KIJK.nl

Waarom de aarde zo groen is

NP — Wed, 16 May 2012 14:00:57 +0000

De oeroude samenwerking tussen planten en schimmels zorgde ervoor dat planten het land 400 miljoen jaar geleden koloniseerden en uiteindelijk groen kleurden.

De aarde is begroeid met de mooiste groene planten en bomen, maar hoe zijn die aan land gekomen? Volgens onderzoekers van onder meer de Universiteit van Sheffield heeft bij de evolutie van deze complexe ecosystemen de symbiose tussen plant en schimmel een belangrijke rol gespeeld. Zij ontdekten dat door dit samenwerkingsverband oeroude planten op land konden overleven en konden evolueren tot de grote diversiteit aan planten die we nu kennen.

Tijdens het onderzoek werden belangrijke omslagpunten in 400 miljoen jaar evolutie gebruikt als ijkpunten. Dat deden de wetenschappers door de eerste planten op land (eigenlijk mossen), de eerste planten met bladeren en wortels, en een van de recentste groepen planten in hypermoderne kassen te laten groeien. Hierbij vergeleken ze de efficiëntie van de symbiose tussen de verschillende ijkpunten en onder verschillende omstandigheden. De onderzoekers richtten zich voornamelijk op de CO2-waardes in de lucht van zowel de tijd waarin de verschillende planten leefden als de huidige CO2-concentraties. En wat bleek: planten met bladeren en wortels hadden een evolutionair voordeel ten op zichte van de allereerste mossen.

Suiker als wederdienst

Deze mossen die als eerst het land betraden, hadden geen wortels, bladeren, zaden of bloemen. (In het onderzoek zijn levermossen gebruikt als vervanger van deze oeroude planten.) De symbiose met de schimmel gaf deze mossen alsnog de kans om voedingsstoffen uit de bodem te halen, doordat de schimmeldraden de bodem konden binnendringen op zoek naar voedsel. Op deze manier krijgen de mossen voldoende voedingsstoffen binnen, zoals nitraten en fosfor, om te groeien en te overleven op het land. Als wederdienst krijgen de schimmels suikers die met fotosynthese vrijkomen.

Uiteindelijk evolueerden enkele mossen tot planten met wortels en bladeren zoals we die nu kennen, maar zonder zaden en bloemen. (In het onderzoek werden deze planten gerepresenteerd door varens.) De komst van deze vaak grotere planten zorgde voor stevige competitie. Naast een strijd om het zonlicht, was de symbiose tussen deze ‘nieuwe’ planten en hun schimmels efficiënter in een wereld waar CO2-concentraties lager werden. Met andere woorden: er werd door de varens meer fosfor opgenomen via de schimmels en meer suiker afgegeven aan de schimmels dan door de mossen.

Deze vergrote efficiëntie gaf wortelhoudende planten als de varens en later ook de zaaddragende planten een evolutionair voordeel. Volgens de onderzoekers zijn daarom deze grote, groene, wortelhoudende planten dominant in de ecosystemen die we vandaag de dag op aarde tegenkomen.

Bronnen: Nature Communications, University of Sheffield via EurekAlert!

NASA-team doet rijtest met dom broertje Marsrover

AK — Wed, 16 May 2012 07:00:30 +0000

Terwijl Marsrover Curiosity met hoge snelheid richting de rode planeet vliegt, oefenen medewerkers van de NASA op aarde alvast met zijn domme broertje.

Curiosity werd op 26 november vorig jaar gelanceerd en verwacht wordt dat hij op 5 augustus van dit jaar in de Gale-krater op Mars zal landen. Dat wordt spannend, want een succesvolle landing is allerminst gegarandeerd. Daar komt nog bij dat dit de zwaarste machine is die ooit naar Mars werd gestuurd en dat de landingsplek kleiner is dan ooit tevoren.

Dat ook het rondrijden op Mars is niet zonder gevaar is, blijkt wel uit het feit dat Marsrover Spirit, een voorganger van Curiosity, in mei 2009 in een zacht stukje bodem kwam vast te zitten en met geen mogelijkheid vlot te trekken bleek. Eind maart stopte de Spirit met het doorgeven van zijn positie en de NASA beschouwt hem inmiddels als verloren. (Overigens rijdt zijn bijna identieke tweelingbroer Opportunity, die vrijwel tegelijkertijd op Mars landde, nog wel rond.)

Om ongelukken als die met Spirit te voorkomen, oefende het NASA-team in de zandduinen van de Californische Mohave-woestijn alvast met het domme broertje van Curiosity. Het indrukwekkende apparaat (formaat kleine middenklasser) heeft hetzelfde onderstel, maar is verder zoveel mogelijk gestript om ervoor te zorgen dat hij hetzelfde gewicht heeft als zijn broer op Mars, waar de zwaartekracht wat minder is.

Bron: NASA

Beeld: NASA/JPL

Geplet virus wekt elektriciteit op

JW — Tue, 15 May 2012 14:00:38 +0000

Elektriciteit opwekken met je dagelijkse bezigheden. Dat is nu mogelijk met behulp van speciale virussen.

Stel je voor dat je je mobiel kunt opladen met je schoenen door gewoon te lopen. Of dat je iPod zich oplaadt doordat je met de knopjes speelt. Dit lijkt allemaal een beetje futuristisch, maar binnenkort is het misschien mogelijk. Na het nieuws van stroomopwekkende nanobuisjes is nu een groep Amerikaanse wetenschappers erin geslaagd elektriciteit op te wekken met behulp van virussen.

Voor dit kunstje hebben Byung Yang Lee en zijn collega’s virussen genetisch gemodificeerd en gesandwiched tussen twee gouden elektroden. Die elektroden waren weer verbonden aan een LCD-scherm. Door met een duim te drukken op de elektroden werd er genoeg elektriciteit opgewekt om het cijfer één op de display te vertonen.

Piëzo-elektrisch eiwit

Hoe hebben Lee en zijn team dit voor elkaar gekregen? Door gebruik te maken van het zogenoemde piëzo-elektrisch effect, waarbij materialen elektrische spanning produceren onder invloed van druk. De gebruikte virussen bleken eiwitten te hebben met piëzo-elektrische eigenschappen. Met behulp van gentechnologie werd dit effect versterkt zodat meer stroom kon worden opgewekt.

Omdat virussen gemakkelijk in grote hoeveelheden zijn te produceren, zijn ze goede kandidaten voor het opwekken van elektriciteit. Daarnaast is de gebruikte soort niet al te moeilijk genetisch te modificeren. Verder hoeven we niet bang te zijn dat de elektrische virussen ons aanvallen, want ze infecteren alleen bacteriën.

Bron: Nature Nanotechnology, University of California via EurekAlert!

Beeld: Graham Colm/Wikimedia

Europese camera voor James Webb-telescoop is klaar

NP — Tue, 15 May 2012 07:00:20 +0000

Een kleine stap voor de James Webb-telescoop, een grote sprong voor de Europese ruimtevaart. Een zeer veelzijdige camera van Europese bodem voor de telescoop is getest en klaar voor transport.

De James Webb-ruimtetelescoop (JWST) zal straks speuren naar de eerste lichtgevende objecten van ons heelal en gebruikt hiervoor vier instrumenten. Eén daarvan is MIRI, het mid-infrared instrument. Dit is eigenlijk een zeer geavanceerde camera met een belangrijke taak, want alleen MIRI kan bepalen of iets echt als het gezochte eerste licht kan worden bestempeld. De andere drie onderdelen speuren het heelal af naar mogelijke kandidaten voor deze titel.

Grote bijdrage

MIRI is volgens de makers een van de meest veelzijdige onderdelen van de JWST. Het instrument kan dieper de ruimte in kijken dan de voorgangers van de JWST, en daarmee ook verder terug in de tijd: tot zo’n 13 miljard jaar geleden. Daarnaast bevat de ruimtecamera een coronagraaf, die licht van felle objecten blokkeert, waardoor de infrarooddetectors ook zwak licht daar in de buurt kunnen waarnemen. Bovendien opereert MIRI bij -266 graden Celsius, om ervoor te zorgen dat het instrument zelf zo min mogelijk storende infrarode straling uitzendt. De ontwerpers moesten met creatieve oplossingen komen om dit voor elkaar te krijgen.

In het Rutherford Appleton-laboratorium in Oxford is MIRI aan allerlei tests onderworpen, waaronder een schud- en koutest om de omstandigheden tijdens de reis te simuleren. Daarnaast werkt de Europese ruimtevaartorganisatie ESA aan nog een onderdeel van de James Webb-telescoop, namelijk de near-infrared spectograph, oftewel NIRSpec. Dit instrument zal spectra van meer dan honderd sterrenstelsels en sterren verkrijgen om het ontstaan van sterren te bestuderen. De Europese bijdrage aan het JWST-project is dus vrij groot.

Lancering in gevaar?

Het JWST-project is een controversieel onderwerp geworden. Afgelopen zomer werd het zelfs bijna afgebroken vanwege de enorme kosten die uit de zak van de belastingbetaler moeten worden betaald. Hierdoor moet de NASA op belangrijke momenten, zoals bij het afronden van de bouw van een onderdeel, aantonen dat alles naar behoren werkt. Zal dit extra werk de voor 2018 geplande lancering in gevaar brengen?

Bronnen: BBC News, European Space Agency (ESA)

Beeld: Stephen Kill/STFC

Zo versla je het casino

TvH — Mon, 14 May 2012 13:42:57 +0000

Het is wel degelijk mogelijk om het casino te verslaan bij een potje roulette. Doyne Farmer kraakte in de jaren zeventig als student de code en legt nu eindelijk uit hoe hij dat deed.

Farmers methode kijkt vooral naar de periode dat het balletje ronddraait, omdat dit iedere keer op min of meer dezelfde manier gebeurt – en dus voorspelbaar is. Met een ingewikkelde berekening, waar een minicomputer (of tegenwoordig een smartphone) voor nodig is, is te voorspellen waar het balletje ongeveer stopt met draaien en rond begint te stuiteren. Zo is ruwweg in te schatten waar het balletje uiteindelijk zal belanden. En dat is precies wat je moet weten als je veel geld wilt verdienen met ‘gokken’.

Farmer reageert in New Scientist op een publicatie van Michael Small van de University of Western Australia in Perth en Michael Tse van Hong Kong Polytechnic University, die uitzochten hoe Farmer te werk ging. Farmer claimt nooit veel geld te hebben verdiend met zijn truc omdat de computertjes die hij het casino mee in moest smokkelen steeds kapot gingen.

De onderzoekers rekenden uit dat deze methode 18 procent winst oplevert, terwijl een eerlijk potje roulette gemiddeld 2,7 procent verlies betekent. Om die 18 procent te bereiken, is wel een flinke portie kennis van zaken nodig. En het enige wat de casino’s hoeven te doen om de truc onschadelijk te maken, is het sluiten van de inzetperiode voordat de croupier het balletje laat rollen.

Bronnen: ArXiv.org, New Scientist

Is het gevaarlijk om scheten of boeren in te houden?

AL — Mon, 14 May 2012 07:00:39 +0000

Een wind of boer komt niet altijd gelegen. Maar hoe gevaarlijk is het om er eentje tegen te houden?

Het is een duivels dilemma. Je voelt een vette boer of een scheet aankomen, maar je bent in gezelschap van mensen die waarschijnlijk niet waarderen als je je laat gaan (denk: schoonouders, collega’s). Meestal houd je je dan in, maar is dat niet gevaarlijk?

Niet echt. “Het inhouden van boeren en winden is in zoverre gevaarlijk, dat je er vreselijke buikpijn, darmkrampen en een opgeblazen gevoel van kunt krijgen”, vertelt Elly Kommer van de Maag Lever Darm Stichting. En dat mag dan flink wat ongemak opleveren, levensbedreigend is het niet.

Maar let wel op! Bij lichaamsgassen geldt niet: van uitstel komt afstel. Uiteindelijk zal het opgehoopte gas je lichaam, one way or another, toch verlaten.

Ook een vraag voor de rubriek ‘KIJK antwoordt’? Mail hem naar info@kijk.nl!

Oudste bloed tot nu toe gehaald uit lichaam Ötzi

JPK — Sun, 13 May 2012 10:00:14 +0000

Wetenschappers hebben weten vast te stellen dat cellen uit het lichaam van Ötzi de IJsman rode bloedcellen zijn – de oudste tot nu toe gevonden exemplaren.

Het 5300 jaar oude lichaam van Ötzi de IJsman, dat in 1991 werd gevonden nabij het Oostenrijkse Ötztal, zal ongetwijfeld een van de meest onderzochte lijken ooit zijn. Een dikke maand geleden meldden we nog dat zijn DNA in kaart was gebracht. Nu is er een nieuwe mijlpaal: onderzoeker Albert Zink en twee collega’s hebben van cellen uit wonden in Ötzi’s lichaam weten vast te stellen dat het rode bloedcellen zijn. Die zouden dan het oudst bekende bloed zijn dat tot nu toe is gevonden.

De cellen werden eerst onderzocht met een atoomkrachtmicroscoop, een apparaat dat het oppervlak van een voorwerp aftast met een naaldje. Hieruit bleek al dat de cellen de bekende vorm en afmetingen van een rood bloedlichaampje hadden: een schijfje met een dikke rand en een middellijn van circa zes duizendsten van een millimeter.

Daarna werd met een laser de chemische samenstelling van de cellen onderzocht. Hierbij kwamen onder meer sporen aan het licht van hemoglobine, het eiwit waar rode bloedcellen vrijwel geheel mee zijn gevuld. Reden genoeg voor Zink en collega’s om te spreken van een “ondubbelzinnige identificatie” in het wetenschappelijke tijdschrift Interface.

Verder zijn er aanwijzingen gevonden dat de wond in Ötzi’s rug, veroorzaakt door een pijl, het bloedstollingseiwit fibrine bevat. Dit laat zien dat de IJsman niet al te lang nadat hij werd getroffen, moet zijn overleden – anders zou dit eiwit alweer zijn afgebroken. Dit levert wat nieuwe beperkingen op voor de vele theorieën over hoe Ötzi destijds precies aan zijn eind kwam.

Bronnen: Interface, AFP via PhysOrg.com, National Geographic

Beeld: Marco Samadelli/EURAC

Vleesetende plant en mieren werken samen

NP — Sat, 12 May 2012 11:00:51 +0000

Vleesetende planten en mieren op Borneo overleven in periodes van schaarste door samen te werken.

‘Voor wat hoort wat’ blijkt ook te gelden in de natuur. Onlangs ontdekten onderzoekers dat mieren en vleesetende planten op het eiland Borneo samenwerken om te overleven. De voordelen van deze vorm van symbiose voor de mier waren al eens in kaart gebracht, maar wat zijn de voordelen voor de plant? Dat hebben Vincent Bazile en collega’s van de Universiteit van Montpellier nu uitgezocht.

Het nieuwe onderzoek laat zien dat de samenwerkende planten grotere bladeren hebben, doordat ze meer voedingsstoffen binnenkrijgen. Eerder onderzoek had al aangetoond dat de prooien die in de kelk van deze vleesetende plant belanden direct door een horde mieren wordt aangevallen. Het zou kunnen zijn dat planten met mieren hierdoor meer prooien vangen.

Beschermde kelken

Aan de andere kant eten de mieren een deel van de prooien die ze aanvallen zelf op. Netto gezien hoeft deze tactiek dus geen voordeel in voedingsstoffen op te leveren voor planten met een mierenkolonie. Wel is het zo dat de door mieren bewoonde planten ook minder kelken verliezen, doordat die door de mieren worden beschermd tegen schade en vijanden. Het voordeel in voedingsstoffen lijkt te ontstaan door het grotere aantal kelken, wat netto meer prooien oplevert.

Wat de voordelen zijn van grotere bladeren is nog niet onderzocht. Wel speculeren de onderzoekers dat een groter bladoppervlak een positief effect heeft op de fotosynthese van de plant, waardoor hij meer energie krijgt.

Bronnen: Public Library of Science (PLoS) One, PLoS via EurekAlert!

Verborgen planeet onthuld door zwaartekracht

JW — Fri, 11 May 2012 14:00:09 +0000

Met data van ruimtetelescoop Kepler hebben wetenschappers een verborgen planeet ter grootte van Saturnus ontdekt.

Kepler zoekt al drie jaar de sterrenhemel af naar planeten door variaties in sterrenlicht te meten. Wanneer een planeet langs een ster schuift, wordt het licht van die ster minder. Zo zijn er tientallen planeten gevonden. Onderzoekers van het project Hunt for the Exomoons with Kepler (HEK) hebben nu met dezelfde data een planeet ontdekt die niet voor zijn ster langs trekt. Deze planeet is ongeveer even groot als Saturnus heeft een omlooptijd van 57 dagen.

De planeet kwam als volgt aan het licht. Toen het HEK-team de data van de ster KOI-872 bekeek, bleken er schommelingen te zijn in de tijden dat het licht van de ster werd gedimd door een eerder ontdekte planeet. Die schommelingen duidden erop dat de baan van deze planeet werd beïnvloed. Een andere planeet zou bijvoorbeeld eraan kunnen trekken met zijn zwaartekracht en op die manier de passagetijden langs zijn zon verlengen. Zo leidden de onderzoekers af dat er een tweede planeet rond KOI-872 draaide.

Kepler zal nog eens zijn blik richten op KOI-872 om te bevestigen dat de berekeningen van HEK kloppen. Ondertussen gaat het HEK-team verder op zoek naar kleine schommelingen en variaties in het gedimde sterrenlicht die veroorzaakt zouden kunnen worden door manen – want dat was eigenlijk het doel van het project.

Bronnen: Science, Southwest Research Institute via EurekAlert!

Beeld: Ames /JPL-Caltech/NASA

Defensie VS wil onzichtbare vliegtuigen

AK — Fri, 11 May 2012 07:00:48 +0000

De Amerikaanse defensie wil onderzoek laten doen naar een systeem waarmee vliegtuigen zich onder een soort onzichtbaarheidsmantel voor raketten kunnen verbergen.

Er worden miljarden uitgegeven aan vliegtuigen die onzichtbaar zijn voor vijandelijke
radarsystemen. De F-22 en de F-35 bijvoorbeeld zijn stealth, waardoor radarsignalen van luchtafweersystemen niet worden weerkaatst en de toestellen ongehinderd het luchtruim van de tegenstander binnen kunnen vliegen.

Maar er zijn raketten die vliegtuigen op een andere manier kunnen volgen: op basis van ultraviolette straling. Zonlicht dat op de vliegtuighuid valt, wordt weerkaatst en slimme raketten kunnen vervolgens op die uv-straling ‘locken’. Het probleem is dat die raketten zich niet meer van de wijs laten brengen door flares, een soort vuurpijlen die een vliegtuig kan afwerpen om hittezoekende raketten te misleiden (zie foto).

In een zogenoemde Small Business Innovation Research-verzoek (SBIR) roept de Amerikaanse defensie bedrijven op om met ideeën te komen voor dat uv-probleem. Gedacht wordt aan een soort wolk van bijvoorbeeld quantum dots (kleine kristallen die zelf straling uitzenden) of andere materialen die een toestel zou kunnen uitwerpen om zich voor inkomende raketten te verbergen.

Het SBIR-verzoek is nog maar de eerste stap. Als het al lukt om een systeem te ontwikkelen, kan het dus nog jaren duren voordat het inzetbaar is.

Bron: Wired

Beeld: U.S. Air Force