Computer simulaties en computer- aided modeleren

°

  FYSICA /Toegepaste wiskunde en informatica 

°

°

Overal in natuurwetenschap en techniek worden modellen gebruikt om de werkelijkheid te begrijpen en te voorspellen. Computermodellen gebruik je om berekeningen uit te voeren waar je met de hand niet uit zou komen. Het behoort ook  in toenemende mate   tot  de wetenschappelijke standaard  praktijk ( en operationeel instrumentarium )  … Moest het niet zo zijn dat er slechts een relevant gedeelte  wordt gebruikt ( of bij het modelleren alles  voor de invoer zorgt )… dat zou het modeleren  ineenzakken onder de  oneindige  toevoer  van een  massa’s  aan alle nieuwe  gegevens  (relevante en niet relevante samen )  …. M.a.w. het  modelering systeem “crasht ” 

 

°

Alle modellen zijn dus ( uit noodzaak)  altijd vereenvoudigingen  van een  uitgekozen (= de relevante ) werkelijkheid  en de daar in optredende (uitrekenbare ) fenomenen …. Uiteraard zullen  computer aided modellen  (afhankelijk van hun rekenkracht ) veel uitgebreider  complexere modellen  vlugger(kunnen )berekenen (simulaties ) dan de klassieke “handmatige ” modellen (bijvoorbeeld  ; grafische  organigrammen ) …. Maar ook deze  computermodellen  blijven allemaal  slechts  benaderingen ( misschien wel de beste die we  routinematig  en erg snel  kunnen  (laten) construeren wat  zonder die computers te traag zou verlopen ) van een gedeelte van een  (verondersteld ) grotere  “totale “werkelijkheid   …. 

°

Maar je hoeft ook niet de (echte en veronderstelde ) “totale werkelijkheid “van (bijvoorbeeld) een appel te vatten  om die appel  te herkennen , te bemachtigen en hem in zijn ” totaliteit  ” op te kunnen eten  …. Dat is een  filosofisch leithmotiv (dat   o.a.  Immanuel Kant al heeft  ontwikkeld –> in het  “Ding an Sich ” verhaal )

°

LINKS

°

http://bw.newton-online.nl/newton3/pagina.asp?pagkey=58866 http://home.kpn.nl/h.bruning/dict-enz/dict/modelleren.pdf

°

 

Labyrint: computermodellen

//

Voor de makers van animatiefilms was het lange tijd het meest frustrerende onderdeel : het animeren van haar. Hoe kan een computer deze complexe natuurkundige materie nabootsen zonder maanden van rekenen? En wat voor wiskundige modellen zijn er nog meer mogelijk dankzij computers? 

door

Labyrint: de kapper van Disney

Bekende studio’s als Pixar en Disney zoeken hulp bij wetenschapper Eitan Grinspun. Grinspun weet als een van de weinigen met welke wetten hij een bierbuik kan laten bewegen of een bos krullen kan laten dansen. Inmiddels heeft hij aan films als Avatar, Hobbit en Brave meegewerkt en leidt hij aan Columbia University op speelse wijze zijn eigen onderzoeksgroep. Labyrint, het wetenschapsprogramma van NTR en VPRO Dit dossier is gemaakt in samenwerking met partnerwebsite Wetenschap24.   °

Computer imiteert de werkelijkheid

Computers zijn tegenwoordig razendsnel – snel genoeg om de natuurkunde van dansend haar na te bootsen, maar ook om de werking van criminele netwerken te imiteren. Ze kunnen zelfs uitrekenen hoe sociale netwerken van drugsverslaafden lopen. Handig om hulpverleners bij te staan in het behandelen van verslaving. Geen systeem is gek genoeg, of het kan wel door een computer worden nagebootst, zo lijkt… Mits die computer ‘slim’ genoeg is.


2165411154_5062562365_o

Wiskunde vindt prins op witte paard

Veel datingsites maken gebruik van wiskundige modellen om mensen met elkaar te matchen. Om jouw prins op het witte paard te vinden moeten die modellen veel informatie kunnen verwerken.

Voedselpiramide

Model voorspelt stabiliteit ecosysteem

Met een nieuw wiskundig model kunnen Nederlandse biologen veranderingen in ecosystemen beter voorspellen dan voorheen werd gedacht. Dat doen ze door te berekenen hoe sterk de relaties zijn tussen roofdieren en hun prooien. Ook het bepalen van de invloed van klimaatverandering komt een stukje dichterbij. In theorie, in elk geval.

Autos-file_20178772

Eenvoudig model voor files

Cellulaire automaten klinken misschien als iets heel ingewikkelds. Maar ze geven juist een verbluffend makkelijk te begrijpen wiskundig model voor filevorming.

Dokters_mondkapje

Ziekteverspreiding voorkomen met hulp van wiskunde

Vogelgriep en de gewone griep zijn heel besmettelijke ziektes. Ze worden snel overgedragen van mens op mens. Maar ook de besmettelijke ziekenhuisbacterie MRSA kan heel gevaarlijk zijn. Hoe verspreiden zulke ziekte zich precies? Dat kun je zichtbaar maken met wiskundige modellen.

Go

Go computer!

Sinds de computer Deep Blue schaakgrootmeester Kasparov versloeg, verlegden computerprogrammeurs hun blik naar het Aziatische bordspel Go. Tot op de dag van vandaag is het nog geen computer gelukt een Go-prof te overmeesteren. Terwijl de spelregels eenvoudiger zijn dan van schaken. Ook wetenschappelijk onderzoekers doen mee aan de internationale strijd om deze uitdaging als eerste te volbrengen, waaronder Guillaume Chaslot van de Universiteit Maastricht.

De kracht van supercomputers

Wanneer is een computer ‘slim’ genoeg om een ingewikkeld model te berekenen? Veel modellen zijn nog wel met (een cluster van) desktopcomputers uit te vogelen. Maar wanneer het gaat om zwarte gaten, het meedoen aan een televisiequiz, of het voorspellen van het weer, dan moet er echt wel een tandje bijgezet worden. En dan komen de supercomputers in actie: immense rekenmachines die bijna elk probleem met brute rekenkracht te lijf gaan.


Botsende_zwarte_gaten

Supercomputer simuleert botsing van drie zwarte gaten

Onderzoekers van het Rochester Institute of Technology in de Verenigde Staten zijn erin geslaagd om de botsing en versmelting van drie zwarte gaten te simuleren met behulp van een krachtige supercomputer.

Spspimg2007

Supercomputers rekenen aan donkere materie

Voor het eerst is het wetenschappers gelukt om twee geavanceerde supercomputers samen aan hetzelfde probleem te laten rekenen – aan verschillende kanten van de wereld, wel te verstaan. De Nederlandse supercomputer Huygens simuleert samen met de Japanse Cray XT4 een deel van het heelal: op zoek naar informatie over donkere materie.

Watson

Watson weet het beter

Watson, de supercomputer van IBM, heeft het geflikt: na drie avonden in het Amerikaanse programma Jeopardy! heeft hij de twee beste menselijke spelers ooit verslagen. Een hele prestatie, want het spel draait om taal, en Watson kan eigenlijk alleen rekenen. Hoe deed hij dat? En hoe lang gaat het duren voordat iedereen een Watson in huis heeft?

Supercomputer_knmi

Supercomputer bij het KNMI

Bij het doen van een verantwoorde weersverwachting komt heel wat zware wiskunde kijken. Voor het rekenwerk dat met de voorspelling gemoeid gaat, is dan ook een zeer krachtige computer nodig, een zogenaamde supercomputer. Hoe dat alles precies in zijn werk gaat, kun je in dit artikel lezen.

Above and beyond met quantumcomputers

Maar sommige problemen zijn zelfs te moeilijk voor de allersnelste supercomputers. Wiskundigen zitten echter niet bij de pakken neer. Ze weten namelijk dat er een revolutie op komst is in computerland, in de vorm van de quantumcomputer. Deze computer rekent niet alleen met enen en nullen, maar ook met alles daar tussen in. Zo kan een piepkleine quantumcomputer meer berekeningen uitvoeren als een kelder vol gewone computers. De exotische wereld van de quantummechanica maakt dit allemaal mogelijk.


Fotonengun

Kwantumcomputers

Computers zijn tegenwoordig niet meer weg te denken. Supercomputers verwerken miljoenen zoekresultaten of berekenen wat het weer over een paar dagen zal zijn. Naast sneller zijn computers tegenwoordig ook kleiner dan ooit. Zo bestond één van de eerste computers uit ongeveer 18000 vacuümbuizen, 800 kilometer draad en woog zo’n 30 ton! Daarom verbaast het wellicht dat de computers van vandaag in principe niet wezenlijk verschillen van de allereerste modellen. Net als zijn voorouders manipuleert de pc ‘nulletjes en eentjes’ tot het gewenste resultaat. Maar daar komt misschien verandering in met de kwantumcomputer.

Afbeelding_1

Rekenen aan de gedroomde kwantumcomputer

Fundamenteel onderzoek naar de grondslagen van de kwantummechanica levert onverwacht praktisch inzicht in de bouweisen van een toekomstige kwantumcomputer.

Pw_rydbergjun

Quantumcomputer van silicium?

Een bekend theoretisch quantumtrucje is dat een deeltje zich op twee plaatsen tegelijkertijd kan bevinden. Nederlandse en Engelse wetenschappers hebben nu laten zien dat ze deze truc in de praktijk uit kunnen halen met een elektron in silicium. Een belangrijke stap naar een werkende quantumcomputer van silicium.

Majorana-graphic-2

Exotisch Majorana-deeltje duikt op in Delft

Al sinds 1937 is men er naar op zoek, maar nu denken Delftse natuurkundigen hem voor het eerst te hebben gezien: het Majorana-fermion. Als de resultaten kloppen is het een spectaculaire vondst. De mysterieuze deeltjes kunnen van groot belang zijn voor zeer krachtige quantumcomputers. Deze week publiceren de wetenschappers hun onderzoek in Science.

Beveiligen met quantumtechnologie

De komst van de quantumcomputer wordt ook gevreesd, met name door bankiers en beveiligingsexperts. Digitale beveiliging werkt nu met een vergrendeling die zó ingewikkeld is, dat zelfs de snelste supercomputer er jaren over zou doen om die te kraken. Maar voor een quantumcomputer zou dit een peulenschil zijn. Daarom moet er een nieuwe verdediging komen: quantumcryptografie.


20521666415032888949ab7

Doorbraak in quantumcryptografie

Door de komst van quantumcomputers loopt de houdbaarheid van de traditionele cryptografie af. Want het is niet ondenkbaar dat quantumcomputers binnen afzienbare tijd grote getallen kunnen ontbinden in priemfactoren. Het feit dat zoiets tot nog toe níét kan, is juist de kracht van veelgebruikte methoden die nu in de cryptografie worden gebruikt.

____________________________________________________________________

Relevante DISCUSSIES  geplukt van Scientias nl 

°  1.- Waarom zouden computer modellen niet waarheidsgetrouw kunnen zijn?

  • ”    Wat je erin stopt komt  er ook   weer  uit. “

 

  • Dus als je de wetten van de natuur ( en de parameters ) erin stopt, komt wat er gebeurd volgens die wetten (die we voor het dagelijks leven hier op aarde helemaal kennen) uit. Lijkt mij behoorlijk waarheidsgetrouw.

 

  • Wetten die we helemaal kennen, “nu ben je wel echt grappig aan het doen:

    Computer simulaties zijn geen feiten..geen discussie daarover, anders gaan we andere computer simulaties er ook eens bij gaan halen, die keer op keer de mist in gaan.

    – Als wetenschap tegenwoordig alleen maar wiskundige formules en wiskundige computer simulaties zouden  zijn, dan zou het wel heel erg gesteld  zijn met die wetenschap.

    °

(Tsjok )

oftewel =  “Wetenschap die alleen maar bestaat uit wiskundige formules is geen wetenschap  ..”… Omdat “wetenschap” zowel theoretisch als  empirisch is … het is een   en dezelfde medaille met  met twee  complementaire kanten  

Theoretische  wetenschap is trouwens niet alleen meer   de klassieke “formules ” 

Lees bijvoorbeeld eens  Stephan  wolfram  en je krijgt wel een ander  idee van wat de  nieuwe ( nieuw in 2002 )huidige wetenschappelijke  toepassingen van de wiskundige en toegepast wiskundige wetenschap   eigenlijk  (tegenwoordig ) vermag

Bovendien – NATUUR SLUIT helemaal geen   kennisvergaring  dmv  emperische  wetenschap uit  …  (dus   complementair aan theoretische wetenschap )   die is gebaseerd op een  accumulatie van  kontroleerbare provisionele , fractaire en  e  (in)directe waarnemingen     binnen het menselijke    tijdsbesef  ( waarnemingen  in “uitgesteld relais “dus ) en wat de wetenschap dus nog altijd  blijft doen  ter verdere uitbouw van haar  paraat kenniscorpus  …. ° Wetenschap ( en  wiskunde )  die alleen maar bestaan uit wiskundige formules ” is  geen  komplete wetenschap   maar  eerder  een oefening in creatief denken  en de “wiskunde” verdere  verwerking ervan  dan niet meer dan een  cirkelredenering in het groot (die weliswaar esthetisch veel voldoening kan schenken  omdat het allemaal  zo mooi “klopt” )  ….. ° Onze waarnemingen zijn nooit  waarheden … je moet ze kunnen inpassen in modellen die steunen op  ( de momenteel )bereikte  modellen die onderling consistent moeten zijn … en daar speelt wiskunde en toegepaste wiskunde (waaronder “computer  aided modelering “de volgende stap is  geworden bij het ontwerpen van complexere modellen ) een hoofrol bij het voorspellen van  de uitdraaien  wanneer men die  modellen  laat draaien  ( die eveneens zullen kunnen nagechecks worden door doenbare metingen  en onder varierende parameter ….oftewel  controleerbaar falsifieerbaar  blijken   van buiten  het  gebruikte programma /systeem )  ° Zie daarover ook  Gödell en zijn stelling dat de werkelijkheid van  een  axioma ( = niet gelijk  zijn plausibiliteit ) slecht te bewijzen valt door  een  geeven uit een metasysteem ( dt ook klan zijn gebaseerd op een  metasaxioma … enzoverder”  ad infinitum ” ) Daarom is  wetenschap die alleen theorie is  , ( of alleen empirie )  een   stroman-constructie  :en dat is ook al een (ongewilde  ? ) drogredenering …..   Tenslotte is  spreken over wetenschap niet hetzelfde dan aan wetenschap doen . Over wetenschap “ is  nml   wetenschapsfilosofie   ( een onderdeel van het filosofische  hoofdvak  de epistemologie  of kennisleer )  ….     –

*

 “kwantum mechanica, is puur wiskundige en hypothetisch en geen feit.” Ruimte-tijd, is puur wiskundig en hypothetisch en geen feit. Je weet niet waaruit die ruimte bestaat en zo dus kun je ook niet weten of tijd echt wel bestaat, dat is relatief. Tijd is een meeteenheid in het leven geroepen door een mensenvolk, die op universele schaal nog rondlopen met pampers aan. ° Zwaartekracht theorieën, want men gebruikt verschillende theorieën, los en of samen met elkaar, hangt er van af hoe het de ene of de andere uitkomt, eens we buiten ons planetenstelsel komen, laten elk’s van deze theorieën het radicaal afweten. ° Materie, we kennen maar x% van alle bestaande elementen, want om de haverklap komen we nieuwe elementen tegen, waarvan we dachten (alles weten) dat deze niet konden of zouden bestaan. ° Higs, nog steeds niet overtuigd, ieder deeltje materie is niet het zelfde, dus of te wel is er geen higs of te wel is er meer dan 1 type higs. We hebben het ook niet rechtstreeks waargenomen, er is niets tastbaars. ° Andere krachten, ° we kennen maar X % van de bestaande elementen en de invloeden wat deze elementen zouden kunnen hebben. Als je zegt we weten alles, dan ben je arrogant en heb je tunnelvisie, als je zou zeggen we weten niet alles maar wel veel, dan ben je bescheiden en open minded en vooral menselijk. °

-Wiskundige formules, statistieken (gemiddelde waardes) computer simulaties (wiskundige algoritmes) zijn geen feiten, gezien men altijd zit opgescheept met het onzekerheid principe. Wiskunde formules etc.. kan ons alleen maar een beeld geven hoe het kan zijn, maar geeft ons geen beeld hoe het echt-feitelijk is.

°

–> Het standaard model beschrijft en voorspeld dingen met onvoorstelbare precisie. Het is gewoon hoe de natuur zich gedraagt. Algemene relativiteit doet dat met dezelfde onvoorstelbare precisie. Het is gewoon hoe de natuur zich gedraagt. – Beide zullen in de toekomst uitgebreid worden, maar die uitbreidingen hebben geen invloed op hoe onze dagelijkse wereld in elkaar steekt. Er zijn nu 118 elementen bekend. Er zullen nog meer elementen gemaakt worden, maar dit zal geen invloed hebben op ons dagelijks bestaan. En omdat ik denk dat je je in de terminologie vergist heb: De donkere energie en massa, waarvan we nog niet weten wat het is, hebben geen invloed op ons dagelijks bestaan. Of je het nu wilt of niet, deze wiskundige modellen beschrijven de dagelijkse natuur zeer nauwkeurig. En kunnen dus prima gebruikt worden in computer modellen om dingen te voorspellen.. Als dat niet kon, zouden we nu niet op deze manier kunnen discussiëren. Kijk maar eens goed om je heen. Vrijwel alles wat je ziet is het resultaat van computer modellen. –

 

°

—> Er wordt nooit iets direct waargenomen  … Ook niet  als je er met je neus opzit —>

 

°

Elke  “waarneming” is indirect en is slechts datgene  wat door het object is uitgezonden (uitgestraald  , gereflecteerd , als scheikundig aroma uitgescheiden , een drukgolf veroorzakend  die ons bereikt en die we  “gewaar “worden  ) en na een tijdje onze zintuigen bereikt  ….

 

°

Het zijn ons zenuwstelsel   onze hersenen  die het vervolgens in een vorm gieten (die evengoed illusoir kan zijn )en altijd partieel en provisioneel  …..

°

en dat is genoeg om een redelijke kans van overleven  in dit ondermaanse te waarborgen  (want onze hersenen zijn een navigatiesysteem en een  overlevingsinrichting )

° .

..Simpel : indien het  model van de dagdagelijkse  werkelijkheid  té illusoir is  kan het een vervroegde  dood betekenen  ..

 

°

Echter  het  is de taal van wiskunde die deze waarnemingen ordent , selekteer( m.a.w.interpreteerd en bijstuurt en filtert )  en een aanneembaar  en  vervolgens een  innerlijk  consistent  theoretisch model  van de werkelijkheid kan  construeren  …. Dat in het “geheugen”  opgeslagen “kenniscorpus ”  kan evenwel worden omvergehaald door de volgende waarnemingen en modelleringen ( bijvoorbeeld ook door de inspanningen van anderen    die aan een  groot  verzameld “wetenschappelijk kenniscorpus ” meewerken .).

°

Het zijn dus een  verzameling “denk-oefeningen  “die vooraf  aftasten welke  beelden van de werkelijheid  illusoir zijn (en de  voorstelbare vervroegde dood zouden kunnen betekenen …..)

°

Deze  gedachten-modellen en hun (bij)sturingen   anticiperen en voorspellen en kijken dan of die voorspellingen kloppen( en in samenwerking met het nog aanwezige geheugen  uiteraard /: en het eventueel aanwezige publieke geheugen )als een achteraf  en  vervolgens(idealiter )  bijgestuurd  door vele  nieuw te ontdekken  data en andere  feedback  en  inputs (idealiter ) toe te passen  , zodat het corpus aan parate kennis kan groeien en/of gecorrigeerd of  “aangepast  ”  ….. 

°

Wiskunde is de taal  (en  toepasbaar operationeel instrument ) van de wetenschap en wordt  als een belangrijk onderdeel van de wetenschappelijke methode  gebruikt om de werkelijkheid (steeds  verfijnder en preciezer  )te beschrijven ( en te ontrafelen ) en om bovenbeschreven methode beter toepasbaar  te maken    .

 

°

Voorspellingen zijn geen feiten, voorspellingen doen kan iedereen en is geen exacte wetenschap, het is berekend gokken. Daarom, vind je zelden tot nooit twee exacte computer modellen van het ene of het andere, wat je er in stopt komt ook weer der uit, willen of niet. Wiskundige mensen zien overal wiskunde om zich heen, mensen met een rijke fantasie zien overal gezichten (zie artikel gezicht op komeet) De natuur doet wat het doet, met of zonder daar wiskunde op los te laten, de natuur gebruikt geen wiskunde, het zijn de mensen die wiskunde gebruiken op die natuur. En begrijp me niet verkeerd, wiskunde is zeker nuttig, ik ben niet naïef, maar er zijn wel grenzen…..Het leven is veel meer dan nullen en enen (0-1 computer taal)

°

 

  • Een van de belangrijkste taken van de wetenschap is het doen van gedetailleerde voorspellingen. Ik denk hierbij aan de voorspelling van Pauli over het neutrino, of het Higgs boson, of het weer. Komt de voorspelling uit, dan komt de wiskunde overeen met de natuur.Het verschil tussen een wetenschapper en een “Nostradamus” is de gedetailleerdheid van de voorspelling. Iedereen kan “voorspellen” dat het gaat regenen. Het word natuurlijk pas interessant als je kan voorspellen hoeveel regen er gaat vallen en exact waar. En alweer ; wetenschappers kunnen dat behoorlijk nauwkeurig.
  • Zelfs mieren gebruiken wiskunde om hun eten te vinden en om weer terug te komen. Het pedometer effect: http://www.npr.org/blogs/krulw…

 

  • Ik kan me voorstellen dat het frustrerend is voor mensen die zelfs geen beetje wiskunde vaardig zijn en dat ze zouden willen dat het anders was.

Dat is jammer voor die mensen en voor sommigen die om de een of andere reden niet in staat zijn wiskundige vaardigheden te ontwikkelen misschien ook een groot probleem, maar niets aan te doen. Wiskunde is de taal van de wetenschap  en als je het niet spreekt dan kennelijk ga je vanzelf wartaal uitslaan.

  • En we  weten exact wat de natuur  van  onze wiskundige  beschrijvingen van de werkelijkheid vind.

We kunnen namelijk de wiskundige modellen vergelijken met de realiteit. 

  • Het feit dat je huis overeind blijft staan en je gps goed werkt en dat we een machine in omloop van een komeet kunnen plaatsen enzovoort, bewijzen dat de wiskundige modellen de natuur erg goed beschrijven.

°

Huizen vallen in elkaar, gps stuurt je de verkeerde kant uit, een machine rond een komeet plaatsen, daar zijn we meermaals in geslaagd, eens te meer hebben we daar in gefaald:P Ondertussen zitten we opgescheept met atoombommen, kerncentrales, kijk maar naar chernobyl, of Japan, zitten we opgescheept met die ruimtevervuiling, waar als het zo doorgaat geen gaatje meer is om iets anders te lanceren…..jaja, de mens is echt goed bezig, ze kennen alles, van arrogantie gesproken.

(Gailgrathor )

“Huizen vallen in elkaar, gps stuurt je de verkeerde kant uit, een machine rond een komeet plaatsen”

  • Dat is allemaal werktuigbouwkunde, engineering.
  • Weten hoe de natuur zich gedraagt en apparatuur volgens exacte specificaties bouwen en bedienen zijn twee verschillende dingen

.

wiskundige vormen in de natuur 

Wiskunde in de natuur: http://4.bp.blogspot.com/-6Ur5… http://www.onlineinvestingai.c… http://84d1f3.medialib.glogste… Zonnebloemmotief (zie reacties onderaan  ) 

http://4.bp.blogspot.com/-6Ur5… http://www.onlineinvestingai.c… http://84d1f3.medialib.glogste…     http://thereisnocavalry.files…. http://thereisnocavalry.files…. http://2.bp.blogspot.com/-BtRb… http://4.bp.blogspot.com/-QCdm… http://1.bp.blogspot.com/–h0T… http://1.bp.blogspot.com/-4vgm…

En dan hebben we nog de banen van de planeten die zich perfect gedragen volgens eenvoudige wiskundige modellen.
°
Hoe elektriciteit zich gedraagt in mijn luidsprekers om Dave Brubeck te laten klinken. Ik kan mijn hele leven wel doorgaan……
°
LINKS 
(zie ook reacties onderaan )

Cellulaire automaat  <—Wikipedia 

Cell Morphs      Natural shells (top) and  simulated ones (bottom ) . Meinhardt, H. (1995). The Algorithmic Beauty of Sea Shells. Springer Verlag. (p. 179, 180)

Advertenties

VERKLARENDE WOORDENLIJST PALEONTOLOGIE C

  / PALEONTOLOGIE

EXTERNE  LINKS  & bronnen  

–> Nederlands WOORDENLIJST 

http://www.fossiel.net/information/article.php

–> English 

http://palaeos.com/paleontology/glossary.html

A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z

Paleontological glossary Choose the first letter of the the term you’re interested in: A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z |

_________________________________________________________________________________________________

Verklarende woordenlijst Paleontologie


 

°

Caddis- flies –> TRICHOPTERA –> http://en.wikipedia.org/wiki/Caddisfly   —> Schietmotten  

http://www.fossilmuseum.net/Fossil_Galleries/Insect_Galleries_by_Order/Trichoptera/Trichoptera_fossil_gallery.htm

________________________________________________________________________________________

°

Cadomella  —> Brachiopoden  uit de jura  

http://www.palass-pubs.org/palaeontology/pdf/Vol15/Pages%20405-411.pdf    (1971)

Umbonal regions of spiriferida

_______________________________________________________________________________________

° CALAMARY(Loligo) //–> Mollusca   (orde)  Dibranchia  –>teuthoidea  //(fr)calmars ou teuthides (Teuthida

  • pijlinktvissen     

    • Loligo is een geslacht van pijlinktvissen uit de familie van Loliginidae. Het geslacht is onderverdeeld in 2 subgroepen, die elk weer nader gespecificeerd kunnen worden: Subgeslacht Loligo Wülker, 1920: Afrikaanse inktvis, Loligo africana Wikipedia

—>  De familie lolligo is  fossiel aanwezig  sinds het  Lias 

Fossil Pens and Ink Bags of Loligo, from the Lias.

Large fossil Pen(gladius) of’ Loligo, from the Lias.

Pens and Ink Bag of recent and fossil Loligo.

http://www.geology.19thcenturyscience.org/books/Bridgewater-Treatises/06-1837-BW-Buckland/plates.htm

Belemnoteuthis antiquus

_________________________________________________________________________________________

°

Calamites 2    Paardestaartachtigen  —> CALAMITES  zijn een geslacht van uitgestorven planten, bekend uit het Carboon. Fossielen van Calamites zijn gevonden in Noord-Amerika, Europa, Siberië en Oost-Azië. Wikipedia

Meer afbeeldingen

http://www.plantsystematics.org/imgs/robbin/r/F_Calamites_sp_14727.html

Paleozoic Earth - Calamites & Drepanophycus against a clear sky & waxing gibbous moon (Horsetail, Equisetum) - Natural History Illustration

Arborescent (tree-like) horsetails of the genus Calamites of varying size (10 to 50 feet tall) populate lowlands near the brackish waters of an inland sea 390 million years ago. Closer to the ground at about 6 feet tall is a variety of Drepanophycus, a genus of the division Lycopodiophyta, ancient plants that preceded the Calamites by about 20 million years and coexisted with them for 35 million years.

Fossil of Calamites-species, Carboniferous. Villers-Saint-Ghislain, Mons region, Belgium

°Fossil of Calamites-species, Carboniferous. Villers-Saint-Ghislain, Mons region, Belgium. Found by Tim Verfaillie on November 11, 2005.

°

paardestaartachtigen Calamites

_________________________________________________________________________________________

Calantica   : cirripedes   uit het krijt   —>Crustacee –> Barnacle ( zeepok )

http://en.wikipedia.org/wiki/Calantica                                                                                                     http://en.wikipedia.org/wiki/Calantica_darwini                                                                                                                                             http://darwin-online.org.uk/content/frameset?viewtype=text&itemID=F342.1&pageseq=1

_________________________________________________________________________________________

°

Calcarea

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

File:Haeckel Calcispongiae.jpg

“Calcispongiae” van Ernst Haeckels
Kunstformen der Natur (1904)

Class Calcarea

________________________________________________________________________________________

Calcareous nanofossils: Fossil remains of calcareous nanoplankton. Calcareous Nanoplankton are protists that normally produce coccoliths during some phase in their life cycle. (USGS Paleontology glossary)

°

Calcified demosponge: Demosponges are sponges (Phylum Porifera) that have skeletons composed of spongin, or a mixture of spongin and siliceous spicules.  Calcified demosponges (also called sclerosponges, contain a massive basal layer of aragonite or calcite below the spongin layer. This basal layer enables fossilization to occur even though the spongin layer quickly disintegrates into spicular remnants upon death.

351 toc

A new plate-like hypercalcified chaetetid demosponge (Loiscupula bachendensi gen. nov. sp. nov) from the Cantabrian Zone (Moscovian, Pennsylvanian, NW Spain)
Diego Corrochano and Ronald R. West

http://palaeo-electronica.org/content/2013/493-demosponge-from-spa

_____________________________________________________________________________________

CALCARINA   foraminiferen ;

Test lenticular , spiral , with only the last whorl visible on the base  . Supplementat skeleton gretly developed , traversed by numerous canals , and projecting as   long spines  from the margin . Krijt – heden : Ex     C. calcitrapoides .. Limestone

Afbeeldingen van calcarina

http://www.foraminifera.eu/calcarina.html

Calcarina sp.

(click)

Benthic foraminifera Calcarina Benthic foraminifera Calcarina Benthic foraminifera Calcarina Benthic foraminifera Calcarina

_______________________________________________________________________________________

Calcification in sponges —>Endosymbiontic Calcifying bacteria ?

calcifying bacteria

TEM micrographs. (A) Early calcibacteria (arrows) within calcibacteriocyte vacuoles; scale bar 1μm. (B) Calcibacteria (cb) starting biocalcification (arrow points to calcification vesicles); scale bar 0.2 μm. (C) Calcibacteria division within a vacuole (arrows); scale bar 1 μm. (D) Calcibacteriocyte (cbc) with dividing calcified bacteria; scale bar 1 μm. The bacteria calcareous coat is not stained by the osmium tetroxide. (E) Calcified calcibacteriocytes, released to the sponge mesohyle; scale bar 1 μm. (F) Sponge larva with dividing calcibacteria, transmitted from a maternal calcibacteriocyte (cbc): larval cilia (c and arrows); larval pseudoepithelial cell; (e) scale bar 2 μm.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23025593

__________________________________________________________________________________

CALLAVIA (genus )/

  • (=Cephalacanthus; =Callavalonia; =Cobboldus)

—> TRILOBIET    

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

Callavia is een uitgestorven monotypisch geslacht van trilobieten, dat leefde in het Vroeg-Cambrium.  ….Deze 15 cm lange trilobiet kenmerkt zich door de ovale omtrek, een halfronde cephalon met halvemaanvormige ogen, lange en smalle glabella, bezet met een lange stekel en een zeer kleine, driedelige staart.

Species previously assigned to Callavia

   Callavia  – A Cambrian trilobite.

callavia

_________________________________________________________________________________

°

Callianassa  :(genus ) (vanaf het boven jura  ) Een van de vele uit het Limburgse Krijt bekende kreeftachtigen.  Decapoda  Anomura  /

Gallianassa

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

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

–> (genus)… “mud shrimp” and “ghost shrimp”.

Afbeeldingen van Callianassa

________________________________________________________________________________________

Calliderma  –> asteroidae  ::Krijt hedendaags   :    vijfpuntige zeester   , plat lijf , dikke “platen” aan de randen

Calliderma smithae (Forbes, 1848)

A large starfish from the Grey Chalk, with elongate, upturned arms and a very broad and flat disc.  Many spectacular specimens are seen in old museum collections, typically from Kent or Sussex, but the modern amateur is very unlikely to encounter anything but isolated marginal ossicles.  These can be recognised by their densely pitted surface ornament.

_________________________________________________________________________________________

°

Calliostoma  ; Krijt – recent.  Gastropoda (Slakken)  //  (genus )Tolhorens zijn een geslacht van mollusken, dat fossiel bekend is vanaf het Vroeg-Krijt. Wikipedia

Meer afbeeldingen

Calliostoma swinneniCalliostoma mariaeCalliostoma gloriosumCalliostoma grantiCalliostoma ligatumCalliostoma bairdiiCalliostoma blackiCalliostoma megaloprepesCalliostoma turnerarumCalliostoma trotiniCalliostoma spectabileCalliostoma selectumCalliostoma benthicolaCalliostoma waikanaeCalliostoma osborneiCalliostoma anseeuwiCalliostoma tigrisCalliostoma punctulatumCalliostoma annulatumCalliostoma pellucidumCalliostoma foveauxanumCalliostoma canaliculatum

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

Fossil calliostoma

______________________________________________________________________________________

  • Calyx  ; ( bij zee lelies )  Anatomische term voor het kelkvormig deel van de kop van een crinoïde of zeelelie.//Dieren van de klasse Crinoidea bezitten een mondschijf (Calyx) die gewoonlijk uit een kalkring bestaat
    = bij crinoidea liggen mondschijf (calyx) en de anus beiden aan de bovenzijde.         ……. Zowel de Calyx als de armen zijn met geordende kalkplaatjes bezet.
  • (opmerking ook andere echinodermata ( bv  zeeanemonen )  bezitten een mondschijf = eveneens   calyx  genoemd   )

Skeleton of the calyx of a primitive sea-lily (Hyocrinus bethellianus) with high calyx walls composed of :   basalia- (B) and radial plates (R), and with arms (A) only to emerge from the calyx’s edge. The arms with long arm segments (Br), that branch only further up (Av). Af anus, M oral aperture, Co stem, composed of discs (columnaria). Diameter of calyx 0.5 cm.
( After KILIAS, R., 1971, in Neue grosse Tier-enzyklopädie, Band 6.

Sea Lilies are gonochoric and brood their young until the embryo develops into a doliolarian larva or a fully formed juvenile crinoid.

Crinoids are echinoderms and are true animals even though they are commonly called “sea lilies”. The body lies in a cup-shaped skeleton (calyx) made out of interlocking calcium carbonate plates. Arms attached to the calyx also have a plated skeleton and are used to capture food particles. In most species, the calyx is anchored to the sea floor by a stem made of a stack of disk-shaped plates.

The tissue that holds the plates of the stem, calyx and arms together will decay quickly after death. The skeleton usually falls apart and the plates are scattered by waves, currents or scavenging animals. Rare complete specimens, like those in the images above, were probably preserved when the skeleton was buried soon after death.

______________________________________________________________________________________

°

Cambrian Explosion

The sudden flourishing of  multicellular life forms 530 million years ago, at the start of the    CAMBRIAN 

Scientists don’t yet know what caused the Cambrian Explosion, but it may have been related to increased levels of oxygen in the earth’s atmosphere and oceans.( as the result of  for example  cyanobacteria  en   microbial symbiotism cases  –> as found   in concretions and  traces  of biofilms   —>   stromatolites  )

  • (door mijzelf aangepast ) Met de Cambrische explosie wordt het ontstaan aangeduid van veel nieuwe bouwplannen in het dierenrijk (meestal dus voorzien van  harde delen ) tijdens het Cambrium. Het wordt soms ook (verkeerdelijk )de Oerknal van het leven genoemd.
    zie ook   Wikipedia
     http://www.kennislink.nl/publicaties/ontwikkeling-van-de-biodiversiteit
    —————————————————————————————–(intermezzo)————————–

CREA HOEKJE  (als intermezzo) 

( crea-site  ) ” ….Het Cambrium is gevuld met leven. Een enorme verscheidenheid aan soorten. Wetenschappers v1nden het  (1)  nogal  lastig te verklaren dat er in korte tijd zoveel verschillende soorten levensvormen ontstaan zijn. In de aardlagen onder het Cambrium vind je namelijk nauwelijks fossielen en dan opeens zoveel (2)

    

Er rezen vragen op ( die de huidige creationisten nog steeds  als onoplosbaar (3)  blijven  aanhalen ) zoals:

–> Hoe zagen de “voorouders “van al die levensvormen eruit?–>  Waarom zijn die “voorouders “niet te vinden in de lagen voor het Cambrium?–>Hoe kan  de genetische informatie van dergelijke  biodiversiteit  zo snel ontstaan zijn ?–>Hoe kan het dat de dieren in het Cambrium ‘af’ zijn?> Je verwacht vele tussenvormen  ....(4)

° Opmerkingen  als aanzet tot antwoorden  

(1) het moet zijn = “vonden ” , want ondertussen zijn veel fossielen van voor de cambrische explosie /geidentificeerd/bekend /  gevonden

(2)… alweer mot men hier lezen   = “vonden  “….Het aantal verschillende  fossielen uit die pre-cambrische tijd is spectaculair toegenomen  :   we weten nu  na twintig jaar  van  minstens twee  andere  “explosies “voorafgaand aan de “cambrische explosie” ( AVALON / EDIACARAN ) ….

Bovendien zijn” fossielen” niet alleen maar overblijfselen van harde delen : er bestaan  ook ichnofossielen  :  eveneens als afdrukken van weke lichamsdelen   en  soms ook  versteende overblijfsel:en van de weke delen zelf   ( –>niets bijzonders eigenlijk —>  bijvoorbeeld coprolieten ( toch ook “week” materiaal  ” ) kunnen   worden bewaard in fossiele toestand  )

(3).- Creationisten gebruiken graag simplistische en vereenvoudigde  verklaringen van de reeele werkelijkheid ; bovendien doen ze aan data selectie zodat slechts die gegevens worden aangehaald die in hun straatje passen ( en vooral de feiten die hun bevindingen  tegenspreken worden verzwegen ) ….Uiteindelijk word dat allemaal veel  gemakkelijker  te verkopen ; zeker    wanneer je  als creationist  slechts  (ver)ouderde wetenschappelijke ( bijvoorbeeld  ouder dan 10 jaar) kennis en hypothesen ( met alleen nog wat historische  waarde )  voorsteld als de “nieuwste consensus” op het relevante vakterrein in kwestie  …..   

(4) Uiteraard zijn al  die vragen nog steeds niet tot  volledige tevredenheid ( en vooral definitief ) opgelost…. Immers  ,  geen enkel wetenschappelijk  kennis corpus is “af ”  … Maar de meest waarschijnlijke   antwoorden komen wel dichterbij dank zij de nieuwe ontdekte fossielen  en vooral ook nieuwe technische  methoden van onderzoek (bijvoorbeeld scanning / Tomography  )… m.a.w.   de marge voor andere alternatieve niet-wetenschappelijke of pseudo-wetenschappelijke  ” absolute ” verklaringen en antwoorden  (van  ideologische en/of  religieus-creationistische origine   ) krimpt voortdurend in  ….

Overigens stikt het hier weer van de creationistische  en intelligent design mantra’s  zoals  ;  de  (onmogelijk geachte  Irreducible Complexity )  toename van de “informatie” en  de ontbrekende   “transitionnal” insteek 

*   —-> lees hier verder voor een min of meer ge-updated antwoord  op de creationistische  simplicismen  —>(OPGELET  !!! Alhoewel dit  hier overgenomen  oorspronkelijke  populair wetenschappelijk   artikel een paar  gewaagde speculaties en niet voldoende bewezen  extrapolaties  bevat is het toch een goede  beknopte samenvatting van een redelijk   antwoord  gebaseerd op bestaand  feitenmateriaal) —>   cambrische explosie   doc 

*   Major diversification of life in the Cambrian Explosion.

Numerous fossils; most modern animal phyla appear. First chordates appear, along with a number of extinct, problematic phyla. Reef-building Archaeocyatha abundant; then vanish.

Trilobites, priapulid worms, sponges, inarticulate brachiopods, and many other animals numerous.

Anomalocarids are giant predators, while many Ediacaran fauna die out. Prokaryotes, protists (e.g., forams), fungi and algae continue to present day.

_______________________________________________________________________________

CAMBRIAN

Cambrian: The earliest period of the Paleozoic era, spanning the time between 544 and 505 million years ago. Its name derives from Cambria, the Roman name for Wales, where rocks of this age were first studied. (USGS Paleontology glossary)

Gondwana emerges. Petermann Orogeny on the Australian Continent tapers off (550–535 Ma).

Ross Orogeny in Antarctica. Adelaide Geosyncline (Delamerian Orogeny), majority of orogenic activity from 514–500 Ma. Lachlan Orogeny on Australian Continent, c. 540–440 Ma.

Atmospheric CO2 content ( after the  precambrium  oxygene revolutions ) roughly 20–35 times present-day (Holocene) levels (6000 ppmv compared to today’s 385 ppmv). (Wikipedia) More

°

  

Systeem Serie Etage Ouderdom (Ma)
Ordovicium Onder Tremadocien jonger
Cambrium Furongien 10e etage 485,4–489,5
Jiangshanien 489,5494
Paibien 494497
3e serie Guzhangien 497500,5
Drumien 500,5504,5
5e etage 504,5509
2e serie 4e etage 509514
3e etage 514521
Terreneuvien 2e etage 521529
Fortunien 529–541,0
Ediacarium ouder
Indeling van het Cambrium volgens de ICS.[2] Cursieve
ouderdommen zijn slechts indicaties.

Afbeeldingen van cambrium

cambrian 1

°

wonderfull life

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

De snelle diversificatie van levensvormen die plaatsvond in het Cambrium staat bekend als de Cambrische explosie. Er ontstonden in deze periode algensoorten en levensvormen met een pantser of schild. Er kwamen veel trilobieten voor, evenalskwallensponzengraptolieten, stekelhuidigen, brachiopoden en inktvissen. De eerste primitieve gewervelde dieren ontwikkelden zich, evenals de eerste primitieve vissen en de eerste (zee)planten, de zogeheten psilophyten.

Situering van het Cambrium in de geologische tijdschaal

CAMBRIUM 

https://tsjok45.wordpress.com/2012/09/01/cambrische-explosie/° Misvattingen ° /wat toont het fossielen verslag°

Klik hier om een link te hebben waarmee u dit artikel later terug kunt lezen.AVALON

Klik hier om een link te hebben waarmee u dit artikel later terug kunt lezen.GABONESE chips

http://ascendenza.wordpress.com/tag/gabon/

_____________________________________________________________________________

CAMERATA  De klasse Crinoidea is opgesplitst in 4 subklassen te weten: Camerata, Inadunata, Flexibilia en Articulata.

______________________________________________________________________________________

Campostromatoidea. behorende tot de  onderstam —>    Echinozoa   //  Onder-Cambrium.

_____________________________________________________________________________________

°

Carbonisation: A form of fossilisation where an organism’s organic content is reduced to a thin carbon film. Commonly encountered in plant fossils.

Ashdown Sandstone pebble containing carbonised fossil plant material

A rolled beach pebble from the Ashdown Sandstone containing fragments of carbonised plant material.

________________________________________________________________________________________

Carboniferous:

A period of time in the Paleozoic era that includes the Mississippian and Pennsylvanian subperiods and extended from 360 to 286 million years ago. The later Carboniferous was the time of great Coal Swamps. (USGS Paleontology glossary) More

  • CARBOON
Systeem Subsysteem
(NW-Europa)
Etage
(NW-Europa)
Serie
(ICS)
Etage
(ICS)
Ouderdom
(Ma)
Perm Rotliegend Autunien Cisuralien Asselien jonger
Carboon Silesien Stephanien Pennsylvanien Gzhelien 298,9–303,7
Westfalien Kasimovien 303,7–307,0
Moscovien 307,0–315,2
Bashkirien 315,2–323,2
Namurien
Mississippien Serpukhovien 323,2–330,9
Dinantien Viséen Viséen 330,9–346,7
Tournaisien Tournaisien 346,7–358,9
Devoon Boven Famennien Boven Famennien ouder
Indeling van het Carboon volgens de ICS,[2] samen met de Noord-Europese
indeling.

Meer afbeeldingen

  • Het Carboon is een periode in de geologische tijdschaal die duurde van 358,9 ± 0,4 tot 298,9 ± 0,2 miljoen jaar geleden. Het Carboon is onderdeel van het Paleozoïcum. Het volgt op het Devoon en wordt gevolgd door het Perm. Wikipedia
    carboonbos
    Reconstructie Erik-Jan Bosch, Naturalis
    Het is vochtig en beklemmend heet. Een stam van een zegelboom met een kunstig schorspatroon ligt halfvergaan in het ondiepe water. De bomen doen vreemd aan. Reuzenpaardenstaarten en varens domineren de ondergroei. Een luid geknisper kondigt de nadering van een reusachtige libel aan. Tijdens het Carboon was Nederland grotendeels bedekt met tropisch laaglandmoeras. In de moerassen werd veen gevormd, waaruit later steenkool ontstond. Als bijproduct is ons aardgas gevormd.

    Carboon: ca. 360 tot 290 miljoen jaar geleden

    Deze periode is genoemd naar steenkool (= koolstof = carbon).  De grondstof (planten)  voor steenkool was in deze periode in grote hoeveelheden aanwezig én de omstandigheden voor de vorming van steenkool waren gunstig in deze periode.
    Ongeveer de helft van alle bekende steenkoolvoorraden op aarde is afkomstig uit het Carboon

    Aanblik van de aarde in het Carboon

    Gondwana en het Old Red Continent (Laurentia, Baltica en Avalonia samen) bewogen zich steeds meer naar elkaar toe en begonnen een aaneengesloten landmassa (Pangea) te vormen.
    Avalonia – met daarop Nederland – lag in het noordelijk deel van deze landmassa. Door de positie bij de evenaar heerste er een tropisch klimaat.


    de ligging van de continenten in het Carboon
    De atmosfeer in het Carboon

    Het zuurstofgehalte in de atmosfeer bereikte een hoogtepunt: Zo’n 35 % van de atmosfeer bestond uit zuurstof.
    Het kooldioxide gehalte daalde tot het huidige niveau (4 % van de atmosfeer).

    De temperatuur in het Carboon

    Aan het begin van het Carboon was het nog steeds warm op aarde. Halverwege dit tijdperk begon er op Gondwana een ijstijd. Met het periodieke afsmelten en weer aangroeien van de zuidelijke landijskappen steeg en daalde de zeespiegel vele malen sterk, waarbij de Tethys Zee ontstond. De Middellandse Zee is hier een overblijfsel van.


    Gondwana: koud en dor
    Het leven in het Carboon

    In de kustgebieden van Laurazië (Laurentia) ontstonden weelderige moerasbossen, die gonsden van het leven.  Vooral reusachtige insecten zijn hier opvallend. Sommige libellen hadden een spanwijdte van 70 cm !

    Uit bepaalde amfibieën ontwikkelden zich de eerste reptielen. Reptielen waren de eerste landdieren die voor hun voortplanting geen water nodig hadden. Hun eieren waren namelijk bestand tegen uitdroging. Zo konden zij het land verder veroveren.

    Verder ontwikkelden de slakken en de mosselachtigen zich sterk.

    Van de vissen vormden de kraakbeenvissen, zoals de haaien, de belangrijkste groep.

    Op het land kwamen bijna alle hoofdgroepen van de tegenwoordige planten voor, behalve de bloemplanten en de coniferen.
    De landflora werd overheerst door wolfsklauwachtigen, paardestaartachtigen en varenachtigen. Veel soorten, met name de wolfsklauwachtigen, bereikten de afmetingen van bomen.
    Net zoals nu hadden tropische gebieden een weelderige plantengroei. Rond de polen was de vegetatie schaars en vertoonden de planten dwerggroei of wierpen in de winter hun bladeren af.
    In zee bleven de algen van belang.


    Moerasbossen met reuzelibellen
  • CarboonDe eerste reptielen verschenen, en allerlei (vliegende) insecten en amfibieën ontwikkelden zich verder. Aan het begin van het Carboon stierven de graptolieten uit. De eerste zegel- en schubbomen ontstonden, evenals de grote naaktzadigen (planten nog zonder bloemen).In het Carboon tijdperk groeiden wereldwijd grote moerasbossen. Hierdoor ontstonden dikke paketten plantenresten die later op grote schaal tot steenkool zijn geworden.

CARBOON    

______________________________________________________________________________________

Cardium : = Kokkel =Hartschelp . Fossiel o.a. uit het Krijt en uit de Eemlagen

Fossiele hartschelpen

Veel hartschelpen op het(Noordzee) strand zijn fossiel. Ze komen uit de Eemtijd. Toen heerste er in het Noordzeegebied een warmer klimaat. Er waren toen veel soorten die nu niet meer voorkomen: tere hartschelp, grote hartschelp, geknobbelde hartschelp en scheve kokkel. De meeste lijken wel wat op de huidige kokkels, maar zijn over het algemeen dikker. Door de ouderdom zijn de schelpen ondoorschijnend en donkerbruin tot zwart verkleurd, en vaak ook afgesleten.

Cerastodema edule ; (gewone kokkel) Tot 6 cm groot. fossiele kokkels.
Klasse bivalvia (tweekleppigen cardiidae hartschelpen).
Fossiel voorkomen vanaf vroeg pleistoceen.

http://www.bloggen.be/schelpen_zoogdieren/archief.php?catID=14186

Cerastoderma Glaucum ; Brakwaterkokkel, vindplaats Heist- Aan- Zee (dit zijn fossiele schelpen, tot 5-6cm groot)
Brakwaterkokkel : Lijkt heel sterk op de gewone kokkel.

Doorgaans zijn de kleppen asymmetrisch : aan  een kant wigvormig verlengd; deribben stralen dan schuin uit over de schelpen . Soms is de brakwaterkokkel hieraan te onderscheiden.

Er is echter een belangrijker kenmerk: neem een doublet zo naar je toe dat je zijdelings de twee kleppen ziet en het slotbandje; bij de brakwaterkokkel sluiten de twee kleppen bijelkaar aan in een rechte lijn; bij de gewone kokkel verloopt deze lijn golvend.

Zoals de naam te kennen geeft , te vinden bij laagwater in de bodem van schorren achterhaven Zeebrugge, de spuitkom in Oostende en het Zwin. De brakwaterkokkel leeft in rustig brakke’ binnen wateren.
De brakwaterkokkel leeft niet in de open Noordzee.(Fossiel voorkomen vroeg pleistoceen)

zie ook 

 

_______________________________________________________________________________________

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

Carnivoren zijn organismen die vlees eten. Dit in tegenstelling tot (dierlijke ) herbivoren die uitsluitend planten eten.(dierlijke ) Omnivoren eten beide …..

* Opmerking er bestaan ook carnivore planten die het vlees als  bijvoeding gebruiken of als (obligate) bron van op hun standplaats zeldzame ingredienten en mineralen  …

Carnivore dieren  bezitten  specifieke  carnivore  tandstructuren( bv= knipkiezen , scheurkiezen en/of  dolktanden ) of bek/snavel aanpassingen  , aanvalswapens     en   relatief kort darmstelsel en /of  verteringskanalen  

Voorbeelden bij enkele diergroepen

  • Zoogdieren: bij zoogdieren valt het verschil tussen carnivoren en herbivoren (planteneters) goed te zien doordat carnivoren een relatief kort darmstelsel en een gebit met knipkiezen hebben.

 

Hondengebit 

  • Vissen: voorbeelden van carnivoren zijn snoek, kabeljauw, tonijn, piranha, zwaardvis, haai. Ze worden ook wel roofvissen genoemd.
  • Reptielen: onder reptielen zijn de krokodillen en slangen bekende carnivoren. Een specialist is de eieretende slang, die alleen eieren van vogels eet (Ovivoor). De meeste hagedissen zijn vleesetend, er bestaan soorten die uitsluitend mieren eten en soorten die zelfs herten als prooi hebben. Kameleons vangen insecten met hun razendsnelle tong. Ook sommige schildpadden eten dierlijk voedsel, zoals insecten en vissen.

    De visarend heeft zich gespecialiseerd in vissen

  • Amfibieën: kikkers zijn hoofdzakelijk vleesetend. Larven van kikkers en padden (kikervisjes) zijn vaak wel plantenetend, waardoor de overgang van larve naar volwassen dier een heel snelle en ingrijpende aanpassing van kaken en spijsverteringskanaal inhoudt (metamorfose). Salamanders zijn vleesetend, ze eten wormen, spinnen, slakken. Er zijn geen herbivore salamanders bekend, ook de larven van salamanders zijn vleesetend.
  • Vogels: bij vogels zijn vooral roofvogels en uilen vleesetend maar daarnaast zijn er veel insectivore (insectenetende) vogels zoals zwaluwen. Veel zangvogels (Passeriformes) foerageren op kleine dieren als regenwormen, slakken en insecten. Andere carnivore vogels hebben suggestieve namen als bijeneter, vliegenvangers, wespendief, slangenarend (het eten van slangen heet ophifaag). Visetende specialisten onder de vogels zijn: visarend, aalscholver, jan-van-gent en de verschillende soorten sterns. Uitzonderlijke gevallen zijn: sommige darwinvinken die bloed of eieren consumeren en koolmezen die ’s winters bij gebrek aan ander voedsel vleermuizen eten.[2] Lang niet alle vogels zijn vleesetend.
  • Geleedpotigen:

    De libel is een predator

    onder de geleedpotigen komen veel carnivoren voor. Voorbeelden: libellen, sluipwespen, bidsprinkhanen, lieveheersbeestjes, roofvliegen, roofwantsen, spinnen. Vrijwel alle 40 000 soorten spinnen zijn carnivoren. Een bekend voorbeeld zijn de vogelspinnen, die uitsluitend levend voedsel, zoals vliegen, sprinkhanen, andere spinnen en kleine gewervelden consumeren. De enige tot nu toe bekende vegetarische spin is de Centraal-Amerikaanse spin Bagheera kiplingi die nectar van acacia’s eet.[3] Onder de kevers bevinden zich zowel carnivoren als herbivoren. Steekmuggen kunnen tot carnivore insecten gerekend worden omdat ze bloed van dieren consumeren en dus van dieren leven (zonder ze te doden). Bij deze dieren kan de scheidslijn carnivoor/herbivoor dwars door de soort lopen: alleen de vrouwtjes zuigen bloed, de mannetjes zijn planteneters (nectar). Dit kan een reden zijn ze in te delen bij de omnivore insecten. Duizendpoten zijn carnivoren (ze eten insecten, slakken, wormen, pissebedden, spinnen). Tenslotte zijn er primaire carnivore insecten die plantaardig materiaal als onmisbaar onderdeel van hun voeding hebben.[4]

  • Weekdieren (mollusken): de wulk is een in zee levende carnivore kieuwslak die leeft van kokkels, borstelwormen, en kreeftachtigen. Alle inktvissen zijn carnivoren.

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

Carnivoren <–

__________________________________________________________________________________

De carpalia zijn de handwortelbeentjes die liggen tussen de ulna (ellepijp) en radius (spaakbeen) aan de bovenzijde en demetacarpalia (middenhandsbeentjes).

Zie ook de lijst met soorten botten van gewervelden.

______________________________________________________________________________________

Carpoidea  : Echinodermata : stam = Homalozoa.

<The carpoids or Carpoidea are a group of Palaeozoic extinct echinoderms.

<(paleontology) An assemblage of three classes of enigmatic, rare Paleozoic echinoderms formerly grouped together as the class Carpoidea.

Carpoids

Bundenbach Carpoid fossil.

Photo: Fossil Museum

Virtually all animals have some kind of symmetry – either bilateral like humans where your right hand is the mirror image of your left hand, or radial like a starfish, which looks the same no matter which arm is pointing up.

But carpoids were completely asymmetrical. This distant relation of the sand dollar lived in the oceans of the Northern Hemisphere from 500 to about 350 million years ago. It looked something like a misshapen armored tadpole, with a bulging body covered with stony plates and a long, segmented tail that it used for swimming.

Some scientists think that carpoids may have been the ancestors of vertebrates. 

______________________________________________________________________________________

Cartilaginous fishes:

Class Chondrichthyes; fish having a skeleton composed mostly of cartilage, as sharks and rays. Cartilage is gristle or a firm, elastic, flexible type of connective tissue. (USGS Paleontology glossary)

_______________________________________________________________________________________


Cassiduloida

Zeeëgels —>
Atelostomata—>  ordeCassiduloida,

Cassiduloida

______________________________________________________________________________________

CAST (AFGIETSEL ) : The infill of a fossil mould

<A three dimensional, fossilised representation of the original organism, part of an organism or traces left by an organism. The counterpart to a mould.

A cast fossil is a fossil that is formed when an animal, plant, or other organism dies, its flesh decays and bones deteriorate; minerals gradually enter into the cavity, resulting in a cast.

The counterpart of t his type of fossil is  known as a mould fossil, which is in the general form or mould of the original organism.

Mould (left ) cast (right )

photo credit: R.Weller/Cochise College)

* An  endocast is a fossilised  inside of a skull

Figure 3 - Unfortunately we are unable to provide accessible alternative text for this. If you require assistance to access this image, or to obtain a text description, please contact npg@nature.com

Restored endocast of the brain of BMNH 37001 (archeopteryx)  rendered as a shell.

Full size figure and legend (100K)

Cast:

1.-Lithified sediment (rock) infilling a natural mold, and providing a replica of the original organism.

2.-A similar process is also used to create man-made casts of fragile or rare specimens for display, research, or exchange with other museums.

______________________________________________________________________

Anatomische aanduiding: bij of vanaf de staart (tegengestelde is rostraal).

Het Cenozoïcum is een era uit de geologische tijdschaal die begint op ruim 65 miljoen jaar geleden tot nu. Het omvat de geologische tijdperken het Paleogeen, Neogeen en Kwartair.

Cenozoic: (“new animal life”) the current of the three Phanerozoic eras in the geological timescale. It began 65.5 million years ago. The era when the modern continents formed, mammals and birds filled the ecological niches vacated by dinosaurs, and modern taxa of plants and invertebrates evolved. The later part of the Cenozoic was marked by a pronounced cooling, culminating in the Pleistocene ice age. Includes two periods, the Tertiary and Quaternary, and seven epochs, the PaleoceneEoceneOligoceneMiocenePliocenePleistocene, and Holocene. More

—> KENOZOICUM 

___________________________________________________________________________________

_*

Cephalocardia  —> klasse van de schaaldieren  —> Cephalocarida

beautiful shrimp

 

horseshoe shrimp   —>There are nine  species in this class. All are marine, shrimp-like  and less than 4 mm long. Most have an eight-segmented thorax, and a twelve-segmented abdomen. They have very primitive features, are hermaphroditic, and are without eyes or carapace. They are found in fine sediments.

cepalocardia, crustacean    http://www.bumblebee.org/invertebrates/CRUSTACEAc.htm

Horseshoe shrimp

San Francisco horseshoe shrimp (Lightiella serendipita)illustration by Devin Cecil-Wishing.

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

  • De Cephalocarida, vanwege hun bizarre lichaamsvorm ook wel strijkboutkreeftjes (–> horseshoe shrimps ) genoemd, vormen een kleine klasse van de kreeftachtigen. Wikipedia

Afbeeldingen van horseshoe shrimps

_____________________________________________________________________________________

Het cephalon is het kopstuk van het pantser van een trilobiet.

___________________________________________________________________________

 

De Cephalopoda of cephalopoden zijn inktvisachtigen die behoren tot de Mollusca, de stam der weekdieren. Cephalopoden komen al sinds het Cambrium voor in zee. De voorouders van de nautilus ontstonden in het Ordovicium en in het Mesozoicum waren cephalopoden waaronder ammonieten dominant aanwezig in zee.

Binnen de cephalopoden onderscheiden we onder meer de:

Een groot aantal cephalopoden, waaronder de ammonieten en belemnieten, is uitgestorven aan het einde van het Krijt tijdperk.

Sommige cephalopoden zoals de nautilus en de ammonieten hebben een exoskelet. Andere soorten hebben een inwendig skelet zoals de huidige zeekat, en dit geldt ook voor de belemnieten.

Veel huidige soorten hebben helemaal geen skeletdelen meer zoals de octopus.

Cephalopoden kunnen zich voortbewegen in zee door water uit te persen. Het dier beweegt dan in de tegengestelde richting van de waterstroom. Ammonieten bijvoorbeeld bewogen dan ook achteruit, met hun lijf en kop in de richting waar ze vandaan kwamen. Andere inktvisachtigen konden wel vooruit zwemmen.

Alle cephalopoden zijn carnivoren.

___________________________________________________________________________________

Ceratites

Een Ceratiet is een ammonietachtige waarvan de schelp vaak gegolfd is met ribben en knobbels. De orde van Ceratitida behoort tot de klasse Inktvisachtigen (Cephalopoda) en het phylum Weekdieren (Mollusca). De sutuurlijnen zijn in typische zin geplooid, maar missen de complexiteit van deze van ammonieten. Ze komen voor in afzettingen uit het Perm tot en met het Trias tijdperk.

Beschrijving van de sutuurlijnen bij goniatieten, ceratieten en ammonieten.                                                                                                                _

Cephalopod:mollusc of the class Cephalopoda, which includes squids, cuttlefish, octopi, nautiloids, and ammonoids.

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

Anatomische aanduiding; ter hoogte van de nek van een gewerveld dier.

De afkorting cf. staat voor het Latijnse ‘confer’ en betekent dat het fossiel lijkt op de genoemde soort. Een voorbeeld van een koraal: Favosites cf. basaltiformis. Het fossiel valt binnen het genus Favosites en lijkt op de soort basaltiformis. Hiermee wordt dus een onzekerheid in de determinatie aangegeven. Als helemaal onbekend is welke soort binnen een Genus het betreft wordt sp. of indet. gebruikt.

°

Chaetetids: Unusual sponges of the Paleozoic era, resembling tabulate corals in certain structural aspects and originally placed within the Phylum Cnidaria. The chaetetid sponge contained spicules and is thought to have been related to calcified demosponges (sclerosponges)They were important ‘reef’ builders in the later Paleozoic.  (Unusual sponges)

http://www.ucmp.berkeley.edu/porifera/chaetetids.html

Afbeeldingen van Chaetetids

https://www.utexas.edu/tmm/npl/collections/invertebrates/chaetetid.html

chaetetids in cross-section <–The rock surface on the left shows a mass of chaetetid heads in cross-section.  The upper par have been eroded away.   The partial specimen to the right is much larger.
an example with partial chemical alteration of the original structure

°

Chaetognatha   Pijlwormen.

Meer afbeeldingen            —> De pijlwormen vormen een stam van kleine ongewervelde mariene wormen. De stam telt iets meer dan 125 soorten, die tussen 2 en 120 millimeter lang worden. Ongeveer 20% van hen komen voor in de bentische zone van de oceaan. Wikipedia

http://en.wikipedia.org/wiki/Chaetognatha                                                                                                                   http://eol.org/pages/1740/overview                                                                                               http://www.earthlife.net/inverts/chaetognatha.html

https://www.app.pan.pl/archive/published/app50/app50-001.pdf             <—  (Burgess shale )

Afbeeldingen van chaetognatha fossils

The chaetognaths do not have a very extensive fossil history, as they do not contain a mineralized skeleton (Chen & Huang 2002, Szaniawski 2002). However, there has been one fossil specimen found, Paucijaculum samamithion (figure 1), which dates from the Carboniferous (360-286 MYA). More recently though, Chen & Huang (2002) proposed that a second fossil chaetognath, Eognathacantha ercainella, may have been found from the Lower Cambrian Maotianshan Shale (520 MYA). This specimen bares similar features to modern chaetognaths, including three segments (head, trunk, and possible tail), 12 grasping spines, possible teeth, and possibly a hood – which is chaetognath synapomorphy. Despite these similarities, there are some differences between E. ercainella and modern chaetognaths, including: a narrow, non-rayed tail fin (c.f. wide, rayed tail fin).

Other suggestions regarding the evolution of chaetognaths are that they may be one of the earliest active predators, and that their ancestor was probably planktonic, and lived in close associated with the benthos (Harzsc et al. 2009).

Figure 1: Possible Lower Cambrian fossil Chaetognath. From Chen & Huang 2002.

________________________________________________________________________________

°

Chalk:   A very pure limestone from the Upper Cretaceous.

Chalk: soft, earthy, fine-grained white to greyish limestone of marine origin. It is composed almost entirely of by shallow-water accumulations of coccoliths and other microscopic organisms and forms in a sea predominantly free from terrestrial sediment. (from Glossary – Bristol University)

-Kalk  : http://nl.wikipedia.org/wiki/Kalk   / Kalksteen =  (CaCO3)

-Krijt  :   http://nl.wikipedia.org/wiki/Krijtgesteente

-“Talkpoeder”  (in de sport en de verzorging  )  :http://nl.wikipedia.org/wiki/Chalk                                                      basisch magnesiumcarbonaat, Mg(OH)2.4MgCO3.4H2O.

Opgelet   : TALKMINERAAL   / TALKGESTEENTE —> TALC  –> Talg  —> SPEKSTEEN

°

    Chelicerate: “claw horn bearing”. Subphylum Chelicerata , Morphologically distinct arthropod clade characterized by have chelicera (a pair of pre-oral appendages), including arachnids (spiders, mites, etc), horseshoe crabs, scorpions and eurypterids (“sea scorpions”). Cambrian to recent. (University of Arizona Geosciences 308 Paleontology glossary)

°

Chert:/Vuursteen Rocks composed of silica, found in layers, sheets and nodules.

 
Chert is a very hard sedimentary rock that is usually found in nodules in limestone.Chert is light gray to dark gray in color. It probably formed from the remains of ancient sea sponges or other ocean animals that have been fossilized. Silica has replaced the tissue forming the sedimentary rock. Flint is a very dark form of chert. It breaks like obsidian with conchoidal fractures making it widely used by ancient people to make arrowheads, spear heads, and knives

Cochise College
Photos of Rocks
Sedimentary Rocks
Virtual Geology Museum 
Hall of Rocks
Geology Home Page
Roger Weller, geology instructor

wellerr@cochise.edu

Chert
last edited: 1/12/11 number of photos: 9
Chert is a chemical sedimentary rock made of
cryptocrystalline (very fine-grained) quartz, SiO2.
It has a surface that is duller than flint, with
which it is closely related.

photos
chert, brown: A

chert, fossiliferous: A B

chert, gray: A B
chert, grayish brown: A

chert, varigated: A

chert nodules in limestone: A
chert arrowheads: A

.

 

Klik hier om een link te hebben waarmee u dit artikel later terug kunt lezen.CHICXULUB   09-03-2010

Sluit dit venster

https://tsjok45.wordpress.com/2012/11/09/uitstervingen/

In Chicxulub (Yucatan, Mexico) is aan het einde van het Krijt tijdperk een meteoriet ingeslagen. Er is een krater ontstaan van 180 kilometer bij het plaatsje Chicxulub. De inslag heeft wereldwijd grote gevolgen gehad voor het klimaat en het leven. Zie het artikel K-Pg grens voor een uitgebreide beschrijving.

  • De Chicxulubkrater is het 180 kilometer brede restant van een meteorietinslag die ongeveer 65 miljoen jaar geleden heeft plaatsgevonden. De inslag heeft misschien geleid tot het einde van het tijdperk der dinosauriërs. Wikipedia

_____________________________________________________________________________

Cidaroida

orde  –> subklasse  Perichoechinoidea

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

Afbeeldingen van Cidaroida.

Order Cidaroida Claus, 1880

Regular echinoids with:

  • test composed of 20 columns of plates; pairs of ambulacral columns alternating with pairs of interambulacral columns
  • ambulacral plating simple or at most pseudocompound (i.e. every second or third element enlarged to accommodate a larger tubercle and spine, but individual elements not fused together by tubercle overgrowth)
  • interambulacral plates dominated by a single large primary tubercle (except Tetracidaris which has two)
  • perignathic girdle of interambulacral elements only (apophyses).
  • ambulacral plates continuing as a series across the peristomial membrane
  • teeth crescentic to U-shaped in cross-section; pyramids without a foramen magnum
  • primary spines with external cortex (except in most primitive members)
  • globiferous and tridentate pedicellariae only.
Lower Permian to Recent; worldwide.
Type genus Cidaris Leske, 1778,  p. 74,
There is currently only a single order in the subclass Cidaroidea.  See Cidaroidea for key.The following taxon is spine-based and probably belongs here:
Minicidaris Deraniyagala, 1961Claus, C. F. W. 1880. Grundzuge der Zoologie. N. G. Elwertsche, Marburg & Leipzig. 1254 pp (4th edition).

_______________________________________________________________________________

Chimaeriformes of Chimaera’s zijn een klasse binnen de kraakbeenvissen die reeds in het fossielenbestand voorkomen vanaf het late Siluur of vroege Devoon. Er zijn nog steeds levende vertegenwoordigers, welke ook wel draakvissen genoemd worden.

Binnen de Benelux worden fossiele resten van Chimaeriformes wel eens aangetroffen in de vorm van kauwplaten uit het Neogeen.

     Globe.png

Foto’s of locaties voor Chimaeriformes bekijken

_________________________________________________________________________________

Chitine is een polysacharide dat een belangrijke bouwsteen vormt voor het exoskelet van verschillende groepen geleedpotigen, zoals insecten, crustacea en spinnen. Chitine lijkt sterk op cellulose, een bouwstof voor de celwanden van planten. Bij schimmels (fungi) is de celwand uit chitine opgebouwd. Trilobieten vormen een belangrijke groep arthropoden waarvan het exoskelet niet uit chitine bestaat, maar wel uit Calciet.

__________________________________________________________________________________

Chlamys  –>Trias – recent.—>  Versiering met sterke spiraalsgewijs geplaatste ribben.

I collected these samples from Calvert Cliffs in Maryland. Chlamys (Lyropecten) santamaria  is a Miocene scallop. As you can see from the scale the sample is huge! It also is very fragile

http://www.fossilshells.nl/itplia67.html                          Afbeeldingen van chlamys fossil

familie  —>      http://nl.wikipedia.org/wiki/Pectinidae

___________________________________________________________________________________

Chlorofyl

Chlorophyta zijn groenwieren. Deze protisten zijn qua cellulaire opbouw erg verwant aan de planten. Ze leven vrij zwevend in zowel zout als zoet water. Meestal leven ze als ééncellige, soms echter ook in kolonies. Korstmossen zijn een symbiose tussen een schimmel en een groenwier.

De Choanoflagellaten zijn een klasse van vrijzwemmende eencellige organismen.

Chondrichthyes 2

De Chondrichthyes of kraakbeenvissen zijn een klasse van kaakvissen waarvan het skelet grotendeels uit kraakbeen bestaat, vaak met uitzondering van tanden, tandplaten of huidstekels. Uitzonderlijk worden ook eikapsels fossiel aangetroffen. (overzicht door Fischer et al 2013 – PDF, 4.8 MB)

Goed bewaarde kraakbeenvis uit de lithografische kalksteen van Solnhofen

Binnen deze klasse treffen we onder meer de volgende groepen aan:

Fossiele tanden en tandplaten van kraakbeenvissen

Binnen de Benelux zijn fossiele vertegenwoordigers van deze groep voornamelijk gekend uit Paleogene en Neogene mariene afzettingen, waarin plaatselijk grote aantallen tanden en huidstekels aangetroffen kunnen worden. Kraakbeen zelf blijft slechts in uitzonderlijke omstandigheden bewaard, maar skeletonderdelen zoals wervels en zelfs neusbotten zijn gekend, ook uit Neogene zanden in Antwerpen en Noord-Brabant.

_______________________________________________________________________________________

Chondrites

Chordadieren 2

Chordata 2 3

De stam Chordata omvat de zgn. chordadieren. Dit zijn dieren die een Chorda hebben, een verstevigde streng die door de rug heen loopt. De voornaamste groep binnen de Chordata is de onderstam van de Vertebrata of gewervelden.

°

Chronospecies: One or more species which continually changes from an ancestral form along an evolutionary scale. This sequence of alterations eventually produces a population which is physically, morphologically, and/or genetically distinct from the original ancestors. Throughout this change, there is only one species in the lineage at any point in time, as opposed to cases where divergent evolution produces contemporary species with a common ancestor. Relies on an extensive fossil record, since morphological changes accumulate over time and two very different organisms could be connected by a series of intermediaries. The related term paleospecies indicates an extinct species only identified with fossil material. To avoid unnecessary multiplication of terminology (and paleontology-neontological distinctions) these terms are here synonymised. For example, changes in the Permian lepospondyl amphibian Diplocaulus over time may imply a chronospecies (= paleospecies). (MAK, Wikipedia)

°

CICHLIDS  doc archief 

°

Een clade is een fylogenetische groep die bestaat uit een voorouder (dit kan een individu, paar, populatie of soort zijn) en alle nakomelingen van deze voorouder. Synoniem: monofyletische groep.

Cladistiek is een methode die wetenschappers gebruiken om inzicht te krijgen in de evolutionaire verwantschap tussen organismen. Bij nog levende soorten kunnen biologen verwantschap ook aantonen met DNA onderzoek. Bij fossielen is dit meestal niet mogelijk en zal verwantschap moeten worden aangetoond door onderzoek naar gemeenschappelijke eigenschappen van soorten. Door het onderzoek kunnen stambomen ofwel cladogrammen worden gemaakt.

Een cladogram is een schematische weergave van de evolutionaire afstamming van organismen. Door middel van onderzoek naar gemeenschappelijke eigenschappen bij verschillende soorten kan de evolutionaire afstamming worden onderzocht. Dit wordt cladistiek genoemd.

Clastic rocks: Rocks that have been formed from eroded or weathered particles of other rocks, e.g. sandstones, breccias etc.

°

Clay: A rock composed of particles smaller than 1/256mm. It can be distorted easily (it is plastic) when wet.

*Coal: A rock composed of plant material that has undergone compaction. There are numerous types of coal, with the younger, brown coloured lignite being regarded as low quality, while older, black anthracite is regarded as being of high quality. Deposits of coal tend to be found among sandstones and shales.

°

   Cnidaria: meaning “nettle bearing”, is a phylum of solitary or colonial, sessile or free-living, predatory organisms with specialized stinging cells called nematocytes (or cnidoblasts), and frequently having distinctive morphologies for asexual and sexual reproduction. Cnidarians include jellyfish, corals, hydrozoans and others. In older books the name Coelenterate is used instead. (University of Arizona Geosciences 308 Paleontology glossary) More

Cnidaria: A phylum, encompassing corals, sea anemones, jelly fish, and colonial hydroids.  These groups used to be included with the ctenophores (comb-jellies) in Phylum Coelenterata, but cnidarians and ctenophores are now regarded as distinct phyla.  Cnidarians are the simplest true metazoans, although they have more organized cells than do poriferans (sponges).

°

Coal swamp: name given to the vast equatorial tropical forests and swamplands of the late Carboniferous, from which most modern black coal comes from (brown coal in contrast is Tertiary in age). Despite the name, coal swamps did not themselves contain any coal. (MAK) Page with links to dioramas

°

Cobble: A rock with a size of between 64mm and 256mm.

°

Coccoliths: Tiny circular plates produced by plankton and composed of CaCO3 > Chalk is largely composed of coccoliths.

Coccoliths: Microscopic structures of varying shape and size that are made of calcite, are secreted by calcareous nanoplankton, and are found in marine deposits from the Triassic period to the Recent. Coccoliths range in size from one to thirty-five micrometers in size. (USGS Paleontology glossary), found only in warm, low-latitude waters and hence useful for understanding ancient climates. (Glossary – Bristol University)

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

Coccolieten zijn microscopisch kleine plaatjes van calciet, die dienen als exoskelet van eencellige mariene algen: de coccolithoforen

Coccolithophoren  : Fytoplankton = zwevende plantaardige organismen =  algen, diatomeeën, coccolithophoren en dinoflagellaten

COCCOLITHOPHORES    Eukaryota   Chromalveolata   Haptophyta    Prymnesiophyceae   Isochrysidales   Noelaerhabdaceae   Emilia E. huxleyi

<– KLIK  voor vergroting op de fotoChalk coccolithophores: they might be tiny, but they can be very valuable.

http://www.soes.soton.ac.uk/staff/tt/eh/coccoliths.html

         

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

Coelenterata 2 3 4

Coelenterata zijn holtedieren.

Ze omvatten Hydroïdpoliepen,, Kwallen, Zeeanemonen en Koralen. Het zijn voornamelijk zoutwaterorganismen.
Eenvoudig voorgesteld bestaat een holtedier uit een soort zak, omgeven door een lichaamswand, die uit twee cellagen is opgebouwd. Deze wand omsluit een centrale holte, de coelenteron. Deze staat in verbinding met de buitenwereld, maar kan naar believen worden afgesloten.
Holtedieren kunnen, zowel solitair als kolonievormend zijn.

Müller (1965) geeft de volgende indeling van de Coelenterata:
Stam: Coelenterata.
Substam: Cnidaria = Neteldieren.
Klassen:
I.   Protomedusea.
II.  Dipleurozoa.
III. Scyphozoa. Vb. Kwallen.
IV. Hydrozoa. Vb. Zoetwaterpoliepen.
V.  Anthozoa. Vb. Zeeanemonen en koralen. Fossiele Anthozoa zijn bekend vanaf het Cambrium.

De Anthozoa = Bloemdieren worden onderverdeeld in de onderklassen:
1.  Rugosa.
2.  Octocorallia.
3.  Scleractinia.

ad 1. Rugosa zijn te beschouwen als de voorlopers van de huidige rifbouwende koralen, de Scleractinia.
Rugose koralen kwamen voor in het Paleozoïcum. Ze omvatten zowel solitaire als kolonievormende soorten.
Bekende vindplaatsen ervan liggen in de Eifel in het Midden-Devoon in de omgeving van Gerolstein.
Op het eiland Gotland in de Oostzee zijn langs de kust heel veel solitaire Rugosa te vinden. Kolonievormende soorten zijn daar in talrijke stromatoporenriffen te vinden.
Voorbeelden van Rugosa zijn:
Acervularia. Siluur.  Gotland.
Entelophyllum. Siluur. Gotland.
Cyathophyllum. Midden-Devoon. Eifel en Ardennen.
Hexagonaria. Midden-Devoon. Eifel en Ardennen.
Lithostrotion. Onder-Carboon. Kolenkalk. België.

Coelenterata: A phylum, encompassing corals, sea anemones, jelly fish, colonial hydroids, and ctenophores (comb jellies).  It is more common to split  the corals, sea anemones, jelly fish, and colonial hydroids into the phylum Cnidaria.

_________________________________________________________________________________________

Coelopleuris

Coelopleurus is a genus of echinoids.

Its fossil records date back to the Eocene, with remains found in Europe and North America.

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

(extant specimen )

File:Coelopleurus exquisitus.jpg

(orde Arbacioida), Eoceen-recent, wereldwijde verspreiding.

—> behoort tot de  — Regulaire zeeëgels = Regularia.
Deze groep omvat zeeëgels met een globaal ronde schaal met een opening aan de top en recht daar tegenover het ondervlak = het orale vlak.De onderste opening is de mond. De bovengelegen opening is de anus.

Simon Coppard, October 2006

Coelopleurus (Keraiophorus) maculatus A. Agassiz in Agassiz & Clark, 1907, p. 116

Specimen Specimen Specimen Specimen Specimen Specimen Specimen Specimen Specimen

  • The test is subcircular and has short and narrow naked median interambulacral regions which have slightly undulating lines down the sutures of the interambulacra. These naked regions have undulating red borders that continue to just above the ambitus.
  • Primary spines are highly curved, and banded red and light green/yellow down the entire length of their dorsal surface. The spine’s collar has only granules either side of the central dorsal ridge, with longitudinal ridges ventrally.
  • Secondary spines are distinctly club-shaped.
  • Ophicephalous pedicellariae are abundant both orally and aborally. These have moderately constricted valves aborally (distal and proximal regions of equal length), but are unconstricted on the oral surface.
Recent, Japan and Philippines
Arbacioida, Arbaciidae, Coelopleurus.
This species is distinguished from all other Recent Coelopleurus by its aboral primary spines that are banded red and green down their entire length (banded purple and green in C. (K.) maillardi). It is similar to C. (K.) undulatus in having narrow, short naked interambulacral regions and club-shaped secondary spines.Agassiz, A. & Clark, H. L. 1907. Preliminary report on the Echini etc. Bulletin of the Museum of Comparative Zoology, Harvard College, 51 (5), 109-139.

__

Coelopleurus mm | eBay

_______________________________________________________________________________________

Columella

_______________________________________________________________________________________

Colluvium is erosiemateriaal dat zich onderaan een helling kan ophopen. Erosie door water en hellingprocessen zijn de oorzaak van deze soort afzetting.

This picture was shot in western Wyoming 30 years ago.

You may be asking why the scree material is different from the landslide/soil material?

The scree is clean and loose, so I believe individual piece slid and rolled down the mountain side probably during a drier climate. Maybe wind and frost got the pieces off the outcrop, then gravity took them from there. Note the scree deposit off the older scree.

The soil/landslide on top of the scree also slide down the slope perhaps due to a wetter more recent climate, or simply as a result of a prolonged rainy spell.

You will never see large steeply dipping bedding like this in alluvium (water deposited sediments).

Compaction: The process whereby, during diagenesis, a sediment’s grains are packed together and pore spaces and water are largely eliminated.

Conchoidal: Denoting a rock fracture that is curved and has concentric ripples radiating from the point of impact.

Concretions: Masses formed, usually around a nucleus, during diagenesis. Two examples are flint nodules within chalk, and mudstone nodules within shale. Concretions are often fossiliferous, with the fossil providing the nucleus for growth.

Cone-in-cone structure: A structure, often formed of calcite, that is sometimes mistakenly identified as a fossil. Its appearance is that of a suite of cones stacked within each other.

Conformable: Denoting a sequence of deposits that has accumulated without a break in deposition.

Een conglomeraat is een klastisch gesteente die afgeronde stenen bevat in een fijnere matrix. Dit sediment ontstaat vaak in rivieren met een steile gradiënt waarin afbraakproducten (erosie) van gebergten worden getransporteerd. Als het niet verhard is tot een gesteente, dan wordt het grind genoemd. Het verschil met een breccie is dat een breccie hoekige brokken bevat, en een conglomeraat afgeronde klasten. Volgens de definitie moeten de klasten groter zijn dan 2 millimeter. Als het kleiner is behoort hetsediment tot zand.


Fijn conglomeraat. Foto Erwin Duys

Conglomerates: Rocks composed of rounded pebbles cemented together.

De plantengroep Coniferophyta behoort tot de naaktzadigen (Gymnospermen) en omvat de coniferen. Deze houtachtige planten dragen meestal kegelvormige vruchten met zaden.

     Globe.png

Foto’s en locaties voor Coniferophyta bekijken

Conodonten zijn een uitgestorven groep lancetvis-achtige chordata die voorkwam vanaf het Cambrium tot het einde van het Trias tijdperk. De diertjes zijn zelden geheel fossiel gevonden, maar de kleine onderdelen van het kauwapparaat komen erg veel voor in gesteenten. en door de soortenrijkdom en herkenbaarheid zijn deze skeletdelen erg geschikte gidsfossielen. Conodonten spelen bijgevolg een erg belangrijke rol in onderzoek naar de stratigrafie, vnl. bij de relatieve datering van gesteentelagen.

Conodonts

Various conodonts.Image: USGS

For more than a century scientists kept finding microscopic, teethlike objects in marine rocks dating from 510 to 210 million years ago. They looked like tiny, cone-shaped teeth or combs, but there was no sign of a jaw or any other bit of skeleton associated with them. There were quite a few theories about what class of animal these conodonts belonged to, but it wasn’t until about 20 years ago that a fossil of the whole animal was found. In appearance it was not spectacular. It was long and thin like a worm, but it had eyes and a low dorsal fin, and the teeth were located in the mouth. Many scientists now believe that the conodont may be one of the earliest-known vertebrates.

Continentendrift is het geologisch fenomeen dat continentale platen niet vastliggen maar bewegen, een beweging die ook meetbaar is. De achterliggende oorzaak is platentectoniek.

Convergentie is het verschijnsel dat in de evolutie bepaalde gelijke eigenschappen zich ontwikkelen bij verschillende taxonomische groepen die niet aan elkaar verwant zijn. Dit kan ontstaan doordat organismen in een vergelijkbaar milieu leven. Een voorbeeld van convergente evolutie is de min of meer gelijke vorm van een Mosasaurus (uitgestorven reptiel) en een dolfijn.

Copal is hars van bepaalde soorten tropische bomen. Vaak wordt het verward met barnsteen, fossiele hars.

Copal is echter veel minder oud. De ouderdom kan variëren van enkele honderden tot duizenden jaren oud. Copal is te herkennen omdat het nog iets kleverig is, in tegenstelling tot barnsteen.

De meeste copal is afkomstig uit Madagascar.

Van sommige lokaties worden de vondsten copal genoemd, terwijl gezien de ouderdom en ontstaansgeschiedenis tot de barnsteen behoren.

Dit kan erg verwarrend zijn.

Copal uit Madagascar met inclusies.

Coprolieten zijn versteende uitwerpselen van dieren. Deze worden onder andere gevonden van Dinosauriërs en zoogdieren. Coprolieten worden meestal gevonden in landafzettingen, en kunnen ons veel vertellen over het eetpatroon van het dier. Er kan bijvoorbeeld worden gezocht naar vegetatieresten en stuifmeel (pollen), zodat het toenmalige klimaat kan worden bepaald. Soms worden er ook coprolieten gevonden van zeedieren zoals haaien. De grootste coproliet tot nu toe werd gevonden in Canada. Deze is wellicht afkomstig van een Tyrannosaurus rex, was 45 centimeter groot en woog 7 kilo! Coprolieten zijn niet erg zeldzaam, maar vaak wel lastig herkenbaar.

Coproliet van een haai.

°

Consolidation: Another word for ‘diagenesis’ – the process during which sediments are compacted and/or cemented, to become rocks.

Contact metamorphism: A change in the character of surrounding rocks when subjected to intense heat from magma intrusions.

De costae zijn de ribben van gewervelde dieren. De ribben zitten aan de achterzijde vast aan de vertebrae thoracicae, de borstwervels. De bovenste ribben kunnen vastzitten aan het sternum (borstbeen).

°

Coral: Class Anthozoa, sessile Cnidaria, solitary or colonial polyp-like animals, may be soft-bodied (sea anemone) or secret a stony skeleton (this is the familiar coral). Often reef-building organisms. Include the Paleozoic Rugose and Tabulate corals, both common or very common as fossils in rocks of Ordovician to Permian age, and the Mesozoic to Recent scleractinian corals.

Het cranidium is het centrale deel van het cephalon van een trilobiet. Een cephalon of kopstuk bestaat doorgaans uit een cranidium en twee vrije wangen of librigena. De naad tussen beide wordt gezichtssutuur of gewoon sutuur genoemd. Hierlangs brak het kopschild open bij vervelling. Losse cranidia en librigena worden vaak aangetroffen. Het gaat dan vrijwel steeds om vervellingsresten.

Cephalon1.png

Het cranium is de schedel van gewervelden. Het bestaat uit verschillende samengegroeide onderdelen. Het primaire doel van de schedel is om de hersenen te beschermen. //  Zie ook de lijst met soorten botten van gewervelden.

°

Cratinaster:

 Austinaster mccarteri)
Formation: Austin Chalk
Period:  Cretaceous
Location: Travis co., Tx.  1930s.

Cratinaster mccarteri is the famous starfish species on the large Cretaceous slab currently on display at TMM.

You may know it better as Austinaster mccarteri Adkins; unfortunately, this species  had already been described and assigned a name before Adkins named his specimen, and so this ‘local’ name is incorrect!  (Starfish and sea urchins

Crateraster texensis (Pentagonaster texensis)
Formation:  Pawpaw
Period:  Cretaceous  (c. 97-98 mya)
Location: Tarrant co., Tx.  Dec. 2010.
Found by Wes K.

_________________________________________________________________________________________

Cretaceous:  (KRIJT)

The final period of the Mesozoic era, spanning the time between 145 and 65 million years ago. The name is derived from the Latin word for chalk (“creta”) and was first applied to extensive deposits of this age that form white cliffs along the English Channel between Great Britain and France. (USGS Paleontology glossary) Flowering plants proliferate, along with new types of insects. More modern teleost fish begin to appear. Ammonites, belemnites, rudist bivalves, echinoids and sponges all common. Many new types of dinosaurs (e.g. tyrannosaurs, titanosaurs, duck bills, and horned dinosaurs) evolve on land, as do Eusuchia (modern crocodilians); and mosasaurs and modern sharks appear in the sea. Primitive birds gradually replace pterosaurs. Monotremes, marsupials and placental mammals appear. Break up of Gondwana. Beginning of Laramide and Sevier Orogenies of the Rocky Mountains. Atmospheric CO2 close to present-day levels. (Wikipedia) More

Cretaceous: The last period of the Mesozoic era, after the Jurassic period of the Mesozoic era and before the Tertiary period of the Cenozoic era. Covers the time from about 135 million years ago to about 65 million years ago.  (Texas Geologic History)

  • Crinoid: sea lily, (Subphylum Crinozoa, Class Crinoidea) a type stalked and filter-feeding echinoderm that was very common during the Paleozoic, especially the early Carboniferous, and continues to flourish today, mostly in deep sea environments.
  • Crinoids: A member of the Phylum Echinodermata and in the Class Crinoidea. Consists of a globular body (calyx) from which extend flexible arms (brachia), and often rests on a flexible stalk.  Both arms and stalk are jointed. Crinoids were very important in the Paleozoic era, with many genera having stalks.  Most modern genera of crinoids do not have stalks.
  • Crinoidea

Crinoiden (Crinoidea) of zeelelies behoren tot het Phylum stekelhuidigen (Echinodermata). Net als andere Echinodermen hebben ze een vijfstralige symmetrie. Dus ondanks hun Nederlandse naam zijn het wel degelijk dieren. Crinoiden zijn momenteel zeldzaam in ondiep water, maar vroeger waren ze even algemeen als hun verwante “echinodermen” als zeesterren en zee-egels. Ze leefden meestal op de zeebodem waar ze zich met een steel vasthechtten aan de bodem, al zijn er ook vrijzwemmende soorten gekend. Andere soorten hadden dan weer een loboliet, een drijforgaan, waarmee ze ondersteboven aan het wateroppervlak hingen en op die manier ook een mobiele levenswijze hadden.

Bovenop de steel bevond zich een kelk (of knop) met een mondopening en vangarmen om voedsel uit het water te filteren. De meeste recente vormen zijn vrij zwemmend en hechten zich niet vast. Ze komen voornamelijk voor in afzettingen vanaf het Ordovicium tijdperk tot recent. In het afzettingen uit het Paleozoicum komen ze plaatselijk voor in grote hoeveelheden.

Stengeldelen van crinoïden komen plaatselijk massaal voor.

Vaak worden alleen de stengeldelen gevonden. De “koppen” van deze dieren zijn een stuk zeldzamer. De stengels vallen na het sterven van het dier vaak snel uit elkaar in afzonderlijke schijfjes. Soms zijn hele dikke gesteentelagen gevormd door opeenhoping van crinoidenstengels (zgn. crinoïdenkalk).

Kelk met basis van de vangarmen uit het Devoon van België

     Globe.png

°

http://www.humboldt.edu/natmus/impFossilTypes/Echinoderms/

Crinoid form and anatomy

Crinoid form and anatomy can be explored in two linked engravings from the 11th edition of the Encyclopedia Britannica (1911): modern crinoid; simple crinoid parts diagram. Crinoid features can be seen and explored in the specimens in this case:

Two plates contain complete and partial specimens of crinoids showing all the major parts:

  • A Mississippian plate has numerous partial and complete specimens of Eretmocrinus tentor with both top and side views of the arms/theca along with the stems and occasional holdfasts of these organisms.
  • An Oligocene plate with multiple specimens of Isocrinus sp. including holdfasts (the dark object is a leaf fossil).

Details of the arms, body (theca), stems and holdfasts are illustrated in different specimens:

Pyritized Crinoids

As with many other fossils crinoids sometimes have their mineral skeletons partially or completely replaced by pyrite (iron sulfide) through bacterial action in anerobic muds.

  • Two pyritized specimens of the Devonian crinoid, Arthrocantha sp. with Platycerid snails attached. In the first, one can see the theca and attached arm bases with a small snail on the top.In the second the snail dominates the specimen, covering the top of the crinoid.
  • A pyritized specimen of the Devonian crinoid Arthroacantha carpenteri with highly branched arms and a partial stem.

Floating crinoids

While most crinoids are sessile, attached to the ocean bottom, some later species took on a new lifestyle as pelagic animals living among and feeding on plankton. Two specimens are on display:

  • A Jurassic plate with multiple specimens of the pelagic (floating) crinoid Saccocoma pectintta showing the pinulate arms designed to capture prey within the spiny baskets they form.
  • The body of a floating Devonian crinoid, Scyphocrinites sp.

°

Crinozoa 2

Primitive echinoderms, mainly possessing a stem, of the Subphyla Crinozoa and                             HomalozoaHomalozoa. The interclass relationships are so uncertain that no phyletic connections are implied in the diagram, except that the un                            Crinoids                            stalkedstalked comatulid crinoids, here represented by                                                           AntedonAntedon                           (Holocene), are evolved from the stalked crinoids, here represented by                                                           PtilocrinusPtilocrinus                           (Holocene). The other drawings are based on the following genera:                             EocrinoideaEocrinoidea,                                                           GogiaGogia                           (Middle Cambrian);                             CystoideaCystoidea,                                                           LepadocystisLepadocystis                           (Upper Ordovician);                             ParablastoideaParablastoidea,                                                           BlastoidocrinusBlastoidocrinus                           (Middle Ordovician);                             ParacrinoideaParacrinoidea,                                                           ComarocystitesComarocystites                           (Middle Ordovician);                             EdrioblastoideaEdrioblastoidea,                                                           AstrocystitesAstrocystites                           (Ordovician); and Homalozoa, the                             Homosteleahomostele                                                                                    TrochocystitesTrochocystites                           (Middle Cambrian).

Primitive echinoderms, mainly possessing a stem, of the Subphyla Crinozoa and Homalozoa. The interclass relationships are so uncertain that no phyletic connections are implied in the diagram, except that the un Crinoids stalked comatulid crinoids, here represented by Antedon  (Holocene), are evolved from the stalked crinoids, here represented by Ptilocrinus(Holocene).

The other drawings are based on the following genera: Eocrinoidea, Gogia (Middle Cambrian); Cystoidea,  Lepadocystis (Upper Ordovician); Parablastoidea, Blastoidocrinus  (Middle Ordovician); Paracrinoidea , Comarocystites (Middle Ordovician); Edrioblastoidea, Astrocystites(Ordovician); and Homalozoa, the Homostelea Trochocystites  (Middle Cambrian).

http://www.springerimages.com/Images/Geosciences/1-10.1007_3-540-31078-9_54-2

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

Afbeeldingen van crinozoa

De stam van de Crinozoa wordt verdeeld in de volgende klassen:

_____________________________________________________________________________________

De Crocodylomorpha zijn een groep binnen de klasse Reptilia, waarin de huidige krokodillen, alligators, kaaimannen en gavialen en hun uitgestorven verwachten ondergebracht zijn. Deze groep binnen de Archosauriers is gekend vanaf het Trias.

Recente vertegenwoordigers leven voornamelijk in zoet water, met de zeekrokodil als uitzondering. In het fossielenbestand zijn vertegenwoordigers gekend uit uiteenlopende biotopen, zowel marien, zoetwater als terrestrisch.

    Globe.png

Foto’s of locaties voor Crocodylomorpha bekijken

°
Crustacean:

Subphylum Crustacea. Large group of mostly marine arthropods (although there are also some freshwater types and even a few terrestrial ones). Include shrimps, lobsters, crabs, barnacles, krill, ostracods, and terrestrial slaters and pillbugs. Morphologically distinct from other arthropods (hence given their own subphylum), but according to molecular phylogeny closely related to insects. Cambrian to recent.

°

Cross/current-bedding: Bedding planes that are inclined and often cross and terminate each other. Generally formed in river sediments.

De Crustacea vormen een subphylum binnen de Arthropoda, met onder meer krabben, kreeften en zeepokken als gekende recente vertegenwoordigers. Fossiele crustacea worden reeds aangetroffen in het fossielenbestand vanaf het Cambrium. Ook de Ostracoda worden ondergebracht binnen de Crustacea. Maar hebben omwille van hun specifiek belang bij vb. biozonering van geologische lagen een aparte categorie in het determinatiesysteem gekregen.

Kreeftachtigen hebben een exoskelet van chitine. Deze groeit niet mee, dus ze moeten vervellen om te kunnen groeien. Ze hebben tussen de 10 en 14 poten. De meeste soorten leven in zee (marien).

Eryma, een crustacee uit het Tithoniaan van Beieren, Duitsland

Ostracoda     Globe.png

Foto’s of locaties voor Ostracoda bekijken

     Globe.png

Foto’s of locaties voor overige Crustacea bekijken

Cruziana is een sporenfossiel die hoogstwaarschijnlijk is gemaakt door trilobieten. Er zijn echter ook dergelijke sporen gevonden in afzettingen uit het Trias. Deze zijn waarschijnlijk gemaakt door andere Arthropoden, want de trilobieten zijn al uitgestorven aan het einde van het Perm tijdperk.

Het spoor is symmetrisch met parallelle schuine geultjes aan de zijkanten van het spoor. De geultjes zijn gemaakt door het voortbewegen van het dier met zijn pootjes.

Voorbeeld van een spoor (Cruziana) van een trilobiet.

Cruziana: A trace fossil with distinctive paired chevron markings, thought to be the track left by a trilobite.  (Tracks and trails)

jellyfish impression

°

Cyanobacteria: common name “blue-green algae”, a type of photosynthetic Eubacteria, one of the most primitive forms of life on Earth. Form stromatolites, and the “scum” on rocks and in showers. Archean to recent.

°

Cycadophyta is de plantengroep van de palmvarens. Deze zaadplanten groeien als een palm en hebben bladeren die op varens lijken. Ze zijn echter niet verwant aan beide groepen maar meer aan de coniferen. Palmvarens komen voor in (sub)tropische gebieden.

In het Jura tijdperk kwamen de palmvarens veel voor. Deze levende fossielen zijn sinds die tijd weinig veranderd.

     Globe.png

Foto’s of locaties voor Cycadophyta bekijken

Deze groep dieren behoort tot de het phylum van de echinodermen (Echinodermata), waartoe ook de zee-egels behoren. Ze zijn bolvormig en hebben met een steel aan de zeebodem vastgehecht gezeten. Uit lagen uit het Ordovicium tijdperk zijn de eerste fossielen van deze dieren bekend. In het Devoon tijdperk zijn ze uitgestorven.

Cystoïden zijn een klasse van dieren die behoren tot de stekelhuidigen en de onderstam Crinozoa. Alle vertegenwoordigers zijn alleen bekend als fossiel en zijn al lange tijd uitgestorven. Wikipedia

Afbeeldingen van Cystoidea

File:Haeckel Cystoidea.jpg  ( Ernst haeckell )

Blastoids, commonly called "sea buds," were a subclass of the class Cystoidea in the phylum
Courtesy of Kentucky Paleontological Society

Blastoids, commonly called “sea buds,” were a subclass of the class Cystoidea in the phylum Echinodermata. They dawned in the Ordovician, flourished during the Mississippian, and died out toward the end of the Permian period. A protective calcium carbonate shell surrounded the blastoid’s head, or theca, and a plated stalk connected it to the sea floor.

_________________________________________________________________________________________

°Cynodont: mostly Triassic mammal-like reptiles, from which true mammals evolved. (MAK)

CEL en CELLEER

°

_

Celleer —doc archief

cellcycle_part1_ned  pdf 

intercellular communications  pdf 

Prokaryote cel

Kernwoorden  

Biologie, Biotechnologie,   , , , , ,Nanotechnologie,

°

woensdag 4 december 2013  Kennislink

De vijf mysteries van de cel

Jongleren met evenwicht

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

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

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

Kennislink neemt de cel in vijf artikelen onder de loep.

 

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

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

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

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

Cell_nucleus

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

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

°

1.

Jongleren met evenwicht

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

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

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

Jongleur

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

Steady state

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

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

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

Eén molecuul, meerdere evenwichten

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

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

Netwerk van moleculen in een cel

Pathway

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

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

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

°

2.-

File in de cel

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

2377661863_a6db865ca7_b

Afbeelding: © M_Y

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

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

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

Alles behalve vloeibaar

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

Astronaut vrij in de ruimte

Astronaut-eva

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

Afbeelding: © NASA

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

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

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

Experimenteren met verdunningen

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

Druppeltjes voor celonderzoek

Figure_2

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

Afbeelding: © Wilhelm Huck/Radboud Universiteit

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

Lees meer over het onderzoek van Wilhelm Huck:

Moleculen in de cel_slideshow

Achtergrond 28 oktober 2013

Programmeerbare chemische reacties

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

°

3.-

De snelwegen van de cel

Netwerk van actine_slideshow

Afbeelding: © Vrije Universiteit/Roos Lab 

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

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

Two_cups_of_tea_with_spoon

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

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

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

Betaalde bezorging

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

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

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

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

Kettingreacties in beeld

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

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

Green Fluorescent Protein

Gfp___balachandar

Afbeelding: © balachandar, Flickr.com

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

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

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

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

Bronnen

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

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

De opbergdoos van het DNA

DNA in een doosje_slideshow

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

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

door 

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

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

Organisatiestappen_van_dna

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

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

G-quadruplex_fluorescentie

Fluorescentie kan bepaalde eiwitten zichtbaar maken. University of Cambridge

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

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

Trekken aan het DNA

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

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

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

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

Onberekenbaar gedrag

Menselijke borstcellen in clusters_slideshow

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

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

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

door 

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

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

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

Brownse_beweging

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

Hetzelfde maar toch heel anders

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

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

Celclusters_menselijke_borst

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

Oppassen voor valse signalen

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

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

500x_deckcardsfanned

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

 

Bronvermelding

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

.-

Genetische tijdmachine verklaart complexe evolutie

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

  • Door: Chiel Versteeg (Noorderlicht)

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

Een moleculair reisje door de tijd laat iets anders zien.

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

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

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

zie ook —> ZWEEPSTAART-MOTOR 

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

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

Moleculair tijdreizen

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

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

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

Niet bijzonder

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

Bron:

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

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

fundamentele natuurconstanten en moleculaire materie

INHOUD CHEMIE 

 

Moleculaire materie in zeven miljard jaar geen spat

veranderd

 
 

EOS   Artikel | 13 december, 2012 –

De radiotelescoop in Effelsberg.  Radiotelescoop

 

Een proton weegt 1836,152672 maal zo veel als een elektron. Experimenten met buitengalactisch alcohol tonen aan dat deze verhouding zeven miljard jaar geleden precies zo was, toch met een foutenmarge van een honderdduizendste van een procent.

De waarde van deze fundamentele natuurconstante – en daarmee de structuur van alle moleculaire materie – is dus niet veranderd gedurende de tweede helft van de levensduur van ons universum. Dit schrijft een Nederlands-Duits onderzoeksteam in het wetenschappelijke tijdschrift Science.

Het idee voor het onderzoek ontstond toen wetenschappers van de Vrije Universiteit Amsterdam ontdekten dat de structuur van het methanolmolecuul (CH3OH, de eenvoudigste vorm van alcohol) uiterst gevoelig is voor een kleine verandering van de massaverhouding tussen een proton en een elektron. De structuur van buitengalactisch alcohol zou dus informatie kunnen geven over de geschiedenis van deze verhouding.

Duitse collega’s speurden daarop met een gigantische – 100 meter doorsnee – radiotelescoop in Effelsberg, een klein plaatsje in de Duitse Eiffel, de kosmos af op zoek naar buitengalactisch alcohol. De wetenschappers vonden in een verafgelegen melkwegstelsel inderdaad moleculen die radiostraling bij bepaalde frequenties absorbeerden, karakteristiek voor het methanolmolecuul. Uit de ‘kosmologische roodverschuiving’ van de absorpties – die samenhangt met de uitdijing van het heelal – bepaalden ze de leeftijd: zeven miljard jaar.

Vervolgens konden ze uit precieze frequentiemetingen van de geabsorbeerde radiostraling afleiden dat de natuurconstante niet veranderd is.

 
 
 
…  fuel Energy density of heating oil Energy density of methanol (wood alcohol) Energy density of ethanol Energy density of …
 
…  koppelplaatsen leeg kan laten.   (v.l.n.r.) methanol (1), een primair (2), een secundair (3) en een tertiair …
 
…  simple, yet astrophysically relevant, ice mixture (water, methanol, ammonia, and carbon monoxide), a very complex mixture of compounds, …
 
…  omstandigheden het broeikasgas methaan kan afbreken via methanol tot kooldioxide en biomassa. De Nederlanders vonden zo’n bacterie in …
 
 

OZON

 

http://www.knmi.nl/bibliotheek/klimaatbrochures/ozon_uv_1997.pdf

25 september 2002

Ozongat boven de Zuidpool valt uit elkaar

Op basis van meetgegevens die zijn verzameld met een instrument aan boord van ESA’s aardobservatiesatelliet ERS-2, voorspelt het KNMI dat het ozongat boven de Zuidpool deze week uit elkaar zal vallen. Dat is uitzonderlijk vroeg, want in voorafgaande jaren hield het ozongat twee maanden langer aan.

“Het ozontekort in het ‘gat’ boven de Zuidpool is dit jaar uitzonderlijk gering”, vertelt klimaatonderzoeker Henk Eskes van het KNMI. “Het gaat om slechts de helft van wat de afgelopen jaren gebruikelijk was. Op grond daarvan en aan de hand van de satellietgegevens voorspellen we dat het ozongat zich op woensdag 25 september in tweeën splitst en daarna verder zal verzwakken. Maar het valt nog niet uit te sluiten dat een van de twee delen alsnog weer groter wordt.”

Afbeelding van de ontwikkeling van het ozongat in de afgelopen en komende dagen. Voorspelling voor 19 september.

Het ozongat ontstaat sinds het begin van de jaren tachtig elk jaar boven het zuidpoolgebied. In de periode augustus-september wordt ruim de helft van de natuurlijke hoeveelheid ozon boven Antarctica afgebroken. Dit gebeurt door ozonafbrekende stoffen in de atmosfeer zoals CFK’s (chloorfluorkoolwaterstoffen). Die werden vroeger toegepast in onder meer spuitbussen en koelkasten. De ozonafbraak gebeurt onder invloed van zonlicht en alleen als het zeer koud is. Vandaar dat het ozongat boven het zuidpoolgebied direct na de poolwinter ontstaat, als de zon weer opkomt. Ook buiten het zuidpoolgebied en op gematigde breedtes wordt overigens ozon afgebroken. Maar dat gaat via andere, langzamere reacties en geschiedt veel minder sterk dan boven het zuidpoolgebied.

Afbeelding van de ontwikkeling van het ozongat in de afgelopen en komende dagen. Voorspelling voor 23 september.

Door internationale afspraken is de productie van ozonafbrekende stoffen sterk afgenomen. Sinds enkele jaren neemt hierdoor de hoeveelheid ozonafbrekende stoffen in de atmosfeer langzaam af. Op dit moment is die afname nog te gering om het kleine en kortlevende ozongat van dit jaar te verklaren. De verklaring moet dan ook eerder worden gezocht in natuurlijke variaties in het weer die van invloed zijn op de grootte en levensduur van het ozongat. Het ozongat wordt omringd door een gordel van sterke winden. Die fungeren als een soort ‘wand’, die uitwisseling van lucht binnen en buiten het ozongat verhindert. Als bij het naderen van de poolzomer de temperatuur in het zuidpoolgebied toeneemt en de winden zwakker worden, mengt ozonarme lucht binnen de gordel zich met ozonrijkere lucht daarbuiten en verdwijnt het ozongat. Normaal gebeurt dit in november-december. Maar op grond van de voorspellingen zal dit al deze week gebeuren.

Afbeelding van de ontwikkeling van het ozongat in de afgelopen en komende dagen. Voorspelling voor 25 september.

Het KNMI gebruikte voor de voorspelling meetgegevens van ESA’s Global Ozone Monitoring Experiment (GOME), Dit instrument bevindt zich aan boord van de ERS-2 satelliet. Aan de hand van de GOME-gegevens wordt dagelijks wereldwijd de ozonvariatie geanalyseerd en worden negendaagse voorspellingen opgesteld.
De GOME Fast Delivery Service zorgt ervoor dat de satellietgegevens nagenoeg ogenblikkelijk beschikbaar zijn voor onderzoekers. De gegevens worden daartoe opgenomen en verspreid door het European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, een in Groot-Brittannië gevestigde internationale organisatie voor weersvoorspellingen op de middellange termijn.

Afbeelding van de ontwikkeling van het ozongat in de afgelopen en komende dagen. Voorspelling voor 28 september.

De GOME Fast Delivery Service is ontwikkeld onder ESA’s Data User Programme, een initiatief voor de ontwikkeling en demonstratie van praktische toepassingen bij instituten en communities van privé-gebruikers.

Het GOME-instrument is een nadir-scannende ultraviolet en zichtbaar licht spectrometer om atmosferische ozonwaarden vast te leggen. Met nadir wordt het punt loodrecht onder de vluchtbaan van de satelliet bedoeld. Sinds 1996 levert ESA aan het KNMI en andere gebruikers wereldwijde waarnemingen van ozon, stikstofdioxide en samenhangende gegevens over de bewolking via CD-ROM en via internet.

Eerder dit jaar lanceerde ESA ook de milieusatelliet Envisat. Die heeft nog meer instrumenten aan boord waarmee klimaatonderzoekers ozonwaarden en andere atmosferische meetgegevens ontvangen. Zo beschikt Envisat over het instrument SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Cartography). Daarmee worden sporengassen en aërosolconcentraties in de atmosfeer vastgelegd. Aan boord van Envisat is ook de sensor GOMOS (Global Ozone Monitoring by Occultation of Stars). Daarmee worden ozonconcentraties van de stratosfeer gemeten. Daarnaast verzamelt het instrument MIPAS (Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding) informatie over de chemische en natuurkundige processen in de stratosfeer die een rol spelen bij opeeenhopingen van ozon.

ESA en de Europese organisatie voor exploitatie van weerkundige satellieten EUMETSAT bereiden verder een serie van drie nieuwe satellieten voor. Deze zogenoemde MetOp-satellieten krijgen geavanceerde opvolgers van het GOME-instrument aan boord. Na hun lancering vanaf 2005 zijn de wereldwijde ozonmetingen dan in ieder geval weer voor minstens tien jaar gegarandeerd.

Gepubliceerd door

European Space Agency (ESA)


Publicatiedatum

woensdag, 25 september 2002 10 april 2009


Kernwoorden

      


Dit is een achtergrondartikel van European Space Agency (ESA).

2006

Evolutie van het ozongat van 1979 tot 2009
31 augustus 2010
Evolutie van het ozongat van 1979 tot 2009:
gemiddelde waarde in oktober boven Antarctica, de maand waarin het jaarlijkse ozonverlies maximaal is.
Het ozonverlies is de hoeveelheid ozon die nodig zou zijn om het ozongat boven Antarctica aan te vullen tot 220 Dobson Units .
Het grootste ozongat werd waargenomen op 5 oktober 2006; het ozonverlies was toen bijna 44 miljoen ton.
De tijdserie is samengesteld door combinatie van metingen met meerdere satellieten: TOMS, SBUV, GOME, SCIAMACHY, OMI, and GOME-2.
Volgens de Wereld Meteorologische Organisatie hebben maatregelen om de ozonlaag te beschermen succes (zie bericht onder nieuws).
Het KNMI bracht de evolutie van het ozongat 1979-2009 in beeld (Bron: KNMI)

Gat in ozonlaag uitzonderlijk groot

27/09/06

Wat is ozon?
Ozon (O3) is een molecule opgebouwd uit drie zuurstofatomen.

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

 Negentig procent van de ozon bevindt zich in de stratosfeer, een luchtlaag tien tot 50 km boven het aardoppervlak.

Dit stratosferisch ozon staat bekend als de ozonlaag. Het is dit ozon dat een groot deel van de gevaarlijke UV-straling van de zon absorbeert en aldus de mens en andere levende wezens beschermt.

Troposferisch ozon, de resterende tien procent, bevindt zich tussen acht en vijftien kilometer boven het aardoppervlak. Deze ‘secundaire vervuilende stof’ is vooral bekend van het ozonalarm op warme dagen.

http://www.mmscrusaders.com/newscirocks/ozone/ozone.htm

Het ozongat
De term ‘ozongat’ verwijst naar een jaarlijks weerkerend fenomeen over de zuidpoolgebieden. Het gaat niet echt om een gat, wel om een drastische verdunning van de hoeveelheid stratosferische ozon tussen september en december, de lentemaanden op de Zuidpool. Sinds het begin van de jaren tachtig merkte men dat dit gat steeds dieper en groter werd. Het dieptepunt was 28 september 1994.

Even groot, minder diep
Met 88 Dobsoneenheden (DU) werd toen de laagste waarde gemeten. Deze lage waarde werd sindsdien niet meer geëvenaard, maar het niveau bereikt nog regelmatig een diepte van 90 DU. Dat is zeventig procent minder dan de waarden gemeten tijdens de rest van het jaar.

 Volgens het onderzoeksinstituut in Ukkel is het ozongat in 2006 qua oppervlakte vergelijkbaar met de recordjaren, maar is het tot nu toe minder diep. Een verdunning van de ozonlaag is gevaarlijk omdat het dan meer UV-stralen doorlaat, die het uiterst dodelijke huidkanker kunnen veroorzaken.

Het gat in de ozonlaag boven het Zuidpoolgebied is dit jaar uitzonderlijk groot. Dat komt door de extreem lage temperatuur in het gat, die rond tachtig graden beneden nul ligt. Het extreem grote gat maakt duidelijk dat van herstel van het ozonlaag nog allerminst sprake is. Dat meldt het KNMI, het Nederlandse kenniscentrum voor weer, klimaat en seismologie.

Maandag en dinsdag heeft het instituut groot ozonverlies gemeten. De waarden komen in de buurt van het record, dat is gemeten in 2000. Het ozonverlies is de maat voor de hoeveelheid ozon die is afgebroken in het gat. Het wordt bepaald door zowel de oppervlakte als de diepte van het gat.

CFK’s
Het gat bestaat sinds de jaren tachtig. Het ontstaat jaarlijks in de lente boven het Zuidpoolgebied. In België is het dan herfst. Het gat ontstaat doordat ozon wordt afgebroken door chloor, dat afkomstig is uit cfk’s. Deze stoffen werden vroeger gebruikt in onder meer spuitbussen en koelkasten. Deze stoffen breken onder invloed van zonlicht en extreme koude ozon af. Inmiddels is de uitstoot van CFK’s aan banden gelegd.
De verwachting is dan ook dat het gat in de loop van de eeuw verdwijnt. Het herstel wordt onder meer vertraagd door het broeikaseffect.

Volgens het KNMI, dat de metingen van de satellieten coördineert, geeft het nieuwe grote ozongat aan dat herstel van de ozonlaag nog op zich laat wachten.

De laatste jaren leek er sprake van een voorzichtig herstellende trend, die aan het CFK-verbod werd toegeschreven.

Gat in ozonlaag ergste ooit

Het gat in de ozonlaag boven de Zuidpool heeft in 2006 een nieuw record bereikt. Dat concludeert de meteorologische organisatie van de Verenigde Naties (WMO) op basis van metingen van satellieten van het Amerikaanse en het Europese Ruimtevaartbureau, NASA en ESA.

Ergste ooit
Het gat in de ozonlaag is het “ergste ooit vastgesteld“, zei woordvoerder Mark Oliver van de WMO. Volgens de NASA strekte het gat zich op 25 september uit over een oppervlakte van 29,5 vierkante km. Daarmee is het record van 29,4 vierkante km, gemeten in het jaar 2000, gesneuveld. Een en ander is onder meer te wijten aan een bijzonder koude winter in de stratosfeer boven Antarctica. Daarbovenop, en nog ernstiger, was ook de dichtheid van het ozon de laagste ooit gemeten

Ozon
Maandag liet ESA weten dat zijn milieusatelliet Envisat, onder andere met het co-Belgische instrument Sciamachy, diezelfde dag een verlies van veertig miljoen ton aan ozon had geregistreerd, wat meer is dan het record van 39 miljoen ton in het jaar 2000. De Envisat kwam aan een oppervlakte van 28 miljoen vierkante km en een dichtheid van ongeveer 100 Dobson, wat overeenkomt met het laagterecord van 1998. Gedurende het laatste decennium daalde het ozongehalte op planetaire schaal met ongeveer 0,3 procent per jaar, zegt ESA.

Bescherming
Het ozon in de hogere lagen van de atmosfeer beschermt de mens en andere levende wezens op onze planeet voor de gevaarlijke ultraviolette straling van de Zon. Er is dus meer risico op onder meer huidkanker. Oliver herhaalde dat er de komende twintig jaar nog steeds grote gaten in de ozonlaag gaan blijken, alvorens ze verminderen. De woordvoerder van de WMO drukte erop dat het belangrijk is dat landen de Conventie van Wenen en het Protocol van Montreal inzake de schadelijke uitstoot van gassen naleven, om verbeteringen te bewerkstelligen. (afp/dpa/belga)

Het ozongat boven Antarctica is dit jaar even groot als het recordjaar 2000

Dat blijkt uit de meetreeks van de satellietinstrumenten GOME, SCIAMACHY en OMI, zo berichtte het KNMI vorige week.

Ozone Monitoring Instrument
Dat het oppervlak en de diepte van het ozongat dit jaar uitzonderlijk groot zijn, blijkt ook uit onderstaande illustratie van de NASA. Het beeld van NASA’s Aura-satelliet dateert van 29 september 2006 en toont de concentratie ozon in de stratosfeer boven het zuidpoolgebied

De ozonconcentratie stoelt op metingen van het Ozone Monitoring Instrument (OMI) aan boord van de Aura-satelliet. OMI is een Nederlands-Fins instrument, waarvan het KNMI de wetenschappelijke leiding heeft.

Groen en vervolgens geel tonen de gebieden met de hoogste concentratie ozon, terwijl blauw en met name paars gebieden aangeven waar die concentratie het laagste.

Ozonverlies
Volgens het KNMI was op 25 en 26 september het ozonverlies even groot als het record gemeten in het jaar 2000. Het ozonverlies is de maat voor de hoeveelheid ozon die is afgebroken in het ozongat, en wordt bepaald door zowel het oppervlak als de diepte van het ozongat.

Het ozongat ontstaat doordat ozon wordt afgebroken door het chloor dat afkomstig is uit chloorfluorkoolstoffen (CFK’s), die vroeger werden gebruikt in onder meer spuitbussen en koelkasten. Voor de snelle afbraak van ozon moet het zeer koud zijn en is zonlicht nodig. Dit jaar is de temperatuur in het ozongat boven het zuidpoolgebied lager dan gebruikelijk, wat het extreme ozonverlies van dit jaar mede verklaart.

Tekenen van herstel
Door vermindering van ozonafbrekende gassen wordt in de loop van deze eeuw weer herstel van de ozonlaag in de stratosfeer verwacht. Langjarige metingen laten al de eerste tekenen van herstel zien, zo berichtte het RIVM deze zomer nog.

Het herstel neemt echter meer tijd in beslag dan eerder werd aangenomen. De vertraging komt onder meer door een geleidelijke afname van de temperatuur in de ozonlaag, die het gevolg is van het door de mens veroorzaakte broeikaseffect. Dit effect leidt tot hogere temperaturen bij het aardoppervlak, maar juist tot lagere temperaturen op de hoogten van 10 tot 25 km 25 km waar de  werkzame concentrateis  van de ozonlaag zich bevinden

Links: Nederlands instrument brengt ozon in kaart    Meer ozon in de stratosfeer

2006 Planet Internet

Ook Nasa ziet nu grootste gat ooit in ozonlaag

Het gat in de ozonlaag boven de Zuidpool heeft een recordgrootte bereikt, zo heeft de VS-ruimtevaartdienst NASA bevestigd.

Met 27,45 miljoen vierkante kilometer is het ozongat nog nooit zo groot geweest, deelden de NASA en de Amerikaanse weerkundige dienst donderdag in Boulder, Colorado, mee.
Het gat bleek drie miljoen km2 groter dan tot dusver aangenomen.

Het Europese ruimtevaartagentschap ESA had begin oktober reeds gemeld dat dit jaar boven de Zuidpool nog nooit zoveel beschermend ozon verloren is gegaan als dit jaar.

°

Gat in de ozonlaag 2013 kleiner dan gemiddeld

gat in de ozonlaag (paars)

Elk jaar vormt zich boven Antarctica een gat in de ozonlaag. Maar dit jaar is dat gat kleiner dan gemiddeld in de laatste tientallen jaren het geval was. Dat blijkt uit satellietgegevens.

Als het lente is op Antarctica (augustus en september) (1)begint zich boven het continent, in de stratosfeer, een gat in de ozonlaag te vormen. In september en oktober van dit jaar is het gat gemiddeld 21 miljoen vierkante kilometer groot. Dat is aanzienlijk minder dan de gemiddelde grootte die onderzoekers tussen 1995 en 2013 waarnamen: 22,5 miljoen vierkante kilometer.

GEEN ECHT GAT

Het gat in de ozonlaag is geen echt gat: het is een plek waar de concentratie ozon lager is dan normaal.

Kunnen we dan concluderen dat het gat in de ozonlaag zich aan het herstellen is?

Daarvoor is het nog te vroeg, zo benadrukken de onderzoekers. Het gat in de ozonlaag ontstaat als de zon na maanden van duisternis haar stralen weer over Antarctica laat glijden. Wind zorgt ervoor dat koude lucht boven het continent blijven hangen. Die koude lucht, het zonlicht en door mensen in de atmosfeer gepompte chemicaliën zorgen ervoor dat de ozonlaag wordt aangetast. Meestal boeten die processen naar begin december toe aan kracht in, waarna het ozongat in de laatste maand van het jaar weer sluit.

In 1987 zijn er maatregelen genomen om het in de lucht pompen van chemische stoffen die bijdragen aan het gat in de ozonlaag af te remmen. En die maatregelen hebben resultaat: de grootte van het gat in de ozonlaag is gestabiliseerd. Toch varieert de grootte nog wel van jaar tot jaar. Dat komt door de weersomstandigheden op Antarctica.

“Er ging in 2013 veel ozon verloren, maar omdat de temperaturen in de lagere delen van de atmosfeer boven Antarctica hoger lagen dan gemiddeld, was het gat in de ozonlaag in vergelijking met de gaten die we sinds 1990 meten iets kleiner dan gemiddeld,”

vertelt onderzoeker Paul Newman.

BRONNEN 

Antarctic Ozone Hole Slightly Smaller than Average This Year” – NASA.gov
De afbeelding bovenaan dit artikel is gemaakt door NASA’s Goddard Space Flight Center.

 

Gat in de ozonloog 2014 

gatozonlaag

Het gat in de ozonlaag boven Antarctica heeft zijn piek weer bereikt. Dit jaar was de omvang van het gat tijdens het maximum 24,1 miljoen vierkante kilometer. Vrijwel net zo groot als het gat vorig jaar tijdens zijn piek was.

Het gat in de ozonlaag is geen echt gat. Het is een plek waar de concentratie ozon zeer laag ligt. Sinds de mensheid grote hoeveelheden ozonvernietigende drijfgassen in de atmosfeer begon te pompen, vormt en groeit het gat in de ozonlaag boven Antarctica elk jaar tijdens de lente op het zuidelijk halfrond (augustus en september). Op 11 september bereikte het gat in de ozonlaag zijn piek. En op dat moment had het een omvang van 24,1 miljoen vierkante kilometer (vergelijkbaar met de omvang van Noord-Amerika).

FUNCTIE

De ozonlaag is zeker geen overbodige luxe. De laag beschermt het leven op aarde tegen mogelijk gevaarlijke ultraviolette straling die huidkanker kan veroorzaken en planten kan beschadigen.

Andere jaren
Daarmee is het gat in de ozonlaag dit jaar vrijwel net zo groot als vorig jaar. Toen piekte het gat in de ozonlaag met een omvang van 24 miljoen vierkante kilometer. Het gat in de ozonlaag is dit jaar kleiner dan de grote gaten die we in de periode tussen 1998 en 2006 zagen en is vergelijkbaar met het gat in 2010, 2012 en 2013.

CFK’s
In 1987 zijn er in het Montreal Protocol duidelijke afspraken gemaakt over de uitstoot van ozonvernietigende stoffen, zoals cfk’s (koelmiddel en drijfgas). Het resultaat is vandaag de dag goed merkbaar: anno 2014 zit er negen procent minder van deze ozonvernietigende stoffen in de atmosfeer dan in 2000 (toen de concentratie ozonvernietigende stoffen piekte). De grote vraag is echter: is het de afgelopen jaren kleiner wordende gat in de ozonlaag ook direct het gevolg van de afname in ozonvernietigende stoffen?

“Variaties in het weer hebben een enorme invloed op de ozon boven Antarctica, omdat hogere temperaturen in de stratosfeer het verlies aan ozon kunnen beperken,” legt onderzoeker Paul Newman uit. “Het gat in de ozonlaag is kleiner dan wat we aan het eind van de jaren negentig en het begin van dit millennium zagen en we weten dat de hoeveelheid chloor in de atmosfeer afneemt.” Maar is dat kleinere gat in de ozonlaag nu het resultaat van hogere temperaturen in de stratosfeer of komt het doordat er steeds minder ozonvernietigende stofjes in de atmosfeer zitten? Dat is nog altijd onduidelijk.

 

Bronmateriaal:

2014 Antarctic Ozone Hole Holds Steady” – NASA.gov
De afbeelding bovenaan dit artikel is gemaakt door NASA.

 

 

°

REACTIES  : 

(1)”Als het lente is op Antarctica (augustus en september)”
Nee, de lente begint op het zuidelijk halfrond pas op 21 september. In augustus is het gewoon winter.

 

I

“Het gat in de ozonlaag is gecreerd door the testen van nucleare springtuigen door de amerikanen en de russen. Aangezien de ze landen hun speelgoed niet willen afgeven hebben ze dat verhaaltje van CFK’s verzonnen. CFK’s zijn zwaarden als lucht en zouden dus NOOIT in de stratosfeer terecht kunnen komen zijn.”

-Als het testen van hun wapentuig hieraan ten grondslag ligt is dit een valabel argument om andere landen tegen te houden ze zelf te ontwikkelen en hoeft er dus geen drogreden gebruikt te worden.

-Alsook heeft het achterlaten van cfk een serieuze investering gevergd die niet wenselijk was voor geïndustrialiseerde landen als Amerika.

-Met deze drogredenering van klimaatsceptici  zou het zelfs beter zijn dat ze de wapentesten tegen te  houden voor behoud van de ozonlaag en zou men beter  cfk’s  zijn   blijven  te   gebruiken zodat er geen hele industrieën en productieketens overhoop moesten worden gegooid  ……  ?

OOK nog ;

Er gebeurt helemaal niets voor onze kostbare aarde.

  • Olie wordt nog steeds volle bak opgepompt en verbrand,
  • china opent terug steenkoolcentralis,
  • nuclear afval ligt al overal verspreid (en lekt in de zee),
  • de hele zee word leeggevist,
  • zelfs de ruimte die we nog maar pas hebben verkent is vervuild met ons geostationeer ruimtepuin.

In spanje is wijn goedkoper als drinkwater. Denk eens aan de kinderen … of kleinkinderen. alsjeblieft.

Ik zou woest zijn op mijn grootvaders van deze generatie. en terecht ook.

—> Maar  hier wijken we  wel af van het   geopperde  idee dat cfk’s een drogreden zouden zijn voor het gat in de ozonlaag en nucleaire testen de echte reden.

Er zijn  geen serieuze metingen van voor 1985 dus de kans dat dat gat er altijd al heeft gezeten is zeer groot en

 

Iemand die Wattsupwiththat opvoert als serieuze bron heeft geen enkel recht om wie dan ook te bekritiseren. Dat is immers het Answers In Genesis van de klimaatverandering.

Daarnaast zouden die mensen eens een basiscursus scheikunde moeten volgen.

  • – CFK’s breken ozon af; een algemeen bekend wetenschappelijk feit.
  • – CFK’s werden in de tweede helft van de 20e eeuw heel veel gebruikt in producten als spuitbussen en koelkasten.
  • – Toen we erachter kwamen welk effect CFK’s op de ozonlaag hadden, zijn ze grotendeels uitgefaseerd.
  • Resultaat:uit onderzoek blijkt dat het gat in de ozonlaag nog steeds groter wordt, maar in een veel lager tempo dan in de tijd dat we enorm veel CFK’s uitstootten.                                                                                                                                                                              
  • Het oorzakelijk verband is dus overduidelijk.
  • Maar goed,reflexmatige verwerping (door klimaat-sceptici)  van ieder onderzoek dat de invloed van mensen op het milieu aantoont geeft ons in elk geval weer wat te lachen.

 

Metingen  Ozongat ?

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

 

  • Of het gat in de ozonlaag er altijd al is geweest, weten we niet. Dat het er volgens u (eigenlijk: volgens WUWT, dat u hier napapegaait) ‘waarschijnlijk altijd al is geweest’ is een claim die niet op bewijzen gestoeld is. Ook de vermeende invloed van een vortex berust op pure speculatie, waarbij de wens de vader van de gedachte is.
  • En u en uw profeet Anthony Watts hebben het lef om wat te zegen over het niveau van wetenschappelijk onderzoek?

Het oorzakelijk verband tussen CFK’s en de invloed ervan op de ozonlaag is overduidelijk aangetoond, hetgeen mijn punt was. Uw ‘Kijk daar, een eekhoorn!’ is dus niet relevant.

 

 

II

Ozon is een zeer onstabiel gas en valt spontaan uit elkaar tijdens de nacht en door koude. Gelukkig wordt het elke dag opnieuw ‘gemaakt’ door het ultraviolet licht van de zon. Na een koude en ultravioletloze poolnacht van zes weken ontstaat sowieso een ‘gat’ in de ozonlaag ter plaatse. Zeker als er door deze koude zich een circumpolaire vortex installeert.

  • Men kan dus nooit beweren  dat er  geen ‘gat’ ( een dramatische manier om een concentratievermindering aan te duiden) was voor dat het ontdekt was?

-Er is geen enkele wetenschapper die dat ooit heeft beweerd.
-Maar ik zie wel continu dit soort extreme drogredenen gehanteerd worden door klimaat ontkenners die beweren dat “velen (lees = onder wie ook  veel  wetenschappers )  dit wel doen” 

De waarheid word hier  dus  weer eens goed verkracht door de  zichzelf benoemende “sceptici”.

°

—> Als  je bovenstaande   redenering goed volgt , dienen we het gat in de ozonlaag slechts af te doen als een natuurlijk fenomeen. Immers: onze informatie is incompleet –> mogelijk is het vroeger eerder gebeurd ( maar is  dat wél van enig (relevant) belang voor de fluctuaties van de huidige   seizoenen waarover hier gesproken wordt?)  –> het ligt niet aan ons.

Dat is toch de gedachtesprong die hier wordt gemaakt   maakt, is het niet  ?  

En

Wat is  eigenlijk  het  belang van   de fluctuaties met de seizoenen waarover hier gesproken wordt?

—> Gemeten  concentraties  van  chloor  in de lucht   (wat daar normaliter niet thuishoort naar mijn weten)  zorgen ervoor dat het   beeld van ‘slechts natuurlijke afbraak’ ( en normale  seizoensschommelingen) als belangrtijkste  “opvreter ” van de ozonlaag , kan worden  verworpen. Dat lijkt mij een belangrijk argument voor door de mens veroorzaakt schade,

(zie ook onderaan :  suplementaire noten   (2)

 

°

 

20/10/06

Troposferisch ozon en het klimaat July 05, 2002

De hoeveelheid troposferisch ozon is in de laatste eeuw aanzienlijk toegenomen, mede als gevolg van het toenemende gebruik van fossiele brandstoffen. Ozon in de troposfeer draagt bij aan het broeikaseffect, en de toename in ozon leidt tot een extra opwarming van de aarde, bovenop die veroorzaakt door langlevende broeikasgassen als kooldioxide en methaan. De lange levensduur van die laatste gassen zorgt voor een redelijk uniforme verspreiding in de atmosfeer, waardoor hun invloed op het klimaat redelijk nauwkeurig is te berekenen. Vergeleken daarmee is de bepaling van het klimaateffect door een ozontoename in de troposfeer minder eenvoudig. Ozonvorming en -afbraak zijn het gevolg van fotochemische reacties. De levensduur van troposferisch ozon loopt uiteen van enkele dagen in de tropen tot weken of maanden op hogere breedtegraden, met als gevolg een onregelmatige en seizoensafhankelijke verspreiding van ozon die afhangt van waar ozon-precursors, de stoffen waaruit ozon gevormd wordt, geëmitteerd worden, en van de hoeveelheid zonlicht. Hier worden de belangrijkste processen betrokken bij ozon in de troposfeer en de de invloed van concentratieveranderingen op het klimaat besproken, en er wordt aangegeven op welke gebieden het door het NOP-gefinancierde onderzoek van het IMAU (Universiteit Utrecht) een bijdrage heeft geleverd.

De ontdekking omstreeks 1985 van het ozongat boven de Zuidpool heeft geleid tot intensief en nog steeds voortdurend onderzoek naar de chemie en de transporten betrokken bij de stratosferische ozonlaag. Stratosferisch ozon, dat zo’n 90% uitmaakt van alle ozon in de atmosfeer, filtert UV-stralen uit het zonlicht en dient daardoor tot bescherming van het leven. De resterende 10% bevindt zich in de troposfeer, de onderste laag van de atmosfeer met een dikte van ca. 10 km aan de polen tot 16 km in de tropen. Ozon in de troposfeer heeft ook een belangrijke functie: het is betrokken bij de aanmaak van hydroxyl radicalen (OH) die door hun grote reactiviteit zorgen voor de afbraak van koolwaterstoffen en de omzetting van stikstof- en zwaveldioxiden in oplosbare, en dus makkelijk verwijderbare, componenten. Vroeger werd gedacht dat de enige bron van ozon in de troposfeer het benedenwaarts transport van ozonrijke lucht uit de stratosfeer was. In de tweede helft van de vorige eeuw bleken chemische reacties tussen gassen onder invloed van zonlicht echter veel belangrijker te zijn. Behalve zonlicht spelen bij deze fotochemische ozonvorming ook stikstofoxiden (NO en NO2), koolwaterstoffen en koolmonoxide (CO) een rol. Grootste natuurlijke bronnen van deze stoffen zijn emissies uit de bodem, vegetatie, oceanen en als gevolg van onweer. Na de industriële revolutie in het midden van de 19e eeuw zijn menselijke activiteiten zoals de winning en het gebruik van fossiele brandstoffen, het verbranden van biomassa, veehouderij en rijstbouw, en het gebruik van organische oplosmiddelen, in belang toegenomen als bron van stikstofoxiden en koolwaterstoffen. Een nadelig effect daarvan is de vorming van fotochemische smog in de grenslaag, dat o.a. door hoge ozonconcentraties schadelijk is voor de gezondheid.

Maar in de troposfeer is ozon ook een broeikasgas. Net als kooldioxide en waterdamp absorbeert ozon een deel van de door het aardoppervlak geëmitteerde infraroodstraling. Daartegenover emitteert het zelf ook infraroodstraling. Het verschil tussen absorptie en emissie, de netto absorptie, hangt af van het verschil in temperatuur tussen het gas en het aardoppervlak. Hoe hoger in de troposfeer, hoe kouder het is, en hoe groter de netto absorptie van straling. De geabsorbeerde straling wordt omgezet in warmte, en ozon in de troposfeer draagt dus bij aan de opwarming van de aarde. Om de huidige en toekomstige verdeling van ozon in de troposfeer en de invloed ervan op het klimaatsysteem beter te begrijpen wordt intensief gebruik gemaakt van computermodellen die de chemie en transporten in de atmosfeer nabootsen. Ook het IMAU aan de Universiteit Utrecht gebruikt een dergelijk model, dat bestaat uit een troposferisch chemiemodel gekoppeld aan een klimaatmodel.

Stralingsforcering

De menselijke bijdrage in de ozontoename is aanzienlijk: berekeningen met het chemie-klimaat model van het IMAU geven aan dat menselijke activiteiten een toename van ongeveer 40% troposferisch ozon tot gevolg hebben gehad vergeleken met het pre-industriële tijdperk. Tussen ca. 1850 en nu zijn ozonconcentraties vooral toegenomen nabij het geïndustrialiseerde Europa, Noord-Amerika en Oost-Azië. Bovendien heeft grootschalige biomassaverbranding in de tropen bijgedragen aan een sterke toename van ozon in de tropische troposfeer. In de lente worden savanne en tropisch regenwoud verbrand om landbouwgrond vruchtbaar te maken of te winnen, vooral in Afrika en Zuid-Amerika.

Een toename van de concentratie van een broeikasgas leidt tot een verstoring van de balans tussen de inkomende straling van de zon en de uitgaande terrestrische straling, hetgeen stralingsforcering genoemd wordt. Met chemie-klimaatmodellen waaronder die van het IMAU zijn schattingen gemaakt van de stralingsforcering als gevolg van de huidige toename van ozon door menselijke activiteiten. Als jaarlijks gemiddelde schatting vermeldt het IPCC rapport 0.34 W/m2. Dit is relatief weinig vergeleken met de stralingsforcering van ongeveer 2.5 W/m2 als gevolg van de concentratietoename van de langlevende broeikasgassen kooldioxide, methaan en distikstofoxide. Maar die gassen zijn relatief egaal over de aarde verdeeld, terwijl de forcering als gevolg van ozon sterk seizoensafhankelijk is. In de zomer wanneer de intensiteit van het zonlicht maximaal is komen sterk verhoogde ozonconcentraties voor in de geïndustrializeerde regio’s op het Noordelijk Halfrond, en in de lente gebeurt door biomassaverbranding hetzelfde in de tropen. Door het grote temperatuurverschil tussen het aardoppervlak en de hogere troposfeer is de klimaatwerking van troposferisch ozon het sterkst in de tropen. De gemiddelde toename van troposferisch ozon in de tropen (0°-30°) en op hogere breedtegraden (30°-90°) is ongeveer gelijk, maar door het verschil in troposferische diepte is de stralingsforcering in de tropen ruim 50% hoger.

In de komende decennia zullen emissies in de westerse geïndustrialiseerde gebieden naar verwachting redelijk constant blijven, terwijl de emissie van bijvoorbeeld stikstofoxide daar zelfs af zou kunnen nemen door emissie-reducerende maatregelen. Er wordt ook geen sterke groei verwacht van biomassaverbranding in de tropen, en verdere ozontoename hierdoor zal dus relatief beperkt zijn. Daarentegen zal ozon nog wél verder toenemen als gevolg van economische groei in Zuid-Oost-Aziatische landen en de daarmee verbonden toename van emissies.

De ozontoename zit voornamelijk in Zuid-Oost Azië zelf en verspreidt zich over de aangrenzende tropische Stille Oceaan, gebieden waar de klimaatwerking van ozon relatief sterk is. Modelberekeningen geven aan dat de klimaatforcering in de komende decennia daardoor met nog eens 0.25 W/m2 toe kan nemen.

http://www.mpimet.mpg.de/en/search.html
Computermodellen

Uit het bovenstaande blijkt dat de ozontoename en de klimaatforcering een specifieke seizoensafhankelijkheid en een sterk regionaal karakter vertonen, en computermodellen dragen bij aan een beter begrip daarvan. Om te testen of de modellen een realistische atmosfeer simuleren wordt vergeleken met metingen. In de tot nu toe gebruikelijke manier van modelvalidatie worden veelal in-situ metingen gebruikt, met name van ozon aan het oppervlak en verticale ozonconcentratie-profielen gemeten met meetapparatuur aan balonnen. Er zijn meetreeksen beschikbaar, soms over meerdere tientallen jaren, maar deze hebben veelal betrekking op westerse locaties. Voor Azië, de tropen en op het Zuidelijk Halfrond zijn relatief weinig meetreeksen beschikbaar. Maar uit oogpunt van ozon zijn deze gebieden juist zeer interessant vanwege de nog relatief geringe invloed van menselijke activiteiten en de toekomstige groei van emissies.


(De Falcon (van de Deutsches Zentrum fuer Luft- und Raumfahrt (DLR)) verricht metingen in het Middellandse Zee gebied tijdens de Mediterranean Intensive Oxidant Study (MINOS).)

Er worden steeds meer meetcampagnes georganiseerd gericht op de atmosferische chemie en transporten in zulke gebieden, waarvan de resultaten ook voor modelvalidatie geschikt zijn. HetIMAU is in de afgelopen jaren intensief bij een aantal van deze campagnes betrokken geweest, bijvoorbeeld INDOEX (Indische Oceaan), LBA/CLAIRE (Brazilië, Suriname) en MINOS (Middellandse Zee), zowel voor het verrichten van metingen als met ondersteunend modelonderzoek. Momenteel neemt ook aardobservatie vanuit de ruimte een belangrijke vlucht. Al sinds de zeventiger jaren van de vorige eeuw zijn er wereldwijde observaties van totale ozonkolommen en stratosferische ozonconcentraties beschikbaar. Met behulp van nieuwere meetapparatuur, zoals GOME gelanceerd met de ESA satelliet in 1995, en SCIAMACHY op de ENVISAT satelliet waarvan de lancering 1 maart jl. plaatsvond, kunnen redelijk nauwkeurige verticale ozonprofielen bepaald worden. Overigens zijn Nederlandse instituten als KNMI, SRON en IMAU intensief betrokken bij de ontwikkeling van deze meetapparatuur en de verwerking van de metingen. Door deze nieuwe bron van informatie zal de kennis over de chemie en de klimaatwerking van troposferisch ozon sterk toenemen, en dat betreft vooral die gebieden die door de huidige in-situ metingen niet bestreken worden. Het betreft ook andere, bij de ozonchemie betrokken stoffen zoals stikstofdioxide, halogenen, en aerosolen. Die nieuwe informatie vormt een uitdaging voor verdere ontwikkeling en validatie van atmosferische chemie-modellen. Door de combinatie van aardobservatie en modelleeronderzoek komen we uiteindelijk tot een betere beschrijving van de veranderende samenstelling van de atmosfeer en een nauwkeurigere schatting van de bijbehorende klimaateffecten.

Ozon in de broeikas  4 september 2007 –

De meeste ozon komt voor op meer dan 10 kilometer hoogte.
Ongeveer 80% van de totale hoeveelheid bevindt zich in de stratosfeer, in een laag tussen 10 en 35 kilometer hoogte.
Deze laag staat beter bekend als de ozonlaag.
De dikte van de ozonlaag wordt nog niet zo lang gemeten.
Daarom kan niet met zekerheid gezegd worden wanneer de laag ontstaan is en waardoor de laag verandert.

Ozon is ook  een broeikasgas, wat betekent dat ozon ook bijdraagt aan het broeikaseffect.
Door economische groei en bevolkingstoename wordt de bijdrage van ozon aan de opwarming van de aarde, de komende decennia groter.
Europese onderzoekers verwachten dat ozon in de tweede helft van deze eeuw na kooldioxide en water het belangrijkste broeikasgas wordt.

Ozon zit op verschillende hoogtes.
Op grote hoogte, tussen 10 en 40 kilometer bevindt zich de ozonlaag.
Deze ozon is nuttig en beschermt het leven op aarde tegen schadelijke ultraviolet zonlicht (UV).
De ozonlaag hoog in de atmosfeer wordt afgebroken door CFK’s (chloorfluorkoolstoffen) die de mens in de atmosfeer heeft gebracht.
Goed nieuws is dat het gebruik van CFK’s sinds het Protocol van Montreal (1987) aan banden is gelegd.
Dat betekent dat de ozonlaag de komende decennia langzaam kan herstellen en het beruchte gat in de ozonlaag halverwege deze eeuw geschiedenis zou moeten zijn.
Klimaatonderzoekers weten dat de ozonlaag en klimaatverandering met elkaar samenhangen, maar ze begrijpen de wisselwerking nog niet goed.
Dat maakt de toekomstberekeningen van de ozonlaag onzeker.

Onder in de lucht, waar we leven, zit echter ook ozon.
Het ozon aan het aardoppervlak, dat ontstaat uit verontreiniging, is slecht voor de gezondheid.
Probleem is dat het slechte ozon in de onderste luchtlaag de laatste jaren toeneemt: gemiddeld over de hele wereld is de hoeveelheid ozon op aarde sinds de industriële revolutie (eind 19e eeuw)
met 30% toegenomen.
Alleen al de laatste twintig jaar nemen bijna de helft van die toename voor hun rekening.
Oorzaak van de toename is de uitstoot van verontreinigende stoffen door de mens.

Ondertussen wordt wel meer bekend over de invloed van ozon op het klimaat.
De afbraak van de ozonlaag hoog in de atmosfeer blijkt zelfs een van de oorzaken te zijn van de vele westenwinden en van het zachte weer van de laatste jaren.
Uit onderzoek blijkt dat de helft van de opwarming in Nederlandtoegeschreven kan worden aan veranderingen in de ozonlaag.
Ozon is dus van groot belang voor de verandering van het klimaat.

Tropische moessonbuien beïnvloeden broeikaseffect 
26 november 2007 – Tropische buien tijdens de moesson hebben grote invloed op de vorming van het broeikasgas ozon.in de troposfeer   
Dat is een van de conclusies van een internationale meetcampagne vorig jaar in Westelijk Afrika 

De resultaten worden deze week in Karlsruhe gepresenteerd op de Tweede Internationale AMMA Conferentie. Tijdens de metingen bleek dat tropische buien aanzienlijke hoeveelhedenkoolwaterstoffen en stikstofoxiden naar grotere hoogte transporteren. 

Ozon

Dit leidt tot een toename van ozon, een belangrijk broeikasgas. De koolwaterstoffen en de stikstofoxiden komen vrij uit tropische vegetatie of worden gevormd bij bosbranden. Ook bliksemontladingen in de buien leiden tot een verdere toename van ozon in de tropen.

Aan de meeting hebben meer dan achthonderd onderzoekers deelgenomen. Er werd gebruik gemaakt van zes meetvliegtuigen, drie soorten ballonnen en tal van meetinstrumenten

2007

Bescherming ozonlaag ook belangrijke klimaatmaatregel

Martijn van Calmthout

Het verdrag van Montreal waarmee in 1987 de aantasting van de ozonlaag door drijfgassen een halt werd toegeroepen, is ook goed tegen de opwarming van de aarde. De vermindering van die gassen in de atmosfeer heeft al een groter effect gehad dan het klimaatverdrag van Kyoto ooit zal krijgen.

Dat schrijven onderzoekers van ondermeer het Milieu en Natuur Planbureau (MNP) in Bilthoven deze week in het tijdschrift PNAS van de Amerikaanse academie van wetenschappen.

In het protocol van Montreal werd afgesproken de uitstoot van CFK’s (chloorhoudende fluorkoolwaterstoffen) te beperken. Die verbindingen breken onder invloed van zonlicht ozonmoleculen af in de ozonlaag in de atmosfeer, die de aarde beschermt tegen uv-straling van de zon.

In 1974 werd het gat in de ozonlaag boven de Zuidpool ontdekt. Onder anderen de Nederlandse chemicus Paul Crutzen leverde daarna het bewijs dat CFK’s daarvoor verantwoordelijk zijn.

Dezelfde CFK-gassen zijn  ook krachtige broeikasgassen, die maken dat de atmosfeer meer warmte vasthoudt.

De beperking van de uitstoot, via een verbod op CFK’s als drijfgassen in spuitbussen en als koelmiddel in koelkasten, heeft daarom ook een klimaat-effect.

Volgens Guus Velders van het MNP is het klimaateffect van Montreal al ruwweg tienmaal groter dan wat het in 2005 bekrachtigde Kyoto-protocol beoogt via beperking van de uitstoot van kooldioxide.

Volgens Velders biedt Montreal nog meer soelaas, als het verdrag ook strikt wordt toegepast op gassen die algemeen worden gebruikt als vervanger voor CFK’s, zoals verbindigen met waterstof HFK’s.

Ook die hebben een behoorlijk broeikaseffect. Het klimaateffect van alternatieven, en niet alleen de bedreiging van de ozonlaag, moet volgens hem worden meegewogen in de toelating van alternatieve drijfgassen.

Ozon groter klimaatgevaar

http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/33613080/

De komende eeuw gaat een stijgende ozonconcentratie zorgen dat planten het moeilijker krijgen, menen vier Britse wetenschappers. Daardoor zullen ze minder CO2 opnemen, wat het broeikasprobleem verergert.

Sluit dit venster

Ozonschade aan een populierenblad. Foto David Karnosky.

Ozon, het molecuul dat uit drie zuurstofatomen bestaat, is aan de bovenkant van de atmosfeer onmisbaar als beschermer tegen UV-straling. Maar hier beneden is het een probleemstof. Het spul komt vrij bij verbranding en is al in lage concentraties giftig voor mensen, dieren en planten. Bovendien is het een broeikasgas, dat verantwoordelijk wordt gehouden voor ruim een vijfde deel van de huidige opwarming van de aarde. En daarmee houdt het schadelijke effect nog niet op, stellen Stephen Sitch en anderen in Nature. Planten die te veel ozon opnemen, groeien langzamer en nemen dus minder CO2 op uit de lucht.

Dat indirecte effect van ozon zit nog niet verwerkt in klimaatmodellen. Maar het maakt wel degelijk uit, betogen de vier. Groeiremming door ozon kan volgens hun schattingen tussen de 15 en 30 miljard ton koolstof per jaar extra in de lucht houden rond het jaar 2100. Dit effect zou daarmee ongeveer net zo hard bijdragen aan de opwarming van de planeet als het directe broeikaseffect van de extra ozon. De onderzoekers houden nog wel een slag om de arm, want het schadelijke effect van ozon is alleen nog maar getest op enkele noordelijke plantensoorten, nog niet op tropische.

Elmar Veerman

http://noorderlicht.vpro.nl/noorderlog/bericht/29292779/

Ozonlaag en lage ozon

Er is weer wat meer ozon in de stratosfeer, en dat is mooi. Laag bij de grond vind je deze dagen ook veel ozon, wat dan weer niet zo prettig is.

De ozonlaag, die schadelijke UV-straling tegenhoudt, heeft zich de laatste jaren iets hersteld, meldt het RIVM vandaag. Twintig jaar geleden zag het er bijzonder zorgelijk uit, omdat veelgeproduceerde gassen, met name de chloorfluorkoolwaterstoffen, de laag ozon in hoog tempo afbraken, met grote gaten aan de polen tot gevolg.

In 1987 werd de productie van die gassen voor het eerst aan banden gelegd en in de jaren erna is het gebruik bijna helemaal afgebouwd. Dat begint nu effect te hebben, blijkt uit metingen die het RIVM heeft gedaan in de stratosfeer boven Nieuw-Zeeland, op 35 tot 45 kilometer hoogte. Sinds 1997 is de hoeveelheid ozon daar met 3,5 procent toegenomen. Op andere plaatsen op aarde is er nog geen duidelijke toename, maar lijkt de afbraak wel tot staan te zijn gekomen.

Meer ozon is mooi, maar niet in Nederland. Daar ontstaat het spul wanneer uitlaatgassen reageren onder invloed van felle zon. Tijdens hittegolven kan deze zogenaamde zomersmog tot luchtwegklachten leiden bij veel mensen

http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/33613080/

Ozonvorming

De uitstoot van stikstofoxiden (NOx, als verzamelnaam voor NO en NO2) en vluchtige organische stoffen (VOS) geeft onder invloed van zonlicht aanleiding tot de vorming van ozon op leefmilieu
(troposferische ozon genoemd).
Door de noodzakelijke aanwezigheid van zonlicht is de vorming van ozon op leefmilieu een probleem dat zich vooral in de zomer voordoet.
Ozon heeft een negatieve impact op de gezondheid van mens en dier en op vegetatie.
Op lange termijn heeft ozon een schadelijke impact op het ademhalingssysteem.
Ozon leidt tot zichtbare schade aan de vegatatie (verkleuring), maar ook tot een verandering in de fysiologische en biologische functies van planten (via een beïnvloeding van de fotosynthese),
waardoor de groei en de opbrengst kunnen dalen.
Ozon tast ook bepaalde materialen, zoals plastic, textielvezels en verf aan.
Kunstwerken in musea zijn dus ook onderhevig aan de negatieve impact van ozon.
Het is belangrijk een onderscheid te maken tussen enerzijds de troposferische ozon en anderzijds de ozon in de hogere lagen van de atmosfeer: de stratosfeer (tussen 15 en 50 km boven het aardoppervlak).
Stratosferische ozon beschermt de mens tegen de schadelijke UV-straling van de zin en de periodieke daling ervan leidt o.a. tot een stijging van het aantal gevallen van huidkanker.

Ozon (O3)

Ozon is een vervuilend gas dat een krachtig en irriterend gif is dat ernstige risico’s inhoudt voor de gezondheid. Het wordt meestal gevormd op warmere dagen door de luchtvervuiling.
Vooral mensen met ademhalingsmoeilijkheden, oudere mensen en jonge kinderen kunnen hinder ondervinden van hoge ozonconcentraties.
Maar ook gezonde volwassenen kunnen erdoor beïnvloed worden, vooral bij het leveren van zware inspanningen in de buitenlucht: keelpijn, hoesten, hoofdpijn, misselijkheid, duizeligheid
en irritatie van de ogen. Het gas dringt tot in de kleinste luchtwegen en longblaasjes en prikkelt daar de slijmvliezen.
Ozon werkt in op het centraal zenuwstelsel.
Eveneens is er longfunctievermindering (tot zelfs > 15% bij zeer hoge concentraties).
Het is nog niet duidelijk uit onderzoek of de longfunctievermindering blijvende schade veroorzaakt of niet.
Hoe hoger de concentraties, hoe sterker de klachten, vandaar dat er gewaarschuwd wordt vanaf bepaalde waarden.
Eveneens hebben planten hier last van en hoge ozonconcentraties zorgt voor een verminderde oogst.
Die kunnen vroegtijdig afsterven en afrijpen, of te snel hun bladeren verliezen.
Gewassen groeien hierdoor trager en brengen minder op.

Ozone injury on potato

Ozon zal slechts schade veroorzaken als het gas de plant binnendringt. Daarvoor moeten de ozonmoleculen naar het blad worden gebracht waar ze kunnen binnendringen via de huidmondjes. Als deze gesloten zijn kan ozon niet binnendringen in het blad en kan het gas geen schade aanrichten. De huidmondjes sluiten zich vooral om waterverlies tegen te gaan. Dit brengt met zich mee dat ozon in zeer warme en droge periodes relatief weinig schade veroorzaakt!
Vooral wanneer de watervoorziening aan de wortels verhoogd wordt, samen met een verhoging van de luchtvochtigheid lopen de planten groot gevaar op ozonaantasting. Serreplanten zijn daardoor vrij gevoelig voor ozonaantasting……
……In functie van de bescherming van de vegetatie zijn de drempelwaarden voor ozon van zeer weinig nut. Ze zijn enkel gericht op het voorkomen van acute schade en zelfs daarvoor bieden ze weinig bescherming. De inwerking van ozon op planten is immers dermate complex (klimatologie, bodemvochtigheid, ontwikkelingsstadium van de plant, voedingstoestand, standplaats, cultuurvariëteit, enz.) dat het niet eenvoudig is daarvoor een wetgeving uit te werken…… (tekst gebaseerd op een tekst van de Intergewestelijke Cel voor Leefmilieu)

Kort samengevat veroorzaakt ozon volgende schade bij planten : zichtbare, bruine sproeten op de bladeren, verminderde fotosynthese, versnelde veroudering en verminderde opbrengst

Foto’s van ozonschade :
ozonschade bij tomaat
ozonschade bij watermeloen
ozonschade bij ajuin
Of tik in bij Google, afbeeldingen, “ozone injury

Tevens kan ozon ook schade veroorzaken aan kleurstoffen, plastiek materiaal en elastomeren.
Ozon heeft in de troposfeer bovendien invloed op het broeikaseffect.

Blijf bij hoge ozonconcentraties binnen en lever geen zware inspanningen in de buitenlucht tussen 12u en 22u.
Ozonconcentraties zijn binnenshuis gemiddeld de helft lager dan in de buitenlucht.

http://www.chemischefeitelijkheden.nl/Uploads/Magazines/h036.pdf

 

 

Ozonalarm hielp ook klimaat/ Uitbanning CFK’s veel belangrijker dan ‘Kyoto’

Akkoord in Montréal over bescherming van de ozonlaag

In Montréal is een akkoord bereikt over de stopzetting van het gebruik van stoffen die de ozonlaag en het klimaat aantasten. Zo is afgesproken om zowel in de geïndustrialiseerde als in de ontwikkelingslanden tien jaar sneller dan voorzien te stoppen met het gebruik van HCFK’s (gehalogeneerde chloorfluorkoolwaterstoffen), een stof die onder meer gebruikt wordt als koelmiddel in koelkasten.Historisch
“We hebben een historisch akkoord. Bepaalde elementen van het akkoord moeten nog worden uitgewerkt, maar de industrielanden en de ontwikkelingslanden zijn het eens over snellere actie tegen HCFK’s om de ozonlaag te beschermen en de klimaatverandering tegen te gaan”, aldus Nick Nuttal, woordvoerder van het VN-milieuprogramma (UNEP). De conferentie in Montréal begon maandag. Er deden 190 landen aan mee. Recordomvang
Wetenschappers menen dat de ozonlaag tegen 2050-2060 kan hersteld worden tot een toestand vergelijkbaar met die in 1980. In september 2006 bereikte het gat in de ozonlag nog een recordomvang van 29,5 miljoen vierkante kilometer.
(afp/dpa/bf)
22/09/07

Gat in ozonlaag boven Zuidpool met 30 procent gedaald

Het gat in de ozonlaag boven de Zuidpool is in vergelijking met het record van vorig jaar met dertig procent gedaald, zo heeft het Europese Ruimtevaartbureau ESA meegedeeld op basis van metingen met zijn Envisat-satelliet.Het verlies aan ozon piekte dit jaar aan 27,7 miljoen ton, tegen het record van 40 miljoen ton in 2006, aldus ESA. Dit verlies wordt gemeten aan de hand van het gebied en de diepte van het gat in de ozonlaag die ons tegen de ultraviolette straling van de Zon beschermt.Het kleiner gat heeft volgens wetenschappers te maken met natuurlijke variaties in de temperatuur en atmosferische dynamica. Het is geen aanwijzing voor een trend op langere termijn, aldus ESA.
(belga/tdb)
Kleiner gat in ozonlaag nog geen bewijs van herstel

Het dit jaar relatief kleine gat in de ozonlaag boven Antarctica is nog geen bewijs van een herstel van het schild in onze atmosfeer tegen de ultraviolette straling van de Zon, zo heeft ozonexpert Geir Braathen van de meteorologische organisatie van de VN in Gen챔ve bij de voorstelling van het jongste ozonrapport gezegd. Het gat in de ozonlaag boven de Zuidpool is dit jaar kleiner dan al jaren ver. Sedert 1998 was het alleen in 2002 en 2004 kleiner dan dit jaar. Dit is volgens Braathen geen teken van een herstel. De daling is te danken aan relatief milde temperaturen in de stratosfeer (op 10 tot 50 kilometer hoogte) boven Antarctica. Ozon wordt enkel bij bijzonder koude temperaturen op deze hoogte versneld afgebouwd.

“Wanneer we een milde winter hebben, zullen wij een bescheiden verlies van ozon hebben en dat is hetgeen we dit jaar zien. Dat is dus meer een resultaat van wat wij variabiliteit over de jaren heen noemen”,aldus de deskundige.
Zelfs wanneer de schadelijke stoffen, die ozon aanvallen, verminderen in de atmosfeer, verwachten wetenschappers in de komende twintig jaar nog altijd relatief grote gaten in de ozonlaag. Zo was het gat met 29,5 miljoen vierkante kilometer vorig jaar groter dan ooit tevoren. (dpa/tdb)
2008

Het gat in de ozonlaag is weer groter geworden

Het gat in de ozonlaag is dit jaar groter dan in 2007.
Op 13 september had het gat in de beschermingslaag van de aarde een omvang van 27 miljoen vierkante kilometer. Dat meldt de Wereld Meteorologische Organisatie. Straling
Het gat in de ozonlaag werd ontdekt in de jaren ’80 van de vorige eeuw. Het gat ontstaat doorgaans in augustus boven de Zuidpool, bereikt circa twee maanden later zijn maximale omvang, waarna het half december weer kleiner wordt. De ozonlaag beschermt de aarde tegen gevaarlijke straling van de zon. In 1989 werden in Montreal afspraken gemaakt om de uitstoot van met name chloorfluorkoolwaterstoffen, kortweg cfk’s, terug te dringen.Stratosfeer
Deze stoffen zaten vroeger onder meer in koelkasten en haarlak, maar zijn nu verboden. Deskundigen verwachtten dat het gat in de ozonlaag in 2075 voltooid verleden tijd zou zijn, maar de jongste tijd duiken daar twijfels over op. Steeds meer wetenschappers benadrukken dat door global warming de stratosfeer koeler wordt, waardoor het gat moeizamer dicht. De Wereldgezonheidsorganisatie van de VN raamt het aantal doden door huidkanker als direct gevolg van het gat in de ozonlaag op 60.000.
In de VS alleen werden er in 2007 meer dan een miljoen gevallen van huidkanker vastgesteld. (anp/mvl)
16/09/08
Het gat in de ozonlaag is dit jaar groter dan in 2007, maar bereikt waarschijnlijk niet de omvang van twee jaar geleden.
Op 13 september had het gat in de beschermingslaag van de aarde een omvang van 27 miljoen vierkante kilometer.
Dat meldde de Wereld Meteorologische Organisatie dinsdag.
Het gat in de ozonlaag werd ontdekt in de jaren ’80 van de vorige eeuw.
Het gat ontstaat doorgaans in augustus boven de Zuidpool, bereikt circa twee maanden later zijn maximale omvang, waarna het half december weer is gedicht.
In 1987 zijn al afspraken gemaakt om de uitstoot van met name chloorfluorkoolwaterstoffen, kortweg cfk’s, terug te dringen.
Deze stoffen zaten vroeger onder meer in koelkasten en haarlak.
Deskundigen verwachten dat het gat in de ozonlaag pas in 2075 voltooid verleden tijd is.
(c) ANP

Broeikaseffect goed voor de ozonlaag

Martijn van Calmthout
18 september 2008

De opwarming van de aarde lijkt gunstig voor het herstel van de ozonlaag. Dat concluderen onderzoekers van het KNMI en de Technische Universiteit Eindhoven.

Veranderde luchtstromingen maken volgens modelberekeningen van de Eindhovense promovendus Alwin Haklander dat de chemische stoffen die de ozonlaag aantasten, sneller uit de atmosfeer verdwijnen. Haklander promoveert dinsdag op zijn bevindingen, die hij samen met KNMI-er Peter Siegmund publiceert.

De ozonlaag is een natuurlijke luchtlaag tussen 15 en 30 kilometer waar het UV-licht van de zon wordt geabsorbeerd. Sinds de tweede helft van de vorige eeuw is die lang steeds dunner geworden door inwerking van drijfgassen, meest chloorfluor-verbindingen. Daardoor ontstaan aan het einde van de winters boven de polen gaten in de laag.

Ozonvretende CFK’s zijn sinds het verdrag van Montreal in 1987 nagenoeg verboden. Sindsdien is een geleidelijk herstel van de ozonlaag waargenomen.

Bij het herstel van de ozonlaag spelen hoge luchtstromingen een grote rol, omdat die het tempo bepalen waarin oude CFK’s worden weggevangen uit de atmosfeer.

Haklander en Siegmund laten in berekeningen met broeikasmodellen zien dat slingeringen in atmosferische circulaties toenemen in een armer klimaat.

Volgens hen betekent dat ook dat er meer CFK’s zullen worden weggeveegd. Dat versnelt het herstel van het ozongat.

 

2010

Ozonlaag krimpt niet meer
16 september 2010
© NU.nl/Gera Nieland   © ANP

– De ozonlaag krimpt niet meer. Dat heeft de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO), de VN-tak die zich bezighoudt met klimaat en weer, donderdag op
de Dag van de Ozonlaag bekendgemaakt.

-Van een groei is echter nog geen sprake, stelt de WMO.
De ozonlaag beschermt de aarde tegen schadelijke straling van de zon.
Door gassen als cfk zijn de afgelopen decennia gaten en dunne plekken in de laag ontstaan, vooral boven de polen.
Het ozonprobleem is wetenschappelijk goed begrepen.
Dat zowel de afbraak als nu het beginnernd   herstel van de ozonlaag een gevolg zijn van menselijk ingrijpen lijdt bijzonder weinig twijfel.
Het gat in de ozonlaag is echter  van dien aard dat Punta Arenas, Chile, nog altijd elk jaar een aantal dagen met een UV-index van 12-14 krijgt.
Punta Arenas ligt op 53 ZB, zelfde breedtegraad als Groningen.
In NL is de maximaal haalbare UV-indexwaarde net aan 8.
Een voorbeeld:
http://www.patagoniatimes.cl/content/view/926/102/
-Dat de krimp ervan tot staan is gebracht, komt volgens de WMO doordat overheden cfk’s hebben uitgebannen.
Het  gaat om het  verbod op allerlei halogene (freon) gassen in o.m koelkasten .en drijfgassen in spuitbussen  :  het verbod op CFK’s.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Chloorfluorkoolsto..

Ozon in de ozonlaag wordt afgebroken door chloorhoudende koolwaterstoffen zoals cfk’shcfk’s en halonen.
Deze stoffen zaten in piepschuim, isolatieschuim, koelvloeistoffen, reinigingsmiddelen en brandblussers.
CFK’s zijn wereldwijd verboden conform Montreal Protocol
vervangproducten (HFK’s) zijn niet schadelijk(voor de ozonlaag)  maar hebben wel een effect als broeikasgas; …
Broeikasgassen  zijn niet per definitie schadelijk voor de ozonlaag.
Indirect koelt een toename van broeikasgas wel de stratosfeer af en dat is niet goed voor de ozonlaag, die daardoor wel langzamer herstelt.
Dat het ozongat  tot staan is   gebracht komt dus  helemaal  niet door minder uitstoot van “broeikasgassen” ( Co2  en zelfs ozon in de troposfeer  , bijvoorbeeld  ) (1)

Halverwege de 21e eeuw is de ozonlaag grotendeels hersteld, verwacht de VN-organisatie.

Volgens de organisatie zouden er zonder de acties van de overheden in 2050 20 miljoen meer mensen met huidkanker zijn geweest.

De essentie is =  we hebben een enorm globaal probleem veroorzaakt waarvan de consequenties nog niet zijn te overzien
(kanker gevallen zullen voorlopig nog toenemen, herstel laat nog op zich wachten).
Het probleem is gesignaleerd en de ernst ervan is ingezien (zij het nadat het kwaad al was geschied).
Als gevolg hiervan zijn internationale afspraken gemaakt die zijn vruchten voorzichtig lijken af te werpen.

Update  :  Minder afbraak ozonlaag dit jaar
15 oktober 2010

– De afbraak in de ozonlaag boven de Zuidpool is dit jaar veel minder dan in de afgelopen vijf jaar.
-De afname bedraagt tussen de 40 tot 60 procent.
– Dat blijkt uit metingen van het Nederlands/Finse Ozon Monitoring Instrument aan boord van de Amerikaanse AURA-satelliet.
Het KNMI meldt dat vrijdag op de website.
Vermindering van de afbraak van de ozonlaag is volgens verwachting, door de afname van het gebruik van chloorfluorkoolstofverbindingen (cfk’s) die de laag aantasten.
De ozonlaag zal zich de komende decennia waarschijnlijk geleidelijk aan herstellen.
De sterke vermindering van de afbraak dit jaar is niet het gevolg van de langzame afname van zogeheten stratosferisch chloor van 0,5 tot 1 procent per jaar, maar komt door
een plotselinge snelle opwarming in de ozonlaag.
Dat was in juli en augustus
Herstel van de ozonlaag kan  echter negatieve consequenties hebben voor de  klilmaatverandering    : vooral in   Antarctica, dat tot nu toe relatief beschermd is gebleven
van het versterkte broeikas effect.
Door herstel van de ozonlaag vreest men nu voor een verminderde werking van de polar vortex.

http://www.scar.org/publications/occasionals/AC
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-01/
http://www.agu.org/pubs/crossref/2010/2009GL041
Het grote probleem met ontkenners /complot denkers   is,
-dat wanneer er een probleem door allerlei maatregelen (grotendeels) wordt opgelost het hele probleem in hun ogen nooit bestaan heeft.
*De zure regen in West Europa is door maatregelen in de industrie en de landbouw in de afgelopen 20 jaar sterk afgenomen.
Conclusie van de germiddelde denialist? “Het was dus een hoax, alleen bedoeld om ons betalingbetalers geld uit de zak te kloppen!”
*Idem nu dus met de ozonlaag.
Het herstel ligt trouwens netjes op schema.
Zo rond 1985 werd ook al verwacht dat de ozonlaag ergens halverwege de 21e eeuw hersteld zou zijn.
Mits men zou stoppen met het gebruik van cfk’s uiteraard.
Altijd fijn om te lezen dat het toch mogelijk is om afspraken te maken om mondiale problemen op te lossen.
Het geeft een mens weer hoop dat men ook de uitstoot van broeistofgassen aan banden zal weten te leggen.
Helaas, voor fossiele brandstoffen is het heel wat moeilijker een vervanger te vinden dan voor CFK’s

.

(1)
Kooldioxide, methaan en de rest zijn  gassen waarvan er rond de aarde ooit concentraties waren van 50 keer zo hoog als nu.
Het zijn ook niet alleen  maar  ” broeikasgassen,” het zijn ook  bouwstoffen voor de natuur.
Maar  moeder natuur  doet er wel  100-den miljoenen jaren over om zonne-energie (want dat is het in feite) op die manier op te slaan.en die broeikasgassen  vast te leggen
(dus uit de atmosfeer te verwijderen ) waardoor minstens  hoger  en   menselijk  leven mogelijk werd …
Die opslag    verbranden wij even in 200 jaar  en  dan komen al die  gevangen  gassen terug in de atmosfeer  …..
CO2, dat door de natuur in honderden miljoenen jaren is opgeslagen en  in 200 jaar weer vrijkomt  zou  geen effect sorteren ?
In feite ligt de hoofdoorzaak van de klimaatverandering  bij onze CO2 uitstoot.
Dat heet het versterkte broeikas effect.

Wij mensen veranderen factoren die invloed hebben op het klimaat.
Bijvoorbeeld:
– De uitstoot van broeikasgassen
– De uitstoot van roetdeeltjes
– Kunstmatige bewolking
– Het veranderen van het albedo van het land

Als die zaken op een natuurlijke wijze veranderen, veranderd het klimaat mee.
Volgens sommige  zou dat dus op wonderbaarlijke wijze niet zo  zijn  als de mens het doet?

Vulkanen  en menselijke  uitstoot ?
Een stukje van USGS
http://volcanoes.usgs.gov/hazards/gas/index.php
“Human activities release more than 130 times the amount of CO2 emitted by volcanoes–the equivalent of more than 8,000 additional volcanoes like Kilauea
(Kilauea emits about 3.3 million tonnes/year)! (Gerlach et. al., 2002)”
Vulkanische uitstoot van CO2 is niets vergeleken met anthropogene uitstoot!

 

2011

Recordgat in ozonlaag Noordpool
 3 oktober 2011

Naast de Zuidpool, is er ook op de Noordpool een echt gat in de ozonlaag geconstateerd.
Door extreme kou strekte het gat zich deze lente uit over Oost-Europa, Rusland en Mongolië.
Bewoners zijn daardoor tijdelijk blootgesteld aan hogere UV-straling, wat huidkanker kan veroorzaken.

Dat meldde wetenschapster Gloria Manney van het Amerikaanse Jet Propulsion Laboratory van de NASA zondag in het tijdschrift Nature.

De ozonlaag filtert de UV-straling van de zon, maar de laag is aangetast door  o.a. het  vroeger ongecontroleerd  lozen  van gassen uit koelkasten, spuitbussen en andere apparatuur.
Kou verergert dat proces.

Op een hoogte van zo’n 20 kilometer is 80 procent van  het ozon afgebroken. De onderzoekers zien als oorzaak de lange periode van kou boven de Noordpool.
In koude omstandigheden zijn chemische stoffen die ozon afbreken namelijk het actiefst. In de afgelopen decennia zijn volgens Nature de winters boven de Noordpool kouder geworden. (1)

Elke winter en lente is het gat daardoor groter, waarna het weer krimpt.

Zonder de ondertussen  gemaakte  internationale afspraken voor minder gassen uit koelkasten en dergelijke zou er al jaarlijks een  groot permanent  ozongat op de Noordpool zijn, stelt Manney.

Comments  

(1) De  cijfers  voor de  opwarming van de aarde zijn  een gemiddelde
Je hebt nog steeds normale  lokale variatie van temperaturen over de hele aarde genomen en gedurende de tijd met af en toe extreme periodes.
Echter, over langere periodes genomen en gemiddeld over het hele aardoppervlak is de temperatuur wel degelijk stijgende.
Het gat is nu veroorzaakt door een lokale extreme koude-periode
.
Maar het is  wel zo dat de vaak simpele en(tendentieuze?) vooral  onvolledige  berichtgeving de zaken wel wat verwarrend maakt voor vele mensen.

NADERE  UITLEG  ;

In de atmosfeer zijn op verschillende hoogten verschillen luchtstromen met verschillende temperaturen.
De temperatuur op de grond zegt niets over de temperatuur op grote hoogte.

Ozongat en broeikaseffect zijn  op het eerste zicht  2 verschillende(voor de mens potentieeel gevaarlijk) effecten,( op lange termijn)  veroorzaakt door verschillende soorten gassen en  constateerbaar of  relevant voor de mens  op  verschillende  niveau’s   .

Voor allen  die de twee graag  met elkaar willen  verbinden :
CO2 veroorzaakt weliswaar  niet rechtstreeks gaten in de ozonlaag…. Maar indirect zorgt CO2 hier juist wel voor
http://www.pnas.org/content/97/4/1412.full

“The dynamics and thermodynamics of these modes are such that strong synergistic interactions between stratospheric ozone depletion and greenhouse warming are possible”

Op deze pagina leggen ze ook wel aardig uit waarom een hogere CO2 concentratie zorgt voor koeling in de stratosfeer: http://skepticalscience.com/Stratospheric_Cooli

Extreme kou inderdaad, maar dan wel in de stratosfeer, niet op leefniveau.
En laat broeikas-opwarming nou juist samenhangen met een afkoelende stratosfeer 😉 . Beide punten zijn dus juist wél met elkaar in overeenstemming

Wat wel gemeenschappelijk is tussen GW en Ozongat , is het   gedrag van de vooral massaal aanwezige mens als achterliggende oorzaak van de ongewenste chemische  vervuiling  .
Natuurlijke variaties en oorzaken  zijn er waarschijnlijk ook wel  bij  geweest(vulkanen etc ) .
De vraag is echter of we nu als mensheid blij moeten zijn met zo’n “manmade” probleem…dat  misschien  fungeert als de druppel waardoor de  zaak overloopt

Uiteraard is geen enkele soort  het eeuwige leven beschoren
Natuurlijk zijn  er ook natuurlijke variaties gedurende miljoenen jaren, maar we helpen wel mee aan bespoediging van onze eigen teloorgang  indien we  ons gedrag  terzake   niet  aanpassen
-We hebben CFK grotendeels verbannen waardoor de afbraak van de ozonlaag enorm is afgenomen.
-Door katalysatoren in auto’s en emmisiebeperking in de industrie is de hoeveelheid zure regen afgenomen.

“zure regen alarm”  is   ook weer wetenschappelijk ontkracht. Het effect van CFK (en Global Warming) is nog niet ontkracht, dus ik zie niet in waarom we dan maar zouden moeten zeggen dat het niet plaatsvindt.
-Fosfaten in wasmiddelen zijn verboden gemaakt waardoor Eutrofiëring erg is afgenomen.
Maar  de succesvolle industrialiserende   derde  wereld landen , de opkomende zuid amerikaanse en  aziatische  “tijgers”  en bijvoorbeeld  wereldmacht china  is een heel ander verhaal  ….
Ik ben  het eens met de overtuiging  dat de huidige  problemen  van menselijke oorsprong  als grondoorzaak de overbevolking  hebben   en  ook  dat algehele geboortebeperking zeer gewenst is , maar overlevingsdrang zit in elke diersoort en als we, door zelf niet bij te dragen aan afbraak van de ozonlaag, ons uitsterven (als individu zowel als mensheid in het geheel) kunnen uitstellen( en dus tijd  winnen ) , dan ben ik daar wel voor.

-de noordpool, zuidpool,  de atmosfeer  en alle zeeen zijn trouwens  nog altijd  de grootste chemische vuilnisbelten op de planeet…. 
Complot denkers , optimistische wensdenkers  en andere ontkenners  :
“er is  niets aan de hand  “

“Toen ze geen ozonlaag konden meten was er geen probleem, nu ze dat wel kunnen komt dit door de mens.”

De scheikundige reactie waarmee ozon wegreageert met CFK is gewoon  allang bekend hoor.

“De vulkaanuitbarsting die het vliegverkeer in half Europa vorig jaar   stil heeft gelegt heeft hier niets mee te maken?”

Niet dat ik weet.
Op welke manier zou dit dan moeten gebeuren?
Welke vulkanen ken jij, die CFK’s uitstoten..?

Pathologische leugens   ? 

Laatst nog gesproken met klimatologen en deze dachten dat de CFKs en daarmee het ozon probleem de wereld uit waren.
Wat blijkt nu, het is (zoals bekend overigens) gewoon een natuurlijk fenomeen. Het gat boven de zuidpool was sowieso al een paradox met de CFKL uitstoot.
En voor 1979 of1980 konden ze niet eens betrouwbaar ozon meten. Toen dat wel enigzins betrouwbaar ging had men gelijk een gat ontdekt (zonder eigelijk een goede referentie te hebben.)

Juist ja  …Voor wie toehapt 

….Er wordt natuurlijk niet  bijverteld  met welke klimatologen je sprak  aan je borreltafel … geef jij dus eerst maar een paar goede referenties …Iedereen kan tenslotte  virtuele medestanders en autoriteiten   fabriceren …en dat is dus  wat een echte scepticus van  jouw  anecdotische ondersteuningen  zal  denken    

Een fantastische vinding dus dat groter wordend   gat    , terwijl de CFK’s zo goed als wat zijn uitgebannen, al een flinke tijd.

Het duurt ongeveer 50 jaar voordat CFK’s zijn afgebroken. (Bron: Wikipedia) Datgene wat we hebben  geloosd in de gouden jaren  is nog lang niet weg of uitgewerkt
Bovendien 

De toepassing van CFK’s  in nieuwe apparaten is grotendeels verboden, maar toch verdwijnen er jaarlijks nog steeds CFK’s in de atmosfeer. En daarnaast duurt het zoals gezegd zo’n 50 jaar tot deze zijn afgebroken. Gelukkig is er wel een duidelijke neerwaartse trend te zien v.w.b. de uitstoot van CFK’s:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/16/Ozone_cfc_trends.png

Het was koud in de stratosfeer 20 a 30 km hoog, wij leven in de troposfeer daar wordt het doorgaans warmer ook op de noordpool is de temperatuur in de troposfeer de afgelopen tijd extreem gestegen gemiddeld 5,5 graden hier een artikeltje over de ‘sferen’

http://nl.wikipedia.org/wiki/Troposfeer
Ik denk dat dat gat er al is zo lang de aarde bestaat, o.a. door natuurlijke factoren;
Ik blijf het erg arrogant van mensen vinden die denken dat wij zulke krachten zouden kunnen veroorzaken…

Arrogantie is niet van het mooiste  , de mens denkt vaak  dat hij allles in zijn broekzak heeft
Maar  ook  de domme  nederige  volgzame  mens is  wel degelijk daartoe in staat  :   Wedden dat de mens collectief als godsvrezende en hardwerkende  lui  die ook nog eens hun gezin moeten onderhouden , wel degelijk in staat zijn om alle bossen in de wereld in no time om te kappen.
Moet je dan kijken wat de effecten zijn. Nooit gehoord van erosie en wat de kracht van water is?
De domme en sullige   mens is wel degelijk in staat om grote invloed uit te oefenen op de natuur.Moet je zelfs niet slim voor zijn  , alleen maar met heel veel

Alle   bedrijven roepen om het hardst dat het allemaal ook door de natuur komt om zelf maar niks te hoeven ondernemen.

Als de natuur zelf ook debet is aan het gat (en dat kan heel goed), dan betekent dat dat wij dus alleen nog maar harder ons best moeten doen om het tegen te gaan.

of we als mens blij moeten zijn met de verandering die  de  natuur en  wij ook  ( want we zijn zelf  een deel van de natuur ) teweegbrengen op onze planeet? Dat er nog  leven mogelijk is, betekend niet gelijk dat het ook gunstig is. Volgens mij is de CFK een goed voorbeeld. We kunnen nog steeds leven met een gat in de ozonlaag, maar de schade is tegelijkertijd  , zo denk ik  ,  nogal groot.
Je kan ook verder leven met een been  als het moet ….. er  genoeg hulp komt en middellen voorhanden zijn

Aan het onderzoek naar het ozonverlies op de Noordpool werkten wetenschappers mee van 19 instituten uit negen landen…..De ontdekking van het groter wordend gat  is  een combinatie van factoren; het gat in de ozonlaag, el-ninja, global warming, verandering en afzwakking van golfstromen, extreme weersomstandigheden… het klimaat en onze atmosfeer zijn onlosmakelijk aan elkaar verbonden.
http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/

Ozon is juist een van de meest schadelijke gassen. Wat broeikasgassen betreft staat het ver bovenaan samen met waterstof en methaan.

Ben geen fan van man made global warming, maar als het er is, dan is CH4 (methaan) en O3 (ozon) vele vele malen zorgwekkender als CO2.

Wat betreft het gat in de ozonlaag – zonneactiviteit. Ozon wordt gevormd onder invloed van zonlicht en de reactie tussen zuurstof moleculen in de bovenste lagen van de atmosfeer  . Het is een instabiel radicaal. In de winter neemt de concentratie ozon door gebrek aan zonlicht dus af, terwijl deze in de zomer toeneemt.
CFK’s kunnen bijdragen aan deze afbraak, maar de werkelijk factor/bijdrage is nooit bepaald, het veelal extrapolatie van laboratorium experimenten en niet al te accurate metingen van CFK’s in de natuur. Ik zeg niet dat je dat dan maar wel moet produceren.
Maar ik stel dat de gaten een natuurlijk fenomeen zijn waarop CFKs een  invloed hebben die wij nog niet (goed genoeg) hebben bepaald.
Zonneactiviteit is  een  bepalende factor in zowel de samenstelling van de atmosfeer en het klimaat.

Ozon is  voor mensen ( in het bijzonder   ademhaling en hartproblemen ) niet zo´n gezond goedje( ozon alarm concentraties   in steden  tijdens  de warme windloze  zomerdagen )  en we hebben het niet dicht boven de oppervlalkte nodig, maar  wel  hoog in de stratosfeer
Klimaatsceptici ….

‘eerst zeggen dat de aarde zo hard opwarmt??…..”
Warmt ook op, versneld bovendien.

“Wat we ook doen, wij hebben geen invloed op de macro krachten van onze wereld.”
Toch wel. We inmiddels een enorme invloed op het klimaat.

“Het universum is tevens zo groot, dat wij kleine speldenprikjes zijn .”
Het gaat hier om de ozonlaag, niet om het universum.

“(Natuurlijke processen ) …..Dat zal naar de toekomst toch niet zomaar tot stilstand zijn gekomen?”
Er is ook geen geleerde die dat beweert. Maar net als in het verleden, heeft ook de huidige klimaatverandering een oorzaak 

 

Zeer  groot  Ozongat zal er in de geschiedenis van de  aarde  nog wel geweest zijn  

Klopt ,  zou kunnen  … maar dan waren we er nog niet  ….en zat het meeste  leven onder de beschermende  mantel van de zee ?  Maar dat is dan wel  ergens in  de geologische geschiedenis 

“Wij als mensen kunnen wel veranderingen constateren, alleen niet begrijpen.”
Dan moet jullie maar eens luisteren naar de mensen die het wel begrijpen.

“Eerst schreef men dat de Noordpool zo hard smelt om dat het daar te warm was.”
Klopt ook.

Zie hier: http://nsidc.org/data/seaice_index/images/daily
Bijna record dit jaar.

De “klimaatsceptici” worden veelal gekenmerkt door mensen die geen flauw idee hebben van wat er precies aan de hand is en die meer bezorgd zijn over hun eigen luxe van nu dan over de toekomst van de aarde.

Zodra iets geld kost komen ze met termen als “milieuterrorist” en “milieuzakkenvullers” en denken daarmee ene vrijbrief te hebben om hun leventje door te leven zoals ze het altijd al gedaan hebben.

Natuurlijk zijn de milieusystemen complex, en er is weinig met zekerheid te zeggen. Het is echter wel zo dat menselijk ingrijpen een impact op de natuur heeft.

Het meest simpele voorbeeld is het utsterven van de dodo, dat volledig door mensen is veroorzaakt.

Droge feiten laten verder   wel zien dat de mensheid verantwoordelijk is voor een flinke hoeveelheid CO2 uitstoot. Natuurlijk doet de natuur er een flinke schep bovenop, maar per saldo zorgt de mens voor zeoveel extra uitstoot dat er een gevaar bestaat dat het evenwicht verstoord wordt of verschuift.

Dus: wat als de mensen die waarschuwen voor het klimaat nou wél gelijk hebben? Daar hebben wij waarschijnlijk nauwelijks last van. ….wij zullen het wel overleven( onder meer door onze technische jnow how ) .

Een ander verhaal wordt het voor de armere plekken in de wereld: toenemende woestijnen, stijgend water… deze zaken kunnen funest zijn voor een bevolking die niet is voorbereid. Het wrange hieraan is dat zij niet de veroorzakers zijn, maar wel de pijn dragen.maar  waarom ze braaf zouden   blijven zitten  wachten op hun einde   in plaats van naar het rijke  westen af te zakken en  geweldadige volksverhuizingen te  veroorzaken    is me een raadsel 
En verder zijn er ook nog onze kinderen: Wat voor een wereld willen we hun nalaten?

Verkeerd : hoeveel kinderen zal deze  dan gehavende  planeet nog kunnen   tolereren, is beter  ….
De grote grap van het geheel is dat een comfortabel leven en groen leven uitstekend samen kunnen gaan. De grootste boosdoener lijkt het ongebreideld ge/misbruik maken van de natuurlijke bronnen die beschikbaar zijn.

Als we hier efficientie aan toevoegen dan wordt iedereen er toch beter van? Probeer efficienter om te gaan met de middelen die we hebben. . Daar wordt iedereen toch blij van?

Een nog veel grotere  grap is de alweer genegeerde hoofdoorzaak ; de eindigheid van de wereld en draagkracht van de  planeet  bij de toenemende  dodelijke overbevolking 

Noordpool heeft eigen gat in ozonlaag

Extreme kou zorgde voor afbraak ozon

Lemke Kraan

http://www.wetenschap24.nl/nieuws/artikelen/2011/oktober/Noordpool-heeft-eigen-gat-in-ozonlaag.html

Klimaatwetenschappers hebben voor het eerst een gat in de ozonlaag vastgesteld boven de Noordpool, staat vandaag in Nature. Het gat is ontstaan doordat het dit jaar in dit gebied langer erg koud is geweest.

Boven de Zuidpool ontstaat er elk jaar tijdens de lente een gat in de ozonlaag. Door de kou vormen waterdamp en salpeterzuur wolken. Deze wolken zorgen voor het omzetten van chloornitraat en zoutzuur in andere, meer reactieve chloorverbindingen. Deze verbindingen, zoals chloormonoxide, vernietigen, in combinatie met het lentezonnetje, ozon. Ozon bevindt zich in de stratosfeer en beschermt het leven op aarde tegen de schadelijke gevolgen van UV-straling .

Boven de Zuidpool zitten er gedurende vier tot vijf maanden zoveel ozonvernietigende chloorverbindingen in de atmosfeer dat er een gat in de ozonlaag ontstaat. Boven de Noordpool gebeurt dit ook, maar de periode waarin de ozonvoorraad afneemt is korter. Hierdoor verdween er boven de Noordpool jaarlijks veel minder ozon.

Tot dit jaar. Een wervel van poolwinden zorgde ervoor dat het langer koud was. De wervel sloot een stuk van de atmosfeer af, waardoor warme en koude lucht zich niet konden mengen. Door aanhoudende kou is er voor het eerst ook boven de Noordpool een gat in de ozonlaag ontstaan. Volgens het recente onderzoek kan het gat zich meten met het gat boven de Zuidpool.

Het gat bevond zich de afgelopen lente boven het noorden van Rusland, stukken van Groenland en Noorwegen. Mensen uit deze gebieden hebben waarschijnlijk blootgestaan aan een hogere dosis UV -straling.

De wetenschappers verwachten niet dat er nu elk jaar zo´n dramatische afname van ozon boven de Noordpool zal plaatsvinden. Ook is het niet bekend waardoor de langere koude periode op de Noordpool is ontstaan.

Het gat in de ozonlaag is mede ontstaan door de aanwezigheid van CFK´s, uit onder andere spuitbussen, in de atmosfeer. Het gebruik van CFK´s is sinds het midden van de jaren negentig verboden. Deze schadelijke stoffen zijn nog lang niet verdwenen uit de atmosfeer, waardoor ze nog steeds ozon afbreken.

Noorderlicht – ijs op de Noordpool

SAMENGEVAT  ;

0

Wetenschap kan flink verlies aan ozon boven Noordpool nu verklaren

ozonlaag

Elke winter neemt de concentratie ozon boven de Noord- en Zuidpool af. Maar in 2011 ging het op de Noordpool wel erg hard: de concentratie lag twintig procent lager dan normaal. Wetenschappers weten nu hoe dat kwam.

Wanneer het winter is op de Noordpool neemt de concentratie ozon af. Datzelfde gebeurt op de Zuidpool als de winter daar zijn intrede doet. De afname wordt ingegeven door drie factoren: chloor (afkomstig uit door mensen geproduceerde chloorfluorkoolstofverbindingen), lage temperaturen en zonlicht. Maar op de Noordpool neemt de concentratie ozon nooit zo hard af als op de Zuidpool. Dat komt omdat de drie factoren die leiden tot de afname in ozon op de Noordpool normaal gesproken niet tegelijkertijd spelen. Zo is het bijvoorbeeld op het moment dat de zon zijn intrede doet lang niet meer zo koud op de Noordpool.

Bijzonder
In 2011 gebeurde er iets bijzonders op de Noordpool. De concentratie ozon nam heel sterk af. Met wel twintig procent meer dan we gemiddeld gewend zijn. “Mogelijk is er nog nooit zo’n lage concentratie ozon boven de Noordpool gemeten,” merkt onderzoeker Susan Strahan op.

GEEN GAT

De concentratie ozon mag in 2011 dan sterk zijn teruggelopen: we kunnen niet stellen dat er in dat jaar een gat in de ozonlaag boven de Noordpool ontstond. “De hoeveelheid ozon boven de Noordpool was dan wellicht de kleinste hoeveelheid ooit gemeten, maar de hoeveelheid was nog altijd significant groter dan boven Antarctica (…) en de hoeveelheid ozon bleef ver boven de 220 Dobson Eenheden.” Zodra de hoeveelheid ozon onder die grens valt, spreken onderzoekers pas van een gat.

Combinatie van factoren
Maar hoe komt dat? Wetenschappers denken er nu uit te zijn. Met behulp van simulaties achterhaalden ze welke factoren in 2011 invloed uitoefenden op de ozonlaag en hoe groot die invloed was. Uit het onderzoek blijkt dat een combinatie van factoren verantwoordelijk is voor de grote afname van ozon. De grootste boosdoener was de hoeveelheid chloor in de stratosfeer. Maar er waren meer factoren die een rol speelden. Zo was het dat jaar extreem koud. Daarnaast zorgden ongebruikelijke omstandigheden in de atmosfeer ervoor dat ozon dat normaal gesproken uit de tropen naar de Noordpool getransporteerd wordt niet bij de Noordpool kon komen. Hierdoor kon de dalende hoeveelheid ozon ook niet worden aangevuld.

Herstel
Zodra de ozon afkomstig van de tropen de Noordpool weer kon bereiken, nam de hoeveelheid ozon rap toe. En tegen april 2011 was de concentratie ozon boven de Noordpool weer hersteld.

De onderzoekers stellen op basis van hun studie dat we niet bang hoeven te zijn dat de ozonlaag boven de Noordpool op korte termijn weer zo’n sterke afname laat zien. “2011 was meteorologisch gezien een heel ongebruikelijk jaar en vergelijkbare omstandigheden treden de komende dertig jaar wellicht niet meer op. Bovendien daalt de hoeveelheid chloor in de atmosfeer, omdat we gestopt zijn met het veelvuldig produceren van chloorfluorkoolstofverbindingen.” Dus zelfs als over dertig jaar de meteorologische omstandigheden vergelijkbaar zijn met die van 2011 is de kans klein dat de afname zo groot is: er bevindt zich dan al veel minder chloor in de stratosfeer.

 BRONNEN 

NASA Pinpoints Causes of 2011 Arctic Ozone Hole” – NASA.gov
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door NASA / Goddard.

 

http://phys.org/news/2013-03-large-solar-proton-event-.html#jCp

Large solar proton event explains 774-775 CE carbon-14 increase

Tree ring records indicate that in 774-775 CE, atmospheric carbon-14 levels increased substantially. Researchers suggest that a solar proton event may have been the cause. In solar proton events, large numbers of high-energy protons are emitted from the Sun, along with other particles. If these particles reach Earth’s atmosphere, they ionize the atmosphere and induce nuclear reactions that produce higher levels of carbon-14; the particles also cause chemical reactions that result in depletion of ozone in the ozone layer, allowing harmful ultraviolet radiation to reach the ground.

 

–> Vergeet methaan ook niet, dat draagt ook bij tot het afbreken van ozonlaag // Worden  door de opwarming van de Aarde niet gigantische voorraden methaan de atmosfeer ingepompt? Ik verwijs hierbij naar voorraden methaan op de zeebodem (welke nu vrijkomen) en door de mens uitgestoten methaan……

Methaan wordt altijd door de natuur in de atmosfeer gebracht,. Eén van de grootste methaanbronnen zijn de oerwouden. De methaanhydraten liggen op grote diepte in de oceanen. Daar heerst altijd een temperatuur van 4°C en door de druk kan dat niet veranderen. Wat het vrijkomen van methaan uit de permafrost betreft: 11 000 jaar geleden lag het ijs tot in Denemarken en was Nederland één permafrost. Dat is allemaal verdwenen.

‘–> Wat’ is  trouwens  een normale concentratie van methaan in de atmosfeer?

—> Door het warmer worden van het zeewater lijkt het mij voor de hand liggend dat er een soort van interactie ( op de lange duur ) moet zijn met de methaanhydraatvoorraden op de zeebodem.

 

 

Ondertussen  aan de  Zuidpool
http://www.temis.nl/protocols/o3hole/
Neen  ,het gat heeft zich daar niet gesloten

Zuidpool heeft flink ozongat

                                                                                              

22 okt§ober 2011
Volgens Amerikaanse onderzoeksinstituten is er vorige maand een gat van ruim 16 miljoen vierkante kilometer ontstaan in de ozonlaag boven Antarctica.Sinds wetenschappers de ozonlaag nauwgezet in de gaten houden, is er slechts 8 keer een groter gat waargenomen.
Boven de Zuidpool daalde in begin oktober de ozonconcentratie tot een dieptepunt van 102 Dobson-eenheden, melden ruimtevaartorganisatie NASA en het klimaatinstituut NOAA gezamenlijk. Bij waarden onder 220 Dobson spreken wetenschappers al van een gat.In de jaren ’80 werd de ozonbeschadiging boven de Zuidpool voor het eerst zichtbaar. Het is volgens wetenschappers een gevolg van de uitstoot van CFK’s. Alhoewel de productie van deze schadelijke drijfgassen door internationale afspraken flink aan banden is gelegd, blijven de moleculen decennia in de atmosfeer actief.

Noordpool

 

Eerder dit jaar werd ook een substantiele groei van het ozongat boven de Noordpool waargenomen – tweemaal zo groot als het vorige minimum op het noordelijk halfrond, dat dateert uit 2005.

Het is nog onduidelijk of ozonbeschadiging ondanks het succesvolle CFK-beleid weer toeneemt. De afbraakreacties hoog in de atmosfeer zijn van complexe omstandigheden afhankelijk, waarbij ook weersfactoren een rol spelen.

 

Broeikasgassen

Klimatologen doen onderzoek naar een mogelijk verband met de toename van broeikasgassen lager in de atmosfeer, omdat deze waarschijnlijk ook invloed hebben op de hoger gelegen stratosfeer, waarin zich de ozonlaag bevindt

 

Buitenaardse ozonlaag.

http://www.nu.nl/wetenschap/2634506/venus-heeft-ozonlaag.html

6 oktober 2011

De Europese ruimtesonde Venus Express heeft hoog in de atmosfeer van Venus een ozonlaag ontdekt

De laag bevindt zich ongeveer honderd kilometer boven het planeetoppervlak en is duizend keer zo ijl als de ozonlaag van de aarde.

De ozonlaag van Venus werd ontdekt door de ruimtesonde naar sterren te laten kijken waarvan het licht door de ijle buitenlagen van de planeetatmosfeer heen scheen

Het ozon verried daarbij zijn aanwezigheid door ultraviolet sterlicht van specifieke golflengten te absorberen. Ozon is een molecuul dat uit drie zuurstofatomen bestaat. Volgens computermodellen ontstaat het ozon op Venus door de afbraak van kooldioxidemoleculen onder invloed van zonlicht, waarbij zuurstofatomen vrijkomen.

Deze atomen worden door de wind meegevoerd naar de nachtzijde van de planeet, waar zij zich samenvoegen tot twee-atomige zuurstofmoleculen en drie-atomige ozonmoleculen.

Eerder was ozon alwaargenomen in de  ATMOSFEER  VAN MARS

 

WFK’s, superbroeikasgassen in opkomst

Het tijdperk van CFK’s is voorbij: de productie van deze ozonafbrekende gassen is nul. Eén van de schone vervangers zijn WFK’s(waterstoffluorkoolstofverbindingen), maar dit zijn wel supersterke broeikasgassen. Wat kunnen we er tegen doen?

ozongat 2 dec 2010

Het ozongat op 2 december 2010. Afbeelding: © NASA

Herinner je je CFK’s nog? Deze ozonafbrekende chloorfluorkoolstofverbindingen zorgden voor een ‘gat’ in de zich nu herstellende ozonlaag boven Antarctica. Nu het gebruik van CFK’s sterk is afgenomen, lijkt de ozonlaag gered. In plaats van CFK’s worden nu onder meer WFK’s (waterstoffluorkoolstofverbindingen) gebruikt. Deze kunstmatige WFK’s – er zijn geen natuurlijke bronnen – zijn verre van onomstreden. WFK’s zijn namelijk superbroeikasgassen, waarvan sommigen duizenden malen sterker zijn dan CO2.

CFK’s, WCFK’s en ozon’gaten’

De CFK’s werden massaal gebruikt voor koeling, airco, in blussers, maar ook als oplosmiddel, drijfgas, fumigatiemiddel en als schuimblaasmiddel. Toen het afbrekende effect van de ozonlaag ontdekt werd in 1985, werden CFK’s verbannen zoals vastgelegd in het Montreal Protocol uit 1987 en updates daarvan. Afgelopen jaren waren de eerste tekenen van herstel zichtbaar boven Antarctica; mogelijk is het hele ‘gat’ – eigenlijk een verdunning van de ozonlaag – weg rond 2100. Overigens werd begin 2011 ook een aanzienlijk ‘gat’ in de ozonlaag boven het Arctische gebied ontdekt door hevige kou die de afbraak van ozon door CFK’s versterkt. De temperaturen op de Zuidpool zijn over het algemeen kouder, wat de reden is waarom het ozon’gat’ daar groter is. Ook al is de uitstoot van CFK’s nagenoeg nul op dit moment, toch zullen CFK’s nog lang in de atmosfeer blijven omdat CFK-moleculen 45 (CFK-11) of 100 jaar (CFK-12) in de atmosfeer verblijven voor ze worden afgebroken.

Eén van de vervangers van CFK’s zijn de WCFK’s (waterstofchloorfluorkoolstofverbindingen). Deze WCFK’s breken ook ozon af, maar 10-50 maal minder effectief als CFK’s. Ontwikkelingslanden gebruiken sinds 2010 geen CFK’s meer, maar in plaats daarvan wel veel WCFK’s. Het is de bedoeling dat WCFK’s niet meer gebruikt gaan worden na 2020 voor ontwikkelde landen en niet meer na 2030 voor ontwikkelingslanden zoals omschreven in een update van het Montreal Protocol uit 2007.

Montreal Protocol invloed

Montreal_invloed

Zonder het Montreal Protocol zou niet alleen het ozongat veel groter zijn, maar ook de aarde een stuk warmer zijn. Afbeelding: © UNEP

Nu er geen CFK’s meer bijkomen in de atmosfeer, stabiliseert het opwarmende effect van CFK’s zich gevolgd door afname in de komende decennia door langzame afbraak van de CFK-moleculen. Het totale opwarmende effect van CFK’s is aanzienlijk omdat over een tijdsperiode van 100 jaar, CFK-11 4750 maal zo effectief is als CO2 in het vasthouden van uitgaande warmte en CFK-12 maar liefst 10.900 maal. Zonder terugdringing zou het opwarmende effect van CFK’s 35% zijn van het totale effect van CO2 in 2010. Het zou dus enkele tienden van graden warmer zijn op aarde als de mensheid niets gedaan had.

WFK’s

Nog een andere vervanger van CFK’s, maar ook van WCFK’s, zijn de WFK’s (waterstoffluorkoolstofverbindingen). Deze gassen breken de ozonlaag niet af in tegenstelling tot hun voorgangers. Op dit moment worden WFK’s vooral voor airconditioning en koeling gebruikt. Net als CO2 absorberen deze gassen de uitgaande infrarode straling die anders naar de ruimte zou ontsnappen. Ze zijn hier net zoals CFK’s en WCFK’s bijzonder effectief in en daarmee veel sterker dan CO2. Gemiddeld zijn ze 1600 maal effectiever dan CO2 gerekend over 100 jaar. Van belang is ook hoe lang de moleculen in de atmosfeer verblijven. Over het algemeen is dat iets minder lang dan bij CFK’s, maar nog steeds tientallen jaren.

Drie WFK’s zijn vooral van belang voor de opwarming omdat dit WFK’s zijn met een relatief hoge concentratie ten opzichte van andere WFK’s: WFK-125, 134a en 143a. Ondanks dat hun concentratie nog maar 8, 58 en 9 deeltjes per triljoen (1012) is, neemt de concentratie snel toe met 10-15% per jaar in de laatste vijf jaar. Dit is veel sneller dan CO2, waarvan de concentratie met ‘slechts’ 1% per jaar stijgt; de methaanconcentratie stijgt maar met 0,5%. De concentratie van CO2 is echter wel 393 deeltjes per miljoen, wat miljoenen malen zoveel is als de WFK’s. Voorlopig, want dat zal in de toekomst – als de uitstoot van WFK’s niet teruggedrongen wordt – snel minder worden. Tel daarbij op de veel grotere effectiviteit van WFK’s als broeikasgassen en het algehele opwarmende effect van WFK’s kan snel groter worden in de komende decennia.

CFK’s, WCFK’s en WFK’s 1950-2010

Cfks_2

De verbruik van CFK’s, WCFK’s en WFK’s van 1950-2010. Afbeelding: © UNEP

Als de WFK’s zo blijven stijgen zoals voorspeld, dan gaat de verijdelde opwarming door de terugdringing van CFK’s snel verloren. Op dit moment stelt de invloed van WFK’s als broeikasgassen nog nagenoeg niets voor met circa 1%. De toename op de opwarming over de jaren 2003-2008 is echter opzienbarend met 0,006 W/m2, wat meer is dan de toename door methaan en slechts ietsje minder dan dat van WCFK’s en de helft minder dan lachgas (N2O). De WFK’s kunnen zich dus in dit opzicht al meten met andere belangrijke broeikasgassen buiten CO2, dat een toename had van 0,14 W/m2 over dezelfde periode.

Omdat de snelheid van toevoegen van WCFK’s aan de atmosfeer zal toenemen in de toekomst, zal de invloed van WCFK’s op de opwarming van de aarde snel toenemen als dezelfde WCFK’s gebruikt worden: 7-12% van de opwarming door CO2 in 2050.

Verschillende invloed

WFK’s verschillen enorm in hun verblijftijd in de atmosfeer en daarmee in ook hun invloed op het klimaat. Hoe langer een molecuul in de atmosfeer verblijft, hoe groter de invloed gemeten over een lange periode. Voor ‘verzadigde’ WFK’s – moleculen met een enkele binding – geldt een gemiddelde levensduur voor deze moleculen van 10-20 dagen. Bovendien zijn ze slechts 4-7 maal zo effectief als CO2 als absorbeerder van uitgaande, infrarode straling. Dit is in schril contrast met de ‘onverzadigde’ WFK’s die jaren tot tientallen jaren in de atmosfeer verblijven en tientallen tot duizenden malen zo effectief zijn als CO2 gerekend over 100 jaar.

Welke WFK’s nu vooral gebruikt worden? Juist, de laatste zoals de eerder genoemde WFK-125, 134a en 143a. De gemiddelde levensduur van alle WFK’s is dan ook ca. 15 jaar op dit moment. Geen wonder dat de WFK’s als een mogelijk probleem worden gezien voor de toekomst.

Snel stijgende concentraties van WFK’s in het afgelopen decennium. Afbeelding: © UNEP

WFK concentratiesPopup

Oplossingen

De oplossingen liggen voor de hand: weg met die verzadigde WFK’s. Zoek een vervanging voor deze vervangers van CFK’s. Er zijn inmiddels plannen om het onverzadigde WFK-1234yf te gebruiken in plaats van WFK-134a in koelingsapparatuur, en WFK-1234ze kan gebruikt worden voor schuim. Superabsorberende WFK’s worden dus vervangen door minder effectieve WFK’s. Ook kunnen totaal andere gassen gebruikt worden die per molecuul geen tot weinig invloed hebben als broeikasgas zoals ammoniak, CO2 (een zwak broeikasgas), inerte gassen en koolwaterstoffen. Ook kan gedacht worden aan vezel als isolatiemateriaal in plaats van schuim, waarbij WFK’s vrijkomen. Een andere mogelijkheid is het opvangen en vernietigen van WFK’s na gebruik.

Van cruciaal belang is dat de alternatieven net zo goed werken – of liefst beter – dan de WFK’s. Het zijn immers bedrijven die op dit moment de keuzes maken wat te gebruiken. Essentieel is daarbij de prijs in vergelijking met WFK’s en ook wat het kost om productie-machines te laten werken met alternatieven. Is het te duur, zeker in deze economisch moeilijke periode, dan is de kans groot dat een alternatief niet geïmplementeerd wordt. Een belangrijke rol is ook weggelegd voor milieubeleidsbepalers en politici die het gevaar van het gebruik van verzadigde WFK’s verder op de kaart kunnen zetten.

 CFK's, WCFK's, WFK's 1950-2050Popup

De uitstoot van CFK’s, WCFK’s, WFK’s en WFK’s die infrarode straling niet goed vasthouden (laag-GWP WFK’s). In deze figuur is de uitstoot van de gassen uitgedrukt in gigatonnen CO2 door rekening te houden met de effectiviteit van het vasthouden van infrarode straling ten opzichte van CO2. Afbeelding: © UNEP

Terug naar het Montreal Protocol?

WFK’s zijn, als broeikasgassen, onderdeel van het Kyoto Protocol. Echter, alleen ontwikkelde landen volgen het protocol om de uitstoot van broeikasgassen met 5,2% te verminderen ten opzichte van 1990 over de periode van 2008-2012. Volgend jaar loopt het ‘contract’ dus al af. Guus Veelers (RIVM) pleitte daarom onlangs in Science om de WFK’s onderdeel te maken van het succesvolle Montreal Protocol. Ondanks dat WFK’s ozon niet afbreken, is het opwarmende effect wel een indirect neveneffect van de terugdringing van CFK’s/WCFK’s. De V.S., Mexico, Canada en Micronesië dienden al voorstellen in. Als de terugdringing van krachtige WFK’s onderdeel wordt van het Montreal Protocol, dan geeft dit een duidelijk signaal af naar de bedrijven die deze WFK’s gebruiken. Kan de mensheid dit nog relatief onbekende superbroeikasgas tegengaan?

Bronnen:

Zie ook:

Toename onweer bedreiging voor ozonlaag

29 juli 2012

 – Klimaatverandering veroorzaakt hogere onweerswolken en die vormen een nieuwe bedreiging voor de ozonlaag, beweren Amerikaanse wetenschappers

De toename van zomeronweer is een gevolg van de opwarming van het klimaat. Onweerscomplexen worden hierdoor talrijker en krachtiger, toonde eerder klimaatonderzoek aan.

De opwaartse luchtstromen in de krachtigste onweerscomplexen kunnen op vele kilometers hoogte soms de stratosfeer bereiken, waar ze vervolgens waterdamp ‘injecteren’ in de ozonlaag, aldus de onderzoekers.

Dat water zorgt er op zijn beurt voor dat aanwezig stabiel chloor- en broomgas wordt omgezet in vrije radicalen, die ozon afbreken.

Huidkanker

Het risico op schade door ultraviolette straling neemt daarmee toe. Onder een dunnere ozonlaag verbranden mensen sneller en is ook het gevaar van het ontstaan van huidkanker groter. Dit zeggen onderzoekers van de prestigieuze Harvard Universiteit, naar aanleiding van hun publicatie in Science.

De Amerikanen waarschuwen dat aantasting van de ozonlaag niet alleen schadelijk is voor mensen, maar voor vrijwel alle levensvormen op het aardoppervlak. Zo kan ultraviolette straling ook de bladeren van planten beschadigen, wat op zijn beurt weer gevolgen kan hebben voor de landbouw.

Kinderen

Zoals ik het zie, gaat dit niet zomaar over volksgezondheid“, zegt James Anderson, professor in atmosferische chemie en hoofdauteur van de studie.

“Dit gaat over de vraag of je de zon in kunt stappen, over je kinderen en hun gezondheid.”

“We weten natuurlijk niet precies hoe snel de frequentie en de intensiteit van de onweersstormen zal toenemen, dus we kunnen er geen tijdschaal aan hangen, maar de kern van de zaak is eenvoudig en helder, omdat we de chemie erachter begrijpen.”

Jubileumverdrag

In september is het 25 jaar geleden dat wereldleiders het Montréal-protocol overeenkwamen. Dit succesvolle VN-verdrag voorziet in het terugdringen van de uitstoot van CFK’s, een andere ozonbedreigende factor.

Door: NU.nl/Bitsofscience.org

Klimaat en ozon: een dodelijke combinatie voor gewassen

30/07/14 –  Bron: IPS
Rijst, graan, maïs en soja zijn samen goed voor meer dan de helft van de calorieën voor menselijke voeding wereldwijd. © photo news.

http://www.hln.be/hln/nl/2656/Global-Warming/article/detail/1976487/2014/07/30/Klimaat-en-ozon-een-dodelijke-combinatie-voor-gewassen.dhtml

Luchtvervuiling, met name ozon, vormt een gevaarlijke tandem met de klimaatverandering. De combinatie vormt een ernstige bedreiging voor de voedselveiligheid in de wereld.

Verschillende studies hebben al vastgesteld dat de klimaatverandering een belangrijke bedreiging vormt voor de de productie van gewassen, andere studies hebben uitgewezen hoe ozon de oogsten vermindert. Maar de combinatie van de twee factoren was tot nog toe niet diepgaand onderzocht.Oogst kan met 10 procent dalen
Toch heeft die combinatie belangrijke gevolgen, blijkt uit een nieuw onderzoek van het Massachusetts Institute of Technology. De onderzoekers richtten zich met name op de effecten voor vier cruciale voedingsgewassen: rijst, graan, maïs en soja, samen goed voor meer dan de helft van de calorieën voor menselijke voeding wereldwijd.De invloed van de klimaatverandering is vrij goed in te schatten: als alle factoren dezelfde blijven, kan de klimaatverandering de wereldwijde oogst met zo’n 10 procent doen dalen tegen 2050. Dat is zorgwekkend, want de snel groeiende wereldbevolking zal tegen 2050 naar schatting de helft meer voedsel nodig hebben. De invloed van ozon is minder makkelijk in te schatten, omdat de vervuiling sterk afhankelijk is van de lokale strijd tegen luchtvervuiling, en omdat de ene plant kwetsbaarder is dan de andere. Graan is veel gevoeliger voor ozonvervuiling, terwijl maïs daar beter tegen bestand is.

Lees ook

Interactie
Er zijn ook interacties tussen de twee factoren onderling. Zo stimuleren warmere temperaturen de vorming van ozon. Daardoor blijkt bijvoorbeeld dat 46 procent van de schade aan de sojateelt die voorheen aan de klimaatverandering werd toegeschreven, eigenlijk het gevolg is van een verhoogde ozonconcentratie.Het goede nieuws is dat maatregelen tegen luchtvervuiling meteen ook een belangrijk wapen kunnen zijn in de strijd tegen de dalenden oogsten.

“Een belangrijke conclusie van dit onderzoek is dat maatregelen tegen luchtvervuiling de oogsten kunnen verbeteren en de invloed van de klimaatverandering kunnen milderen”, zegt Denise Mauzerall, hoogleraar aan de Princeton University in een reactie. “Op die manier levert het gebruik van schone energie een dubbel positief effect op voor de wereldwijde voedselzekerheid: ze draagt niet bij aan de klimaatverandering en ook niet aan de vorming van ozon.”

 

Het onderzoek verscheen in het tijdschrift Nature Climate Change.

 

Vier nieuwe gassen ontdekt die aan de ozonlaag knabbelen

gat ozon

Wetenschappers hebben vier nieuwe door mensen geproduceerde gassen in de atmosfeer ontdekt. Allevier zijn ze recent in de atmosfeer beland en vreten ze aan de ozonlaag.

Onderzoekers van onder meer de Universiteit Utrecht ontdekten de nieuwe gassen toen ze lucht van vandaag de dag vergeleken met lucht die opgesloten zat in firnsneeuw en al eeuwen oud was. Ook haalden ze er lucht bij die tussen 1978 en 2012 boven het nog onvervuilde Tasmanië verzameld was.

Mensen
Uiteindelijk ontdekten ze zo drie nieuwe chloorfluorkoolstofverbinding (cfk’s) en één nieuwe hydrochloorfluorkoolstofverbinding (hcfk). De onderzoekers gaan ervan uit dat de gassen door mensen geproduceerd zijn, aangezien ze pas sinds de jaren zestig in de atmosfeer te vinden zijn.

(1)

74.000 ton
In totaal is van deze vier stoffen zo’n 74.000 ton in de atmosfeer beland. Van twee van de vier stoffen neemt de concentratie nog significant toe. Onduidelijk is nog wat de bron van de stoffen is. De onderzoekers denken bijvoorbeeld aan grondstoffen voor de productie van insecticiden of oplosmiddelen voor het schoonmaken van elektronische componenten.

Onderzoeker Johannes Laube, verbonden aan de universiteit van East Anglia, noemt de ontdekking zorgwekkend.

“Want deze nieuwe gassen dragen bij aan de vernietiging van de ozonlaag.” En zelfs als we per direct stoppen met het uitstoten van deze gassen, zullen ze nog wel een tijdje in de atmosfeer te vinden zijn. “

De drie cfk’s worden heel traag afgebroken, dus zullen zij nog decennialang aanwezig zijn De drie cfk’s gaan namelijk 35 tot 51 jaar mee.

“Bovendien behoren ze alle drie tot de categorie ‘sterke ozonvernietigers’,”

voegt onderzoeker Thomas Röckmann, verbonden aan de Universiteit Utrecht toe.

“Onze ontdekking zal hopelijk snel tot maatregelen leiden, waardoor ook voor deze cfk’s alternatieve stoffen gebruikt gaan worden.”

 BRONNEN 

UEA research reveals four new man-made gases in the atmosphere” – UEA.ac.uk
Vier nieuwe ozonvernietigers ontdekt” – UU.nl
De afbeelding bovenaan dit artikel is gemaakt door NASA.

 

(1)

  • The four new gases have been identified as CFC-112, CFC112a, CFC-113a, HCFC-133a
    -CFC-113a has been listed as an “agrochemical intermediate for the manufacture of pyrethroids”, a type of insecticide once widely used in agriculture
    -CFC-113a and HCFC-133a are intermediaries in the production of widely used refrigerants
    -CFC-112 and 112a may have been used in the production of solvents used to clean electrical components

 

Reacties :

-“Dat gat zit er hoogstwaarschijnlijk al zolang de aarde bestaat”

let vooral op het  gebruik van ‘hoogstwaarschijnlijk’, waarmee er dus toch enige mate van ondersteuning is aan de theorie dat  “er altijd al een ozongat  geweest is.”

Echter is er zover ik weet geen onderzoeksmogelijkheid om de geschiedenis van de ozonlaag te weten te komen dus doen we het middels huidige observatie.: daar blijkt dan

  • een verband te zijn tussen de afnamen van ozon en de toename van gassen die ozon afbreken, gassen die niet tot stand komen in die mate zonder menselijke productie.
  • Als je  hierin over meteen wil  meespreken moet je al wel enkele deccenia teruggaan want zolang gaat dit hoofdstuk al mee.

 

-“Men ‘ontdekt’ een paar gassen en gaan er hier ook maar meteen vanuit dat de mens het was zonder de echte bron te kunnen identificeren.”

—>is een schoolvoorbeeld van misleiding. met uw haakjes wil je het doen uitschijnen alsof men niet kan vastellen om welke gassen het gaat  of dat de herkomst van deze gassen (= antropogeen ) niet bekend zou zijn.

-“Kennelijk zoekt men een nieuwe boeman om weer aan geld te komen omdat de co2 bangmakerij volledig mislukt is.”

—> en dit is dan weer een mooi voorbeeld voor complottheoretici/fanaten,                                                                                                    ……….zonder enige logica verbanden spuien die absurde veronderstellingen verbergen. Let (weeral) op de personificatie van instanties en begrippen zoals ‘de wetenschap’ of ‘die onderzoekers’.

Deze is een knappe want blijkbaar moet er een organisatie zijn die als een soort marketingsmachine werkt en naar wens van onderzoeksveld kan overstappen en blijkbaar ook nog eens werk kan afleveren dat niet door derden kan beoordeeld en getest worden.

plus dat het al automatisch overstapt naar de gevolgtrekking dat uitstoot van gassen en het veranderen van een omgeving totaal geen effect sorteert en dat er dus gerust opgestookt mag worden

.Zombie reactie, dat is het, ik blijf erbij   // Het is nog eerder waarschijnlijk dat  sommige  klimaatsceptici ‘complot-theoretici ‘ of betaalde hulpkracht jes voor lobbyisten zijn  dan dat dit onderzoek enige relevantie heeft als drukmiddel van een geheime agenda van ‘bangmakerij op wereldschaal’

°

________________________________________________________________________________________________

suplementaire noten   

(2)

 En ik ben het er mee eens .
er is   Seizoensvariatie:

Thumbnail

Maar er is natuurlijk nog iets anders aan de hand: De lange termijn variatie:

Thumbnail

Hier kan je dalende trend zien van af 1980 tm 1996, en daarna de stijgende trend. Ik laat het aan anderen over om te onderzoeken of dat iets met de ban op cfk’s te maken zou kunnen hebben.
Bron: http://ozone.meteo.be/meteo/vi…

 

Desondanks is het duidelijk dat de genoemde gassen menselijk van aard zijn(antropogeen ) , gemakkelijk ozon afbreken, in stijgende mate toenemen (althans 2 van de 4  nieuw gevonden  gassen) en dus de afmetingen van het gat kunnen beinvloeden.
– Uw mening is dan ook  grotendeelws gelijk aan die klimaatsceptioci  ?  

oftewel

  • Dat we deze producten moeten blijven gebruiken omdat toegeven aan deze onderzoeken gelijk is aan winst voor bedrijven die hierdoor nieuwe ( en betere) producten moeten maken?
  • dat we dingen die werken maar moeten blijven gebruiken omdat de impact hoogstwaarschijnlijk miniem is?                                                            Want dat is echte  reden he, ” wij moeten meer betalen omdat ze zeggen dat deze zaken schadelijk zijn terwijl ze dat hoogstwaarschijnlijk niet zijn.”

Veel klimaatsceptici hebben een   jarenlange traditie van het consequent afbreken en aanvallen van elk artikel waarin nog maar vaag gerefereerd word naar het klimaat met als enige echt fundament dat het geld kost.

Als deze klimlaatsceptici nu  maar eens in staat waren  om naar de klimaatproblematiek (want die is er ontegenzeglijk, het klimaat zál veranderen.) te kunnen kijken zonder geld erbij te halen.  Dat wil NIET  zeggen  dat je geen rekening moet houden met transparantie van geldstromen in de industrie, wetenschap en politiek

(hetgeen ook in het nadeel werkt van de zgn klimaatsceptici),Kijk eens  puur naar het complexe interagerende systeem van onze planeet.

  • Hoe kun je dan menen dat wat wij dagelijks doen en laten geen effect sorteert op het milieu?
  • Hoe kun je niet inzien dat nieuwe technologieen nodig zijn en dat de oude vervuilend zijn.
  • Zelf een ‘klein beetje maar‘ is eigenlijk al teveel.voor een klimaatscepticus  

 

 

ENZYMEN

 

Enzymen
 /Benno Beukema
 
 

Definitie:

Enzym

(Grieks: enzym; en = in, zum챔 = zuurdeeg, gist; enzym = in zuurdeeg); de oude naam voor enzym  is “ferment“. 
( Ferment: de stof die gisting veroorzaakt =enzym; Fermentatie = gisting ).

Op een kleine groep RNA moleculen na, zijn enzymen eiwitten die werken als een biologische katalysator, dwz. versneller van (bio)chemische processen die zich in levende organismen afspelen.
( RNA: ribonucleic acid – ribonucle챦nezuur ).

Een groot deel van de kleine groep RNA moleculen ( ribozymen of RNA enzymen) katalyseren of de eigen splitsing of de splitsing van andere RNA’s, maar ze kunnen ook deaminotransferase-activiteit van ribosomen activeren.
Wetenschappers hebben in het laboratorium zelfs ribozymen kunnen produceren die onder specifieke condities in staat zijn de eigen synthese te katalyseren.

Enkele bekende ribozymen zijn: ribonuclease;  groep I en groep II introns;  hammerhead, hairpin and hepatitis delta virus (HDV) ribozymes Human Molecular Genetics ).
 

Historie:

  • Ongeveer 10.000 voor Christus: Fermentatie; het proces dat tot de ontdekking van enzymen leidde.
     
  • 2000 voor Christus: Egyptenaren en Sumerianen ontwikkelen fermentatie voor gebruik in brouwen, brood bakken en het maken van kaas. 
     
  • 800 voor Christus: de magen van kalveren en het enzym chymosine werden gebruikt om kaas te maken.
     
  • Middeleeuwen: alchemisten identificeren alcohol als product van fermentatie.
     
  • Alcoholische fermentatie is ontegenzeggelijk de oudste bekendste enzym reactie. Deze en andere fenomenen werden tot 1857 gedacht spontane reacties te zijn. In 1857 concludeerde de Franse chemicus Louis Pasteur dat alcoholische fermentatie  wordt gekatalyseerd door “fermenten” en alleen plaatsvindt in de aanwezigheid van levende cellen. Vervolgens echter, ontdekte de Duitse chemicus Eduard Buchner in 1897 dat een celvrij extract van gist alcoholische fermentatie kan veroorzaken. De oude puzzel was nu opgelost….; de gistcellen produceren het enzym en het enzym laat de fermentatie verlopen.

Louis Pasteurpasteur

Eduard Buchner    Eduard Buchner  

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1907/buchner-bio.html

  • In 1833 rapporteerde Anselme Payen (  1795 Parijs – 1871 Parijs  ) samen met de chemicus en farmacoloog Jean- François Persoz (1805 Cortaillod – 1868 Paris)  de winning van een substantie uit een malt-extract die de eigenschap bezat zetmeel om te zetten in glucose. Hij noemde deze substantie 
    “diastase ”  ( Grieks: diastasis = scheiden ).
    Diastase was het eerste enzym dat in geconcentreerde vorm geprepareerd werd.
    Onder diastase wordt tegenwoordig verstaan: alpha-amylase, beta-amylase en gamma-amylase.慣-Amylase EC 3.2.1.1 ( offici챘le naam )
    Alternatieve namen: 1,4-alpha-D-glucan glucanohydrolase;  Glycogenase.棺-amylase  EC 3.2.1.2 
    Alternatieve namen: 
    1,4-alpha-D-glucan maltohydrolase; GlycogenaseSaccharogen amylaseGlucan 1,4-alpha-glucosidase   EC 3.2.1.3
    alternatieve namen: 款-amylase; 
    1,4-alpha-D-glucan glucohydrolase; Lysosomal alpha-glucosidase

Anselme Payen Payen

  • De Zweedse chemicus Jons Jakob Berzelius (1779–1848) verrichtte reeds in 1835 een van de eerste onderzoeken en noemde de chemische actie van enzymen katalytisch.Berzelius: The concept of catalysis:“The catalytic force is reflected in the capacity that some substances have, by their mere presence and not by their own reactivity, to promote changes in otherwise stable and unreactive molecules…
    … in living plants and animals, thousands of catalytic  processes occur within the tissues and fluids,
    generating a multitude of substances of differing chemical compositions…”

Jons Jakob Berzelius Berzelius

(1779–1848)

  • Bij zijn onderzoek naar verteringsprocessen isoleerde Theodor Schwann in 1836 een substantie die verantwoordelijk was voor de eiwithoudende vertering in de maag en noemde deze substantie pepsine.
    Pepsine ( Grieks: pepsis = verteren).
    EC 3.4.23.1  officiele naam: Pepsin A
    Alternatieve naam: Pepsin.

 

  • De Duitse fysioloog Wilhelm Friedrich Kühne (1837-1900) vond in 1867 een substantie in pancreassap die andere biologische substanties afbrak. 
    Deze substantie noemde hij “Trypsine”. ( Eng: trypsin EC 3.4.21.4)
    K체hne stelde voor de biokatalysatoren “enzymen” te noemen. ( De naam “ferment” en “enzym” zijn aan gist gerelateerd).

     

Wilhelm Friedrich KÜhne 
http://vlp.mpiwg-berlin.mpg.de/people/data?id=per103 

 

  • In 1874 vervaardigde Hansen chymosine uit de magen van kalveren voor de productie van kaas.
     
  • In 1883 ontwikkelde Johan Kjeldahl een analytische methode om stikstof te detecteren in bepaalde organische stoffen. Deze methode was de basis voor de ontwikkeling van de kwantitatieve enzymologie en algemene biotechnologie. 
     
  • In dit zelfde jaar (1883) ontdekte en ontwikkelde Emil Chr. Hansen een methode om gist te vermeerderen, waarna het mogelijk werd gist te produceren voor industrieel gebruik. 

  • Emil Hermann Fischer, die zijn onderzoek in suikers in 1883 begon, stelde de moleculaire structuur van fructose, glucose en vele andere suikers vast. Tijdens zijn stereochemisch onderzoek stelde hij vast dat er twee soorten suiker zijn: D-suikers en L-suikers. ( D = dextro =rechts en  L= Levo = links). 

D-Glucose en L-Glucose

Hij onderzocht de reacties en de substanties die betrokken zijn bij de fermentatie en legde tijdens zijn onderzoeken hoe enzymen suikers afbreken de grondslag voor de enzymchemie.
De specifieke actie van een enzym met een enkel substraat kan worden uitgelegd volgens de “slot en sleutel” theorie. Dit “slot en sleutel” verhaal werd voor het eerst gepostuleerd door Fischer in 1895. 
In dit verhaal is een enzym een slot en het substraat een sleutel. Alleen de juiste sleutel (substraat) past in het juiste slot (enzym).( “… the intimate contact between the molecules … is possible only with similar geometrical configurations. To use a picture, I would say that the enzyme and the substrate must fit together like a lock and its key

Slot en sleutel

  • Later bleek dat het slot en sleutel verhaal niet geheel correct is. Het is nu bekend dat de actieve zijde  van enzymen vormen hebben die corresponderen met vormen van het substraat nadat het substraat gebonden is. Men heeft een aangepaste theorie voorgesteld: “The induced fit”  theorie. Deze theorie neemt aan dat het substraat een rol speelt bij de uiteindelijke vorm van het enzym en dat het enzym gedeeltelijk flexibel is en werd in 1958 beschreven door Daniel E. Koshland Jr
     
  • Wilhelm Ostwald definieerde in 1893 katalysatoren en enzymen en bevestigde de katalytische theorie챘n van Jons Jakob Berzelius.
     
  • Jokichi Takamine was de eerste persoon die een enzym uit een microbische bron vervaardigde.  Hij vervaardigde taka-diastase uit Aspergillus ( schimmelgeslacht) als een verteringsenzym in 1894.


 

  • In 1926 werd het eerste enzym in pure vorm verkregen. Dit feit werd volbracht door James B. Sumner van de Cornell University. Sumner was in staat om het enzym urease uit een vrucht van de broodvruchtboom te isoleren en te kristalliseren. Hiervoor kreeg hij in 1946 de Nobelprijs.
    Sumner suggereerde, in tegenstelling tot de heersende opvattingen, dat enzymen eiwitten zijn. De meeste critici in die tijd geloofden dat pure enzymen geen eiwitten bevatten.
     
  • John H. Northrop en Wendell M. Stanley van de Rockefeller Institute for Medical Research deelden de Nobelprijs met Sumner. Zij ontdekten een complexe procedure om pepsine te isoleren. 
    Deze precipitatie techniek die bedacht is door  Northrop and Stanley werd gebruikt om verschillende enzymen te kristalliseren.
    Behalve pepsine, kristalliseerde Northrop ook trypsine en chymotrypsine; daarbij aantonend dat deze enzymen eiwitten zijn.

Sumner  Northrop Stanley

 James B. Sumner

John H. Northrop

Wendell M. Stanley

( Pepsine, een mengsel van eiwitsplitsende enzymen. Het wordt in de maag gevormd uit het eiwit pepsinogeen. Het breekt eiwitten af tot vrij grote peptidebrokstukken waarvan verdere afbraak plaatsvindt in de dunne darm)

Pepsin A: EC 3.4.23.1 ; Pepsin B: EC 3.4.23.2 ; Pepsin C: EC 3.4.23.3

Chymotrypsin:  EC 3.4.21.1;  Chymotrypsin C:  EC 3.4.21.2

Link: The Nobel Prize in Chemistry 1946
 
Er bestaan ook enzymen die in meer dan 챕챕n structurele vorm voorkomen in 챕챕n en hetzelfde (hogere) organisme en toch dezelfde reactie katalyseren, zogeheten iso-enzymen.

 Een goed onderzocht voorbeeld is dat van melkzuurdehydrogenase, waarvan in totaal vijf verschillende vormen (iso-enzymen) voorkomen. Er zijn kleine enzymatische verschillen tussen de vormen die in de hartspier, de lever en de longen voorkomen; deze vormen beantwoorden echter aan de zeer verschillende fysiologische eisen die aan deze drie organen worden gesteld.
 

maltose-glucose

Maltose bestaat uit twee aan elkaar gebonden glucose moleculen  (1). 
Het enzym Maltase ( Alpha-glucosidase )  is een proteïne die precies zo gevormd is dat het een  maltose molecuul kan accepteren  en de binding kan verbreken.(2). 
Twee glucose moleculen blijven over (3). 
Een enkel  maltase enzym kan tot 1000 maltose bindingen per seconde verbreken en accepteert alleen maltose moleculen.
Alpha-glucosidase ( EC 3.2.1.20 )
Human genetic disease: Glycogen storage disease II (GSD II) ( Ziekte van Pompe )
OMIM: 232300

enzyme substrate

In de meeste chemische reacties bestaat een energiebarri챔re die overwonnen moet worden voordat de reactie plaats kan vinden. Deze barri챔re voorkomt dat complexe moleculen zoals prote챦nen en nucle챦nezuren spontaan afgebroken worden en is dus nodig voor het in stand houden van het leven.

Wanneer er echter in de cel bepaalde metabole veranderingen vereist zijn, zullen bepaalde van deze complexe moleculen afgebroken moeten worden en zal de energiebarri챔re overwonnen moeten worden.

Warmte zou de extra benodigde energie kunnen leveren ( activatie-energie genoemd ), maar de toename in temperatuur zou de cel vernietigen. Het alternatief is de verlaging van de activatie-energie spiegel door het gebruik van een katalysator. Dit is dan ook de rol die enzymen spelen. Zij reageren met het substraat waarbij een overgangscomplex wordt gevormd die minder energie vereist om de reactie te laten verlopen. Het onstabiele tussenproduct zal snel worden afgebroken tot de reactieproducten en het onveranderde enzym is vrij te reageren met andere substraat moleculen.

 Alleen een bepaald gebied van het enzym, de actieve zijde genoemdzal aan het substraat bindenDeze actieve zijde is een gleuf of holte die gevormd wordt door het driedimensionale vouwpatroon van de prote챦ne. Deze driedimensionale structuur, tezamen met de chemische en elektrische eigenschappen van de aminozuren in de actieve zijde, staan alleen bepaalde substraten toe te binden aan deze zijde, aldus de specificiteit van het enzym bepalend.  

 De synthese en de activiteit van enzymen kan worden be챦nvloed door genetische controle en de verdeling in de cel.

Sommige enzymen worden niet geproduceerd door bepaalde cellen en andere worden alleen gevormd wanneer zij nodig zijn.

 Enzymen worden niet altijd uniform in een cel gevonden; vaak worden zij verdeeld in de nucleus, op het celmembraan of in subcellulaire structuren. De snelheid van de enzym syntheseen de activiteit wordt verder be챦nvloed door hormonen, neurosecreties en andere chemische stoffen die het interne milieu van de cel be챦nvloeden.

 Omdat enzymen niet verbruikt worden in de reacties die zij katalyseren en steeds weer opnieuw gebruikt kunnen worden, is alleen een zeer kleine hoeveelheid van een enzym nodig om een reactie te katalyseren. Een typisch enzymmolecuul kan 1000 substraat moleculen per seconde omzetten. De snelheid van de enzymatische reactie neemt toe met een toenemende substraat concentratie, waarbij de maximale snelheid wordt bereikt wanneer alle actieve zijden van de enzymmoleculen zijn bezet. Het enzym is dan verzadigd waarbij de snelheid van de reactie wordt bepaald door de snelheid waarmee de actieve zijde het substraat in product kan omzetten.

 De activiteit van enzymen kan op verschillende manieren geremd worden. Competitieve remming vindt plaats wanneer moleculen die veel op de substraatmoleculen lijken, zich aan de actieve zijde binden en zo voorkomen dat het eigenlijke substraat zich aan de actieve zijde bindt. Penicilline is een competitieve remmer die de actieve zijde van een enzym blokkeert  die vele bacteriën gebruiken om hun celwand op te bouwen.

 Niet competitieve remming vindt plaats wanneer een remmer zich aan een enzym bindt op een locatie anders dan de actieve zijde. In sommige gevallen van niet-competitieve remming denkt men dat de inhibitor zich op zo’n wijze aan het enzym bindt dat de normale actieve zijde geblokkeerd wordt. In andere gevallen denkt men dat de binding van de inhibitor de driedimensionale vorm van het enzym verandert  en zo de actieve zijde vervormt waardoor er geen reactie met het substraat kan plaatsvinden.

De laatste vorm wordt allosterische remming genoemd; de plaats waar de inhibitor aan het enzym bindt, wordt de allosterische zijde genoemd. Vaak zal het eindproduct van een metabole route dienen als een allosterische inhibitor op een eerder enzym in de route. De remming van een enzym door een product van zijn eigen metabole route is een vorm negatieve feedback.

Allosterische controle kan zowel betrekking hebben op de stimulatie van de enzym actie als ook de remming. Een activatormolecuul kan aan de allosterische zijde gebonden worden en een reactie uitlokken aan de actieve zijde door de driedimensionale vorm van de actieve zijde te veranderen waarna er een substraat past die deze vormverandering zelf niet kan uitvoeren. Dit is de basis van de zogenoemde “induced fit” theorie die stelt dat de binding van een substraat of sommige andere moleculen  aan een enzym een verandering in de driedimensionale vorm veroorzaakt waarbij de activiteit verbeterd of geremd wordt.

Algemene activators omvatten hormonen en de producten van eerdere enzymatische reacties.

Allosterische stimulatie en remming staan de productie van energie en materialen door de cel toe wanneer zij nodig zijn en remmen de productie wanneer de toevoer voldoende is.

Regulatie:
 

Inleiding

regulatie [biochemie],  het geheel van factoren (mechanismen) dat regelend werkt op de hoeveelheid van een enzym in een cel en zijn activiteit.

In iedere cel komt een groot aantal verschillende enzymen voor, die de opbouw- en afbraakprocessen van de celstofwisseling verzorgen. Voor het optimaal functioneren van een cel is het van belang dat onder alle omstandigheden slechts d챠e enzymen werkzaam zijn en in zulke mate, als met dit optimaal functioneren overeenstemt. Een algemeen regelend principe is de terugkoppeling (feedback).

Regulatie van de aanmaak van enzymen

In de erfelijke aanleg van een cel (met name in het DNA) ligt de informatie opgesloten voor de vorming van zeer veel enzymen.

Vrijwel nooit wordt deze aanleg in zijn geheel – en zeker niet gelijktijdig – gerealiseerd.

De voornaamste mechanismen die in de regulatie van de enzymsynthese een rol spelen, zijn de inductie en de repressie (een voorbeeld van terugkoppeling) van enzymen (dit mechanisme geldt niet voor zogenaamde constitutieve enzymen). Men spreekt in dit geval van een negatieve controle van de gen-activiteit.

Daarnaast zijn er mechanismen waarbij de binding van de RNA-polymerasen aan het genoom wordt be챦nvloed en zodoende zowel de specifieke opstarting als de stopzetting van het transcriptieproces wordt geregeld (positieve controle).

Vooral bij hogere organismen komen ook mechanismen voor die de translatie van de gevormde boodschapper-RNA regelen.

Regulatie van de enzymactiviteit

Op de beïnvloeding van de feitelijke activiteit van een gegeven hoeveelheid van een bepaald enzym oefenen de volgende factoren invloed uit:

Compartimentalisatie

In de cel komen bepaalde organellen voor (zoals celkern, mitochondriën) die een verschillende uitrusting aan enzymen bezitten. Een enzym in de kern kan uiteraard alleen maar actief zijn als ook zijn substraat daar voorkomt. Voorbeelden van de regulatie door compartimentalisatie zijn het pasteureffect en de werking van lysosomen.

Intrinsieke eigenschappen

Een enzym kan actiever zijn naar gelang zijn eigenschappen zoals zijn pH-optimum of zijn substraataffiniteit. Wat dit laatste betreft: als verschillende enzymen eenzelfde substraat kunnen omzetten (ieder op zijn eigen wijze), dan zal bij een lage concentratie aan substraat alleen het enzym met een grote affiniteit tot dit substraat nog actief kunnen zijn. Pas bij hogere substraatconcentraties zullen ook de andere enzymen met het substraat in interactie kunnen treden.

De aanwezigheid van activerende of remmende substanties

Belangrijk is de eindproductremming: bij de synthese van vele stoffen katalyseert een aantal enzymen een aantal opeenvolgende reacties; vaak is het eindproduct een remstof voor een enzym dat vóór in de keten werkt.

Ook dit is een voorbeeld van terugkoppeling. Dit mechanisme, waarbij normale stofwisselingsproducten (metabolieten) als remstoffen of als activatoren optreden, heeft geleid tot het herkennen van de allosterische effecten. Vele enzymen zijn in hun activiteit te reguleren doordat hun conformatie verandert in aanwezigheid van bepaalde metabolieten. Daardoor verandert zowel hun affiniteit voor het substraat als hun activiteit.

Scheiding tussen opbouw en afbraak

Doorgaans vindt in de stofwisseling de afbraak van een stof plaats langs een andere weg dan haar opbouw.

De synthese van eiwitten bijv. loopt via een zeer complex systeem waarbij allerlei typen RNA betrokken zijn, terwijl de afbraak hydrolytisch (door kathepsinen) plaatsvindt.

Er is dus geen eenvoudig evenwicht tussen aminozuren en eiwit, maar de opbouw en de afbraak kunnen afzonderlijk geregeld worden en naast elkaar, onderling onafhankelijk, verlopen.

 

Enzymstructuur:

De molecuulmassa en de structuur van enzymen kan zeer vari챘ren. 

Ribonuclease, een enzym dat nucle챦nezuren hydrolyseert die een ribose-ring bevatten, is bijvoorbeeld een relatief klein eiwit met een molecuulmassa van 13 700 u. Het bestaat uit 1 enkele polypeptideketen van 124 aminozuureenheden.

In tegenstelling hiermee staat de ingewikkelde structuur van het enzym aldolase dat betrokken is bij het glucosemetabolisme.
Dit enzym heeft een molecuulmassa van 156 000 u en bestaat uit vier subeenheden met elk een molecuulmassa van ongeveer 40 000 u.
De polypeptideketens van leveraldolase hebben daarbij ook nog een andere primaire structuur dan de polypeptiden van dit enzym in de spieren.

Het macromoleculaire complex van pyruvaatdehydrogenase is zelfs nog groter. Dit enzym katalyseert de belangrijke omzetting van pyruvaat naar acetylco챘nzym A. 

Pyruvaatdehydrogenase is een multi-enzymcomplex waarbinnen de verschillende componenten zo sterk aan elkaar verbonden zijn dat het systeem als geheel ge챦soleerd kan worden uit verschillende weefsels.

Het complex dat uit varkenshart ge챦soleerd wordt, heeft een molecuulmassa van ongeveer 10 000 000 u en bevat 42 verschillende polypeptiden en co-factoren, die allen nodig zijn voor de biologische activiteit. 
 


Enzymcofactoren:

Naast het polypeptidegedeelte hebben veel enzymen nog een niet-prote챦necomponent nodig om hun werking te kunnen uitoefenen. 

Deze component wordt een cofactor genoemd. Wanneer een cofactor nodig is, wordt het eiwitgedeelte het apo챘nzym genoemd. De cofactor kan een metaalion zijn dat complex aan het enzym gebonden is. Deze wordt dan de metaalionactivator genoemd.

Enkele voorbeelden van enzymen die een metaal-ion nodig hebben:

Metaal Enzym
Na sucrose 慣-D-glucohydrolase
K pyruvate kinase ( vereist tevens Mg)
Mg Kinases ( bijv. hexokinase, pyruvate kinase); 
adenosinetriphosphatases ( bijv. myosin adenosinetriphosphatase)
Fe Catalase, peroxidase, nitrogenase
Zn alcohol dehydrogenase, carboxypeptidase, carbonic anhydrase
Mo Xanthine oxidase, nitrogenase
Cu cytochrome c oxidase, amine oxidase
Ni urease, hydrogenase, superoxide dismutase
Mn histidine ammonia lyase
V nitrogenase

Veel enzymen hebben een organisch reagens nodig om de omzetting van substraat naar product tot stand te brengen. Dit kan een verbinding zijn die bijvoorbeeld een hydride-ion, een methylgroep, of een acetylgroep overdraagt naar het substraat. Dergelijke organische verbindingen die in vergelijking met het enzym relatief klein zijn , worden co챘nzymen genoemd. Er zijn co챘nzymen voor oxidatie, reductie, alkylering, acylering, isomerisatie, decarboxylering enz. 

Oxidatie is het proces waarbij elektronen worden afgestaan. 
Reductie is het proces waarbij elektronen worden opgenomen. 
Acylering is het proces waarbij aan een molecuul een vetzuur wordt gekoppeld. 
Isomerisatie is het ontstaan van stoffen met dezelfde molekuulformule, maar met verschillende structuurformules. 
Decarboxylering is het proces waarbij uit een verbinding de carboxylaatgroep verwijderd wordt. 
Alkylering is het proces waarbij aan een organische verbinding een alkyl groep wordt toegevoegd.

*Een co챘nzym zelf is niet specifiek voor een bepaald substraat. Het is de combinatie enzym-co챘nzym die de specificiteit bepaald. 

*Als een cofactor stevig aan het enzym gebonden zit door middel van covalente of co철rdinatieverbindingen, dan wordt de cofactor een prosthetische groep genoemd. 

*Sommige co챘nzymen zitten stevig gebonden aan het enzym als prosthetische groep, andere komen vrij voor en kunnen door verschillende enzymen gebruikt worden. 

*De heemgroep is een bekend voorbeeld van een prosthetische groep en is onder meer gebonden aan de cytochromen en aan hemoglobine. 

Nomenclatuur en indeling van enzymen:

Enzymen worden meestal benoemd naar het proces dat zij katalyseren, gevolgd door de uitgang –ase.

Men kan de enzymen op grond van hun werking indelen in zes hoofdgroepen:

  1. Oxidoreductasen
  2. Transferasen
  3. Hydrolasen
  4. Lyasen
  5. Isomerasen
  6. Ligasen

Oxidoreductasen: 

Deze enzymen katalyseren redoxprocessen. 

Redoxprocessen zijn processen waarbij door elektronenoverdracht 챕챕n van de atoomsoorten wordt geoxideerd en een ander gereduceerd.

Oxidatie is het proces waarbij elektronen worden afgestaan en reductie is het proces waarbij elektronen worden opgenomen.

Tot de groep oxidoreductasen behoren de hydrogenasen, oxidasenreductasen, transhydrogenasen en hydroxylasen.

Co챘nzymen die bij deze groep enzymen veel voorkomen zijn NAD+ en FAD.

  • NADH dehydrogenase (ubiquinone)  EC 1.6.5.3  is een voorbeeld uit deze groep.Dit enzym katalyseert de reactie:                                                              NADH +  ubiquinone <=> NAD+  +  ubiquinol

    Human genetic disease:Deficiency of Mitochondrial Respiratory Chain Complex I ( Mitochondri챘le Ademhalingsketen Complex I defici챘ntie )

    Synoniemen: NADH: Q ( I ) Oxidoreductase Deficiency;  Mitochondrial Complex I Deficiency; Deficiency of Mitochondrial NADH Dehydrogenase Component of Complex I; Mitohondrial Myopathy with deficiency of respiratory chain NADH-CoQ Reductase activity.
    OMIM: 252010

    OMIM: Clinical Synopsis

    Extra Informatie: Complex I Homepage

Transferasen: 

Deze enzymen katalyseren groepsoverdrachtsreacties zoals methyl-, carboxyl-, acyl-, amino- of  fosfaatgroepsoverdracht. 

Tot deze groep behoren onder meer de transfosfatasen ( kinasen ) en de transaminasen.

Een co챘nzym dat bij de laatst genoemde een rol speelt is pyridoxaalfosfaat.

  • Guanidinoacetate N-methyltransferase EC 2.1.1.2 is een voorbeeld uit deze groep.Dit enzym katalyseert de reactie: S-adenosyl-L-methionine +  guanidinoacetate <=> S-adenosyl-L-homocysteine +  creatineHuman genetic disease:Guanidinoacetate methyltransferase deficiency

    OMIM: 601240

    OMIM: Clinical Synopsis

Hydrolasen: 

Deze enzymen katalyseren hydrolysereacties.

Hydrolyse is een splitsing van scheikundige verbindingen onder opneming van water. 

Tot deze groep behoren de peptidasen, esterasen, glycosidasen en de fosfatasen.

Een co챘nzym is niet nodig omdat water het reagens is.

Lyasen: 

Deze enzymen katalyseren de splitsing van koolstof-koolstof ( C-C ), koolstof-zuurstof ( C-O )  en koolstof-stikstof ( C-N ) bindingen door middel van eliminatiereacties.

Tot deze groep behoren de decarboxylasen en de dehydratasen.

Co챘nzymen die behulpzaam zijn bij deze categorie enzymen zijn onder meer Co챘nzym A en thiaminepyrofosfaat.

  • Fumarate hydratase EC 4.2.1.2 is een voorbeeld uit deze groep.Dit enzym katalyseert de reactie:                                                                   (S)-malate <=>  fumarate +  H2OHuman genetic diseases:

    Fumarase deficiency MIM:606812Multiple cutaneous and uterine leiomyomata (MCUL1) MIM:150800Hereditary leiomyomatosis and renal cell cancer (HLRCC) MIM:605839

Isomerasen: 

Deze enzymen katalyseren isomerisatiereacties.

Isomeren zijn stoffen met dezelfde molekuulformule, maar met verschillende structuurformules.

Tot deze groep behoren de racemasen en de epimerasen.

  • Fosfohexose-isomerase  (Glucose-6-phosphate isomeraseEC 5.3.1.9  dat in de glycolyse de omzetting van glucose-6-fosfaat in fructose-6-fosfaat katalyseert, is een voorbeeld uit deze groep. Dit enzym katalyseert de reactie:                                                                                                          D-glucose 6-phosphate <=> D-fructose 6-phosphateHuman genetic disease:Glucose-6-phosphate isomerase deficiencyOMIM: Hemolytic anemia due to phosphoglucose isomerase deficiency
     

Ligasen :

deze enzymen katalyseren de koppeling van twee substraten waarbij een binding van een koolstofatoom met een zuurstof-, stikstof-, zwavel- of een ander atoom gevormd wordt.

De energie die voor de bindingsvorming nodig is wordt meestal geleverd  door hydrolyse van ATP.

Tot deze groep behoren de synthetasen en de carboxylasen. 

Co챘nzymen die bij deze categorie enzymen voorkomen zijn co챘nzym A en biotine.

  • Pyruvate carboxylase EC 6.4.1.1 is een voorbeeld uit deze groep.Dit enzym katalyseert de reactie: ATP +  pyruvate +  HCO3  <=> ADP +  phosphate +  oxaloacetateHuman genetic disease:Pyruvate carboxylase deficiency

    Synoniemen: PC Deficiency;  Ataxia with lactic acidosis II;  Leigh Syndrome due to Pyruvate Carboxylase Def.; Leigh Necrotizing Encephalopathy due to pyruvate carboxylase deficiency

    OMIM: 266150

    OMIM: Clinical Synopsis

    e-Medicine: Pyruvate Carboxylase Deficiency

Binnen deze hoofdgroepen vindt naar soort substraat of reactietype nog een verdere onderverdeling plaats in subgroepen en sub-subgroepen, waarbinnen de afzonderlijke enzymen genummerd worden.

Elke groep heeft een eigen codecijfer waardoor men de enzymen kan indelen door middel van een vierdelig codenummer. ( het enzym classificatienummer of EC nummer).

Elk volgend cijfer van het nummer geeft dus een meer gedetailleerde onderverdeling en op deze wijze is naast de triviale naam en de systematische naam nog een derde aanduiding voor een enzym mogelijk.

De systematische naam van bijvoorbeeld lactaatdehydrogenase   ( triviale naam ) is L-lactaat-NAD-oxidoreductase en het codenummer is EC 1.1.1.27. 

( EC 1.1.1.27 ) 

Restrictie enzymen

Restrictie enzym of ook wel Restrictie endonuclease

De term restrictie vindt zijn oorsprong in het feit dat deze enzymen werden ontdekt in E. coli strengen die de infectie van zekere bacteriofagen bleken te beperken. 

 “Endo” in endonuclease betekent dat  een enzym binnen in een DNA-streng knipt; Grieks: endo = in – binnenin.)

Nuclease: enzymen die de hydrolyse katalyseren van phosphodiester bindingen tussen nuclene zuren in DNA moleculen.

Een restrictie-enzym of ook wel restrictie endonuclease genoemd,  is een proteïne die geproduceerd wordt door bacteriën. Deze proteïnen zijn in staat  DNA-moleculen op een specifieke manier in kleinere fragmenten te splitsen.

Een bijzondere eigenschap van deze enzymen is bovendien dat ze een bepaalde (voor elk enzym kenmerkende) specifieke basenparen-volgorde (ook wel sequentie genoemd) (minimaal 4 basenparen) in het DNA herkennen en alleen op deze specifieke plek in het DNA de fosfodi챘sterbindingen tussen de nucleotiden hydrolyseren. (het “knippen”).

Er bestaan verschillende typen restrictie enzymen en die kunnen allemaal een andere volgorde herkennen.

Sommige enzymen knippen beide DNA-strengen door op dezelfde plaats (blunt end); anderen knippen de strengen schuin door, op enkele basen van elkaar verwijderd (sticky end).

Met behulp van andere enzymen, de ligasen, kunnen de verschillende fragmenten weer aan elkaar worden gelijmd.

Het enzym EcoRl herkent bijvoorbeeld zes basenparen (GAATTC), terwijl het enzym Sau3AI slechts vier basenparen (GATC) herkent. De eerste wordt daarom een ‘6-knipper’ genoemd, terwijl de tweede een ‘4-knipper’ wordt genoemd

Een bacterie gebruikt restrictie-enzymen als een afweermechanisme tegen soortvreemd DNA, zoals bijv. het DNA van een bacteriofaag (een type virus dat specifiek bacteri챘n aantast ) die de cel infecteert. Wanneer een faag een bacterie infecteert, zal de faag zijn DNA in de bacteri챘le cel plaatsen zodat dit DNA zich kan vermeerderen. Een restrictie endonuclease voorkomt de vermeerdering van het DNA van de faag door het DNA van de faag in vele stukken te knippen. Het eigen DNA van de cel wordt tegen afbraak beschermd door enzymatische modificatie (methylering) van de specifieke herkenningsplaatsen van het restrictie-enzym. Een klein gedeelte van het bacteriofaag DNA ontsnapt eveneens aan restrictie doordat het ook specifiek gemethyleerd wordt. Een faag dat een dergelijk gemodificeerd DNA bevat, vermenigvuldigt zich, bij een tweede infectie van dezelfde gastheer, veel beter dan het oorspronkelijke faag met ongemodificeerd DNA.

Er zijn veel bacteriestam specifieke restrictie-enzymen. Alleen bacteriofagen, die uit dezelfde bacteriestammen komen hebben de mogelijkheid de methylering te omzeilen en kunnen zich zo in de bacterie vermeerderen. De vermeerdering is dus beperkt tot deze stammen, vandaar de naam restrictie-enzym.

Voor hun grondleggend onderzoek naar restrictie-enzymen en hun toepassing in de moleculaire biologie kregen Werner Arber,  Daniel Nathans en Hamilton Othanel Smith in 1978 deNobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde.

Overzicht restrictie endonucleasen: New England BioLabs.

Typen:

Er zijn drie typen restrictie-enzymen, type I, II en III genoemd.  

Type I enzymen zijn complexe, multisubunit, combinatie restrictie- en –modificerings enzymen  die het DNA op een willekeurige plaats ver van de herkenningsplaats knippen.

Type II knipt het DNA op bepaalde plaatsen dicht bij of binnen de herkenningsplaats.

Type III enzymen zijn net als type I enzymen grote enzymcomplexen die het DNA ongeveer 20 tot 25 baseparen van de herkenningsplaats verwijderd knippen.

Type I en III enzymen zijn gelijk in de zin dat zowel de restrictie als de methylase activiteit worden uitgevoerd door een groot enzymcomplex, dit in tegenstelling tot type II waarbij de restrictie enzym onafhankelijk is van de methylase activiteit.

In het dagelijks leven wordt meestal met restrictie-enzym type II bedoeld, omdat de andere twee typen van minder belang zijn in de moleculaire biologie. De naam van een restrictie-enzym geeft de herkomst aan. Het enzym EcoRI bijvoorbeeld is het eerst gevonden enzym uit de stam Escherichia coli R en AluI is het eerste enzym uit Arthrobacter luteus. Restrictie-enzym, die opdezelfde plaatsen knippen maar afkomstig zijn uit verschillende organismen worden isoschizomeren genoemd; knippen ze in dezelfde sequentie, maar zijn de knipeinden verschillend dan worden ze neoschizomeren genoemd.

Toepassingen:

Nathans was de eerste die besefte dat type II-restrictie-enzymen een zeer belangrijk gereedschap kon zijn bij het onderzoek naar de organisatie van genen op het DNA. 
Met deze enzymen, waarvan er inmiddels meer dan 3000 zijn ge챦soleerd, met elk hun eigen herkenningsvolgorde, is het mogelijk lange DNA-moleculen reproduceerbaar in precies gedefinieerde fragmenten (restrictiefragmenten) te knippen. 

Men kan een restrictie-analyse uitvoeren door de fragmenten op lengte te scheiden met behulp van elektroforese in agarose of polyacrylamide. 
De resultaten worden verwerkt tot een restrictiekaart waarop de onderlinge ligging en afstand van de knipplaatsen van de verschillende restrictie-enzymen (restrictie-plaatsen) zijn aangegeven. 
Een dergelijke restrictiekaart kan ook worden opgesteld voor de restrictiefragmenten van 챕챕n individueel gen. Dit is een belangrijk hulpmiddel bij het ophelderen van de fijnstructuur (nucleotidenvolgorde) van het gen. 
Daartoe worden de verschillende fragmenten van het gen, met behulp van de recombinant DNA-techniek, afzonderlijk gekloneerd en wordt hun nucleotidenvolgorde bepaald. 

Het functioneren van het gen kan worden bestudeerd door specifieke fragmenten te verwijderen, te vervangen door andere of te muteren. Type II-restrictie-enzymen vormt dan ook een van de pijlers waarop het hedendaagse DNA-onderzoek rust. Tussen individuen van dezelfde soort bestaan soms kleine verschillen in de restrictiekaart van een bepaald stuk DNA als gevolg van 챕챕n of meer mutaties die restrictieplaatsen hebben vernietigd of nieuwe plaatsen hebben gecre챘erd. Dit restrictiefragment lengte polyformisme (RFLP) kan onder meer worden gebruikt als hulpmiddel bij het geven van een genetisch advies. 
Is eenmaal vastgesteld dat in een familie een bepaald restrictiepatroon gecorreleerd is met de aanwezigheid van een (recessieve) mutatie die een erfelijke afwijking veroorzaakt, dan kan middels restrictie-analyse worden bepaald of de betreffende ouder mogelijk drager van deze mutatie is; ook prenatale diagnose is langs deze weg mogelijk.

Indeling type II restrictie endonucleasen:

Het hoofdcriterium voor de indeling als een type II restrictie enzym is:

  • De enzymen knippen het DNA op bepaalde plaatsen dicht bij of binnen de herkenningsplaats.
     
  • De activiteit van het enzym vereist geen ATP hydrolyse

Omdat vele type II enzymen niet aan deze beperkte definitie voldoen is het nodig een aantal subindelingen te definieren:

Table 1. Subtypes of Type II REases

Subtypea Defining feature Examples Recognition sequence

A Asymmetric recognition sequence FokI GGATG (9/13)
    AciI CCGC (–3/–1)
B Cleaves both sides of target on both strands BcgI (10/12) CGANNNNNNTGC (12/10)
C Symmetric or asymmetric target. R and M functions in one polypeptide GsuI CTGGAG (16/14)
    HaeIV (7/13) GAYNNNNNRTC (14/9)
    BcgI (10/12) CGANNNNNNTGC (12/10)
E Two targets; one cleaved, one an effector EcoRII {downarrow}CCWGG
    NaeI GCC{downarrow}GGC
F Two targets, both cleaved coordinately SfiI GGCCNNNN{downarrow}NGGCC
    SgrAI CR{downarrow}CCGGYG
G Symmetric or asymmetric target. Affected by AdoMet BsgI GTGCAG (16/14)
    Eco57I CTGAAG (16/14)
H Symmetric or asymmetric target. Similar to Type I gene structure BcgI (10/12) CGANNNNNNTGC (12/10)
    AhdI GACNNN{downarrow}NNGTC
M Subtype IIP or IIA. Require methylated target DpnI Gm6 A{downarrow}TC
P Symmetric target and cleavage sites EcoRI G{downarrow}AATTC
    PpuMI RG{downarrow}GWCCY
    BslI CCNNNNN{downarrow}NNGG
S Asymmetric target and cleavage sites FokI GGATG (9/13)
    MmeI TCCRAC (20/18)
T Symmetric or asymmetric target. R genes are heterodimers Bpu10I CCTNAGC (–5/–2)b
    BslI CCNNNNN{downarrow}NNGG

aNote that not all subtypes are mutually exclusive. E.g. BslI is of subtype P and T.

bThe abbreviation indicates double strand cleavage as shown below:

5′ C C{downarrow}T N A G C

3′ G G A N T{uparrow}C G

 

Voorbeelden van restrictie enzymen

Enzyme Organism from which derived Target sequence
(cut at *)
5′ –>3′
Ava I Anabaena variabilis C* C/T C G A/G G
Bam HI Bacillus amyloliquefaciens G* G A T C C
Bgl II Bacillus globigii A* G A T C T
Eco RI Escherichia coli RY 13 G* A A T T C
Eco RII Escherichia coli R245 * C C A/T G G
Hae III Haemophilus aegyptius G G * C C
Hha I Haemophilus haemolyticus G C G * C
Hind III Haemophilus inflenzae Rd A* A G C T T
Hpa I Haemophilus parainflenzae G T T * A A C
Kpn I Klebsiella pneumoniae G G T A C * C
Mbo I Moraxella bovis *G A T C
Mbo I Moraxella bovis *G A T C
Pst I Providencia stuartii C T G C A * G
Sma I Serratia marcescens C C C * G G G
SstI Streptomyces stanford G A G C T * C
Sal I Streptomyces albus G G * T C G A C
Taq I Thermophilus aquaticus T * C G A
Xma I Xanthamonas malvacearum C * C C G G G

Note: Only one strand of the target DNA is shown, in the interests of clarity. It will be noted that the omitted strand has the same sequence as the one show, but the nucleotides occur in the reverse order. Thus for example The complementary sequence for Sal I (with its point of cleavage indicated as above) is 5′ -C A G C T * G-3′. These are hence said to be palindromic sequences, and double-stranded cuts produce short sinlge-stranded cohesive ends.

LINK: Structure and Function of Type II Restriction Endonucleases (PDF)

Denatureren van eiwitten

Bij het denatureren van eiwitten worden de secundaire, tertiaire en quaternaire structuur verbroken omdat de balans tussen alle aantrekkende en afstotende krachten in een eiwitketen verstoord wordt. Hierdoor verandert de driedimensionale vorm van het eiwit. Sommige eiwitten zijn uit de aard van hun functie vrij goed bestand tegen denaturering: bijvoorbeeld huid, haar en nagels worden niet gemakkelijk gedenatureerd omdat ze veel disulfidebruggen bevatten. 
Veel enzymen daarentegen worden snel gedenatureerd wanneer hun omgeving teveel gaat afwijken van de natuurlijke omstandigheden. Door denaturering gaat de activiteit van het enzym verloren.
Denaturering kan op verschillende manieren gebeuren, bijvoorbeeld door temperatuurverhoging of pH-verandering. Meestal coaguleren (stollen) eiwitten bij het denatureren ( stremmen, uitvlokken). Een bekend voorbeeld voorbeeld van denatureren door temperatuurverhoging is het geleren van het eiwit (albumine) van een ei tijdens het koken, het inactiveren van enzymen en het doden van bacteri챘n door verhitten.
Ionen van zware metalen kunnen een eiwit denatureren omdat ze binden aan thiol-groepen waardoor het eiwit neerslaat. Ook kunnen ze complexen vormen met de carbonylgroepen in een eiwit  waardoor waterstofbruggen in het eiwit verbroken worden. Ook bestraling, ultrasone vibratie, oxidatie, reductie (verbreken S – S bruggen) en het toevoegen van detergentia of organische oplosmiddelen kan denaturering veroorzaken. De desinfecterende werking van  een 70% ethanoloplossing berust op de snelle denaturering van bacterie-eiwitten, waardoor de bacteriën gedood worden.

Klinische enzymologie

Dr J. Kortleven 
 

Enzymen en enzyme-eenheden

Enzymen zijn katalysatoren: zij katalyseren de omvorming van een substantie (het substraat) in een andere (het product).
De concentraties van enzymen in het serum zijn te klein om bepaald te kunnen worden, en we moeten ons dan ook tevreden stellen met het meten van de activiteit van het enzyme, bepaald uit de snelheid van het verdwijnen van het substraat of het verschijnen van het produkt. We meten dus enzyme-activiteit. Enzyme-activiteit wordt uitgedrukt in internationale eenheden (I.U. = International Unit). 1 IU is de enzyme-activiteit waardoor 1 micromol substraat per minuut wordt omgezet.
De hoeveelheid omgezet substraat hangt af van de temperatuur, de pH, het type en de concentratie van het substraat. Normale waarden verschillen dan ook van labo tot labo.
Er is een zekere tendens om alle gemeten grootheden uit te drukken in SI-eenheden (Syst챔me Internationale). Dan worden er geen mU/ml meer gebruikt maar katal/liter. 
 

Verhoogde enzyme-activiteit

Enzyme-activiteit is in het algemeen hoog in cellen, laag in serum. Normale serum enzyme-activiteit is het gevolg van een voortdurend “uitzweten” van enzymen uit cellen en van een natuurlijke afbraak van cellen. (Enkele enzymen komen vooral of uitsluitend in serum of plasma voor (pseudocholinesterase, enzymen van de bloedstolling), of worden door exocriene klieren uitgescheiden (amylase, lipase)).

In de cellen komen de enzymen vrij voor, of gebonden aan intracellulaire organellen (microsomen, mitochondri챘n). De instandhouding van de cel vraagt een voortdurende metabole inspanning. Wanneer een cel beschadigd wordt of aan zuurstofgebrek lijdt breekt de celmembraan, en lekken intracellulaire bestanddelen het serum in. Ernstige letsels, die tot celdood leiden beschadigen ook de mitochondri챘n, en veroorzaken een vrijkomen van de mitochondri챘le enzymen.

Het stijgen van de serumenzymen kan ook voorkomen zonder celbeschadiging: gestegen aanmaak in de cel zal ook een stijging van het uitlekken uit de cel veroorzaken. Dit is het geval bij alcoholgebruik, cholestase, sommige anticonvulsiva. Hierbij ziet men de alkalische fosfatasen en de gamma-glutamyltransferase stijgen, zowel in de levercellen als in het serum. 
 

Enzymen die vrijkomen in het bloed worden zeer vlug ge챦nactiveerd en opgenomen in het reticulo챘ndotheliaal stelsel.
 

Halfwaardetijd van enkele enzymen
GOT 17 짹 5 uren
GPT 47 짹 10 uren
LDH1 (HBDH) 113 짹 60 uren
LDH5 10 짹 2 uren
CPK 짹 15 uren
ALP 3 tot 7 dagen
GGT 3 tot 4 dagen
CHE 짹 10 uren
Amylase 3 tot 6 uren
Lipase  

 

Staalname

Enzymen kunnen bepaald worden in serum, plasma, of andere lichaamsvochten. De meeste anticoagulantia inhiberen in meerdere of mindere mate sommige enzymen, en men verkiest dan ook meestal de dosering uit te voeren op serum.

Enzymen zijn in hoge concentratie aanwezig in de cellen, ook in de rode bloedcellen, en het is dus uiterst belangrijk hemolyse te vermijden. Vooral LDH stijgt sterk bij hemolyse.

Over het algemeen zijn enzymen stabiel in serum (afgescheiden van RBC) gedurende 24 uur op kamertemperatuur, vijf dagen in de koelkast, 2 tot 3 maanden in de diepvriezer.

Natuurlijk bestaan er uitzonderingen op deze regel: zure fosfatasen verminderen zeer sterk tenzij men het serum aanzuurt of in contact laat met de bloedklonter.

Stalen voor LDH-iso챘nzymen moeten op kamertemperatuur bewaard worden: LDH5 wordt gedenatureerd bij koelkast of diepvries temperatuur.
 

Pati챘nten-variabelen

  • leeftijd en geslacht: zijn belangrijk bij de bepaling van alkalische fosfatasen: de waarden zijn verhoogd zolang er actieve beenaanmaak gebeurt. Na de leeftijd van 60 jaar stijgen de waarden, m챕챕r bij vrouwen dan bij mannen.
  • inspanning: spierinspanningen, vooral bij ongeoefende personen veroorzaken een stijging van LDH en GOT en hebben een massieve stijging van CPK-waarden tot gevolg. Zelfs lichte spieroefening of intramusculaire inspuitingen lokken verhoogde CPK-waarden uit.
  • medicatie: anticonvulsiva en alcoholgebruik verhogen de GGT en ALP-waarden. Ook andere waarden kunnen interfereren. Er bestaan lijsten met mogelijke interferenties.
  • voedselinname: in principe wordt bloed voor enzyme-bepalingen nuchter afgenomen. Dit is niet steeds mogelijk. Alkalische fosfatasen kunnen na voedselinname verhoogd zijn bij sommige pati챘nten.

 

Enzyme-testen als hulpmiddel bij diagnose

De concentratie van enzymen in cellen is veel hoger dan in serum, en het is dan ook begrijpelijk dat enzymtesten zeer gevoelige indicatoren zijn voor celletsels. Men mag rekenen dat enzymtesten een gevoeligheid hebben van m챕챕r dan 90%: dit betekent dat er zeer weinig vals-negatieve uitslagen zijn (een negatieve uitslag sluit ziekte uit).
Enzymtesten missen echter specificiteit: abnormale resultaten zijn dikwijls vals-positief, vooral als de prevalentie van de ziekte laag is.
De specificiteit kan verhoogd worden door het bepalen van iso챘nzymen: bij verschillende enzymen is de totale activiteit de som van de activiteit van meerdere fracties, die verschillen in fysico-chemische eigenschappen. Zeer dikwijls is een bepaalde fractie orgaan-specifiek. Het bepalen van de iso챘nzym-activiteit van LDH, CPK en ALP is klinisch zinvol.

Relatieve concentratie van enzymen intra- en extra-cellulair
  Serum RBC Lever Hart Spier
ASAT (SGOT) 1 x 15 x 7.000 x 8.000 x 5.000
ALAT (SGPT) 1 x 7 x 3.000 x 400 x 300
LDH 1 x 300 x 1.500 x 1.000 x 700
CPK 1 x 0,1 x 0,01 x10.000 x 50.000

De verschillende enzymes komen ook in andere hoofdstukken ter sprake, zoals in “Laboratiumtesten voor het onderzoeken van de lever“.

Klinische  enzymologie (2)

Bespreking van enkele serumenzymen

  1. Transaminasen (GOT of ASAT : glutamaat oxaalacetaat transaminase of aspartaat aminotransferase en GPT of ALAT : alanine amino-transferase of glutamaat pyruvaattransferase).

GOT komt vooral voor in hart en lever, minder in de gestreepte spieren, nieren en pancreas. Het bevindt zich zowel in het cytoplasma als in de mitochondri챘n.

GPT komt vooral in de lever voor, minder in de nieren en de skelet-spieren. Het bevindt zich vooral in het cytoplasma.

De lever bevat ongeveer driemaal zoveel GOT als GPT. Bij lichte leverbeschadiging zal vooral GPT vrijkomen en de waarden van GPT liggen dan hoger dan die voor GOT. Bij ernstige leverbeschadiging (met celnecrose) zal ook mitochondriaal GOT vrijkomen, en zal de GOT-waarde de GPT-waarde overtreffen. De verhouding tussen deze twee enzymen (De Ritis quoti챘nt = GOT/GPT) is dus een maat voor de ernst van de celbeschadiging.

Klinisch nut:

  • myocardinfarct: na myocardinfarct (6 tot 10 uur na necrose) komen grote hoeveelheden GOT in het serum vrij, met een maximum na 24 tot 48 uur. Indien er geen leverlijden is duidt een nieuwe piek op bijkomende necrose. Zware arythmie챘n en ernstige angina pectoris kunnen evenwel ook GOT-stijging veroorzaken. Ongecompliceerde hartdecompensatie of longinfarcten veroorzaken weinig verandering van de GOT-spiegels. GPT stijgt weinig of niet na infarct.
  • leverziekte: leverbeschadiging (infectieuze of toxische hepatitis, congestie, galwegenobstructie, actieve cirrose) veroorzaken een stijging van de GOT en de GPT activiteit. Bij hepatitis treedt deze stijging zeer vroeg op, gewoonlijk voor het verschijnen van de icterus. De enzyme spiegels dalen ook weer vlug en worden terug normaal nog voor totale genezing van de parenchymletsels. De GPT daalt trager dan de GOT. Obstructieve icterus, metastasen, chronische actieve cirrose veroorzaken matige stijging. Ook pancreatitis en mononucleosis infectiosa geven een matige stijging van de transaminasen. Bij cholecystitis zonder icterus blijven de transaminasen in principe normaal.
  • sommige spierziekten (progressieve musculaire dystrofie) (ook dermatomyositis) geven een matige stijging van de GOT, weinig of geen stijging van de GPT.

2 Lactaat dehydrogenase (LDH)

LDH komt voor in skeletspieren, lever, hart, nieren, rode bloedcellen, hersenen, tumorcellen, atypische lymfocieten. Het is dus een weinig specifiek enzyme. Zijn stijging kan wijzen op een brede waaier van aandoeningen: hemolyse, lever- of hartziekten, ook andere aandoeningen. Zijn specificiteit wordt vergroot door het scheiden van de iso챘nzymen:

LDH-isoenzymen

LDH heeft vijf iso챘nzymen: genummerd van 1 tot 5 volgens de mobiliteit in een elektrisch veld (elektroforese): de snelst bewegende fractie is LDH1: LDH1 komt vooral voor in het hart en in de rode bloedcellen (LDH1 = HBDH = Hydroxy boterzuur dehydrogenase).
Het traagste iso챘nzyme is LDH5: LDH5 komt vooral voor in de lever en de skeletspieren.
Wanneer de totale LDH-activiteit gestegen is kan men een viertal patronen herkennen: stijging van LDH1, zodat LDH1 hoger wordt dan LDH2 (“flipped”) is het hart en hemolyse patroon. Stijging van LDH5 duidt op letsels van de lever of van de skeletspieren. Stijging van LDH2, LDH3 en LDH4 (“Midzone increase”) wordt voornamelijk gezien bij aantasting van de bloedplaatjes of van het lymfatisch systeem. Het niet specifieke patroon (isomorf patroon) komt overeen met de normale verdeling en laat geen specifieke diagnose toe.

Op volgende afbeeldingen worden enkele typische patronen getoond. (voor het nut van LDH-iso챘nzymen bij hartinfarct: zie ook “Laboratoriumdiagnose van Acuut Myocard Infarct“)

 normaal patroon

flipped patroon

sterk verhoogd totale LDH

 

 


 

Klinisch nut:

  • Hartziekten 
    LDH en LDH-isoenzymen worden meestal gevraagd om de diagnose van hartinfarct te kunnen stellen of te bevestigen. 
    LDH stijgt relatief langzaam: de stijging begint 24 tot 72 uur na het infarct, en de hoge waarden blijven 10 tot 14 dagen bestaan. 
    De verhouding van de verschillende iso챘nzymen verandert v처처r de stijging van de totale LDH- activiteit begint: men kan na 24 uur reeds een “flipped” patroon opmerken, bij normale totale LDH. Dit omkeren van het LDH-iso챘nzyme patroon is uiterst waardevol bij het stellen van de differenti챘le diagnose tussen myocardinfarct en angina pectoris.
    Longziekten hebben geen invloed op de verhouding LDH1/LDH2. Indien er bij hartziekte levercongestie optreedt worden ook een aantal levercellen beschadigd en zal ook LDH stijgen.
    Ontstekingen van de hartspier verhogen ook LDH1: myocarditis bijvoorbeeld produceert een “flippend” iso챘nzyme patroon, maar de totale LDH stijgt weinig. Ook hartoperaties veroorzaken een tijdelijke (enkele dagen) omgekeerde LDH1/LDH2 verhouding.
  • Leverziekten:
    LDH5 is het lever-iso챘nzyme. Acute hepatitis veroorzaakt een enorme LDH-stijging die volkomen voor rekening van LDH5 komt. Deze stijging begint voor het verschijnen van de icterus. LDH5 daalt vrij vlug, eerder dan bijvoorbeeld GPT. 
    Ook toxische hepatitis (na geneesmiddelen) veroorzaakt een stijging van LDH5. Bij mononucleosis infectiosa stijgt de totale LDH soms zeer hoog, LDH5 stijgt slechts matig. Cholangitis en obstructieve icterus hebben slechts weinig invloed op LDH.
    Bij levermetastasen is de verhouding LDH4/LDH5 meestal groter dan 1,05. Een verhouding LDH4/LDH5 kleiner dan 1,05 wijst eerder naar primair hepatoma (hepatocellulair carcinoma).
  • bloedziekten:
    Het is zeer moeilijk een onderscheid te maken tussen de verschillende hematologische aandoeningen aan de hand van LDH-iso챘nzymen: in het algemeen is LDH1 afkomstig van de rode bloedcellen, LDH2 van de granulocieten, LDH3, 4, 5, van beschadigde lymfocieten. Lymfomen geven evenwel een stijging van LDH2.
  • andere ziekten
    Longweefsel is rijk aan LDH3, en bij destructie van longweefsel zal men dan ook een stijging van LDH3 zien. Interpretatie is dikwijls echter moeilijk: bij longinfarct bijvoorbeeld worden er ook een groot aantal rode bloedcellen gehemolyseerd, met stijging van, naast LDH3, ook LDH1: dan wordt de differenti챘le diagnose met hartinfarct eerder moeilijk.
    Skeletspieren bevatten vooral LDH5, met een weinig LDH4 en LDH3. Na zware spierinspanning kan het totale LDH stijgen, maar de verhouding LDH1/LDH2 blijft gelijk. 
     

3. Creatinine kinase (CK of CPK : creatinine phospho-kinase)

Creatine fosfokinase komt voor in de gestreepte spieren, de hartspier, de darm en de hersenen. Na beschadiging van een gestreepte spiercel komt het CK zeer snel vrij in het serum, na hersenbeschadiging stijgt CK langzaam. Het enzyme wordt zeer vlug uit het bloed verwijderd. 
CK is waarschijnlijk een van de beste indicatoren van hartinfarct: het stijgt zeer vlug en het komt zeer weinig in andere weefsels voor.
Het feit dat minimale traumata van de skeletspieren ook CK stijging kunnen veroorzaken maakt deze gevoelige indicator echter weinig specifiek: spierarbeid, een val, een intramusculaire injectie zijn voldoende om de CK-spiegels omhoog te jagen.

CK heeft drie iso챘nzymen: MM, MB, BB. Ze kunnen met verschillende technieken gescheiden worden. MM (M voor muscle) komt voor in spier- en hartweefsel. BB (B voor brain) komt voor in de hersenen. MB komt uitsluitend voor in de hartspier.
In normaal serum vindt men MM en een spoortje MB. MB komt in grote hoeveelheden in het serum na myocardinfarct. BB wordt soms gevonden na acuut hersenletsel, maagcarcinoma, prostaat carcinoma, en bij pati챘nten die chronische dialyse of coronaire bypasschirurgie ondergaan.

Wij gebruiken voor het bepalen van CK-MB een immunologische techniek waarbij alle M-componenten ge챦nactiveerd worden (MM en het M-deel van MB). Daarna wordt de overblijvende activiteit gemeten, die dus (meestal) een maat is voor de activiteit van CK-MB.

Klinisch nut:

  • Spierziekten
    acute en voortschrijdende spiernecrose veroorzaakt een astronomische stijging van CK: deze stijging is een gevolg van de beschadiging van actieve spiervezels, en is dan ook het hoogst in het begin van de ziekte. Naarmate de spiermassa vermindert, vermindert ook de hoeveelheid circulerend CK en de enzyme activiteit heeft weinig prognostische of diagnostische waarde bij gevorderde spieraandoeningen. 
    CK-activiteit is hoger dan normaal bij de meeste vrouwelijke carriers van musculaire dystrofie (Duchenne – X-chromosoom gebonden), zonder evenwel diagnostisch te zijn.
    Ook polymyositis, dermatomyositis, zware hypothyreo챦die met spierafwijkingen geven verhoogde CK-waarden.
  • hartziekten
    de aanwezigheid van CK-MB is de meest gevoelige “marker” van myocardinfarct. CK-MB verschijnt vroeg (binnen de 24 uur na een infarct). Het stijgt niet na longembolen, hartdecompensatie, angina pectoris (men heeft evenwel ook stijging van CK-MB beschreven na spiertrauma, langdurige tachy-arythmie챘n, zeer zware angina). 
    Het is waarschijnlijk niet mogelijk uit de stijging van CK-MB conclusies te trekken betreffende de omvang van het infarct: de stijging van de enzyme-activiteit in het serum hangt niet alleen af van de uitgebreidheid van de celnecrose maar ook van de relatieve concentratie CK-MB in de aangetaste vezels en van de bevloeiing van het ge챦nfarcteerde deel.
    Het is belangrijk bij de diagnose van een hartinfarct een vrij strikte timing aan te houden: CK-MB is het eerste enzyme dat in meetbare hoeveelheden in het serum vrijkomt na een infarct: het kan soms aangetoond worden binnen de 3 tot 6 uur na het begin van de pijn, v처처r de stijging van het totale CK. Het maximum wordt gewoonlijk bereikt na 12 tot 24 uur, en men vindt opnieuw normale waarden na 24 tot 48 uur. Het is dan ook belangrijk een serumstaal te nemen bij opname, en controles te doen na 24 en 48 uur. Sommigen raden zelfs een bloedname om de 12 uur aan om een (eventueel kleine) stijging van CK-MB niet te missen.

Klinische  enzymologie (slot)

 

 

4. Gamma Glutamyl Transferase (GGT of Gamma Glutamyl Transpeptidase,GGTP)

Gamma glutamyl transferase is een enzyme dat in hoge concentratie voorkomt in de lever en in mindere mate in de nieren. Het heeft een grote, zij het niet volledige, lever- en galwegenspecificiteit, en de bepaling is in de eerste plaats te beschouwen als een levertest. 
Eigenaardig genoeg dalen de GGT-concentraties bij zwangerschap of inname van orale contraceptiva, en een pati챘nte met leverpathologie kan dus in deze omstandigheden normale GGT-waarden hebben.

Klinisch nut:

  • Leverziekten
    GGT is gestegen bij 75 tot 90 % van de pati챘nten met bewezen lever-of galwegenpathologie. De hoogste waarden komen voor waar cholestase aanwezig is: cholestatische hepatitis, extrahepatische galwegenafsluiting, levermetastasen. Bij acute hepatitis stijgt GGT trager dan de andere enzymen, tenzij er een cholestatische component aanwezig is. De activiteit blijft ook het langst verhoogd. Bij actieve cirrose (vooral bij primaire biliaire cirrose en alcoholische cirrose) en bij chronische hepatitis worden zeer hoge waarden gevonden.
    GGT is zeer gevoelig aan alcoholgebruik, en kan dus nuttig zijn bij de diagnose van chronische alcohol abusus, of het houden van een onthoudingskuur (alcohol stimuleert de produktie van GGT, en veroorzaakt bovendien cholestatische leverletsels).
  • Andere aandoeningen
    Acute pancreatitis en acute opstoten van chronische pancreatitis doen GGT stijgen.
    Sommige nierziekten (zwaar nefrotisch syndroom, rejecties bij niertransplanten, sommige maligne niertumoren) veroorzaken verhoogde GGT waarden.
    Hierbij enkele tabellen uit een artikel van J. Fevery (cfr. referenties) over GGT.

 

 

“Klinisch nut” van serum GGTP
Als ge챦soleerde parameter
1 Indien normaal, kan een klinisch beduidend leverlijden worden uitgesloten tenzij bij zwangerschap en contraceptiva. Normaliseert laattijdig na acute hepatitis (cfr. thymol)
2 Hoogste waarden bij alcoholisch leverlijden, cholestase (extrahepatisch  intrahepatisch), levermetastasering.
3 In screening en follow-up van alcoholisme en abstinentie (t/2 = 5 – 27 dagen).
In vergelijking met andere biochemische parameters
1. GGTP Alk. fosfatase Bilirubine  
zeer hoog nl. of licht verhoogd   = alcohol
normaal verhoogd   = skeletpathologie placentair, zwangerschap
normaal verhoogd verhoogd = kan toxische cholestase zijn door oestrogenen of verwante stero챦den
verhoogd normaal laag normaal = enzyme inductie
verhoogd nl of licht verhoogd normaal = kan wijzen op levermeta’s
minder hoog hoog zeer hoog = bij sterke cholestase
2. GGTP SGPT kan wijzen op:
minder of gelijk gestegen dan SGPT acute hepatitis
iets meer gestegen dan SGPT chronische hepatitis
laag tot normaal nog hoge SGPT slechte evolutie (fulminante hepatitis)
3. Bij cirrose  
GGTP/SGPT 30 ( 14) verwijst naar alcohol (of p. biliaire) als etiologie
GGTP/SGPT 4,5 post hepatitis

 

5. Fosfatasen

Alkalische fosfatasen

Alkalische fosfatasen komen voor in lever, beenderen, darm, placenta. De normale serumactiviteit van ALP is afkomstig van de lever en de beenderen. Bij kinderen en adolescenten predomineert vooral de beender-ALP. Intestinaal ALP komt soms in het serum na een maaltijd en placentair ALP tijdens het derde trimester van de zwangerschap. Verhoogde ALP-waarden bij nuchtere, niet zwangere volwassenen zijn meestal terug te voeren tot lever- of beenderletsels. 
 

Klinisch nut:

  • beenderziekten: allerhande beenderziekten zoals ziekte van Paget, hyperparathyroidie, beenmetastasen, osteomalacie, osteo-sarcomen, hyperphosphatemie, veroorzaken stijging van ALP.
  • leverziekten: vooral leverziekten gekenmerkt door cholestase veroorzaken stijging van ALP (cfr. GGT): obstructie van de ductus communis (stenen, striktuur, tumoren); biliaire cirrose; “drug-induced” cholestatisch icterus; virale hepatitis met cholestase; infiltratie van de lever bij metastasen, sarcoidosis, lymfomen, etc. Bij chronische actieve hepatitis of levercongestie ziet men slechts zelden een stijging van ALP.
  • andere ziekten: Pancreatitis en niertumoren kunnen soms verhoogde ALP-waarden veroorzaken.

Bepaling van iso-enzymen van alkalische fosfatasen is mogelijk, maar heeft eerder beperkte indicaties.

Zure fosfatasen (ACP of Acid phosphatase)

Komt voornamelijk voor in de prostaat, in zeer geringe mate in rode bloedcellen, bloedplaatjes, etc.

Duidelijk verhoogde waarden duiden praktisch altijd op prostaatcarcinoom. Prostaathypertrofie en prostatitis veroorzaken geen verandering van de enzym-spiegels.

Na prostaatmassage, of zelfs na onderzoek van de prostaat, kan de ACP-waarde binnen enkele uren stijgen. Men raadt dan ook aan bloed voor ACP af te nemen v처처r onderzoek van de prostaat, of minstens 24 uur na het onderzoek. Prostaatinfarct, transurethrale resectie van de prostaat veroorzaken ook ACP-stijging.

Bij 19 % van pati챘nten met beendermetastasen, 2 % met levermetastasen, 6 % met tumoren zonder lever- of beenderinvasie, 10 % met primaire beenderkankers is de ACP-activiteit verhoogd. Ook bij ziekte van Paget (21 %), bij hyperparathyroidie (3/9) en sommige andere beenderziekten ziet men de ACP-waarde stijgen.

De bepaling van totale zure fosfatasen wordt niet meer uitgevoerd. Dit onderzoek is vervangen door de bepaling van tartraat-zure fosfaten en van PSA (Prostaat Specifiek Antigeen)

Meer uitleg over der verschillende testen en een verduidelijking van de nomenclatuur vindt men in “Laboratoriumonderzoeken bij prostaatkanker).

 

6. Amylase

Amylase is een enzyme dat afgescheiden wordt door sommige exocriene klieren: pancreas en speekselklieren. Veel lagere activiteit komt voor in de ovaria, de dikke en de dunne darm, spierweefsel.

Bij celbeschadiging komt niet-gesecreteerd enzyme in de bloedbaan en bij opstoppen van de afvoerwegen zal enzyme doorsijpelen naar het serum. De hoeveelheid enzyme die bij celbeschadiging vrijkomt hangt af van het trauma, en van de functionele toestand van de cellen.

Amylase wordt snel uit het serum verwijderd door de nieren.

Klinisch nut:

  • Pancreasziekten:
    stijging van serumamylasen wijst meestal op pancreaslijden. Bij acute pancreatitis stijgen de waarden binnen enkele uren. 
    Amylase is een zeer kleine molecule, en het wordt zeer vlug door de nieren uit het bloed geklaard. De verhoogde waarden dalen dan ook zeer vlug: binnen 48 tot 72 uur kan de serumspiegel terug normaal zijn, terwijl de acute ontsteking doorgaat. In dit geval kan het aantonen van grote hoeveelheden amylase in de urine belangrijk zijn.
    Dalen van de amylase-spiegels kan dus wijzen op:

    • vermindering van de ontsteking.
    • uitscheiding van het enzyme door de nieren (verhoogde amylasurie).
    • functionele ineenstorting van de pancreas (er zijn geen kliercellen meer over om het enzyme aan te maken!).

Ook zonder pancreatitis kan spasme van de sfinkter van Oddi (morfine!, radio철pake substanties!) sterke stijging van de amylase-concentraties veroorzaken.

  • Andere ziekten: bij chemische irritatie van de pancreas kunnen de waarden van amylase stijgen: geperforeerde maagzweer, galblaas empyeem, darmobstructie, geruptureerde extra-uteriene zwangerschap, peritonitis.
    De stijging van de amylasemie is hier waarschijnlijk te wijten aan pancreasirritatie of voorbijgaande pancreasontsteking, met resorptie van de enzymen door de gedilateerde bloedvaatjes.
  • Chronische pancreatitis veroorzaakt weinig stijging, carcinoma van de pancreas veroorzaakt in principe g챕챕n stijging van het enzyme.
  • Bij nierinsuffici챘ntie wordt het enzyme niet uitgescheiden en vindt men verhoogde waarden, zonder pancreaslijden. De serumwaarden kunnnen stijgen tot 3 x de normale waarden. Hogere stijging moet doen denken aan pancreatitis. Bij kunstnierpati챘nten is een stijging van de waarden dan ook belangrijker dan 챕챕n enkele verhoogde waarde.
  • Bij parotitis vinden we verhoogde amylase-waarden.

Er bestaat een abnormale vorm van het enzyme (macro-amylasemie), waarbij amylasen gebonden zijn aan een serumeiwit. Dit complex kan niet uitgescheiden worden door de nieren. De bloedspiegels van amylasen zijn dan ook verhoogd, de amylasurie is laag of normaal.

Het scheiden van amylase in verschillende iso챘nzymen is mogelijk, maar wordt zelden of nooit uitgevoerd: de differenti챘le diagnose tussen pancreas- en speekselklierlijden is gewoonlijk niet moeilijk, en bij twijfel kan het bepalen van de lipase activiteit hulp bieden.

 

7. Lipase

Lipase is een ander enzyme dat door de pancreas afgescheiden wordt in het duodenum. Het komt in het bloed na letsels van de pancreas (het enige orgaan dat lipase bevat). Lipasen worden niet uitgescheiden door de nieren, en de waarden blijven dan ook langer verhoogd.

Acute pancreatitis is de voornaamste oorzaak van verhoogde lipasemie. De waarden lopen parallel met de amylase activiteit in het begin van de ziekte, maar ze blijven langer verhoogd. Lipase kan dus helpen bij laattijdige diagnose van pancreatitis. Het is van weinig nut bij chronische pancreatitis, bij chronische galwegen aandoeningen, bij carcinoma van de pancreas. Ziekten van de speekselklieren hebben geen invloed op de waarden van de lipase.

Bij chronische nierinsuffici챘ntie is de lipase-activiteit in het serum verhoogd. Deze waarde stijgt tijdens dialyse, waarschijnlijk door vetafbraak, geinduceerd door heparine. Ook hier (zoals bij amylase) is een stijging van de gevonden waarden een belangrijke aanduiding voor pancreatitis, meer dan 챕챕n enkele verhoogde waarde.

 

8. Cholinesterase(CHE)

Twee soorten cholinesterase zijn gekend: “echte” cholinesterase of acetyl-cholinesterase en”pseudo”cholinesterase.
Acetylcholinesterase komt voor in alle weefsels, maar vooral in de grijze hersenstof. Pseudocholinesterase wordt gevormd in de lever en komt in alle weefsels voor. Zijn juiste betekenis is niet gekend. Wij bepalen in ons laboratorium pseudocholinesterase.

De bepaling van cholinesterase in serum is aangewezen als test van de leverfunctie, als indicator van vergiftiging door insekticiden en voor het opsporen van pati챘nten met atypische vormen van dit enzyme. Normale waarden gaan in ons laboratorium van 4,65 tot 10,65 U/ml, en deze waarden zijn bij 챕챕n persoon vrij constant. Bij de geboorte zijn de waarden laag, maar ze lopen snel op en bereiken de volwassen waarde rond de tweede levensmaand.

Bepalen van cholinesterase is een gevoelige leverfunctietest. Een daling van 10% bij een bepaalde persoon wijst (in afwezigheid van inhibitoren) op verminderde synthese in de lever. Bij acute of langdurige chronische hepatitis ziet men 30 tot 50 % daling van de activiteit. Gevorderde cirrose of levermetastasen veroorzaken een daling van 50 tot 70 % van de normale activiteit. Bij milde vormen van chronische hepatitis, bij lichte cirrose (zonder zware aantasting van de leverfunctie) vindt men praktisch normale waarden. Ook bij obstructieve icterus blijven de waarden normaal.

Vele organische insekticiden (Parathion째 enz.) inhiberen de cholinesterase activiteit. Vooral land- en tuinbouwers zijn blootgesteld aan contact met deze giften. Een asymptomatische vergiftiging (door contact met de huid, de slijmvliezen of door inhalatie) kan reeds een verlaging van 40 % van de enzymeactiviteit meebrengen. Bij een daling van 80 % ziet men ernstige neuromusculaire tekens. Bij zware vergiftigingen vindt men geen enzymeactiviteit.

Succinylcholine (Suxamethonium째, Myoplegine째) lijkt erg op acetylcholine, en het wordt ook gehydroliseerd door cholinesterase. Pati챘nten met een lage enzymeactiviteit, of pati챘nten met atypische vormen van het enzyme, breken dit medicament niet snel genoeg af, en dit kan aanleiding geven tot verlengde apnee. Men raadt daarom aan de cholinesterase activiteit te bepalen bij pati챘nten die succinylcholine zullen toegediend krijgen. Verlaagde waarden (verworven of aangeboren) vormen een tegenindicatie voor de toediening van succinylcholine. Atypische varianten van cholinesterase (aangeboren) kunnen hiermee ni챔t uitgesloten worden: hiervoor is de bepaling van de enzymeactiviteit na inhibitie met dibucaine of fluoride nodig. Deze bepaling kan voorlopig nog niet uitgevoerd worden in ons laboratorium.

Verlaagde waarde van cholinesterase kan ook gevonden worden bij acute infecties, longembolen, spierdystrofie, myocard infarct, chronische nierinsuffici챘ntie en zwangerschap. Ook na heelkundige ingrepen kan er een tijdelijke onderdrukking van de cholinesterase activiteit zijn.

 

9. Aldolase (ALD)

Komt in alle cellen in mindere mate voor, maar toch hoofdzakelijk in skelet en hartspier. Ook de lever bevat matige hoeveelheden aldolase.
Stijging komt voor bij spieraandoeningen, leverziekten, hartinfarct. Het biedt evenwel weinig bijkomende informatie in de meeste gevallen.

Dit onderzoek wordt NIET meer uitgevoerd.

 

10. Leucine Amino Peptidase (LAP)

LAP komt voor in pancreas, lever en duodenum. Zijn bepaling kan soms nuttig zijn: het is zeer specifiek voor hepato-biliaire aandoeningen.
 

Enzymen:

Enzymen zijn producten van de levende cel. 
Het unieke van een levende cel is, dat deze in staat is een grote verscheidenheid aan reacties met grote effici챘ntie en specificiteit ondanks de milde fysiologische omstandigheden (lage temperatuur neutrale pH) te laten verlopen. 

De belangrijkste stoffen die zorg dragen voor de processen in de cel zijn de enzymen. De verbindingen die door de enzymen worden omgezet noemt men substraten.

Enzymen zijn eiwitten die door het lichaam zelf worden aangemaakt uit deeltjes van eiwit afkomstig uit de voeding. Meestal is een enzym een zogenaamd samengesteld eiwit, dat wil zeggen een eiwit chemisch verbonden met een niet-eiwit, dat als co챘nzym of als activator kan optreden. 

Een enzym is een splitsings – of ontledingsstof, die een bepaald scheikundig proces in het organisme veroorzaakt of bevordert, zonder zelf te veranderen. Enzymen zijn biochemische katalysatoren zonder welke een stofwisseling en spijsvertering onmogelijk zouden zijn. 

Enzymen zijn zeer specifiek. Dat wil zeggen dat voor ieder substraat een apart enzym nodig is. Voor de werking zijn enzymen o.a. afhankelijk van de temperatuur en de zuurgraad. De meeste enzymen katalyseren processen met een snelheid van 1 tot 10.000 omzettingen per seconde per enzymmolecuul.

De snelheid van de enzymatische reactie neemt toe naarmate de hoeveelheid actief enzym groter is. Door een nauwgezette regulatie van de actieve hoeveelheid van elk enzym is de levende cel in staat het verloop van elke reactie te reguleren en hierdoor wordt een strakke co철rdinatie van alle chemische reacties mogelijk.

Aangezien vrijwel alle biologische processen (synthese, groei, uitscheiding e.d.) door enzymen gekatalyseerd worden, worden de fysiologische eigenschappen of het karakter van een levend organisme (van een levende cel) bepaald door de enzymen die erin aanwezig zijn.

Dat een levercel zich blijft gedragen als een levercel en nooit als een niercel (hoewel beide zijn ontstaan uit 챕챕n enkele eicel) vloeit dus voort uit het feit dat een levercel een bepaalde verzameling enzymen bezit en een niercel een andere verzameling enzymen.

Dat een bepaalde cel bepaalde enzymen wel en andere niet bezit, komt doordat die cel alleen die bepaalde enzymen kan produceren.

Enzymen en co챘nzymen hebben slechts een beperkte levensduur en ze moeten op tijd vervangen worden. Daarom moeten er in het dieet voldoende aminozuren, vitaminen en metaalionen aanwezig zijn om de afgebroken enzymen en co챘nzymen tijdig te kunnen vervangen.

Vitaminen zijn organische moleculen die onmisbaar zijn voor de opbouw van enzymen en co챘nzymen die niet door het organisme zelf gemaakt kunnen worden. Daardoor is het noodzakelijk dat ze via het voedsel worden opgenomen.

De mens heeft eveneens slechts een beperkte mogelijkheid om essenti챘le metaalionen op te slaan, en de biologische labiliteit van de meeste metallo-enzymen vereist dat ook deze ionen dagelijks via ons voedsel worden opgenomen. 

Werking:

Voor de werking van de enzymen is het interne milieu van de levende cel niet vereist. Ze kunnen dus na verbreking van de celstructuur worden ge챦soleerd en gezuiverd en in de reageerbuis (in vitro) worden bestudeerd. Hieruit blijkt dat de katalytische eigenschappen van de enzymen verankerd zijn in hun structuur.

Het is gebleken dat het overgrote deel van de enzymen behoort tot de eiwitten.

Dankzij de sterk toegenomen kennis van de eiwitstructuur is het mogelijk geworden de uitzonderlijke eigenschappen van de enzymen te verklaren en te voorspellen.

Een eiwit blijkt te zijn opgebouwd uit een groot aantal verschillende bouwstenen (aminozuren), die in een vaste, specifieke volgorde aaneengeregen zijn. De specifieke volgorde van de aminozuren in de eiwitketen is bepalend voor de wijze waarop de ketens bij gegeven pH e.d. ruimtelijk worden opgevouwen. Uitsluitend aan de aldus voorgeschreven ruimtelijke structuur danken de enzymen hun specifieke eigenschappen.

Verlies van deze ruimtelijke structuur (denaturatie) leidt dan ook tot activiteitsverlies.

Een enzym gaat met de om te zetten verbinding (het substraat) een complex aan, dat na afloop van de reactie weer uiteenvalt in product en onveranderd enzym.

De binding van het substraat vindt plaats aan 챕챕n bepaalde plek op het ruimtelijk eiwitbouwsel, het actieve centrum.

De rangschikking van de aminozuren in en rondom dit actieve centrum is verantwoordelijk voor het katalytisch effect en de goede rangschikking van de bij de activiteit betrokken aminozuren is alleen bij de ene, unieke ruimtelijke eiwitstructuur gerealiseerd.

De ruimtelijke opvouwing van een eiwitketen is onder meer afhankelijk van de pH (zuurgraad) en dit verklaart de sterke pH-afhankelijkheid van de enzymatische activiteit. De meeste enzymen zijn slechts in een zeer beperkt pH-gebied optimaal actief (het optimum ligt doorgaans bij pH 5–8). Buiten dit pH-gebied verliezen de enzymen, soms op irreversibele wijze, hun activiteit.

De effecten van een verandering in temperatuur kunnen worden verklaard op basis van de kinetische theorie: een toename in temperatuur doet de moleculen sneller bewegen waarbij er dus meer botsingen plaatsvinden tussen de moleculen. Dit houdt in dat binnen een bepaalde grens ( vaak 0 – 45 C ) de snelheid van de reactie proportioneel is aan de temperatuur. Bij temperaturen boven normaal  ( zeg 60 C ) zullen enzymen denatureren; dat wil zeggen dat onder invloed van de hoge snelheid de vorm en ruimtelijke opvouwing zullen veranderen waardoor het enzym zijn werking verliest.
Bij steeds lager wordende temperaturen zullen de moleculen steeds minder snel bewegen en dus minder actief worden.

In vele gevallen kan de katalytische werking van de enzymen worden verhoogd door bepaalde stoffen, die activatoren worden genoemd. Voorbeelden hiervan zijnthiolverbindingen (zoals mercapto-ethanol en cyste챦ne), maar ook tweewaardige metaalionen (Mg2+, Mn2+, Zn 2+ e.d.).

Daarnaast zijn er stoffen die de activiteit van de enzymen al of niet reversibel verlagen (inhibitoren of remmers).

Allostere enzymen zijn enzymen waarvan de katalytische activiteit specifiek be챦nvloedbaar is door bepaalde metabolieten. Deze laatste binden op een andere plaats dan het om te zetten molecuul van het enzym.

Zij veranderen de structuur van het enzym zodanig dat de activiteit 처f geremd, 처f gestimuleerd wordt; deze invloed op de enzymactiviteit noemt men een allosterisch effect.

Zo kunnen stofwisselingprocessen gereguleerd worden.

Heel vaak wordt de activiteit van het eerste enzym uit een reactieketen allosterisch geremd door het eindproduct van de reactieketen (negatieve terugkoppeling). Zo stapelt het eindproduct zich niet op (zie ook, Pasteureffect).

Met de ontdekking van de allosterische remming van enzymen (1963) zijn de namen van de Franse Nobelprijswinnaars Changeux, Jacques Monod en François Jacob onlosmakelijk verbonden.


http://nl.wikipedia.org/wiki/Fran%C3%A7ois_Jacob
http://www.pasteur.fr/infosci/biblio/bibliogr/monod.html

Monod, Jaques (1970) Toeval en Onvermijdelijkheid 
http://blogger.xs4all.nl/vstekst/archive/2006/04/17/87215.aspx

C : COSMOS

INHOUD —-> https://tsjok45.wordpress.com/2012/09/03/evodisku/

(KLIK op de links –>  verbinden  met  gearchiveerde documenten( docX)   en  dagblad-knipsel-pdf’s 

2007.docx (2.1 MB)   (jaaroverzicht )

COSMOLOGIE

° 1254950 krause 2012 (boek aankondiging )  pdf

°afstanden en ouderdom.docx (191.4 KB)

°AGEUniverse.doc (1 MB) 

°astrofysica uitdijing big bang big crunch.docx (1.3 MB)


°Buitenaards LEVEN.docx (4.3 MB)CHNOPS.docx (488.6 KB)  http://sandwalk.blogspot.be/2013/02/reviewing-arseniclife-paper.html  B4.RANDVOORWAARDEN-BIOCHEMIE-VAN-LEVENDE-MATERIE-IN-HET-HEELAL[1]


°COSMOLOGIE.docx (990.6 KB)
    
°exoplaneten.docx (2.5 MB)
°FAQ & LINKS.docx (206.1 KB)

Kennislink  & wetenschap 24    //Ons Heelal
dinsdag 22 september 2009 door 

Ons Heelal

de acht grootste onopgeloste kwesties in het heelal

Dit jaar is het vierhonderd jaar geleden dat de Italiaan Galileo Galilei voor het eerst een telescoop op de nachthemel richtte. Dat moment zien we nu als het begin van de wetenschap sterrenkunde. Natuurlijk is het niet mogelijk om het échte begin daarvan aan te geven, want al zolang we bestaan proberen we uit te vinden hoe die mysterieuze sterrenhemel werkt.

Maar sinds Galilei is sterrenkunde in een stroomversnelling gekomen, waarbij we door belangrijke ontdekkingen en betere apparatuur steeds meer kunnen zien en uitleggen. En in die vierhonderd jaar is het ook pijnlijk duidelijk geworden hoe weinig we eigenlijk weten. Voor ieder opgelost raadsel komen er twee nieuwe bij, en zelfs nu weten we van 85% van het heelal niet wat het is. Vandaar dat we in dit dossier onze blik op de toekomst richten…

 

Meer over het heelal op Kennislink

door Marieke Baan
-17 Okt 2012
Europese astronomen hebben een planeet van ongeveer één aardmassa opgespoord die rond een ster van het nabije Alfa …
door Barry van der Meer
12 Okt 2012
Gestoord volgens de één, een heldendaad volgens de ander. Hoe dan ook, de sprong die skydiver Felix Baumgartner zondag maakte, …
door Roel van der Heijden
-05 Okt 2012
Dat sommige sterren met hoge snelheid rondom zwarte gaten draaien was al bekend, maar nu hebben astronomen in onze eigen …
door Roel van der Heijden
03 Okt 2012
Een zonnevlam, een supermaan of een interstellaire nevel. Er is veel prachtigs in het heelal te ontdekken. Zie hier een …
door Roel van der Heijden
21 Sep 2012
Ruimtesonde Dawn draaide bijna een jaar rond planetoïde Vesta. En hoewel hij begin deze maand al weer vertrok levert de data …
door Rosa Zwartjes
19 Sep 2012
“Ik wil het graag met jullie hebben over niets.” Met deze woorden begon de Amerikaanse theoretisch natuurkundige en …
door Roel van der Heijden
12 Sep 2012
Michael Brown speurde jarenlang de hemel af naar nieuwe werelden voorbij de baan van Neptunus. Toen hij daarin slaagde en een …
door Roel van der Heijden
05 Sep 2012
Bij prijzen en Scandinavië denk je al snel aan de Nobelprijzen. Maar deze week worden in Oslo de Kavli-prijzen uitgereikt. …
door Marlies ter Voorde
04 Sep 2012
Een raadselachtig verschijnsel in de woestijn van Chili. Wie of wat heeft die enorme keien toch zo mooi gepolijst? De stenen …
door Roel van der Heijden
29 Aug 2012
Wetenschappers zijn er voor het eerst in geslaagd te bepalen welke twee sterren verantwoordelijk waren voor een …
°

°meteorieten en leven.docx (1.5 MB)Doc


°ruimte chemie Acetyleen en blauwzuur.docx (47.3 KB)


° 

        zwarte gaten.docx (1.7 MB)

°

Sterrenstelsels en sterren

°DE MELKWEG.docx (1.7 MB)
°sterren.docx (2 MB)
°sterrenstelsels & nevels.docx (3.7 MB)  
°SUPERNOVA & GAMMABUSTER.docx (3.8 MB)

 

ZONNESTELSEL


°JUPITER.docx (81 KB)
°KOLONISEREN.docx (114.1 KB)

MARS
°Mars lander.docx (622 KB)
°mars.docx (2.8 MB)



°SATURNUS.docx (723 KB)
°Venus.docx (530.8 KB)


  
°Zonnestelsel.docx (7.1 MB)

FYSICA

°materie en energie.docx (282.4 KB)
°QM.docx (1.2 MB)
°Standaard model.docx (2.2 MB)

°ENTROPIE.docx (105.1 KB)

CREA BAGGER

°Nep cosmology uit de weet.docx (1021.7 KB)

BELANGRIJKE LINKS 

http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2013/02/the-visible-universe-seven-trillion-dwarfs-and-billions-of-undetected-galaxies-weekend-feature.html#more