Op zoek naar de klepel

bij dezen en genen

Optimalisatie en selectie van ‘the fittest’

In snelgroeiende organismen als bacteriën en gist, kan er een verschil in ‘fitness’ gemeten worden door het vervangen van codons door een corresponderend synoniem codon. Vrijwel alle codons hebben synoniemen. Een codon, dat bestaat uit een triplet van DNA, codeert voor een aminozuur, de bouwsteen van proteïnen.

amino-acid-table-singlet-code

 

Elk aminozuur wordt gecodificeerd door meerder tripletten omdat de code redundant is. Er zijn namelijk 4^3 mogelijke tripletten of codes, aangezien het DNA uit vier verschillende ‘letters’ bestaat. Dit geeft 64 mogelijke codons terwijl er slechts 20 aminozuren zijn. Gemiddeld heeft elk aminozuur dus ongeveer 3 codons waardoor het gecodeerd wordt. In werkelijkheid worden sommige aminozuren door wel zes codons gecodeerd en sommige door slechts twee. Dit betekent dat een aminozuur als Glycine, dat gecodeerd wordt door vier codons (GGA, GGT, GGC en GGG), vier synoniemen heeft. In principe coderen ze alle vier voor Glycine, maar in de praktijk, althans in de bestudeerde micro-organismen, blijkt er vaak een codon gebruikt te worden. Zodra deze codons in het laboratorium vervangen worden door een synoniem, verlaagt dat de fitness van het organisme.

 

Nu opperen de onderzoekers dat het eerder de snelheid is waarmee de eiwitten gevormd worden die bepalend is voor de fitness. Deze snelheid kan dalen door een indirect mechanisme, waarbij de synoniemen de elongatie van het eiwit vertragen, en de ribosomen daardoor langer op de mRNAs blijven zitten. Er zijn daardoor minder vrije ribosomen beschikbaar en de gehele eiwitproductie wordt vertraagd.

Een andere mogelijkheid zou kunnen zijn dat er meer van een bepaald tRNA is dan van zijn synonieme tRNAs waardoor het eiwit sneller en efficiënter aangemaakt wordt. Een voorbeeld is opnieuw Glycine. Stel dat het GGT het optimale synoniem vormt, dan zou het kunnen zijn dat het tRNA dat Glycine aandraagt met het anticodon CCA het meest overvloedig aanwezig is. Zodra dit codon vervangen wordt door een synoniem, bijvoorbeel GGG, dan wordt de efficiëntie van eiwitproductie plotseling beperkt door een schaars tRNA met anticodon CCC en vertraagt de eiwitproductie. De snelheid van eiwitproductie is rechtevenredig met het selectieve nadeel van de populatie met een synoniem melden de auteurs.

salmonella

Salmonella

Het verschil in fitness voor de vervanging van een codon door een synoniem kan 0,01 procent per generatie bedragen in Salmonella meten de onderzoekers. Dit zou aantonen dat het in de natuur gebruikte codon het optimale codon is. De bestudeerde genen waren tufA en tufB, beide betrokken bij de productie van een elongatiefactor.

Dit soort studies laten zien dat in een cel de codons niet willekeurig zijn, dat er een zogenaamde synonymous codon usage bias bestaat. Deze studie kwantificeert daarbij ook het selectiepotentiaal van de optimalisatie van een codon.

Wat ik niet goed begrijp is waarom er voor deze studie het gen voor elongation factor bestudeerd is, een gen dat tenslotte directe consequenties heeft voor de snelheid van eiwit productie. Waarom is er niet gekozen voor een gen dat een eiwit codificeert dat niet direct betrokken is bij de translatie. In dit geval bestaan er namelijk niet alleen de ‘negatieve’ gevolgen van de synonymous codon usage bias, maar ook de verlaging van de productie van een eiwit door effecten op de productie van de elongation factor dat direct van belang is voor de eiwitproductie.

h/t Rob van der Vlugt

Uit:

Brandis G, Hughes D (2016) The Selective Advantage of Synonymous Codon Usage Bias in Salmonella. PLoS Genet 12(3): e1005926. doi:10.1371/journal.pgen.1005926

ScienceDaily

Een nieuw uiterst zelfzuchtig gen

Zoals Dawkins al schreef in ‘The selfish gene’ kunnen genen als zelfzuchtig beschouwd worden. Die genen die het organisme voordeel bieden zullen overleven. Met de woorden van Dawkins: “We zijn overlevingsmachines – robot vehikels, blind geprogrammeerd om de zelfzuchtige moleculen bekend als genen te bewaren.” (min of meer vrij vertaald uit het voorwoord).

Genome-engineering-a-new-field-of-scientific-studyEnkele weken geleden kwam in een discussie over de veertigste verjaring van de bestseller van Dawkins het zelfzuchtige gen weer ter sprake. Er werd door Laurence Moran op zijn blog Sandwalk opgemerkt dat de genen waar Dawkins het over heeft niet echt zelfzuchtig zouden zijn, want alleen het DNA dat zich binnen hetzelfde genoom repliceert zou pas echt zelfzuchtig genoemd kunnen worden.

Mijn gedachten dwaalden toen af naar een zeer speciaal en uiterst geval van selfish genes, namelijk genen die een ‘meiotic drive’ veroorzaken. In dat proces worden genen die normaal eerlijk over de geslachtscellen verdeeld worden ongelijk verdeeld, waarbij het gen dat dit veroorzaakt meer dan in de helft van de gevallen aanwezig is. Dit gen, dat ook wel een ‘segregation distorter’ genoemd wordt, komt zo onevenredig vaak in het nageslacht voor en kan uiteindelijk gefixeerd worden. Dit proces is onafhankelijk van het voordeel of nadeel dat het gen zelf biedt.

Gedurende meiose worden er haploide cellen gevormd. Elke cel ontvangt één van de twee homologe chromosomen. Dit resulteert bij grote aantallen geslachtscellen in een gelijke verdeling van de homologen. De allelen worden dus gelijk verdeeld zoals ook de wet van Mendel voorschrijft. Er zullen 50% allelen A zijn en 50% allelen a wanneer het organisme heterozygoot is. Gedurende meiotic drive is het gen (allel) A zo zelfzuchtig dat het er voor kan zorgen dat deze balans helemaal verschoven is. Wanneer dit allel een nadeel vormt voor het organisme kan het desondanks toch gefixeerd worden.

Zoals Dawkins in 1976 al illustreerde met het gen t in de muis, kan dit laatste allel, dat letaal is in homozygose (wanneer het organisme twee kopieën van dit allel bezit), zich in de populatie ophopen in heterozygose (wanneer er slechts een kopie van aanwezig is) door meiotic drive. Uiteindelijk zullen er steeds meer exemplaren zijn die homozygoot voor het gen t en ze zullen doodgaan. Een lokale populatie kan op deze manier uitsterven.

Een interessante alinea in ‘The selfish gene’ van Dawkins is de volgende:

“In spite of its deleterious side-effects, if a segregation distorter (het gen t uit het voorbeeld) arises by mutation it will surely tend to spread through the population. Natural selection (which, after all, works at the gene level) favours the segregation distorter, even though its effects at the level of the individual organism are likely to be bad.” (p.236 30th anniversary edition)

Hier kan over gediscussieerd worden, want natuurlijke selectie zou dit nadelige gen moeten doen verdwijnen en dat is wat het uiteindelijk ook doet wanneer deze lokale populatie uitsterft.

Er is nu opnieuw een gen gevonden dat verantwoordelijk is voor meiotic drive, een segregation distorter. De homologe chromosomen worden gedurende meiose van elkaar vandaan getrokken op een onevenwichtige manier en het gen R2d2 kan daardoor in grote getale verspreid raken in de populatie. Het gen veroorzaakt wel een kleinere worp en heeft dus duidelijk een nadeel in fitness. Desondanks verspreidt het zich met het gemak van een ‘selective sweep’ door de populatie. Dit resultaat wordt in de online bladen aangekondigd met titels als ‘Research challenges Darwin’ en de wet van Mendel alsof het een nieuw fenomeen betreft. Als we Dawkins moeten geloven is de selective sweep het gevolg van natuurlijke selectie en wordt Darwin dus niet betwist.

Uit:

Richard Dawkins; The selfish gene, 1976

Didion JP, Morgan AP, Clayshulte AM-F, Mcmullan RC, Yadgary L, Petkov PM, et al. (2015) A Multi-Megabase Copy Number Gain Causes Maternal Transmission Ratio Distortion on Mouse Chromosome 2. PLoS Genet 11(2): e1004850.
doi:10.1371/journal.pgen.1004850

John P Didion, et al. R2d2 drives selfish sweeps in the house mouse
Mol Biol Evol first published online February 15, 2016
doi:10.1093/molbev/msw036

ScienceNews

 

h/t Rob van der Vlugt

LUCA – the big bang of evolution

Een gastbijdrage van Leonardo da Gioiella

 

Een paar dagen geleden botste ik op een conclusie van Douglas L. Theobald, over universal common ancestry (UCA) – een positieve bevinding – neergelegd in Nature, in a letter to the editor. Ik denk dat dat niet zomaar een voorbarige conclusie was, maar een pertinent onjuiste conclusie: een conclusie die niet getrokken mag worden gegeven de premissen die aan de conclusie ten grondslag (zouden) moeten worden gelegd. Ik denk verder, dat dat niet zozeer een misrekening is van Theobald alleen, dan wel een misrekening van de evolutionist community die in haar wetenschappelijke methode de mogelijkheid van deze misrekeningen als het ware heeft ingebakken.

Vooraf moet opgemerkt worden dat Theobald over UCA spreekt, terwijl LUCA ook een staand begrip is: last universal common ancestor. Ik heb goede redenen om aan te nemen dat Theobald hetzelfde fenomeen op het oog heeft. Hij refereert enkele keren aan (het gebruik van) LUCA bij andere auteurs, en geeft dan niet aan dat zijn UCA daarvan zou afwijken. Daarnaast, en bovendien, voor de evolutionist dekt het begrip common ancestor dezelfde redenatie als common ancestry: de evolutionaire gedachte die the existence of universal homologies én in de constructie van het DNA én in de wijze waarop DNA en RNA zich manifesteren bij vermeerdering, als zekerheid van de onzichtbare, en bewijs van de onkenbare evolutie ziet.

De bijdrage van Theobald bestaat uit twee artikelen: a letter in Nature (abstract; 2010). Hierin maakt Theobald gewag van zijn bevindingen.
Een uitgebreider artikel in Biology Direct (2011), n.a.v. kritiek op de wijze waarop hij tot zijn conclusies gekomen is. De kritiek – let wel: niet op de conclusies, maar op de methode – kwam van Koonin & Wolf. Dit tweede artikel is peer reviewed door 3 wetenschappers. Wat daarbij opvalt is dat alle drie de wetenschappers positief zijn over de activiteit van Theobald, maar vraagtekens zetten bij zijn verslag, dan wel een stevige discussie aangaan, met als conclusies: suitable for publication (1ste reviewer), a great contribution to an ongoing discussion (2de reviewer) en the clash of scientific philosophies on display between the ‘old guard’ of Koonin and Wolf (and reviewers) […] and the ‘new guard’ of Theobald.

GSSP site in de Ediacara Hills, waar rudimentaire sporen van leven zijn gevonden - Ediacaran biota (GSSP is een keurmerk voor geologisch belangrijke locaties)

GSSP site in de Ediacara Hills, waar rudimentaire sporen van leven zijn gevonden – Ediacaran biota
(GSSP is een keurmerk voor geologisch belangrijke locaties)

 

De methode van Theobald is als volgt.
Hij bouwt statistisch materiaal op, op basis van de uitkomsten van een computermodel van evolutie, een computermodel dat algemeen geaccepteerd wordt. The probability van de mogelijke stappen vooruit in de ontwikkelingen in de evolutie wordt daarbij een kanswaarde toegekend.
Het aldus verkregen statistische materiaal wordt daarna geïnterpreteerd met de Bayesian benadering van statistics. Die benadering houdt grofweg in dat the probability mede bepaald wordt door de verwachtingen die de onderzoeker mag hebben op basis van logische denkstructuren (Bayes zelf sprak hier van believe).

Waar ik hierboven sprak van de evolutionist community, doelde ik op die scientific philosophies die een rol spelen in het wetenschappelijke proces, en die zich in het hart van de evolutionist community manifesteren: de handboeken bijvoorbeeld. In het handboek dat ik nu hanteer (Barton et alii) volgt, na de hoofdstukken evidence for evolution en the origin of life – dat begint met de vraag: Is it extraordinary to consider that all living creatures on Earth share a common ancestry. – het hoofdstuk the last universal common ancestor and the tree of life. Dat hoofdstuk telt 28 bladzijden. Aan het eind van het hoofdstuk weet je dat er geen bewijs is, en dat er ook andere interpretaties mogelijk zijn. Echter, er worden 23 bladzijden besteed aan de behandeling van de veronderstelde gang van zaken, waarbij de tree of life de bepalende denkvorm is, en in twee bladzijden wordt de mogelijkheid overwogen van gene transfer between species, waarbij niet de tree of life zichtbaar wordt maar een soort van, zeg maar spaghetti structuur.

Merk op dat het grote probleem is het ontbreken van fossielen. Daarvoor heb je botten en ander hard residumateriaal nodig, en dat was er in de beginfase van het leven niet.

Wat zijn nu de werkelijke mogelijkheden.
Op de wereld bevinden zich 2 plekken A en B, waar dezelfde rotzooi is komen te liggen als gevolg van de big bang en de vorming van ons sterrenstelsel. Rotzooi dat de neiging heeft om zich te ontwikkelen tot meer rotzooi, een ontwikkeling die begeleid wordt door wat we nu atmosferische en klimatologische omstandigheden noemen. Gelijkelijke wel te verstaan: er is geen enkele voorkeursreden om aan te nemen dat er zoiets was als een voor- en achterkant van de aarde.
Plek A en B liggen op behoorlijke afstand van elkaar. Dat dat verondersteld mag worden weten we, omdat zowel in Groenland als in Australië sporen van een elementaire vorm van leven gevonden zijn, met een zelfde leeftijd: iets meer dan 3,5 miljard jaar, respectievelijk iets minder dan 3,5 miljard jaar.
Er is geen voorkeursreden om te veronderstellen dat op plek A wel ontwikkeling zou plaats vinden en op plek B niet, of omgekeerd. Ofwel, er zijn in plaats van 10^n (n is groot) mogelijkheden, precies 3 mogelijkheden:
op plek A wel en op plek B niet, op plek B wel en op plek A niet, en op zowel plek A als plek B.
Om plek A én plek B een positive probability te geven was er meer dan plenty time: het leven is zich een half miljard jaar geleden gaan manifesteren zoals wij het nu kennen, en daar was ruim 3 miljard jaar voor beschikbaar.

 

Fjord wanden met sedimentaire lagen, Scoresby Sound, East Greenland. by Frans Lanting.

Fjord wanden met sedimentaire lagen, Scoresby Sound, East Greenland. by Frans Lanting.

 

Als we hier kijken naar probabilities, moeten we goed naar David Deutsch luisteren, denk ik. De natuur kent geen probabilities, dat is een uitvinding van de mens die denkt dat de natuur door de wiskunde is bepaald in plaats van dat onze ontwikkeling van de wiskunde door de verschijnselen in de natuur is vorm gegeven. Iets gebeurt, of iets gebeurt niet, en daar liggen geen statistische methoden aan ten grondslag.
En ook geen randomizer!

Uitgaande van de mogelijkheid dat er op twee plekken precies hetzelfde gebeurt met de daar liggende rotzooi onder gelijke omstandigheden, zijn er nu twee mogelijkheden.
Op plek A ontstaat een andere vorm van leven dan op plek B (1) òf op plek A is de uitkomst van de ontwikkeling (nagenoeg) gelijk aan die van plek B (2). Met “anders” dan wel “gelijk” bedoel ik: beide ontwikkelingen vertonen wel of niet die kenmerken die door de evolutie theorie bepalend worden geacht voor common ancestry.

Eerst de mogelijkheid van niet het zelfde: er ontstaat een biosfeer (plek A) en een biosfeer accent (plek B).
Op enig moment ontmoeten die biosferen elkaar- noodzakelijkerwijs, de loop der dingen. Er is geen clash of civilizations – de biosferen hebben verschillende manifestaties en dus verschillende behoeftes – er is geen reden voor een struggle for life.
Van een dergelijke ontwikkeling zijn geen sporen te vinden.
Het kan gebeurd zijn, het kan niet gebeurd zijn. Het heeft dan ook geen zin om hierover te speculeren – voor zover het gebeurd is kennen we de specificaties niet. Dat levert in deze discussie ook geen probleem, want het speelt in het denken van de evolutionist community in het algemeen, en in het denken van Theobald versus Koonin en Wolf geen enkele rol.

De andere mogelijkheid: er ontstaat een biosfeer A en een biosfeer B die, zoals logisch verwacht mocht worden – gezien dezelfde rotzooi als beginvoorwaarde en dezelfde begeleidende omstandigheden als ontwikkelingsvoorwaarden – in alle verschijningsvormen overeenkomstig zijn.
Op enig moment ontmoeten die biosferen elkaar- noodzakelijkerwijs, de loop der dingen. Er is een clash of civilizations – de biosferen hebben dezelfde manifestaties en dus overeenkomstige behoeftes – er is alle reden voor een struggle for life. Uiteraard heeft die struggle for life zich voorgedaan, en tot resultaat gehad dat er winnaars en verliezers zijn geweest. Uiteraard, want ik moet hier de theorie van de evolutie volgen, waarvoor voldoende aanwijzingen voorhanden zijn.

Mijn stelling is nu deze. Er is geen enkele aanwijzing die ons inzicht verschaft in welke mogelijkheid zich gemanifesteerd heeft in de natuur. Er is geen enkele aanwijzing die ons inzicht verschaft of de overlevenden van een mogelijke clash enkel uit A, of enkel uit B of uit A én uit B afkomstig zijn.
Geen enkele aanwijzing!
En de enige reden dat Theobald of, om diezelfde reden, Koonin en Wolf, tot de conclusies komen waartoe ze komen is omdat ze maar uitgaan van één scenario, en dat scenario in hun modellen stoppen, in plaats van ook zoiets als een plek A én een plek B op te nemen.
Dat betekent dus dat het geen enkele zin heeft om speculaties in die zin te verheffen tot hypotheses: er wordt in de modelmatige benadering geen rekening gehouden met meerdere ontwikkelingspaden en, voor zover iemand dat zou willen, er zijn geen specifieke aanwijzingen op basis waarvan je een model kunt inrichten.

Er is dus geen enkele uitspraak over UCA of LUCA mogelijk (QED).
Wat mij betreft: het kan gegaan zijn zoals de evolutionist community denkt dat het gegaan is, het kan ook heel anders gegaan zijn.

Enkele aanvullende opmerkingen.

Daar zijn de Ediacara organisms – vindplaatsen zowel boven de evenaar op het westelijk halfrond als onder de evenaar op het oostelijk halfrond – [… looking] very different from anything living today, so it is perhaps not surprising that the nature and affinities of these fossils remain controversial. Naar aanleiding waarvan de paleontologist McMenamin suggereert: … that the path toward intelligent life was embarked upon more than once on this planet.

Uiteraard hoefde het samenkomen van die twee biosferen niet te wachten op de uitwerking van territoriumdrift. Door de klimatologische omstandigheden – cyclonen, vulkanische uitbarstingen, inslagen van meteorieten – zal er in die oertijd veel stof zijn opgewaaid, waardoor er eerder contact kan zijn geweest, tijdens de ontwikkeling van die biosferen, dan dat dat heeft moeten wachten op territoria die naar elkaar toegroeiden.

Volledigheidshalve moet een clash tussen biosfeer A en een daarvan essentieel verschillende biosfeer accent  B overwogen worden. Maar dan, mutatis mutandis, wel een clash met winnaars en verliezers. Ook voor dit scenario geldt dat de afwezigheid van ook maar de geringste aanwijzingen tot terughoudendheid en bescheidenheid noopt bij uitspraken daarover.

 

alkaline hydrothermale bron

alkaline hydrothermal vent at Lost City. Atlantic Ocean, Mid-Atlantic Ridge. 2005 July. Credit: IFE, URI-IAO, UW, Lost City Science Party; NOAA/OAR/OER; The Lost City 2005 Expedition.

 

NB’s

In deze post komt panspermia niet ter sprake.
Het is uiteraard ook een mogelijkheid. Maar het zou eigenlijk geen andere vragen oproepen, wanneer Theobald, respectievelijk Koonin en Wolf, hun modellen op panspermia hadden losgelaten.

Er staat hier, als illustratie, ook een plaatje van an ocean environment waar leven zou (kunnen) zijn ontstaan. Een gedachte die gepropageerd is door geochemist Michael Russell, en verder is uitgewerkt door Nick Lane (waarover Marleen geblogged heeft).
Dat plaatje is ook toegevoegd om een probleem te signaleren.
Allereerst weten we niet waar het water vandaan komt, en wanneer het zich als water manifesteerde. Daarnaast weten we niets over de hoeveelheden en de accumulatie daarvan, behalve dan dat de oceanen van betrekkelijk recente datum zijn, zeker in verhouding tot het ontstaan en de ontwikkeling van leven. Even goed denkbaar is dat water ontstaan is als bijproduct van het leven – denk aan metabolisme – waarna het, door de overvloedige aanwezigheid, als accelerator kon optreden.

Eén (onderdeel) van de verklaringen van de tree of life – examples of universal homologies – luidt als volgt: translating RNA into proteins using a three-letter genetic code. Ik denk dat het vooral dit soort taalgebruik is dat evolutiebiologen parten speelt en tot zulke gedachtenspinsels leidt als hierboven besproken. Er wordt uiteraard niks vertaald, en een molecuul die zichzelf wil vermenigvuldigen gaat niet naar de winkel met de mededeling: doet U mij maar een cécégeetje. Wetenschappers die met zulke taal opgevoed worden, raken zo diep in het modelmatige dat ze als vanzelf gaan denken dat je het analoge, continue proces van evolutie in discrete modellen kunt simuleren…. op de voet gevolgd door vooronderstellingen die vervolgens, als selffulfilling backward prophecies, tot prachtige schilderingen van het verleden leiden.

 

Astronomische gevolgen

Binnen een paar weken tijd waren er artikelen te lezen over drie verschillende vrouwen die belangrijke doorbraken teweeg hebben gebracht in de wetenschap. Geen van de drie ontving daar de erkenning voor die ze verdienden. Voor alle drie werd er na enige tijd een Nobel prijs geopperd, maar deze kan niet post-mortum toegekend worden. De drie vrouwen zijn Hilde Proescholdt, Henrietta Leavitt en Rosalind Franklin. Omdat hun geschiedenissen toevallig voorbij kwamen de afgelopen weken, is het waarschijnlijk dat er nog veel meer van dergelijke miskenningen zijn.

Hilde Mangold Proescholdt ontdekte het weefsel dat verantwoordelijk is voor embryonale inductie bij de salamander. Nadat zij van de gastrula de dorsale lip transplanteerde naar een tweede gastrula, observeerde ze dat beide dorsale lippen vormgaven aan een Siamese tweeling die via de buik verbonden waren. Een helft van de Siamese tweeling ofwel een van de twee diertjes was gepigmenteerd omdat de dorsale lip van een gepigmenteerde gastrula vandaan kwam.

 

Wanneer een het embryo van een salamander twee controle centra ontvangt, of "organizers", dan zal het uitgroeien tot een Siamese tweeling verenigd via de buik. Edward DeRobertis

Wanneer een het embryo van een salamander twee controle centra ontvangt, of “organizers”, dan zal het uitgroeien tot een Siamese tweeling verenigd via de buik. Edward DeRobertis

 

Zo ontdekte zij “the organizer”. Gedurende extra twee jaar van onderzoek en vele pogingen, slaagde zij erin het experiment nog vier keer te herhalen. De resultaten konden uiteindelijk in 1924 gepubliceerd worden. Net voor publicatie kwam Proescholdt om gedurende een explosie in haar huis als gevolg van een gaslek (sommigen beweren als gevolg van zelfmoord).

Zij deed haar Ph.D bij de embryoloog Hans Spemann. Hij plaatste zichzelf als eerste auteur, ook al was Proescholdt degene die al het werk verricht had. Spemann had haar dit onderzoek toegewezen en wellicht verteld hoe zij het experiment moest uitvoeren. Dus had hij een zeer belangrijke rol. Maar Proescholdt had volgens de huidige ‘regels’ eigenlijk eerste auteur moeten zijn. Spemann ontving later de Nobel prijs voor dit onderzoek. Pas zo’n 60 jaar later herinnerde men zich Proescholdt en haar werk. In 1990 ondekte men de onderliggende chemische signalen, die, na injectie in de gastrula tegenover de dorsale lip, vorm gaven aan een Siamese tweeling in een kikkervisje.

Tijdens een discussie op het blog van Gert Korthof, kwam Rosalind Franklin ter sprake*. Het blogbericht ging over de ontdekking in 1953 van de structuur van het DNA door Watson en Crick die daar vergeleken werd met het werk van Darwin. Rosalind Franklin speelde daarin een zeer belangrijke rol. Zij maakte een X-ray foto van gekristalliseerd DNA en hield daar een lezing over. Uit de foto kon afgeleid worden dat de fosfaten aan de buitenkant van de helix zaten.

 

Photo 51 X-ray diffraction van DNA

Photo 51 X-ray diffraction van DNA. Wikipedia

 

Watson gaf niet veel aandacht aan wat hij daar hoorde en de gegevens werden hem later opnieuw door Wilkins, een medewerker van Franklin, buiten haar weten om gepresenteerd. Deze foto’s bevestigden de door Watson en Crick veronderstelde driedimensionale structuur van het DNA. Zowel de driedimensionale structuur van Watson en Crick als de foto’s van Franklin werden in hetzelfde nummer van Nature in 1953 gepubliceerd. Rosalind Franklin overleed op 37-jarige leeftijd aan eierstokkanker. Haar bijdrage aan de ontdekking van de structuur van het DNA was essentieel, maar alleen Wilkins, Watson en Crick ontvingen de Nobel prijs.

Henrietta Leavitt **werkte voor weinig geld aan het Harvard College observatory. Om de afstand van sterren te bepalen, is het niet genoeg naar hun helderheid te kijken, want het is niet duidelijk of een minder heldere ster gewoon weinig licht geeft of ver weg staat. Zij werkte als “computer” en vergeleek foto’s van de ruimte die binnen korte tijd van hetzelfde stukje heelal genomen waren. Ze gebruikte daarvoor een “blink comparator” die twee

the distance key van Leavitt

the distance key van Leavitt

beelden snel achtereenvolgens met elkaar afwisselden. Zo kon ze ‘knipperende’ sterren onderscheiden. Ze vroeg zich af of er een relatie bestond tussen de helderheid van een ster en de frequentie waarop deze knipperde (eigenlijk de periode waarmee deze knipperde). Omdat het niet mogelijk is de intrinsieke helderheid van een ster te bepalen, concentreerde zij zich op de sterren uit de Kleine Magelhaense Wolk, die ongeveer dezelfde afstand tot de Aarde hebben. Zij kon inderdaad de relatie ontdekken tussen de helderheid van een ster en haar periode. Zo ontdekte zij de “distance key” die Hubble vervolgens in staat stelde te bepalen dat het universum uitdijt wat hem een Nobel prijs opleverde. Ook zij kreeg weinig erkenning voor haar werk en stierf op 53-jarige leeftijd. Haar werk gaf diepte aan het universum.

De ontdekkingen van deze vrouwen waren doorbraken. Ze werkten vaak onder moeilijke omstandigheden in een omgeving die, hoewel intellectueel hoogstaand, toch bevooroordeeld was ten aanzien van vrouwen. Ze hebben dan ook geen officiële erkenning voor hun werk gekregen. Alles wat ze met hun werk bereikten is, behalve het wetenschappelijke resultaat, een posthuum verworven bekendheid. Ook werden de mannen waarmee ze werkten uiteindelijk eigenlijk in hun hemd gezet. Dit is misschien het topje van een ijsberg van vrouwen in de wetenschap die in belangrijke mate bijgedragen hebben aan doorbraken en waarvan men nooit iets vernomen heeft.

 

De Harvard "computers" van astronoom Pickering, ook wel de harem van Pickering genoemd. Wikipedia

De Harvard “computers” van astronoom Pickering, ook wel de harem van Pickering genoemd waar Leavitt ook deel van uitmaakte. Wikipedia

*Van het verhaal rondom Foto 51  is een toneelstuk geschreven door Anna Ziegler dat “Photograph 51” heet. Het werd in september jl. in Engeland opgevoerd met Nicole Kidman als Rosalind Franklin.

**Over de ontdekking van Henriette Leavitt werd onlangs een toneelstuk opgevoerd met de  naam “Silent Sky”

Uit: Every Day Cosmology (Henrietta Leavitt)

DNA from the beginning (Rosalind Franklin)

Nautilus (Hilde Proescholdt)

der zyklische Werdegang

Een gastbijdrage van Leonardo da Gioiella

 

Ik roep al heel lang dat er een oneindigheid aan tijd is en een oneindigheid aan ruimte, en dat er dus, voor zover er sprake is van een big bang, voor die big bang ruimte en tijd was, hetgeen impliceert dat er ook ontelbare big bangs aan die ene, de onze, vooraf gingen, en dat er ook nog ontelbare zullen volgen. Ik stond daarin, publicitair gezien, min of meer alleen – voor de wetenschap was dat flauwe kul: vòòr de big bang geen tijd en geen ruimte – en voor de volgers van de wetenschappen een goede aanleiding om mijn denken elegante borrelpraat te noemen.
Jullie begrijpen, ik was blij dat er eindelijk signalen uit de wetenschap kwamen waaruit bleek dat het roer om ging. Niet voor mezelf, ik kan tegen een stootje, maar voor de wetenschap die weer eens liet zien dat ze in staat is stukjes van haar fossiele verleden af te werpen. Recent was dat Gerard ’t Hooft tijdens een lezing in Italië, heel voorzichtig. En nu is daar dan een artikel van een erkende wetenschapper in Harper’s, Sean Carroll, What Came Before the Big Bang? die veronderstelt dat er voor t=0 ook tijd was, en dat dat ook meerdere big bangs kan impliceren.

Ik ga het hier over big bangs en harmonica’s hebben, allebei fenomenen die het inkrimpen en uitdijen kunnen verklaren.
In het bedoelde artikel staat een opmerking, over subatomic particles die volgens de regels van de kwantummechanica tot (deel)universa kunnen uitgroeien. Dat betekent een derde mogelijkheid voor het uitdijen, die ik ook zal behandelen.
Maar eerst iets vooraf. In dat artikel wordt ook gesproken met Alexander Vilenkin. Die heeft hier een zelfstandig artikel aan gewijd. Inference van oktober 2015. The Beginning of the Universe En die gaat in op een gedachte die ik ooit eerder heb geopperd: wetenschappers houden niet van oneindig, hetzij tijd, hetzij ruimte, want dat kunnen ze niet meten. Vandaar vooraf mijn kijk op de begrippen tijd, ruimte en oneindigheid.

Er is oneindig veel tijd. Dat wil zeggen: er ligt oneindig veel tijd achter mij, en er ligt oneindig veel tijd voor mij.

De achter mij liggende tijd noem ik meine Vorjenseitszeit. *)
Nox aeterna.
Dat die bestaat mag ik zeker weten, ook al is het voor mij eeuwige nacht, al kan ik er zelf uit eigen ervaring niks over zeggen. Mijn moeder is in die tijd geboren. Mijn geboortedorp is in die tijd ontstaan. Van Oldenbarnevelt hebben ze netjes opgeruimd in die tijd. En er is ene Jezus van Nazareth in die tijd geboren, en zo die niet zelf geboren is, dan is er toch iemand geboren die de praatjes verspreid heeft dat ie geboren is.
Zo kan ik verder terug gaan in de tijd. En er is voor mij geen enkele reden om aan te nemen dat ik moet stoppen bij de eerste eukaryoot. Stel jullie voor: ergens in het universum staat een big bang op het punt zich te manifesteren (local big bangs zijn heel goed mogelijk). De daaropvolgende evolutie leidt tot mensenkinderen wier wetenschappers zeggen: voor de big bang geen tijd. Maar ze hebben er geen weet van dat wij hun big bang hebben gadegeslagen.
Dus, er is altijd wel iets of iemand dat geheugen in zich draagt aan de tijd voorafgaand aan het bestaan van iemand of iets anders: het sine qua non van de archeoloog.

De na mij komende tijd noem ik meine Nachjenseitszeit.
Nox aeterna.
Dat die tijd bestaat mag ik eigenlijk ook zeker weten, ook al zal het voor mij eeuwige nacht zijn. Ik weet dat de man die Jezus verzonnen heeft, heeft mogen denken dat er uit zijn verhaaltje een evangelie zou groeien – zijn bedoeling neem ik aan. Ik durf er vergif op in te nemen dat Van Oldenbarnevelt wist dat mensen na hem zijn geschilderde portret in verwondering gade zouden slaan. En omdat ik zie dat de vermoedens van die mensen waar zijn geworden, heb ik geen enkele reden om aan te nemen dat mijn vermoedens over mijn kleinkinderen – al zijn ze dan ook veel bescheidener van aard – geen bewaarheid zullen worden. Persoonlijk zou ik het als arrogantie beschouwen om te denken dat met mij de tijd afgelopen zal zijn. Hoe de laatste eukaryoot er uit zal zien weet ik niet, maar ook als die er, net als ik, niet meer zal zijn, is daarmee de tijd en het universum niet verdwenen.

BB_acc_SAP_time

Er is een oneindige hoeveelheid aan ruimte.
Er is geen zinnige uitdrukking te geven aan datgene wat zich bevindt rondom een eventueel afgesloten universum. Er is daarbuiten dan niets. En dat niets kan er alleen maar zijn als dat plaats inneemt. Dus als er geen plaats is voor dat niets, dan kan dat niets er niet zijn. Maar als er geen niets is achter de afgesloten ruimte, dan is er dus iets.
Voor mij is er ook maar één universum, vanwege de definitie van dat begrip. Ik vind dat wetenschappers zorgvuldiger om zouden moeten gaan met begrippen en definities. Multi-universa bestaat dus niet.
Het universum dijt ook niet uit. De objecten in de ruimte raken (in onze tijd) verder van elkaar vandaan.

BB_acc_SAP_space

Over het algemeen wordt aangenomen dat er een eindigheid aan materie is. Ik heb geen behoefte om daar iets aan toe te voegen of daarop af te dingen.

Het is Vilenkin die het probleem van wetenschappers met de oneindigheid aanroert. Hij constateert ours is a self-contained universe … a universe without a beginning would make it unnecessary to ask how it began … as is so often the case in physics, an irresistible force is now about to encounter an immovable obstruction. Om die obstruction te vangen, dat onbegrijpelijke, dat onacceptabele, ook: dat onbereikbare, heeft hij er zelf, met Borde en Guth een theorema voor opgesteld. Dit leidt onder meer tot de gedachte, ik citeer hem: This leads immediately to the conclusion that a cyclic universe cannot be past-eternal.
Vrolijk constateert hij dat in discussies over God … met aan de ene kant Dawkins Dennet  Krauss, en aan de andere kant die vermaledijde gelovigen die groot ongeloof vertonen als ze verteld wordt dat de ander gelooft dat geloven geen zin heeft … dat in die discussies door beide partijen zijn theorema als bewijs wordt aangehaald, zowel voor het bestaan, als voor het niet bestaan van God.
Maar, alhoewel er dus een theorema is dat naar hem is vernoemd, dat hem veel/alles vertelt over de mogelijkheid van een past-eternal universe, besluit hij aan het eind met: The answer to the question: “Did the universe have a beginning?” is: “It probably did. We have no viable models of an eternal universe.”
Om dan zijn theorema op de mestvaalt te dumpen met de uitsmijter: What exactly this means … we have no way to begin to address this mystery.

Ik geloof de wetenschap op haar woord dat de objecten in het universum steeds verder van elkaar af komen te staan – het zogenaamde uitdijen.
Of dat betekent dat er ook een inkrimpende beweging moet zijn, weet ik niet – maar de idee van een big bang houdt dat wel voor mogelijk.
Voor mij is het universum dynamisch, zie nova’s en andere fenomenen. Betekent dat dat die dynamiek tot een cyclisch universum leidt? Dat weet ik niet. Als het antwoord nee is heeft het geen zin om er verder over na te denken, ik denk dat ik dan Vilenkin mag parafraseren: a non-cycling universe would make it unnecessary to ask how the dynamics work.
Ik hou het daarom op drie bespreekbare modellen.

a) Opeenvolgende big bangs.
De materie is ingekrompen tot een vervuilde ijsklomp. De materie spat uit elkaar. Wij nemen een uitdijend universum waar. Op enig moment is de boel zover uiteen gedreven dat de expanderende krachten hun greep op de materie kwijt raken, en dat imploderende krachten de overhand krijgen. En na verloop van aeons en aeons zijn we weer terug bij die vervuilde ijsklomp.
Dat betekent dat we oneindig veel big bangs achter ons hebben, en dat er nog oneindig veel big bangs zullen volgen.
Sean Carroll gaat er over fantaseren. Dat lijkt me zinloos. De big bang laat in ieder geval geen sporen na van de tijd voor de big bang. Desalniettemin, evolutionair gesproken mag je je wel afvragen: draagt die ijsklomp geheugen in zich. Voor mij is dat geen vraag, ik ben daarvan overtuigd. Ik betwijfel alleen of we daar als wetenschapper ooit wat mee zullen kunnen.

b) De trekharmonica.
Eigenlijk hetzelfde als onder a), behalve dan dat de catastrofe van de big bang niet plaats vindt. Een zekere kracht maakt dat de objecten uit elkaar drijven. Op enig moment verliest die kracht haar greep op de objecten, en wordt de dynamiek overgenomen door samentrekkende krachten. Totdat de boel te dicht bij elkaar komt en dan gaat het afstoten weer werken.

c) Het artikel in Harper’s bracht mij op een derde mogelijkheid: er ontstaan her en der local big bangs.
De objecten hebben een natuurlijke neiging om uit elkaar te drijven. Er zijn geen tegenkrachten die dat overnemen. Maar, de ruimte die er tussen die objecten ontstaat krijgt het karakter van oneindigheid, en maakt dan plaats voor een subatomic particle die die ruimte opvult met een deeluniversum. De vraag is uiteraard of dat subatomic particle, dat uiteraard zelf zijn tijd bepaalt om uiteen te spatten, moet wachten tot er ruimte genoeg is, maar je kunt je voorstellen dat andere wetten er zorg voor dragen dat zo’n kwantumsprong pas mogelijk wordt als de krachten van naburige objecten hun grip op die ruimte hebben verloren.

Je kunt over deze zaken volgens mij alleen maar in metafysische zin praten. De dynamiek van het universum laat zien dat implosies en explosies met een grote mate van waarschijnlijkheid zullen gebeuren, misschien wel aan de orde van de dag zijn. Maar, het feit dat wij expansie waarnemen geeft geen enkele garantie voor inkrimping. We weten ook dat het universum van wetten aan elkaar hangt. Toch wijst de wetenschapper Vilenkin een cyclische gang van zaken af.
Een niet cyclische gang zou wijzen op mogelijkheid c): een lege ruimte wordt opgevuld met een deeluniversum, ontstaan vanuit een subatomic particle. Maar, dat zou in strijd zijn met de aanname dat er een eindigheid aan materie is. De materie moet in de achter ons liggende eeuwigheid op zijn minst ontelbaar zijn gemaakt vanuit subatomic particles, wat ongeveer hetzelfde is als oneindig.

De combinatie a) en b) is wel een interessante. Marleen schreef in facebook onder mijn signaal: ik hoop dat die harmonicaspeler wel doorgaat met spelen.
Wel, dat is niet zo interessant. Als de accordeonist zijn instrument uit de kast pakt begint voor ons de big bang. Tijdens het spelen zien we de herhaalde fenomenen van uitzetting en inkrimping. En als de muzikant het instrument weer opbergt is dat de big bang van het in elkaar ploffen van het geheel, en begint het grote donkere wachten op de volgende big bang. Uiteraard merken wij er niks van als de accordeonist ophoudt. Dat opbergen van de accordeon is voor ons een kwestie van biljoenen jaren.

Het beeld van die accordeonist maakt voor mij de begrippen oneindig groot en oneindig klein ook geloofwaardige concepten. Er is een accordeonspeler die op die manier ons universum zit te bestieren. Dat is een verschrikkelijk grote man – God wellicht? – die met de aanduiding “reus” niet adequaat omschreven is. Maar wij hebben ook allemaal wel eens Als de klok van Arnemuiden gezongen, als er een trekharmonica in de buurt was. Die trekharmonica was op zich ook weer een universum, bestierd door de bespeler, waar binnenin mensjes wonen, zo klein, dat de benaming “dwerg” geen adequate omschrijving zou zijn.

Eén ding is eigenlijk wel beangstigend … en vooral ontmoedigend.
Carroll laat zijn gedachten de vrije loop en veronderstelt dat het na-big-bangse universum geen mirror image zal zijn van het voor-big-bangse universum. Unavoidable random fluctuations zegt hij dan. Dat ie daar niks over kan zeggen is één ding dat heel erg vast staat. Maar stel je nu eens voor dat die vervuilde sneeuwklomp geheugen heeft, aan alles wat er tussen de vorige big bang en de “stilstaande” situatie nu is gebeurd. Als je dan weet dat de boel zich keurig gedraagt naar wetten, moet je rekening houden met de mogelijkheid dat alles zich herhaalt. Een deterministische visie die jullie vertelt dat ik deze tekst al vele malen heb geschreven, en nog vele malen zal herhalen, en die mij vertelt dat ik die toch iedere keer weer moet intikken.
Eigenlijk zonde van de tijd, hoeveel er daar dan ook van moge zijn. Daar moet nou eens een save-functie voor gemaakt worden.

Ik hou het maar op big bangs, en op schone ijsklompen met onbezoedeld geheugen, zodat ik naast mijn lief onder dat steentje ga liggen wachten tot we weer aan de beurt zijn.

 

BB_acc_SAP_graf

 

*) Ik hecht er aan dat filosofische begrippen in het Duits gaan. Dat geeft ze tenminste de verbinding met de Bildung die de Duitse filosoof kenmerkt, en die tot uitdrukking komt in zulke uiteenlopende figuren als Kant Hegel Nietzsche.

 

Met het oog op navigatie

Sommige dieren kunnen zich oriënteren op het gepolariseerd licht van de zon of de maan. Andere gebruiken daarentegen het magnetisch veld van de Aarde. In het volgende filmpje laat Marcus Byrne zien hoe de mestkever zich oriënteert op de zon en, gedurende de nacht, op gepolariseerd maanlicht.

Later werd aangetoond dat de mestkever in nachten zonder maanlicht zich ook kan oriënteren op de Melkweg. Dit is voornamelijk te danken aan zijn formidabele gezichtsvermogen blijkt uit de verschillende experimenten.

Mestkevers oriënteren zich gedurende nachten zonder maanlicht op de Melkweg

Mestkevers oriënteren zich gedurende nachten zonder maanlicht op de Melkweg

Wordt met behulp van spiegels de straling van de zon veranderd, dan vervolgt het beestje zijn weg in tegenovergestelde richting. Wordt door een scherm de polarisatie van maanlicht verstoord, dan verliest de kever elk richtinggevoel en doolt in het rond. Ook met het gebruik van artificiële koepels met oplichtende melkwegstelsels is de richting van voortbeweging te beïnvloeden. Bij het verliezen van grip op de mestbal en zodra de externe lichtbronnen veranderen ‘danst’ de kever even op zijn mestbal om zijn as te bepalen ten opzichte van de nieuwe input, om daarna in een andere richting door te lopen. Dit sterk ontwikkelde oriëntatievermogen heeft te maken met de noodzaak om zich zo snel mogelijk en dus in rechte lijn met een buitgemaakte mestbal te verwijderen van de plek waar andere mestkevers zich verzameld hebben. Ze stelen immers de mestballen van elkaar.

 

Navigatie op het magnetisch veld rond de Aarde is een heel ander hoofdstuk. Vorige maand is er een onderzoek gepubliceerd door Qin et al. van Peking University waarin aangetoond wordt dat fruitvliegjes in de cellen van hun kopje (hersenen + retina?) naaldvormige staafjes bezitten. Deze staafjes zijn gevormd door een eiwitcomplex met ijzer en zwavel. Dit zou de eigenlijke sensor van het magnetisch veld zijn die in samenwerking met het eiwitcomplex Cry (Cryptochromes) de gevoeligheid ten aanzien van de richting van het magnetisch veld bepaalt.

1

Het biokompas model van magnetoreceptie en navigatie bij dieren. a, Cry/MagR magnetosensor complex op nanoschaal met intrinsieke magnetische polariteit dat werkt als licht afhankelijk biokompas. Lineaire polymerisatie van Fe – S clusters bevattende magnetoreceptors (MagR) leidt tot de vorming van staafvormige biokompas (centrum, geel), omgeven door fotogevoelige cryptochromes (Cry, buitenste laag, blauw). b, Dwarsdoorsnede van a, die aangeeft dat electron transport van de FAD groep in Cry naar het Fe – S cluster in MagR als gevolg van licht stimulatie mogelijk is. c, Het biokompas model van magnetoreceptie. In navigatiesystemen bij dieren, het Cry/MagR magnetosensor complex kan een biologisch kompas vormen dat informatie ontvangt van het magnetisch veld van de Aarde, zoals polariteit (gelijk een conventioneel kompas), intensiteit en inclinatie. De weergave van het oppervlak van de Cry/MagR structuur (blauw en geel) werd in dit onderzoek met EM (elektronenmicroscoop) bevestigd. Het intrinsieke magnetisch moment van de magnetosensor zou een polariteitskompas kunnen vormen voor het ‘waarnemen’ van de richting van het magnetisch veld van de Aarde. De capaciteit om de intensiteit en het spontane bijstellen van de magnetosensor in magnetische velden waar te nemen (zoals links weergegeven), kan de basis vormen voor een intensiteitssensor en inclinatiekompas. De magnetische polen van de Aarde (zwarte pijlen) compenseren de rotatie as (zwarte lijn). De inclinatiehoek (aangegeven met ‘l’) en de intensiteit van het veld zijn weergegeven naar de richting en lengte van de pijlen (rood in het Noordelijk halfrond en blauw in het Zuidelijk halfrond). De magnetosensors MagR en Cry/MagR van twee soorten, de monarch vlinder (Danaus plexxipus, boven rechts) en een duif (Columbia livia, onder rechts), werden in dit onderzoek getest wat het model van een evolutionair geconserveerd biokompass onderstreept. Uit Qin, S. et al. 2015

Dat Cry een belangrijke rol moest spelen was al bekend aangezien fruitvliegjes zonder dit eiwit hun gevoeligheid voor het magnetisch veld verliezen. Maar welke structuur nu precies de sensor vormde wist men tot nu toe niet. Deze nieuwe structuur is MagR genaamd. De volgende figuur laat de structuur van het biokompas (Cry + MagR) zien.

nature-nmat4484-graphic

 

Veel wetenschappers zijn sceptisch ook omdat vergelijkbare moleculen in veel andere dieren voorkomen waaronder ook de mens. De onderzoekers zouden ook niet in vivo aangetoond hebben dat de structuur daadwerkelijk als sensor dient. Een kritiek betrof het feit dat er niet verder gezocht is naar hoe de signalen doorgegeven en uitgewerkt worden in het brein. Dat is een eigenaardige claim want de vondst van deze sensor is, als deze ook door anderen correct bevonden wordt, een belangrijke vondst, waar velen zo snel mogelijk van willen weten. Bovendien dreigde een collega-wetenschapper al met de gegevens ervandoor te gaan. De man is ontslagen.

Interessant aan de uitgebreide studie is dat er in silico gezocht werd in het genoom naar sequenties die een eiwit zouden opleveren met de juiste eigenschappen. Een interessante werkwijze.

Het biokompas eiwitcomplex bevindt zich bij de duif in de retina. Misschien ‘zien’ de vogels het magnetische veld wel in plaats van het ‘waar te nemen’ of te ‘voelen’ (to sense).

 

Uit:

Nieuws over de eerste bloemplanten

Omdat ik al enige tijd erg veel werk heb gehad in de tuin (en met vakantie geweest ben), is een blogbericht dat met evolutie van de eerste bloemen te maken heeft wel passend.

Een week geleden werd er een wetenschappelijke studie (in Proceedings of the National Academy of Science ofwel PNAS) gepubliceerd waarin er in een oude verzameling van fossielen een plant gevonden is die de oudste *bedektzadige (of bloemplant) zou kunnen zijn. Er was in het verleden veel verwarring over de classificatie en datering van deze fossielen, die meer dan 100 jaar geleden gevonden waren in Spanje. Maar na een gedetailleerde studie blijkt de plant zaden te dragen, het kenmerk van bloemplanten. Het gaat om de plant Montsechia vidalii die lijkt op zijn afstammeling het Hoornblad (Ceratophyllum) dat ook wel in aquaria als plantje wordt gehouden. Het Montsechia plantje leefde reeds 125 tot 130 miljoen jaar geleden in de zoetwatermeren van bergstreken in Spanje ten tijde van de dinosauriërs.

Een groot specimen van Montsechia Image credit: David Dilcher

Een groot specimen van Montsechia Image credit: David Dilcher

Net als het hedendaagse Ceratophyllum (hoornblad) produceert ook zijn voorvader Montsechia geen bloembladen of nectarhoudende delen, want de plant leeft zijn hele cyclus onder water. Montsechia, dat zowel lange als kortbladerige vormen kent, draagt een enkel zaad, dat ondersteboven gedragen wordt en per paar aan het uiteinde van een tak groeit.

Montsechia, dat zowel lange als kortbladerige vormen kent, draagt een enkel zaad, dat ondersteboven gedragen wordt. Image credit: Oscar Sanisidro

Montsechia, dat zowel lange als kortbladerige vormen kent, draagt een enkel zaad, dat paarsgewijs aan de uiteinden van de takken verschijnt en  ondersteboven gedragen wordt.
Image credit: Oscar Sanisidro

Montsechia heeft net als het nog steeds levende Ceratophyllum geen wortels. Er zit een gaatje in de stamperwand dat stuifmeel toelaat onder water binnen te komen in plaats van een functionele stempel, typisch horend bij bestuiving in het merendeel van de bedektzadigen. Waterplanten, die in het merendeel van de gevallen afstammen van landplanten, modificeren hun vegetatieve vorm om in deze omgeving te gedijen. De reproductieorganen van waterplanten zijn vaak meer conservatief en laten vaak overblijfselen zien van de morfologie van de op het land levende voorouders. Ceratophyllum is daarentegen heel anders van vorm en staat op moleculair niveau ook erg ver van bestaande bedektzadigen af. De auteurs proponeren daarom dat Montsechia en Ceratophyllum inderdaad belangrijker zijn als basis voor de evolutie van de bedektzadigen, dan tot nu toe gedacht werd. Ze suggereren dat de conditie als waterplant wellicht niet resulteert van voorouderlijke bedektzadigen, maar dat de eigenschap zaad te kunnen ontwikkelen zich bij deze planten oorspronkelijk voordeed in het water.

Modern hoornblad

Modern hoornblad

Ik werd er op gewezen dat andere studies aantonen dat bepaalde vormen van stuifmeel, die typisch zouden zijn voor bedektzadigen, reeds 250 miljoen jaar geleden bestonden. Dat maakt nogal een groot verschil met 150 miljoen jaar geleden. De theorie die heden de meeste steun heeft is dat Amborella aan de basis staat van de evolutie van de bedektzadigen of Angiospermae. Maar dat is eventueel iets voor een volgend bericht.

*De bedektzadigen (Angiospermae), zijn de grootste groep landplanten en vormen wat wij doorgaans bloemplanten noemen. Zij reproduceren zich door middel van bloemen en zaden. De andere groep zijn de naaktzadigen (Gymnospermae), die nooit echte vruchten produceren, zoals de coniferen.

Bernard Gomez, Véronique Daviero-Gomez, Clément Coiffard, Carles Martín-Closas, and David L. Dilcher
Montsechia, an ancient aquatic angiosperm
PNAS 2015 : 1509241112v1-201509241.

ik ben geen informatiesysteem

Een gastbijdrage van leonardo da gioiella

Cees Dekker, onze nanobioloog, heeft een prachtige prijs gewonnen. Hij heeft besloten van dat geld een levende cel te bouwen, en heeft dat aangekondigd in het RD, het dagblad dat men gewoon is te lezen in reformatorische kringen.
Dat heeft een reactie van Peter Borger opgeleverd. In dat zelfde dagblad. En hoewel ik de uitkomst van de reactie van Borger wel kan volgen – die ziet dat niet zitten – is zijn argumentatie niet de mijne. Het is Borger zoals we hem kennen: van dik hout zaagt men planken, nogal negatief. Ook sarcastisch … verzuurd zou ik haast zeggen.

Borger werkt op een ander terrein van de biologie dan Dekker. Maar, vanuit de geestelijke hoek waar Borger en Dekker beide zitten, zou je niet verwachten dat Dekker leven wil creëren – die gaat de zondeval nog eens dunnetjes overdoen – en zou je een heel andere argumentatie verwachten van Borger: die heeft het over informatiesystemen die niet na te bouwen zijn vanwege hun gecompliceerdheid, en navenant tijdsgebrek.
Borger sluit daarmee aan bij één van de laatste woorden van Richard Feynman – nagelaten op een blackboard! –  die Dekker vreemd genoeg in positieve zin citeert: What I cannot create, I do not understand.

Let wel, die geloofskwestie is niet mijn strijdperk.

Wat mij ineens raakte was dat en Borger en Dekker én de evolutionist community op één lijn zitten.
De handboeken van de officiële evolutiebiologie spreken van het centrale dogma. Mijn boek zegt letterlijk: DNA interacts with the cell and the environment to determine the phenotype. [… DNA] must be transcribed into messenger RNA, ribosomal RNA, and other functional sequences. The mRNA is then translated into … En dat gaat zo nog even door.
Er komt code aan te pas, en er is sprake van decoding.
Dekker heeft het over robotjes – eigenlijk nanomachientjes – en systemen van biomoleculen.
En bij Borger komt het hoge woord er uit: informatiesystemen. De hoge woorden, om precies te zijn: Leven is gebaseerd op gedetailleerde informatieopslag en informatieverwerkende systemen.
Natuurlijk niet zijn hoge woord.
Ik noem dat het hoge woord.
Ofwel, de druppel die voor mij, in mijn gedachtegang die ik afliep, de emmer deed overlopen.

Mijn strijdtoneel hier is dus de officiële leer van de evolutie, die cellen, en organismes, en organen, en uiteindelijk mensen ziet als informatiesystemen.
Het moet afgelopen zijn met het gebazel over computers en informatiesystemen. Wat mij betreft gooien ze de leer van de evolutie maar op hun kop als dat moet, laat ze de handboeken maar herschrijven, andere metaforen bedenken – alles prima.
Deze onzin moet afgelopen zijn.

Ik ben geen informatiesysteem.
Zoals Harry geen kunstmatig intelligent wezen is. Nou ja, als psycholoog zal ie wel eens kunstmatig intelligent gedaan hebben. Vast.
Zoals Rob niet geprogrammeerd is. En als er al iets geprogrammeerds aan hem is, dan heeft ie dat zelf door jarenlange studie gedaan: zijn muscular memory.

Denk even aan de implicaties hé.
Zoals een random process een randomizer veronderstelt, en daarmee een bouwer van die randomizer, zo veronderstelt een informatiesysteem een bouwer; én, ik weet daar iets van, gegeven het gecompliceerde karakter daarvan – zie Borger – een team van bouwers.
En denk niet dat het wel meevalt, omdat er nu eenmaal foutjes worden gemaakt bij het doorgeven van het DNA. Ofwel, zeg niet tegen mij: de soep wordt niet zo heet gegeten leonardo.
Zoals iedereen weet: bugloze informatiesystemen bestaan niet – en dat is er niet beter op geworden met het modulair opzetten van programma’s en systemen. Zelfs de meest eenvoudige programma’s hebben wel een lek.
Dus neem het maar verschrikkelijk, ontzettend erg serieus.

Maar vooral dit.
Informatiesystemen zijn hartstikke deterministisch. Afhankelijk van het signaal dat er in gaat wordt er iets geproduceerd dat heel erg vastligt.  En dat Marleen met andere output komt dan ik bij een overeenkomstige waarneming, is alleen maar omdat zij een ander informatie-verwerkend systeem heeft dan ik …
… of is … poeh … die existentiële vraag kan ik nu even niet aan.
En laat U niet misleiden door het begrip fuzzy logic. Dat bestaat niet echt. Als een programma verschillende gedragingen laat zien op een zelfde inputsignaal, heeft de programmeur dat opgeschreven – met een zeer onfuzzy randomizertje.

Ofwel, en daar hebben we de crux: weg met de vrije wil!

Ik geef toe, ik ben daar zelf debet aan – dat ze denken dat ik geen vrije wil heb, bedoel ik. Ik ben daarin altijd te lankmoedig geweest. Ik heb altijd gezegd: ik weet het niet, van die vrije wil. En ik bedacht een doekje voor het bloeden.
Nu is het afgelopen.
Basta:
Tot aan mijn pensionering was er altijd wel iemand die zei: kom – en ik kwam.
Of iemand die zei: ga – en ik ging.
Nu doe ik niet meer mee.
Nou ja, ik deed altijd al niet mee, maar dat was niet zo goed zichtbaar. Ik was een zeer meegaand, altijd constructief en positief ventje.
Maar denk niet dat ik niet dwars kan zijn. Het DNA van mijn vader staat daar garant voor. Die stapte, toen de boer tijdens de landarbeid iets onaanvaardbaars aan hem vroeg onder de conditie: anders kan ik je hier niet langer laten werken beste man, op zijn fiets en zei: dan bekijk je het maar. En dat in de crisisjaren! En zijn DNA is redelijk compleet overgekomen.

Richard Feynman liet ons deze wijsheid na, aan het einde van zijn leven, op een blackboard: What I cannot create, I do not understand.
En ik voeg daar aan toe:

celletje_bouwen

Ik ben geen informatiesysteem!
Nou ja, ik informeer jullie bij tijd en wijle graag over dwalingen des geestes die zo nu en dan de ronde doen, en ook wel hardnekkig hun rondje blijven draaien – die oprispingen uit heart and mind van die kruiwagen vol kikkers die society heet, high of low om het even.

Update 2015-05-26 16:14

RD: interview Cees Dekker

RD: opinie Peter Borger

RD: opinie René Fransen

TUDelft: grant voor kunstmatige cellen

De eerste puzzelstukjes in een onderwaterwereld

De wereld onder water vormt een klein universum op zich, even onbereikbaar als het grote Universum om ons heen. Maar, waar Leonardo  in voorgaand bericht spreekt van the unobservability of the observable universe, een begrip dat we op deze plaats al zijn tegen gekomen bij de discussie over het laatste boek van Andreas Wagner, zou je, zoals David Gallo laat zien, kunnen spreken van the observability of the unobservable depths. Daar zouden zomaar puzzelstukjes op hun plaats kunnen gaan vallen. Onderzoekers hebben hierop recent wezenlijke vooruitgang geboekt.

De oceaanruggen zijn rijk aan hydrothermale bronnen. In een TED-talk uit 1998, vertoont David Gallo een film waarin deze hydrothermale bronnen te zien zijn (zie onderaan dit bericht). Deze kunnen verdeeld worden in twee soorten: de black smokers en de alkaline bronnen. Het water dat uit de black smokers omhoog komt is zeer heet tot wel 400°C en heeft een hoge zuurtegraad (pH rond 4.5). De alkaline bronnen daarentegen zijn veel koeler van 40 – 90°C en het water dat er uit omhoog borrelt is, zoals de naam al aangeeft basisch (rond pH 10).

David Gallo vertelt in zijn talk dat er het vermoeden bestaat dat het eerste leven hier ontstaan is. Nu zijn er steeds meer onderzoekers bezig deze hypothese te onderzoeken. Een bekend wetenschapper die zich daarmee bezighoudt is Nick Lane. Hij gebruikt in zijn lab reactors waarin de condities van deze bronnen gesimuleerd worden. Ik schreef vele berichten over zijn werk en publicaties ((1); zoek verder op dit blog op de naam ‘Nick Lane’)

De beste kandidaten voor het ontstaan van leven zijn de alkaline bronnen. Zij hebben een lagere temperatuur die de stabiliteit van de eerste organische moleculen zou bevorderen in tegenstelling tot de black smokers. Ze werden later dan de black smokers ontdekt, en bevinden zich op de oceaanbodem in Lost City langs de Mid-Atlantische rug, op enorme diepte waar geen zonlicht komt. Daar krioelt het van leven. Zie daarvoor ook de mooie film van David Gallo onderaan dit bericht.

Nick Lane heeft belangrijke hypothesen gelanceerd die allemaal erg plausibel zijn. De ‘schoorsteen’ van deze bronnen is gevormd door poreus materiaal waarin zich poriën van enkele micrometers tot millimeters bevinden. Daar kunnen zich korte moleculenstrengen zoals peptiden en RNA-strengen ophopen, waarbij door de dynamiek van de doorstromende water, de langste ketens neerslaan en de kortere de porie verlaten (zie ook een recent blogbericht over dit fenomeen). Het grootste probleem blijft de verklaring voor hoe de eerste organische moleculen gevormd kunnen zijn.

Ook hier heeft Nick Lane mogelijke verklaringen voor. In dit licht is het nieuws van gisteren, dat onderzoekers er met experimenten en computersimulaties in geslaagd zijn aan te tonen, dat de belangrijkste organische moleculen zoals mierenzuur en methanol gevormd kunnen worden dankzij een minerale katalysator, zeer interessant. Deze katalysator vertoont grote overeenkomsten met het enzym dehydrogenase (zie figuur).

Fe-S

A. Het centrale ferrodoxine in het enzym CO hydrogenase B. Het oppervlak van greigite Fe3S4 met de vierkante structuur uitgelicht. Uit Roldan et al.

Dit mineraal, greigite (Fe3S4) genaamd, bevindt zich in de wanden van de alkaline bronnen. Het is in staat de reductie van CO2 naar verschillende oplosbare organische moleculen te katalyseren. Het mineraal doet dit door deze verschillende tussenvormen te stabiliseren. De moleculen die gevormd worden zijn mierenzuur (formic acid; CH2O2), azijnzuur (CH3OOH),  methanol (CH3OH), pyrodruivenzuur (pyruvic acid; C3H4O3). De auteurs van het artikel laten precies zien wat de voorwaarden zijn voor het vormen van deze moleculen; onder verschillende pH-waarden geven ze tot op de honderdste elektronvolt nauwkeurig weer wat de energetische barrières zijn voor iedere reactie. Ze komen tot de conclusie dat deze reacties globaal energie afstaan, ze zijn thermodynamisch en kinetisch voordelig, en ze verhogen entropie. Er bestaan slechts initiële barrières of drempels die door de binding met de katalysator genomen kunnen worden. Zo zouden ze met behulp van de katalysator spontaan kunnen plaatsvinden mits aan de condities van pH wordt voldaan. De hoogste opbrengst van deze moleculen vond plaats bij pH 6,5. Met een pH van 5,5 in de primordiale omringende wateren vormt de alkaline bron een goeie kandidaat.

A. De vorming van mierenzuur in functie van tijd bij verschillende pH-waarden. B. Weergave van de reactanten (zie insets) op twee verschillende oppervlakten in functie van pH, binding energie (EB). C. potentieel energie-oppervlak voor het mechanisme van HCO3 reductie naar HCOOH op Fe3S4. Geadsorbeerde tussensoorten zijn gemerkt met * en hun voorgestelde structuur wordt getoond in de inset.

A. De vorming van mierenzuur in functie van tijd bij verschillende pH-waarden. B. Weergave van de reactanten (zie insets) op twee verschillende oppervlakten in functie van pH, binding energie (EB). C. potentieel energie-oppervlak voor het mechanisme van HCO3 reductie naar HCOOH op Fe3S4. Geadsorbeerde tussensoorten zijn gemerkt met * en hun voorgestelde structuur wordt getoond in de inset.

Deze studie laat zien dat het in de natuur mogelijk is, in afwezigheid van leven, deze eenvoudige organische moleculen aan te maken. Dit vormt een eerste stap naar iets grotere moleculen als ribose, aminozuren, en nucleotiden, de ingrediënten voor RNA en peptiden. In de bronnen van vandaag zijn deze moleculen niet te vinden, ze worden weggegraasd door bacteriën, die de hydrothermal vents nu bedekken.

Het volgende filmpje van David Gallo laat onder andere zien hoe alkaline bronnen eruit zien en wat voor dieren er leven.

Uit: ScienceDaily

Roldan, N. Hollingsworth, A. Roffey, H.-U. Islam, J. B. M. Goodall, C. R. A. Catlow, J. A. Darr, W. Bras, G. Sankar, K. B. Holt, G. Hogarth, N. H. de Leeuw. Bio-inspired CO2 conversion by iron sulfide catalysts under sustainable conditionsChem. Commun., 2015; 51 (35): 7501 DOI: 10.1039/C5CC02078F (FREE ACCESS)

h/t Harry Pinxteren

klein bier

Een gastbijdrage van Leonardo Da Gioiella

 

Het observable universe is 4 x 10^83 liter groot. Zegt wiki.

Terzijde: rare maataanduiding. Het heelal is leeg, en wat er rond zwerft is geen vloeistof. Het is ruimte, dus waarom geen kubieke meters. Ik zal het verder over kubieke meters hebben: 4×10^80.

Overigens, de oceanen bevatten 1,3×10^21 liter water (ex wiki). Als wij het over iets groots, iets onoverzienbaars hebben, spreken we van un mer à boire. Un univers à boire voor een gebed zonder eind … ook wel een idee. Want, wat een verschil: 1,3×10^18 kubieke meter water tegenover 4×10^80 ruimte.

Er is dus sprake van een observable universe. Dat staat tegenover het unobservable universe. Niet omdat dat, zoals het water van de zee, onder de oppervlakte zit, maar omdat we er door de enorme afstanden niet bij kunnen komen.
Volgens wiki heeft het grote universe afmetingen, bevat het minstens 4×10^83 liter (een triviale observatie), heeft het, evenals de dampkring ingrediënten, en … is het plat.
‘t Is wat. Als je beweert dat de aarde plat is word je opgesloten. Als ik nu beweer dat het heelal alle kanten uit even oneindig diep is – dus geen bol, geen kubus, eigenlijk vormloos – maar zeker niet plat … zou ik dan ook opgesloten worden?

Er staat een mooie zin in wiki: If the Universe is finite but unbounded, it is also possible that the Universe is smaller than the observable universe. In this case, what we take to be very distant galaxies may actually be duplicate images of nearby galaxies, formed by light that has circumnavigated the Universe. Heerlijk. Alsof er een grand cru op tafel is gezet, en ik die voor jullie mag proeven.

Gerdien (de Jong) zei, op deze plek, daarover: Het fascinerendst is dat er universum buiten onze waarnemingshorizon is.
Waarop ik antwoordde: Er is nog iets veel fascinerenders aan het observable universe.
Ik heb daar hap snap wat gedachten aan toegevoegd, en mij voorgenomen dat voor de volgers van dit blog nog eens uit te werken.

Wat betekent dat eigenlijk: observable universe.
Als we omhoog kijken zien we overdag een blauwe koepel, of veel wolken – waarachter niet alleen de zon schijnt, maar ook een oneindige ruimte verondersteld mag worden. ‘s Nachts zien we een boel sterren – op het donkere platteland meer dan in de buurt van een grote stad. Maar eigenlijk zien we niks. We kunnen alleen bedenken dat er ver weg in die donkerte nog heel veel meer is. Alsof we op de oceaan varen en alleen de oppervlakte zien, en dat alleen bij daglicht.

Gek eigenlijk, niemand spreekt van observable depth – terwijl we van al die hoeveelheid water, en wat zich daarin bevindt, ook helemaal niks gezien hebben, en niks kunnen zien. Oceanografen schatten dat we zo’n 5% van dat mer à a boire verkend hebben – let wel: verkend. Da’s iets anders dan kennen.

Observable: dat wat te observeren is.

Hoe kijken we eigenlijk naar de hemel.
Met optische telescopen, telescopen die elektromagnetische straling meten, x-stralen en gammastralen, en ook nog zwaartekracht golven. Die hebben een verschillend bereik, ook nog afhankelijk van de constructie. De plaatjes die ze leveren zijn echte foto’s, of met de computer geconstrueerde tekeningen – meestal een soort van fractals, die zijn interessant.
Je kunt dan zo’n plaatje krijgen:

./b_over_b_rect.eps

 

Ofwel, de programmeur heeft dan een tekenprogramma gemaakt, op basis van specificaties van een deskundige kosmoloog, die een bepaald concept in zijn hoofd heeft. Ik bedoel dat niet cynisch, maar bekijk het wel met enige scepsis. En het kan cynisme worden als die plaatjes als foto’s of als 3D-filmpjes worden geannonceerd – wat steeds vaker gebeurt.

Het bereik van die telescopen wordt ook nog eens door een rekenmethode bepaald. Het is niet gefixeerd. Er moet (in-)gecalculeerd worden. We vangen lichtstralen op. En die zijn wel heel erg snel, maar de snelheid is beperkt. Het duurt uiteindelijk een tijdje voor een lichtstraal van een object, ver weg,  binnenkomt in onze telescopen. En ondertussen heeft dat object bewogen. Volgens de theorie van ons vandaan.

4×10^80 Kubieke meters dus.
De oceanen tellen 1,3×10^18 kubieke meter. We vliegen er over heen, bevaren het, zwemmen er in, duiken zelfs naar grote diepte met een bathyscaaf … en we hebben nog geen 5% verkend.
Neem even dat beeld van die bathyscaaf. We gaan naar de diepte … en als we weer boven zijn hebben we in een rechte lijn naar beneden gekeken.

Wat zien we, wat laat de computer ons zien, als we de telescoop op die onmetelijke diepte in de ruimte richten.
We praten er over alsof we God zelf zijn, maar ik word er eigenlijk net zo confuus van als toen ik als klein kind me de oneindigheid van het heelal probeerde voor te stellen.
Un univers à boire.

Hoeveel plaatjes zijn er te maken, van dat zogenaamde observable universe.
En, in verhouding tot het aantal plaatjes dat te maken is: hoeveel telescopen zijn er die plaatjes kunnen maken. Hoeveel kosmologen zijn er om die plaatjes te interpreteren, en hoeveel plaatjes kan een kosmoloog interpreteren in een werkzaam leven.
Hoeveel zit er verborgen “achter” andere objecten, zoals de zon bij een eclips, of – proef nog even die zin – duplicate images of nearby galaxies, formed by light that has circumnavigated the Universe.
The unobservability of the observable universe.

En dan hoor je dat ze een foto hebben gemaakt van zwaartekrachtgolven tijdens de big bang. Dat is niet diep in de ruimte kijken, nee, dat is kijken in meiner Vorjenseitszeit, in het hele grote donker van het verleden. Nox aeterna. Ik was bijna opgelucht toen het onderzoeksteam aangaf iets te vroeg gejuicht te hebben.

En nu is daar dan weer een bericht.
Het observable universe is ook nog eens “geconstrueerd” op verkeerde aannames. De versnelde uitdijing van het heelal zou een illusie kunnen zijn. Bij het bepalen van de afstand tot supernova’s zijn alle supernova’s over één kam geschoren. Dat blijkt nu niet terecht.
Nu moeten ze metingen gaan doen aan nieuwe supernova’s om te bepalen welke correctie er moet worden toegepast bij het berekenen van de afstand. En, daar komt mijn probleem. Lees even mee.
Dat gaat enige tijd duren, want het is niet te voorspellen wanneer en in welk sterrenstelsel een supernova zal exploderen. Je moet dus grote stukken van de hemel regelmatig scannen en doorzoeken op nieuwe supernova’s.
Ofwel, zoeken in dat observable universe, net als in de Indische Oceaan naar een black box, en hopen dat je wat tegenkomt.

Laatst maakte iemand een opmerking, en noemde daarbij kosmologen en theologen in één adem. En opeens doet me dat afvragen: verschilt het universum nu wezenlijk van God?
God is onmeetbaar, onpeilbaar. Niet te lokaliseren, overal … en dus eigenlijk nergens. Vormloos. Af en toe manifesteert hij zich, in een brandend braambos. En het was slechts aan een stotterende dienaar van een wereldse heerser, Mozes, gegeven om dat te mogen zien.

Als we bij een supernova nu eens aan een brandend braambos denken – zou dat misschien duidelijk maken waar we naar op zoek zijn? En dat die kosmoloog dan, in de rol van stotterende ziener, ons het beloofde land van melk en honing, in dit geval het land van kennis en inzicht mag binnenleiden.
Maar er was geen melk en honing in overvloed, het bleef allemaal in het zweet des aanschijns.
En aren zoeken op de sabbat.

Zwervende gedachten

Een filosoof over argumentatie, biologie, handelingstheorie en wat hem verder invalt

Jonas Bruyneel

Literatuur/Journalistiek/Muziek

per amanti della vera musica

SangueVivo

Ancora solo un battito in più

Microplastics

INTERREG MICRO PROJECT

Scientia Salon

Philosophy, Science, and all interesting things in between

Infinite forme bellissime e meravigliose

si sono evolute e continuano a evolversi

Vita da simbionte

perché collaborare è talvolta meglio che combattere

Meneer Opinie

Altijd een mening, maar niet altijd gehinderd door kennis van zaken

The Cambrian Mammal

An evo-devo geek's scientific meanderings

Evolutie blog

bij dezen en genen

The Finch and Pea

The Public House for Science...

voelsprieten

* wonder van het alledaagse *

the aphid room

All about aphids... not simply bugs|

kuifjesimon

Just another WordPress.com site

The Amazing Comics Men

Comics by Dutch cartoonists Jan the Stripman & Wim the Mysterious Helpman

Barbara Jansma

Prenten, spotprenten en schilderijen

Volg

Ontvang elk nieuw bericht direct in je inbox.

Doe mee met 27 andere volgers

%d bloggers op de volgende wijze: