. Het dominante plantenleven bestaat uit grassen en kleine planten, met slechts her en der een boom of groepje bomen. De savannen trekken een rijk dierenleven, waaronder de kenmerkende groepen grote grazers, en hun onafscheidelijke belagers. Voorbeelden van savanne zijn de Kalahari, Masai Steppen en de Ogaden.

     Tropisch Regenwoud ©Wilderness Safaris
  • Tropisch regenwoud

    Het natte en warme tropisch regenwoud staat bekend om haar ongeëvenaarde biodiversiteit. Wetenschappers schatten dat meer dan de helft van alle flora en fauna op aarde in de bossen voorkomt, en dat er bovendien zo’n 40% van alle zuurstof geproduceerd wordt. De gebieden lijken vaak sterk op elkaar, met vele hoge bomen en weinig lichtval door het bladerdak. Een speciale plaats wordt ingenomen door de variëteit aan primaten, met daaronder chimpansees en gorilla’s.

     Seychellen Tropish eiland ©Dana Allen
  • Tropische eilanden

    De tropische eilanden van de Seychellen bestaan uit een serie graniet- en koraal-eilanden op de Seychellen-bank. De eilanden zijn fragmenten van het oude supercontinent ‘Gondwana’, en zijn zo’n 75 miljoen jaar van de andere continenten afgescheiden. Er heerst een tropisch klimaat, met vochtig regenwoud waarin een enorme variëteit aan flora en fauna te vinden is. Ook de onderwaterwereld in de warme wateren van de Indische Oceaan is ronduit spectaculair.

     Damaraland ©Dana Allen
  • Woestijnachtig

    Woestijnen en semi-woestijnen kenmerken zich door hete en (zeer) droge omstandigheden, met minimale regenval. De bodem bestaat vaak uit zand en rotsen en biedt weinig organisch materiaal, hoewel de semi-woestijnen ook spaarzame grassen, struiken en bosjes kunnen bevatten. Planten en dieren zijn op allerlei ingenieuze manieren aangepast aan het gebrek aan water, wat tot een rijke diversiteit leidt. Voorbeelden zijn de Namib, Sahara, Karoo en Chalbi.

TELEONOMIE en Evolutie

°

     EVOLUTIE

0

Kunnen organismen hun eigen evolutie sturen?

 08 november 2013   6
 

stekelbaars

Evolutionaire verandering is het resultaat van willekeurige mutaties en natuurlijke selectie.

De suggestie dat evolutie mogelijk een doel heeft, wordt meteen afgedaan als creationisme of intelligent design. Maar enkele biologen wagen zich nu in de gevarenzone door te stellen dat organismen hun eigen evolutie kunnen sturen.

Eerst en vooral is het belangrijk om aan te geven wat deze wetenschappers niet bedoelen.

Ze zeggen NIET  dat evolutie een intrinsieke neiging heeft tot grotere complexiteit of intelligentie.

Ze zeggen NIET  dat organismen hun mutaties kunnen sturen wanneer nodig.

En zij zeggen NIET   dat organismen gewoonten, die zij tijdens hun leven leren, kunnen doorgeven aan hun nakomelingen volgens het model van Jean-Baptiste Lamarck.

Het fenotype achter het stuur
Maar wat zeggen ze dan?

Organismen passen hun uiterlijk (fenotype) voortdurend aan tijdens hun leven(zie —-> aanpassing /acclimatisatie ), in tegenstelling tot hun genetische opmaak (genotype), om  zodat beter wordt omgegaan  gaan met de omgeving waarin ze zich bevinden.
GEEN ENKEL   van bovenstaande veranderingen is evolutie, aangezien zij niet direct leiden tot een verandering in de genetische opmaak van een organisme.

Maar zij bepalen wel de manier waarop natuurlijke selectie inwerkt op deze genen, en zo evolutie in een andere richting duwt.

De genen, die altijd gezien werden als de belangrijkste bestuurders van de evolutionaire wagen, geven het stuur dus door aan het fenotype. Wanneer het fenotype verandert voor een bepaald doel, dan kunnen de genen dit effect vergroten door mee te liften.

 

Stekelbaarzen
Hoewel het model vooral theoretisch is, komen de aanhangers met enkele voorbeelden naar voren. Neem bijvoorbeeld stekelbaarzen in Canada, die meestal migreren tussen zoet- en zoutwater.

—————————————————————(intermezzo )————————————————————————–

°

Fig. 2. A. Typical anadromous stickleback collected in Mud Lake Alaska (stained with Alizarin Red S) exhibiting a complete series of armor plates along the flank of the body. B. A resident lake stickleback also from Mud Lake exhibiting the “low” armor phenotype. C. Fully developed stickleback pelvis. D. Example of a stickleback with pelvic reduction.

1. Adaptive evolution of the Axial Skeleton.- Resident freshwater stickleback differ from one another in ways that are associated with the habitats that they occupy. At the extremes, resident populations evolve into benthic and limnetic ecomorphs (A in the figure to the right). Benthics are deep-bodied fish that occur in shallow lakes where they feed on relatively large prey items associated with vegetation and structures. Limnetics are elongate fish that occur in deep lakes and spend most of their time in open water feeding on small planctonic prey items. This divergence into deep-bodied and elongate forms adapted to different ecological niches is common in fishes. We have studied body shape evolution in stickleback for some time and have published multiple papers on this topic. We are presently studying how the vertebral column evolves in response to selection for different body shapes. Do the number of vertebrae change, the lengths of vertebrae, or both? Is the change in vertebral phenotypes uniform throughout the body or do abdominal and caudal vertebrae respond differently? Do independently established benthic and limnetic stickleback populations evolve similar changes to the axial skeleton or can the axial skeleton change in different ways in different populations with similar body shapes? To answer these questions we are examining body shape variation using geometric morphometrics and x-raying the same specimens to count and measure vertebrae from independently established limentic and benthic stickleback populations, as well as their anadromous ancestors.

http://condor.depaul.edu/waguirre/research.html

SticklebacksA three-spined stickleback with four of the most common parasites. From top; Gyrodactylus, Diplostomum spathaceum, Diplostomum gasterostei, Schistocephalus solidus

Sticklebacks are common in the wild making them an excellent species to look at real world evolutionary change. I have taken samples from a wild population with a mixture of plate morphs and brought them back to the lab. Using microscopy, parasites can be identified and quantified in the different body tissues.

A gene called eda controls the plate morph of sticklebacks.

Each fish has two copies of the eda gene, either ‘C’ or ‘L’.

Fish with ‘CC’ have most plates, and ‘LL’ have fewer plates, with ‘CL’ fish being intermediate.

From a DNA sample the genes any individual has can be determined by molecular techniques.

Within each plate morph (CC, CL, LL) the exact number of plates is also variable. For finer detail of bone structure the tissue must be stained allowing the position and number of plates to be determined.

http://www2.le.ac.uk/research/festival/meet/biosciences/natalie-simmonds

°

Sticklebacks inhabit hundreds if not thousands of lakes and streams throughout the northern hemisphere. In addition to changes in body armor, these isolated stickleback populations have evolved a variety of changes that set them apart from their ocean-dwelling ancestors. In order to figure out what genes are driving these differences, researchers crossbreed marine and freshwater sticklebacks. By studying the resulting hybrid offspring, geneticists can see what specific changes to which genes are causing the differences. In sticklebacks, as in other organisms, small changes to single  genes can have major effects.

The Ectodysplasin gene appears to be responsible for changes in body armor in many freshwater stickleback populations. Recessive low-armored gene variations are found in about 1% of marine sticklebacks. Evidence suggests that it is this variant that is repeatedly being selected for in freshwater environments. 

http://learn.genetics.utah.edu/content/variation/stickleback/

stekelbaars

http://news.stanford.edu/news/2006/january11/med-evolution-011106.html

A single gene controlled the loss of bony plates (in red) when sticklebacks evolved from ocean (top) to freshwater (bottom) varieties.

http://news.stanford.edu/news/2004/april21/fish.html

The marine stickleback (top) has a large pelvic hind fin but other stickleback populations that evolved in freshwater locations have lost this pelvic fin (bottom). Tracing the evolutionary shift, researchers have discovered that changes in the hind fin skeleton are controlled by alterations in activity of the Pitx1 gene. Photo: Mike Shapiro

http://news.nationalgeographic.com/news/2008/05/080520-fish-evolution.html

Fig. 4.

Representative phenotypes of the parental complete armor (A), parental low armor (B), F1 mapping hybrid (C), and F2 mapping hybrid (DG) generations. The major axes of variation in the F2 intercross generation indicate the segregation of armor loss as a 9:3:3:1 dihybrid Mendelian ratio (red; observed ratio in black) of the parental armor classes. (D) The complete-armor phenotype of the F2 generation. (G) The low-armor phenotype. (E and F) The complete-plate/low-pelvic structure and complete-pelvic/low-plate recombinant phenotypes, respectively. 

http://www.pnas.org/content/101/16/6050/F4.expansion.html

 

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

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

°

De vissen kunnen wisselen tussen twee verschillende lichaamsvormen, afhankelijk van hun locatie (zoet- of zoutwater) en het bijbehorende dieet: planktoneters hebben grote ogen en slanke lichamen, terwijl bodem-eters zwaarder zijn met kleinere ogen.

Daarnaast hebben de kaken een zeer verschillende morfologie, aangepast aan de voedingswijze.

Sommige stekelbaarzen hebben echter ‘besloten’ om permanent in een zoetwatermeer te leven. Zij specialiseerden zich ook op een bepaalde voedselbron, maar hier bepalen genen grotendeels de lichaamsvorm van de vis, en niet de locatie of het dieet.

Met andere woorden, de genen hebben de controle overgenomen van wat eens een puur ontwikkelingseffect was.

° Dit nieuwe model zal ongetwijfeld voor discussie zorgen onder evolutiebiologen.

Het controversiële idee dat organismen hun eigen evolutie kunnen sturen door bepaalde fenotypische veranderingen gaat lijnrecht in tegen het huidige model waarin de genen de belangrijkste eenheid van selectie zijn.

Een absolute ommekeer is echter zeer onwaarschijnlijk.

en de voorbeelden uit de praktijk zijn (voorlopig) schaars

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.

MISVATTINGEN

De evolutietheorie: wie kent ‘m niet? Toch doen zich over deze theorie nog flink wat misvattingen de ronde.
Eerder zette Jente de drie belangrijkste misvattingen hier op een rijtje.
 
°
Bronmateriaal:
Peter A. Corning (2013). Evolution ‘on purpose’: how behaviour has shaped the evolutionary process. Biological Journal of the Linnean Society: 1-19.
De afbeelding bovenaan dit artikel is gemaakt door Alexander Francis Lydon (via Wikimedia Commons).
 
°
Bloemlezing  reacties  en antwoorden  
°

1) —-> Genen voor grote ogen worden in een omgeving waar grote ogen van pas komen, meer doorgegeven dan genen voor kleine ogen. Na een aantal generaties zie je vanzelf steeds meer grote ogen in die omgeving.

Dat is toch oud nieuws?

°

(Jente )  Er is wel   een zeer subtiel verschil.

Het gaat om een niet-genetische verandering in gedrag of (embryonale) ontwikkeling die ervoor zorgt dat organismen beter kunnen overleven en reproduceren.

Later ontstaat er mogelijk een genetische basis voor die verandering.

Hierdoor kunnen organismen via een niet-genetische ‘beslissing’ de selectiedruk op bepaalde genen veranderen en zo hun eigen evolutie sturen.

Een nauwverwant concept is teleonomiehttp://en.wikipedia.org/wiki/Teleonomy

°

ARCHIEF  

systeembiologie

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

(J Monod ) teleonomie :

Levende wezens hebben volgens Monod de volgende drie karakteristieken: teleonomie (verwant aan teleologie), autonome morfogenese en onveranderlijke voortplanting

Om aan te tonen dat teleonomie een objectief verschijnsel is gebruikt Monod een gedachte-experiment. Stel dat een computerprogramma van allerlei kunstmatige voorwerpen kan vaststellen dat er een doelgerichtheid aan ten grondslag ligt. Het programma kan bijvoorbeeld van een horloge vaststellen wat de bedoeling ervan is. Dan is er geen enkele reden om aan te nemen dat zo’n programma ook niet zou kunnen vaststellen wat de bedoeling van een cel is, namelijk zichzelf delen.

Deze teleonomie is enerzijds objectief vaststelbaar en anderzijds in tegenspraak met het kernstuk van de moderne (en dus post-Aristoteliaanse) wetenschapsmethode – het objectiviteitsprincipe, dat stelt dat geen wezenlijke kennis kan worden opgebouwd als verschijnselen alleen kunnen worden verklaard door naar planmatigheid te verwijzen. Deze tegenspraak ziet Monod als het centrale probleem in de biologie.

In Toeval en Onvermijdelijkheid gebruikt hij zijn ontdekkingen en die van de genetica en de evolutietheorie om te schetsen hoe deze teleonomie zuiver wetenschappelijk verklaard kan worden. Daarmee brengt hij tevens de definitieve slag toe aan de nog altijd bestaande ideeën over vitalisme.

.

—>EPIGENETICA

http://www.academia.edu/2551188/GENETIC_PRIMING_HOW_ADAPTIVE_BEHAVIOUR_SHAPES_THE_GENOME

 

 

Levende wezens kunnen eigen evolutie sturen

 2007 

“Levende wezens kunnen hun eigen evolutie (onbewust ) beïnvloeden en sturen”. Dat stelt Kevin Verstrepen, een Vlaamse onderzoeker die zowel verbonden is aan de KULeuven als aan de universiteit van Harvard, in het vakblad Cell. Hij relativeert daarmee de gangbare theorie dat mutaties in het erfelijk materiaal totaal willekeurig zouden optreden, onafhankelijk dus van het mogelijke nut in de leefomgeving …..Mutaties
Mutaties komen met name veel frequenter voor waar en wanneer ze het meest nodig zijn.
 
“Cellen hebben complexe genetische mechanismen ontwikkeld waardoor bepaalde genen sneller veranderen. Zo zijn sommige genen die de vorm van het skelet helpen bepalen uitermate veranderlijk. De instabiliteit van die genen is wellicht nuttig om de skeletstructuur van levende wezens aan te passen aan nieuwe omstandigheden”, aldus Verstrepen.Omgekeerde 
Het omgekeerde treedt ook op. Een complex systeem dat perfect functioneerde, wordt door andere systemen afgeschermd voor mutaties zodat het niet verloren gaat.
“Een voorbeeld zijn de genen die instaan voor het metabolisme, de energiewinning in cellen. Dat is zo’n complex en perfect geolied proces dat de meeste mutaties wellicht nadelig zouden zijn. Die genen veranderen in het algemeen minder snel”,
aldus Verstrepen.Ontstaan 
Het is volgens Verstrepen makkelijk te begrijpen dat de evolutie zelf het ontstaan van bepaalde controlerende mechanismen heeft gestimuleerd.
 
“Een organisme dat in staat is om veelvuldige negatieve mutaties te vermijden en mutaties stimuleert waar en wanneer ze waarschijnlijk positieve gevolgen hebben, heeft een groot biologisch voordeel ten opzichte van organismen die dat niet hebben”, aldus nog de onderzoeker. (belga)
 

°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°

Crea hoekje

Bacterieen : Mycobacterium tuberculosis,

    BACTERIA 

°

BACTERIA BACTERIEËN.docx (2.5 MB)

bacterieën en immuumsysteem.docx (807 KB)

°

Bacterieën stamboom

 

°

TUBERCULOSE 

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

Mycobacterium tuberculosis

http://textbookofbacteriology.net/tuberculosis.html


Mycobacterium tuberculosis scanning electron micrograph. Mag 15549X. CDC.
Mycobacterium tuberculosis is the etiologic agent of tuberculosis  in humans. Humans are the only reservoir for the bacterium.


Colonies of Mycobacterium tuberculosis on Lowenstein-Jensen medium. CDC.


Mycobacterium tuberculosis. Acid-fast stain. CDC.

Mycobacterium tuberculosis
Thin section transmission electron micrograph of Mycobacterium tuberculosis

°

RESISTENTIE  

Antibiotica

TBC wordt bestreden met antibiotica. Microbioloog Alexander Fleming heeft dit geneesmiddel uitgevonden. Hij had namelijk ontdekt dat er van de schimmel penicillium notatum een stof kon worden gemaakt, penicilline, die vele bacteriën, waaronder TBC, kon bestrijden.

Maar hij had niet de apparatuur en kennis om de stof uit die schimmel te halen. Pas in de tweede wereldoorlog werd er verder onderzoek gedaan naar penicilline. Daardoor kon er meer geproduceerd en verkocht worden. Het was zo succesvol en heel veel mensen werden er beter door.

Maar na een tijdje werd er veel te makkelijk over TBC gedacht dat regeringen en gezondheidsorganisaties laks werden in het bestrijden van TBC. Hierdoor werd TBC niet verder teruggedrongen.

(Ook  ging men slordig om met het opvolgen van mensen die de hun  voorgeschreven  antibiotica kuur NIET  afmaakten  . Veel mensen maakten hun antibiotica kuur niet af omdat ze vaak geen last meer hadden van de TBC al vroeg na het begin van hun kuur  , al waren  de nog  actieve  (maar in aantal verminderde ) kiemen nog   wel in hun lichaam   ) (2)

NATUURLIJKE  SELECTIE   —->  Dit is de hoofdreden    waarom er een nieuwe TBC variant  kon onstaan  : MDR TBC. ( Een mutatie van TBC.)

Deze variant is immuun tegen vele antibiotica. Oftewel multiresistentie. (M.D.R. staat voor Multi Drug Resistant.) Tegen deze vorm is vrij weinig te doen.

Besmettelijkheid

TBC is relatief gezien niet heel besmettelijk. Je hebt open en gesloten TBC. De gesloten vorm is niet besmettelijk. De open vorm is daarentegen wel besmettelijk. Iemand die open TBC heeft kan jaarlijks ongeveer 20 mensen besmetten. Als je dit vergelijkt met bijvoorbeeld griep dan is griep veel besmettelijker. Wat wel lastig is, is  dat TBC vaak heel laat wordt ontdekt, en ook pas heel laat tot uiting komt. Hierdoor kan een besmet persoon soms veel mensen besmetten zonder dat ze dat weten. Een goede manier omt TBC te ontdekken is het maken van röntgenfoto’s van bijvoorbeeld de longen.

TBC in Oost-Europa

TBC, en vooral MDR TBC, komt heel sterk opzetten in Oost-Europa en met name in Rusland. In de gevangenissen zitten ze heel dicht op elkaar en daardoor gaat de ziekte daar heel snel rond. Er is alleen te weinig geld om medicijnen te kopen, maar meestal heeft dit ook geen zin meer, omdat ze de multiresistente vorm hebben.

Relatie TBC-AIDS

Er is een groot probleem wat betreft de relatie tussen TBC en AIDS. Geconstateerd is dat veel mensen met AIDS uiteindelijk dood gaan aan TBC. Dit komt doordat AIDS het afweersysteem erg verzwakt. Hierdoor heeft vrijwel  altijd  TBC vrijspel. Ook het geval is dat mensen makkelijker AIDS krijgen als ze al TBC hebben.

Doordat mensen TBC hebben kan bij geslachtsgemeenschap het AIDS virus gemakkelijker binnendringen.

 

 

Dodelijke stammen van tuberculose die resistent zijn tegen verschillende medicijnen, verspreiden zich over de wereld.

18 maart 2013

Door overmatig antibioticagebruik zijn de huidige medicijnen minder effectief geworden.Sommige bacterieen zijn zelf multi-resistent geworden  

Om dit gevaar (bij de tuberculose  kiemen  ) te bestrijden is jaarlijks 1,6 miljard dollar (1,2 miljard euro) extra nodig.(1)
Dat stellen de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) en het Global Fund tegen aids, tbc en malaria in een gezamenlijke verklaring. Ze roepen donorlanden op meer fondsen ter beschikking te stellen.Dat stellen de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) en het Global Fund tegen aids, tbc en malaria in een gezamenlijke verklaring. Ze roepen donorlanden op meer fondsen ter beschikking te stellen.
°

Verleden

Tbc wordt vaak gezien als een ziekte uit het verleden. Maar de opkomst van stammen die niet kunnen worden behandeld met verschillende medicijnen, heeft tbc in het afgelopen decennium tot een van de urgentste gezondheidsproblemen in de wereld gemaakt, aldus de organisaties maandag.

Van alle infectieziekten sterven er alleen aan het aidsvirus meer mensen dan aan tbc.

In 2011 werden wereldwijd 8,7 miljoen mensen ziek door tbc en overleden er 1,4 miljoen mensen aan de infectieziekte. Volgens de WHO lijden tegen 2015 naar schatting 2 miljoen mensen aan vormen van tbc waarvan de ziekteverwekkers resistent zijn tegen medicijnen.

Door: ANP

°

(1)

Er is natuurlijk alweer het  gebruikelijke  ” veel geld verdienen  ” argument van allerlei   ideologisch   geinspireerde anti-wetenschappers en  andere complottheoretici  en andere  alu hoedjes  ....

°
 
°—-> TBC is maar een van de ziekten die aan een opmars bezig zijn. ….Malaria,(flagellaat ) De bacterie  : cholera, dengue (=knokkelkoorts= virus ) en diverse griepvarianten (virus) zorgen voor steeds meer problemen. De combinatie van meerdere aandoeningen HIV + malaria bijvoorbeeld ) lijkt een probleem op zich te worden.
 
° —>De opmars van resistente TBC is al lang  bezig.
Net als met  de  gevaarlijke multiresistente bacterieen  is   overdadig (ook preventief ) gebruik v an antibiotica  voor alles en nog wat, ( in zowel dier als mens )  de hoofdoorzaak   van deze evolutionaire wapenwedloop tussen bacterieen en mens  …Hoewel er theoretisch kan worden gespuculeerd   dat  het ook  kan  door  nog  andere oorzaken ( de strijd op microscopische schaal met bacterie-concurenten —> schimmels )  …
Het onstaan van resistentie is  inderdaad  een combinatie van meerdere factoren.
Maar resistentie komt  hoofdzakelijk voort   door  het  gebruik  (en het  misbruik )want als je het inderdaad voor ieder wissewasje krijgt en zelfs voor dingen waarbij AB het meest onzinnige is dat je kunt slikken(bij virus -ziekten  bijvoorbeeld ) , dan ontstaat resistentie.
°
(2)  Het overmatig toepassen van AB,( preventief toedienen)  , in de vee-industrie, dat is pas een groot probleem.
Overigens wordt verteld  aan patienten die een AB kuur moeten ondergaan  dat ze resistente bacterieen  zullen ontwikkelen  en wél  opdat ze hun kuur niet voortijdig  zouden afbreken ….
 
°
HONGAARSE MUMMIES  

Menselijke lichamen werden ontdekt tijdens renovatiewerkzaamheden in de Dominicaanse kerk van het Hongaarse stadje Vac, vlakbij Boedapest.

Ruim 260 gevonden mummies zijn overgebracht naar het Hongaars Natuurhistorisch Museum in Boedapest. Volgens kerkelijke bronnen waren het inwoners van Vac die werden begraven in een crypte tussen 1731 en 1838.

Bijna 90 procent van de goed bewaarde mummies toont sporen van tbc, maar hooguit een derde overleed aan de ziekte. ”Zij hadden een beter immuunsysteem dan wij. (?) Als wij ontdekken waarom dat is, zou dat de medische wetenschap helpen in de strijd tegen tbc”, zegt Ildikó Pap, hoofd afdeling antropologie van het museum.

°
RUSSISCHE  GEVANGENISSEN  
2013
 
Meer dan 90 procent van de gevangenen in Rusland is ziek. De meesten lijden aan tuberculose of zijn besmet met het hiv-virus of verschillende types van hepatitis,
 

Rusland : tbc-epidemie

 

Bart Rijs − 13/07/2001,

Mirhazan Alijev  raakte besmet toen hij uit Moskou werd overgebracht naar Siberië om een gevangenisstraf van zesenhalf jaar uit te zitten. De artsen wisten meteen hoe ver het was toen ze bij het doorlichten de wittige vlekken zagen. Tegenover de bewakers en het bezoek, dat vanwege het besmettingsgevaar een gazen doekje voor mond en neus heeft geboden, houdt hij zich groot. ‘De pillen die ik moet slikken, zijn erg lekker.’

De medische commissie van de gevangeniskliniek is net klaar met het werkoverleg. Onder leiding van het hoofd van de kliniek, arts-majoor Valentina Jegorotsjkina, hebben ze zeventien dossiers besproken. ‘Een, twee, drie, vier’, telt ze – deze week hebben ze er tien tbc-gevallen bij gekregen. ‘Dat is niets vergeleken met de lente, als we iedereen doorlichten. Dan krijgen we er per week zestig bij.’

In de overbevolkte Russische gevangenissen heerst een tbc-epidemie van ongekende omvang. Een op de tien gevangenen is besmet.

In de kliniek no. 11 toont een groot mozaïek uit de jaren van het communisme het ideaalbeeld van een arts die door een microscoop tuurt, en een ander die een papier bekijkt dat uit een computer rolt.

In werkelijkheid kan de kliniek de problemen nauwelijks aan. Er is geen geld voor moderne apparatuur, medicijnen en ander eten dan koolsoep en kasja – smakeloze boekweitpap. Tussen de celblokken liggen een paar reepjes moestuin waar gevangenen die aan de beterende hand zijn, voor de rest wat groente en fruit kweken.

Vanuit de gevangenissen heeft tbc zich over de rest van Rusland verspreid. In Omsk, een stad in Siberië op drie uur vliegen van Moskou, is het aantal tbc-gevallen de laatste tien jaar verdrievoudigd. Gevangen die vrij komen, maken hun tbc-behandeling vaak niet af, en besmetten weer andere mensen.

Het aantal van zestig nieuwe gevallen per honderdduizend inwoners per jaar, waarboven de Wereld Gezondheidsorganisatie (WHO) spreekt van een epidemie, is al jaren geleden overschreden. De WHO zet Rusland in de zelfde categorie landen als Bolivia, Pakistan en Sudan.

Olga Simjonova heeft de toestand zien verslechteren in de tien jaar dat ze als tbc-arts in kliniek no. 11 werkt. Niet alleen komen er steeds meer zieken, bij steeds meer mensen hebben de gebruikelijke medicijnen geen enkel effect.

‘Er zijn de afgelopen zes maanden al drie patiënten overleden. Dat gebeurde vroeger nooit.’ Ze laat röntgenfoto’s zien van een patiënt die al maanden in de kliniek ligt, en toch achteruit blijft gaan. Dit soort ‘resistente tuberculose’ komt steeds vaker voor. Artsen schatten dat een op de vijf gevangenen alleen nog met speciale, dure medicijnen is te genezen.

De ene epidemie versterkt de andere.

HIV-patiënten raken makkelijk besmet met tbc, en bijna nergens stijgt het aantal HIV-infecties zo snel als in Rusland.

Hoe meer HIV-infecties, hoe sneller tbc zich verspreidt – zo komt er een draaikolk van ziekten op gang die steeds moeilijker is te stoppen en steeds meer mensen meezuigt.

In de Sovjet-tijd bestond er een uitgekiend systeem om tbc te bestrijden. De Sanitaire en Epidemiologische Dienst (SanEp) zorgde dat iedereen jaarlijks werd doorgelicht, en dat degenen die besmet waren, meteen werden behandeld.

Er zijn in Rusland nog steeds tienduizend tbc-artsen en 83 duizend bedden voor tbc-patiënten, maar in deze nieuwe tijd voldoet het oude systeem niet meer. Het is te log en veel te duur. De artsen zijn er moeilijk van te overtuigen dat de nieuwe, door de WHO uitgedachte aanpak, voor Rusland beter is. Een aanbod van de Wereldbank voor een lening van honderd miljoen dollar om de tbc-bestrijding op nieuwe leest te schoeien, is door het ministerie van Gezondheidszorg van de hand gewezen.

‘Niet alles is zo goed als het zou moeten zijn.’ Ljoedmila Popova, het hoofd van de gezondheidsdienst van Omsk, zit gevangen tussen twee tegenstrijdige impulsen: de Sovjet-reflex om te doen alsof alles in orde is, en de noodzaak om de problemen te laten zien in hoop op hulp uit het buitenland. ‘Laat ik het zo zeggen: we hebben per jaar 1,8 miljard roebel nodig, en we krijgen net eenderde van dat geld.’

Omsk is volgens een oud Russisch grapje de afkorting voor Otdaljonnoje Mesto Ssylki Katorzjnych – afgelegen plaats voor verbannen gevangenen.

Er zijn veel kampen, en van daaruit heeft de tbc zich snel in de provincie verspreid. Officieel stuurt justitie het medische dossier van een ex-gevangene door naar de plaatselijke gezondheidsdienst, maar in de praktijk komen de papieren veel te laat aan; de tbc-patiënt achterhalen lukt de artsen dan meestal niet meer.

Vroeger beperkte tbc zich grotendeels tot wat Ljoedmila Popova ‘de sociaal onaangepasten’ noemt. Maar een bezoek aan de tbc-afdeling in het ziekenhuis maakt duidelijk dat dat allang niet meer zo is. Tegenwoordig maken doorsnee-Russen bijna net zoveel kans besmet te raken. Tamara Machotina heeft geen idee hoe ze aan tbc is gekomen. ‘Toen ik het hoorde, heb ik twee weken achter elkaar gehuild.’ Ze moet minstens twee maanden in het ziekenhuis blijven. Op een kleine kalender die ze boven haar bed tussen de plaatjes van ikonen aan de muur heeft geplakt, streept ze de dagen af.

Voor mensen als Machotina doet het ziekenhuis zijn best; de hopeloze gevallen liggen op een aparte afdeling, in een kot dat schuil gaat achter het hoofdgebouw. Net als de meeste steden in Rusland is Omsk hard getroffen door de hervormingen. De Transsiberische spoorlijn werkt nog, en de olieraffinaderij staat buiten de stad te roken, maar de defensie-industrie ligt vrijwel stil.

Er is een groeiende onderklasse van daklozen, vluchtelingen, alcoholici en junkies, die extra vatbaar zijn voor infectieziekten als tbc. Het zijn deze mensen die terechtkomen in afdeling no. 4.

Bij de deur zit een portier in een oud camouflage-uniform, binnen ruikt het doordringend naar ontsmettingsmiddel. Het enige dat de desolate gang opvrolijkt zijn de kleurplaten aan de muur over het verband tussen ‘Ziekte & Alcohol’.

In de kamers liggen de patiënten in het schemerdonker op bed (licht trekt muggen aan, vandaar). Er klinkt gerochel en gehoest.

In de hoek ligt Aleksandr Smaznov, die al zo lang ziek is dat hij niet meer precies weet hoe lang. Vanaf 1984, denkt hij. Vroeger werkte hij nog als elektricien, maar nadat hij werd veroordeeld wegens diefstal ging het snel bergaf. ‘Ik heb geen flat, ik heb nergens om naar toe te gaan, dus ben ik hier.’

De tbc-artsen doen wat ze kunnen, maar veel is dat niet. Galina Krivanogova werkt al dertig jaar op afdeling no. 4 en is arts, sociaal werker en politieagent tegelijk. ‘Het probleem is dat ze niet meewerken, omdat ze niets hebben om voor beter te worden. Geen familie, geen huis. Zodra ze een beetje zijn opgeknapt, gaan ze ervandoor om hun bloed te verkopen, en zich van het geld flink te bedrinken.’

Vroeg of laat staan ze allemaal weer voor deur. ‘Er is maar één manier om hier voorgoed vandaan te komen’, zegt Krivanogova, en ze maakt met haar twee wijsvinger een kruis.

 
°
 
 
 
 

Tuberculose-bacteriën verstoppen zich jarenlang in stamcellen

30 januari 2013

 De bacteriën die tuberculose veroorzaken, kunnen zich jarenlang verstoppen in stamcellen in het beenmerg. Dat verklaart waarom de ziekte zo moeilijk uit te roeien is.

 

Dat schrijven onderzoekers uit Amerika, India en Canada in Science Translational Medicine.

Elk jaar sterven bijna 2 miljoen mensen aan tuberculose (tbc). De ziekte wordt veroorzaakt door de bacterie Mycobacterium tuberculosis. Tuberculose is in de meeste gevallen te bedwingen met maandenlange antibioticumkuren. Maar de bacterie gaat nooit helemaal weg. Vaak komt de ziekte jaren tot decennia later weer terug – schijnbaar uit het niets.

Waarschijnlijk verstoppen de tuberculosebacteriën zich al die tijd in het beenmerg, blijkt nu. Onderzoekers bekeken negen Indiase mensen die langdurig waren behandeld voor tbc en geen klachten meer hadden. Bij acht van hen werden tuberculosebacteriën gevonden, weggedoken in stamcellen in het beenmerg.

Sluimertoestand

De bacteriën bevonden zich in een sluimertoestand, maar leefden wel degelijk. Het bleek zelfs dat sluimerende tuberculosebacteriën die uit de stamcellen van muizen werden gehaald, in staat waren nieuwe muizen ziek te maken.

De bacteriën bleken het gemunt te hebben op één type stamcel, de mesenchymale stamcel. Dit is de ideale verstopplek. Afweercellen kunnen er moeilijk bij en ook antibiotica halen weinig uit. Veel van deze stamcellen hebben namelijk minuscule pompen die medicijnen de cel uit werken.

Weefsel

De onderzoekers denken te begrijpen hoe ogenschijnlijk genezen tuberculosepatiënten de ziekte plots terug kunnen krijgen. Als er ergens in het lichaam weefsel stuk gaat of ontstoken raakt, reizen mesenchymale stamcellen er naar toe om het weefsel te repareren.

De tuberculosebacteriën liften dan met de stamcellen mee naar bijvoorbeeld de longen en veroorzaken daar opnieuw tuberculosis. Of het echt zo werkt, moet nog blijken.

Schuilplaatsen

Ook is nog niet bekend of beenmerg de belangrijkste schuilplaats is van tuberculosebacteriën. De onderzoekers denken dat er ook andere schuilplaatsen zijn die kunnen dienen als reservoir van levende, in sluimertoestand geraakte tuberculosisbacteriën.

Tuberculose tast vooral de longen aan. Er zijn wereldwijd twee miljard mensen drager van de tuberculosebacterie zonder er klachten van te hebben

Door: NU.nl/Berber Rouwé

 
°

‘Oermensen hadden al last van hersenvlies tbc’  ?

20 april 2012

Homo erectus  had mogelijk 500.000 jaar geleden al last van de infectieziekte tuberculose (tbc).

 

Een schedel van de uitgestorven mensensoort homo erectus vertoont volgens wetenschappers sporen die wijzen op een hersenvliesontsteking die het gevolg is van een specifiek soort tbc.

Dat maakte het universitair ziekenhuis van het Duitse Göttingen vrijdag bekend. Onderzoekers gingen er tot nu toe van uit dat tbc kiemen  pas een paar duizend jaar oud was.

Onderzoeker Michael Schultz ontdekte groefjes op een afgietsel van de oude schedel, die duiden op een ontsteking die typisch is voor een bepaalde vorm van tbc. De groeven werden door Schultz en collega-onderzoekers ontdekt.

Enige bewijs

Internationale wetenschappers ontdekten de schedel in 2004 in Turkije. Deze komt waarschijnlijk van een 18- tot 30-jarige man uit Afrika. Deze zomer wil Schultz de originele schedel onderzoeken.

Als hij tot dezelfde conclusie komt, is deze vondst het enige bewijs wereldwijd van hersenvlies-tbc bij mensen uit de oertijd.

 
 
 
 

‘Long  tuberculose kiemen  hebben  menselijke

(homo sapiens )  oorsprong’

2 september 2013

Long-tuberculose is waarschijnlijk als eerste onstaan bij homo sapiens mensen, zo blijkt uit nieuw wetenschappelijk onderzoek.

–>Onstaan bij de mens ….?

De dna-volgorde van de bacterie die tuberculose veroorzaakt wijst erop dat de ziekte ongeveer 60.000 tot 70.000 jaar geleden in Afrika ontstond.

De verspreiding van de ziekte volgde het patroon waarmee de eerste mensen zich vanuit het Afrikaanse continent over de rest van de wereld verspreidde.

Waarschijnlijk heeft tuberculose dan ook een menselijke oorsprong en is de ziekte niet ontstaan in dieren, zoals tot nu toe werd aangenomen. Dat melden Zwitserse onderzoekers in het wetenschappelijk tijdschrift Nature.

Dna-volgorde

De wetenschappers kwamen tot hun bevindingen door de genetische stamboom van de mens te vergelijken met die van Mycobacterium tuberculosis, de bacterie die tuberculose veroorzaakt bij mensen. Ze vonden sterke overeenkomsten.

“We ontdekten dat de meest basale vorm van tuberculose en de eerste mensen op dezelfde plek hun oorsprong vinden, ongeveer 60.000 jaar geleden”, verklaart hoofdonderzoeker Sebastian Gagneux op BBC News. “Dat is veel eerder dan tot nu toe werd aangenomen.”

“Hiermee hebben we een sterke hypothese geleverd voor het idee dat tuberculose bij mensen is ontstaan en pas daarna naar dieren is overgesprongen”, aldus Gagneux.

Latent

De wetenschappers vermoeden dat tuberculose vele tienduizenden jaren kon overleven in mensen door de zogenoemde latentie van de ziekte.

Mensen kunnen (latent) besmet raken met tuberculose en pas jaren later met de eerste symptomen te maken krijgen. Daardoor kunnen besmette personen de ziekte over grote afstanden verspreiden.

Door: NU.nl/Dennis Rijnvis

Tuberculose 1

Figure 1: The genome-based phylogeny of MTBC mirrors that of human mitochondrial genomes. (a) Whole-genome phylogeny of 220 strains of MTBC. Support values for the main branches after inference with neighbor-joining (left) and maximum-likelihood (right) analyses are shown. (b) Principal-component analysis of the 34,167 SNPs. The first three principal-component axes (PC 1–PC 3) are shown; these discriminate between evolutionarily modern (gray circle) and ancient (all other) strains. Individual lineages are shown with the same colors as in a. (c,d) Comparison of the MTBC phylogeny (c) and a phylogeny derived from 4,955 mitochondrial genomes (mtDNA) representative of the main human haplogroups (d). Color coding highlights the similarities in tree topology and geographic distribution between MTBC strains and the main human mitochondrial macrohaplogroups (black, African clades: MTBC lineages 5 and 6, human mitochondrial macrohaplogroups L0–L3; pink, Southeast Asian and Oceanian clades: MTBC lineage 1, human mitochondrial macrohaplogroup M; blue, Eurasian clades: MTBC lineage 2–4, human mitochondrial macrohaplogroup N). MTBC lineage 7 has only been found in Ethiopia, and its correlation with any of the three main human haplogroups remains unclear. Scale bars indicate substitutions per site.

Tuberculose 2 ng.2744-F2

Figure 2: Out-of-Africa and Neolithic expansion of MTBC. (a) Map summarizing the results of the phylogeographic and dating analyses for MTBC. Color coding of lineages is the same as in Figure 1a. Major splits are annotated with the median value (in thousands of years) of the dating of the relevant node. Lineage 7 has so far been isolated exclusively in individuals with known country of origin in the Horn of Africa14. Lineage 7 diverged subsequent to the proposed Out-of-Africa migration of MTBC; it may have arisen among a human population that remained in Africa or a population that returned to Africa. (b) Bayesian skyline plots showing changes in population diversity of MTBC (red) and humans based on mitochondrial DNA (blue) over the last 60,000 years. Dashed lines represent the 95% HPD intervals for the estimated population sizes. Ne, effective population size.

http://www.readcube.com/articles/10.1038/ng.2744?utm_campaign=readcube_access&utm_source=nature.com&utm_medium=purchase_option&utm_content=thumb_version&tab=summary

 

 

 

 

http://www.nature.com/nrmicro/journal/v8/n9/fig_tab/nrmicro2387_ft.html

Figure 1
Overview of the immune response in tuberculosis
Control of Mycobacterium tuberculosis is mainly the result of productive teamwork between T-cell populations and macrophages (Mφ).10 M tuberculosis survives within macrophages and dendritic cells (DCs) inside the phagosomal compartment.11 Gene products of MHC class II are loaded with mycobacterial peptides that are presented to CD4 T cells. CD8 T-cell stimulation requires loading of MHC I molecules by mycobacterial peptides in the cytosol, either by egression of mycobacterial antigens into the cytosol12 or cross-priming, by which macrophages release apoptotic bodies carrying mycobacterial peptides.13 These vesicles are taken up by DCs and peptides presented. The CD4 T-helper (Th) cells polarise into different subsets.14 DCs and macrophages express pattern recognition receptors (PRR),15,16 which sense molecular patterns on pathogens. Th1 cells produce interleukin (IL) 2 for T-cell activation, interferon γ (IFNγ), or tumour necrosis factor (TNF) for macrophage activation. Th17 cells, which activate polymorphonuclear granulocytes (PNGs), contribute to the early formation of protective immunity in the lung after vaccination.10,17,18 Th2 cells and regulatory T cells (Treg) counter-regulate Th1-mediated protection via IL4, transforming growth factor β (TGF), or IL10.19 CD8 T cells produce IFNγ and TNF, which activate macrophages.2,10 They also act as cytolytic T lymphocytes (CTL) by secreting perforin and granulysin, which lyse host cells and directly attack M tuberculosis.20 These effector T cells (Teff) are succeeded by memory T cells (TM).21,22 TM cells produce multiple cytokines, notably IL2, IFNγ, and TNF.22–24 During active containment in solid granuloma, M tuberculosis recesses into a dormant stage and is immune to attack. Exhaustion of T cells is mediated by interactions between T cells and DCs through members of the programmed death 1 system.25 Treg cells secrete IL10 and TGFβ, which suppress Th1.19 This process allows resuscitation of M tuberculosis, which leads to granuloma caseation and active disease. B=B cell.
 
 

TAAL als communicatie netwerk

°

°

Taal  <—-Archief document

 

‘Spraak en vogelgezang aangestuurd door zelfde genen’

Menselijke spraak en het gezang van vogels worden aangestuurd door dezelfde genen, zo blijkt uit nieuw wetenschappelijk onderzoek.

Mensen en vogels beschikken over zeker 55 vergelijkbare genen die betrokken zijn bij spraak of gezang.

De genen komen min of meer op dezelfde manier tot uiting in de hersenen.

Dat melden Amerikaanse onderzoekers in het wetenschappelijk tijdschriftScience.

 

Apen

De onderzoekers kwamen tot hun bevindingen door genen te onderzoeken in de hersenen van verschillende soorten zangvogels en enkele overleden mensen die hun hersenen ter beschikking hadden gesteld aan de wetenschap.

Ter vergelijking werd er ook genetisch onderzoek verricht op het brein van enkele overleden apen, omdat deze dieren geen vermogen tot spraak of zang hebben.

De wetenschappers vonden een overeenkomstig genetisch patroon in de hersenen van zangvogels en mensen dat hun vocale prestaties kan verklaren.

 

Proefdieren

De bevinding sluit aan bij de eerdere ontdekking van het taalgen FOXP2 dat voorkomt bij zowel zangvogels als mensen.

“Maar de overeenkomsten houden niet op bij een handjevol genen”, verklaart hoofdonderzoeker Andreas Pfenning op nieuwssite New Scientist. “Er blijken systematische moleculaire overeenkomsten te bestaan tussen mensen en zangvogels.”

Het is nog onduidelijk hoe groot de rol is van de geïdentificeerde genen bij het leren van spraak of zang.

“Om dat uit te zoeken zouden we de genen van zangvogels moeten manipuleren zodat we vervolgens kunnen kijken hoe hun gedrag wordt beïnvloed.”

, , , , , ,

 

°

FOX P2

Neanderthalers konden praten, net als moderne mensen. In elk geval hadden ze hetzelfde gen voor taal dat mensen vandaag de dag hebben.
Het gen, FoxP2, is tot dusver het enige gen dat we in verband kunnen brengen met taal. Vrijwel alle zoogdieren hebben het, maar mensen hebben, dankzij twee mutaties in de DNA-code van FoxP2, blijkbaar unieke taalvermogens ontwikkeld. Een internationaal onderzoeksteam heeft het DNA van twee circa 40.000 jaar oude neanderthalerbotten bekeken en vond dezelfde ‘taalmutaties’. Homo neanderthalensis kan dus net zo’n complexe taal hebben gehad als homo sapiens.

°

Voor de meesten van ons roept het word ‘Neanderthaler’ het beeld op van primitieve grotbewoners die grommend door het leven gingen. Fout, zo meldt de Sunday Telegraph, de Neanderthalers beschikten over de mogelijkheid om heel behoorlijk te converseren. Die ontdekking werd gedaan door professor Svante Paabo, leider van een Neanderthaler-project aan het Duitse Max Planck-instituut voor Evolutionaire Antropologie.

Genoom-project
Hij stond aan het hoofd van een genoom-project en kon uit Neanderthaler-DNA opmaken dat deze uitgestorven mensensoort wel degelijk beschikte over een ‘taalgen’ zoals dat verder alleen bij de moderne homo sapiens wordt aangetroffen.

Eigen taaltje
Dat betekent dat de Neanderthalers over de capaciteit beschikten om met elkaar te communiceren in hun eigen taal, een aangezien taal een van de elementen is die mens onderscheidt van dier, zou dat ook kunnen betekenen dat de Neanderthalers konden bogen op een eigen cultuur. Wat dan weer ons traditionele, neerbuigende, beeld van de Neanderthaler op losse schroeven zet.

“Neanderthaler compliment”
Of om met professor Paabo te spreken: “het is tot dusver niet bepaald een compliment om ‘Neanderthaler’ te worden genoemd, maar we weten nu dat hun DNA veel meer gelijkenissen vertoont met dat van de hedendaagse mens dan met dat van een chimpansee. Ons onderzoek maakt duidelijk dat er geen reden is waarom de Neanderthalers niet in staat geweest zouden zijn om gesprekken te voeren”.

Deze bevinding sluit aan bij ander recent onderzoek waarbij de keel en het strottenhoofd van Neanderthalers werden ‘gereconstrueerd’. Het op het Max Planck gevonden taalgen, FOXP2 controleert de spieren die nodig zijn om, met behulp van strottenhoofd, lippen en tong woorden te vormen, wat dus aansluit bij die eerdere studies. (belga/vsv)

Hadden de Neanderthalers een eigen taal?

10 juli 2013 13

neanderthaler

Neanderthalers en de moderne mens blijken meer met elkaar gemeen te hebben dan we denken. Neanderthalers hadden mogelijk seks met homo sapiens. Ook leerden zij om gereedschappen en verfijnde lichaamsversieringen te maken door stiekem te kijken hoe de moderne mens dat deed.(1)

Twee onderzoekers uit Nijmegen denken dat Neanderthalers ook een eigen taal hadden. De grote vraag is: wat voor taal?

Onderzoekers Dan Dediu en professor Dr. Stephen C. Levinson van het Max Planck Instituut voor Psycholinguïstiek in Nijmegen beweren in hun paper dat we voor de oorsprong van taal en spraak ongeveer een half miljoen jaar terug in de tijd moeten plaatsen naar de laatste gezamenlijke voorouder die de Neanderthaler en de homo sapiens deelden: de homo heidelbergensis.

 

Dediu en Levinson hebben een uitgebreid literatuuronderzoek gedaan. Op basis hiervan zijn de onderzoekers van mening dat moderne taal en spraak twee oude eigenschappen zijn, die te herleiden zijn naar de meest recente voorouder die we met de Neanderthalers en Denisovans deelden.

De homo heidelbergensis was een  vroegere  stoere  en  ruwere  versie van de homo sapiens. De homo heidelbergensis wandelde ongeveer 500.000 jaar geleden op aarde. Deze laatste  voorouderlijke  verwant van de homo sapiens was  minder intelligent, zwaarder en steviger dan ons. Doordat de homo sapiens langere benen en lichtere botten kreeg, konden de eerste moderne mensen harder rennen en grotere afstanden afleggen. Hierdoor werden de homo heidelbergensis, de Denisovans en de Neanderthaler op veel gebieden afgetroefd.

Genetische mutaties of geleidelijk proces?
Op dit moment denken veel wetenschappers dat taal en spraak plotseling is ontstaan door enkele genetische mutaties. Volgens Dediu en Levinson is er weinig bewijs dat dit is gebeurd, en is de ontwikkeling van taal en spraak veel geleidelijker gegaan door biologische en culture innovaties. Deze andere invalshoek verlegt de oorsprong van de moderne taal met minimaal een factor tien van 50.000 jaar geleden tot – misschien wel – één miljoen jaar geleden.

Beïnvloeding?
De conclusies van Dediu en Levinson komen niet uit de lucht vallen. Tijdens de verspreiding over de aarde kwam de moderne mens regelmatig in aanraking met Neanderthalers en Denisovans. Wellicht dat de talen die we vandaag de dag spreken ooit zijn beïnvloed door Neanderthalers en Denisovans. Maar hoe komen we daar achter? De onderzoekers stellen dat het mogelijk moet zijn om niet-Afrikaanse talen te vergelijken met Afrikaanse talen. De Neanderthaler leefde namelijk niet in Afrika, dus Afrikaanse talen zijn niet beïnvloed door deze neef van de moderne mens. Ook computersimulaties van hoe taal zich verspreidde kunnen helpen om dit mysterie te ontrafelen.

bronnen  :

http://www.frontiersin.org/Language_Sciences/10.3389/fpsyg.2013.00397/abstract

Figure 1. A graphical summary of our proposal. Dates, lineage names, and genealogical relationships between them are tentative. “Tools” lists the main toolkits in use, “Speech” describes the main evidence for advanced vocal capacities and “Communication” describes the inferred communication systems and their properties, as argued in the paper. The arrows represent admixture.

(1) …. Het klinkt wel wat arrogant om te stellen dat de Neanderthaler van de moderne mensen afkeken,…..zij leefden hier al 300.000 jaar lang zonder de bemoeienis van de homo sapiens…toch ?

Neanderthalers en onze voorouders kenden al een soort taal

Door: Marc Seijlhouwer − 10/07/13,
© JOHN GURCHE, TIM EVANSON. Zo zou de Neanderthaler eruit hebben gezien.

De Neanderthaler en zijn voorouders kenden een zekere vorm van taal. Dat is de conclusie van een literatuuronderzoek van twee  taalkundigen van het Max Planck-instituut. Taal ontstond volgens hun studie niet 50.000 jaar geleden, zoals sommige paleontologen denken, maar wel een miljoen jaar terug. Toen waren de gemeenschappelijke voorouders van zowel de Neanderthaler als de moderne mens nog op aarde.

  • © Luna04, Wikimedia Commons.
    De schedel van een Neanderthaler

De studie verschijnt in het blad Frontiers of language science. De twee onderzoekers hebben de ontdekkingen over het taalgebruik van de Neanderthalers op een rijtje gezet en doorgenomen. De laatste jaren zijn er steeds meer aanwijzingen gevonden dat Neanderthalers een zekere vorm van verbale communicatie gebruikten.

Fossielen van schedels en kaken laten dezelfde ontwikkelingen zien als bij mensen. Ook DNA-analyses van Neanderthalers, die pas in de laatste paar jaar mogelijk zijn geworden, laten zien dat de oermensen meer konden dan grommen en brullen.

Wat dat betekende voor de ontwikkeling van communicatie, was tot nu toe niet helemaal duidelijk. Volgens de onderzoekers is nu een aantal conclusies te trekken over het ontstaan van taal. Ten eerste ontstond dit niet pas in de Homo Sapiens, maar bij één van de voorlopers, zoals de Homo heidelbergensis.

Taalgen
Daarmee moet ook de theorie dat het ‘taalgen’ plotseling is ontstaan bij moderne mensen, het raam uit. Deze theorie werd in 2010 nog voorgesteld door de bekende taalkundige Noam Chompsky. Maar, zo zeggen de onderzoekers, het feit dat de Neanderthaler ook taal kende is een bewijs dat taal langzaam is ontwikkeld en niet in één klap.

De Neanderthalers werden in de vorige decennia vaak gezien als onnadenkende grotmensen, die inferieur waren aan de slimmere mensen, waarmee ze in hetzelfde gebied leefden. Steeds meer onderzoek heeft echter laten zien dat de Neanderthalers niet onderdeden voor moderne mensen; ze hadden gereedschap en leefden in stabiele relaties. Waarom de homo sapiens het uiteindelijk won in de overlevingsstrijd, daarover kunnen wetenschappers dan ook nog geen concensus bereiken.

Het zou zelfs kunnen dat onze huidige talen gedeeltelijk ‘Neanderthaals’ zijn. Er zijn namelijk aanwijzingen dat de genen van de mens vroeger met die van de Neanderthaler gemixed zijn. Mogelijk is daardoor een deel van hun taalbesef in ons DNA terechtgekomen, zo speculeren de taalkundigen.

°

23 december 2013

Neanderthalers hadden waarschijnlijk net als moderne mensen het vermogen om te spreken

Foto:  Thinkstock
Reconstructed face of a Neanderthal hominid

Een botje in de hals dat bij moderne mensen de bewegingen van de tong aanstuurt tijdens het praten, werkte bij Neanderthalers op dezelfde manier.

Dat suggereert dat de oermensen het vermogen hadden om klanken te vormen die nodig zijn voor spraak.

Tot die conclusie komen Australische onderzoekers in het wetenschappelijk tijdschrift PLOS One.

Hoefijzer

De wetenschappers bestudeerden het zogenoemde tongbeen,( hyoid bone ) een hoefijzervormig botje in de hals, dat voorkomt bij moderne mensen, maar ook in enkele fossielen van Neanderthalers is aangetroffen.(1)

Neanderthal remains found in the Kebara Cave in Israel

60,000-year-old Neanderthal remains (replica pictured) also included a hyoid bone (not visible)

Kebara 2 skeleton 

Met een computermodel brachten de onderzoekers in kaart hoe het botje uit een specifiek Neanderthalerfossiel ( Kebara 2) bewoog in relatie tot andere botten.

Uit de simulatie zou blijken dat het tongbeen van de oermensen geschikt was voor spraak en taal.(2)

Het tongbeen van Neanderthalers week wel  een beetje   af  van dat van moderne mensen.(1bis)  “Maar het werd wel op dezelfde manier gebruikt”, verklaart hoofdonderzoeker Stephen Wroe op BBC News.

Menselijk

Wroe gelooft dan ook dat Neanderthalers een eigen taal hadden en qua gedrag meer op moderne mensen leken dan tot nu toe wordt aangenomen. (2)

“Veel onderzoekers stellen dat spraak en taal tot de eigenschappen behoren die ons tot mensen maken. Als Neanderthalers ook een eigen taal hadden, kunnen we ze meer beschouwen als echte mensen”, verklaart Wroe op BBC News.

De meeste wetenschappers gaan ervan uit dat gesproken taal ongeveer honderdduizend jaar (3)geleden ontstond, maar alleen bij moderne mensen.

Wroe benadrukt dat zijn onderzoeksresultaten het tegendeel nog niet definitief bewijzen. “Maar ik denk wel dat ons werk veel specialisten zal overtuigen en de heersende mening zal doen kantelen.”

Door: NU.nl/Dennis Rijnvis

An illustration of the neck and location of the hyoid bone in modern human
Kebara HyoidNeanderthaler Hyoid bone.Photo: Photograph by David Brill, Michigan State University, https://www.msu.edu/~heslipst/contents/ANP440/images/Kebara_2_hyoid.jpg
 http://donsmaps.com/neanderthalskeletons.html
neanderthal hyoid bone
The hyoid bone of a Neanderthal - a horseshoe-shaped bone in the neck - looks like a modern human's and now computer modelling shows that it was used in a similar way. A male Homo sapiens and Pan troglodytes hyoid bone used in the study are pictured
The hyoid bone of a Neanderthal – a horseshoe-shaped bone in the neck – looks like a modern human’s and now computer modelling shows that it was used in a similar way.
A male Homo sapiens and Pan troglodytes hyoid bone used in the study are picturedMensaap tongbeen

Read more: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2528311/Did-Neanderthals-speak-like-US-Horseshoe-shed-neck-bone-suggests-ancestors-used-complex-speech.html#ixzz2oTdBuYLH

  1.  Het is kraakbeen, dus wellicht is het niet in alle gevallen mee-gefossiliseerd….                                                                                                  1bis )—> Tongbeen van mens en Neanderthaler anders dan dat van hun voorouders ( H. erectus ? )
    Anatomisch in staat tot praten houdt ook voor Neanderthalers in dat ze bepaalde klanken konden voortbrengen.
    –> Echter om van klanken een taal te maken zijn ook vaardigheden in de hersenen nodig.Overeenkomsten tussen de uiterlijke vorm van het tongbeen van de Neanderthaler en het tongbeen van moderne mensen zorgden ervoor dat sommige onderzoekers vaststelden dat de Neanderthaler aan wie dit botje toebehoorde, kon praten. “Anderen trokken die conclusie in twijfel,” zo schrijven de onderzoekers in hun paper. “En of Neanderthalers konden praten bleef een twistpunt.”Om meer duidelijkheid te scheppen, moesten de onderzoekers dan ook een stapje verder gaan en zich niet alleen richten op het uiterlijk van het botje, maar nagaan waartoe het in staat was. Met behulp van scans en computermodellen achterhaalden de onderzoekers dat. En ze moeten concluderen dat alles erop wijst dat dit botje niet alleen sterk op het tongbeen van moderne mensen lijkt, maar waarschijnlijk ook op dezelfde manier werkte. In andere woorden: het suggereert dat in ieder geval deze Neanderthaler in staat was om te spreken.Hoewel de onderzoekers voorzichtig zijn – het is nog geen bewijs dat Neanderthalers konden praten – wijzen ze alvast wel op een aantal interessante vragen die kunnen opdoemen wanneer blijkt dat Neanderthalers inderdaad konden praten.Zo is het bijvoorbeeld nog de vraag of de Neanderthalers over onder meer het denkvermogen beschikten dat nodig is om een complexe taal te spreken en begrijpen. De onderzoekers benadrukken dat we momenteel nog niet over de gegevens en analytische gereedschappen beschikken om dat vraagstuk op te lossen.Vermenging
    Het grootste deel van de wereldbevolking bezit zo’n 2 procent Neanderthaler DNA ( ook Denisova blijkt nauw verwant aan Heidelbergensis en dus neanderthaler ? )
    –>bij Papoea’s en Australische aborignals zelfs zo’n 6 procent. (Het Denisova aandeel is bij melanesiers expliciet )
    –> Afrikanen beneden de Sahara hebben dan weer GEEN Neanderthaler DNA. Hetgeen erop wijst dat de vermenging van moderne mensen en neanderthalers plaats vond na het vertrek van een gedeelte van de mensheid uit Afrika, waarschijnlijk ergens in het nabije Midden Oosten

    Wanneer deelden Neanderthalers en moderne mensen voor het laatst de lakens?

  2.  -> Informeel was het al langer gedacht dat Neanderthalers wat  konden praten. Ze waren trouwens  onze nauwste verwanten  en mensen (=uit het genus homo ) waar homo sap zelfs  genenmateriaal ( en met anderen )  kon mee  uitwissele–>Nu nog wachten op het moment dat “wetenschappers ” erachter komen dat ook Homo Erectus kon praten.?°Wie heeft er trouwens ooit  definitief  aangetoond dat Neanderthalers( en anderen uit het genus homo ? )geen” spraak” konden bezitten  ?
    1. sabeltand tijgers  konden   niet  grommen he ? en een dino-vogel heeft niemand ooit horen  fluiten  ?……Waarom zou de manier waarop auditief  gecommuniceerd (boodschappen overgebracht ) werd bij primaten  ,  ineens totaal anders zijn( ipv  gewoon verder uitgebreid en “geoptimaliseerd” )  ?
  3.  Hé … welke “wetenschappers” zijn  dat dan wél ? …. In elk geval geen vak-paleoantropologen  ….—>” Gedacht “werd( door journalisten ?  en  vroegere allang gefossilieerde ,  vaklui )  …… dat alleen de “moderne mens” kon praten. Homo sapiens is echter ( volgens de jongste inzichten ) minstens   200.000 (of zelfs nog ouder ?) jaar geleden onstaan ergens in zuidoost afrika : die eerste mensen  spraken toen hoogstwaarschijnlijk ook al  —> Spraak dateerd   ook al  voorafgaand aan Homo Sapiens ? (net zoals rechtopgaande gang ook al bestond voor het verschijnen van het genus homo )

 

“Via taal zijn wij mensen aangesloten op een soort superbrein”

Interview met taalfilosoof Max van Duijn

Mensen kunnen heel ingewikkelde redeneringen maken over wat anderen denken. Zij hebben daarin een enorme voorsprong op andere primaten. Volgens promovendus Max van Duijn komt dat deels doordat ons brein de verhaalstructuur van onze eigen én andermans ervaringen opslaat. Door een enkel woord kan zo’n structuur al geactiveerd worden in ons brein.

Vanduijn

Het promotieonderzoek van Van Duijn is interdisciplinair van aard. Dat heeft ook met zijn achtergrond te maken: behalve taalwetenschap, studeerde hij literatuurwetenschap en filosofie. Nu probeert hij aan de hand van bestaande theorieën in de taalkunde, ook een bijdrage te leveren aan een langslepend debat binnen de psychologie.

Hij verzet zich vooral tegen het ‘geloof’ dat veel psychologen aanhangen dat mensen een niet-talig redeneerorgaan hebben. En dat taal slechts een kwestie is van het labelen van het redeneerproces.

Van Duijn is van mening dat taal veel meer invloed heeft op ons denken. Zijn favoriete metafoor is die van de iPad. “Je zult nooit een app kunnen installeren die ervoor zorgt dat een iPad gaat vliegen. Maar je kunt wel apps installeren binnen de marges van de hardware van dat apparaat. Ik denk dat dat een adequate metafoor is van wat taal kan doen. Taal kan ons denken, gegeven allerlei hardwarebeperkingen zoals ons geheugen, wel efficiënter maken.”

Sociaal brein

Mensen kunnen heel goed andermans gedachten raden. En dat is niet voor niks. Van Duijn legt uit dat ‘gedachtelezen’ van levensbelang is. Niet alleen voor mensen, maar voor alle primaten. Primaten leven namelijk in groepen: ieder individu is deel van een netwerk. Van Duijn: “Die groep is cruciaal voor de overleving van elk individu. Op het moment dat je verstoten wordt, is dat eigenlijk een doodsoordeel. Dus het is heel belangrijk om je sociale relaties op een goeie manier te onderhouden.” Om die relaties te onderhouden, moet je behoorlijk complexe redeneringen kunnen maken, aldus de promovendus.

 

groep chimpansees

Groep chimpansees

 

 

 

 

 

“Ten eerste moet je je af kunnen vragen wat iemand anders denkt. Maar dat is niet genoeg. Je moet je ook kunnen afvragen wat iemand anders denkt dat iemand anders denkt. Dat maakt het cognitief zwaar. De sociaal brein-hypothese zegt dat er een correlatie is tussen groepsgrootte en breingrootte bij primaten. Kapucijnapen leven in relatief kleine groepen en hebben een relatief klein brein. Chimpansees leven in grotere groepen en hebben een groter brein.”

“Als je die lijn doortrekt naar mensen dan leven wij in nog veel grotere groepen en wij hebben ook een nog veel groter brein. De grootte van die groepen in primaten ligt vaak redelijk vast. Bij chimpansees is dat tussen de 40 en 60 individuen in een groep. Mensen hebben ongeveer 150 sociale relaties, afhankelijk van de intensiviteit. Als je een heleboel intensieve relaties hebt, heb je er in totaal minder. Het idee is dat ieder mens er ongeveer evenveel energie in steekt.”

Wildobservaties

Net als mensen kunnen chimpansees redeneringen maken over wat iemand anders denkt. En wat iemand anders denkt dat iemand anders denkt. Maar er zijn meer slimme dieren, weet Van Duijn: “Er zijn ook aanwijzingen dat er vogels zijn die dat kunnen, met name kraaiachtigen, en dolfijnen. Uit onderzoek van Frans de Waal blijkt dat olifanten net zo goed zijn in het uitvoeren van bepaalde testjes als chimpansees.” Maar hoe weten we eigenlijk wat dieren denken? Door te kijken naar hun gedrag, aldus Van Duijn.

“Denk maar aan het gezicht van een vrouw die op een trap een koffer omhoog aan het zeulen is. De ultieme test om te kijken of je de juiste redeneringen hebt gemaakt over wat die vrouw bedoelt te doen, is of je wel of niet te hulp schiet. Bij dieren worden wildobservaties gedaan, waarbij bijvoorbeeld gekeken wordt naar anticipatie tijdens jacht. Daarbij kun je zien of het ene dier begrepen heeft wat het andere dier van plan was.”

Ook bij het onderzoek van Van Duijn kun je spreken van wildobservaties, maar dan van mensen. Die spontane gesprekken zijn te vinden in het Corpus Gesproken Nederlands, een grote dataverzameling met onder andere uitgeschreven conversaties.

Recursiviteit

Uit het gedrag van dieren en mensen kun je redeneringen afleiden. En die kun je weergeven in zinnen van het type ‘X denkt dat Y denkt dat Z.’ Het zijn recursieve zinnen, die je oneindig kunt uitbreiden. Het aantal bijzinnen of inbeddingen in de zin geeft aan hoeveel denkstappen er gemaakt zijn. De onderzoeker spreekt liever over ordes binnen een structuur. “Chimpansees kunnen redeneringen uitvoeren over twee ordes. Maar mensen kunnen wel iets van vijf ordes aan.”

Othello

Als voorbeeld noemt Van Duijn het toneelstuk Othello. “Daarin heb je na een half uur ongeveer de situatie dat het publiek begrijpt dat Jago de bedoeling heeft Cassio te laten denken dat Desdemona van plan is Othello ervan te overtuigen dat Cassio het juiste deed op het moment dat (…). Dat is wat er na een half uur met Othello aan de hand is. Als je het toneelstuk ziet is het geen enkel probleem om dat te begrijpen, hoewel de zin tamelijk ingewikkeld is.”

In gesproken taal komen zulke zinnen niet voor, benadrukt de promovendus. “Een belangrijke vraag in mijn onderzoek is waarom je wel het narratief begrijpt, maar niet de zin. Wat doet het verhaal om ons te helpen die ingewikkelde redeneertaak uit te voeren? Dat het procedé recursief is, betekent niet dat we het eindeloos kunnen begrijpen. Na drie inbeddingen wordt het tamelijk ondoorzichtig; in het wild kom je zulke zinnen ook niet tegen.”

Schaakcomputer

“De puzzel die er ligt is dus dat onze naaste verwanten in de natuur twee ordes aankunnen, terwijl wij er vijf of zes aankunnen. En dat terwijl er evolutionair maar heel weinig tijd tussen zit. Een oplossing die vaak geopperd is, is dat ons brein veel groter is en daardoor veel beter kan rekenen. Daardoor kunnen wij die vijf orde redeneringen uitrekenen. Maar ik denk dat we ze helemaal niet uitrekenen, want wij zijn helemaal niet zo goed in uitrekenen. In plaats daarvan passen we allerlei slimme trucs toe, net als een goeie schaker.”

 

Brein

“Wat een schaakcomputer doet op het moment dat hij een zet doet, is alle mogelijke volgende zetten doorrekenen. Een goeie schaker heeft scenario’s in zijn hoofd. Die scenario’s construeren toekomstige mogelijkheden. Ik denk dat wij een hoeveelheid scenario’s aangeleerd krijgen, die we in dit soort situaties kunnen toepassen.
Die scenario’s zijn een beetje dwingend, maar tegelijkertijd kun je met losse delen aan de slag. Als je nu kijkt naar taalgebruik in corpora, is de indruk die je krijgt, dat het los construeren van wie wat denkt in bepaalde situaties, niet de gebruikelijke is, maar een herstelstrategie op het moment dat het misgaat.”

Kant-en-klare pakketjes

Volgens Van Duijn maken we doorgaans gebruik van vaste bundeltjes informatie, die hij viewpoint packages noemt. Deze worden geactiveerd door een enkel woord, of een zin. “Bijvoorbeeld het woord moord heeft de onderliggende structuur dat er een partij is die iets veroorzaakt heeft. Dus op het moment dat we ermee geconfronteerd worden gaan we niet denken: hij dacht dat X dacht dat Y dacht, enzovoorts. De structuur hebben we al kant-en-klaar in ons hoofd als ‘pakketje’, terwijl de delen toch toegankelijk blijven.”

“Mijn idee is dat je tijdens het leren van taal ook die kant-en-klare structuren verwerft. Zo kun je bij iedere nieuwe situatie niet alleen gebruik maken van je eigen ervaring, maar vooral ook van die van anderen. Eigenlijk zijn we via taal aangesloten op een soort superbrein. Daarmee leren we van de ervaring van mensen die generaties terug geleefd hebben, en van tijdgenoten en van verzonnen personages. Daarom zijn wij veel beter in gedachtelezen dan onze naaste verwanten in de natuur. Door al die pakketjes die in omloop zijn.”

Lees ook:

Trilobieten ; Marella en co

 
MARELLA
 
Ink wash illustration of Marella 
 
This

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

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

 
 
 
 
 
 

Olenellus specimen

 
Peabody Museum
 
 
Trilobite philonyx
Royal Tyrrell Museum
 
philonyx

philonyx