Er is leven onder het ‘eeuwige’ ijs

Geplaatst op door
Beantwoorden
Boringen in het Vostokmeer (afb. NSF)

Boringen in het Vostokmeer (afb. NSF)

Is er leven onder het poolijs? Als dat er is zou je kunnen zeggen dat je een opname maakt van het leven van enkele duizenden jaren geleden of misschien nog wel veel langer geleden. Russische onderzoekers boren in het ijs van het Vostokmeer en de Amerikanen in dat van het Whillans-meerl. De Britten gingen de mist in bij het boren in het ijs van het Elsworthmeer. Het ijs op het Elsworth- en het Wostokmeer is kilometers dik. De Amerikanen moeten nog steeds door een ijslaag heen van 800 m. Dat is allemaal geen sinecure: je moet zorgen dat het boorgat niet dichtvriest, maar je mag, via het boorkanaal, ook geen rommel in het water brengen dat je wilt onderzoeken op leven.

Nu hebben de Britten een succesje te melden. Ze hebben het ijs op het Hodgsonmeer doorboord‎. Niet zo’n geweldige prestatie, want dat is maar drie, vier meter dik. Vroeger, dan hebben we het over 10 000 jaar geleden, zou dat veel dikker geweest zijn geweest: zo’n 460 m. Waar het de Britten om gaat is dat het vloeibare water van het meer lange tijd geïsoleerd is van de atmosfeer. Eigenlijk was deze boring een voorbereiding op een nieuwe poging op het Ellsworthmeer, maar als je er dan toch bent, kun je ook meteen eens een kijkje nemen. De Britten waren vooral geïnteresseerd in de bodem van het 93 m diepe meer. Ze boorden tot 4 m in de sedimentlaag, waarvan het onderste deel zo’n 100 000 jaar geleden is ontstaan. De Britten verbaasden zich over de grote hoeveelheid biomassa en de grote diversiteit aan micro-organismen in het sediment. “Het is voor het eerst dat er levende microben in het sediment van een subglaciaal meer op Antarctica zijn gevonden”, zegt de Britse poolonderzoeker David Pearce. “Dat betekent dat leven ook gedijt onder extreme omstandigheden.”

Zoals gesteld is vervuilng van het ‘maagdelijk’ onderijsmilieu het grootste probleem bij de ijsboringen. Pearce en zijn mannen zouden een gesteriliseerde en met polycarbonaat afgedichte buis hebben gebruikt bij het boren. De boorkern met het bodemsediment zou in zijn geheel in de buis zijn gebleven, alvorens te zijn ingevroren. In Cambridge wordtr het sediment nauwkeuriger bekeken in een ‘kiemvrije’, schone ruimte. De onderzoekers hebben in het lab  een deel van de gevonden micro-organsmen gecultiveerd. In het jongste deel zaten tenminste 20 verschillende micro-organismen. Ook het erfgoed van de ‘beestjes’ werd bekeken. De meeste waren bekenden, vier konden vooralsnog niet worden thuisgebracht. Daar wordt nu verder aan gewerkt. Volgens Pearce zou met de resultaten van dit onderzoek beter kunnen worden ingeschat wat de grenzen van het leven zijn.

Bron: Der Spiegel

AIDS-vaccin verjaagt HIV-familielid

Geplaatst op door
Beantwoorden
Louis Picker

Louis Picker

Onderzoekers van de universiteit van Oregon hebben een vaccin ontwikkeld waarmee het immunodefficiëntievirus bij apen (SIV) uit het lichaam verjaagd kan worden. De onderzoekers hopen binnenkort een verwant vaccin tegen HIV te kunnen testen.”Tot nu toe is maar een heel klein aantal patiënten genezen die met HIV waren besmet. Die kregen vrij snel na de besmetting anti-virusmedicijnen of kregen stamcellen om kanker te bestrijden”, zegt Louis Picker van het vaccin- en gentherapie-instituut van de universiteit. De resultaten doen veronderstellen dat ook HIV helemaal uit het lichaam kan worden verdreven.”
Picker en zijn medewerkers maakten gebruik van het cytomegalovirus (CMV), een veel voorkomend virus, dat verantwoordelijk is voor koortslippen, dat veel mensen (zo’n 50%) al bij zich hebben. Dit virus te ‘koppelen’ aan SIV bleek een gouden greep: het SIV verdween uit de apen, althans bij de helft. De onderzoekers ‘koppelden’ de virussen door CMV uit te rusten met een paar SIV-genen die coderen voor eiwitten. Met dit aangepaste virus bleken de opruimcellen van het afweersysteem (T-cellen) ineens wel in staat en ‘bereid’ met SIV besmette cellen te vernietigen. Dat komt doordat de door het veranderde CM-virus in het geweer gekomen T-cellen andere zijn dan die SIV zouden moeten bestrijden (en daartoe niet in staat blijken te zijn). De helft van de apen die een ziek makende dosis SIV hadden toegediend gekregen na met het vaccin te zijn ingeënt, werden wel besmet, maar raakten dat virus in de loop der tijd weer kwijt. De onderzoekers zijn nu bezig uit te zoeken waarom het virus maar bij de helft van de apen (geheel) verdwijnt. “We hopen dat het koppelen van CMV aan HIV hetzelfde effect zal hebben als bij SIV”, stelt Picker.

Bron: Eurekalert

Kosten klimaatopwarming lopen sterk op

Geplaatst op door
1

Gunnar LudererKlimaatonderzoeker Gunnar Luderer (PIK)

Hoe langer er gewacht wordt met het nemen van maatregelen om onze energievoorziening koolstofarm te maken hoe sterker de kosten oplopen om, zoals internationaal afgesproken, de aardopwarming binnen de 2°C te houden. Dat is de boodschap van Gunnar Luderer en zijn medewerkers van het Potsdammer instituut voor klimaatonderzoek PIK. Luderer: “De gevolgen voor de economie bij uitstel zullen vergelijkbaar zijn met die van de financiële crisis die we net hebben meegemaakt.”  Op het ogenblik zijn landen nog steeds aan het onderhandelen over een bindend akkoord, terwijl de kooldioxide-emissies blijven stijgen. Een deel van het probleem is dat politici aanhikken tegen de initiële kosten. “Daarom”, zegt Luderer, “hebben we voor het eerst de kosten op de korte termijn berekend. Die zouden wel eens belangrijker kunnen zijn dan de totale kosten.” Lees verder →

Lever maar een plasje in

Geplaatst op door
Beantwoorden

UrinemonsterAls we iets mankeren, dan wordt er vaak bloed geprikt om een diagnose te stellen. Een heel enkele keer moeten we een plas inleveren, maar dat zou in de toekost wel eens heel anders kunnen worden. Onderzoekers van, onder meer, de Canadese universiteit van Alberta vonden meer dan 3000 verschillende stoffen in urinemonsters. Urine bevat vijf tot tien keer meer stoffen dan andere biologische vloeistoffen. Zo komen 480 stoffen in urine voor die niet in bloed worden gevonden (wat op zich al weer een nieuw licht werpt op de afvalverwerking in ons lichaam). Een goudmijn voor diagnostici, zou je zeggen.
Onze plas bevat, onder meer, afbraakproducten uit ons lichaam. Dat is al lang bekend, maar toch wordt urine weinig gebruikt bij het stellen van een diagnose. Een bekend voorbeeld en dus uitzondering is de urinemonsters die worden gebruikt worden bij dopingcontrole. Bloedmonsters zijn verre favoriet. “Medische handboeken kennen zo’n 50 tot 100 stoffen, waarvan er maar zes à zeven nauwkeurig bepaald kunnen worden”, zegt David Wishart van de universiteit van Alberta.
Het onderzoek leverde een lange lijst op van 3079 stoffen. Die kwamen uit urinemonsters van 22 gezonde personen. Het voorkomen van de stoffen in de monsters werd bepaald met behulp van analysetechnieken als NMR-spectroscopie (een techniek die verwant is aan MRI), een massaspectrometrie, gas- en vloeistofchromotografie. Daarnaast werd een eeuw aan wetenschappelijke literatuur over dit onderwerp doorgeploegd.

Piesende mannen

Per dag lozen we zo’n 1,5 tot 2 l urine: een zwembad vol van 8 x 5 x 1,5 m gedurende ons leven.

Het resultaat is een nooit eerder met zo’n precisie opgeschreven ‘inventarislijst’: 72 stoffen zijn afkomstig van bacteriën, zo’n kleine 1500 zijn (afbraak)producten van ons lichaam en zo’n 2300 komen van allerlei andere bronnen zoals voeding, medicijnen, drugs, cosmetica en stoffen die we via het milieu innemen. Dat het optelsommetje niet klopt heeft te maken met het feit dat sommige stoffen in meer dan een van de drie categorieën kunnen voorkomen.
Onze urine is ook rijk geschakeerd. Van de 356 typen chemische verbindingen die scheikundigen onderscheiden, komen er 230 in onze plas voor. De onderzoekers hebben hun gegevens in een databank gestopt.
Nu worden, zoals gesteld, nog maar een paar ziektes via urinemonsters vastgesteld, onder andere suikerziekte, maar de verwachting is dat dat aantal drastisch zal toenemen; ook bij het diagnosticeren, bijvoorbeeld, van diverse typen kanker. Overigens is de lijst met stoffen nog lang niet compleet. Wishart is er van overtuigd dat met betere analysetechnieken nog talrijke andere stoffen zullen worden gevonden, die dan op hun beurt weer kunnen ‘helpen’ bij de diagnosticering.

Bron: Futura-Sciences

“Canabis geen soft drug”

Geplaatst op door
Beantwoorden

Cannabis zou een ongevaarlijke zinsbegoochelaar zijn, maar volgens het Franse webblad Futura-Sciences is dat een mythe. Die mythe zou onderuit gehaald zijn door een metastudie van onderzoekers van de universiteit van Montréal. De studie is gepubliceerd in het blad Neuropharmacology. Niet alleen zou cannabis een opstap zijn naar zwaarder spul, maar de nark is ook verantwoordelijk voor tal van veranderingen in de hersenen en kan zelfs, zoals al vaker is beweerd en ook tegengesproken, leiden tot psychoses .Hasjhersens
Volgens de onderzoekers bestaat er een verband tussen het gebruik van hasj en de comsumptie van hard drugs, evenals een verband tussen hasjgebruik en psychoses zoals schizofrenie. Cannabis werkt op chemische stoffen die voorkomen in de hersenen, met name die geassocieerd zijn met leren, beloning, motivatie, het beslisproces, de gewenning en de motoriek. “Omdat de structuur van de hersenen tijdens de puberteit snel verandert, zal het gebruik ernstige gevolgen hebben voor het gedrag op latere leeftijd”, zegt Didier Jutras-Aswad, een van de auteurs.
De onderzoekers baseren hun mening op 120 onderzoeken. Ze stellen dat de risico’s mede afhankelijk zijn van genetische factoren, de mate van gebruik en van de leeftijd. Omdat het eerste gebruik eerder aan het begin dan aan het eind van de puberteit plaatsvindt, zou het effect van cannabisgebruik wel eens ernstiger kunnen zijn voor de geestelijke toestand, de schoolresultaten en de normale ontwikkeling tot volwassen dan tot nu toe vermoed, stellen de onderzoekers. Overigens zal ook volgens hen deze studie niet het definitieve antwoord zijn op de vraag wat cannabis met iemand doet. “Het is wél duidelijk dat cannabis niet ongevaarlijk is voor de hersenen van pubers, zeker niet als die daar genetisch of psychologisch vatbaar voor zijn.”

Bron: Futura Sciences

Spierziekte lijkt behandelbaar

Geplaatst op door
Beantwoorden

Een preklinische studie in de VS bij muizen, geeft aanleiding tot de veronderstelling dat spierdystrofie is te behandelen. Spierdystrofie is een ziekte waarbij de spieren ernstig worden aangetast. In een studie gepubliceerd in het tijdschrift van de Europese moleculair-biologische organisatie EMBO blijkt dat het medicijn VPB15, ontwikkeld door Reveragen Biopharma, de ontstekingen vermindert bij muizen met symptomen die lijken op Duchenne-spierdystrofie. De onderzoekers ontdekten dat het medicijn spieren  beschermt en versterkt, zonder dat het de nare bijeffecten heeft van de medicijnen die nu gebruikelijk zijn zoals glucocorticosteroïden en prednison. De Duchenne-variant van spierdystrofie leidt tot ernstige aantasting van de spieren. Wereldwijd zijn er zo’n 180 000 patiënten. Langdurig gebruik van glucocorticosteroïden veroorzaakt uiteindelijk broze botten, leidt tot onderdrukking van het afweersysteem en van de productie van het groeihormoon.

De onderzoekers van het nationaal kinderziekenhuis in Washington DC zagen ook dat VBP15 de transcriptiefactor NF-kB remt, een signaalmolecuul dat in verband wordt gebracht met ontstekingen en weefselschade. Eerder hadden ze al ontdekt dat NF-kB actief is in spiercellen met een dystrofine-tekort, jaren voordat de ziekte merkbaar wordt. Het idee is daarom ook dat een vroegtijdige behandeling met VBP15  de ziekte zou kunnen voorkomen of tenminste vertragen. “Het wordt steeds duidelijker dat het celmembraan en de reparatie daarvan belangrijke factoren zijn in spier-, hart- en zenuwziektes en bij ademhalingsproblemen”, zegt hoofdauteur Kanneboyina Nagaraju. “De chemische eigenschappen van VBP15 doen ook mogelijkheden vermoeden bij de behandeling van andere ziektes dan spierdystrofie.” Reveragen Biopharma is niet financieel betrokken geweest bij de studie, zo meldt EMBO.

Bron: E`urekalert

Van kooldioxide weer naar brandstof?

Geplaatst op door
Beantwoorden
Prof. He

Prof. Liang-Nian He van de Chinese Nankai-universiteit

Per jaar komt er wereldwijd door verbranding van fossiele brandstoffen miljarden tonnen kooldioxide vrij (2011: 34 miljard ton). Wat te doen met die overmaat aan een, in normaal gebruik, onschuldig gas, dat in dergelijke hoeveelheden ons klimaat danig verstoord? Kooldioxide krijgt op het jongste congres van de Amerikaanse vereniging van chemici (ACS) dan ook grote aandacht.  Kooldioxide afvangen is een manier om te voorkomen dat dat broeikasgas in de atmosfeer terecht komt, maar veel mooier is het natuurlijk om van kooldioxide weer iets bruikbaars te maken: brandstof, bijvoorbeeld. Op het congres zijn verschillende lezingen die dit onderwerp als thema hebben.
Zo heeft Chem-Hooi Lim van de universiteit van Colorado met zijn medewerkers de omzetting bestudeerd van mierenzuur naar methanol, een manier om kooldioxide om te zetten in een brandstof of basischemicalie. De omzetting naar mierenzuur lukt wel, maar de tweede stap bleef een probleem. Lim en zijn collega’s schijnen die hobbel genomen te hebben met behulp van de stof pyridine. 
Liang-Nian He van de Chinese Nankai-universiteit en zijn medewerkers richten zich op het eerste stuk: de omzetting van kooldioxide. Ze noemen kooldioxide zelfs een uiterst aantrekkelijke en milieuvriendelijke grondstof voor de productie van brandstoffen en chemicaliën. Het is dan zaak dat de omzettingsprocessen onder milde omstandigheden te laten plaatsvinden, zoals lage druk (liefst 1 atmosfeer) bij katalytische omzetting van kooldioxide.  He werkt in deze studie vooral aan combinaties met stikstofverbindingen voor de productie van, onder veel meer, de kunststof polyurethaan. De vraag is natuurlijk of de energiebalans van al die mooie voorstellen positief is, want als er meer energie in de omzetting gestopt moet worden dan er, in de vorm van het eindproduct, uitkomt, dan raken we van de regen in de drup.

Bron: Eurekalert

Afvang kooldioxide geïnspireerd door de natuur

Geplaatst op door
Beantwoorden
Kooldioxidevanger

Een schematische voorstelling van de kooldioxidevanger. MEA is oplosmiddel monoethanolamine.  (afb. Esser-Kahn)

Vogellongen en zwemblazen van vissen zijn de inspiratiebronnen geweest voor een systeem om kooldioxide uit het rookgas van krachtcentrales te verwijderen. De techniek zou effectiever zijn dan de bestaande methodes om het broeikasgas uit rookgassen te verwijderen, zo werd op het 246-ste jaarcongres van de Amerikaanse vereniging van chemici (ACS) bekend gemaakt  in een lezing van onderzoeker Aaron Esser-Kahn van de universiteit van Californië. Esser-Kahn vergeleek zijn systeem met de overdracht van zuurstof en andere gassen in de longen naar de bloedvaten en kooldioxide in omgekeerde richting. Het vangsysteem bestaat een reeksen poreuze buizen die wel wat weghebben van katalytische omzetters in auto’s.

Om kooldioxide af te vangen moesten Esser-Kahn en  zijn medewerkers er achter zien te komen hoe twee pakketten buizen, met verschillende afmetingen (een van kooldioxide en de andere voor restemissies) moesten worden samengebouwd. “Het gaat er om zo veel mogelijk oppervlak in zo’n klein mogelijke ruimte te persen”, zegt hij. Daartoe bestudeerden ze de, al genoemde, vogellongen en zwemblazen. Vogels moeten snel kooldioxide vervangen door zuurstof, omdat ze tijdens het vliegen veel energie verbranden en, dus, kooldioxide produceren. Vissen moeten de hoeveelheid gas in hun zwemblaas regelen om te kunnen dalen en stijgen in het water. Het zijn allebei voorbeelden van goede gasuitwisselingssystemen, maar ze vertonen wel andere patronen. De vogellong heeft een zeshoekig patroon met drie lange buizen in een driehoek en kleine buizen in de ruimte ertussen, terwijl de zwemblaas meer vierkant is met een lange en een kleine buis afwisselend tussen vierkanten.
Er is al veel onderzoek gedaan om de dichtste pakking te kunnen berekenen. Uit die wiskundige aanpak rolde negen mogelijke oplossingen. Met behulp van simulatie werd van elk het rendement berekend. Vier, waaronder de vissenlongen en de zwemblaas, zouden zeer efficiënt zijn. Maar het efficiëntste systeem was niet-natuurlijk. Het lijkt een beetje op het zwemblaaspatroon, maar afwisselend met twee kleine en een grote buis. De gaswisselsystemen werden eerst in het klein gebouwd (1 cm lang) en het bleek dat de simulatie het bij het rechte eind had gehad. Het beste systeem was 50% efficiënter dan zijn natuurlijke concurrenten. “Biologische systemen hebben lang over hun optimalisering gedaan. Wij hebben de volgende stap gezet in een lang proces”, stelt Esser-Kahn. Hij werkt nu verder aan de puntjes op de i van het systeem, dat VaSC (Vaporization of Sacrificialis Component) is gedoopt.

Bron: Eurekalert

Extreem weer 2012 deels gevolg klimaatverandering

Geplaatst op door
Beantwoorden
Sandy

De gevolgen van de orkaan Sandy in Oost-Amerika (foto: Science)

2012 was een jaar van extreme weersomstandigheden. In de VS was het een nat jaar met hittegolven, in Engeland viel een record aan neerdslag, in Australië, Kenya, Somalië en Japan kwamen heftife regenbuien voor, droogte in Spanje en overstromingen in China. Amerika werd opgeschrikt door de ‘superstorm’ Sandy.

Is zo’n jaar een toevalstreffer of heeft de klimaatverandering daar iets mee van doen?, is dan meteen de vraag. In een rapport in het bulletin van de Amerikaanse meteorologische vereniging (pdf-bestand), gaan onderzoekers van Amerikaanse instituut voor oceanografisch en atmosferisch onderzoek (NOAA) in op die vraag. Ze bestudeerden 20 studies van 12 extreme weerssituaties in 2012 en kwamen tot de conclusie dat ongeveer de helft van de gebeurtenissen duidelijk te maken heeft met de door de mens veroorzaakte klimaatverandering, zo stelt Thomas Karl van NOAA. Volgens Peter Scott van het Britse weerinstituut tonen de studies aan dat de door de mens uitgehaalde klimaatverandering de kans op extreem weer vergroot. Zo bereikte in september vorig jaar het Noordpoolijsoppervlak met 3,4 miljoen vierkante kilometer zijn, voorlopige, laagterecord. Twee dagen uitzonderlijke regenval in december 2011 (niet 2012 dus) op Zuideiland (Nieuw-Zeeland) leidde tot grote aardverschuivingen, die hooguit een keer in de 500 jaar voorkomen. De totale hoeveelheid vocht die daarmee gemoeid was, was 1 tot 5% hoger door antropogene broeikasgasemissies. De orkaan Sandy brak 16 records. De storm viel samen met hoogtij in New York maar de effecten zullen door zeespiegelstijging in de toekomst ernstiger zijn, zodat het in de rede ligt dat er vaker dan in het verleden ‘Sandy’s’ zullen zijn.

Bron: Science

Het is nu bewezen: God bestaat.

Geplaatst op door
Beantwoorden
Kurt Göbel (1906 - 1978) rond 1935.

Kurt Göbel (1906 – 1978) rond 1935.

Een wezen bestaat als alle positieve eigenschappen er in zijn verenigd. De Oostenrijkse wijsgeer, logicus en wiskundige Kurt Gödel had voor zichzelf het bewijs geleverd dat God bestaat, maar dat lange tijd voor zich gehouden. Twee wetenschappers zouden nu hebben gevonden dat dat godsbewijs klopt, zo stelt het Duitse blad Der Spiegel. Ergo: God bestaat dus, of…?
De informatici Christoph Benzmüller van de vrije universiteit van Berlijn en zijn Weense vakgenoot Bruno Woltzenlogel van de technische universiteit Wenen hebben een MacBook het werk laten doen. Met een beetje hulp had de computer het binnen een minuut voor elkaar. Gödels godsbewijs uit 1941 klopte. De bewijsvoering was, uitgeschreven, zo’n anderhalf kantje lang. 
Tja, wat nu? Als iemand zich ongemakkelijk voelt bij dit nieuws of misschien zelfs opstandig, dan is hij/zij in goed gezelschap. Gödel zelf voelde zich er ook niet lekker bij. Zijn vriend Oskar Morgenstern had hij gezegd dat hij tevreden was over het bewijs, maar dat hij bang was om niet begrepen te worden. Tientallen jaren lang heeft hij het bewijs voor zich gehouden. Gödel was het naziregime ontvlucht en had domicilie gevonden in de Amerikaanse universiteitsstad Princeton. Daar sprak hij Albert Einstein regelmatig, die ook speculeerde over het bestaan van God. Pas toen Gödel in 1970 dacht dat zijn einde naderde,  liet hij een student van hem, Dana Scott, het bewijs zien. Hij hield er een lezing over. Zo bleef de bewijsvoering bewaard.
Voor het godsbewijs gebruikte Gödel een tamelijk ongebruikelijk en, ook voor wiskundigen, ontoegankelijke soort wiskunde. Met deze exotische wiskunde proberen Gödel voorwaarden te vinden voor het bestaan van God, maar wat is God eigenlijk, logisch gezien? Gödel noemde hem een wezen dat alle positieve eigenschappen in zich verenigt. Maar wat is nu weer een positieve eigenschap? Dat legt Göbel niet erg uit. Hij gaf wel twee voorbeelden: God te zijn en noodzakelijkerwijs te bestaan. Vervolgens stelt hij dat elke eigenschap of positief of het tegendeel is. Hij bewees eerst dat God mogelijk bestaat en vervolgens dat het niet anders kon dan dat God bestaat. Q.e.d.: hetgeen te bewijzen was.
Gödels bewijs was niet helemaal ‘hermetisch’. Er zaten gaten in. Hij schreef niet alles op en maakte soms gedachtensprongen. Daarom ook paste zijn bewijs op een bloknootvelletje. Benzmüller en Woltzenlogel vulden de gaten. Uitgeschreven zo’n 300 regels lang.
Kurt Gödel is bij het grote publiek niet erg bekend, maar wordt als een van de grootste logici beschouwd in dezelfde categorie als Aristoteles, zo formuleerde de Amerikaanse wijsgeer Rebecca Goldstein het. Het was daarbij een tamelijk vreemde figuur die doodsbang was vergiftigd te worden. Hij at alleen voedsel dat door zijn vrouw Adéle, een voormalige nachtclubdanseres, was voorgeproefd. Toen zij geveld werd door een hartaanval, moest ze hulpeloos toezien hoe een geniale man -geniale gek, zou je geneigd zijn te zeggen – zich, letterlijk, doodhongerde. Overigens zal dit godsbewijs weinig oprechte atheïsten overtuigen, zegt Der Spiegel.

Bron : Der Spiegel