Italiaanse bijen

In Noord-Italië gaan de bijen dood van de honger. Het regent veel en het is erg koud zodat de bloemen de kans niet eens krijgen om mooi open te gaan. Het stuifmeel spoelt weg. Dit wordt verteld door de imker op het filmpje dat hier te zien is. Hij laat een hand vol met dode bijen zien. Het ziet er allemaal hopeloos uit. Zowel deze als vele andere imkers moeten momenteel hun bijen bijvoeren met honing ofwel de honing teruggeven.

Gelukkig worden er in Italië geen neonicotinoiden gebruikt. In dat geval zou de honger van de bijen wel eens de nekslag kunnen betekenen voor vele bijenvolken. Toch zijn er af en toe berichten van “bijenmoord” waarin er lokaal bijen doodgaan als gevolg van abusievelijk gebruik van landbouwgiffen. Deze staan blijkbaar nog steeds in de schappen.*

Half Mei zijn er drie van de zes neonicotinoiden in de ban gedaan door de Europese Unie. Er zijn er dus nog drie over. Het is moeilijk te begrijpen wat het verschil is tussen al deze neonicotinoiden. Zouden de overige drie nu meer gebruikt gaan worden en maakt het verbod dus weinig uit ? Het verbod gaat in vanaf 1 december 2013 en duurt twee jaar. Maar het gebruik is gedurende die twee jaar uitsluitend verboden gedurende de maanden van intense bloei, dat wil zeggen van Maart tot Mei en nog een korte periode van het jaar. In eerste instantie sprak men van een overwinning, maar het blijkt nu dat er bar weinig behaald is met de internationale petities en protesten. Het vreemde is dat ook de politici mensen zijn en dus enige bezorgdheid zouden moeten tonen ten aanzien van de bijensterfte. Of ze zitten verstrikt in een wirwar van wetgevingen en bureaucratie.

.

Er is een Italiaans Europarlementariër Andrea Zanoni, die zich bezighoudt met dierenbescherming en milieu. Hij zet zich nu in voor het verbod op gebruik van Fipronil, geproduceerd door BASF. Dit product wordt gebruikt om zaden te behandelen waardoor de planten die daar uit groeien resistent zijn tegen plaagdieren (geen GGO’s dus). Bijen raken ook hier gedesoriënteerd van of gaan er zelfs aan dood. Het drinken door de bijen van dauwdruppels of guttatie is genoeg. Van deze chemische stof wordt nu door de EFSA (Europese Autoriteit voor voedselveiligheid) bepaald in hoeverre die in aanmerking komt voor een ban. Deze zou reeds in juni in kunnen gaan.

Het weer blijft hier voorlopig nog slecht. Ondanks deze negatieve geluiden ga ik morgen mijn hoed, kap en handschoenen kopen om dan volgende week te beginnen met een cursus bijen houden in eigen tuin.

Aangezien er nog steeds veel pesticiden legaal gebruikt worden wilt u misschien ook tekenen voor het verbod op deze producten. Dat mag hier bij avaaz.org.

Lees ook een voorgaand blog over bijensterfte (2009 !)

*Vandaag (1 juni 2013) hoorde ik dat er in Italie nog steeds pesticiden te koop zijn in de tuincentra die neonicotinoiden bevatten. Dat probleem bestaat in Nederland ook maar daar zijn de burgers veel actiever in het aanspreken van de tuincentra op wat zij in hun schappen hebben staan.

Gedachten over de mars tegen Monsanto

Gisteren was het 25 mei, de dag waarop er over de hele wereld gemanifesteerd werd tegen Monsanto. Als voorbereiding op deze dag probeerde ik te peilen hoe er in Nederland en in Italië tegen Monsanto en genetisch gemodificeerde organismen (GGO) wordt aangekeken. Dat was niet eenvoudig want er was nauwelijks tot geen nieuws over in de kranten. Daarom volgde ik de tweets met de hashtags #monsanto en #GGO. Daar waren elke seconde wel meerdere tweets te lezen van over de hele wereld.

#Monsanto Rule 1: Safetytwitter.com/poeetweet/stat…#MarchAgainstMonsanto #OpMonsanto

— Cyrano Nymous (@CyranoNymous) 25 maggio 2013

#MarchAgainstMonsanto in #Amsterdam. #Monsanto twitter.com/Valeriatwittin…

— In Gold We Trust (@KoosJansen) 25 maggio 2013

In Italië is, in tegenstelling tot Nederland, de verbouwing van GGO’s verboden. Veel Italiaanse wetenschappers betreuren dit. Ten eerste omdat ze van mening zijn dat er ook in Italië onderzoek gedaan zou kunnen worden naar de ontwikkeling van nieuwe GGO’s. Ten tweede omdat zij er van overtuigd zijn dat GGO’s geen enkel risico inhouden voor de volksgezondheid. Ze zijn van mening dat het dom is om bang te zijn voor GGO’s. Deze houding is uitermate irritant omdat er bijzonder veel mensen demonstreerden. Die zouden dus allemaal dom en/of bang zijn. Het is volgens mij helemaal niet onverstandig om ongerust te zijn over het intensieve gebruik van GGO’s.

In een artikel uit de NRC van twee jaar geleden (zover moet je blijkbaar teruggaan om in deze krant iets over GGO’s te lezen) staat dat handel in transgene zaden een kwestie is van onderlinge diplomatieke relaties tussen landen die GGO’s produceren. Het zijn enorme economische en diplomatieke belangen die hier spelen. Men gaat daarin helemaal voorbij aan de mogelijke negatieve gevolgen van de verbouwing van GGO’s voor de volksgezondheid, de biodiversiteit en het ecologisch evenwicht in het algemeen. Het beste is om dit artikel zelf te lezen. Tegenwoordig is de EU bang om terrein te verliezen op de internationale markten.

Er bestaan voordelen in de verbouwing van transgene gewassen. Die hebben allemaal te maken met een hoger rendement. Het gaat in deze gevallen om planten die resistent zijn voor herbiciden. Een onkruidverdelger kan daarbij al het onkruid doden en het transgene gewas blijft als enige over. Een bekende onkruidverdelger is Roundup. Deze stof heeft een erg lage toxiciteit (zie commentaar onderaan bericht), ook al heb ik vaak het tegenovergestelde gehoord.

Er zijn ook gewassen die resistent zijn tegen bepaalde plagen, zoals larven van insecten die de vruchten eten. In deze gevallen wordt gewezen op het feit dat er bij deze resistente gewassen minder pesticiden nodig zijn om de oogst te beschermen tegen plagen. Dit is het geval bijvoorbeeld in de aubergine Bt die in India zorgde voor veel onduidelijkheid met een uiteindelijke ban in 2012 van dit transgene product. Wat de problemen precies waren is niet duidelijk.

Er zijn ook veel nadelen. Er bestaat in theorie onder andere de mogelijkheid dat mensen met allergieën onverwacht in aanraking komen met stoffen die normaal niet in dat voedsel aanwezig zijn. Het getransplanteerde gen kan een eiwit aanmaken waarvoor de consument gevoelig is.

Begin Mei stond er in Nature een uitgebreide special over GGO’s. Wat daar over het algemeen uit naar voren komt is dat de techniek zo’n 30 jaar geleden als veelbelovend werd beschouwd. Maar in plaats van een wetenschappelijk gestuurde ontwikkeling van de gewassen viel de techniek meteen al ten prooi aan de bedrijven. De meest belangrijke transgene gewassen zijn momenteel die resistent zijn tegen herbiciden en die resistent zijn tegen larven. Voor veel wetenschappers die voorstanders zijn van de techniek is het moeilijk om pro-GGO’s te zijn precies omdat het lastig is om ook voor de grote op inkomsten beluste multinationals te zijn. Omdat deze bedrijven zo agressief zijn ten aanzien van boeren die per ongeluk gecontamineerde gewassen kweken zetten ze kwaad bloed bij de bevolking. Zowel de wetenschappers als de slecht voorgelichte consument komen met onwaarheden over de transgene gewassen. Het is daarom moeilijk zich er een duidelijke mening over te vormen. Opvallend is dat veel wetenschappers voor de transgene gewassen zijn. Vaak wordt aangevoerd dat deze de honger in de wereld zouden kunnen verlichten. Maar daar lijken de multinationals helemaal niet in geïnteresseerd te zijn. Vaak verplichten zij de arme boeren tot het ieder jaar opnieuw aanschaffen van zaden. Kortom dat argument lijkt absoluut niet op te gaan.

Een goed argument om geen GGO’s te kweken is dat van de president van de Italiaanse confederatie van landbouwers (de CIA). Hij zegt dat Italië best zonder GGO’s kan en dat het in hun land niet gaat om kwantiteit maar om kwaliteit.

Bijensterfte, honing en een virus

Het is eigenlijk een voor de hand liggend gegeven, maar ik las er kort geleden pas over. De honingbij produceert honing met de bedoeling deze vroeg of laat te eten. Maar in de industrie wordt de honing weggehaald en krijgen de bijen er suikerstroop voor in de plaats. Je kunt het eigenlijk wel verwachten dat er bijzondere stoffen in honing zitten die ten goede komen aan de gezondheid van de bij. Maar er is nu pas een wetenschappelijk artikel uitgekomen in PNAS dat laat zien dat honing meerdere stofjes bevat die specifiek detoxificerende genen tot uitdrukking laat komen. Deze stofjes komen ten goede aan de afweer tegen ziekteverwekkers maar ook tegen pesticiden.

Rond het verbod op drie neonicotinoiden, landbouwpesticiden die de bijensterfte zouden veroorzaken, is momenteel veel discussie. Er zouden behalve de neonicotinoiden wel eens veel meer oorzaken kunnen zijn voor de bijensterfte. Er wordt vaker gesproken van de varroamijt, schimmels, parasieten, virussen en verschillende andere mogelijke oorzaken. Het zou ook een samenloop kunnen zijn van al deze en meer factoren, waarbij de pesticiden de zieke bijen de nekslag geven. Dat er zoveel factoren meespelen is al langer bekend. Maar nu blijkt dat door het vervangen van honing door suikerstroop de bijen minder weerstand hebben, zou men wel eens dichter bij een oplossing kunnen komen. Het zou mooi zijn als alleen de overtollige honing weggehaald werd zoals men vroeger deed. Maar dan moet ook de vraag naar honing verminderen. Consumenten zouden daarom eigenlijk geen honing meer moeten kopen. Daar zouden de bijenstichting en andere organisaties wel degelijk voor kunnen vechten.

Een van de auteurs van het artikel in PNAS zei:

“If I were a beekeeper, I would at least try to give them some honey year-round,” Professor Berenbaum said. “Because if you look at the history of Apis mellifera [European honey bees], this species did not evolve with high-fructose corn syrup. It is clear that honey bees are highly adapted to consuming honey as part of their diet,” she said.

Er werd kort geleden in een blogartikel geopperd dat de verminderde weerstand van de bijen ook te wijten zou kunnen zijn aan een virus dat immunodeficientie zou veroorzaken. Er is geen enkele aanwijzing voor dat een dergelijk virus bestaat, maar het zou een hoop kunnen verklaren. Er bestaan wel verschillende bijenvirussen waarvan enkele met CCD te maken zouden kunnen hebben, maar de tests laten zien dat oorzaak en gevolg niet duidelijk zijn in deze gevallen.
Dat er immunodeficientie ten grondslag ligt aan CCD is, zoals het gebrek aan honing als voedsel laat zien, niet nieuw. Daarbij zou het behalve om gebrek aan honing om “stress” gaan. Maar er wordt ook geopperd dat het om besmettingen kan gaan en daarbij om ziekteverwekkers die besmettelijk zijn.
De auteur van het blogartikel Yanega schrijft dat men al langer weet van de bijensterfte die veel verschillende namen kreeg in het verleden. Reeds sinds 1869 was er af en toe sprake van grootschalige bijensterfte. Het bestaan van een HIV maar dan voor bijen, ofwel een BIV, zou veel kunnen verklaren. Yanega stelt in ieder geval voor er naar te zoeken.

h/t Maureen Baartman

Altruisme in de mens

Afgelopen donderdag hield Telmo Pievani, filosoof van de biologie, een korte lezing over altruïsme. Hierin bekeek hij in vogelvlucht de evolutie van het altruïsme in de mens. Er waren ook twee andere sprekers waarover later meer. Het publiek bestond voornamelijk uit wat oudere mensen waarvan veel vrouw.

Altruisme ?

Hij ging terug tot de oorsprong, en stelde nog maar eens duidelijk dat alle nu levende organismen een gemeenschappelijke voorouder hebben. Dit houdt ook in dat de mens, die een gemeenschappelijk voorouder met de chimpansee heeft, dus niet afstamt van deze laatste die net zo lang de tijd heeft gehad te evolueren als wij. Het is altijd goed om dat nog eens duidelijk te maken want velen denken nog steeds dat we van de aap afstammen.

Hij vertelt daarna dat natuurlijke selectie werkt op het individu en het voordeel voor het individu selecteert. Er bestaat ook selectie op niveau van de groep. De individuen die profiteren van de voordelen van de groep maar niet meewerken worden ook wel ‘free riders’ genoemd. Pievani noemde met veel nadruk het voorbeeld van de belastingontduikers. Zij benutten alle voordelen van de maatschappij zonder er aan bij te dragen. Het is waarschijnlijk dat zijn opmerking hard aankwam omdat hij er duidelijk bij vertelde dat dit gedrag niet rendabel is. De ‘cheaters’ worden in een groep hard aangepakt en/of buitengesloten. Het moet dan wel om uitzonderlijk gedrag gaan. In Italië zou dat dus niet werken want een bijzonder groot percentage van de Italianen is belastingontduiker.
Hij merkte verder op dat we coöperatief zijn maar dat we individuen blijven. De tijd begon te dringen en er volgden nog korte opmerkingen over wat voor mij de belangrijkste punten waren. ‘Kin selection’ wordt na decennia lange discussies nu door de meesten gezien als altruïsme dat geldt voor sociale insecten en niet zozeer voor andere dieren ook wanneer deze in groepen leven. Hij vervolgde met het idee van exaptatie en stelt dat we vanuit de evolutie alle instrumenten meekregen om om altruïsme te ontwikkelen. Ondanks alle cultuur die we inmiddels bezitten, ziet hij de mens als een ambivalent wezen dat als een moordlustige of als een empathische aap moet worden gezien.

Daarna kwam Alberto Voci, professor in Sociale Psychologie aan het woord. Hij vertelde dat altruïsme een voordeel kan betekenen voor een andere persoon en tegelijkertijd egoïstisch van aard kan zijn. Dat heeft veel te maken met onze empathie waardoor we met iemand medelijden hebben en hem of haar helpen om ons eigen (mede)lijden te verlichten. Er bestaan vele vormen van altruïsme die een egoïstische basis hebben. Puur altruïsme bestaat niet. Daarna sprak Francesco Violante, neuroloog. Hij liet zien hoe de neuronale netwerken van genot en welzijn gestimuleerd worden door sociale wisselwerking en altruïsme wanneer we voor anderen zorgen. Er komt oxytocine en vasopressine bij vrij en er ontstaat een neurochemisch welzijn.

Al deze mechanismen baseren zich op empathie en altruïsme. Een ander facet van empathie is dat het mogelijk is de ander pijnlijk te treffen juist omdat door empathie de zwakke plekken van de ander bekend zijn. Uiteindelijk werd ook de Dalai Lama geciteerd: “Als je een intelligente egoïst wilt zijn, maak dan de anderen gelukkig”.

Aantekeningen uit de lezing over Altruisme

Energie en vouwende proteinen

Meteorietinslag

Er is de afgelopen weken weer nieuws geweest rond abiogenese – het ontstaan van leven uit dode materie. Allereerst het onderzoek dat de inslag van een meteoriet bekeek. Men denkt dat het leven mogelijk is ontstaan uit deze inslagen. Onderzoekers hebben daarom een stuk meteoriet in een zuurbad uit een geiser in Ijsland gelegd. Ze tonen aan dat er door de aanwezigheid van fosfor-mineralen in het stuk steen, moleculen gevormd worden, die aan de basis staan van de chemie voor het leven. Het gaat dit keer niet om de bouwstenen van eiwitten en DNA / RNA maar om de stof pyrofosfiet (pyrophosphite in het Engels) die eenzelfde rol kan hebben gespeeld als die van het ATP (adenosinetrifosfaat) tot op vandaag. ATP is de universele molecule die als ‘betaalmiddel’ voor energie geldt. Vanwege zijn analoge rol als ‘betaalmiddel’ zou pyrofosfiet belangrijk geweest kunnen zijn gedurende de eerste chemisch stappen naar het leven en kan het molecuul ook wel als voorloper gezien worden van ATP.

Een tweede artikel stelt dat er mogelijk10 aminozuren ontstaan zijn, de eerste op Aarde, die spontaan peptiden (korte proteïnen) konden vormen. Ze tonen aan dat deze zich ook kunnen vouwen zodat er mogelijk metabolische activiteit bestond waarmee het eerste leven op gang kwam. Dit impliceert dat de zogenaamde ‘RNA-first’ hypothese wellicht niet helemaal opgaat. Omdat het centrale dogma ons leert dat proteïnen zich uitsluitend kunnen vormen met translatie van RNA, waarbij de code van het RNA bepaalt welk aminozuur aan de groeiende proteïne gehecht wordt, heeft er altijd het probleem bestaan van welke moleculen er nu eerder waren. Waren er nu eerst het DNA of de proteïnen. Men heeft uiteindelijk gezien dat RNA, de tussenstap tussen DNA en proteïnen, een molecuul is dat zowel genetische informatie opslaat als enzymatische activiteit kan bezitten in de vorm van het ribozym. Daarom is sinds enige tijd de ‘RNA-first’ hypothese gangbaar. Nu de onderzoekers vonden dat de eerste 10 aminozuren, die ontstonden via prebiotische weg, dus nog voordat er leven was, in staat zijn in extreem zoute omgevingen complex gevouwen proteïnen te vormen zou dit de ‘proteïne-first’-hypothese ondersteunen.

transferRNA of tRNA. Het anticodon aan de ene kant en het aminozuur aan de andere kant zijn duidelijk aangegeven.

De andere 10 aminozuren (er zijn er 20 in totaal) werden volgens de theorie langs biosynthetische weg gevormd. Voor de evolutie van de genetische code zijn er behalve mRNA en proteïnen ook transfer RNA of tRNA nodig. Dit zijn kleine stukjes RNA die de sleutel vormen tussen de genetische code en de bijbehorende aminozuren. Ze zijn gekenmerkt door het bezitten van een anti-codon en een aminozuur. Deze tRNA presenteren aan een kant hun anti-codon dat complementair is aan het codon waardoor het aminozuur aan de andere kant van het tRNA-molecuul aan de groeiende proteïne wordt toegevoegd. Er wordt al enige tijd door verschillende wetenschappers geschreven over de co-evolutie van de eerste tRNA, de bijbehorende codes en aminozuren. Er is een periode geweest dat deze combinaties wellicht min of meer toevallig waren. Dit moet zich hebben afgespeeld gedurende de eerste chemische fasen ofwel tijdens de abiogenese. Deze werd gevolgd door een tweede fase waarin de aminozuren en tRNA’s aan de resterende codes gekoppeld werden wellicht reeds met behulp van de tRNA-synthetasen. Het is in dit verband interessant dat er ook twee groepen tRNA-synthetasen bestaan. Een uitgebreid verslag over de synthese en het ontstaan van de tRNA’s is in dit blogbericht te vinden.

Uit: Science 2.0, Science Daily

Om verder uit te diepen:

A thermodynamic basis for prebiotic amino acid synthesis and the nature of the first genetic code

Paul G. Higgs and Ralph E. Pudritz (2009) PDF

Coevolution theory of the genetic code at age thirty

J. Tze-Fei Wong (2005) PDF

h/t Rob van der Vlugt

Een kijkje in het brein

Een groep onderzoekers uit Stanford heeft een nieuwe methode ontwikkeld om een kijkje te nemen in de hersenen. Deze techniek, die CLARITY heet, kan toegepast worden op hele hersenen van kleine dieren zoals muizen of op stukken van de hersenen van grotere organismen als mens of dier. De verschillende weefsels en cellen kunnen onderscheiden worden met kleurstoffen door middel van immunofluorescentie of immunohistochemie.

De hippocampus van de rat gekleurd door immunofluorescentie met behulp van 3 verschillende antilichamen

Het probleem met de bestudering van weefsels is dat de lipiden (vetten), waar de celwand uit bestaat, het monster ondoorzichtig maken. Men is daardoor genoodzaakt ultradunne plakjes van een weefsel te maken, deze te kleuren en daarna de verschillende microscopische foto’s die ervan gemaakt worden weer te reconstrueren tot een driedimensionaal geheel via de computer. Dit vergt een hoop werk dat bovendien artefacten voortbrengt.

Acrylamide is een stof die in laboratoria gebruikt wordt om electroforeses mee uit te voeren. De stof vormt een gel of netwerk waarin de mazen het mogelijk maken moleculen van verschillende grootte te scheiden. Nu is het de groep uit Stanford gelukt met behulp van acrylamide en formaldehyde een netwerk te maken waarin de structuur van de verschillende macromoleculen van de cel, zoals proteïnen, DNA en RNA, bewaard blijven. Het netwerk van de gel bindt zich dankzij de formaldehyde aan deze moleculen en na het harden van de gel kunnen de lipiden met SDS (Sodium (natrium) Dodecyl Sulfaat) weggewassen worden. Daarmee is het weefsel doorzichtig geworden. Het weefsel kan vervolgens gekleurd worden met verschillende kleuren voor de verschillende eiwitten en het DNA. Zo kan er een enorme lijst aan intracellulaire moleculen zichtbaar gemaakt worden zoals proteinecomplexen, DNA en neurotransmitters. Bovendien kunnen extracellulaire verhoudingen tussen de cellen zichtbaar gemaakt worden zoals lange projecties van de neuronen, hun interacties en ‘wiring’.

Het resultaat is verbluffend, zoals in het onderstaande filmpje te zien is. Deze methode is van zeer groot belang voor de bestudering van hersenaandoeningen, waarbij er soms afwijkingen in de weefselstructuren zichtbaar zijn, zoals bijvoorbeeld in het filmpje aangetoond wordt aan de hand van hersenen van een 7-jarig autistisch jongetje. Het is ook mogelijk oudere bewaard gebleven weefsels te onderzoeken.
Maar er bestaat ook nog een enorm groot belang voor het onderzoek betreffende het connectoom: het geheel aan connecties van onze hersenen. Het onderzoek hiernaar wordt zodoende enorm versneld en vereenvoudigd. Het filmpje hieronder is dus van harte aanbevolen niet alleen vanwege de prachtige beelden maar ook om beter te begrijpen waar het om gaat en wat voor een mijlpaal dit is voor het hersenonderzoek in het algemeen.

Uit Nature artikel, NatureNews

Paleontologie dicht bij huis

Het doet zich soms voor dat bepaalde vondsten van fossielen of botten ergens in een museum of schuur verstoffen. Twee vondsten van enige tijd geleden blijken nu daarentegen heel wat stof te doen opwaaien. Het gaat om een vondst in Winterswijk en een in Verona. Het gebeurt niet vaak dat dit soort ontdekkingen zo dicht bij huis plaatsvinden. Dat is ook de reden waarom ze in één blog terecht zijn gekomen.

Palatodonta Bleekeri

In beide gevallen gaat het om materiaal dat al langere tijd in bewaring was. Men ontdekte pas kort geleden wat de specimen eigenlijk voor verrassingen inhielden. In Winterswijk gaat het om een fossiele schedel van een uitgestorven zeereptiel dat als een ‘missing link’ beschouwd wordt. In Italië gaat het om een kaak, de Mezzena kaak, die in 1957 in de grotten van de Monti Lessini gevonden werden. Uit dit bot heeft men nu DNA kunnen isoleren, dat laat zien dat de kaak toebehoorde aan een hybride tussen Homo Sapiens en een Neanderthaler.

Mitochondriaal DNA wordt via de moeder doorgegeven. Dit DNA blijkt nu van de Neanderthalerlijn te zijn. De moeder zou dus een Neanderthaler geweest zijn. De morfologie van de kaak is niet terugwijkend zoals die van de Neanderthaler en behoort tot Homo Sapiens. Maar ook hier blijkt dat een uitvoeriger analyse aantoont dat de kin toch licht terugwijkend is. Dit doet de onderzoekers concluderen dat het inderdaad om een hybride individu gaat.

Het schedeltje uit Winterswijk werd pas een half jaar na de vondst door de vinder afgestoft en bleek tandjes te bezitten. Na bestudering blijkt het nu een voorouder van de uitgestorven Placodonten te zijn die 245 miljoen jaar geleden – nog voor de dinosauriërs – leefde. De amateurpaleontoloog Remco Bleeker naar wie de soort Palatodonta Bleekeri is vernoemd kwam er bij Pauw & Witteman over vertellen. Hier is het fragment terug te zien.

Over Winterswijk: de Volkskrant.

Over Verona: PLOS, Corriere della Sera.

Pseudowetenschap en kwakzalverij

Een paar dagen geleden kreeg ik van een goede vriendin de volgende aankondiging binnen. Het gaat om een zogenaamd webinar, een seminar of lezing, die via het web te volgen is. Tot mijn grote schrik bleek het te gaan om ‘herprogrammering van DNA en cellen via epigenetische informatie die voortkomt uit magnetische velden, geluidsvibratie en coherent water.’ Dit is zo ongeveer de samenvatting van de titel van het webinar. Deze titel laat zien dat het om de grootst mogelijke onzin gaat en ik ga er zeker niet serieus op in.

Het is absoluut onduidelijk wat coherent water zou moeten zijn. Mocht iemand het begrijpen dan kan hij of zij hieronder misschien uitleggen waar het om gaat. Hier en hier kan er meer over gevonden worden.

Dat organen of cellen geluid of akoestische vibraties kunnen produceren zou een grote doorbraak zijn, maar we hebben er helaas niets van gehoord tot nu toe. Dat ze daarmee cellulaire functies op moleculair, submoleculair en kwantumniveau kunnen regelen is ook totaal nieuw.

Er werkt een arts aan mee: Dr. Carlo Ventura (M.D. Ph.D.) van het academisch ziekenhuis van Bologna. Vooral om deze reden heb ik dit webinar doorgestuurd naar het Italiaanse equivalent van de vereniging voor kwakzalverij, de CICAP.

Het webinar is vrij toegankelijk dus het is geen oplichterij; iedereen moet zelf maar weten hoe hij voor de gek wenst gehouden te worden.

Ik heb tot nu toe geen antwoord gehad.

Het is verontrustend hoeveel kwakzalverij en zweverigheid er te vinden is in de wereld en hoe massaal er naar geluisterd wordt. Zo schreef Jerry Coyne over het feit dat Rupert Sheldrake, de meest toegejuichde pseudowetenschapper van het moment, nu ook te horen is geweest op TED, de beroemde maar hierdoor dus beruchte organisatie voor conferenties over Technology, Entertainment and Design. Ook PZMyers schreef erover. Een enorme teleurstelling in wat ooit een mooie serie conferenties vormde. Het is waarschijnlijk ook op aandringen van Coyne mogelijk om nu onder deze TED talk commentaar achter te laten en dat kan hier:
Er zijn tot nu toe nog bijzonder weinig reacties te lezen. Het valt ook op hoeveel positieve reacties er zijn op deze TED-talk. Het commentaar van Coyne is hier te lezen:

Veel wetenschappers leven temidden van andere wetenschappers en merken vaak niet hoe er aan de wetenschap getornd wordt vanuit de hoek van de creationisten, de kwakzalverij en oplichterij in het algemeen. Gelukkig zijn er een aantal wetenschappers zoals Jerry Coyne, PZMyers en Larry Moran die voor ons een oogje in het zeil houden.

Recombinatie en evolvability

In afwachting van het nieuwe blog van Gert Korthof, dat ik hier zal linken zodra het uitkomt, nog wat extra informatie betreffende het interessante concept van evolvability (zie voorgaande blogbericht).
Na het geweldige artikel van Arjan de Visser en Santiago Elena gelezen te hebben, is het duidelijk dat Joris van Rossum dat niet gelezen heeft voor het schrijven van zijn proefschrift. Dit is dan alvast een kritiekpunt, waar Gert Korthof misschien ook nog meer over te zeggen heeft.

Wat Joris van Rossum doet is selectief citeren. Hij citeert één zinnetje uit het abstract van het betreffende artikel, dat zou moeten aantonen dan men echt niet zou weten hoe het zit met seksuele reproductie en dat men daarover nog in het duister zou tasten. Het betreffende citaat in het proefschrift bevindt zich op pagina 128 en zegt het volgende:

“…while others again simply claim that ‘despite many years of theoretical and experimental work, the explanation of why

sex is so common as a reproductive strategy continues to resist understanding’[De Visser and Elena 2007: p. 139].

Dit citaat dient in het artikel van de Visser en Elena als inleiding voor een review die juist laat zien hoe selectie van seksuele reproductie mogelijk is. Had van Rossum het maar doorgelezen want dan had hij het relatief recente concept van evolvability kunnen ontdekken en had hij kunnen zien dat selectie wel degelijk verantwoordelijk kan zijn voor het ontstaan van seksuele reproductie.

Het artikel van de Visser en Elena laat zien hoe recombinatie gedurende de meiose de mogelijkheid schept voor de associatie van twee of meer ‘gunstige’ genen op hetzelfde chromosoom. Door recombinatie kunnen deze op hetzelfde chromosoom terecht komen en het organisme een hogere fitness verlenen. Dezelfde redenering gaat op voor ‘ongunstige’ mutaties. Deze kunnen door recombinatie op hetzelfde chromosoom terecht komen. Het organisme verdwijnt door selectie uit de populatie waardoor de genenpool als met twee (of meer) vliegen in één klap zijn ongunstige genen kwijt is. Je kunt daarom stellen dat evolutie veel sneller gaat en dat er sprake is van een toename in evolvability. 

Volvox (zie box 1 in het artikel)

Dit alles moet natuurlijke afgezet worden tegen aseksuele voortplanting. Daarbij gaan ‘gunstige’ genen, die bij gebrek aan recombinatie zich in verschillende individuen bevinden concurrentie aan. Het ‘betere’ gen wint, maar dat ander gen dat lang niet slecht was verliest en verdwijnt. Niet onbelangrijk is ook het feit dat bij variërende selectiedruk de zich seksueel voortplantende organismen in aantal winnen van de zich aseksueel voortplantende populaties. Dit is in lijn met de verwachtingen als men aanneemt dat seksuele reproductie de evolvability doet toenemen. De conclusie van de Visser en Elena is dat er nog veel studie nodig is met korte en lange termijn-modellen om deze processen te verduidelijken.

Dit is een zeer beknopte weergave van hetgeen mij interesseerde in het artikel en ik kan dus ook beticht worden van selectief concluderen. Maar dit is dan ook geen proefschrift en het artikel kan door iedereen gelezen worden en hier onder becommentarieerd worden.

Met dank aan Gert Korthof en Dr. Arjan de Visser voor het complete artikel.

Correctie (16-02-2013):

Ik vernam van Arjan de Visser dat evolvability, zoals het in zijn review gebruikt wordt, niet alleen gebaseerd is op een toename in adaptie, maar eerder op een toename van de potentie tot adaptie door bijvoorbeeld veranderingen in de genetische architectuur. Het gaat dan om effecten die de kans op evolutionair uitsterven van een seksuele lineage verlagen doordat er een toegenomen potentie te adapteren aan nieuwe, onvoorziene omstandigheden ontstaat.

Evolvability

Naar aanleiding van het proefschrift van Joris van Rossum is het de moeite waard de evolutie van evolvability (evolueerbaarheid) onder ogen te nemen. Van Rossum stelt dat seksuele reproductie niet geselecteerd kan worden door natuurlijke selectie. Het lijkt mij dat seksuele reproductie een belangrijke bijdrage aan de evolvability van een soort of populatie levert. En net zoals evolvability geselecteerd kan worden, kan seksuele reproductie dat ook.

Evolvability is de capaciteit van een systeem om adaptieve evolutie voort te brengen d.w.z. niet om slechts genetische variatie voort te brengen, maar adaptieve genetische variatie en daarmee te evolueren door natuurlijke selectie. Variatie door mutatie levert meestal ‘negatieve’ variatie op die meteen weggeselecteerd wordt. Adaptieve variatie daarentegen wordt gekenmerkt door voordelige mutaties. Modellen tonen aan dat biologische genomen zo gestructureerd zijn dat zij geneigd zijn meer voordelige mutaties voort te brengen. Evolutie heeft dus niet alleen ‘fittere’ organismen voortgebracht maar populaties van organismen die beter in staat zijn te evolueren.

Crossing over

Seksuele reproductie zorgt er voor dat ons genoom gedurende de meiose d.w.z. gedurende de gametogenese of productie van geslachtscellen de chromosomen van vader en moeder door elkaar mengt. Er vindt crossing over plaats door middel van recombinatie van de homologe sequenties op de langs elkaar liggende homologe chromosomen waarna deze gerecombineerde chromosomen over de ei- en zaadcellen verdeeld worden. Elke eicel en elke zaadcel bevat een totaal andere combinatie van DNA sequenties waardoor alle individuen van het nageslacht van twee ouders van elkaar verschilt. Je kunt dus ook niet stellen dat slechts de helft van ons genetisch materiaal gebruikt wordt. De kans dat het nageslacht zal voortleven wordt op deze manier vergroot. Ook de stress-bestendigheid van het nageslacht wordt daarmee vergroot, d.w.z. in een snel veranderende omgeving is er altijd wel een individu met de juiste genencombinatie die de situatie aankan.

Voorbeelden waarin gedurende stressvolle periodes organismen die zich anders aseksueel voortplanten juist seksueel gaan voortplanten zijn bladluizen en een zoetwaterslak. Dit betekent dat seksuele voortplanting een voordeel biedt in snel veranderende omgevingen.