Menno en Erwin about Nature and Science

Slakken zonder huisNaaktslakken, het is eigenlijk heel eenvoudig. Verreweg de meeste slakken op het land en in het water hebben een huisje of schelp, oftewel een uitwendig kalkskelet. En slakken die dat niet hebben noemen we naaktslakken. Bij veel naaktslakken is nog wel een restje van de schelp in het lichaam te vinden, vaak in de mantel als kalkknobbel. Het verlies van een huisje of schelp is vaker gebeurd in de ontwikkeling van het leven op aarde. De herkomst van naaktslakken kan dus heel verschillend zijn. In zee wonen heel veel naaktslakken. Zij hebben kieuwen waarmee ze ademhalen. Ze zijn vaak prachtig gekleurd en met soms bizarre lichaamsvormen. Op het land levende naaktslakken zijn longslakken. In Nederland komen er 26 verschillende soorten voor, goed te onderscheiden aan de plek van ademopeningen, en kleurpatronen. De grootste, de zwarte aardslak wordt wel 20 centimeter.Net zoals alle slakken behoren de naaktslakken tot de buikpotigen (Gastropoda). Die naam komt van de buikspieren waarmee ze zich voortbewegen. Voor naaktslakken die op het land leven is uitdroging een groot gevaar. Ze zijn aangewezen op een vochtige omgeving en houden dus erg van de nacht en van regenachtig weer. Onze naaktslakken eten van alles, met hun raspachtige tong. Tuinplanten, en vooral ook die wij zelf eetbaar vinden staan hoog op de lijst, maar ze ruimen ook aas op en paddenstoelen en andere schimmels. Als de omstandigheden gunstig zijn kunnen slakken zich heel snel vermeerderen. De meeste slakken zijn hermafrodiet, zijn zowel vrouwtje als mannetje. Sommige soorten hebben prachtige paringsrituelen waarin ze hangend aan een slijmdraad om elkaar heen draaien. Beide dieren produceren dan 20-30 eieren in ei-pakketjes, en twee maanden later is de volgende generatie alweer volwassen.Weg met de naaktslak?Wie van zijn naaktslakken af wil komen kan everzwijnen in de tuin laten, maar dat heeft ook weer zo zijn nadelen. Er zijn talloze “onfeilbare” methoden om naaktslakken kwijt te raken. Bijvoorbeeld met koffiedrab of koperdraad. Planten beschermen met scherpe randen van glas of aardewerk, of droge woestijnzones. Ze proberen te verdrinken in bier. Men kan ze ook eenvoudig inzamelen, al dan niet met een gemene steek in de tere delen. Of men kan aaltjes bestellen die de naaktslakken te lijf gaan. Uiteindelijk zullen we moeten leren samen te leven met de naaktslak, en ze misschien wel hun natte plekken gunnen. Get full access to Menno en Erwin about Nature and Science at www.mennoenerwin.nl/subscribe

Drie biologische nobelprijzenHoe wordt de omzetting van erfelijke informatie in eiwitten geregeld? Hoe kan informatie worden vastgelegd in netwerken van zenuwcellen? En hoe leidt inzicht in de biologische functie van een eiwit tot opheldering van de driedimensionale structuur?  Drie vragen die dit jaar leidden tot respectievelijk de nobelprijs van geneeskunde, die van natuurkunde en die van scheikunde. Maar als je de onderwerpen goed bekijkt is er maar één conclusie mogelijk: blijkbaar levert alleen de hedendaagse biologie de belangrijke, oplosbare vragen. De geneeskunde moet het voor een groot deel hebben van  ontwikkelingen in  de moleculaire biologie. De natuurkunde worstelt zelf met niet te beantwoorden vragen zoals over zwaartekracht en  de aard van zwarte gaten. De scheikunde heeft in het verleden heel veel nieuwe stoffen opgeleverd, maar de toepassing daarvan heeft inmiddels vooral ook een aantal enorme problemen veroorzaakt. Dus is het niet verwonderlijk dat natuur- en scheikundige principes nu ingezet worden om biologische vragen op te lossen.Bijzonder is dat daarbij in twee van de nobelprijzen kunstmatige intelligentie (ai) een hoofdrol speelt. Onderzoek hoe in neuronale netwerken uit grote datastromen patronen kunnen worden herkend en heeft zelfs in feite de basis gelegd voor de ontwikkeling van ai. De natuurkunde-prijswinnaars, de Amerikaan Hopfield en de Canadees Hinton, zijn inmiddels wel bezorgd over de kritiekloze toepassing van ai, en Hinton heeft daarom zelfs recent zijn baan bij Google opgezegd. Ai speelt ook een hoofdrol bij het reconstrueren van de ingewikkelde ruimtelijke structuur van eiwitten. De Brit Hassabis en de Amerikaan Jumper, bieden verbonden aan het bedrijf DeepMind dat later werd opgekocht door Google, gebruikten ai om die drie-D opbouw van eiwitten te analyseren en later ook te voorspellen, terwijl Baker geheel nieuwe eiwitten wist op te bouwen. Het is ook vrij bizar hoe ingewikkeld die ruimtelijke structuur van eiwitten kan zijn, terwijl ze opgebouwd zijn uit een twintigtal vrij eenvoudige aminozuren. Het mooie van hun gemeenschappelijke werk is dat nu inzicht in de functie van een eiwit met ai kan helpen de structuur helder te krijgen.Hun nobelprijs voor de chemie sluit in feite nauw aan bij die voor de geneeskunde. De aflezing van de erfelijke informatie in het DNA, de genen, verloopt via een soort van een mal, negatieve kopieën in de vorm van RNA moleculen. Die worden op hun beurt weer afgelezen voor de opbouw van eiwitten uit aminozuren waarvoor die RNA-ketens coderen. De Amerikanen Ambros en Ruvkun ontdekten dat hele kleine RNA moleculen, die ze de naam micro-RNA gaven, bij dat hele proces van genregulatie een sleutelrol spelen. Hun oorspronkelijke vinding in de vroege jaren 90 deden bij het kleine wormpje C. elegans en bleef vrijwel onopgemerkt. Jaren later ontdekten zij dat in veel meer organismen honderden micro-RNA’s een sleutelrol spelen, en nu weten we dat er in de mens meer dan 1000 soorten micro-RNA’s actief zijn. Al met al onderstrepen de drie nobelprijzen de razendsnelle ontwikkelingen in de moleculaire biologieNobelprijswinnaars: uitgekozen, maar niet genomineerd.In niet al te best geïnformeerde media wordt vaak gesproken over de nominaties voor nobelprijzen. Die nominaties, laat staan ranglijstjes bestaan niet. Het is aan comités van de Zweedse academie van wetenschappen om nobelprijs-winnaars aan te wijzen. Ze laten zich wel adviseren door wetenschappers uit de hele wereld, maar de keuze is aan hen. De adviezen en hun overwegingen adviezen blijven 50 jaar geheim. Het is wat anders dat het, vooral ook wetenschapsjournalisten, een geliefde bezigheid is favorietenlijstjes op te stellen. Zoals bijvoorbeeld in de in deze vermakelijke wetenschaps-podcast van de NRC “onbehaarde apen”.Onoplosbare problemen in de natuurkundeEr zijn veel diepe vragen te stellen over wat er achter natuurkundige fenomenen zit als de expansie van het heelal, zwaartekracht, de massa van neutrino’s, bewegingen in onze Melkweg, de richting van de tijd, de aard van donkere materie, om er maar een paar te noemen. Terwijl sommige natuurkundigen zich desondanks of juist daardoor zien als de enige echte natuurwetenschappers, zien anderen meer heil om zich in dienst te stellen van andere disciplines met wel oplosbare problemen zoals de biologische wetenschappen. Een mooie, relativerende benadering van de problemen in de natuurkunde is te vinden in het youtube  kanaal van de natuurkundige Sabine Hossenfelder: (youtube.com/@SabineHossenfelder)ga naar www.mennoenerwin.nl en geef je op voor de prachtige nieuwsbrief Get full access to Menno en Erwin about Nature and Science at www.mennoenerwin.nl/subscribe

Pracht spreeuwenDe voorliefde voor een bepaalde diersoort heeft op zich natuurlijk niets met wetenschap te maken. Toch heeft het in onderzoek veelvuldig werken met en kijken naar spreeuwen zo’n voorkeur veroorzaakt. Het zijn prachtige vogels, vaak met een paarsgroene glans over hun verendek, en in de winter wit gespikkeld. Behalve hun karakteristieke, soms melodieuze en soms krassende zang zijn spreeuwen ook berucht om hun imitaties, van andere vogels maar ook van machines. Meestal leven ze in groepen. Na het broeden trekken ze vaak in familieverband rond, de jongen vaak vetter en dikker dan hun  ouders onbeschaamd bedelend. Later verzamelen families zich tot grotere groepen, die zich op hun beurt weer bundelen tot vaak enorme groepen op slaapplaatsen zoals aan de oevers van het Zuidlaardermeer. Dat kunnen er wel vele duizenden zijn, die dan vaak ‘s avonds nog even in de lucht samenballen in eindeloze vorm variaties. Dat vraagt om een extreme onderlinge coördinatie tijdens die grillige vliegpatronen, helemaal als ze een buizerd of andere predator op de vlucht jagen. Die hebben trouwens geen schijn van kans.Behalve veiligheid door hun grote aantallen op de slaapplaatsen is er ook wel geopperd dat er daar informatie wordt uitgewisseld. Maar om daar iets over te kunnen zeggen zouden we meer van de spreeuwencommunicatie moeten verstaan. Dat spreeuwen heel goed van elkaar kunnen leren bleek wel tijdens proeven waarbij spreeuwen op bepaalde tijden van de dag voer als beloning kregen als ze op een bepaalde kleur sleutel pikten. Het duurde heel lang voor de eerste spreeuw dat door had, maar nummer twee en drie wisten het in een mum als ze een collega aan het werk gezien hadden. Spreeuwen zijn ook heel goed in het gebruik van hun biologische klok, bij het foerageren maar ook tijdens migratie als ze van zonnekompas-oriëntatie gebruik maken. De natuurbeschermer Jac P. Thijsse plakte in zijn boeken afbeeldingen van spreeuwen, en onder deze ex libris stond de tekst “onbekommerd”. Het gaat deze vrolijke en slimme vogels inmiddels niet meer zo goed. Hun bestand is in ons land teruggelopen van ruim boven een miljoen naar krap een half miljoen. Verdroging, en de slechte leefomgeving die het huidige weilandbeheer oplevert zijn de voornaamste oorzaken.ga naar www.mennoenerwin.nl en geef je op voor de prachtige nieuwsbrief Get full access to Menno en Erwin about Nature and Science at www.mennoenerwin.nl/subscribe

Tranen met tuitenZo’n zestig tot tachtig liter tranen vergiet de gemiddelde mens in zijn leven. Voor een deel is dat “basaal” traanvocht dat de ogen door regelmatige wimperslag mooi vochtig moet houden. Voor een deel zijn dat tranen die door een gure wind, door rook, door de lucht van vers gesneden uien of door een zanddeeltje opgewekt worden, de zogenaamde reflex-tranen. En voor een deel zijn dat echte emotionele huiltranen. Typisch voor de mens, opgeroepen door kommer en kwel bij een baby, een groot verdriet, tranen van woede over een mislukking of aangedaan leed. Of tranen van vreugde na een doorstane olympische strijd, een zege over jezelf na een grote inspanning. Misschien kunnen we dan beter praten over wenen, zoals de psycholoog Nico Frijda voorstelde omdat het hier minder gaat over vreugde of verdriet als wel over een onvermogen om adequaat re reageren. Of het nu gaat om vreugde, om doorleefde schoonheid van muziek en kunst of om empathie, desnoods met een sentimentele film, een meegezongen volkslied of het hijsen van een vlag.      Intussen hebben tranen natuurlijk ook een fysiologische achtergrond. Het hoornvlies van het oog is bedekt door een laag stoffen die aan tranen kunnen hechten, de traanfilm. Tranen worden gemaakt in traanklieren, vooral boven de oogleden. Ze bevatten behalve zouten ook bacteriewand afbrekende enzymen en antistoffen in de vorm van immuno-glubulinen. De tranen worden via zo’n 10 kanaaltjes naar de ogen vervoerd. De dagelijkse traanproductie varieert van 1 tot 500  milliliter.Over de betekenis van de emotionele tranen zijn we het nog niet zo erg eens. Nijmeegs onderzoek heeft duidelijk gemaakt dat huilen iemand ook kan versterken in zijn depressieve gedachten. Dus oppassen met de goed bedoeld raad van huil maar eens lekker uit. En hoe moeten we tegen de geslachtsverschillen in huilen aan kijken? Vrouwen huilen vier maal meer dan mannen, en dat ligt maar voor een klein deel aan het uien snijden.KrokodillentranenDe spreekwoordelijk krokodillentranen bestaan echt, alleen hebben die niets met tranen van doen. Het komt vooral voor bij zee-krokodillen, die het overmatige en uitgefilterde zeezout via een klier bij het oog afscheiden. Ook de vochtige oogopslag van de zeehond hangt samen met zeewater: ter bescherming van de ogen vloeit voortdurend minder zout “traan-water” over de ogen. En dan hebben we natuurlijk nog het huilen van een verondersteld verlaten zeehondenjong: die roep om de moeder doet het goed in de smartlap, maar heeft niets met ons huilen van doen. Het veroorzaakt een hoop onnodig gedoe van de goedbedoelende strandwandelaar.De mannelijke vochtige oogopslagEr zijn nogal wat onduidelijke relaties tussen hormonen en tranen. Zo wordt er gedacht dat het mannelijk hormoon testosteron er voor zorgt dat een echte man het houdt bij een vochtige oogopslag en niet uitbarst in gesnotter en grote huilbuien. In emotionele tranen denkt men het broedzorg hormoon prolactine, verbonden met melkproductie, in een verhoogde mate aangetroffen te hebben. Er wordt ook een verband gelegd tussen een hechtings- en vriendschaps-hormoon  oxytocine en het makkelijker huilen. En die twee laatste bevindingen zouden weer in de richting van vooral “vrouwelijke” tranen wijzen.    Get full access to Menno en Erwin about Nature and Science at www.mennoenerwin.nl/subscribe

De zoute en zoete stekelbaarsStekeltjes, oftewel de driedoornige stekelbaars kennen veel mensen uit hun jeugd, in de sloot, het schoolaquarium of de vijver. Om meerdere redenen zijn stekelbaarzen, familie van zeepaardjes en zeenaalden, spannende vissen.  Ze hebben heel speciale voortplantingsrituelen, waarbij de mannetjes de regie voeren, daarover zo meer. Wat niet zo bekend is dat stekelbaarzen hun jeugd in zee doorbrengen, en pas als jongvolwassenen het land binnenzwemmen. Dan worden ze dus zoetwatervissen en dat is een best ingewikkelde omschakeling, van zout naar zoet. Ze moeten zich dan van heel sterke waterdrinkers (en zout-uitscheiders) omvormen tot enorme plassers en minimale waterdrinkers. Dat doen ze om hun niet als een opgeblazen waterzak uit elkaar te spatten en tegelijk om het zoutgehalte in hun lichaam een beetje op peil te houden. Jonge stekeltjes gaan, als ze de kans krijgen, in de herfst weer op weg naar zee, met alle veranderingen van dien. Daarbij gaat het natuurlijk om eten.Mannetjes stekelbaarzen zijn echte Don Juans, ze nemen prachtige rood blauwe kleuren aan en voeren ingewikkelde zig-zag dansen uit, allemaal om vrouwtjes aan te trekken en te verleiden door de prachtige nestgang die ze gebouwd hebben te kruipen. Als het goed gaat zetten de vrouwtjes daarbij hun eieren af, geholpen door liefdevolle stootjes van de mannen tegen hun staart. Daarna verlaten zij het mannetje, en het nest, zonder verdere plichtplegingen. Het mannetje gaat dan ook door het nest en zet zijn sperma af, en dan begint een tijd van roerende broedzorg door het mannetje. Niet alleen bewaakt hij het nest tegen rovers, maar ook zorgt het met felle bewegingen vn zijn borstvinnen voor verse zuurstof in het nest. Buiten het voortplantingsseizoen leven stekelbaarzen vaak in groepen. Niet altijd gaan de jongen naar zee, sommigen leven altijd onder gunstige omstandigheden in zuurstof en voedselrijke beken. En er waren vroeger ook groepen stekelbaarzen die in het zeegras van de Waddenzee hun broedtijd doorbrachten en dus altijd zoutwatervissen waren. Er zijn meerdere onder- en verwante soorten, een bekende is de tiendoornige stekelbaars.Maarten t Hart en de klok van de stekelbaarsHeen en weer: paling, zalm en stekelbaars Get full access to Menno en Erwin about Nature and Science at www.mennoenerwin.nl/subscribe

Tranen met tuitenZo’n zestig tot tachtig liter tranen vergiet de gemiddelde mens in zijn leven. Voor een deel is dat “basaal” traanvocht dat de ogen door regelmatige wimperslag mooi vochtig moet houden. Voor een deel zijn dat tranen die door een gure wind, door rook, door de lucht van vers gesneden uien of door een zanddeeltje opgewekt worden, de zogenaamde reflex-tranen. En voor een deel zijn dat echte emotionele huiltranen. Typisch voor de mens, opgeroepen door kommer en kwel bij een baby, een groot verdriet, tranen van woede over een mislukking of aangedaan leed. Of tranen van vreugde na een doorstane olympische strijd, een zege over jezelf na een grote inspanning. Misschien kunnen we dan beter praten over wenen, zoals de psycholoog Nico Frijda voorstelde omdat het hier minder gaat over vreugde of verdriet als wel over een onvermogen om adequaat re reageren. Of het nu gaat om vreugde, om doorleefde schoonheid van muziek en kunst of om empathie, desnoods met een sentimentele film, een meegezongen volkslied of het hijsen van een vlag.      Intussen hebben tranen natuurlijk ook een fysiologische achtergrond. Het hoornvlies van het oog is bedekt door een laag stoffen die aan tranen kunnen hechten, de traanfilm. Tranen worden gemaakt in traanklieren, vooral boven de oogleden. Ze bevatten behalve zouten ook bacteriewand afbrekende enzymen en antistoffen in de vorm van immuno-glubulinen. De tranen worden via zo’n 10 kanaaltjes naar de ogen vervoerd. De dagelijkse traanproductie varieert van 1 tot 500  milliliter.Over de betekenis van de emotionele tranen zijn we het nog niet zo erg eens. Nijmeegs onderzoek heeft duidelijk gemaakt dat huilen iemand ook kan versterken in zijn depressieve gedachten. Dus oppassen met de goed bedoeld raad van huil maar eens lekker uit. En hoe moeten we tegen de geslachtsverschillen in huilen aan kijken? Vrouwen huilen vier maal meer dan mannen, en dat ligt maar voor een klein deel aan het uien snijden.KrokodillentranenDe spreekwoordelijk krokodillentranen bestaan echt, alleen hebben die niets met tranen van doen. Het komt vooral voor bij zee-krokodillen, die het overmatige en uitgefilterde zeezout via een klier bij het oog afscheiden. Ook de vochtige oogopslag van de zeehond hangt samen met zeewater: ter bescherming van de ogen vloeit voortdurend minder zout “traan-water” over de ogen. En dan hebben we natuurlijk nog het huilen van een verondersteld verlaten zeehondenjong: die roep om de moeder doet het goed in de smartlap, maar heeft niets met ons huilen van doen. Het veroorzaakt een hoop onnodig gedoe van de goedbedoelende strandwandelaar.De mannelijke vochtige oogopslagEr zijn nogal wat onduidelijke relaties tussen hormonen en tranen. Zo wordt er gedacht dat het mannelijk hormoon testosteron er voor zorgt dat een echte man het houdt bij een vochtige oogopslag en niet uitbarst in gesnotter en grote huilbuien. In emotionele tranen denkt men het broedzorg hormoon prolactine, verbonden met melkproductie, in een verhoogde mate aangetroffen te hebben. Er wordt ook een verband gelegd tussen een hechtings- en vriendschaps-hormoon  oxytocine en het makkelijker huilen. En die twee laatste bevindingen zouden weer in de richting van vooral “vrouwelijke” tranen wijzen.    Get full access to Menno en Erwin about Nature and Science at www.mennoenerwin.nl/subscribe

Wie een egel in zijn tuin heeft mag van geluk sprekenWant niet alleen heb je dan blijkbaar een tuin, maar ook nog eens één van de allerleukste dieren te gast. Egels weten er weg mee, ze eten insecten, tot wel veertig slakken per nacht, regenwormen, kleine muizen, hagedissen en zelfs slangen (het Griekse woord voor egel is slangeneter!). Ze schuifelen in de schemering en ’s nachts op zoek naar voedsel. In de zomer eten ze zich als het goed gaat dik en rond, laten hun lichaamsgewicht toenemen van zo’n kilo tot wel anderhalve kilo. In oktober zoeken ze hun overwinteringsplek op. In die beschutte omgeving laten ze hun lichaamstemperatuur zakken tot zo’n tien graden. Uit die winterslaap worden ze af en toe even wakker, worden kort warm, waarschijnlijk voor herstel van processen in de hersenen en ander organen, om dan pas in maart weer definitief tevoorschijn te komen. Dan breekt meteen het voortplantingsseizoen aan. Ze krijgen 2 tot 10 jongen en die moeten snel groeien om weer op tijd klaar te zijn voor het volgende overwinteringsseizoen.De egel is een beschermde soort in ons land, de grootste vijand is het verkeer met tot wel 300.000 slachtoffers per jaar. Maar ook door gestrooid gif, gladde vijverwand, schapengaas en keldergaten weet de mens ze het knap lastig te maken. Verder hebben ze maar weinig vijanden, soms een roofvogel of een das, vaker nog een hond. En dan zijn er nogal wat bacterie-ziektes die ze parten kan spelen. Het is geen goed teken als een egel overdag rondscharrelt, dan doet men er goed aan ze met stevige handschoenen in een kartonnen doos te zetten en de dierenambulance te waarschuwen. Die kan de egel dan naar een opvang brengen. En wat kan je verder goed doen voor vriend egel: een beetje kattenvoer kan nooit kwaad, een mooi onderkomen ook niet, als het maar een beetje uit het zicht is, tegen een haag of schutting aan.Een egelhuisEr is natuurlijk van alles te koop, zoals één klik op het internet duidelijk maakt. Maar misschien is het wel veel  leuker (en goedkoper) zelf een egelonderkomen in elkaar te zetten. Een goede instructie met filmpje staat op de site van natuurmonumenten (https://www.natuurmonumenten.nl/kinderen/speeltips/egelschuilplek-maken-zo-doe-je-dat). Belangrijk is de goede plek, een beetje in het verborgene. Een dikke stapel bladeren en takken in een hoekje tegen de haag is natuurlijk ook een goed idee, de Engelse naam (hedgehog) is niet voor niets hegge-varkentje.Het lijkt op een egel maar het is het nietEgels horen bij de groep van de insecteneters, en daarin verschillen ze van andere stekelige zoogdieren. Zoals de Australische mierenegel, de echidna, een heel bijzonder eierleggend zoogdier dat zoals de naam zegt leeft van mieren en termieten. En dan zijn er de 27 soorten stekelvarkens, zoals het Afrikaanse stekelvarken (dat ook in Italië voorkomt), of de porcupine uit Amerika. Dat zijn allemaal plantenetende knaagdieren.. Get full access to Menno en Erwin about Nature and Science at www.mennoenerwin.nl/subscribe

O2 - ZuurstofHet is een bijzondere stof, zowel in de biologie als in de chemie. Neem alleen die naam al, zuurstof, sauerstoff, oxy-gen. Allemaal identieke maar foutieve aanduidingen voor een stof waarvan ze ooit dacht dat het de vorming van zuren veroorzaakte. De invloedrijke “verkeerde naam”-gever was in de achttiende eeuw de beroemde Franse wetenschapper Lavoisier. Hij toonde onder andere aan dat zuurstof nodig was bij verbranding en ademhaling, en dat water behalve uit zuurstof ook uit waterstof bestaat.Voor ons mensen staat zuurstof natuurlijk gelijk met ademhalen, zuurstof die we uit de lucht halen in onze longen en via het bloed naar het hele lichaam transporteren. Daar gebruiken we zuurstof om heel efficiënt celbrandstof te vormen in de vorm van ATP (adenosinetrifosfaat). Dat is een proces dat veel effectiever is dan andere vormen van anaerobe ademhaling, zonder lucht, zoals bij bacteriën die sulfaat of nitraat gebruiken in plaats van zuurstof. Nog een andere energiewinnings-procedure zonder lucht is de gisting, bijvoorbeeld bij eencellige gisten. Die laten wij dat doen als we gist gebruiken bij processen als bier en wijn maken, of het laten rijzen van een brood. Omgekeerd is er in het ontstaan van het leven een ander proces ontstaan, dat van de fotosynthese. Onder invloed van licht konden al heel vroeg bacteriën uit kolzuurgas en water suikers en zuurstof aanmaken. Later eisten planten die rol op grote schaal op en dank zij hen kunnen de meeste planten en dieren op aarde nu vrijelijk ademhalen. Want vergis je niet, ’s nachts hebben planten voor hun ademhaling ook zuurstof nodig, als ze in het donker geen fotosynthese kunnen bedrijven. Zuurstof komt heel veel en in heel veel vormen voor op aarde. Als meeste bekende gas O2, als gezegd in lucht met 21% een belangrijk aandeel. In de bergen loopt dat percentage wat terug, en dat geeft bij veel mensen dan ademhalingsproblemen. Heel veel zuurstof zit in water, H2O, maar ook in stikstofdioxide CO2, in carbonaten zoals in marmer (CaCO3) en in zand (Silicium oxide SiO2). Heel hoog in de lucht komt ook trizuurstof voor oftewel ozongas voor (O3), bekend van het afvangen van schadelijke straling uit de ruimte . Als het zuurstofatoom alleen voor komt als monozuurstof laat het een andere eigenschap van zuurstof zien, namelijk dat het heel reactief of zelfs agressief kan zijn zoals bij allerlei oxidatie-reacties. En met zuiver zuurstofgas moet men natuurlijk ook altijd oppassen, dat is hoogst brandbaar en explosief.. Get full access to Menno en Erwin about Nature and Science at www.mennoenerwin.nl/subscribe

Wij kunnen ons gelukkig prijzen met deze achtpotige vrienden. Als we getallen van Engeland mogen omrekenen naar Nederland komen we uit op naar schatting 600 miljard spinnen in ons land die jaarlijks 60.000 miljard insecten opeten.We zouden niet zonder spinnen kunnen. Op de hele aarde komen er zo’n 50000 spinnen soorten voor, allen vleeseters. Ooit zijn spinnen, samen met hooiwagens, mijten en teken ontstaan uit schorpioenachtigen die vanuit zee het land opgingen, 500 miljoen jaar geleden. Ons land telt nu 700 spinnen soorten. Veel daarvan maken gebruik van webben om hun prooien te vangen, andere zijn jachtspinnen die al dan niet vanuit een schuilplaats hun prooi overvallen. Met gifklieren aan de kaken verdoven ze hun prooi. Met spijsverteringssappen die ze in hun prooi brengen kunnen ze de bruikbare inhoud uitzuigen.Webdraden hebben veel functies, niet allen vangen ze er prooien mee, vaak wikkelen ze die er ook mee in. Ook gebruiken ze spinseldraden om zich te verplaatsen. De dikte, structuur en kleverigheid van spinsel kunnen spinnen variëren. De eiwitten en de belangrijkste aminozuren in spinsel zijn bekend. Maar toch ontbreekt nog steeds informatie om te begrijpen hoe spinweefsel sterker is dan staal of Kevlar.In een fascinerende aflevering van “The Future is Wild”, een docu-fiction BBC serie uit 2002 over de toekomst van het leven op aarde, spelen spinnen een bijzondere rol. Ze leven in de dan heel hoog geworden Himalaya, en vangen graan in voor hun lievelingsprooidier. Om medelijden mee te krijgen. BBC The Future is wild. Get full access to Menno en Erwin about Nature and Science at www.mennoenerwin.nl/subscribe

In this podcast we talk about the career of Bill Schwartz, an American neurologist and visiting professor at the University of Groningen. How he became the famous researcher of biological clocks he is? Bill explains that in the US the university education system is differently organised compared with Europe. You can receive four years basic academic training, for instance in biology, followed by a medical training of four years. And then you can combine care for patients, teaching and running a lab, provided you obtain grants. So after his medical degree he decided to try out neuroscience, and reading literature became aware of a localisable biological clock in the brain that just was discovered in the early 70’s. Then he got a job at the National Institute of Health and applying a new technique made a discovery on regulation of the biological clock. So I had a general MD and made the decision to specialize as a neurologist.The unusual thing was that as a neurologist I devoted my research not to neurological diseases but to the fundamental questions about the biological clock. Yes, during my whole 40 years career, focusing on this small brain part of some millimetres, learning all the time new techniques and approaches, as a student. And yes, this was a separate world compared with my clinical work as a neurologist. But as a type of intellectual activity is was similar, how do you solve an unknown? Also here it was about hypothesis driven questions. Protocols are great if you know what the patient has. Besides a list with the most likely, you could also see examination of a patient as an experiment.What if you don’t known what it is the patient has? Two supplemental lists we have. What would be the most dangerous thing it could be, even if that seems unusual. And related to that, what is it that I don’t to want to miss. So now in this state of knowledge about biological clocks, where do we go from here. Are there also perspectives with developments in A.I.? Well, A.I. does not absolve you from checking. If you know something you know what to reject. So, we need to remain in command. And for the biological clock, we are now also in the stage of applications. For instance the important role of natural daylight, for lighting designers, urban architects. What about US reals estate developers which design apartments without outside windows? Also applications with respect to medicines. For instance for diseases where sleep and clock functions seems to be off from normal. The question remains whether abnormal clock function is an adaptation to the disease. With portable wearables we can see now what happens in ecology, the real outside world, to see what are clock solutions to problems like pollution and climate changeEen Amerikaanse wetenschapper in Groningen: Bill over de biologische klok. Laatste deel van de zomerserie podcasts met Bill SchwartzHoe raakt een neuroloog verzeild in onderzoek naar de biologische klok (en doet daarin ook nog belangrijke ontdekkingen)? Bill legt uit dat de academische opleiding in USA verschilt van de onze. Je kan eerst een vierjarige algemene bachelor doen (bijvoorbeeld zoals hij in Biologie) en aansluitend een medische opleiding van vier jaar. Dan kan je verder, zowel in de patiëntenzorg als in het onderzoek. Na zijn studie kwam hij terecht op het National Institute of Health, en wilde verder in de neurowetenschappen. Hij las zich in, onder andere over het beginnende onderzoek naar de biologische klok in de hersenen. Daar ging hij zelf, heel succesvol, mee verder. Door toepassing van nieuwe technieken deed hij ontdekkingen over het energieverbruik en de werking van de centrale biologische klok in de hersenen. En toen nam hij het besluit om in zijn medische carrière door te gaan als neuroloog. Daarbij richtte hij zijn onderzoek niet op neurologische aandoeningen maar opde biologische klok richtte. Veertig jaar lang, gericht op dat hele kleine stukje hersenweefsel, steeds weer met nieuwe vragen en technieken.Toch lijkt het werk van de neuroloog op die van de biologische klok onderzoeker. Wat is je antwoord op het onbekende, het probleem van de patiënt? Dat kan je ook als een hypothese gestuurde vraag zien, protocollen helpen vooral als je weet wat er aan de hand is, Maar anders moet je onderzoeken, rekening houdend zowel met wat zou er in het ergste geval aan de hand kunnen zijn, en wat mag ik als arts in geen geval missen.Wat kunnen we van toekomstig onderzoek naar de biologische klok verwachten? Kan A.I. helpen? Nu, A.I. vrijwaart je niet van de noodzaak zaken na te gaan, wij moeten wel de baas blijven. Het onderzoek naar de biologische klok richt zich nu vooral op toepassingen, het belang van daglicht, de rol in medische zaken. Vooral daar waar slaap en klokfuncties uit de pas lopen. Zijn dat dan aanpassingen aan een ziektebeeld? Nieuwe draagbare meetapparatuur maakt het mogelijk veel meer te weten te komen over wat zich klokmatig in de natuur maar ook in onze buitenwereld afspeelt en hoe we kunnen inspelen op zaken als vervuiling en klimaatverandering.Een Amerikaanse wetenschapper in Groningen. Deel 3 van de driedelige Bill Schwartz zomerserie.We praten met Bill Schwartz, een Amerikaanse professor die klaarblijkelijk iets met Groningen heeft. Get full access to Menno en Erwin about Nature and Science at www.mennoenerwin.nl/subscribe