New scientist - Dutch edition

Hoe we onze hersenen stukje bij beetje ontrafelen

Nederlandstalige editie | juni 2013 | NewScientist.nl

s in d k la n oo e r u N ed N et h

Focus op brein

IdeeĂŤn die de wereld veranderen

Het eeuwige leven eindelijk binnen handbereik Zwarte gaten

Hoe komen superzware zwarte gaten zo groot?

Energie uit vulkanen

De onuitputtelijke hitte van magma eindelijk benut

denk na

Waarom zelfs slimme mensen domme dingen doen

Nr. 1 â‚Ź 8,50

Nr. 1 | juni 2013

BP

Waarom zelfs slimme mensen domme dingen doen

Onsterfelijk

IdeeĂŤn die de wereld veranderen

SP Le IA

eC

VOOR MAAR

€ 49,95

(NORMAAL € 92,85)

New Scientist, hét internationaal toonaangevende magazine over wetenschap en technologie, is er nu ook in het Nederlands. New Scientist verandert je kijk op de wereld met fascinerende ideeën uit de wetenschap. Laat je verwonderen.

Maak nu extra voordelig kennis met NewScientist; vul de antwoordkaart in of ga naar www.newscientist.nl/abonnement.

G IN eD

eeN HeeL JAAR

I NB AA

NU

Your future starts right now!

Philips is a diversified health and well-being company, focused on improving people’s lives through meaningful innovations. As a world leader in healthcare, lifestyle and lighting, Philips integrates technologies and design into people centric solutions, based on fundamental customer insights and our brand promise.

Grow with Philips Join an innovative company in health and well-being that makes a real difference to people’s lives. We challenge and empower you to make the most of your talents while working in multidisciplinary and international teams. You will be surrounded by passionate, insightful colleagues who share your drive to create superior customer experiences. If you want to know more about your future at Philips, either as a professional, an intern, trainee or graduate, please visit our career website.

Grow your career in a company that values the interaction between technology and people. www.philips.nl/careers

Join 120 years of innovation

Colofon Lezersservice 0900-0401351 (15 ct/min.) of vanuit Belgie: 0031 88 1214 012 voor contact over abonnementen, bestel­lin­gen, wijzigingen en vragen. U kunt ook mailen naar lezersservice@veenmedia.nl of kijk op newscientist.nl/faq Nederland Postbus 11249, 3004 EE Rotterdam t.n.v. Veen Media, Utrecht België Postbus 102, 2910 Essen t.n.v. Veen Media, Utrecht Tarieven 11 nummers per jaar, incl. porto Abonnement € 92,85; jongeren € 68,50; Europa € 121,42; Buiten Europa € 141,22 Losse nummers € 8,50 (excl. verzendkosten) Een abonnement wordt tot wederopzegging aangegaan, tenzij anders vermeld. U kunt uw opzegging het beste telefonisch doorgeven aan onze klantenservice. Dit gaat het snelste en u krijgt direct een telefonische bevestiging.

Meer informatie op newscientist.nl/faq.

Hoofdredactie Irene de Bel Eindredactie Aschwin Tenfelde Redactie Yannick Fritschy, George van Hal, Carlos de Lannoy Tel +31-(0)88-700 29 31 Mail redactie@newscientist.nl (voor persberichten), info@newscientist.nl (uitsluitend voor vragen aan redactie) Post Postbus 57191, 1040 BB Amsterdam Bezoekadres Danziger-​kade 9 D, 1013 AP Amsterdam Basisontwerp Céline Lamée, LAVA Vormgeving Sanna Terpstra, Twin Media bv Aan dit nummer werkten mee Sally Adee, George Annas, Stephen Battersby, Hidde Boersma, Bart Braun, Hans Clevers, Ed Croonenberg, Andy Coghlan, Sarah Cruddas, Ype Driessen, Niall Firth, Maarten Fleskens, Nigel Hawtin, Douglas Heaven, Bob Holmes, Ans Hekkenberg, Debora MacKenzie, Michael O’Shea, Martin Oudshoorn, Sara Reardon, Govert Schilling, Shootmedia, Hans Sibbel, Ionica Smeets, Koos Terpstra, Thijs van Velzen, Jop de Vrieze, Bruno van Wayenberg Vertalingen George van Hal, Aschwin Tenfelde Directeur/uitgever Leo Schaap Brandmanager Martine Verheij (martine.verheij@veenmedia.nl) Sales Sandra Broerse, Alex Sieval (sales@veenmedia.nl) +31-(0)88-700 2679 Druk Habo DaCosta bv Distributie Betapress BV (NL) Imapress (B) ISSN1573-6083 De uitgever is niet aansprakelijk voor schade als gevolg van druk- en zetfouten.

VOORWOORD

Marktkoopman

M

et trots presenteren we u hierbij de allereerste Nederlandstalige New Scientist. Het is nu twee weken geleden dat alle pagina’s geprint aan de muur achter me hingen, klaar voor een laatste check alvorens ze naar de drukker konden.

Na een lange voorbereiding van een half jaar vond ik de pagina’s er stuk voor stuk goed uit zien.

Ik werd blij als ik er naar keek. Alleen blinkte daar nog een gat op pagina 5…

Voor een hoofdredacteur komt er veel kijken bij de lancering van een nieuw blad: een nieuwe vormgeving, lezersonderzoek, een nieuwe website, een nieuw papiersoort en formaat, een lanceringsfeest, reclamecampagne, interviews met andere media, en ga zo maar door. U kunt zich voorstellen dat er niet veel tijd over bleef voor het schrijven van een mooi voorwoord.

Tot de dag van de deadline. Als een soort standaardritueel schrijf ik op het allerlaatste moment mijn voorwoord. Ik was van plan om dit keer op te schrijven waarom de New Scientist die u nu in uw handen heeft, het allermooiste wetenschapsblad van Nederland en België is. Maar eigenlijk ben ik niet zo’n goede marktkoopman en waarom zou u mij op mijn bruine ogen geloven? U kunt veel beter zelf uw oordeel vellen over de artikelen, infografieken, afbeeldingen, interviews en columns.

Bovendien is het niet zo heel belangrijk dat ik het een prachtig blad vind, maar wel of u dat ook vindt.

Daarom zouden we het zeer op prijs stellen als u de redactie wilt laten weten wat u vindt van onze creatie. Waar bent u blij mee en waar kunnen we nog verbeteringen aanbrengen? We horen het graag.

Dus sla snel om, laat u verrassen en laat ons weten wat uw oordeel is.

Irene de Bel

hoofdredacteur irene@newscientist.nl

nwtmagazine nwtonline nwtbeeld nwtmedisch

Graag heet ik in het bijzonder alle abonnees van NWT Magazine welkom. Vanaf nu ontvangt u maandelijks New Scientist in plaats van NWT Magazine. We hopen dat New Scientist snel vertrouwd aanvoelt bij u. U zult merken dat de redactie een aantal onderdelen uit NWT Magazine heeft meegenomen naar New Scientist, bijvoorbeeld de rubriek Inzicht met de grote infographic (pag. 28), de 5 vragen (pag. 20) en de fotoreportage (pag. 62). De recensierubriek heet vanaf nu Culturelab (pag. 85) en het grote interview is wat korter geworden (pag. 82) maar beide zijn verder nog hetzelfde van opzet.

U zult ook ontdekken dat een aantal vaste rubrieken plaats heeft gemaakt voor nieuwe onderdelen. Al met al hopen we dat New Scientist voor u een verbetering is. We horen graag wat u ervan vindt. Voor vragen over uw abonnement kunt u contact opnemen met onze lezersservice, zie daarvoor de contactgegevens hiernaast in het colofon.

COPYRIGHT Deze Nederlandstalige New Scientist is een maandelijkse uitgave van Veen Media onder licentie van Reed Business Information Ltd. De inhoud is gedeeltelijk eerder gepubliceerd in de Engelstalige New Scientist ©2013 Reed Business Information Ltd. Alle andere kopij © 2013 Veen Media. Het logo en overige handelsmerken van New Scientist zijn eigendom van Reed Business Information Ltd. Niets uit deze uitgave mag op enigerlei wijze worden overgenomen of in een geautomatiseerd gegevensbestand worden opgenomen zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. De uitgever heeft ernaar gestreefd de auteursrechten van de illustraties volgens de wettelijke bepalingen te regelen. Zij die menen nog zekere rechten te kunnen doen gelden, kunnen zich wenden tot de uitgever.

nwtnieuwsbrief

nwtshop

Martin Oudshoorn

juni 2013 | New Scientist | 5

inhoud

22

Waarom is niet iedereen even slim?

30

Het eeuwige leven is dichterbij dan je denkt Dossier:

Onsterfelijkheid Nieuws

Features

12 Ten eerste Genetische sporen van bezuinigingen, volle papierbakken fysisch verklaard, gedroogde eicellen, oeroude handvormen, vogelgriep

22 Domheid Waarom doen zelfs slimme mensen zo vaak domme dingen?

16 Technologie Digitale speurneuzen, vezels voor stamcellen, quantuminternet, een atlas van het internet, computer helpt depressies bij mensen te herkennen 20 5 vragen Hoe schadelijk is de winning van schaliegas?

6 | New Scientist | juni 2013

46 Vulkaanenergie Vulkanen in de Rift-vallei barsten van de energie. Het lijkt steeds beter mogelijk om die energie af te tappen.

51 Zombiedieren Slimme parasieten maken van hun gastheer een willoze zombie.

Ook mensen kunnen ten prooi vallen aan parasieten die ons gedrag willen besturen.

30 Inleiding 56 Superzware zwarte gaten Ze duiken overal op in het universum, maar niemand weet hoe ze ontstaan.

Wat is de drijvende kracht achter superzware zwarte gaten?

69 Focus op Brein Een rondreis langs de grootste mijlpalen en openstaande vragen binnen de neurowetenschappen.

32 Invriezen Wachten tot de wetenschap je weer tot leven wekt 34 Dieren Kijk de kunst af bij onsterfelijke dieren 36 Ray Kurzweil Is de mens onsterfelijk in het jaar 2045?

40 Interview Stephen Cave over onze eeuwige drang naar onsterfelijkheid 44 Keerzijde Bezint eer ge begint: het eeuwige leven is saai en vervelend

46 Superzware zwarte gaten tarten de sterrenkunde

Is magma het nieuwe steenkool?

Opinie

Rubrieken

08 Ingezoomd De verborgen schoonheid van het knuffelhormoon oxytocine

77 Column Hans Sibbel & Koos Terpstra Pindakaaslogica

11 Wat u zegt Reacties van lezers , quotes en tweets over wetenschap

62 Fotoreportage Vers uit het ei de wijde wereld in. De geboorte van vogels, schildpadden, slangen en krokodillen.

78 Jonge Akademie Scheikundige Mirjam Leunissen, Universiteit Utrecht

28 Inzicht Mannen op de maan

Ideeën die de wereld veranderen

Onsterfelijk

Het eeuwige leven eindelijk binnen handbereik Zwarte gaten

Hoe komen superzware zwarte gaten zo groot?

Energie uit vulkanen

De onuitputtelijke hitte van magma eindelijk benut

denk na

Waarom zelfs slimme mensen domme dingen doen Nr. 1 | juni 2013

84 Column Bart Braun Kattensnorrenthee

97 Ype & Ionica De verrassende verjaardagen

Nederlandstalige editie | juni 2013 | NewScientist.nl

Waarom zelfs slimme mensen domme dingen doen

82 Interview Natuurkundige Gerard 't Hooft steunt het plan om een kolonie op Mars te stichten

96 Dat is de vraag Wat moet je doen als een bij je keuken binnen komt vliegen?

FOCUS OP BREIN

Hoe we onze hersenen stukje bij beetje ontrafelen

s

80 Commentaar Hans Clevers doet een boekje open over hoe de wetenschap werkelijk werkt

85 Culturelab Churchills oorlogsmachine en de grenzen van de natuur

in d k lan oo er u N ed N et h

In beeld

Nr. 1 € 8,50

BP

56

CoverONTWERP: CéLINE LAMéE

001_NS01_Cover.indd 1

08-05-13 16:15

juni 2013 | New Scientist | 7

INGEZOOMD

ANP/SPL

Knuffelhormoon Dit kleurrijke plaatje is een microscopisch beeld van het hormoon oxytocine, Grieks voor ‘snelle geboorte’. Het hormoon veroorzaakt barensweeën en bevordert de aanmaak van moedermelk. Daarnaast staat oxytocine bekend als het knuffelhormoon, omdat je lichaam het aanmaakt bij liefdevol onderling contact. Met name bij moeders en hun baby’s zorgt oxytocine ervoor dat knuffelen leidt tot een sterkere band. –YF

advertentie

Heeft u al wetenschap over onze nieuwe naam?

USG Innotiv Science gaat verder als USG Science Professionals.

U kent ons als leverancier van wetenschappelijke expertise. Voortaan zetten we deze focus op wetenschap ook centraal in onze nieuwe naam. Een naamswijziging waarachter een grote ambitie schuilt, over de grenzen heen. In het bieden van efďƒžciĂŤnte oplossingen. In de ontwikkeling van onze wetenschappers. Vanaf nu heet USG Innotiv Science daarom USG Science Professionals, onderdeel van USG Professionals. Een nieuwe naam. Dezelfde expertise. Dezelfde kwaliteit. Dezelfde contactpersonen. USG Science Professionals. Uniting Expertise, Accelerating Ambitions

www.usgscience.be advertentie

wat u zegt

Quotes

Brieven

Reacties op de lancering van New Scientist Tot mijn pensionering in 1985 had ik via mijn werk wekelijks inzage in de New Scientist. Als 92-jarige kan ik een overname of herbewerking van artikelen in de New Scientist alleen maar toejuichen.

–A.A. Steiner Bijzonder goed idee. Mogelijk een beter overzicht in de wetenschap van de gehele wereld.

–Ir H.J. Kranenborg Inhoudelijk ben ik helemaal voor. Een sterk Nederlandstalig wetenschapsblad zou een verrijking in het Nederlandse medialandschap zijn. Maar waarom moet dat onder een Engelse titel?

–Harm Ikink Zolang dit niet ten koste gaat van de kwaliteit en het Nederlandse en Belgische perspectief, dan prima!

–H. De Vries Bijzonder spijtig. Ik denk met weemoed terug aan de gloriejaren van het tijdschrift Natuur en Techniek, met zijn heel sterke en diepgaande artikelen. Weer een stap achteruit voor het Nederlandse en Belgische wetenschappelijke onderwijs. Of zie ik het te negatief?

–Marc Grauwet

‘Ik was op zoek naar esthetiek, naar schoonheid, niet naar de waarheid.’ _Diederik Stapel in The New York Times en de Volkskrant

‘ Je hebt in de VS een paar topuniversi­teiten, maar daarnaast is er ook veel rotzooi.’ _Robbert Dijkgraaf in Vox, het magazine van de Radboud Universiteit Nijmegen.

‘Een koning voor de wetenschap, dat is wat we nodig hebben.’ _Geneticus Terry Vrijenhoek pleit op wetenschapsblog SciencePalooza.nl voor een ceremoniële leider van de wetenschap.

‘Hoewel onze Russische evenknieën goede partners zijn, is het onacceptabel dat we momenteel in de VS niet onze eigen astronauten kunnen lanceren’ _Nasa-directeur Charles Bolden in een verklaring, naar aanleiding van het nieuws dat de VS meer geld aan Rusland geeft om ruimtevluchten te organiseren.

Tweets 27.04.2013_13:55

Ziet er goed uit, ik ben benieuwd naar het eerste nummer. Straks zomaar New Scientist-abonnee! Mooi!

–Rik Laan

Zo. En dan nu een T. rex opgraven. – @Anneschulp, paleontoloog werkzaam voor het Leidse museum Naturalis.

Het is belangrijk om altijd te blijven zoeken naar verbetermogelijkheden, ik juich dit initiatief toe!

–Wino Verschoor

Gustav Holst was een beetje een astroloog. Blijkbaar groeien er soms ook goede dingen uit stront. – @ProfBrianCox, hoogleraar natuurkunde over componist Holst en zijn werk The Planets.

30.04.2013_21:58

22.04.2013_07:27

Reageren kan via: New Scientist Postbus 57191 1040 BB Amsterdam

info@newscientist.nl twitter.com/NewscientistNL facebook.com/NewscientistNL

We behouden ons het recht voor om reacties te redigeren en in te korten. Plaatsing betekent niet dat we het eens zijn met de inhoud.

Foto Robbert Dijkgraaf: Henk Thomas

Niet alleen zijn Andromeda en de Melkweg gravitationeel gebonden, ze liggen op ramkoers. Over 5 miljard jaar is het raak.

– @paulgroot, sterrenkundige aan de Radboud Universiteit Nijmegen 19.04.2013_00:22

Een wetenschapper zoekt naar de juiste vraag in plaats van het juiste antwoord. – @MJGoumans, celbiologe aan het Leids Universitair Medisch Centrum juni 2013 | New Scientist | 11

1 minuut

ten eerste

Robot-empathie Wanneer een robot slecht wordt behandeld, reageert ons brein hetzelfde als wanneer dat een mens overkomt. Dat ontdekten onderzoekers van de universiteit van Duisburg-Essen. De onderzoekers willen gezelschapsrobots ontwikkelen en hopen met hun onderzoek de band die ontstaat tussen robot en baasje beter te begrijpen.

Bacterie in je tank Kan een bacterie de brandstoftank van je auto vullen?

Engelse biologen denken van wel. Zij maakten een brandstof uit glucose met behulp van een genetisch gemodificeerde stam van de darmbacterie E. coli. De onderzoekers hopen de brandstof straks ook te kunnen maken uit organisch afval.

Bijensterfte Door bezuinigingen sneuvelen niet alleen banen.

Het kan ook leiden tot sluipende gezondheidseffecten.

ANP

Genetische sporen van bezuinigingen De spanningen die bezuinigingen met zich meebrengen, kunnen leiden tot gezondheidsklachten die generaties lang merkbaar zijn.

D

e recessie maakt meer kapot dan je lief is.

Stress kan zorgen voor chronische onstekingen die het risico op hartinfarcten, depressie en kanker vergroten. Daarbij werd gekeken naar zaken als eenzaamheid, maar andere bronnen van 12 | New Scientist | juni 2013

stress, zoals het verlies van een baan of huis, kunnen dezelfde gevolgen hebben.

In 2006 toonde een Nederlands onderzoek naar de levensverwachting tussen 1815 en 2000 aan dat kinderen die zijn geboren tijdens recessies, jonger overlijden. De oorzaak daarvan is het stresshormoon cortisol, dat indirect via onze genen onstekingen op gang brengt, zodat wonden en infecties sneller helen. Continue stress zorgt er echter voor dat

de ontstekingen permanent worden.

Stress kan zelfs gevolgen hebben voor volgende generaties, blijkt uit onderzoek dat in april werd gepresenteerd op een congres van de British Neuroscience Association.

Wanneer in ongeboren muizen een enzym werd geblokkeerd dat in de placenta van zwangere vrouwen tijdens stress minder voorkomt, waren de muizen na geboorte introvert en te licht.

Dit is nog geen hard bewijs voor het idee dat stress door de recessie generaties lang gevolgen heeft, zegt de Zwitserse neurowetenschapper Isabelle Mansuy, die eerder in muizen aantoonde dat stress na drie generaties nog gevolgen heeft. 'Maar het is wel waarschijnlijk.' —AC

Amerikaanse entomologen vermoeden dat de enorme bijensterfte van de laatste jaren te wijten is aan de glucosestroop die bijen krijgen ter vervanging van hun honing. De stroop zou antistoffen missen die honing wel bevat, waardoor bijen kwetsbaar worden voor ziekte en vergiftiging.

Buitenaards leven Om leven op andere planeten te vinden, moeten onderzoekers niet alleen kijken naar de afstand van een planeet tot zijn ster. Dat stelt de Italiaanse astrofysicus Giovanni Vladilo.

Volgens hem is de atmosferische druk net zo belangrijk. Die bepaalt onder meer bij welke temperatuur water vloeibaar is.

Tibetaans water Satellietwaarnemingen tonen aan dat Tibet sinds 2003 elk jaar zeven gigaton zwaarder werd.

Dat komt doordat regenwater ophoopt in meren op het Tibetaans plateau, blijkt uit onderzoek in het vakblad Geophysical Research Letters.

Fysici verklaren volle papierbak Een papierbak raakt snel vol met proppen omdat fysische wetten compacte proppen bemoeilijken.

P

apier proppen en vouwen is beide ongeveer even inefficiënt. Dat je papier niet vaker dan een keer of zes á zeven kunt dubbelvouwen, ongeacht de grootte van het beginvel, was al langer bekend. Nu blijkt echter ook papier opproppen een fundamentele limiet te hebben. ‘Dat merk je wanneer je papier weggooit in een prullenbak’, zegt fysicus Daniel Bonn van de Universiteit van Amsterdam, die samen met een groep internationale fysici over de papierproppen publiceerde in

het vakblad Physical Review Letters. Met een paar opgepropte velletjes is een prullenbak al vol, terwijl je veel meer papier kwijt kunt wanneer je de velletjes netjes opstapelt.

‘Bij proppen gebeurt net zoiets als bij vouwen’, zegt Bonn. Dat papier vouwen lastig is, komt omdat het vel door eenmaal vouwen tweemaal dikker wordt. De kracht die vervolgens nodig is om het

'We hopen hiermee te leren hoe we dingen efficiënter kunnen inpakken'

Droog je eicellen

I

n de toekomst kunnen vrouwen die langer vruchtbaar willen blijven hun eicellen als poeder mee naar huis nemen. Om zwanger te worden, hoeven ze dan alleen het zakje leeg te schudden, water en sperma toe te voegen en het embryo in te brengen.

‘Je kunt het poeder eeuwig bij kamertemperatuur bewaren’, zegt Amir Arav van het Israelische onderzoeksintituut Core Dynamics, dat de methode ontwikkelde.

Volgens Arav is de nieuwe methode goedkoper en betrouwbaarder dan het invrie-

zen van eicellen in vloeibaar stikstof, waarbij de celmembranen beschadigd kunnen raken door ijskristallen.

Het proces van Core Dynamics kent drie stappen. Eerst worden de cellen ondergedompeld in een oplossing die water uit de cellen drijft. Vervolgens worden de cellen razendsnel bevroren tot een soort glasachtige vaste stof.

‘Het kost slechts een tiende seconde om -200°C te bereiken’, aldus Arav.

Deze twee stappen worden al gebruikt om eicellen voor te bereiden voor invriezen,

nogmaals te vouwen, is zelfs achtmaal groter. Door die toenemende kracht wordt verder vouwen al snel onmogelijk.

‘Verfrommelen is een ongeorganiseerde manier van vouwen’, zegt Bonn. Daardoor zijn de processen wiskundig heel vergelijkbaar. Bonn: ‘Ook bij proppen stijgt de kracht met de mate van compactie.'

maar Arav heeft een derde stap toegevoegd. Daarbij vriesdroogt hij de eicellen en maakt ze zo tot poeder. Overtollig water sublimeert weg door de cellen een dag lang bij -55°C te bewaren.

Van de dertig eicellen die Arav heeft bereid, bleken 23 nog intact. ‘We moeten ontdekken of de eicellen bevrucht kunnen worden na het vriesdrogen, of ze dan normale embryo’s vormen, geimplanteerd kunnen worden en gezonde kinderen opleveren’, zegt Claud Andersen van het universitair medisch centum in Kopenhagen. En dat is niet de enige kwestie. ‘Als het doel is dat vrouwen het poeder mee naar huis nemen, is de vraag of ze ook na langere tijd vruchtbaar blijven.’ —AC

Rekenen aan het zo efficiënt mogelijk samenpersen van dingen is volgens Bonn op dit moment populair in de natuurkunde, al kent het nog weinig praktische toepassing.

‘Dit is fundamenteel onderzoek. We hopen hiermee uiteindelijk te leren hoe we dingen efficiënter kunnen inpakken.’ —GvH

400

deeltjes Zoveel koolstofdioxide per miljoen andere deeltjes zit straks in de aardatmosfeer, waarschuwt klimaatonderzoeker Ove Hoegh-Guldberg van de University of Queensland. Als hij gelijk krijgt, vestigt dat direct een record.

Het is de hoogste koolstofdioxidewaarde in de afgelopen vijf miljoen jaar. Volgens Hoegh-Guldberg is die hoeveelheid zorgelijk. Hij meent dat we niet snel genoeg minderen met CO2-uitstoot.

juni 2013 | New Scientist | 13

ten eerste

Het onderzoeksschip Joides Resolution, waarmee klimaatwetenschappers boringen in de zeebodem uitvoeren.

Joides Resolution

'Vorming ijskap leidde plaatselijk tot grote stijging zeespiegel'

T

oen 34 miljoen jaar geleden de ijskap op Antartica zich vormde, daalde wereldwijd de zeespiegel — behalve in de buurt van Antartica zelf. Tot die opmer-

kelijke conclusie komen onderzoekers van het Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) in het aprilnummer van het vakblad Nature Geo­ science.

De zeespiegel steeg in de buurt van het continent destijds ongeveer 150 meter, terwijl het gemiddelde zeeniveau wereldwijd zo'n 60 meter daalde. De oorzaak voor deze bijzondere stijging kwam toevallig aan het licht toen ecoloog Henk Brinkhuis van het NIOZ tijdens de opnames van de VPRO-televisieserie Beagle: in het kielzog van Darwin in gesprek raakte met geofysicus Bert Vermeersen van de TU Delft. Vermeersen vertelde dat de oorzaak weleens kon schuilen in de zwaartekracht. Het extra gewicht van het aangroeiende ijs trekt aan het nabijgelegen water, waardoor de zeespiegel stijgt.

'In de theoretische geofysica was dat effect bij een klein groepje al langer bekend, maar in de geologie nog niet', zegt Brinkhuis. 'Dat dit effect plaatselijk voor zo'n hoge zeespiegelstijging kon zorgen was voor mij verbijsterend.' Brinkhuis en Vermeersen rekenden hun vermoeden samen met collega Paolo Stocchi door aan de hand van bodemmonsters die in 2010 door boringen naar boven werden gehaald.

Stenen werktuigen vormden onze handen shutterstock

D

e vorm van onze handen danken we aan het feit dat onze voorouders stenen bijlen gebruikten. De kracht en behendigheid die daarvoor nodig waren, vormden onze handen, blijkt uit een fossiel van de oudste, anatomisch moderne mensenhand.

Voor de opkomst van hand-

14 | New Scientist | juni 2013

bijlen, hadden onze voorouders primitieve polsen. Die waren sterk genoeg om aan takken te hangen, maar niet om kleine voorwerpen met veel kracht te gebruiken. Tot voor kort waren geen fossielen beschikbaar die het gat tussen 1,7 miljoen jaar geleden en 800.000 jaar geleden vulden — de tijd waarin

volgens onderzoekers mensen waarschijnlijk de huidige handvorm ontwikkelden. In 2010 vond een onderzoeksteam van het nationale museum van Kenia een 1,4 miljoen jaar oud botje dat afkomstig bleek uit de middelvinger van een vroeg exemplaar van Homo erectus.

Dat deze kennis niet eerder bekend was in geologische kring, wijdt Brinkhuis aan een gebrek aan communicatie tussen de onderzoeks­ velden. Mede daarom haalde hij Vermeersen en Stocchi naar het NIOZ om meer gemeenschappelijk onderzoek te doen.

De ontdekking van de zeespiegelstijging bij Antarctica zet volgens Brinkhuis alvast

Een belangrijke aanname in de geologie moet nu op de schop een belangrijke aanname in de geologie op de schop.

Deze stelt dat zeespiegelstijgingen en -dalingen altijd uitmiddelen naar een wereldwijd gemiddelde. Geologen zijn daarom inmiddels hun berekeningen van de gevolgen van smeltend ijs op bijvoorbeeld Antarctica en Groenland opnieuw aan het uitvoeren. —GvH

Uit een nieuwe analyse van het botje blijkt dat de handen van onze voorouders destijds al evolueerden tot een moderne hand. Aangezien de oudst bekende werktuigen veel ouder zijn dan het fossiele botje, menen de betrokken onderzoekers dat dit een duidelijk geval is van een anatomische evolutie die werd aangejaagd door technologie.

Toen stenen werktuigen steeds meer in zwang raakten, zouden degenen met de juiste handen een evolutionair hebben voordeel ten opzichte van soortgenoten met ‘primitievere’ handen. —SR

‘Nieuwe pandemie ligt op de loer’ Het vogelgriepvirus H7N9 dat huishoudt in Azië, is mogelijk slechts twee mutaties verwijderd van een nieuwe pandemie.

H

et vogelgriepvirus H7N9 heeft drie van de vijf mutaties die een ander vogelgriepvirus, H5N1, nodig had om te kunnen overspringen tussen zoogdieren. Niemand weet nog zeker of dezelfde vijf mutaties die Ron Fouchier van het Erasmus Medisch Centrum afgelopen jaar vond, in H7N9 dezelfde gevolgen hebben als in H5N1.

Maar we weten wel dat drie virussen uit andere virusfamlies met dezelfde mutaties het eerder al tot pandemie wisten te schoppen.

De meeste recente pandemieën werden veroorzaakt door hybrides van vogel- en zoogdiergriepen. Deze waren relatief mild, omdat zoogdiergriepen minder sterk zijn in mensen.

‘Pure’ vogelgriepen, zoals H5N1 en H7N9, zijn een stuk gevaarlijker. De dodelijkste pandemie, de Spaanse griep uit 1918, was een vogelgriep met mutaties die de griep besmettelijk maakten voor men-

'De vraag is wat het virus nog meer nodig heeft'

Zal het vogelgriepvirus H7N9 een nieuwe pandemie veroorzaken? Virologen vrezen van wel. anp

2150 km2 sen. Virologen zijn bang dat H7N9 dat ook kan.

Hoewel H5N1 zich vrijelijk in vogels verspreidde, werd het niet besmettelijk voor zoogdieren. Fouchier toonde aan dat het met bepaalde mutaties ook besmettelijk kon worden voor fretten.

Fouchier gaf het virus drie mutaties waarmee de vogelgriep zich aan zoogdieren aanpaste en nog twee die ervoor zorgden dat het daar kon doorevolueren. Twee van de eerste drie mutaties zorgden ervoor dat oppervlakteeiwitten zich konden binden aan cellen in de neuzen van zoogdieren. Het virus uit 1918 had ook zo’n mutatie.

Dergelijke mutaties zijn nog niet in het wild bij H5N1 ge-

Zo groot was het gebied in het Siberische bos waarbinnen bomen werden platgeblazen bij de meteorietinslag in het Russische Tunguska in 1908.

Russische geologen claimen dat ze drie steentjes hebben gevonden die afkomstig zijn van het stuk ruimtesteen dat de inmiddels legendarische inslag veroorzaakte.

Nadere analyse moet nu uitwijzen of de stenen inderdaad afkomstig zijn van de meteoriet.

vonden, maar H7N9 heeft er al één van de twee. Zodra H7N9 aan zoogdiercellen kan binden, kan het zich vervolgens verder aan die dieren aanpassen — net zoals in de fretten gebeurde bij het H5N1-virus uit de experimenten van Fouchier.

Het virus heeft bovendien al een mutatie die ervoor zorgt dat het zich bij de lichaams­temperatuur van zoogdieren kan vermenigvuldigen. Deze mutatie was aanwezig in alle pandemische virussen uit het verleden.

Ook een derde mutatie uit het werk van Fouchier, die de structuur van het virus verandert, is al gevonden.

Dat zorgt ervoor dat H7N9 nog slechts twee mutaties te gaan heeft. ‘De vraag is daarom: wat heeft het virus nog meer nodig’, zegt Fouchier.

‘Misschien wel niets.’

—DM juni 2013 | New Scientist | 15

technologie opsporing

reporters

Digitale speurder vindt criminele contacten Nederlandse software die supersnel persoonsgegevens analyseert, zou wel eens een machtig wapen kunnen worden in de wereldwijde strijd tegen digitale criminaliteit.

W

anneer de politie een verdachte oppakt, worden meestal de computer, telefoon en andere apparaten van de verdachte in beslag genomen. De digitale recherche kan daarna in deze gegevensstapel speuren naar aanwijzingen. Maar wie zich een weg wil banen door al die gegevens, staat voor een grote opgave. Een typische zaak bevat terabytes aan informatie.

16 | New Scientist | juni 2013

Om dat allemaal door te spitten zijn speciaal opgeleide rechercheurs nodig. Dergelijk digitaal onderzoek kan een zaak daarom gemakkelijk weken vertragen.

Aan dergelijke vertragingen komt nu wellicht snel een einde. Een nieuw computerprogramma zal binnenkort in slechts een paar uur tijd een geordende lijst maken van de contacten van de verdachte.

Het programma doet dat door de contactgegevens uit de verschillende aparaten op te sporen en met elkaar te vergelijken. Vervolgens presenteert het programma die gegevens in een simpele, browser-achti-

ge omgeving waarin ook politie-agenten zonder specifieke vooropleiding kunnen zoeken.

Het programma werd ontworpen door Maurice van Keulen, verbonden aan de Universiteit Twente, in samenwerking met het Delftse bedrijf FoX-IT, dat is gespecialseerd in internetbeveiliging.

Het programma zal een plug-

De software kan verschillende aliassen naar één persoon herleiden

in worden voor een bestaand opsporingsprogramma met de naam Tracks Inspector.

De plug-in gebruikt diverse tactieken om contacten te herkennen. Het programma speurt onder meer naar @tekens in twittercontacten en e-mailadressen. Ook wroet het door de metadata die bijvoorbeeld aan veel Word-documenten hangt, op zoek naar de identiteit van de personen die dat document opstelden.

Het programma is bovendien in staat om complexe patronen te herkennen, zodat het verschillende aliassen naar één persoon kan herleiden. ‘In de gegevens komt dezelfde persoon op misschien wel tien verschillende manieren voor’, zegt Van Keulen.

Het programma moet bovendien slim genoeg zijn om de context van informatie te begrijpen. Denk bijvoorbeeld aan het onderscheid tussen de beroemheid Paris Hilton en het hotel Paris Hilton.

Zodra de analyse klaar is, levert het programma een lijst van contacten geordend naar de personen waarmee de verdachte het meest contact had.

De tijd die daarvoor nodig is varieert van minuten tot uren, afhankelijk van de grootte van de in beslag genomen bestanden, aldus Van Keulen.

Het programma kreeg onlangs zijn vuurdoop in een opsporingszaak in Arnhem. Vijf rechercheurs zonder specifieke forensische vooropleiding konden toen met het programma een mensenhandelzaak oplossen.

Met de op die manier gevonden contactgegevens konden de rechercheurs de criminele kopstukken verbinden aan een kinderpornonetwerk, zegt Willem Leef lang, die bij het Arnhemse onderzoek is betrokken. —PM

quantuminternet

microvezels

Quantuminternet komt dichterbij Nederandse fysici maken grote sprongen op weg naar een internet voor quantumcomputers.

F

ysici van de TU Delft hebben een belangrijke stap gezet richting een internet dat quantumcomputers met elkaar laat communiceren. Zij kregen het voor elkaar om quantuminformatie te teleporteren tussen twee stukjes diamant. Zij deden van die prestatie verslag in het vakblad Nature.

Wie toekomstige quantumcomputers met elkaar wil laten communiceren zonder hun quantummechanische qubits te vertalen naar klassieke bits, heeft een quantuminternet nodig. Dat we quantumcomputers graag direct met elkaar willen laten praten, komt omdat qubits veel meer informatie kunnen bevatten dan klassieke bits. In tegenstelling tot de nullen en enen van klassieke informatie, kunnen qubits namelijk ook nul én een zijn, zodat quantumcomputers — die altijd rekenen in qubits — in dezelfde tijd veel meer berekeningen kunnen doen dan klassieke computers.

De fysici maakten bij hun experiment gebruik van een vreemde eigenschap van de quantummechanica die verstrengeling heet. Wanneer twee quantumvoorwerpen met elkaar verstrengeld raken, zijn hun toestanden onlosmakelijk met elkaar ver-

bonden. Die eigenschap kunnen fysici uitbuiten om informatie te verplaatsen tussen twee verstrengelde quantumtoestanden.

Hoewel het niet de eerste keer is dat fysici op die manier quantuminformatie verstuurden, is het wel voor het eerst dat dit met diamant gebeurde. Dat is belangrijk, omdat diamant volgens natuurkundigen waarschijnlijk relatief eenvoudig is op te schalen van labtafel tot daadwerkelijke toepassing.

Toch is het nu gebouwde systeem nog niet geschikt voor echte quantumcommunicatie. Het lukte de onderzoekers nu nog slechts in één van de tien miljoen pogingen om de diamanten te laten verstrengelen, waarna informatie kon worden verzonden.

Naast gemakkelijker verstrengelen, is de grootste uitdaging die resteert om ook het verzenden betrouwbaar te maken. ‘Als ik een qubit heb die ik wil teleporteren, moet ik 100 procent zeker weten dat dat proces altijd werkt’, zegt fysicus Ronald Hanson van de TU Delft, die aan het onderzoek meewerkte.

Deze zogeheten deterministische quantumteleportatie ligt volgens Hanson al wel binnen handbereik, omdat er alleen nog maar technische problemen resteren. Hanson: ‘Ik denk dat deterministische quantumteleportatie dit jaar al in Delft zal lukken.’

—GvH

Universiteit Twente

Gestempelde vezels vormen springplank voor stamcellen Twentse fysici zijn erin geslaagd op kleine vezels nog veel kleinere patronen te maken, zelfs bij een temperatuur die vergelijkbaar is met onze lichaamstemperatuur. Zij publiceerden hun resultaat in het aprilnummer van het vakblad Small.

De onderzoekers bouwden de patronen op de vezels om hen te helpen met het kweken van stamcellen. Stamcellen zijn cellen die zich nog niet gespecialiseerd hebben voor een bepaalde functie binnen het lichaam. Daardoor kunnen zij in theorie nog uitgroeien tot elk denkbaar type cel — van hersencel tot darmcel, botcel of rode bloedcel.

Een van de factoren die bepalen tot welk type cel een stamcel zich uiteindelijk ontwikkelt, is de ondergrond waarop de stamcel zich op dat moment bevindt. Daarom besloten de Twentse onderzoekers stamcellen te laten groeien op minuscule vezels met een diameter van 6 micrometer, gemaakt van polymeren.

Op die vezels konden zij kleine patronen aanbrengen, zoals ribbels, piramiden en pilaren.

De onderzoekers gebruikten volwassen menselijke stamcellen om te kijken hoe de specialisatie van verschillende typen cellen op verschillende typen ondergronden verliep.

Uit die vergelijking bleek onder meer dat vezels met een ribbelpatroon het meest geschikt waren om botcellen op te kweken.

De techniek die de onderzoekers gebruiken om de nanostructuren aan te brengen, is niet nieuw. Zij kregen het wel als eerste onderzoeksgroep voor elkaar om de patronen op de vezels aan te brengen bij ongeveer 37°C — ofwel lichaamstemperatuur van de mens.

Dat betekent dat toekomstige toepassingen van de techniek ook kunnen plaatsvinden in biologische omgevingen, waaronder het menselijk lichaam. —GvH

juni 2013 | NewS cientist | 17

technologie internet

civiele techniek

Shutterstock

‘Veel meer reparaties aan betonnen bruggen nodig’ Een stukje internet in kaart gebracht.

University of Wisconsin-Madison

Een atlas van het internet Een landkaart van de belangrijkste kabels en servers van het internet is in de maak. De kaart moet het gemakkelijker maken om internetstoringen te lijf te gaan.

H

et internet is een digitaal domein, maar zijn wortels liggen in de fysieke werkelijkheid. Al jaren proberen internetcartografen de wereldwijde infrastructuur van met elkaar verbonden glasvezelkabels nauwkeurig in kaart te brengen. Bij eerdere pogingen de infrastructuur van het internet te ontsluieren, gebruikten zij speciale snuffelsoftware om de IP-adressen van verbonden apparaten op een bepaalde route door te geven. Die IP-adressen kunnen in theorie worden gekoppeld aan een fysieke locatie. Die tactiek bleek in de

18 | New Scientist | juni 2013

praktijk echter niet te werken, meent Paul Bradford van de Amerikaanse University of Wisconsin-Madison.

Providers blokkeren snuffelsoftware vaak. Bovendien vinden routers de kortste route tussen twee punten, zodat snuffelsoftware wel de grote snelwegen ontdekt, maar niet de kleinere routes. ‘Grote delen van het internet blijven zo onzichtbaar’, zegt Matthew Roughhan van de Australische University of Adelaide.

Badford en Roughan staan aan het hoofd van twee onaf-

De atlas laat zien welke servers en kabels ongunstig gelegen zijn

hankelijke projecten die daar verandering in willen brengen. Zij bekijken de gegevensverzamelingen van providers, en gaan daarmee op zoek naar lokale netwerken. Met die gegevens hopen zij een wereldwijde kaart te maken.

Dat is noodzakelijk om zwakke punten te vinden. Zo staat Honolulu in de internetatlas van Bradford te boek als zeer belangrijk, omdat het verschillende landen aan weerszijden van de Grote Oceaan verbindt.

De atlas laat ook zien welke back-up-kabels en servers op een minder gunstige locatie liggen. Kabels worden normaal gesproken gelegd naast elektriciteitskabels, spoorwegen of andere gebieden die gemakkelijk te bereiken zijn. In Australië lopen bijvoorbeeld de hoofdkabel en de back-upkabel tussen de steden Adelaide en Perth langs dezelfde duizend kilometer lange woestijnweg. Die oplossing vergroot de kans dat beide kabels stuk gaan wanneer een natuurramp dat gebied treft.

Bradford: ‘De atlas suggeert op welke gebieden we ons moeten concentreren.’ —DH

Binnenkort zal Nederland bijna tweemaal zo vaak betonnen bruggen en viaducten moeten repareren dan tot nu toe gebruikelijk is. Dat meldt het onderzoeksinstituut TNO op basis van eigen onderzoek.

Volgens TNO krijgt 5 procent van de bruggen en viaducten na veertig jaar last van betonschade. Bovendien gaat bij ongeveer de helft van de bruggen en viaducten na zeventig jaar het metaal roesten dat wordt gebruikt om het beton te verstevigen.

Dat komt doordat strooizout langzaam de bruggen en viaducten in kan sijpelen.

In zout water roest metaal veel sneller dan in gewoon water, doordat zout beter de kleine elektrische stroom geleidt die bij roestprocessen op gang komt.

Het gevolg is dat het aantal bruggen en viaducten dat reparatie nodig heeft ten opzichte van nu (300 tot 500 stuks) in 2024 verdubbelt en in 2040 zelfs verviervoudigt.

Vaker repareren zal volgens TNO zorgen voor toenemende kosten en grotere verkeershinder. —GvH

gezichtsherkenning

Computer voelt depressie aan Door lichaamsbewegingen te volgen kunnen computers helpen bij een van de lastigste diagnoses in de geneeskunde.

‘W

anneer was je voor het laatst gelukkig?’

De geïnterviewde schuift ongemakkelijk heen en weer in zijn stoel, voordat hij hakkelend antwoord geeft.

Opvallend zijn zijn bewegingen, aarzeling en het ontwijken van de blik van de ondervrager — deze persoon is mogelijk depressief.

De ondervrager is geen mens, maar SimSensei, een digitale avatar die mensen ondervraagt en hun emotionele toestand inschat. SimSenei is een nieuw programma dat is ontworpen om gemakkelijker te kunnen vaststellen of iemand depressief is.

Achter de schermen gebruikt het programma gezichtsherkenningssoftware en dieptegevoelige camera’s uit de Kinect van Microsoft, oorspronkelijk ontworpen voor de spelcomputer Xbox. Zo kan SimSensei lichaamstaal interpreteren, waarna de computerpsycholoog kan reageren.

Het programma werd afgelopen april in Sjanghai gepresenteerd op een conferentie over gezichtsherkenning.

Om verschillen in lichaamstaal te kunnen vaststellen, interviewde het SimSensei-team, onder leiding van Stefan Sherer van de Amerikaanse University of Southern Cali-

fornia, een mengelmoes van gezonde en depressieve mensen. Scherer ontdekte dat de depressieve geïnterviewden vaker met hun handen friemelden en hun blik lieten vallen. Ze glimlachten bovendien minder vaak dan gemiddeld.

‘Normaal gesproken screenen we mensen door ze een vragenlijst te laten invullen.

Daarbij gaat echter het non-verbale gedrag verloren’, zegt Scherer. ‘Onze techniek kan dat veranderen.’ Artsen zien depressie nu nog vaak over het hoofd. 15 tot 20 procent van de mensen raakt ooit gedeprimeerd, vaak zonder daarvoor te worden behandeld.

Een geautomatiseerd systeem kan uitkomst bieden, omdat het dienst doet als een objectieve waarnemer, zegt Jyoti Joshi van de Australische University of Canberra. Joshi

ontwierp met haar collega’s een systeem dat op zoek gaat naar kenmerkende gezichtsuitdrukkingen, trager knipperen en bepaalde bewegingen van het bovenlichaam. Net als SimSensei registreert haar systeem ook of de geïnterviewde wegkijkt of minder gebaren maakt dan gebruikelijk.

Joshi's team interviewde zestig mensen, waarvan de helft ernstig depressief was.

In negentig procent van de gevallen stelde het systeem volgens haar de juiste diagnose.

Een geautomatiseerd systeem kan bovendien nuttig zijn bij het vaststellen van de zwaarte van de symptonen.

Jeffrey Cohn van de Ameri-

Artsen zien depressies nu nog vaak over het hoofd kaanse University of Pittsburgh onderzocht hoe de gezichtsuitdrukkingen van mensen veranderen wanneer ze behandeld worden voor depressie. Cohn onderzocht de

gezichten van 34 mensen met depressie, terwijl zij vragen beantwoordden over hun aandoening. Zo trainde hij een machine die keek naar 66 verschillende gebieden van het gezicht die samen emoties verraden. Het systeem kan nu subtiele veranderingen vaststellen wanneer bij iemand de zwaarte van een depressie verandert.

Cohn ontdekte dat wanneer mensen met een depressie glimlachen, zij spieren gebruiken die hun uitdrukking gladder houden. Verrassend was dat de proefpersonen ook minder vaak bedroefd keken, iets wat volgens Cohn te maken heeft met het idee dat mensen met een depressie minder contact proberen te maken met anderen.

In oktober zullen onderzoekers van over de hele wereld deelnemen aan een wedstrijd om te zien wiens diagnosesysteem het nauwkeurigst is. Op een conferentie in Barcelona krijgen de deelnemers video’s van interviews. Ze moeten hun algoritmen op die beelden loslaten, waarna ze een score krijgen aan de hand van het aantal juiste diagnoses.

—NF

juni 2013 | NewS cientist | 19

5 vragen

Schade door schaliegas Onze bodem zit waarschijnlijk vol met schaliegas dat gevangen zit in diepe steenlagen. De chemicaliën die nodig zijn om het gas te winnen, zouden in het drinkwater terecht kunnen komen, vrezen waterleidingbedrijven.

Moeten we schaliegas winnen of laten zitten?

Door Thijs van Velzen

1 Nederland heeft

king, een afkorting van de term hydrolic fracturing.

Vooral de chemicaliën in het fracking-mengsel baren zorgen. De angst bestaat dat deze chemische cocktail, waarin ook carcinogene stoffen zitten, in het grondwater terechtkomen.

veel ervaring met de winning van aardgas.

Hoe kunnen Waarom zijn er zoveel zorgen over schaliegas? fracking-chemicaliën in het grondwater Schaliegas komt niet zomaar uit de bodem. Terwijl de ‘gangbare’ Groningse gasterecht komen? velden een hoge doordringbaarheid heb-

2

ben, waardoor het methaan gemakkelijk naar een boorput stroomt, zit schaliegas opgesloten in de structuur van kleisteen.

De permeabiliteit van een schalieformatie is grofweg een miljoen maal kleiner dan dat van een conventioneel veld.

Met een kunstgreep vergroten energiebedrijven de permeabiliteit van het gesteente. Ze pompen een mengsel van water, zand en chemicaliën met een druk tot 1000 bar in een gasrijke formatie.

Hierdoor ontstaan breuken in het gesteente, waarlangs het gas naar de boorput kan stromen. Dit proces heet frac20 | New Scientist | juni 2013

De vrees is dat tijdens fracking scheuren ontstaan, die vanuit de schalieformatie tot aan de grondwaterhoudende laag reikt. ‘Het fracking-mengsel zou dan via deze scheuren in het grondwater kunnen stromen’, zegt René Peters, directeur gastechnologie bij TNO. ‘In de Nederlandse situatie is een lekkage via een fracking-breuk praktisch onmogelijk.’

De reden daarvoor is volgens Peters dat het gesteente waarin wordt geboord op twee kilometer diepte ligt – veel dieper dan de grondwaterhoudende laag.

Peters: ‘Natuurlijke breuken, die een

veel grotere lengte kunnen hebben, vormen wel een risico, dus daar moet je naar blijven kijken. Maar deze zijn met seismisch onderzoek vooraf prima in kaart te brengen.’

Fracking-vloeistof kan ook via een slecht gemaakte boorput in de bodem terechtkomen. In een boorput zitten stalen pijpen die omgeven zijn door cement. Dit cement zorgt voor de afdichting. ‘Bij een slechte cementering kan lekkage optreden’, zegt Peters. ‘Maar door een meerwandige pijp te gebruiken en de cementafdichting te controleren met een speciaal akoestisch instrument is het risico te minimaliseren.’

3 Waarom is het in

de Verenigde Staten dan toch verschillende keren misgegaan?

In de VS zijn bij meerdere boorlocaties chemicaliën in grondwater aangetroffen.

In sommige gevallen bleek de afdichting van de boorput niet goed te zijn aangebracht. De meeste incidenten zijn terug

maaiveld

conventioneel gas

kolenbedmethaan

grondwater conventioneel gas gasdichte laag

olie

zandsteen

gasrijk schalie

Een schaliegas-installatie van het Canadese bedrijf Nexen, in de provincie British Columbia.

Nexen

te voeren op de Amerikaanse standaarden in de gasindustrie. In vergelijking met de werkwijze van Nederlandse gasbedrijven houden Amerikaanse bedrijven minder rekening met het milieu. De regelgeving is er ook minder streng.

‘Fracking-vloeistof wordt in de VS na gebruik vaak opgeslagen in open bassins’, zegt Peters. ‘Als er een lek in de afdichting van het bassin zit, verdwijnen de chemicaliën direct in de bodem en komen ze in het grondwater terecht. In Nederland en Europa zijn dergelijke open bassins niet toegestaan en wordt productiewater behandeld als chemisch afval.’

4 Kan fracking aardbevingen veroorzaken?

Er zijn gevallen bekend waarbij de injectie van vloeistof in een schalieformatie voor seismische activiteit zorgde. Een frack-proef bij het Britse Blackpool veroorzaakte een beving van 2,3 op de schaal van Richter.

Onderzoekers van de universiteit van Durham concludeerden onlangs dat de

effecten van schaliegaswinning vergelijkbaar zijn met die van mijnbouw of bouwwerkzaamheden. ‘De schalielagen zijn relatief dun’, zegt Paul Dekker, geoloog bij ingenieursbureau Royal HaskoningDHV. ‘Door de injectie van vloeistof neemt het volume juist toe in plaats van af, zoals bij Groningse velden gebeurt.’

Fracking-activiteiten kunnen er wel voor zorgen dat reeds in de bodem aanwezige spanningen tot bewegingen in de ondergrond leiden. De injectie van het mengsel kan zodoende een kleine beving in gang zetten. ‘Deze spanningen zijn vooraf in kaart te brengen’, zegt Dekker.

‘Per geval zal een seismische studie moeten worden verricht. Dat gebeurt al bij de winning van conventioneel gas en zal ook bij schaliegas de norm zijn.’

5 Energiebedrijven

kunnen dus zonder grote risico’s in Nederland aan de slag?

De risico’s zijn volgens Peters en Dekker verantwoord klein om in Nederland naar

schaliegas te boren. ‘Wel is er nog behoefte aan meer kennis over de schalieformatie zelf’, zegt Peters. ‘Het is bijvoorbeeld nog niet bekend of en hoe goed het gesteente zich laat fracken en of het gas zich gemakkelijk laat winnen. Het zou daarom goed zijn een proefboring te verrichten.’ n

Meer informatie

TNO heeft voor Europa een argumentenkaart gemaakt met de belangrijkste vooren nadelen van schaliegaswinning. http://www.tno.nl/downloads/argument_map_shale_gas_europe.pdf De Amerikaanse Environmental Protection Agency, een nationale overheidsinstantie, voert een grootschalig onderzoek uit naar de risico’s van fracking. http://www2.epa.gov/hfstudy Animatie over schaliegaswinning en de risico’s die hiermee gepaard gaan. http://player.vimeo.com/video/58638119

juni 2013 | New Scientist | 21

domheid

Waarom niet iedereen even slim is Zelfs hele slimme mensen doen domme dingen.

Waarom komt onnozelheid nog steeds voor, ondanks ons superieure brein?

Door Sally Adee

‘D

e aarde kent grenzen, maar de menselijke domheid is grenzeloos’, verzuchtte de Franse schrijver Gustave Flaubert (1821-1880). Flaubert zag overal domheid, van het geroddel door de middenklasse tot aan lezingen die werden gegeven door academici. Al snel werd domheid een obsessie voor hem. Zijn laatste levensjaren besteedde hij dan ook aan het verzamelen van duizenden voorbeelden voor een soort van encyclopedie van de domheid, al stierf hij voordat zijn magnum opus af was.

Ook tegenwoordig zien we om ons heen regelmatig voorbeelden van domheid die in het nooit verschenen boek van Flaubert niet hadden mistaan. Mensen die hun haar föhnen terwijl ze in bad zitten, of met een vork een stukje toast uit de broodrooster proberen te peuren, domheid is overal.

Toch is het opmerkelijk dat domheid überhaupt bestaat. Slim zijn heeft over22 | New Scientist | juni 2013

duidelijke voordelen, maar toch zijn niet alle mensen even intelligent. Dat roept vragen op. Zijn er soms verborgen nadelen aan slimheid, waardoor tragere denkers de bovenhand krijgen? En waarom vallen zelfs de slimste mensen ten prooi aan domheid?

Het blijkt dat onze gangbare metingen van intelligentie – vooral het IQ – weinig te maken hebben met het irrationele en onlogische gedrag dat Flaubert zo woedend maakte. Je kunt namelijk tegelijkertijd zowel heel intelligent als erg dom zijn. De vraag is welke factoren ervoor zorgen dat slimme mensen slechte beslissingen nemen. Inzicht hierin kan mogelijk een nieuw licht werpen op veel rampen die onze samenleving teisteren, inclusief de huidige economische crisis.

Het idee dat intelligentie en domheid twee uitersten zijn van één spectrum is verbazingwekkend nieuw. Erasmus, Nederlands beroemdste theoloog uit de Renaissance, zette ‘Zotheid’ nog neer als een op zichzelf staand begrip. Pas halverwege de 18e eeuw raakte domheid verweven met middelmatige intelligentie, zegt ‘domgeer’ Matthijs van Boxsel, een ge-

ANP

juni 2013 | New Scientist | 23

domheid

Toen mensen begonnen samen te werken konden trage denkers meeliften op het succes van slimmere soortgenoten

Slim zijn heeft overduidelijke voordelen. Toch nemen ook slimme mensen vaak slechte beslissingen. flickr.com/sirwiseowl

schiedkundige die veel boeken over domheid heeft geschreven. ‘In die periode kwam de bourgeoisie aan de macht, en de rede werd de nieuwe norm tijdens de Verlichting’, zegt hij. ‘Dat maakte iedereen verantwoordelijk voor zijn eigen lot’.

De huidige onderzoeken naar geestelijke vermogens van de mens gaan meestal uit van IQ-testen, die verstand uitdrukken in een getal. ‘Die IQ-scores vormen misschien wel de duidelijkste maat voor abstract denken’, zegt psycholoog Richard Nisbett, van de University of Michigan. ‘Als je een IQ hebt van 120 is rekenen gemakkelijk. Als het 100 is, kun je het leren, maar moet je gemotiveerd zijn.

Als het 70 is, heb je geen kans.’ Het IQ lijkt daarmee een voorspeller voor succes te zijn.

Waar je precies op de IQ-schaal belandt, hangt af van veel factoren. Mogelijk hangt een derde van de variatie in onze intelligentie samen met omgevingsfactoren zoals voeding en onderwijs.

Genen dragen bovendien voor meer dan 40 procent bij aan de intelligentieverschillen tussen mensen.

Deze verschillen zien we terug in onze hersenen. In ‘slimme’ hersenen vormen de verbindingen tussen zenuwcellen een efficiënter netwerk. Het gevolg kan zijn dat iemand zijn korte-termijn-werkgeheugen beter kan koppelen aan allerlei ideeën. Daardoor verzint hij sneller stra24 | New Scientist | juni 2013

tegieën om problemen op te lossen, meent Jennie Ferrell, een psycholoog aan de Universtity of the West of England.

‘Die zenuwverbindingen vormen de biologische basis voor het maken van efficiënte geestelijke koppelingen’, zegt Ferrell.

Dat roept de vraag op waarom niet iedereen die voordelige hersenbedrading bezit. Sommige onderzoekers vragen zich af of er misschien een evolutionair prijskaartje hangt aan superieure hersenkracht, al is daarvoor nauwelijks bewijs.

Sommigen van hen menen dat bij intelligentere mensen vaker depressies voorkomen, met meer zelfmoorden tot gevolg, maar geen enkel onderzoek ondersteunt dat idee. Een van de weinige onderzoeken waaruit nadelige gevolgen van intelligentie naar boven kwam, toonde aan dat tijdens de Tweede Wereldoorlog soldaten met een hoger IQ een grotere kans hadden om te sneuvelen. Het effect was echter minimaal en andere factoren hebben de gegevens mogelijk scheefgetrokken.

Woestenij De variatie in menselijke intelligentie kan ook voortkomen uit een proces dat genetische drift heet. Gerald Crabtree van de Stanford University is een van de belangrijkste voorstanders van dit idee.

Hij wijst erop dat onze intelligentie afhangt van rond de 2000 tot 5000 genen

die continu muteren. In het verre verleden zouden mensen bij wie mutaties tot een lagere intelligentie leidden, niet lang genoeg in leven zijn gebleven om hun genen door te geven aan de volgende generatie. ‘Domheid’ die door genetische mutaties ontstond, verdween dan dus vanzelf weer uit de populatie.

Volgens Crabtree veranderde die situatie toen mensen meer gingen samenwerken. De tragere denkers konden vanaf dat moment meeliften op het succes van hun slimmere medemens. Sterker nog, meent Crabtree, als we iemand konden wegplukken uit duizend voor Christus en in de moderne maatschappij konden plaatsen, dan zou die behoren tot ‘de slimste en meest intellectueel actieve van al onze metgezellen’, stelde hij afgelopen januari in het vakblad Trends in Genetics.

Die theorie staat bekend als de Idiocracyhypothese, naar de gelijknamige komische film uit 2006. De film toont een toekomst waarin het sociale vangnet heeft geleid tot een intellectuele woestenij. Hoewel de theorie enkele aanhangers heeft, is het bewijs omstreden. We kunnen immers niet zomaar de intelligentie van onze verre voorouders inschatten, en het gemiddelde IQ is in het recente verleden juist gestegen. Op zijn minst ‘ontzenuwt dat de angst dat minder intelligente mensen meer kinderen hebben en de wereldwijde intelligentie daardoor zal

Matthijs van Boxsel, auteur van de Encyclopedie van de domheid.

ANP

Zelfs met een hoog IQ kun je een lage risico-intelligentie hebben.

Je maakt dan slechte keuzes zonder het zelf te beseffen.

Ashley Johnson

dalen’, zegt psycholoog Alan Baddeley van de University of York.

Op basis van recente ontwikkelingen speculeren veel onderzoekers dat het menselijk denkvermogen veel meer kanten heeft dan alleen IQ-metingen. Critici wijzen er al langer op dat IQ-scores gemakkelijk verstoord raken door factoren als dyslexie, onderwijs en cultuur. ‘Ik zou waarschijnlijk genadeloos zakken voor een IQ-test die is ontwikkeld door een 18e-eeuwse Sioux-indiaan’, zegt Nisbett.

Bovendien kunnen mensen met lage IQ-scores van rond de 80 nog steeds meerdere talen spreken of meewerken aan ingewikkelde financiële fraudezaken. En andersom is een hoog IQ geen garantie dat iemand rationeel handelt.

Tegenwoordig praten wetenschappers dan ook niet over domheid als zodanig.

‘Het woord is onwetenschappelijk’, zegt Baddeley. Niettemin heeft de wetenschap wel degelijk aandacht voor het feit dat f linke haperingen in logica zelfs de meest verlichte geesten kunnen teisteren. ‘Intelligente mensen kunnen nu eenmaal dom zijn’, zegt Dylan Evans, een Britse psycholoog en schrijver die emotie en intelligentie bestudeert.

Wat kan deze schijnbare tegenstelling verklaren? Eén theorie komt van de bekende cognitiewetenschapper Daniel Kahneman van de Princeton University, die een Nobelprijs won voor zijn onder-

zoek naar menselijk gedrag. Kahneman toonde aan dat mensen van nature niet rationeel zijn, terwijl economen daar lange tijd wel van uitgingen. Wanneer we informatie verwerken, ontdekte Kahneman, kan ons brein twee verschillende systemen aanspreken. IQ-tests meten alleen het systeem dat we gebruiken om bewust problemen op te lossen. Maar in

We zijn geneigd de eerste oplossing voor een probleem te accepteren, ook als die overduidelijk niet de beste is

ons dagelijks leven varen we op het tweede systeem, onze intuïtie.

Die intuïtie gaf ons van oudsher een evolutionair voordeel. Het zorgde voor cognitieve sluipwegen, die het mogelijk maakten een overmaat aan informatie te verwerken. Zo hebben we de neiging te denken in stereotypes en geloven we argumenten die in onze denkbeelden passen eerder dan argumenten die deze tegenspreken. Ook hebben we een afkeer van vraagstukken die meerdere oplossin-

gen kennen, waardoor we geneigd zijn de eerste oplossing voor een probleem te accepteren, zelfs als het overduidelijk niet de beste is.

Die neigingen komen in bepaalde situaties zeker van pas, maar beperken in de dagelijke praktijk ons beoordelingsvermogen ongeveer net zo vaak, zeker wanneer we er blindelings op varen. Domheid is dan ook niets meer dan het onvermogen om onze ingebakken neigingen te herkennen en te weerstaan. ‘Het brein heeft geen schakel waarmee het bijvoorbeeld wel restaurants stereotypeert, maar mensen niet’, zegt Ferrell. ‘Je moet dat trainen.’

Om een goed begrip van domheid te krijgen, moet je dan ook niet het IQ testen, maar de ontvankelijkheid voor vooroordelen. Cognitie-wetenschapper Keith Stanovich van de University of Toronto werkt daarom aan het zogeheten rationaliteitquotiënt (RQ), een maatstaf voor ons vermogen vooroordelen te weerstaan.

RQ meet volgens Stanovich ook onze risico-intelligentie, ofwel ons vermogen om de waarschijnlijkheid van allerlei gebeurtenissen juist in te schatten. We hebben de neiging om onze kansen op het winnen van de loterij te overschatten, zegt Evans, maar onderschatten de kans dat we ooit in een echtscheiding terechtkomen.

Een lage risico-intelligentie zorgt er daardoor voor dat we slechte keuzes maken zonder dat we ons dat ooit beseffen. juni 2013 | New Scientist | 25

domheid

shutterstock

Maar wat bepaalt nu of je van nature een hoog rationaliteitsquotiënt hebt? Stanovich ontdekte dat het RQ niet afhangt van je genen of omgevingsfactoren uit je kindertijd. Het hangt vooral af van iets dat in vakkringen metacognitie wordt genoemd. Dat is het vermogen om in te schatten hoe goed je eigen kennis is.

Mensen met een hoog RQ bedenken vaak het intuïtieve antwoord op een vraag, maar nemen tegelijk ook het tegenovergestelde antwoord in overweging, voordat ze een beslissing nemen. Dat zorgt ervoor dat je je bewust bent van wat je weet en wat je niet weet, zegt Stanovich.

26 | New Scientist | juni 2013

Toch kunnen ook mensen met een hoog RQ soms dom gedrag vertonen. Een belangrijke factor bij het maken van fouten is emotionele afleiding. Emoties als verdriet en angst belasten je interne werkgeheugen, waardoor minder ruimte overblijft om de wereld om je heen goed te beoordelen. Daardoor val je sneller terug op ingebakken vooroordelen en cognitieve sluiproutes.

Volgens Ferrell zorgt dat ervoor dat sommige denkfouten heel volhardend zijn. Een voorbeeld is het angstgevoel dat bij minderheidsgroeperingen kan heersen wanneer ze weten dat hun doen en laten een bestaand vooroordeel kan bevestigen.

Dat omgevingsfactoren domheid kunnen aanwakkeren, blijkt vooral in het bedrijfsleven. Zelfs briljante werknemers houden hun logica in veel gevallen buiten de kantoordeuren, ontdekten André Spicer van de Britse Cass Business School en Mats Alvesson van de de Lund University in Zweden. Geen van beiden was specifiek geïnteresseerd in domheid toen ze hun ontdekking deden. Spicer en Alvesson deden in eerste instantie onderzoek naar hoe prestigieuze organisaties hun meest intelligente werknemers aansturen. Maar wat ze tot hun eigen verbazing in die organisaties aantroffen, zorgde ervoor dat hun oorsprokelijke onderzoeksvraag meteen de prullenbak in kon.

Keer op keer zagen ze in bedrijven namelijk hetzelfde: het talent van intelligent personeel werd nauwelijks tot niet benut en in veel gevallen zelfs actief onderdrukt.

Zo nemen bepaalde organisaties, waaronder investeringsbanken, PR-bureaus en adviesbureaus, doelbewust veel hoog gekwalificeerd, intelligent personeel aan.

Daar bleken deze bedrijven vervolgens echter nauwelijks gebruik van te maken.

‘We waren verbijsterd door het feit dat precies die aspecten waarin deze mensen waren getraind onmiddellijk werden uitgeschakeld’, zegt Spicer, die dat verschijnsel bestempelde tot ‘functionele domheid’. Hun bevindingen sloten naadloos aan bij de ideeën van Kahneman.

Een hoge risico-intelligentie is geen garantie voor een leven zonder ongelukken.

‘Op een gegeven moment ontdekten we interessante overeenkomsten met wat hij in het laboratorium had waargenomen’, zegt Spicer.

Zo bleken veel organisaties de risico-intelligentie van hun werknemers uit te schakelen. In veel gevallen was dat het gevolg van de onhandige manier waarop de werkzaamheden binnen bedrijven waren georganiseerd. ‘Er was geen directe relatie tussen wat werknemers deden en het resultaat’, zegt Spicer. Het gevolg

‘Hoe intelligenter mensen zijn, des te rampzaliger zijn de gevolgen van hun domheid’

werknemers uit om ambiguiteit te voorkomen, waardoor de kwaliteit van oplossingen afnam. ‘In complexe organisaties zijn ambigue vraagstukken schering en inslag, evenals het verlangen om ze koste wat kost te vermijden’, zegt Spicer.

De gevolgen kunnen rampzalig zijn. In een meta-analyse die Spicer en Alvesson in 2012 in het vakblad Journal of Management Studies publiceerden, ontdekten ze dat domheid in bedrijven een belangrijke bijdrage leverde aan de financiële crisis.

‘Deze mensen waren ongeloof lijk slim’, zegt Spicer. ‘Ze wisten allemaal dat er problemen waren met door hypotheken gedekte obligaties en gestructureerde beleggingsproducten’. Toch keek niemand naar deze problemen om. Werknemers konden zelfs strafmaatregelen tegemoet zien als ze hun zorgen uitten, misschien omdat ze daarmee de positie van hoger geplaatsten konden aantasten.

Rampzalig was dat werknemers op geen enkele manier konden oordelen over de consequenties die hun beslissingen zouden kunnen hebben.

En dat was niet het enige dat mis ging.

Net als mensen, bleken ook organisaties een hekel te hebben aan vraagstukken met meer dan één oplossing. Daardoor oefenen deze bedrijven druk op hun

De economische crisis bevestigt Van Boxsels waarneming dat domheid het gevaarlijkst is bij mensen met een hoog IQ , omdat die vaak een grotere verantwoordelijkheid dragen. ‘Hoe intelligenter ze zijn, des te rampzaliger de gevolgen van hun domheid’, zegt Van Boxsel Dat kan verklaren waarom, volgens Stanovich, de financiële sector al jaren luidkeels roept om een goede rationali-

teitstest. Toch is zijn RQ-test nog niet in staat om expliciete scores geven, zoals de IQ-test dat wel kan. Daarvoor moet hij eerst een betrouwbare schaal ontwikkelen waarmee je verschillende groepen mensen kan vergelijken – en dat vereist veel vooronderzoek met een groot aantal proefpersonen. Niettemin heeft Stanovich ontdekt dat alleen al het afnemen van de test iemand bewuster maakt van zijn beslissingen en de verleidingen van zijn vooroordelen. Afgelopen januari is Stanovich dankzij drie jaar subsidie van de filantropische John Templeton Foundation begonnen met de verdere ontwikkeling van de test.

Door beter te begrijpen waarom we ons dom gedragen, kunnen we dat gedrag in de toekomst hopelijk inperken. Misschien begrepen filosofen als Erasmus nog het best hoe domheid ons in zijn greep kan houden. Onder zijn afbeeldingen van Zotheid lees je daarom steevast de betekenisvolle toevoeging: ‘Zotheid heerst in mij’.

Meer informatie

Risk Intelligence: How to Live with Uncertainty, Dylan Evans, Free Press, 2012. Nederlandse vertaling: RQ, Maven, 2012 Domheid voor beginners, Matthijs van Boxsel, Querido, 2009 juni 2013 | New Scientist | 27

Inzicht

Naar de maan Al ruim veertig heeft de mens geen voet meer op de maan gezet. Mogelijk verandert dat nu de Nasa met het bedrijf Bigelow Aerospace praat over een eventuele maanbasis.

Mannen op de maan Op 20 juli 1969 ging astronaut Neil Armstrong de geschiedenis in als eerste mens op de maan. Na deze missie, genaamd Apollo 11, organiseerde Nasa nog zes bemande maanmissies.

Palus Putredinis

Apollo 15 - 30 juli 1971

Apollo 17 - 11 december 1972

Apollo 11 - 20 juli 1969 Oceanus Procellarum Apollo 12 - 19 november 1969

Fra Mauro Hooglanden Descartes Hooglanden

Apollo 14 - 5 februari 1971 Apollo 16 - 21 april 1972 Apollo 13 - 14 april 1970 Apollo 13 is de enige mislukte bemande maan-

missie. Een onderweg ontplofte zuurstoftank maakte het onmogelijk om na een maanlanding terug te keren. De astronauten moesten om de maan heen terug naar de aarde vliegen. Dat lukte ternauwernood.

De achterkant van de maan

Op de maan duurt een dag even lang als een jaar. De maan draait in ruim 27 ‘aarddagen’ om haar eigen as, precies gelijk aan de tijd waarin ze om de aarde draait. We zien daarom altijd dezelfde kant van de maan. Pas in 1959 kregen we de achterkant te zien, dankzij foto’s die werden gemaakt met de Sovjet-sonde Loenik 3. Toen bleek dat daar veel meer kraters en bergen zijn dan aan de voorkant. Het is nog wachten op de eerste mens die voet zet op het verborgen halfrond.

28 | New Scientist | juni 2013

Holle maan De maan heeft een lage gemiddelde dichtheid, ongeveer 0,6 keer die van de aarde. Dat leidde tot de populaire theorie dat de maan holle ruimtes in zich heeft, volgens sommigen de woonplaats van maanwezens. De gangbare verklaring voor de lage dichtheid is minder spectaculair. Die stelt dat de maan ontstond uit een botsing van de aarde met een planetoïde. De buitenste lagen van de aarde, die een relatief lage dichtheid hebben, raakten daarbij los en vormden uiteindelijk de maan.

Infographic: Shootmedia research: Yannick Fritschy

De maan ruikt naar buskruit Volgens de Apollo-astronauten heeft de maan de geur van buskruit. Dat merkten ze toen ze na een maanwandeling terugkeerden in het ruimteschip en roken aan het stof dat aan hun ruimtepak kleefde. Waarom maanstof die geur had, is onduidelijk. Mogelijk zorgde de reactie van het extreem droge maanstof met de vochtige lucht in de cabine voor het opmerkelijke aroma.

Diameter: 3476 km

Mantel

Binnenste maan

Taurus–Littrow

Gedeeltelijk vloeibare laag

Vloeibare buitenkern

Mare Tranquillitatis

Vaste binnenkern

240 km 330 km 480 km

De massa van de maan bedraagt slechts 1/81,3ste van de aardmassa.

Volume: 21.971.669.064 km3

Inslagpunt

Secundaire krater, veroorzaakt door weggeslingerd materiaal

De binnenkant van de maan bestaat in doorsnee voor ongeveer een vijfde uit een vaste kern. Daarmee is de maankern relatief veel kleiner dan de kern van de aarde, die in doorsnee meer dan de helft van onze planeet inneemt. De kern van de maan bestaat net als die van de aarde voornamelijk uit ijzer.

Anders dan onze planeet heeft de maan een gedeeltelijk vloeibare laag tussen de kern en de mantel.

Wetenschappers achterhaalden de interne structuur van de maan dankzij de Apollo-astronauten, die maanbevingen maten. Pas in 2011 konden de wetenschappers de metingen omzetten in een model van het binnenste van de maan.

Kraters Het oppervlak van de maan is bezaaid met kraters, sommige meer dan honderd kilometer groot. Ze zijn bijna allemaal ontstaan door meteorietinslagen. Op de maan komen ruimte-objecten veel vaker op het oppervlak terecht dan op de aarde, waar ze grotendeels verbranden in de atmosfeer. Bovendien zijn op de maan geen weersinvloeden die erosie kunnen veroorzaken. Daardoor blijven de kraters miljoenen jaren intact. juni 2013 | New Scientist | 29

dossier

Onsterfelijkheid Wie dit leest, gaat dood. Van de briljantste wetenschapper tot de grootste weldoener, ieder exemplaar van Homo sapiens zal uiteindelijk zijn laatste adem uitblazen. In een poging dat onvermijdelijke lot niet onder ogen te hoeven zien, troosten we ons sinds mensenheugenis met de belofte van het eeuwige leven. In dit dossier geeft New Scientist antwoord op de vraag of die belofte dankzij de stormachtige ontwikkeling van de wetenschap nu eindelijk binnen handbereik komt.

We werpen onder meer een blik op de optimistische toekomstvisie van de beroemde futurist Ray Kurzweil. Volgens hem bereiken we al over een paar decennia een punt waarin mens en machine definitief samensmelten, zodat we nooit meer sterven (pag 36).

De ideeĂŤn van Kurzweil zijn niet de enige weg naar het eeuwige leven. Verspreid door dit dossier vind je nog veel meer recepten voor onsterfelijkheid, bijvoorbeeld van wetenschappers die de kunst afkijken bij zeer lang levende zeedieren (pag. 34).

Filosoof en auteur Stephen Cave vertelt op pagina 40 hoe onze zucht naar onsterfelijkheid de drijvende kracht vormde achter de ontwikkeling van onze moderne beschaving, waarna we op pagina 44 uit de doeken doen waarom onsterfelijkheid heel spannend klinkt, maar het eeuwig leven uiteindelijk toch flink kan tegenvallen.

We trappen het dossier af met de twijfelachtige praktijk van het cryonisme: mensen die zichzelf invriezen in de hoop dat toekomstige generaties wetenschappers hen weer tot leven wekken.

juni 2013 | New Scientist | 31

dossier

Een diepvries vol mensen Op jacht naar onsterfelijkheid laten duizenden mensen zich na hun overlijden invriezen. Ze hopen dat wetenschappers hen ooit weer tot leven wekken in een verre toekomst waarin de dood niet meer bestaat.

Door Ans Hekkenberg

H

onderden bevroren mensen liggen in de Amerikaanse staat Michigan te wachten op de toekomst. In de gebouwen van het Cryonics Institute zijn de lichamen ondergebracht in gigantische thermosflessen gevuld met vloeibare stikstof. De hoofden zijn naar beneden gericht, bevroren tenen wijzen omhoog.

Mocht er iets misgaan waardoor de stikstof vervliegt, dan blijven hun hersenen het langst gekoeld. Zolang hun brein intact is, zo hoopten ze voor hun dood, kunnen wetenschappers hen in de verre toekomst reanimeren. Indien nodig krijgen ze zelfs een nieuw lichaam aangemeten.

De ingevroren mensen, ook wel cryonisten genoemd, nemen een voorschot op het eeuwige leven. Zij verwachten dat de wetenschap in de toekomst alle dodelijke ziekten en ouderdomsproblemen kan genezen. Zodra artsen de doodsoorzaak kunnen terugdraaien, mag het lichaam uit de ‘vrieskist’ voor de nodige reparaties – waarna het eeuwige leven pas echt begint.

De kosten voor het invriezen zijn niet gering. Het Cryonics Institute rekent 32 | New Scientist | juni 2013

30.000 dollar voor het invriesproces, exclusief kosten voor lidmaatschap (120 dollar per jaar) en transport. Bij de concurrent Alcor in Arizona dek je met 250.000 dollar in een keer alle kosten af.

Daar kun je ook alleen je hoofd laten invriezen, wat ‘slechts’ 80.000 dollar kost.

Mensen die voor de laatste optie kiezen, hopen dat het in de toekomst mogelijk is

‘Je brein moet constant actief zijn om je identiteit te behouden’

een hoofd of een brein te verplaatsen naar een nieuw lichaam.

Ook in de Lage Landen zijn cryonisten met een invriescontract te vinden, waaronder musicus George Overmeire, een van de weinigen die onomwonden over zijn plannen wil vertellen. Overmeire: ‘Mijn antwoord op de vraag waarom je zo lang zou willen leven, is de wedervraag. Waarom zou je zo lang dood willen zijn? Het leven

is te kort om alles te doen wat ik wil doen.

Dus als het mogelijk is, ga ik ervoor.’

Antivries Overmeire noemt het ‘zeer aannemelijk’ dat hij na zijn dood terugkeert tot de samenleving. ‘Persoonlijk reken ik erop dat het over circa tweehonderd jaar mogelijk is om cryonisten te reanimeren’, zegt Overmeire. ‘Eerder is niet uitgesloten.’

Wanneer Overmeire overlijdt, vinden hulpverleners om zijn nek een kettinkje met instructies. Zo weten de hulpverleners dat ze direct een hart-longmachine moeten inschakelen die de bloedsomloop en zuurstoftoevoer op peil houdt. Een antistollingsmiddel moet voorkomen dat het bloed klontert. Het lichaam wordt vervolgens op droogijs naar de cryonisme-praktijk in de VS vervoerd.

Daar dient een arts een zogeheten cryoprotectant toe – een soort antivries die de lichaamscellen binnendringt. Zonder deze vloeistof zou het lichaam veel schade ondervinden van het koelproces.

Als het water in het lichaam bevriest, kunnen celmembranen lekken en zelfs kapot scheuren. ‘Maar als de cryoprotectant tot het weefsel is doorgedrongen, zal het kleine beetje resterende water niet kunnen bevriezen’, meldt de website van Alcor.

Een medewerker van het invriesbedrijf Alcor vult een tank met vloeibare stikstof.

Murray Ballard

Tot ziens in de toekomst Ondanks de zorgeloze toekomst die Alcor en het Cryonics Institute hun klanten belooft, blijft mensen invriezen een controversiële praktijk. Voornamelijk cryobiologen, onderzoekers die organismen bij ijskoude temperaturen bestuderen, wijzen erop dat we geen reden hebben te geloven dat de cryonisten ooit kunnen terugkeren.

Een van de felste tegenstanders is de Canadese biochemicus en moleculair-bioloog Kenneth Storey, die bestudeert hoe organismen overleven in extreem ongunstige omstandigheden. Volgens Storey strookt cryonisme niet met de wetenschappelijke feiten. ‘De cryoprotectant komt helemaal niet in de cellen terecht’, zegt Storey. ‘De snelheid waarmee moleculen menselijke cellen binnendringen is extreem laag.’

Hij baseert zijn overtuiging op experimenten. ‘Wanneer we menselijke cellen blootstellen aan glucose, duurt het elf jaar voordat de binnenkant van de cel evenveel glucose bevat als de buitenkant. Dus als je cryoprotectant door het lijf pompt, komt het simpelweg niet in de cellen terecht.’

Cryonisten erkennen dat het lichaam beschadigd raakt, maar hopen dat toekomstige wetenschappers dat met middelen uit de nanotechnologie kunnen repareren. Storey noemt het ijdele hoop. ‘Als je beschadigde cellen met nanobots herstelt,

kun je hoogstens één cel tegelijk repareren. Bij een ingevroren lijf gaat het echter om miljarden cellen. De cellen vriezen niet alleen kapot, ook al hun informatie gaat verloren. Zelfs als je de celstructuur herstelt, is de celfunctie verdwenen.’

Experiment Bovendien blijft volgens Storey een identiteit niet bewaard in een dood lichaam. ‘Je brein moet constant actief zijn om je ‘identiteit’ te behouden. En hoewel een breinstructuur na de dood intact kan blijven, geldt dat niet voor zijn functie. In een gezond brein brengen elektronische signalen informatie over van cel tot cel. Na je dood stopt dat.’ Alle informatie in je brein is op dat moment opgeslagen in eiwitten en RNA. Het lichaam breekt dat alles af, waardoor de informatie verloren gaat. Storey: ‘Die schade valt niet te repareren. Nu niet, maar ook in de toekomst niet.’

Toch hopen cryonisten dat hun identiteit blijft bestaan. ‘Het is wel de bedoeling dat mijn persoonlijkheid intact blijft,’ zegt musicus Overmeire, ‘anders heeft het wat mij betreft geen zin.’ Negatieve reacties uit de wetenschappelijke wereld zijn hem bespaard gebleven. ‘Ik heb nog nooit een wetenschapper gesproken die ronduit beweert dat cryonisme

Wie zich na de dood wil laten invriezen kan terecht bij drie organisaties: het Cryonics Institute in Michigan, Alcor in Arizona en Kriorus, waarvan het hoofdkantoor in Moskou is gevestigd. Het Cryonics Institute huisvest momenteel 112 ingevroren mensen, Alcor heeft er 115 in huis en bij Kriorus liggen 25.

Daarnaast hebben duizenden – nog levende – mensen een contract afgesloten om alvast een plekje in de vrieskist te reserveren. Bij deze bedrijven is het ook mogelijk om huisdieren in te vriezen.

niet mogelijk is.’ Overmeire kijkt dan ook kritisch naar Storey’s bezwaren. ‘Het idee achter bijvoorbeeld de nanobots is juist dat deze kleine bots zichzelf kunnen repliceren. Daardoor kunnen ze op alle plaatsen tegelijk werken.’

Toch beseffen zelfs de meest optimistische cryonisten dat ze niet zijn verzekerd van een tweede leven in de toekomst.

Veel cryonisten benadrukken dan ook dat ze geen bewijs verwachten. Ze zien het invriezen als een experiment, waarbij een positieve uitkomst mogelijk is. Met het alternatief, begraven of cremeren, maak je in ieder geval geen schijn van kans. juni 2013 | New Scientist | 33

dossier

Drie wegen naar onsterfelijkheid Door Hidde Boersma en Jop de Vrieze

1 Leren van

de meesters

De sleutel tot onze onsterfelijkheid schuilt mogelijk in zeeën en oceanen. Daar leven opmerkelijke organismen die niet of nauwelijks lijden aan veroudering.

Een daarvan is de hydra, een familielid van de kwal. De dieren groeien nooit uit tot volwaardige kwal, maar blijven eeuwig steken in het voorstadium, waarin ze als poliep op de bodem leven.

Een belangrijke genetische reden voor de onsterfelijkheid van de hydra kwam eind 2012 aan het licht. Duitse onderzoekers maakten toen bekend dat het FoxO-gen in de beesten extreem actief is. Dat gen stuurt andere genen aan die betrokken zijn bij de celdeling en de celdood.

Ook platwormen lijken het eeuwige leven te hebben. Hun onsterfelijkheidstruc schuilt in onverwoestbare telomeren. Dat zijn als het ware de beschermhoesjes aan het uiteinde van chromosomen, vergelijkbaar met de plastic uiteinden aan een schoenveter.

Bij elke celdeling maakt het eiwit telomerase een kopie van de telomeren. Dat kopieerproces ver34 | New Scientist | juni 2013

loopt bij de meeste soorten niet perfect. Het gevolg is dat telomeren bij elke celdeling iets korter worden, tot er uiteindelijk niets meer van over is. Zodra dat gebeurt, kan de cel zich niet meer delen – een belangrijke oorzaak van veroudering.

Platwormen lijken dat te omzeilen met een zeer effectief telomerase. De telomeer-uiteinden blijven intact, waardoor de cellen in principe tot in de eeuwigheid kunnen delen.

Volgens Giel Bosman, biochemicus aan de Radboud Universiteit in Nijmegen, danken dit soort zeedieren hun onsterfelijkheid dan ook vooral aan hun vermogen om continu nieuwe cellen te blijven maken. Bij mensen is dat vermogen eindig, niet alleen dankzij telomeren. Bij de celdeling stapelen zich door de jaren heen allerlei foutjes op die niet meer te repareren zijn. Uiteindelijk zijn de foutjes zo talrijk of schadelijk dat cellen het loodje leggen of uitgroeien tot kankercel. ‘Het is de prijs die wij betalen voor onze complexiteit’, zegt Bosman. ‘De dieren die onsterfelijk zijn, zijn niet voor niks heel primitief. Dat is een stuk gemakkelijker in leven blijven.’

Opvallend is dat het FoxO-gen dat hydra’s het eeuwige leven schenkt, ook in ons DNA voorkomt. Bij eeuwelingen is dit gen actiever, en wordt het vaker door

de celmachinerie gebruikt dan bij mensen die hun honderdste verjaardag niet halen. Hetzelfde geldt voor telomerasen, die beter lijken te werken bij vitale hoogbejaarden dan bij mensen die een minder hoge leeftijd halen.

Toch verwacht Bosman niet dat de mechanismen die sommige onsterfelijke dieren onsterfelijk maken ons binnenkort het eeuwige leven kunnen schenken. Daarvoor is het verouderingsproces bij mensen volgens hem te complex, met ‘honderden factoren’ die een rol spelen.

2 Pak alle

oorzaken aan Al sinds 1999 roept de langbaardige Britse verouderingswetenschapper Aubrey de Grey het: stapsgewijs kunnen we veroudering elimineren. De huidige jeugd zou daarmee, als de wetenschap genoeg opschiet, al nagenoeg onsterfelijk kunnen worden. Hij ziet op celniveau zeven oorzaken van veroudering die volgens hem stuk voor stuk aan te pakken zijn. In zijn boek The Mitochondrial Free Radical Theory of Aging (1999) beschrijft hij ze alle zeven: genetische foutjes in het chromosomale DNA, genetische foutjes in het mitochond-

riale DNA, samengeklonterde eiwitten in de cellen, samengeklonterde eiwitten tussen de cellen, het afsterven van cellen, het in sluimerstand raken van cellen en het in de knoop raken van eiwitten die cellen verbinden.

Volgens De Grey is voor elke oorzaak een remedie te vinden.

De door hem opgerichte stichting SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) werkt onder meer aan antistoffen die aan samengeklonterde eiwitten kunnen hechten, zodat het afweersysteem ze kan opruimen. Ook werkt SENSE aan methoden om gestorven of sluimerende cellen te vervangen.

Ondanks de mooie vergezichten die De Grey schetst, valt op zijn ideeën het nodige aan te merken, meent verouderingsonderzoeker Jan Hoeijmakers van de Erasmus Universiteit in Rotterdam. ‘Er is de laatste jaren wel vooruitgang geboekt in het onderzoek. Daardoor verwachten echte onderzoekers – De Grey heeft nooit onderzoek gedaan – dat de levensverwachting verder kan toenemen.’ De ideeën van De Grey noemt Hoeijmakers echter ‘uit de lucht gegrepen’.

Zeker is in elk geval dat tot nog toe geen van De Grey's strategieën effectief is gebleken, zelfs niet bij proefdieren. Inmiddels zijn vijftien jaar verstreken sinds De Grey zijn ideeën lanceer-

7

manieren van veroudering liggen volgens onderzoeker Aubrey de Grey ten grondslag aan onze dood

de, en de baard van de Brit is een stuk grijzer. Daarom lijkt een ding zeker: mocht zijn strategie ooit worden uitgevoerd, dan komt dat voor de nu vijftigjarige De Grey vrijwel zeker te laat.

3 Spuit jezelf

vol nanorobots

Terwijl je dit leest, is een onderhoudsteam van minuscule monteurs bezig je lichaam gezond te houden. In je bloedbaan jagen witte bloedcellen op schadelijke indringers. Enzymen in je cellen herstellen je DNA wanneer dat is beschadigd en ruimen kapotte en overbodige eiwitten op.

Toch zijn deze lichaamsmonteurs geen alleskunners. Ze zien wel eens wat schade over het hoofd, leveren half werk of komen te laat in actie. Ons lichaam kan dus best wat hulp gebruiken van meer gedreven collega’s. De ideale oplossing ligt mogelijk bij nanorobots.

Een arts zou dit soort robots kunnen injecteren. De nanorobots kunnen dan via de bloedbaan het hele lichaam doorsurfen, op zoek naar de plek waar ze medicatie afgeven of defecten repareren.

Op dit moment zijn verschillende onderzoeksgroepen al druk

bezig zulke robotjes te ontwikkelen. Chemici van de Rijksuniversiteit van Groningen sleutelen bijvoorbeeld aan nanowagentjes die zijn gebaseerd op enzymen uit onze cellen. Op dit moment bestaan die wagentjes alleen nog in het lab, maar de Groningse hoogleraar Ben Feringa hoopt ze snel geschikt te maken om in te grijpen in lichaamscellen.

Onderzoekers van de Harvard University werken momenteel aan een nanorobot die kankercellen doodt. Vorig jaar presenteerden ze dit van DNA-strengen gevouwen machientjes in het vakblad Science. De robots bevatten een ‘slot’ dat alleen open springt wanneer ze de tumorcellen tegenkomen die ze moeten verwijderen. In kweekschaaltjes konden honderden miljarden robots één tumor vernietigen zonder gewone cellen aan te tasten.

De Harvard-wetenschappers richten ze nu op de ontwikkeling van aandrijvingsmechanismen waarmee de robotjes zich soepel door lichaam kunnen bewegen.

Uiteindelijk moet een leger van dit soort machientjes door ons lichaam gaan surveilleren. Helemaal feilloos zal een dergelijk systeem misschien nooit worden, menen wetenschappers, omdat daarvoor de cel nu eenmaal te complex is. Onsterfelijkheid dankzij nanobots is daarom voorlopig nog verre toekomstmuziek. n

dossier

De laatste stervelingen De mens is zijn strijd tegen de dood aan het winnen.

Wanneer in de loop van deze eeuw alle mysteries over lichaam en geest zijn opgehelderd, hoeft niemand ooit nog oud en ziek te worden, meent futuroloog Ray Kurzweil.

Door Ed Croonenberg

W

il je onsterfelijk worden? Binnenkort kan het. Dat meent althans de Amerikaanse uitvinder en futuroloog Ray Kurzweil, tevens technologiedirecteur bij Google.

Kurzweil staat bekend als de bedenker van de eerste scanner voor computers.

Ook ontwikkelde hij de eerste machine die geprinte tekst kan voorlezen aan blinden, creĂŤerde hij een synthesizer die het geluid van bekende muziekinstrumenten nabootst en bracht hij de eerste spraakherkenningssoftware op de markt. Toen Kurzweil in 2005 aankondigde te geloven dat mensen binnenkort onsterfelijk zullen worden, reageerden velen dan ook eerder met interesse dan vol ongeloof.

Bovendien wist Kurzweil met zijn uitspraken een gevoelige snaar te raken. Net als dieren sterven mensen aan ouderdom, door ziekten of als gevolg van ongelukken en geweld. Dat lijkt bij het bestaan te horen, maar de mens, waarschijnlijk de enige diersoort die zich van zijn sterfelijkheid bewust is, heeft zich daar nooit bij neergelegd. De mens heeft oorlog en geweld in grote delen van de 36 | New Scientist | juni 2013

wereld sterk weten terug te dringen. In de strijd tegen ziekten zijn met name de afgelopen eeuw spectaculaire vorderingen geboekt – wie is tegenwoordig nog bang voor een longontsteking? En hoewel de strijd tegen kanker nog in volle gang is, is die ziekte in ruwweg de helft van de gevallen niet meer dodelijk.

Wetenschap en techniek vormen de motor van deze ontwikkeling. Kurzweil

De babyboomers vormen wellicht de laatste generatie stervelingen

betoogt dat de evolutie, inclusief het ontstaan van de mens en diens technologie, in exponentieel toenemend tempo verloopt. Wij zijn de geluksvogels die die plotselinge versnelling mogen meemaken.

De volgende doorbraak ligt in 2045. Dat is volgens Kurzweil het jaar waarin machines voor het eerst intelligenter worden dan wij. Vanaf dat moment kunnen we

kunstmatige genieĂŤn produceren die in steeds hoger tempo problemen oplossen die voor menselijke wetenschappers nu nog te ingewikkeld zijn. Uiteindelijk zal de vooruitgang zo snel gaan dat deze voor mensen niet meer te bevatten is.

Dat punt in ontwikkeling van de mens heet de singulariteit. Mensen die in het jaar 2045 leven, kunnen profiteren van nieuwe technologie die in steeds adembenemender tempo het licht zal zien. Het gevolg is dat zij zeer oud worden en zelfs praktisch onsterfelijk zijn. De babyboomers vormen wellicht de laatste generatie stervelingen.

De vraag is hoe je computers bouwt die intelligenter zijn dan mensen. Steeds snellere computers bouwen, dat lukt ons wel aardig. De chip in een smartphone is al onvergelijkbaar veel krachtiger dan de boordcomputer van de raket waarmee Neil Armstrong naar de maan vloog.

Toch zijn computers niet veel slimmer geworden. Nog altijd kunnen mensen gemakkelijk onderscheid maken tussen gesprekken met een computer en met een ander mens. Op het gebied van intelligentie stellen de huidige computers weinig voor. Zij kunnen weliswaar schaakgrootmeesters verslaan en vliegtuigen besturen, maar enige begaafd-

2045

In dat jaar kan volgens futuroloog Ray Kurzweil de mens onsterfelijk zijn

heid in het ontrafelen van wetenschappelijke vraagstukken is ver te zoeken.

Het menselijk brein is op dat punt kennelijk superieur.

In zijn boek The Singularity Is Near erkent Kurzweil dat het ontrafelen van de menselijke intelligentie essentieel lijkt voor het creëren van een kunstmatige intelligentie. De vraag is: zal dit lukken in de luttele drie decennia die ons nog van de singulariteit scheiden?

Simuleren ‘Dat lukt wel als het aan het Human Brain Project ligt,’ zegt de Nederlandse futuroloog Paul Ostendorf. ‘Het project wordt gefinancierd door de Europese Commissie. Maar liefst een miljard euro is beschikbaar om het menselijk brein minutieus te ontrafelen en vervolgens te simuleren in een krachtige computer.’

Als zo’n simulatie levensecht is, zouden we er gewoon een gesprek mee moeten kunnen voeren, terwijl achteraf exact is na te gaan wat zich ondertussen aan breinprocessen heeft afgespeeld.

Nog intrigerender is dat we zicht zouden krijgen op wat juist allemaal niet zo optimaal is aan de menselijke hersenen.

De simulatie kan dan gaandeweg worden verbouwd tot iets beters. Het resultaat zal

een kunstmatig brein zijn dat de mentale capaciteiten van zelfs de slimste sterveling ver overschrijdt. We zullen de Einsteins in serie kunnen produceren, met als resultaat een eeuwig aanzwellende stroom van nieuwe uitvindingen.

Voordat het zover is, moeten we echter eerst een belangrijke horde nemen: de ontwikkeling van een computer met voldoende rekenkracht om een softwaremodel van ons brein te draaien. De software moet minstens net zo snel werken als ons eigen brein, dat tientallen miljarden neuronen en zestig triljoen onderlinge verbindingen herbergt. Want een gesprek voeren met een apparaat dat weliswaar net zo intelligent is als wij, maar duizend keer trager antwoordt, dat gaat niet.

Een oplossing voor dat probleem ligt sinds kort binnen handbereik in de vorm van de zogeheten memristor. Dat is een gloednieuw computerelement dat niet slechts twee toestanden kan aannemen – de nullen en enen waarin digitale informatie doorgaans wordt versleuteld – maar ook talloze waarden daar tussenin.

Iedere keer dat de memristor onder spanning wordt gezet, daalt de weerstand een beetje, waardoor het de laatste waarde die het had kan onthouden, ook als de computer vervolgens wordt uitgezet. juni 2013 | New Scientist | 37

Futuroloog Ray Kurzweil verwacht dat computers uiteindelijk slimmer worden dan de geniaalste mens.

Corbis

Lukt het de mensheid om binnen drie decennia de dood te overwinnen?

Wikimedia Commons

Dat lijkt op de manier waarop de hersenen informatie verwerken door zenuwverbindingen te versterken. In 2008 slaagde Hewlett-Packard er daadwerkelijk in om een memristor te bouwen. Het Circuit Research Laboratory van processorfabrikant Intel probeert nu op basis van memristors een microprocessor te maken naar het voorbeeld van onze hersenen.

Lukt dat, dan komen kunstmatige hersenen f link dichterbij.

Nanorobots moeten door het brein reizen en in kaart brengen hoe hersenen werken

Toch zijn we er dan nog niet. Wie kunstmatige hersenen net zo wil laten functioneren als een echt menselijk brein, moet immers eerst in voldoende detail snappen hoe onze hersenen überhaupt werken – een vraag waar op dit moment nog niemand een sluitend antwoord op heeft. Kurzweil verwacht dat we nanoro38 | New Scientist | juni 2013

bots kunnen ontwikkelen die door een levend brein reizen en daarvan verslag uitbrengen. De kennis die daaruit voortvloeit, kunnen we gebruiken om het brein te simuleren met een computer.

De ontwikkeling van nanobots is een enorme technologische horde, maar volgens Kurzweil duurt het niet lang meer voordat de nanoscopisch kleine robotjes in alle soorten en maten door ons lichaam zullen reizen om dat te repareren en te verbeteren.

Vooralsnog is het erg lastig om nanorobots te maken ter grootte van één of enkele atomen (zie ook pag. 35). Om dat probleem te omzeilen, hoopt Kurzweil onder meer de kunst te kunnen afkijken van de natuur. Daar produceren cellen en micro-organismen op grote schaal virussen. Dat zijn in feite nanobots die het genetisch materiaal van cellen zodanig manipuleren dat ze een f link aantal kopieën van zichzelf produceren.

Een nanobot die door de hersenen reist om die in kaart te brengen, moet energie kunnen verwerken en over enige rekenkracht en geheugen beschikken. Bovendien moet hij het DNA van een cel kunnen manipuleren, anders kunnen we hem niet seriematig produceren.

Puur in theorie lijkt dit mogelijk, maar de wetenschap is nog lang niet in staat om zoiets te bouwen. We brengen van steeds meer organismen het genetisch materiaal in kaart, maar hoe dat genetisch materiaal er uiteindelijk voor zorgt dat er ook een cel (of virus) ontstaat, daarover tasten we nog grotendeels in het duister.

Vertrouwen ‘Ik geloof zonder meer in Kurzweil.’ zegt Ostendorf. ‘Alle technologieën waar hij zijn ideeën op baseert, zijn volop in ontwikkeling. Alleen ben ik bang dat hij te optimistisch is met zijn tijdlijn.’

Mocht Kurzweil zelf het jaar 2045 halen, dan zal hij de respectabele leeftijd van 97 jaar bereiken. Dat is op het randje en dus neemt hij geen halve maatregelen. Voordat de nanobots door zijn bloedbaan suizen om lichamelijke mankementen de kop in te drukken, probeert hij zijn genen zo gunstig mogelijk tot expressie te laten komen door zeer gezond te eten. Toch lijkt het ondanks Kurzweils rotsvaste vertrouwen in de singulariteit onwaarschijnlijk dat we al over drie decennia het eeuwig leven krijgen. Zeg je uitvaartverzekering voorlopig dus nog maar niet op.

60 triljoen

neuronverbindingen maken van ons brein een superieure denkmachine. Kan een computer dat ooit overtreffen?

dossier

De eeuwige zoektocht naar een levenselixer Onze zucht naar onsterfelijkheid is heel natuurlijk, stelt filosoof Stephen Cave. Het is de drijvende kracht achter onze beschaving.

Door George van Hal

Waar komt onze drang om onsterfelijk te worden vandaan?

‘Alle levende dingen voelen de drang te blijven leven. Zulke wezens winnen in het spel van evolutie, de rest sterft uit.

Wij zijn daarom elke dag omringd door overlevers. Maar wij willen meer. Wij bezitten een gigantisch intellect dat ons doen en laten stuurt. Dankzij die intelligentie is overleven van dag tot dag niet meer genoeg. Wij willen oneindig blijven leven.

Die wens heeft echter ook een schaduwkant. Dankzij onze hersenen kunnen we om ons heen kijken en ontdekken dat alle levende wezens uiteindelijk sterven.

En dus trekken we de conclusie: ook ik zal sterven.

We moeten leren leven met de kennis dat iedereen uiteindelijk zal sterven, en daarmee moeten we ook onze ultieme persoonlijke apocalyps onder ogen zien. We moeten leren leven met het idee dat we aan het eind van de rit het allerergste zullen meemaken dat we ons kunnen voorstellen. Dat is voor iedereen uiteraard een afschikwekkende gedachte.’

Hoe proberen we dat doel van onster­ felijkheid dan toch te bereiken?

‘Allereerst door gewoon te blijven leven.

Daarom is het idee van eeuwig leven iets van alle tijden, en hopen we op een levenselixer. Tegenwoordig schotelt de wetenschap ons wetenschappelijke versies van dat elixer voor.

Wanneer we om ons heen kijken, lijkt die optie niet erg waarschijnlijk. We zien zoveel dood om ons heen, dat we een back-up-plan nodig hebben. Daarbij stellen we simpelweg: oke, mijn lichaam zal sterven, maar misschien kan ik wel verrijzen uit de dood. Dat is het idee van de wederopstanding, de verrijzenis. Eigenlijk zien we zoiets ook gebeuren in de natuur. Tijdens de winter sterven dingen, maar in de lente komen ze weer terug.

Daarom proberen veel religies dat ritme van leven, dood en wederopstanding na te bootsen. We zien dat bijvoorbeeld terug met Pasen, dat vooral een tijd van hergeboorte is.

Toch zijn die twee opties nog niet genoeg. Onze biologie is onbetrouwbaar en de gedachte dat we ooit weer uit onze graven zullen herrijzen, lijkt te veel op de zombieverhalen. En dus bedenken we iets onsterfelijks, een geest die kan overleven. Dat brengt ons bij

3

manieren van onsterfelijkheid houdt de mens zichzelf voor: blijven leven, een onsterfelijke ziel en wederopstanding

de derde optie: het idee van een onsterfelijke ziel.

Wanneer we om ons heen kijken, vragen we ons al snel af wat het verschil is tussen levende en niet-levende dingen, en tussen zelfbewuste en niet-bewuste dingen. Ons intellect vertelt ons vervolgens dat er iets moet zijn als een ziel.

In de afgelopen paar eeuwen heeft de wetenschap aangetoond dat voor het onderscheid tussen bewust en niet-bewust helemaal geen ziel nodig is. De neurowetenschappen tonen ons dat dat onderscheid schuilt in onze hersenen.

Desondanks gelooft een meerderheid van de mensheid ook vandaag nog in die onsterfelijke ziel.’

Sceptici zullen weinig vertrouwen hebben in die drie opties. Streven zij niet naar onsterfelijkheid?

‘Jawel, maar zij zullen neigen naar een vierde optie: het idee dat we onsterfelijk kunnen worden door onze nalatenschap aan de wereld. Voor het eerst in de geschiedenis van de mensheid begrijpen we tegenwoordig hoe we genen doorgeven aan onze kinderen. We kunnen nu zien hoe het leven eigenlijk één lange, onbreekbare keten van genen is die ons verbindt met de toekomst en het verle-

den. Weer anderen streven juist naar culturele onsterfelijkheid, door eeuwige faam te verzamelen of bijvoorbeeld een Nobelprijs te winnen.

Maar voor veel mensen zijn dat soort opties toch te indirect. Een beroemd citaat van Woody Allen vat die gedachte goed samen. Hij zei: Ik wil niet blijven

‘Aan elke generatie vertellen we opnieuw verhalen over onsterfelijkheid’ leven in de harten van mijn landgenoten, ik wil blijven leven in mijn appartement.’

U stelt dat de drang om onsterfelijk te worden de drijvende kracht vormt achter onze beschaving. Zijn beschavingen niet veel te complex om dat te kunnen zeggen?

‘Uiteindelijk kun je elke beschaving beschouwen als een verzameling technieken om het leven te verlengen. Als je nagaat waar beschavingen trots op zijn

en wat ze willen beschermen tegen barbaren, dan zijn het altijd zaken als wetten – die ervoor zorgen dat we elkaar niet doden – medicijnen en de gebouwen die ons beschermen tegen de elementen.

Dat zijn stuk voor stuk zaken die ons langer laten leven.

Toch moeten we ook dan nog altijd onder ogen zien dat we zullen sterven.

Daarvoor bieden beschavingen een andere uitweg. Soms is dat de belofte van een religie, of juist van culturele onsterfelijkheid via liederen en standbeelden, zoals bij de Oude Grieken. Zelfs atheïstische beschavingen, zoals communistisch China, geven de mogelijkheid om onsterfelijk te worden, door deel te zijn van de grote natiestaat en daarin op een bepaalde manier verder te leven.’

In uw recente boek Immortality stelt u dat alle opties om onsterfelijk te worden uiteindelijk op niets uitdraaien. Gelooft u dat wetenschappelijke ontdekkingen ons uiteindelijk dus nooit onsterfelijk zullen maken?

‘Elke generatie vertellen we elkaar opnieuw verhalen over onsterfelijkheid en introduceren we nieuwe levenselixers. Bij de oude Egyptenaren waren het amuletten, talismannen en kruiden. Tegenwoorjuni 2013 | New Scientist | 41

dossier

1.000.000 mensen kwamen om het leven als gevolg van Alexander de Grote's drang naar een onsterfelijke nalatenschap

dig hebben wetenschappers zo hun eigen ideeën. Toen we honderd jaar geleden hormonen ontdekten, beloofden wetenschappers ons dat die ontdekking ons onsterfelijk zou maken. Op dit moment vertellen ze hetzelfde, maar zijn het zaken als stamcellen en biotechnologische ontwikkelingen die de klus gaan klaren.

Ik stel niet dat onsterfelijkheid per definitie onmogelijk is. Maar wanneer we terugkijken naar de generaties die achter ons liggen, dan hebben ze in elk geval één ding met elkaar gemeen: ze zijn uiteindelijk allemaal gewoon gestorven. Dus moeten we nu de wetenschap geloven?

Of moeten we stellen dat dit simpelweg de utopiën zijn die we onszelf voorspiegelen, zodat we kunnen omgaan met het idee dat er ooit een dag komt dat we zullen sterven?

Ooit hadden we verhalen van de wederopstanding van Jezus, en van een God die zo vriendelijk was om een herrijzenis te schenken. Nu hebben we de techniek van het invriezen, waarbij mensen geloven dat vriendelijke wetenschappers hen ergens in de toekomst weer tot leven zullen wekken (zie pagina 32, red.). Mij lijkt het verstandig daar skeptisch over te zijn.’

42 | New Scientist | juni 2013

Als ons streven om onsterfelijk te worden de kracht is achter onze beschaving, is het dan niet heel gevaarlijk om niet meer in onsterfelijkheid te geloven?

‘Het streven naar onsterfelijkheid heeft ons niet alleen maar goede dingen gebracht, maar ook zaken als genocide, religieuze oorlogen en zelfmoordterroris-

‘Het streven naar onsterfelijkheid heeft niet alleen maar goede dingen gebracht’ ten. Al die zaken komen voort uit onze zucht naar onsterfelijkheid.

Alexander de Grote wilde een beroemd man worden om zo een onsterfelijke nalatenschap te verkrijgen, en joeg daarvoor uiteindelijk bijna een miljoen mensen de dood in. Vanuit de Verenigde Staten zien we op het nieuws verschrikkelijke berichten van scholieren die beroemd willen worden, en dat proberen te bewerkstelligen door hun medeleerlingen te vermoorden. Dat toont de enorme

kracht van onze drang om onsterfelijk te worden.

Ik hoop dat we ons daar bewust van worden. Dan kunnen we kijken naar de goede dingen die onze zucht naar onsterfelijkheid heeft voortgebracht, zoals muziek en medicijnen, en stellen: dit is goed, laten we dit houden. Op die manier kunnen we tegelijk ook de slechte dingen stoppen. De psychologie probeert dat al tientallen jaren te doen: door onze impulsen beter te begrijpen, kunnen we ze ook beter leren beheersen.’

Zullen we ons geloof in onsterfelijkheid ooit kwijtraken?

‘Het blijft een worsteling. Niet onsterfelijk willen zijn, is vechten tegen zeer krachtige instincten. De Romeinse keizer Marcus Aurelius schreef veel over zijn sterfelijkheid en hoe hij trachtte dat lot te accepteren. Boeddhisten mediteren om hetzelfde doel te bereiken. Het is iets dat je continu moet blijven oefenen.’

Meer informatie

Meer informatie over Stephen Cave en zijn boek Immortality is te vinden op www.stephencave.com

dossier

Onsterfelijkheid is niet leuk Een eeuwig leven, wie droomt er niet van? Toch lijkt onze eindeloze zoektocht naar onsterfelijkheid helemaal niet zo verstandig. Waarom eeuwig leven minder fijn is dan het klinkt.

Door George van Hal

O

nsterfelijkheid is een prachtig vooruitzicht. Wie nooit zal sterven, heeft eindelijk de tijd om al die mooie boeken te lezen of om alle uithoeken van de wereld te zien.

Toch heeft het eeuwige leven ook een keerzijde. ‘Het eerste waar de meeste mensen aan denken, is overbevolking’, zegt filosoof en onsterfelijkheids-expert Stephen Cave (zie ook het interview op pagina 40). ‘Mensen die in onsterfelijkheid geloven, hebben daar al een antwoord op: je moet kiezen. Je kunt of kinderen krijgen, of onsterfelijk worden.’

Helaas blijkt overbevolking niet het enige nadeel dat aan het eeuwige leven kleeft. Zo vrezen veel mensen zich te zullen vervelen. Nadat je alle goede boeken hebt gelezen en alle mooie plekken hebt bezocht, resteert immers slechts de deprimerende middelmaat.

‘Toch denk ik dat het wel zal meevallen met de verveling’, zegt Cave. ‘Ook nu doen we immers meer dan genoeg dingen met plezier vaker dan eens.’ Denk aan de opwinding van lekker sporten, het genot van goede seks of het drinken van een mooi glas wijn.

Onophoudelijk genieten is echter niet voldoende voor een geslaagd eeuwig le-

44 | New Scientist | juni 2013

ven. Wie de komende millennia op aarde rondloopt, moet immers ook rekening houden met extreme gebeurtenissen, zoals meteorietinslagen. Wie lang genoeg leeft, krijgt bovendien eersterangs kaartjes voor de totale vernietiging van de aarde – een gebeurtenis die op zijn laatst over ongeveer vijf miljard jaar plaatsvindt, wanneer de zon verandert in een rode reus en onze planeet definitief verzwelgt.

Als het einde van het universum zich aandient, ben je alsnog de pineut

Weet je die gebeurtenis op miraculeuze wijze te ontwijken, bijvoorbeeld door te verhuizen naar een ander sterrenstelsel, dan ben je alsnog de pineut zodra het einde van het universum zich aandient.

Dat einde kan onder meer de vorm krijgen van een big crunch, waarbij het heelal zich samenperst in een enkel punt. Ook kan het heelal een zogeheten warmtedood sterven, waarbij processen die ener-

gie behoeven niet meer mogelijk zijn.

Leven en materie kunnen dan niet meer bestaan.

Voordat het heelal eindigt, biedt het eeuwige leven wel de bizarre mogelijkheid om de evolutie van de mens van dichtbij mee te maken. Maar of je daar blij mee moet zijn? Evolutiebioloog Jacob Höglund, verbonden aan de universiteit van Uppsala, betwijfelt het. Sinds Homo sapiens ontstond, zijn de cognitieve mogelijkheden van onze soort alleen maar gegroeid. Volgens Höglund loop je daarom als onsterfelijke de kans dat je uiteindelijk onuitstaanbaar dom bent in vergelijking met jouw sterfelijke soortgenoten.

Uiteindelijk kan die toekomstige mens zo ver zijn geëvolueerd dat je ze niet eens meer als soortgenoten herkent.

‘Het is niet te voorspellen wanneer dat gaat gebeuren’, zegt Höglund. ‘Het is zelfs waarschijnlijker dat onze soort uitsterft voordat we significant veranderen.

Dat is in het verleden in elk geval het lot van de meeste soorten geweest.’

Höglund zit daarom zelf niet op onsterfelijkheid te wachten. ‘Ik denk dat het erg eenzaam zou zijn.’ Van Cave hoeft het ook niet. ‘Als je oneindig de tijd hebt, dan heeft tijd geen waarde meer’, zegt Cave. ‘De dood is de ultieme bron van al onze deadlines. Zonder de dood is het leven verder vormloos.’

How do you keep multilayer mirrors cool, even when blasted by EUV? Join us to find out At ASML we’re solving some fascinating challenges, including those of EUV. That’s why we’ve brought together the most creative minds in physics, electronics, mechatronics, software and precision engineering - to develop machines that are key to producing cheaper, faster, more energy-efficient microchips. Our machines need to image billions of structures in a few seconds with an accuracy of a few silicon atoms.

So if you’re a team player who enjoys the company of brilliant minds, who is passionate about solving complex technological problems, you’ll find working at ASML a highly rewarding experience.

Per employee we’re one of Europe’s largest private investors in R&D, giving you the freedom to experiment and a culture that will let you get things done.

Join ASML’s expanding multidisciplinary teams and help us to continue pushing the boundaries of what’s possible.

www.asml.com/careers

/ASML

/company/ASML

vulkaanenergie

Verscholen onder een vulkaan De bodem van Oost-Afrika barst van de energie.

Hoe krijg je die energie veilig naar boven?

46 | New Scientist | juni 2013

Door Sarah Cruddas

D

e poort naar de hel bevindt zich in het Afargebied in Ethiopië. Althans, als je de plaatselijke bevolking moet geloven. Zij schonken deze onheilspellende bijnaam aan de vulkaan Erta Ale. Wie lang naar de verzakkingen en spleten bij het lavameer staart, gelooft direct dat de aarde hier een doorkijkje gunt naar een smeulende onderwereld.

Toch vormt wat hier te zien is nog maar een fractie van het indrukwekkende geweld onder het aardoppervlak. Aan het zicht onttrokken botsen daar langzaam de tektonische platen waarop continenten rusten, zodat nieuwe platen ontstaan en de oude in stukken uit elkaar worden gescheurd. Heet magma van diep in de planeet welt omhoog door scheuren in de platen en verhit zo de rotsen die dicht bij het oppervlak zitten. Wie de energie die daarbij vrijkomt, kan aftappen, heeft goud in handen.

De sleutel tot deze ondergrondse energiecentrale schuilt mogelijk in het grondwater. Daarmee staan sommige van de door het magma verhitte rotsen in contact. Het gevolg is stoom. Wie die stoom weet te vangen, heeft schone, duurzame en ontzettend betrouwbare energie in handen.

De omstandigheden om deze energie te winnen zijn slechts op enkele plekken ter wereld aanwezig. Toch groeit dankzij recent onderzoek de hoop dat we deze ultieme vorm van natuurlijke energie binnenkort kunnen exploiteren.

De blik van energiedeskundigen richt zich nu op de zogeheten Grote Slenk in Oost-Afrika. De Grote Slenk begint in Syrië en volgt een 6500 kilometer lang spoor door Soedan, Ethiopië, Kenia, Djibouti en Tanzania naar Mozambique.

‘Het Afrikaanse continent splijt in tweeën met een snelheid van een tot twee centimeter per jaar’, zegt Michael Kendall, aardwetenschapper van de universiteit van Bristol. Waar de aardkorst splijt, welt magma omhoog, waarbij vulkanen ontstaan. Inmiddels hebben zich langs de rift op die manier al dertig vulkanen gevormd. De scheur die zo ontstaat zal uiteindelijk worden gevuld door de zee,

waardoor de scheur wijder wordt, net als de Rode Zee in het verleden. Zo zal de oostelijke Hoorn van Afrika veranderen in een eiland.

Riften zoals de Grote Slenk ontstaan normaal gesproken altijd onder de wereldzeeën, waar de aardkorst het dunst is. Een uitzondering is IJsland. Hier is vanuit de krochten van de aarde zoveel heet magma opgeweld dat het boven het zeeniveau uitkwam en land heeft gevormd. Deze geologische erfenis maakt IJsland tot een ware oase van geothermische energie. Het is een unieke bron van schone elektriciteit die altijd beschikbaar is, onafhankelijk van het weer. IJsland maakt er dan ook f link gebruik van. Niet alleen om elektriciteit op te wekken, maar ook als warmtebron voor de meeste huishoudens.

Toch heeft het riftgebied in Oost-Afrika een veel groter potentieel dan IJsland.

Het milieuprogramma van de Verenigde Naties, UNEP, schat dat daar een vermogen van vijftien gigawatt op ons ligt te wachten. Dat is evenveel als vijftien middelgrote kerncentrales en anderhalf maal de wereldproductie aan geothermische energie in 2010.

Achterhalen waar je moet boren is een hele klus als het ontbreekt aan wegen en andere infrastructuur

Hoewel deze enorme bron van energie al in de jaren vijftig bekend was, heeft tot nog toe niemand er gebruik van gemaakt. Sterker nog, slechts twee landen op de Oost-Afrikaanse rift, Kenia en Ethiopië, gebruiken überhaupt geothermische energie. Op dit moment wekt Kenia 212, en Ethiopië 7 megawatt op, zo becijferde de Wereldbank.

Toch slaat zelfs die 212 megawatt nog geen deuk in een pakje boter. Van de twee landen heeft Kenia de grootste stappen gemaakt in zijn geothermische ontwikkeling, zegt Pierre Audinet, die aan het hoofd staat van energieontwikkeling juni 2013 | New Scientist | 47

vulkaanenergie

Kan warmte-energie ook zonder water?

Grofweg veertig landen kunnen technisch gezien met geothermische energie voldoen aan hun totale elektriciteitsbehoefte. Dat vereist wel het nodige ingenieurswerk. Zo wekken de Verenigde Staten nu bijvoorbeeld 3,3 gigawatt aan geothermisch vermogen op. Dat is ongeveer gelijk aan de productie van drie kerncentrales. Het land zou echter nog veel meer uit de grond kunnen halen.

Het potentieel ligt namelijk dichter bij de drieduizend gigawatt, genoeg om in de gehele energiebehoefte van het land te voorzien, zo becijferde een door Google gefinancierde beoordeling.

Probleem is dat het aftappen van geothermische energie altijd water vereist. Op sommige plekken voorziet de natuur daarin. In deze gebieden ligt geothermische energie in feite voor het grijpen, omdat stoom op natuurlijke wijze ontstaat door de combinatie van hete, doorlaatbare ondergrondse gesteenten en diep gelegen geothermische vloeistoffen. Deze geologische condities zijn echter ongebruikelijk.

Toch kun je de energie die opgeslagen ligt in de onderaardse warmte ook winnen zonder natuurlijk voorkomend water. Daarvoor moet je twee gaten boren in hete en droge gesteenten. Door het ene boorgat pers je koud water, zodat je het in de vorm van stoom via het tweede boorgat aan de andere zijde van het systeem weer kunt opvangen.

48 | New Scientist | juni 2013

Kenia beschikt vooralsnog alleen over kleinschalige geothermische energiecentrales, zoals deze in Naivasha, 145 kilometer ten westen van Nairobi. reuters

bij de Wereldbank. Hoewel volgens de Verenigde Naties dertien procent van de wereldbevolking in Oost-Afrika woont, gebruikt die minder dan drie procent van de elektriciteit.

Om de enorme voorraden geothermische energie te oogsten, moet je deze eerst zien te vinden en ze kunnen bereiken. Daar zit hem de moeilijkheid, want zelfs in geologisch rijke gebieden kun je niet zomaar ergens boren in de hoop op een energie-ader te stuiten.

De juiste combinatie van heet, poreus gesteente en water komt namelijk niet overal voor. Als een lokaal nutsbedrijf lukraak een gat boort, een klus die gemakkelijk zeven miljoen dollar kost, bestaat het risico dat alleen een droge bron wordt gevonden die geen stoom produceert.

Neem bijvoorbeeld Aluto Langano, de enige geothermische krachtcentrale in Ethiopië. Van de twaalf gaten die daar zijn geboord ter exploratie, leveren slechts drie stoom. De andere liggen braak. ‘Dat roept de vraag op waarom het op sommige plekken goed gaat, maar op andere niet’, zegt Kendall.

Nieuwe ‘verbeterde’ geothermische systemen hebben soms geen natuurlijk voorkomend water meer nodig om te

werken (zie kader links), maar het nadeel is dat ze dure trucs vereisen. En dus willen mensen liever de ‘gemakkelijke’ geothermische energie gebruiken. ‘Maar dan moet je wel zeer precies weten waar je moet boren’, zegt Audinet.

Landen waar inmiddels geslaagde geothermische programma’s draaien, hebben over het algemeen fondsen om zich te verzekeren tegen het risico van boren op de verkeerde plek. In IJsland subsidieerde de overheid de zoektocht, maar in Oost-Afrika hebben de lokale overheden andere, meer dringende financiële prioriteiten.

Infrastructuur Alternatieve geldbronnen zijn amper voorhanden. De snel oplopende kosten van proefboringen en het onderzoek dat daaraan vooraf gaat, schrikken investeerders af. Bovendien is er geen garantie dat zo’n enorme investering rendabel zal zijn.

Zelfs als een boorproject stoom levert, is de waarde van die stoom relatief gering.

In tegenstelling tot olie of gas kan stoom immers niet worden verscheept en verkocht. Het kan slechts op één plek worden gebruikt.

Volgens Audinet vereist het dan ook grote technische en financiële inspannin-

De juiste combinatie van hete poreuze gesteenten en water komt niet overal voor

IJsland heeft het gebruik van geothermische energie al jaren goed in de vingers. De meeste huishoudens krijgen warmte en elektriciteit uit geothermische elektriciteits-centrales. Een van die centrales in het zuidwesten van het land voedt het kunstmeer Blue Lagoon met warm water. Hollandse hoogte

gen om dit idee rendabel te maken. Bovendien is achterhalen waar je moet boren geen sinecure in landen die soms niet eens beschikken over wegen en andere basale infrastructuur. ‘Sommige plekken kun je alleen per kameel bereiken’, zegt geofysicus Juliet Biggs van de universiteit van Bristol. Omdat het gebied ook nog eens politiek instabiel is, kun je moeilijk weten waar je precies moet beginnen.

Een paar jaar geleden openbaarde zich echter een nieuwe manier om geothermische locaties te vinden. Dabbahu, een van de vulkanen in het noordelijke deel van de rift in Ethiopië, barstte in 2005 namelijk plotsklaps uit. Het bleek dat niemand wist wanneer voor het laatst een van de riftvulkanen actief was geweest, of welke daarvan een grotere kans had om binnenkort tot uitbarsting te komen.

‘Normaal gesproken kijken onderzoekers naar het historische overzicht van uitbarstingen, en gebruiken ze dat om de toekomst te voorspellen’, zegt Biggs. ‘Het probleem is dat in deze gebieden geen historisch overzicht bestaat.’ In Kenia bijvoorbeeld, kan de meest recente vulkanische afzetting dateren uit 1863, maar ook van 4000 jaar geleden. ‘Niemand weet het’, aldus Biggs.

Biggs zocht naar een betere manier om

de vulkaanuitbarstingen te voorspellen.

Ze besefte dat voorspellingen moesten voortvloeien uit waarnemingen van de vulkanische activiteit in het hier en nu.

De beste manier om voor een groot gebied tekenen van activiteit te vinden, is met de Envisat, de aardobservatiesatelliet van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA.

‘Uiteindelijk moet je gewoon boren om zeker te weten of satellietgegevens kloppen’

De gegevens van de satelliet onthulden iets onverwachts. Van de dertig vulkanen langs de rift waren er 18 die van vorm veranderden. De vervormingen waren grondverplaatsingen, die duidden op onrust in de bodem. Dat betekende dat slechts een paar kilometer onder het aardoppervlak magma was. ‘Ik wil het geen schatkaart noemen,’ zegt Biggs,

‘maar het komt wel daarbij in de buurt.’

Omdat magma opwelt tot minder dan een kilometer van het oppervlak, zijn plekken met een bovengemiddeld risico op vulkaanuitbarstingen ideaal voor het oogsten van geothermische energie. Dat geldt zeker voor IJsland. ‘Bij de vulkanen daar zijn vergelijkbare vervormingspatronen zichtbaar’, zegt Biggs.

Kaarten Envisat heeft deze ondiepe magma-meren ook overal langs de rift gevonden. In combinatie met andere technieken kan het de Oost-Afrikaanse landen helpen om de beste plekken te vinden voor geothermische krachtcentrales. ‘Als we de breukstructuren en hydrothermische systemen beter leren begrijpen’, zegt Kendall, ‘dan kunnen we nauwkeuriger aangeven waar je moet boren.’ Op die manier kun je loze boorgaten voorkomen.

Deze kaarten kunnen leiden tot een versnelling van de langzame ontwikkelingen van de afgelopen paar jaar. KenGen, een staatsbedrijf in Kenia dat de grootste elektriciteitsproducent van het land is, bouwt nu een centrale die in 2014 de geothermische-energieproductie van het land moet verdubbelen. Het bedrijf wil in 2019 een nog grotere installatie bouwen. juni 2013 | New Scientist | 49

vulkaanenergie

Verdeel en heers Onder het Oost-Afrikaanse riftsysteem ligt er ter waarde van 15 kerncentrales aan energie. Maar waar? Nieuwe satellietkaarten kunnen aanwijzingen geven waar men kan zoeken.

ARABISCHE PLAAT

AFRIKAANSE PLAAT (NUBISCH) ETHIOPIË

HALEDEBI BORA

ALUTU

CORBETTI

OEGANDA

KENIA

OLKARIA

SOMALIË

Nairobi

Mogadishu Indische Oceaan

AFRIKAANSE PLAAT (SOMALISCH)

Met satellietbeelden konden onderzoekers aantonen aan dat vulkanen in oostelijk Afrika verrassend actief zijn. Nature

TANZANIA

Recent werd bekend dat het geothermische-energiebedrijf Ormat, een multinational met het hoofdkantoor in Israël, als eerste private investeerder een energiecentrale zal financieren en ontwikkelen in Kenia.

Energiepool Alhoewel Ormat nog steeds niet in staat zal zijn om de stoom te verpakken en te exporteren, is met geothermische energie ook winst te maken op een andere manier.

En dat is de elektriciteit zelf exporteren.

Zodra de kosten van proefboringen geen belemmering meer vormen, is de productie van geothermische energie namelijk opmerkelijk goedkoop. En als je de juiste elektriciteitinfrastructuur hebt, meent Audinet, dan wordt het mogelijk om geld te verdienen door energie te verkopen aan andere landen.

Een deel van die infrastructuur bestaat al. ‘Ethiopië exporteert waterkracht naar Djibouti’, zegt Audinet. Kenia en Ethiopië komen elkaar tegemoet in een beperkte energiehandel en, zo zegt hij, er is zelfs al sprake van een mogelijke regionale Oost-Afrikaanse energiepool.

Toch zal electriciteit alleen de regio niet veranderen – wegen en schoon water zijn ook cruciaal. ‘Maar als je die hebt, volgt 50 | New Scientist | juni 2013

al het andere’, zegt Biggs. Diverse onderzoeken in Afrika en China hebben aangetoond dat een gebied aansluiten op elektriciteit een regio verder doet ontwikkelen, bijvoorbeeld door een toename van het gemiddelde loon tot meer dan twee dollar per dag, blijkt uit een publicatie in het vakblad Energy Policy uit 2006.

Het beste voorbeeld daarvan is IJsland.

Toen dat land eenmaal begon met de ontwikkeling van zijn geothermische capaciteit, trok het energie-intensieve industrieën aan zoals aluminiumsmelters. Deze lieten op hun beurt ook lokaal het geld rollen.

Kunnen de Oost-Afrikaanse landen ook rijzen tot de geothermische hoogten van IJsland? Audinet denkt dat de satellietgegevens uit Bristol een nuttige bijdrage kunnen leveren. ‘Uiteindelijk moet je gewoon boren om het zeker te weten’, zegt hij.

Tot dusver maakten Ormat en andere exploratiebedrijven nog geen gebruik van de kaarten om nieuwe boringen uit te stippelen. ‘We sturen ze al vanaf 2008 exemplaren’, zegt Biggs. ‘Gezien de hoeveelheden energie die de kaarten kunnen onthullen, kunnen we slechts adviseren dat die bedrijven dat toch eens zouden moeten doen.’

MOZAMBIQUE

500 km

Geothermische centrales ● Bestaand ● Mogelijke toekomstige locaties

Juliet Biggs/Comet/University of Bristol/ESA

Meer informatie

Bekijk een uitgebreide video over de geothermische energiewinning in de Riftvallei op www.youtube.com/ watch?v=TucvbP0HYtk Bekijk een video waarin het werk van het exploratiebedrijf Ormat wordt uitgelegd op www.youtube.com/ watch?v=FpqGW9a6AdM Alles over geothermische energie is te vinden op geothermal.marin.org

parasieten

Ben jij al een zombie?

Zombies bestaan echt. In het dierenrijk maken ze al miljoenen slachtoffers, maar ook mensen lijken vatbaar. Mogelijk zitten ook in uw hersenen al eencellige parasieten die uw gedrag sturen.

Door Bart Braun

H

et begint met warrigheid. Geïnfecteerden gedragen zich volkomen gedrogeerd en gaan schijnbaar ongecontroleerd aan de wandel, terwijl ze krampachtig hun kaken openen en sluiten. De geïnfecteerden worden bestuurd door schimmels die maar één doel hebben: hun gastheer naar de perfecte locatie sturen om nog meer slachtoffers te maken.

Eenmaal aangekomen op een geschikte locatie, groeien de schimmels als een speer uit het hoofd van het slachtoffer – zodat ze binnen de kortste keren weer nieuwe onfortuinlijke slachtoffers kunnen besmetten. Op die manier kan de schimmel in korte tijd miljoenen slachtoffers maken.

Dat klinkt als het scenario van een horrorfilm, maar niets is minder waar. Het is precies de werkwijze van schimmels uit het geslacht Cordyceps en het gerelateerde geslacht Ophiocordyceps. Gelukkig infecte-

ren de schimmels geen mensen, maar wel mieren, rupsen, sprinkhanen en soms zelfs vogelspinnen.

De natuur kent veel gevallen van zombiedieren die volledig dansen naar de pijpen van parasieten. Op guavebomen in Brazilië leven moordlustige parasieten

In de natuur zijn veel zombiedieren te vinden die volledig dansen naar de pijpen van parasieten

die nietsvermoedende rupsen tot zombies maken. Zij vreten hun gastheer van binnenuit op, maar knagen nauwkeurig om zijn vitale organen heen. Zo kan de gastheer het ijzingwekkende proces dat hem tot willoze slaaf maakt overleven.

De parasieten zijn larfjes van de kleine sluipwesp Glyptapanteles, die hen als eitjes

in het lichaam van de rups heeft gelegd.

Nadat de larfjes al vretend hun weg naar buiten hebben gebaand, is hun gastheer volledig getransformeerd van rups tot zombie. De zombierups beschermt de parasieten die zich zojuist nog aan zijn vlees tegoed deden, en pakt ze in met zijde. Daarna houdt hij slaafs de wacht bij de coconnetjes om hen te beschermen tegen roofinsecten.

Simpel Biologen vinden steeds meer van dit soort horrorscenario’s. De afgelopen paar jaren gaan ze bovendien verder dan alleen het beschrijven van de macabere relaties: ze beginnen ze daadwerkelijk te ontrafelen.

Afgelopen januari wijdde het Journal of Experimental Biology een themanummer aan zombiedieren. ‘Iedereen in het veld boekt vooruitgang, al gaat het langzaam’, zegt de Canadese bioloog Shelley Adamo, die gasthoofdredacteur was van het themanummer. De kennis over het precieze ontstaan van zombiegedrag groeit langzaam, omdat de parasieten heel complex te werk kunnen gaan. Ze maken bijvoorbeeld diverse stoffen aan die aangrijpen juni 2013 | New Scientist | 51

parasieten

ANP

Zombiemier Het leverwormpje Dicrocoelium dentriticum infecteert mieren en verandert ze in een soort weerwolven. Overdag gedragen de mieren zich net als hun soortgenoten, maar als ’s avonds de lucht koeler wordt, neemt de worm de besturing over. Hij dwingt zijn gastheer om naar de toppen van grassprieten te lopen en zich daarin vast te bijten. Zo kunnen ze worden opgegeten door schapen, een andere gastheer van het wormpje. Als de mier bij het ochtendgloren nog leeft, gaat hij terug naar de mierenhoop. De volgende nacht is hij weer bezeten en moet hij omhoog het gras in.

op allerlei plekken in het zenuwstelsel, vaak op verschillende manieren.

De vraag die zich natuurlijk meteen opdringt is of mensen ook ten prooi kunnen vallen aan zulke parasieten en als zombies eindigen. Moeten ook wij ons al zorgen maken dat agressieve parasieten ons overnemen en besturen? Een ding is zeker: als parasieten ook ons tot slaafse zombies willen maken, dan moeten ze nog veel meer trucs uit de kast trekken.

‘Onze hersenen zijn veel ingewikkelder dan die van insecten’, zegt Adamo. Volgens haar zijn insecten in feite een soort natuurlijke robotjes, eenvoudige machines die zich gemakkelijk laten hacken.

Het is dan ook geen toeval dat de meeste parasieten die hun gastheer besturen, eenvoudige dieren uitkiezen die relatief simpele zenuwstelsels hebben.

Sociaal Mensen en andere zoogdieren zijn minder vaak het slachtoffer van dat soort parasieten. Maar de enkele parasiet-soorten die wel een zoogdier voor hun karretje weten te spannen, zijn des te griezeliger. Een voorbeeld is het hondsdolheids52 | New Scientist | juni 2013

De parasitaire wesp Aleiodes indiscretus injecteert eitjes in een rups van een nachtvlinder. wikimedia common

virus, dat mensen en dieren aanzet om te bijten, zodat het virus zich verder kan verspreiden.

Het griezeligst is echter de eencellige parasiet Toxoplasma gondii. Dat is de enige parasiet waarvan tot nu toe bekend is dat

Besmette muizen zijn ineens dol op katten en zoeken hun natuurlijke vijanden juist op

hij op grote schaal mensen infecteert.

Hoewel Toxoplasma uitsluitend geslachtelijk kan voortplanten in de darmen van katten, betekent dat niet dat hij ook alleen bij katten voorkomt. Mensen kunnen op verschillende manieren besmet raken met de parasiet: via de kattenbak, besmet rauw vlees of in zandbakken.

Vanuit de darmen verspreidt de parasiet

zich dan over het menselijk lichaam.

Uiteindelijk nestelt de parasiet zich onder meer in de hersenen. Vanuit die veilige plek in ons brein kan hij soms ook menselijk gedrag beïnvloeden. Besmette mannen zijn bijvoorbeeld ‘minder geneigd zich aan te passen aan de mores van hun gemeenschap, ze worden minder bang voor straf als ze de regels breken, en ze worden wantrouwender’, schrijft wetenschapsjournalist Carl Zimmer in zijn meesterwerk Parasite Rex. ‘Besmette vrouwen worden juist socialer en aardiger’, aldus Zimmer. ‘Beide vormen van gedrag hebben te maken met het verdwijnen van de angst die iemand normaal gesproken uit de buurt van gevaar houdt.’

Toch weten wetenschappers nog niet helemaal zeker of dat gedrag daadwerkelijk door Toxoplasma wordt veroorzaakt.

Het is bijvoorbeeld nog maar de vraag wat oorzaak en gevolg is – raken mensen die uit zichzelf al veel risico’s nemen niet gewoon eerder met Toxoplasma besmet?

Bovendien weet nog niemand in hoeverre andere factoren een rol spelen. Zijn er bijvoorbeeld belangrijke gedragsverschil-

parasieten

Toxoplasma kan zich via de kattenbak, de zandbak of besmet vlees in onze hersenen nestelen

Parasitaire schimmels nemen het lichaam en het gedrag van mieren volledig over. Uit het hoofd van deze mier groeit een staak van een Cordyceps-schimmel, zodat weer een nieuwe lichting mieren besmet kan raken. Wikimedia Commons

len tussen kattenbezitters en mensen die een hond hebben of juist helemaal geen huisdieren?

Om dat echt goed te onderzoeken zou je mensen opzettelijk moeten besmetten om te kijken of ze zich anders gaan gedragen. Zulke proeven uitvoeren op mensen is ondenkbaar, maar met dierproeven gebeurt dat wel. Uit onderzoek naar het gedrag van besmette ratten en muizen blijkt dat het gedrag van met Toxoplasma besmette mensen en dieren wel wat op elkaar lijkt.

Dopamine Muizen en ratten zijn normaal gesproken bang voor katten, en zullen een plek die naar kat ruikt zoveel mogelijk proberen te vermijden. Geïnfecteerde ratten en muizen zijn echter ineens dol op katten, en zoeken hun natuurlijke vijanden juist op. Vermoedelijk wordt dit gedrag gestuurd door de parasiet, die naar een kattendarm moet om zich te kunnen voortplanten. Andere dingen waar ratten normaal gesproken bang voor zijn, zoals open ruimtes, mensen en vergiftigd voer gaan ze wel nog steeds uit de weg.

In 2011 beschreven Amerikaanse onderzoekers in het vakblad PLoS ONE uit wat er precies gebeurt in het besmette rattenbrein. De parasiet maakt een enzym aan dat de productie van dopamine in de rattenhersens verhoogt. Dopamine is betrokken bij het ‘beloningssysteem’ in de hersenen, en maakt ratten en mensen extraverter.

Vermoedelijk is dat niet de enige stof die ze extra aanmaken, want de parasiet doet meer. Onderzoek aan geïnfecteerde rattenhersenen laat zien dat Toxoplasma vooral actief is in de hersengebieden die normaal gesproken betrokken zijn bij kattenpisangst, maar ook in de hersendelen die een rol spelen bij seks.

Bij mensen richt het onderzoek zich vooral op personen die bepaalde antistoffen bezitten. Wie in contact is geweest met Toxoplasma produceert namelijk antistoffen tegen de parasiet. Dat betekent niet dat ze dankzij die stoffen ook verlost zijn van de infectie, want de Toxoplasma zit onder meer in de hersenen en die zijn moeilijk bereikbaar voor het immuunsysteem.

Het is bekend dat zeer veel mensen een Toxoplasma-besmetting hebben opgelo-

Travestietkrab Voor de kust van Nederland en België kunt u krabben vinden die zijn besmet met een parasiet genaamd Sacculina carcini, ofwel krabbenzakje. Het zakje zit op de plek waar normaal gesproken bij vrouwtjeskrabben een eierzak zou zitten, alleen komt het ook voor bij mannetjes. Als het krabbenzakje – verre familie van de zeepok – een mannetjeskrab heeft, verandert het dier in een travestiet. Om nog onbekende redenen gaat het mannenlijf meer vrouwelijke hormonen aanmaken. De mannetjes krijgen bredere achterlijven en vertonen soms zelfs vrouwelijke paringsdansen. Zowel mannetjes als vrouwtjes verzorgen de parasietenzak alsof het hun eigen kindjes zijn. Ze houden het zakje schoon en helpen de uitgekomen Sacculina-larven op weg door de klauwen te wapperen. Zo kunnen de larven de wijde wereld intrekken en andere krabben besmetten. juni 2013 | New Scientist | 53

parasieten

Zombie-kakkerlak Ook kakkerlakken kunnen het slachtoffer worden van op vlees beluste parasieten.

Zo doet neurobioloog Frederic Libersat van de Israëlische Ben Gurion-universiteit onderzoek naar de onderwerping van een kakkerlak door het wespje Ampulex compressa. De wesp steekt de kakkerlak, injecteert haar gif en gaat vervolgens een holletje graven. Dat duurt ongeveer een half uur, maar de kakkerlak loopt niet weg.

Als het holletje af is, laat de kakkerlak zich gedwee door de wesp ernaartoe leiden. In het holletje blijft hij zitten terwijl de wesp een ei aan hem vastplakt, waarna de wesp het hol dichtmetselt met steentjes.

In zijn tombe wordt hij van binnenuit levend opgegeten door het larfje. Het wespengif – een cocktail van kleine en grote eiwitverbindingen – verlamt de kakkerlak niet, het zorgt alleen ervoor dat de motivatie om te lopen verdwijnt.

In een proefopstelling waarbij onderzoekers schokjes uitdeelden aan kakkerlakken, renden gezonde dieren weg als ze een klein schokje kregen, maar bleven gestoken kakkerlakken rustig zitten. Pas bij zwaardere schokken kwamen ook zij in beweging.

Libersat kan nauwkeurig aanwijzen op welke plekken in het zenuwstelsel het gif aangrijpt en wat de effecten zijn.

Het maakt hem een beetje jaloers, lijkt het. ‘Deze wespen zijn veel beter in het manipuleren van de neurochemie van hun prooi met specifieke stoffen dan de neurowetenschappers die hen bestuderen’, schrijft hij in zijn bijdrage aan het recente zombienummer van het Journal of Experimental Biology.

54 | New Scientist | juni 2013

Platwormen maken de dienst uit in deze barnsteenslak. De larven verzamelen zich in de tentakels van de slak. Vogels eten de bonte tentakels op, waarna de wormen zich verder kunnen verspreiden. Wikimedia COmmons

pen. In 1997 had 40 procent van de Nederlanders antistoffen tegen Toxoplasma in het bloed, in 2007 was dat gedaald tot 26 procent. Die daling lijkt een geruststelling, maar nog altijd is onduidelijk hoeveel van hen ook daadwerkelijk de gedrag-beïnvloedende parasieten in hun hersenen hebben.

Recenter onderzoek laat bovendien nog donkerder kanten van Toxoplasma zien.

Dat de parasiet tot oogklachten kan leiden, staat inmiddels vast. Mogelijk speelt Toxoplasma ook een rol bij schizofrenie. In zo’n veertig onderzoeken bleken schizofreniepatiënten vaker besmet met de parasiet dan de gezonde controlegroep.

De Tsjechische Toxoplasma-onderzoeker Jaroslav Flegr stelde bij een onderzoek onder dienstplichtigen vast dat mensen met de antistoffen in hun bloed vaker bij auto-ongelukken betrokken waren dan niet-besmette chauffeurs. Tasten de parasieten misschien de rijvaardigheid aan?

Worden de menselijke gastheren roekelozer? Niemand die het weet.

Enige nuancering is wel op zijn plaats, want meestal zijn de effecten die opduiken in Toxoplasma-onderzoek bij mensen

klein. Bovendien betekent een statistisch verband nog niet dat er sprake is van een oorzakelijk verband. Het zou best kunnen dat de gevonden gevolgen van de Toxoplasma-infectie het resultaat zijn van een schijnverband. Wellicht zorgen dezelfde genen die je gevoeliger maken voor schizofrenie er bijvoorbeeld ook voor dat je wat slordiger bent met de kat-

Tasten parasieten de rijvaardigheid aan, en gaan gastheren zich roekelozer gedragen?

tenbak of het vlees op de barbecue. Het is ook mogelijk dat de permanente aanwezigheid van een parasiet in je lijf zorgt voor een verstoring van het immuunsysteem – en dat de werkelijke reden voor een gedragsverandering gewoon een verstoord immuunsysteem is.

parasieten

Ook wij zijn gevoelig voor de trukendoos waarmee parasieten achter het stuur van ons gedrag willen kruipen

Een onfortuinlijke vogelspin die geïnfecteerd raakte met een Cordyceps-schimmel. Wikimedia Commons

‘Het is goed mogelijk dat Toxoplasma een relatie heeft met menselijk gedrag’, zegt microbioloog Joke van der Giessen van het Nederlandse Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM). ‘De parasieten nestelen zich in de hersenen, en afhankelijk van waar ze dat precies doen, zouden ze gedrag kunnen beïnvloeden. We weten dat zaken als schizofrenie en gedragsverandering geassocieerd zijn met Toxoplasma. Maar zelfs als dat niet zo zou zijn, is de ziektelast zo hoog dat er iets aan gedaan moet worden.’

Voorlichting Aan het terugdringen van Toxoplasma wordt dan ook volop gewerkt. In een recent artikel in het vakblad Trends in Parasitology stelde Van der Giessen vast dat wereldwijd steeds meer aandacht is voor Toxoplasma en soortgelijke ziekmakers.

Een Toxoplasma-infectie verloopt meestal symptoomloos, maar mensen met een verzwakt immuunsysteem, zoals aidspatiënten of mensen met een donororgaan, kunnen er ernstig ziek van worden. Ongeboren baby’s kunnen via de moeder besmet raken. Dat kan leiden tot een miskraam, of tot kinderen met een

geestelijke beperking. ‘Dat gaat om een paar honderd baby’s per jaar, vrij ernstige getallen’, zegt Van der Giessen.

In een advies aan het Ministerie van Volksgezondheid raadde het RIVM aan om de voorlichting aan zwangere vrouwen te verbeteren. Daarnaast zou de overheid vlees dat rauw gegeten moet worden, zoals filet américain, kunnen laten invriezen voor het in de verkoop gaat. Van der Giesen: ‘Op langere termijn zou van een vaccin voor katten nog meer te verwachten zijn, zodat zij de parasiet niet meer kunnen verspreiden. Maar dat vaccin is er nu nog niet.’

De invoering van zo’n vaccin zou mogelijk niet alleen leiden tot minder zieke baby’s, maar ook de schimmiger ‘zombiegevolgen’ van een Toxoplasma-besmetting kunnen inperken. Hoewel mensen geen hulpeloze zombies worden die willoos dansen naar de pijpen van parasieten, lijken we ook niet volledig ongevoelig voor de geraffineerde trukendozen waarmee parasieten achter het stuur van ons gedrag proberen te kruipen. Hoe meer over zombiedieren bekend wordt, hoe nijpender de vraag: in hoeverre ben je echt de baas over jezelf ?

Meer informatie

Internet David Attenborough spreekt over de zombieschimmel Cordyceps: www.youtube.com/watch?v= XuKjBIBBAL8 Het tijdschrift Wired heeft een fraaie slideshow met foto’s van zombiedieren www.wired.com/wiredscience/ 2011/09/parasite-brain-control/ Boeken Carl Zimmer Parasite Rex – Inside The Bizarre World of Nature’s Most Dangerous Creatures, Touchstone, New York, 2000 Janice Moore, Parasites and the behaviour of animals, Oxford University Press, 2001

juni 2013 | New Scientist | 55

Mysterieuze reuzengaten Ze duiken overal in het universum op terwijl niemand snapt hoe ze ontstaan. Hoe kunnen reusachtige zwarte gaten zo extreem groot worden?

56 | New Scientist | juni 2013

Door Stephen Battersby

H

et zijn de koningen van het universum. Superzware zwarte gaten wegen miljarden malen zoveel als de zon en heersen in hun eentje over het binnenste van sterrenstelsels. Daar slokken ze alle materie op, verzwelgen ze licht en braken ze terloops enorme hoeveelheden straling uit. Niemand weet echter precies hoe de lichtvretende monsters zijn ontstaan.

Van kleinere zwarte gaten, die ‘slechts’ een paar keer zwaarder zijn dan de zon, weten we dat wel. Die worden geboren wanneer een zware ster ineenstort tijdens een zogeheten supernova-explosie.

Voor superzware zwarte gaten is zo’n scenario niet mogelijk. Sterren die zwaar genoeg zijn om een gat van miljarden zonmassa’s te baren, bestaan niet. Desondanks dachten astrofysici te weten hoe deze kosmische beesten ontstonden.

Volgens hen begonnen superzware zwarte gaten hun leven veel kleiner. Door gulzig al het gas in de omgeving op te zuigen, konden ze stukje bij beetje groeien, totdat ze als megamonster de macht grepen in hun sterrenstelsel.

Recente waarnemingen doen vermoeden dat dit mechanisme tekortschiet. Bij het vinden van een passender verklaring, staan sterrenkundigen voor de uitdaging uit te leggen waarom überhaupt zoveel superzware zwarte gaten bestaan. Wie kijkt naar hoe sterren om de kern van grote sterrenstelsels draaien, concludeert

al snel dat vrijwel al die stelsels zo’n mega-gat in het centrum hebben.

In de Melkweg weegt dat gat zo’n vijf miljard maal zoveel als de zon. Vijftig miljoen lichtjaar verderop vinden we het gigantische elliptische stelsel M87, waar een megamonster leeft dat weer een miljard zonmassa’s zwaarder is. De kracht van dat gat is onvoorstelbaar. Zijn waarnemingshorizon, de rand vanaf waar niets meer aan zijn dwingende trekkracht kan ontsnappen, is vijf maal zo breed als de baan die de planeet Neptunus om de zon beschrijft.

Elders in het heelal vinden we nog veel meer aanwijzingen van de macht van dat soort supergaten. Zogeheten quasars, sterrenstelsels die buitengewoon veel straling uitzenden, hebben allemaal een superhelder lichtpunt in het midden. Dat punt is zo oogverblindend dat het in zijn eentje feller straalt dan de miljarden sterren er omheen. De oorzaak? Een supergat dat schroeiend hete bundels van röntgenof gammastraling spuugt, en met 99 procent van de lichtsnelheid kolossale materiestralen de omgeving inknalt.

Tot voor kort luidde de ontstaansgeschiedenis van dat soort supergaten ongeveer als volgt. We beginnen enkele tientallen miljoenen jaren na de oerknal, het punt waarop de allereerste sterren ontstaan uit dichte wolken van waterstof- en heliumgas. Deze pioniers, zo gaat het verhaal, wegen enkele honderden malen zoveel als onze zon. Wanneer de kern van zo’n ster instort, is het gevolg een zwart gat van grofweg honderd zonmassa’s. Dit kosmische zaadje schranst vervolgens al NASA

zwarte gaten

Supergat maken Volgens het oude beeld van de vorming van supergaten ontstaan deze kosmische reuzen door gedurende honderden miljoenen jaren het omringende gas op te zuigen.

SUPERNOVA De buitenste lagen van de ster knallen eraf, terwijl de kern instort tot zwart gat

Honderden zonmassa's Eerste grote waterstof- en heliumsterren

ACCRETIE Het gat groeit door honderden miljoenen jaren lang omringend gas op te zuigen

KIEMGAT Tientallen zonmassa's

het gas in de omgeving naar binnen en zinkt langzaam naar het centrum van zijn sterrenstelsel, totdat het uiteindelijk de krachtige kern vormt van een quasar.

Verdubbelen In 2000 gooiden waarnemingen met de ruimte-telescoop Chandra dat sprookje echter overhoop. Astrofysici keken naar de verre quasar SDSS J1030+0524. Zij zagen deze zoals hij slechts 900 miljoen jaar na de oerknal eruit zag, omdat zijn licht miljarden jaren nodig had om ons te bereiken. Op basis van de stralingsenergie die de quasar uitstootte, berekenden de astrofysici dat het centrale zwarte gat een miljard maal zo veel moest wegen als de zon. Toch was er iets vreemds. 900 miljoen jaar is namelijk een kosmische oogwenk.

Hoe kon dit gat zo snel al zo zwaar zijn?

Die vraag was relevant, omdat zwarte gaten niet met oneindige snelheid kunnen groeien. Hoe meer gas een zwart gat verzwelgt, hoe meer licht en andere straling hij weer uitboert. Dat zorgt er uiteindelijk zelfs voor dat het gat niet meer groeit – de straling die hij uitstoot is dan zo krachtig dat die al het gas wegblaast. Door die stokkende groei duurt het minimaal 30 miljoen jaar voordat een zwart gat zijn gewicht kan verdubbelen.

58 | New Scientist | juni 2013

Miljoenen tot miljarden zonmassa's

Om de stap van honderd naar een miljard zonmassa’s te maken, moet een gat zijn grootte 23 maal verdubbelen. Het zwarte gat in de quasar SDSS J1030+0524 kan dan in zo’n 700 miljoen jaar zijn ontstaan. Dat klopt goed met de waargenomen leeftijd (900 miljoen jaar), maar om zo snel zo groot te worden, moet de

’Als je een heleboel vreemde objecten vindt, moet er een logische verklaring zijn voor hoe ze ontstaan'

gastoevoer perfect zijn toegesneden op zijn behoeften.

Dat lijkt onwaarschijnlijk. De omgeving van een zwart gat is zo veranderlijk dat de gastoevoer wisselt. ‘Het is lastig voor te stellen dat deze gaten continu gas kunnen opnemen’, zegt theoretisch sterrenkundige Zoltan Haiman van de Amerikaanse Columbia University. Toch zou SDSS J1030+0524 best een van de weinige voor-

beelden kunnen zijn van een zwart gat dat toevallig een perfecte gastoevoer genoot.

‘Je kunt één vreemd object altijd verklaren’, zegt astrofysicus Priya Natarajan van de Yale University. Sindsdien zijn echter meer gaten gevonden met dergelijke leeftijden. ‘Als je een heleboel vindt, dan moet er een logische verklaring zijn voor hoe ze ontstaan’, aldus Natarajan.

Vorig jaar bekeken astronomen de quasar ULAS J1120+0641. Deze had een massa van ongeveer 2 miljard maal die van de zon en een leeftijd van 770 miljoen jaar.

Volgens de rekenregel van massaverdubbeling zou het ongeveer 750 miljoen jaar duren om dat gat te maken. De marge (20 miljoen jaar) tussen die twee getallen is zo klein, dat het volgens astrofysici erg onwaarschijnlijk is dat deze uit een kleiner kosmisch zaadje is gegroeid.

Nieuwe inzichten in hoe de eerste sterren vormden, maken dat idee voor het ontstaan van supergaten nog onwaarschijnlijker. Simulaties tonen namelijk aan dat de gaswolken waaruit deze sterren werden geboren vaak opbreken in kleinere fragmenten. De eerste sterren zouden daardoor niet zwaarder zijn geweest dan vijftig zonmassa’s. Daaruit ontstaan zwarte gaten van grofweg tien zonmassa’s – veel te weinig om uit te groeien tot supergaten.

Reusachtige zwarte gaten zijn de onbetwiste koningen van veel sterrenstelsels. Ze vreten alles in hun omgeving op en braken vervolgens enorme hoeveelheden straling uit. NASA

Bovendien ontstaan dat soort zwarte gaten in elk (klein) sterrenstelsel. Als ook lichtere zwarte gaten ontkiemen tot megagaten, dan zou elk klein sterrenstelsel een supergat moeten bevatten, maar dat nemen we niet waar. Vorig jaar ontdekte Jenny Greene van de Princeton University dat slechts de helft van de kleinere sterrenstelsels een centraal zwart gat heeft.

Daarom zoeken astrofysici naar alternatieve verklaringen voor het ontstaan van supergaten. Een voorbeeld is de mogelijkheid dat de superzware gaten niet uit een enkele ster, maar uit een verzameling sterren ontstaan. ‘We weten dat in de vroege geschiedenis van het universum sterren in zeer actieve regio’s de neiging hadden om in salvo’s van verschillende sterren te ontstaan’, zegt Fred Rasio van de Amerikaanse Northwestern University. Hij simuleerde in 2003 zeer oude clusters waarin honderden jonge sterren ontstonden. De zwaarste sterren hadden de neiging samen te klonteren in het centrum, waar zij een grote kans hadden om op elkaar te botsen. ‘Op die manier zou je een ding kunnen maken – ik wil het geen ster noemen – van vele duizenden zonmassa’s’, zegt hij.

Wat er vervolgens gebeurt, is lastig in wiskundige modellen te vangen. Rasio gokt zelf dat dit zware object kan instor-

ten en zo een zwart gat kan maken van een paar duizend zonmassa’s.

Dat blijft niet meer dan een leuk idee totdat we dat soort middelzware zwarte gaten daadwerkelijk in sterrenclusters aantreffen. Veelbelovende objecten zijn de zogeheten ultraheldere röntgenbronnen (UHR’s) die we in dichtbij gelegen sterrenstelsels aantreffen. Die lijken op het eerste gezicht helder genoeg om te bestaan rond middelzware zwarte gaten.

Maar in 2011 bleek bij de waarneming van zo’n UHR in het Andromedastelsel dat deze objecten hetzelfde typische lichtspectrum en gedrag vertonen als kleine zwarte gaten van grofweg tien zonmassa’s in ons eigen stelsel. Mogelijk zijn ook andere UHR’s zo klein.

Balans Als we de middelbare zwarte gaten uiteindelijk vinden, zijn we er nog niet. Een start-gat van duizend zonmassa’s moet immers alsnog twintigmaal zijn massa verdubbelen om te kunnen uitgroeien tot een van de lichtslurpende megamonsters uit het centrum van grote sterrenstelsels.

Daarom kijken sommige astrofysici verder. Want als een klein zwart gat ontstaat bij het instorten van een ster, zou een groot zwart gat dan niet kunnen ont-

staan bij het instorten van een compleet sterrenstelsel? Dat idee werd voor het eerst voorgesteld door de bekende astronoom Martin Rees van de University of Cambridge. Maar hoewel het op het eerste gezicht simpel klinkt, blijkt het nog niet gemakkelijk om zoveel massa in het hart van een stelsel te krijgen. De eerste horde die moet worden genomen is de draaiing van het sterrenstelsel. Zelfs de vroegste protostelsels draaiden al een beetje, aangedreven door de zwaartekracht van hun buren.

Wanneer die stelsels instorten, gaat hun gas steeds sneller draaien, totdat die draaiing in balans komt met de zwaartekracht. Het resultaat is een schijf materiaal met in de binnenste paar honderd lichtjaar vrijwel niets – onhandig als juist daar een zwart gat moet ontstaan.

In 1990 toonde Rasio samen met Abraham Loeb van de Harvard University hoe je dat probleem kunt oplossen. Wanneer een protostelsel langzaam draait en een heel hoge dichtheid heeft, kan zijn kern instabiel worden. Uit simulaties blijkt dat gas in het stelsel dan kan samenpakken in roterende, langwerpige balken die dienstdoen als gravitationele tandwielen die hun rotatie langzaam naar buiten verplaatsen. Het gevolg is dat de balans juni 2013 | New Scientist | 59

zwarte gaten

Groeispurt Waarnemingen van quasars suggereren dat supergaten al bestonden in het vroege universum, zodat we moeten verklaren hoe de kiemgaten zo snel zo groot werden INSTORTEN CLUSTER

ACCRETIe

kiemgaten

Veel sterren botsen en vormen zo een zwart gat

Mogelijk zijn superzware zwarte gaten al gesmeed tijdens de oerknal

Miljoenen tot miljarden zonmassa's

~1000 zonmassa's

donkere sterren

Miljoenen zonmassa's

Tot 100,000 zonmassa's

Vroege sterren die draaiden op donkere materie zouden zwaardere gaten kunnen maken instorting na de oerknal

oerknal

Ruimtetijdgebieden met een hoge dichtheid vormden tijdens de eerste paar seconden zwarte gaten

tussen rotatie en zwaartekracht tijdens het instorten van het stelsel anders uitvalt en het stelsel zich nu wel kan samenpakken in een knoop met hoge dichtheid.

Quasister Wat er vervolgens gebeurt, weet niemand zeker. In 2006 berekende Rees met collega’s dat mogelijk een enorme ‘quasister’ ontstaat, een soort gascocon om een klein zwart gat. Die cocon heeft een hoge dichtheid en een doorsnede van een paar honderd kilometer. Het grote gewicht daarvan kan materie het zwarte gat induwen, waardoor het in slechts en60 | New Scientist | juni 2013

~1 miljoen zonmassa's Tot 100,000 zonmassa's instortend sterrenstelsel

De complete kern van een sterrenstelsel stort in een keer in

kele tientallen miljoenen jaren aangroeit tot een paar miljoen zonmassa’s. Dat is genoeg om als kiem te dienen voor een supergat. Het startgat hoeft namelijk nog maar zo’n keer of tien in gewicht te verdubbelen om een miljard zonmassa’s te wegen. Zelfs zonder een perfecte gastoevoer moet dat binnen 700 miljoen jaar lukken.

Toch kent deze theorie de nodige haken en ogen. Tijdens het instorten van het stelsel kan het bijvoorbeeld gebeuren dat het gas opsplitst in kleine hoopjes die samenklonteren tot sterren. Wanneer dat gebeurt, blijft minder materiaal over

voor de quasister. Bovendien eindigen sommige van die extra sterren hun levenscyclus in supernova-explosies, die de gastoevoer van het zwarte gat in de quasister kunnen verstoren.

Toch zijn er manieren om dat probleem te omzeilen. Zo zou de ultraviolette straling die ontstaat bij geboortegolven van sterren de gasklonten kunnen verhitten, zodat ze ophouden met samenklonteren. Bovendien zou turbulentie in de gaswolk ervoor kunnen zorgen dat de gasklonten überhaupt niet ontstaan.

Voor veel sterrenkundigen zijn dergelijke oplossingen echter te gekunsteld. Rasio: ‘De directe ineenstorting van een sterrenstelsel heeft nog veel finetuning nodig.’

Daarom bekijken sommigen nog veel vreemdere opties. Misschien wel de meest radicale daarvan, is het voorstel dat supergaten gesmeed zijn in de hitte van de oerknal. Grofweg een microseconde na het ontstaan van het universum klonterden quarks samen tot protonen en neutronen. Mogelijk was dat dat proces niet goed uitgebalanceerd, waardoor plaatselijk gebiedjes met grote dichtheid ontstonden. Uit simulaties blijkt dat die gebiedjes kunnen veranderen in zwarte gaten van ongeveer een zonmassa. Dat is te klein om als kiem te kunnen dienen

Superzware zwarte gaten 'voeden' zich met materie uit de omgeving. Het invallende stof en gas vormt eerst een schijf rond het gat, voordat het wordt verzwolgen. NASA

Niemand weet precies hoe superzware zwarte gaten ontstaan.

Mogelijk ontstaan ze door de instorting van complete sterrenstelsels.

voor een supergat, maar Sergei Rubin, van het onderzoeksinstituut Cosmion in Moskou, stelt dat die gaten al snel samenklonteren en een groter gat vormen.

Het is ook mogelijk dat supergaten ontstonden in een andere periode vlak na de oerknal. Toen het universum zo’n tien seconden oud was, botsten elektronen en hun antideeltjes, de positronen, op elkaar. Wanneer materie en antimaterie op elkaar botsen, heffen beiden elkaar op en resteert slechts energie – in de vorm van gammastraling. Op dat moment kunnen ook spontaan zwarte gaten ontstaan van zo’n honderdduizend zonmassa’s.

Die reuzen zouden vervolgens al het hete gas om zich heen opslokken. Daarbij stoten ze echter zoveel röntgenstraling uit dat dat sporen moet nalaten in de kosmische achtergrondstraling, de nagloed van de oerknal. De zoektocht naar dat soort sporen heeft nog niets opgeleverd, maar het is niet uit te sluiten dat op die manier oergaten ontstonden die als kiem dienden voor vroege quasars. ‘Er is echter geen overtuigend argument dat uitlegt waarom ze zouden ontstaan’, zegt Mitchell Begelman, een collega van Rees aan de University of Colorado.

Misschien dat een andere optie beter aanslaat – het idee van donkere sterren.

ESA

In 2007 stelde de Amerikaanse sterrenkundige Douglas Spolyar dat de allereerste sterren werden gevoed met donkere materie. Dat is met het blote oog onzichtbaar spul, waarvan astrofysici alleen indirect het bestaan kunnen af leiden.

Volgens Spolyar konden donkere-materiedeeltjes de ster in komen, waar ze op elkaar botsten en elkaar vernietigden.

Dat zorgde voor een meer geleidelijke

Het is mogelijk dat geen enkele verklaring voor het onstaan van superzware gaten overeind blijft

verwarming dan de nucleaire verbranding van waterstof en helium waarop gewone sterren ‘draaien’. Dankzij de kleinere stralingsuitstoot werd geen invallend gas weggeblazen, zodat donkere sterren konden blijven groeien, totdat ze instortten tot een gat van grofweg honderdduizend zonmassa’s.

Dat idee is goed te onderzoeken. Donkere sterren zenden voldoende infraroodstraling uit om te kunnen zien met de James Webb-telescoop, die in 2018 gelanceerd moet worden. Als die telescoop straks toch niets vindt, dan is een nauwkeuriger instrument nodig om de oorsprong van de supergaten te ontrafelen.

Eén kandidaat daarvoor is de zogeheten Laser Interferometer Space Antenna (LISA), die de zwaartekrachtsgolven moet gaan meten. LISA bestaat alleen nog als ontwerp, maar zou de golven kunnen meten van samensmeltende zwarte gaten uit het hele universum. Onderzoekers zouden dan gemakkelijk kunnen vaststellen of de kiemen voor superzware zwarte gaten groot of klein zijn.

Ondertussen jagen astrofysici op steeds oudere, verder weg gelegen quasars. De vraag is wat er gebeurt wanneer ze deze steeds blijven vinden – ook in het zeer jonge universum. Uiteindelijk zullen onderzoekers een grens bereiken waarin de zwarte gaten in die quasars geen tijd hebben gehad om te groeien, zelfs niet uit een kiem van miljoenen zonmassa’s. Gebeurt dat, dan blijft geen van de verklaringen voor het ontstaan van supergaten overeind. We zouden dan met recht in het duister tasten. n juni 2013 | New Scientist | 61

Een struisvogelkuiken probeert zichzelf te bevrijden.

Het ei weegt ongeveer 1,5 kilogram, evenveel als twee dozijn kippeneieren. istockphoto

Levenslicht Het ei is van oudsher een symbool voor nieuw leven. Deze dieren hebben hun beschermende omhulsel zojuist gebroken.

Net als dit blad staan ze aan het begin van een hopelijk lang en voorspoedig bestaan.

juni 2013 | NewScientist | 63

Na een incubatietijd van drie maanden komt een Egyptische landschildpad ter wereld.

Vrijwel alle schildpadden, inclusief zeeschildpadden, leggen hun eieren op het land. Slechts een paar soorten schildpadden hebben eitjes die zich in water kunnen ontwikkelen. reporters

Een ruitpython bevrijdt zich uit zijn leerachtige ei.

Jonge slangen hebben een speciale eitand waarmee ze sneetjes maken in de eierschaal.

Getty

Heftig schuddend verlaat een beekforel zijn eitje.

De eerste paar dagen kan deze vis nog niet zwemmen en teert hij op voedingsstoffen in zijn buidel.

Reporters

Deze babykrokodil is de eerste die zijn ei doorbreekt in een Thaise dierentuin.

Krokodillen laten de zon hun eieren verwarmen. De temperatuur bepaalt het geslacht van de nakomelingen. Hoe warmer het is, hoe groter de kans op een mannetje.

Reuters

advertorial

iSPEX; meet fijnstof met je smartphone Meer dan de helft van de Nederlanders beschikt over een technologisch hoogstandje: een smartphone. En nu is het mogelijk om daarmee wetenschap te bedrijven. Met iSPEX, dat bestaat uit een opzetstukje dat over de camera schuift en een bijbehorende app, kan iedereen een wetenschappelijke meting doen aan fijnstof. Het opzetstukje en de app zijn ontwikkeld door een team van de Universiteit Leiden, NOVA, SRON, RIVM en het KNMI.

Doe-het-zelf wetenschap De iSPEX is gebaseerd op de SPEX-techniek (Spectropolarimeter for Planetary EXploration), ontwikkeld voor nauwkeurige metingen aan fijnstof vanaf een satelliet en vanaf grondstations. Frans Snik, teamleider en sterrenkundige van de Universiteit Leiden: 'iSPEX komt voort uit ontwikkeling binnen de sterrenkunde en ruimteonderzoek. Dankzij deze technologie kan nu iedereen zelf wetenschappelijke metingen uitvoeren!'

De opzetstukjes zijn inmiddels verspreid onder duizenden deelnemers in heel Nederland Fijnstof is geen fijn stof Fijnstof bestaat uit allerlei zwevende deeltjes die kleiner zijn dan zo’n 10 µm. Veel van deze deeltjes hebben een natuurlijke oorsprong, zoals zeezout. Juist de menselijke uitstoot (roetdeeltjes, ammoniakverbindingen) is het schadelijkst voor de gezondheid en daarom belangrijk om

in kaart te brengen. Ook op andere terreinen speelt fijnstof een cruciale rol: binnen de klimaatproblematiek bijvoorbeeld. Fijnstof is moeilijk te meten, juist omdat het zo klein is. iSPEX, een optische meetmethode, meet indirect aan fijnstof in de lucht door het zonlicht dat door fijnstof wordt verstrooid te analyseren.

Een meetnetwerk van smartphones Met iSPEX wordt het bovendien mogelijk om metingen op grote schaal te verrichten en deelname aan wetenschappelijke experimenten toegankelijk te maken voor een groot publiek. De app loodst de deelnemer als het ware door de meting: de deelnemer krijgt aanwijzingen welke richting van de blauwe lucht moet worden opgewezen terwijl de app ondertussen een eerste controle op de kwaliteit van de data uitvoert.

Een enkele iSPEX-meting is waarschijnlijk niet nauwkeurig genoeg om een volledige meting te doen van alle fijnstofparameters. Echter, de iSPEX-opzetstukjes zijn inmiddels verspreid onder duizenden enthousiaste deelnemers in heel Nederland, en daarmee is een groot meetnetwerk ontstaan.

Nationale iSPEX-Meetdag De eerste Nationale iSPEXMeetdag in 2013, één van de grootste citizen science experimenten ooit, vindt al binnenkort plaats. Op een heldere dag eind mei of in de maand juni wordt het experiment uitgevoerd. Alle meetgegevens van de deelnemers worden via de internetverbinding van de smartphone naar een centrale database verstuurd waar deze worden aangevuld met gegevens van bestaande meetsta­ tions om te komen tot een kwantitatieve kaart van fijn-

stof boven Nederland. De doelstelling van het project is om uit te vinden hoe nauwkeurig de massale iSPEX-metingen zijn, en wat voor aanvullende informatie over fijnstof ze opleveren. De Nationale iSPEXMeetdag is een uniek experiment: deelnemers voeren zelf wetenschappelijke metingen uit met technologie die ze grotendeels al in hun broekzak hebben zitten!

Meer informatie

Meer informatie over iSPEX en de Nationale iSPEX-Meetdag: www.iSPEX.nl en @iSPEXnl

Ook meedoen?

Speciaal voor New Scientistlezers biedt iSPEX de mogelijkheid om nog een (gratis) opzetstukje te bestellen. Meldt u daarvoor tot uiterlijk zondag 26 mei aan via www.iSPEX.nl/ newscientist. Er zijn 500 opzetstukjes waarbij geldt op=op.

De iSPEX is beschikbaar voor de iPhone 4, 4s en 5.

De Universiteit Leiden won met iSPEX de Academische Jaarprijs 2012. Het Longfonds is hoofdpartner van het project met CNG Net, de tijdschriften KIJK, Know How en Zo Zit Dat en Avantes.

Focus op brein Door Michael O’Shea

brein Breinbedrading Bij zijn onderzoek aan de anatomie van zenuwcellen in de 19e eeuw stelde Santiago Ramón y Cajal voor dat signalen in één richting door zenuwcellen stromen.

Het cellichaam en zijn vertakte uitlopers, dendrieten genoemd, verzamelen binnenkomende informatie van andere cellen.

De verwerkte informatie wordt dan verstuurd van de zenuwcel langs de lange zenuwvezel, axon genoemd. De informatie gaat naar de synaps, waar de boodschap wordt overgedragen aan de volgende zenuwcel.

Pas halverwege de vorige eeuw kregen neurowetenschappers grip op de details van deze elektrische signaalverwerking.

We weten nu dat de boodschappen worden verstuurd als korte pulsen die we actiepotentialen noemen. Die hebben een lage elektrische spanning – ongeveer 0,1 volt – en duren slechts een paar duizendste van een seconde. In die korte tijd kunnen ze grote afstanden afleggen, met snelheden tot wel 120 meter per seconde.

De reis van een zenuwimpuls eindigt als hij een synaps bereikt en daar zorgt voor de afgifte van moleculen die neurotransmitters worden genoemd. Die brengen de boodschap over naar de andere kant van de kloof tussen de zenuwcellen. Als ze die andere zijde bereiken, zetten de moleculen elektrische schakelaars op het oppervlak van de ontvangende zenuwcel om. Dat kan die zenuwcel stimuleren om zijn eigen signaal te versturen, of het kan

tijdelijk zijn activiteit remmen. Beide opties zijn belangrijk voor het sturen van de informatiestroom die uiteindelijk onze gedachten en gevoelens vormt.

We hebben ongeveer honderd miljard zenuwcellen in onze hersenen, met elk duizend synapsen. Het resultaat is 100 triljoen onderlinge verbindingen. Als je ze zou tellen met een snelheid van één per seconde, zou je over dertig miljoen jaar nog steeds bezig zijn.

Myelineschede

Kern

Dendrieten Neuronen behoren tot de meest gevarieerde cellen in het menselijk lichaam, alhoewel ze alle dezelfde basale kenmerken delen

Motor Zendt signalen naar delen van het menselijk lichaam, zoals spierweefsel, voor directe beweging

Sensorisch Verstuurt signalen vanuit de rest van het lichaam naar de hersenen

Inter Zorgt voor een verbinding tussen andere zenuwcellen

Piramidaal Betrokken in vele cognitieve gebieden, zoals bij het herkennen van voorwerpen in de visuele schors

70 | New Scientist | juni 2013

Het plastische brein In tegenstelling tot elektronische schakelingen in een computer zijn de netwerken van zenuwcellen flexibel. Ze gebruiken daarvoor een speciaal soort neurotransmitters. Deze ‘neuromodulatoren’ werken als een volumeknop. Ze stellen in hoeveel er aan andere neurotransmitters in de synaps vrijkomt en ze regelen hoe sterk een zenuwcel reageert op binnenkomende signalen. Hierdoor kan het brein de hersenactiviteit finetunen. Ook helpt dit bij de aanleg van de bedrading van de hersenen — en daarmee mogelijk bij het opslaan van herinneringen.

Veel neuromodulatoren werken op slechts een paar zenuwcellen, maar ande-

re dringen door in grote f lappen hersenweefsel en brengen daarin een golf van veranderingen teweeg. Stikstofoxidemoleculen zijn bijvoorbeeld zo klein dat ze zich gemakkelijk verspreiden vanaf de zenuwcellen waar ze ontstaan. In andere zenuwcellen veranderen ze de hoeveelheid neurotransmitters die bij zenuwimpulsen vrijkomt. Dat geeft de aftrap voor processen die nodig zijn voor de vorming van herinneringen in de hippocampus.

Dankzij de effecten van een scala aan chemische transmitters en modulatoren veranderen de hersenen continu, zodat we ons kunnen aanpassen aan de wereld om ons heen.

brein

De historie van hersenen Axonuiteinde vormt synapsen met volgende zenuwcel

Axon

250.000 jaar geleden gebeurde er iets buitengewoons. Op de Afrikaanse savannen verschenen dieren met een ongekend denkvermogen. De wezens hadden een bewustzijn en konden diep nadenken. Uiteindelijk waren ze slim genoeg om zich af te vragen wat de oorsprong van hun intelligentie was. Inmiddels liggen enkele antwoorden daarop binnen handbereik, dankzij enorme kennis van de bouwsteen van het brein: de zenuwcel.

Het begin

wikimedia commons

Santiago Ramón y Cajal, de vader van de moderne neurowetenschap. wikimedia commons

De geboorte van de neurowetenschappen vond zo’n 2500 jaar geleden plaats, in de tijd van Hippocrates. Terwijl zijn tijdgenoten, waaronder Aristoteles, geloofden dat de geest zetelt in het hart, meende Hippocrates dat de hersenen de zetel vormen voor gedachte, gevoel, emotie en denken.

Dat was een belangrijke stap, maar het duurde nog lang voordat de anatomie en werking van het brein werden opgehelderd. Veel geleerden uit de Oudheid richtten zich alleen op de met vloeistof gevulde holten in het brein, de ventrikels. Galenus, een invloedrijke arts uit de 2e eeuw, was een groot voorstander van dit idee.

Hij geloofde dat onze hersenen drie ventrikels hadden, en dat elk daarvan zorgde voor een ander geestelijk vermogen: verbeelding, denken en geheugen.

De vloeistoftheorieën van de hersenen domineerden tot ver in de 17e eeuw. Zelfs verlichte geesten als de Franse filosoof René Descartes vergeleken de hersenen met een hydraulisch aangedreven machine. Dat idee had echter een belangrijk euvel: een vloeistof kan niet snel genoeg bewegen om de snelheid van onze reacties te verklaren.

Een meer verlichte benadering ontstond toen een nieuwe generatie anatomen steeds nauwkeuriger de hersenen in kaart bracht. Een vooraanstaande ana-

toom was de 17e-eeuwse Engelse arts Thomas Willis, die stelde dat de sleutel tot de werking van de hersenen lag in de vaste hersenweefsels en niet in de ventrikels.

Honderd jaar later toonden Luigi Galvani en Alessandro Volta aan dat een externe elektriciteitsbron zenuwcellen en spieren kan activeren. Dat was een doorbraak, omdat het eindelijk een idee gaf van waarom we zo snel op iets kunnen reageren. Pas in de 19e eeuw bevestigde de Duitse fysioloog Emil Du Bois Reymond dat zenuwen en spieren zelf elektrische impulsen kunnen opwekken.

De moderne zenuwwetenschap begon met het werk van de Spaanse anatoom Santiago Ramón y Cajal aan het begin van de 20e eeuw. Met zijn spectaculaire waarnemingen identificeerde hij de zenuwcel als de bouwsteen van het brein.

Hij zag een bonte verscheidenheid aan zenuwcellen die in andere organen niet voorkomt. Zijn opvallendste bevinding was dat zenuwcellen van insecten overeenkomen met menselijke zenuwcellen.

Dat wijst erop dat ons denkvermogen afhangt van de manier waarop zenuwcellen zijn geschakeld.

Cajals visie opende de deur naar een nieuwe manier van denken over de informatieverwerking in de hersenen – een visie die nog altijd als het uitgangspunt in de neurowetenschap geldt. juni 2013 | New Scientist | 71

brein

Voorhersenen Veel van onze unieke menselijke vaardigheden danken we aan de voorhersenen, die zich al vroeg in onze evolutie ontwikkelden. Een onderdeel van de voorhersenen is de thalamus, een schakelstation dat zintuiglijke informatie doorgeeft aan de hersenschors voor verwerking op ‘hoger niveau’. In de voorhersenen bevindt zich ook de hypothalamus, die hormonen afgeeft aan de bloedsomloop. Andere structuren in de voorhersenen zijn de amygdala, die een rol speelt bij emoties, en de hippocampus, die van belang is bij het ruimtelijk inzicht.

Tot de meest recent ontwikkelde delen behoren de basale kernen.

Die regelen de snelheid en soepelheid van bewegingen die door de hersenschors in gang worden gezet.

Verbindingen in dit gebied worden gemoduleerd door de neurotransmitter dopamine, afkomstig uit de substantia nigra in de middenhersenen. Een defect in de aanvoer van dopamine wordt in verband gebracht met symptomen van de ziekte van Parkinson, zoals traagheid van beweging, trillen en een verstoord evenwicht.

Ten slotte is er de hersenschors, de twee omhullende halve bolschillen waarvan we denken dat die ons ‘mens’ maken. Hier maken we plannen, vormen we woorden en komen ideeën op. Hier huist onze creativiteit, verbeelding en bewustzijn — dit is waar de geest ontstaat.

Structureel gezien is de schors een enkel vel weefsel bestaande uit zes gekreukelde lagen die tot diep binnen de schedel zijn opgevouwen.

Plat uitgespreid zou de schors 1,6 vierkante meter beslaan. Informatie bereikt en verlaat de schors langs ongeveer een miljoen neuronen, maar het bevat meer dan tien miljard verbindingen tussen zenuwcellen, wat inhoudt dat de schors grotendeels in zichzelf praat.

Elke helft van de hersenschors bestaat uit vier kwabben (zie diagram).

De voorste kwab bevat de zenuw72 | New Scientist | juni 2013

schakelingen voor denken en plannen. De achterhoofdkwabben en de slaapkwabben zorgen vooral voor de verwerking van respectievelijk visuele en auditieve informatie. De wandbeenkwabben zijn betrokken bij aandacht en de integratie van zintuiglijke informatie.

Het lichaam is op allerlei manieren als het ware in kaart gebracht door de hersenschors. Het brein heeft bijvoorbeeld een kaart die de zintuigen voorstelt en een andere die onze aansturing van bewegingen weergeeft. Deze kaarten neigen ertoe de basale lichaamsstructuur te behouden. Het gevolg is dat bijvoorbeeld zenuwcellen die gevoel vanuit de voeten verwerken dicht bij de zenuwcellen liggen die waarnemingen uit de benen afhandelen — en minder dicht bij de zenuwcellen waar de gegevens vanaf de neus belanden. De verhoudingen zijn echter verstoord, met meer hersenweefsel gewijd aan handen en lippen dan aan romp of benen.

De communicatiebrug tussen onze twee hersenhelften is een vezelbundel met ongeveer een miljoen axonen. Soms snijden artsen de brug door bij patiënten om epileptische aanvallen te verminderen.

Dat kan echter het ‘zelf’ splijten.

Het is alsof het lichaam wordt bestuurd door twee onafhankelijk denkende hersenen. Een roker die de ingreep had ondergaan, meldde dat als hij met zijn rechterhand naar een sigaret reikte, zijn linkerhand die pakte en weggooide.

Zoals eerder vermeld, worden verschillende taken door verschillende hersengebieden uitgevoerd.

Toch hoef je maar je ogen te openen om te zien dat deze taken naadloos worden gecombineerd: diepte, vorm, kleur en beweging versmelten tot een driedimensionaal beeld.

Hoe dat precies kan, blijft vooralsnog een raadsel. Dit zogeheten bindingsprobleem is een van de vele vragen die klaarliggen voor de volgende generatie onderzoekers.

Als je de brug tussen de twee hersenhelften doorsnijdt, splijt het ‘zelf’. Het is alsof het lichaam wordt bestuurd door twee onafhankelijk denkende hersenen

Middenhersenen De middenhersenen spelen een rol bij veel fysieke handelingen. Een van de centrale structuren daarin is de substantia nigra, zo genoemd omdat het een rijke bron is van de neurotransmitter dopamine. Die stof kleurt hersenweefsel na de dood zwart. Omdat dopamine cruciaal is voor de beheersing van beweging, wordt vaak gezegd dat de substantia nigra als het ware de raderen van de beweging smeert. Dopamine is ook de neurotransmitter die vrijkomt als beloning, en is noodzakelijk voor leren, compulsief gedrag en verslaving.

Andere gebieden in de middenhersenen zijn betrokken bij horen, verwerking van visuele informatie, aansturen van oogbewegingen en het regelen van de stemming.

Hersenen in kaart gebracht Met miljarden zenuwcellen in huis is ons brein het meest complexe orgaan dat we kennen. Om de architectuur van het brein te doorgronden, richtten onderzoekers zich vroeger vooral op hersenbeschadiging. Lokale schade in de hersenen leidt namelijk tot zeer specifieke beperkingen, bijvoorbeeld op het gebied van taal of rekenen. Met geavanceerde beeldtechnieken bestuderen onderzoekers tegenwoordig ook intacte hersenen. Ze volgen bijvoorbeeld de hersenactiviteit van proefpersonen die cognitieve taken uitvoeren. Het resultaat is een zeer gedetailleerde kaart die exact aangeeft in welk hersengebied een bepaalde vaardigheid zetelt.

Achterhersenen

Voorste gedeelte van de hersenen Basale kernen Thalamus Hypothalamus Amygdala Hippocampus

Hersenschors

Middenhersenen Substantia nigra ruithersenen Pons Kleine hersenen Verlengde merg

Voorhoofdkwab

wandbeenkwab achterhoofdkwab slaapkwab

Zoals de naam doet vermoeden, liggen de achterhersenen bij de basis van de schedel, net boven de nek. Onderzoekers vermoeden dat dit de eerste hersenstructuur was die zich ontwikkelde, met een voorloper die opduikt in de vroegste gewervelden. Bij mensen bestaan de achterhersenen uit drie structuren: het verlengde merg, de pons en de kleine hersenen.

Het verlengde merg is verantwoordelijk voor veel automatische handelingen die ons in leven houden, zoals ademhaling, slikken en het regelen van de hartslag. Veelbetekenend is dat hier de axonen, bij het afdalen naar het ruggenmerg, van de ene zijde van de hersenen kruisen naar de andere zijde. Dat verklaart waarom elke zijde van de hersenen de tegenoverliggende zijde van het lichaam bestuurt.

Een stukje verderop ligt de pons, die vitale functies zoals ademhalen, hartritme, bloeddruk en slaap aanstuurt. Dit hersendeel speelt ook een belangrijke rol bij het besturen van gelaatsuitdrukkingen en het verwerken van informatie over bewegingen.

Het meest prominente deel van de achterhersenen zijn de kleine hersenen, met hun zeer opvallende kronkelige oppervlak. Ze worden rijkelijk voorzien van zintuiglijke informatie over de positie en de bewegingen van het lichaam. De kleine hersenen verwerken en onthouden informatie die nodig is voor het uitvoeren van complexe fijnmotorische bewegingen.

juni 2013 | New Scientist | 73

Elkaar spiegelen Sommige neurowetenschappers geloven dat de ontdekking van spiegelneuronen de neurowetenschappen net zo ingrijpend gaat veranderen als de ontdekking van DNA met de evolutiebiologie deed.

Spiegelneuronen kunnen mogelijk de basis van allerlei typisch menselijke eigenschappen, zoals empathie, ontsluieren.

Spiegelneuronen gedragen zich opvallend anders dan 'gewone' neuronen. Ze versturen niet alleen signalen als we zelf een handeling uitvoeren (zoals een koffiekopje oppakken) maar ook als we iemand anders dat zien doen. Dat duidt erop dat ze ons laten inzien met welke bedoeling anderen een bepaalde handeling uitvoeren. Op vergelijkbare wijze zouden spiegelneuronen ook kunnen helpen om iemands emoties te peilen.

Mogelijk liggen spiegelneuronen ten grondslag aan taal. Volgens een theorie ontstond de menselijke taal uit fysieke gebaren, zorgden spiegelneuronen voor de vertaling van de betekenis van gebaren. Alhoewel dat idee omstreden is, neemt bewijs ervoor toe. Zo toont MRI-onderzoek aan dat een spiegelneuronensysteem te vinden is vlakbij het taalcentrum dat bekendstaat als het gebied van Broca.

De zintuigen ontcijferd Hoe leggen neuronen informatie zodanig vast dat we onmiddellijk een bekend gezicht, ons huis of favoriete boek herkennen? De meeste neurowetenschappers vermoeden dat de hersenen ons concept van een voorwerp vastleggen met vele zenuwcellen, waarbij al die cellen moeten samenwerken wil je iets herkennen.

Volgens deze theorie is de activiteit van een enkele zenuwcel niet representatief voor een bepaald voorwerp, omdat die activiteit ook kan samenhangen met vergelijkbare kenmerken van andere voorwerpen. In plaats daarvan bepaalt het gedrag van een groep zenuwcellen welke betekenis opkomt.

Sommige neurowetenschappers claimen dat we concepten kunnen vastleggen

Een bewuste computer

Reageert jouw Jennifer Aniston-zenuw op deze foto? shutterstock

De hersenensimulatie SPAUN herkent visuele informatie en voert geheugenopdrachten goed uit

Corbis

‘Bewustzijn is een fascinerend, maar ongrijpbaar fenomeen’, schreef de Britse psycholoog Stuart Sutherland (1927-1998).

‘Het is onmogelijk om aan te geven wat het is, wat het doet of waarom het is ontstaan. Hierover is niets geschreven dat de moeite van het lezen waard is.’

Het probleem is dat bewustzijn moet voortkomen uit een fysieke structuur in de hersenen, maar dat niemand weet hoe dat mogelijk is. Wellicht kunnen we een doorbraak verwachten van 'intelligente' hersensimulaties die in staat zijn tot bewuste gedachten en begrip.

Een veelbelovend project is het Semantic Pointer Architecture Unified Network. Het SPAUN-model bestaat uit 2,5 miljoen kunstmatige zenuwcellen. Onlangs bleek dat het computermodel taken kan uitvoeren die bijdragen aan het menselijke denkvermogen (Science, november 2012). Het kan bijvoorbeeld visuele informatie herkennen en allerlei geheugenopdrachten goed uitvoeren.

Met meer van dit soort modellen moet het uiteindelijk mogelijk zijn om te testen hoe ons bewustzijn ontstaat.

in kleinere, meer selectieve netwerken van zenuwcellen. Volgens dit utigangspunt kan een zenuwcel zich specialiseren tot een enkel idee. In één onderzoek zagen vrijwilligers bijvoorbeeld afbeeldingen van filmsterren en beroemde gebouwen terwijl de onderzoekers de bijbehorende activiteit van een verzameling afzonderlijke zenuwcellen vastlegden. De resultaten waren verrassend en lieten bijvoorbeeld zien hoe één van de bestudeerde zenuwcellen reageerde op allerlei verschillende afbeeldingen van de actrice Jennifer Aniston (Nature, 23 juni 2005).

In sommige gevallen waren het niet alleen de afbeeldingen die een zenuwcel tot activiteit aanzette. Sommige neuronen reageerden ook op een woord dat sloeg een voorwerp of een persoon. Het is haast alsof in de bestudeerde zenuwcel de essentie van een persoon of voorwerp in code is gevangen. Dat kan verklaren waarom we dingen kunnen herkennen vanuit uiteenlopend perspectief of in onbekende omgeving.

brein

De zoektocht naar de menselijke geest 2500 jaar zijn verstreken sinds Hippocrates inzag dat de hersenen het centrum van onze gedachten zijn. Nu kunnen we de ongrijpbare wereld van het brein verkennen met allerlei bijzonder geavanceerde technieken. Het uiteindelijk doel is ontdekken hoe de hersenen bewustzijn creĂŤren. Neurowetenschappers lijken nu grip te krijgen op veel hardnekkige problemen die voorheen onoplosbaar waren.

Schets van het grote beeld

Met dit kleurrijke connectoom van de ontelbare snelwegen in de hersenen willen wetenschappers beter begrijpen hoe onze zenuwbedrading werkt.

Human connectome project

Nu alsmaar geavanceerdere technieken extreem nauwkeurige beelden van de hersenen opleveren, willen enkele neurowetenschappers een kaart maken van de verbindingen in het brein. Met het Human Connectome Project proberen ze een gedetailleerde weergave maken van alle lange axonverbindingen in het menselijk brein.

Daarvoor vergelijken de onderzoekers axonverbindingen bij eeneiige en twee-eiige tweelingen. Dat onderzoek moet onthullen wat de invloed is van genen en iemands omgeving op de vorming van verbindingen in de hersenen. Het zo gevormde ‘connectoom’ kan helpen bij het onderzoek naar aandoeningen zoals autisme en schizofrenie, waarvan de symptomen mogelijk voortkomen uit verschillen in de bekabeling van de hersenen.

Met een ander project willen onderzoekers nagaan hoe genen tot uitdrukking komen in zowel de zich ontwikkelende als in de volwassen hersenen. Als de eigenschappen van een zenuwcel veranderen tijdens veroudering, geheugenvorming of ziekte, verandert ook de genexpressie. Daarom zal dit project, genaamd Human Brain Transcriptome, naar vewachten een centrale rol vervullen bij toekomstig hersenonderzoek.

Michael O’Shea

Is hoogleraar neurowetenschappen aan de School of Life Sciences en mede-directeur van het Centre for Computational Neuroscience and Robotics aan de University of Sussex.

Hij is de auteur van The Brain: A very short introduction (Oxford University Press, 2005).

focus

Focus op brein openingsbeeld: shutterstock

Door Michael O’Shea

Vooruitzichten Is de menselijke geest misschien te complex om volledig te begrijpen?

Veel prominente onderzoekers vrezen van wel. Neem bijvoorbeeld fysicus en Nobelprijswinnaar Erwin Schrödinger. In 1944 schreef hij in zijn boek What is Life? hoe complex de moleculaire machinerie van het leven is. ‘Dat is een wonder. Slechts één wonder is groter (...) en dat ligt in een andere dimensie. Ik bedoel hiermee het feit dat wij, terwijl ons totale ‘zijn’ volledig is gebaseerd op de wonderlijke wisselwerking van juist deze aard, toch beschikken over het vermogen om aanzienlijke kennis erover te ver­ werven. Ik denk dat het mogelijk is dat deze kennis voortschrijdt tot vrijwel een compleet begrip

van het eerste wonder. Het tweede wonder zou zomaar eens buiten het bereik van menselijk begrip kunnen liggen.’

Lopen we werkelijk tegen de grenzen van ons cognitieve vermogen aan als we proberen het bewustzijn te doorgronden?

Misschien moeten we de zaken niet zo somber zien. Als we inderdaad in het duister tasten omdat de huidige natuurkunde niet toereikend is, dan moeten we uitkijken naar nieuwe natuurkundewetten die licht zullen werpen op het diepste van alle mysteries: de natuurkundige mechanismen en principes van het bewustzijn.

Meer informatie

Aanbevolen literatuur Principes of Neural Science (5th edition) Eric Kandel e.a. McGraw-Hill Medical, 2012 Het Breinboek Rita Carter Veen Magazines, 2010 The Brain: A very short introduction Michael O’Shea Oxford University Press, 2005 Shadows of the Mind: A search for the missing science of consciousness Roger Penrose Oxford University Press, 1994 The Astonishing Hypothesis: The scientific search for the soul Francis Crick.

Scriber Book Company, 1994 Websites Sackler Centre for Consiousness Science http://www.sussex.ac.uk/sackler The Society for Neuroscience- - Brain Facts http://bit.ly/W3CKlQ Large-scale human brain projects: http://humanconnectomeproject.org en http://humanbrainproject.eu/files/ HBP_flagship.pdf What is life? Erwin Schrödinger, 1944.

Downloadbaar http://whatislife.stanford.edu/LoCo_files/What-is-Life.pdf

76 | New Scientist | juni 2013

opinie column

Pindakaaslogica

W

e staan op station Utrecht. In de ene hand heb ik een hete koffie en in de andere hand een roze koek. En er zit een haar in mijn koffie. Ik heb geen hand vrij om de haar eruit te vissen.

Het is zeker een haar van dat meisje uit de coffee corner. Ik vond dat een leuk meisje. Ik zou haar zeker tongen. Dus ik ben niet vies van haar. Dus slik ik de haar door. Want ik ben niet vies van haar. Een volkomen rationele beslissing.

Wetenschappers zijn mooie mensen.

Dag en nacht in touw het goede te doen.

Verder te zoeken. Verbeteringen aanbrengen in dat wat al bekend is. Tegen de tijdgeest in. Vechtend tegen ongeloof en onwetendheid. Tot diep in de nacht doorzoeken ten koste van gezin en gezondheid. Rationeel werk, uitzoeken hoe iets echt zit.

Jaren hebben we ons druk gemaakt als het weerbericht vermeldde dat het 18°C was en we het toch koud bleken te hebben, omdat het bijvoorbeeld door de wind toch onaangenaam was. En dat zeiden we dan, en dan zei iemand: ‘ja, maar het is 18°, kijk maar op de thermometer’.

‘Nee’, zeiden wij dan, ‘dat is een thermometer, dat gaat over kwik. Voor kwik is het 18°C, maar voor ons niet’. Tot op een gegeven moment de gevoelstemperatuur werd uitgevonden. Het is 18°C, maar de gevoelstemperatuur is 14°C, vanwege een koude wind. Oké, en zouden we er graag aan willen toevoegen, als je net je rijbewijs gehaald hebt is het 24°C, als je niet goed in je vel zit 10°C. Als je net gedoucht heb én niet goed in je vel zit kan dat nog een paar graden lager uitvallen.

Moet dat dan allemaal? Ja, want het gaat over hoe wij ons voelen. Hoe wij die temperatuur ervaren. Wetenschap.

Toen we jong waren – en nu gaan heel veel mensen ja zeggen – was de pindakaas

anders. Je deed pindakaas op je boterham, nam een hap en dan scheidden pindakaas en boterham zich onmiddellijk. De pindakaas ging zo snel als het kon tegen je gehemelte zitten en bleef daar. Een niet geringe prestatie. Pindakaas eten was een opgave, wie pindakaas at deed niet mee aan het tafelgesprek, dat was niet mogelijk.

Ergens onderweg heeft iemand, er is geen naam bekend, ervoor gezorgd dat die eigenschap van pindakaas uit de pindakaas is verdwenen. Niemand had geklaagd.

Want het was wat pindakaas was, zoals een fiets een fiets is – een fiets met een motor is een brommer. Pindakaas was pindakaas, en dat gedoe met het gehemelte hoorde er bij.

Voor wie wil weten wat er precies in je mond gebeurde: koop biologische pindakaas, en ja hoor, daar is ’ie weer, een gehe-

melte vol. En dan zouden wij wel weer eens willen weten, waarom dat nog steeds zo is in biologische kringen. Weten die biologische mensen iets wat wij niet weten? Is het nostalgie? Is het stofje wat pindakaas bij je gehemelte vandaan houdt niet biologisch te krijgen? Waar zit de logica? Hoe werkt het? Wie doet wat?

Wij irrationele mensen hopen dat ergens een logica bestaat die wel klopt. Iets groters dan wijzelf en daarom wel kloppend. Maar is het niet logischer dat iets wat groter, allesomvattender is dan onszelf, nog minder logisch is? Alleen een irrationeel brein kan bedenken en hopen, dat er iets bestaat wat wel rationeel en kloppend is. Want waarom zou dat moeten. Het gaat zonder dat ook prima. Het is tenslotte ook een godswonder dat we überhaupt rondlopen op deze planeet.

Wij irrationele mensen hopen dat ergens een logica bestaat die wél klopt

Cabaretier Hans Sibbel is op pad met zijn regisseur Koos Terpstra.

Zij vragen zich af hoe de wereld in elkaar zit Martin Oudshoorn

juni 2013 | New Scientist | 77

opinie jonge akademie

78 | New Scientist | juni 2013

Leden van De Jonge Akademie vertellen over hun onderzoek en fascinaties. De Jonge Akademie is een platform voor jonge getalenteerde wetenschappers.

‘ Wetenschappers moeten alles kunnen' Door George van Hal

Je werd in 2012 lid van de Jonge Akademie. Een jaar eerder begon je je eigen onderzoeksgroep. In een interview uit 2011 noemde je dat nog een ‘droombaan’.

Toch stop je nu. Wat is er gebeurd?

‘Onderzoek doen is heel leuk en AMOLF is de perfecte plek om dat te doen. Alleen vond ik mijn functie niet leuk. Het groepsleiderschap beviel me niet. Je hebt vrijwel geen tijd om zelf onderzoek te doen. Er is te weinig ruimte voor verschillende stijlen van werken.’

Hoe bedoel je?

‘Vroeger waren er meer functies in de wetenschap, waaronder permanente onderzoekers zonder management- of opleidingstaak. Tegenwoordig kun je alleen nog hoogleraar worden aan een universiteit of groepshoofd worden aan een onderzoeksinstituut, waarbij je leiding geeft aan een onderzoeksgroep. De enige ‘echte’ onderzoekers die nog over zijn, zijn promovendi die vier jaar onderzoek mogen doen en postdocs (onderzoekers die net gepromoveerd zijn, red.) die twee jaar onderzoek doen en dan weer van plek veranderen.’

Hoe zou je het liever zien?

‘Als wetenschapper moet je tegenwoordig alles kunnen. Een collega vergeleek dat laatst heel treffend met voetbal. Onderzoekers zijn de hoofdcoach, de manager, het hoofd van de jeugdafdeling én de commercieel directeur, terwijl je uitein-

delijk alleen wordt afgerekend op je output, het aantal goals, oftewel: je wetenschappelijke publicaties.’

Hoe reageerden je collega’s op je besluit?

‘Geschrokken. De directeur van het FOM belde op en wilde weten waarom ik stopte. Hij wilde zeker weten of er niets anders aan de hand was. Ik ben, als ik het onbescheiden mag zeggen, vrij succesvol.

Dus als ik al afhaak, hoe moeten ze anderen dan behouden?

Ik hoop dat mijn vertrek ervoor zorgt dat mensen na gaan denken over dit wetenschapssysteem. Ik was wel bang voor

'Normaal gesproken hoor je alleen de succesverhalen in de wetenschap' nare reacties. In het onderzoek heerst een beetje een cultuur waarbij je alleen meetelt als topwetenschapper. Maar tot nog toe kreeg ik die reacties niet. Misschien komt dat ook door mijn goede reputatie – dat mensen alleen denken: die is gek. Sommigen vinden het trouwens ook heel moedig en inspirerend.

Normaal gesproken hoor je in de wetenschap alleen de succesverhalen. Nu vertellen sommige collega’s mij dat hun functie hen ook niet helemaal lekker zit en dat ze twijfelen of ze verder willen.’

Mirjam Leunissen Natuur- en scheikundige Mirjam Leunissen (1979) promoveerde in 2007 aan de Universiteit Utrecht.

Sinds 2011 leidt ze haar eigen onderzoeksgroep aan FOMinstituut AMOLF in Amsterdam, dat zich richt op fundamenteel materieonderzoek. In 2012 werd Leunissen lid van De Jonge Akademie. Ondanks die succesvolle carrière besloot Leunissen onlangs te gaan stoppen met wetenschappelijk onderzoek.

Ben je wel blij met de resultaten uit jouw onderzoek?

‘Zeker! Ik deed twee dagen per week een simulatieproject. Daar ga ik nog een artikel over schrijven. Ik heb onderzocht hoe polymeren binden aan de receptoren van een cel en hoe dat ervoor zorgt dat een signaal de cel wordt ingestuurd. In het verlengde daarvan ligt een onderzoek van een promovendus waarin we aan de hand van een simpel model kijken hoe je medicijnen het beste aan receptoren van kankercellen kunt binden, terwijl je gezonde cellen zo veel mogelijk met rust laat.

De resultaten daarvan druisden in tegen wat veel wetenschappers op basis van hun intuïtie hadden verwacht. Met dat soort eenvoudige modellen fundamentele inzichten verwerven, is heel erg leuk.’

Wat ga je nu doen?

‘Hier een aantal projecten netjes afronden, daarna werk zoeken in de hoek van de infographics en de datavisualisatie. In mijn werk als wetenschapper heb ik al veel ervaring met het verwerken van gegevens, ik beleef altijd veel plezier aan de communicatie over wetenschap voor een breed publiek en als fotografiehobbyist heb ik ook een oog voor visuele esthetiek.

Ik zoek dus in elk geval een baan. Dat mag je er wel groot inzetten, haha.’ n Meer informatie

Meer informatie over Mirjam Leunissen en haar onderzoek is te vinden op http://mirjamleunissen.com/ http://www.amolf.nl juni 2013 | New Scientist | 79

opinie commentaar

#OverlyHonestMethods Hoe de wetenschap werkelijk werkt We werken allemaal mee aan het beeld van de wetenschap als een oase van ratio en orde in een chaotische wereld.

W

etenschappers zijn ontdaan van alle menselijke onvolkomenheden. Het wetenschappelijke proces is volstrekt transparant en rationeel. Voor de zeldzame gevallen waarin toevalligheid een rol heeft gespeeld gebruiken we de term ‘serendipiteit’.

In mijn vak, de biomedische wetenschap, gaat het op papier als volgt: je stelt een vraag, je formuleert een hypothese en je bedenkt een kritische wijze van toetsing door middel van een experiment.

Wordt de hypothese bevestigd, dan schrijf je een manuscript. Dit manuscript wordt door collega’s (peers genoemd) anoniem maar oprecht beoordeeld en vervolgens verschijnt de studie in een mooi vakblad.

Dream on…

Wetenschappers zijn eerzuchtig, bescheiden, ambitieus, lui, betrouwbaar, gehaaid, loyaal en egocentrisch. Wetenschappers zijn, kortom, gewoon menselijk.

En het wetenschappelijk proces? Dat is chaotisch en onvoorspelbaar. In onze artikelen deconstrueren we de weg naar de ontdekking tot er losse elementen resteren.

Door het herrangschikken, weglaten en achteraf toevoegen van die elementen herscheppen we het verhaal van de ontdekking naar de ideale mal van ‘vraag — hypothese

80 | New Scientist | juni 2013

— toetsing’. Vervolgens schrijven we het op, waarna onze peers alles uit de kast halen om ons dwars zitten. Anders gezegd: we laten aan onze jongste collega’s noch aan de belastingbetaler zien hoe wij werkelijk werken; hoe we onze diamantjes delven in kronkelige gangen en donkere krochten.

Recent ontdekte ik een fris geluid op Twitter, onder de gemeenschappelijke tag #OverlyHonestMethods oftewel ‘te eerlijke methoden’. In zinnetjes van maximaal 140 tekens onthullen wetenschappers de ware gang van zaken in hun laboratorium. Hieronder staan enkele daarvan vertaald: @BoraZ We wilden zien wat er gebeurt als we X doen, gewoon voor de lol. Geweldige explosie! De hypothese verzonnen we later Of: @ProfLikeSubst Hoewel het nu allemaal sluitend klinkt, hadden we totaal geen idee waar we mee bezig waren toen we ermee begonnen

Wetenschappers zijn gewoon menselijk

Ik heb de twintig meest geciteerde studies van mijn lab erop nageslagen en in alle gevallen beschrijven deze tweets precies hoe wij gewerkt hebben. We hebben een mooi meetsysteem opgezet en er daarna aan getrokken en tegenaan geduwd, zonder veel vooropgezette plannen. We hebben heel goed de ogen opengehouden en onze opinies zoveel mogelijk onderdrukt.

Dat laatste is het allermoeilijkste, want de menselijke geest is ijzersterk in het bevestigen van het eigen gelijk. Een opinie heeft, eerlijk gezegd, behoorlijk veel weg van een hypothese.

Voor wie na lezing van deze eerste alinea’s nog altijd onwankelbaar gelooft in het monopolie van de ratio, heb ik nog enkele voorbeelden in petto. @OverlyHonestly We deden het op deze manier omdat we ons hielden aan folkore en bijgeloof Bijgeloof is de gewoonste zaak in de wetenschappelijke wereld. De laboratoriumprotocollen die in de moleculaire biologie tijdens experimenten worden gehanteerd, staan bol van de magie.

In mijn lab bij de Harvard Univeristy legde bijvoorbeeld een collega steevast de reageerbuis op de vloer. Vervolgens sprong hij er achterwaarts overheen. Dat had immers de eerste keer ook gewerkt.

@devillesylvain De helft van de artikelen die we citeren hebben we niet geloof, omdat ze achter een betaalmuur zitten Nog zoiets. Als het te ingewikkeld wordt om erbij te komen, ga je maar helemaal niet achter literatuur aan. In plaats daarvan citeer je uit de citaten. Maar op die manier propageer je wel fouten zonder het te weten. Het bovenstaande praktijkvoorbeeld mag je dan ook gerust zien als een krachtige roep om open access te publiceren. @MrEpid We hebben geen idee hoe deze resultaten tot stand kwamen. De postdoc die al het werk heeft gedaan is inmiddels vertrokken om een bakkerij te beginnen Door alle problemen rond het peer-reviewproces duurt het gemakkelijk twee jaar of zelfs nog langer voordat een studie uiteindelijk wordt gepubliceerd in een wetenschappelijk vakblad. De jonge onderzoekers die in feite al het werk hebben gedaan, zijn dan allang weer naar elders vertrokken. @kejames Het Taq-enzym werd de gehele nacht geïncubeerd op 20ºC omdat er donuts in de pauzeruimte lagen en ik vergat om het terug in de vriezer stoppen

Een minuutje met...

Kunstenaar Jalila Essaidi maakte met behulp van spinnenzijde een kogelvrije menselijke huid. Ze kreeg daarbij hulp van onderzoekers die wel wat zagen in haar opmerkelijke idee.

@dr_leigh De incubatie ging drie dagen door, omdat de student toen pas doorhad dat hij het experiment was vergeten De mooiste ontdekkingen kunnen tot stand komen door een protocol (het ‘recept’ waarmee een experiment wordt uitgevoerd, red) per ongeluk foutief op te volgen. De wetenschappelijke topbladen Science en Nature hebben daar wat op gevonden: @banmans Oh, je wilt daadwerkelijk een echt protocol dat je gaat uitvoeren? Pffft. Check de cover, jongen, je bent Nature aan het lezen In die tijdschriften hoeft het protocol eigenlijk helemaal niet meer beschreven te worden. Het gaat toch vooral om de boodschap...

Kortom, het is de hoogste tijd om uit de laboratoriumkast te komen. Wetenschap is net zo chaotisch en met emotie beladen als iedere andere menselijke activiteit.

Ratio helpt om ordening aan te brengen in de ontdekkingen die we doen, maar vaak pas achteraf. Ontdekkingen worden door mensen verwekt en uit wanorde geboren.

So what?

Hans Clevers is president van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen en hoogleraar moleculaire genetica aan het UMC Utrecht.

Zo maak je een échte Spider-Man

Hoe kwam je op het idee om een kogelvrije mensenhuid te maken?

‘In 2001 las ik een verhaal over de Amerikaanse wetenschapper Randy Lewis, die transgene geiten had gemaakt. Doordat die geiten ook spinnengenen hadden, produceerden zij in hun melk spinnenzijde die tienmaal zo sterk is als staal. Een van de genoemde toepassingen van die zijde was de productie van kogelvrije vesten. Toen dacht ik: waarom zouden we eigenlijk nog vesten maken? Is het niet veel interessanter als

Jalila Essaïdi

we zélf kogelvrij kunnen worden, door die spinnenzijde letterlijk onder de huid te stoppen?’

Vond niemand je idee eigenlijk eng?

‘Tot mijn verbazing niet, nee. Ik krijg nu nog mailtjes van militairen die zich vrijwillig aanmelden als proefpersoon. Ook kreeg ik reacties van moeders die zich afvroegen of ze hiermee hun kinderen konden beschermen tegen stoten en vallen. Weer anderen vergeleken het met Spider-Man en Super-

man. We leven tegenwoordig in een andere tijd. Mensen komen vaker in aanraking met dit soort ideeën via mediaberichten. Het bizarre is genormaliseerd.’

Ga je de kogelvrije huid nog doorontwikkelen?

‘Ja. Bij een proef bij het Nederlands Forensisch Instituut hebben we gewerkt aan een huid met vier laagjes spinnenzijde, waarop we met halve snelheid kogels uit een .22 kaliber geweer hebben afgevuurd. We gaan nu nog een proef doen met meer lagen spinnenzijde en kogels op volle snelheid.’

Lopen in de toekomst straks dus echt kogelvrije mensen rond?

‘In theorie zou je mensen genetisch zo kunnen aanpassen dat ze zelf de spinnenzijde onder de huid aanmaken, maar dat gaat te ver. Dan krijg je ethische problemen. Wordt iemand die je voor de geboorte laat aanpassen dan bijvoorbeeld geboren als soldaat?

Het idee van de kogelvrije huid is meer iets om over na te denken. We hebben onze experimenten ook niet bij mensen uitgevoerd, maar met huid afkomstig uit afval van plastische chirurgie.

We lieten de huid groeien op een weefsel van spinnenzijde.

Die techniek kan in de toekomst misschien worden gebruikt om grotere, stabiele stukken huid te maken. Daarmee zou je bijvoorbeeld brandwonden kunnen behandelen.’

–GvH

Jalila Essaïdi gebruikt de biologie ,de ecologie en de levenswetenschappen als artistiek medium. Haar boek bullet proof skin, met voorwoord van Robbert Dijkgraaf, is te bestellen op http://jalilaessaidi.com/book juni 2013 | New Scientist | 81

opinie interview

Dromen van een marskolonie

Het Nederlandse project Mars One wil in 2023 vier mensen naar Mars sturen om daar te gaan wonen. De kosten worden gedrukt door van de trip een realityprogramma te maken. Nobelprijswinnaar Gerard ’t Hooft is ambassadeur van het project.

Hoe raak je betrokken bij een project dat enkele reizen naar Mars verkoopt?

Wat vind je opwindend aan dit idee?

Al sinds het Apollo-programma droom ik van nederzettingen op andere planeten.

Natuurlijk besef ik als wetenschapper heel goed dat je beter slimme robots kunt sturen wanneer je meer wilt leren over andere planeten. Maar bij dit project gaat het erom of we kunnen overleven in een nieuwe omgeving, in een kleine gemeenschap met een micro-ecosysteem, waar we ons eigen voedsel kweken en alles 82 | New Scientist | juni 2013

Natuurkundige Gerard 't Hooft (Den Helder, 1946) is een van 's werelds meest vooraanstaande theoretisch-natuurkundigen. Hij won in 1999 samen met Marinus Veltman de Nobelprijs voor de natuurkunde voor het 'ophelderen van de quantummechanische structuur van elektrozwakke interacties'. Hij is hoogleraar aan de Universiteit Utrecht en heeft onder meer diverse doorbraken in de deeltjesfysica op zijn naam staan. 't Hooft schreef twee boeken voor algemeen publiek: De bouwstenen van de schepping (2002) en Planetenbiljart (2006).

Momenteel is 't Hooft ambassadeur van het Nederlandse Mars One-project.

voor een reis naar Mars. Dat is veel meer dan ik had verwacht.

Iedereen wordt nu gevraagd naar hun redenen om te gaan en er zijn al duizenden antwoorden verzameld.

In januari investeerden bedrijven uit Nederland en Zuid-Afrika in Mars One. Dat geld wordt later dit jaar gebruikt om het selectieprogramma voor astronauten op te zetten en om conceptuele ontwerpstudies te financiëren.

Door Govert Schilling

Het concept sluit goed aan bij mijn eigen ideeën over de verkenning van de ruimte, zoals ik in mijn boek Planetenbiljart beschrijf. Toen mede-oprichter en algemeen directeur van Mars One, Bas Lansdorp, mij vroeg om ambassadeur te worden, was mijn eerste reactie dat het langer zou duren en veel duurder zou worden dan ze dachten.

Maar toen ik er meer over te weten kwam, raakte ik er toch van overtuigd dat het mogelijk is om binnen tien jaar mensen naar Mars te sturen. En dus zei ik uiteindelijk ja.

Gerard 't Hooft

Gerard 't Hooft Milko Vernooy/UU

Zou je niet liever betrokken zijn bij een meer wetenschappelijk project?

'Tot nu toe hebben bijna 40.000 mensen zich aangemeld. Dat is veel meer dan ik had verwacht'

In zekere zin is dit een wetenschappelijk project. Er moeten veel wetenschappelijke vragen worden beantwoord en ik weet zeker dat er ook veel wetenschappelijke spin-offs zullen zijn. Er is al veel technologisch onderzoek gedaan naar de verschillende onderdelen van de missie en de grootste problemen zijn inmiddels al geïdentificeerd. Een van de moeilijkste kwesties is bijvoorbeeld hoe om te gaan met de stralingsomgeving in de interplanetaire ruimte.

Vervolgens moet er nog onderzoek worden gedaan naar het ontwerp van de ruimtepakken, de beste locatie voor de basis op Mars en de beschikbaarheid – in de vorm van ijs – van water op de planeet. Het plan

opnieuw opbouwen. In zekere zin is dat vergelijkbaar met wat menselijke verkenners deden in de prehistorie.

Heeft Mars One al veel aanmeldingen?

Tot nu toe hebben bijna 40.000 mensen van over de hele wereld zich aangemeld

‘Het wordt nog een uitdaging om de kolonie geschikt te maken voor kinderen’

Zin om voorgoed te verhuizen naar Mars? Het project Mars One zoekt kolonisten voor de eerste nederzetting op de rode planeet.

Mars One

is om met kunstlicht voedsel in kassen te verbouwen, aangedreven door efficiënte zonnecellen, en ook daarbij komt een hoop interessant onderzoek kijken.

De grootste vraag is nog wel of het hele idee überhaupt haalbaar is. Ik sta daarom open voor opmerkingen en suggesties van collega's.

Hoe vind je het dat het project wordt betaald uit reality-TV? Krijg je daar geen spijt van?

Dit is een gevolg van hoe de wereld vandaag de dag in elkaar steekt. Overheden zijn niet bereid om een project als Mars One te financiëren en dus moet het geld ergens anders vandaan komen. En als dat van een soort Big Brother of X-Factor komt, dan is dat maar zo.

Toch zou ik liever niet meewerken aan het televisieprogramma zelf. Natuurlijk heb ik me weleens afgevraagd waar ik aan ben begonnen. Dit klinkt tenslotte als een gek plan. Maar dit is nog steeds leuk, alles loopt nog op schema en er lijken geen grote obstakels te zijn. Tegen de critici zou ik zeggen dat de feiten voor zich spreken.

Zou je jonge wetenschappers aanraden om hier aan mee te werken?

Het zou me niet verbazen als het meer dan tien jaar duurt voordat Mars One de eerste mensen op Mars krijgt. Ik stel me voor dat het ook meer gaat kosten dan de zes miljard dollar die ze voor zich zien.

Als het project mislukt, loopt mijn reputatie misschien een deuk op, maar ik weet vrij zeker dat ik dat wel overleef. Jongere wetenschappers, met hun hele carrière nog voor zich, lopen een groter risico.

Toch kan ik me niet voorstellen dat men het ze kwalijk zou nemen als ze zouden meehelpen bij de ontwerpstudies of wanneer ze de wetenschappelijke vraagstukken proberen op te lossen.

Wat is het verschil tussen Mars One en de aangekondigde missie Inspiration Mars?

De Inspiration Mars-stichting, van zakenman en ruimtetoerist Dennis Tito, wil een retourtje Mars aanbieden zonder daadwerkelijk te landen. Natuurlijk is dat een interessant idee, maar wel minder spannend dan een kolonie op een andere planeet bouwen. Ik vrees dat die missie hetzelfde lot beschoren is als het Apollo-programma: na een paar vluchten zijn mensen er op uitgekeken.

Mars One spreekt veel meer tot de verbeelding. Het doel is om uiteindelijk twintig kolonisten te sturen. In de verre toe-

komst zal die kolonie niet alleen groeien door immigratie, maar ook door bevolkingsgroei. Natuurlijk zal het wel even duren voordat het eerste kind wordt geboren op Mars. Het wordt nog een uitdaging de kolonie geschikt te maken voor kinderen, weet ik sinds ik opa ben geworden.

Zou je jezelf als vrijwilliger opgeven?

Ik zou dolgraag naar Mars gaan, maar dat je niet terug kunt keren, is voor mij een grote belemmering. Zelfs als we in de toekomst retourtjes aanbieden, is het vrijwel onmogelijk dat de eerste kolonisten nog terugkeren. Zoveel jaar doorbrengen in de veel lagere zwaartekracht van Mars heeft een onomkeerbare uitwerking op je botten en spieren.

Misschien zou ik het niet zo erg vinden om de aarde definitief te verlaten als ik veel ouder ben. Maar mijn kansen om dan te worden geselecteerd zijn verwaarloosbaar. Tegen die tijd zou ik maar een onhandige oude man zijn, die iedereen voor de voeten loopt. n

Meer informatie

Meld je aan als Mars-kolonist op www.mars-one.com juni 2013 | New Scientist | 83

opinie column

Kattensnorrenthee

D

e week nadat hij met pensioen ging, werd mijn vader heel erg ziek. Zo ziek dat hij zich niet eens meer verzette toen zijn vrouw hem aan een Chinees kruidenpreparaat zette.

Even wat context: mijn vader is arts en scepticus, van het soort dat zich oprecht kwaad kan maken over homeopathie en andere kwakzalverij. Velp, mijn geboortedorp, is een roomblanke hockey-enclave in het oosten des lands. Dat ze er een Chinees gevonden hebben, is al een hele prestatie, laat staan een Chinese kruidendokter.

Nou valt er een heleboel aan te merken op de Chinese traditionele geneeskunst.

Veel plantjes zijn slecht onderzocht – maar dat maakt eigenlijk niet uit want er zit toch vaak wat anders in het zakje dan erop staat. De nare gewoonte om zeldzame diersoorten tot poeder te malen, maakt me verdrietig. Maar daarover gaan we het een andere keer hebben. Het punt dat ik hier wil maken, is dat als zelfs mijn vader aan de vermeend geneeskrachtige planten gaat, die planten hier nog wel even zullen blijven.

Als er in Nederland een soort anti-Velp is, dan is het de Haagse Schilderswijk. De buurt is arm en multicultureel, en heeft relatief veel medische klachten. Met die klachten gaan de bewoners naar de huisarts, en een van die huisartsen is mijn vriendin. Maar ze gaan niet alleen naar haar: kruidenwichelarij is in de Schilderswijk de dagelijkse praktijk.

Vrij regelmatig zit mijn vriendin tegenover een Chinees die Danggui Buxue Tang gebruikt, of een Surinamer, die terloops vertelt dat hij dagelijks een kopje kattensnorrenthee drinkt tegen zijn nierklachten.

Wat is in hemelsnaam een kattensnor?

Heeft die man nierklachten ondanks of

84 | New Scientist | juni 2013

juist dankzij de kruidenthee? Als zij hem een pil geeft, werkt die dan nog wel? Van sint-janskruidpillen is bekend dat ze allerlei andere medicijnen slechter doen werken, maar hoe zit dat met al die tropische planten? Artsen leren dat niet in hun opleiding, omdat artsen die zooi niet voorschrijven. Maar in de praktijk worden ze er dus wel mee geconfronteerd.

In 2009 pleitte de Leidse plantenonderzoeker Rob Verpoorte daarom voor een nationaal kenniscentrum. Kennis over de geneesplanten bestaat wel, maar zit verspreid over farmacologen, botanici en cultureel antropologen. Artsen kunnen er niet bij. Als een moeder binnenkomt met een peuter die een pot schoensmeer heeft leeggesnoept, kunnen huisartsen bellen

met het Nederlands Vergiftigingen Informatie Centrum om te vragen of schoensmeer kwaad kan. Zoiets zou er ook moeten komen voor de Chinese, ayurvedische en winti-preparaten, stelde Verpoorte.

Het plan werd ontvangen met een oorverdovende stilte. Niemand vond het een slecht idee, maar er was ook niemand die de portemonnee trok.

Sindsdien is er echter iets veranderd in Nederland. Onder het huidige kabinet betalen verstrekkers van alternatieve geneeskunst niet meer het lage btw-tarief van 6 procent, maar het hoge van 21 procent. Dat scheelt 65 miljoen euro per jaar, is de schatting. Als we nou eens een gedeelte van dat geld opzij zetten voor dat kenniscentrum?

Kennis over genezende planten bestaat wel, maar artsen kunnen er niet bij

Bart Braun is wetenschapsjournalist en schrijft onder meer voor Mare, Trouw en NRC Next. Hij schreef eerder Wat de weegschaal niet vertelt – Alles wat je moet weten over overgewicht en afvallen en Nieuwe dieren, over dieren die door menselijk handelen gevormd zijn.

Martin Oudshoorn

culturelab

boek

Vechten met linialen Winston Churchill was een van de weinige oorlogsleiders die vertrouwde op de wetenschap. Misschien was zijn vertrouwen zelfs iets te groot, blijkt uit een nieuwe biografie over de Britse premier in oorlogstijd.

Churchills oorlogsmachine Taylor Downing BBNC €24,95

Door Yannick Fritschy

E

en stotterende en hopeloos verlegen jongeman, een pantomimespeler op leeftijd en iemand die regelmatig naast zijn stoel ging zitten.

Op het eerste gezicht waren het vreemde vogels, de Britten die tijdens de Tweede Wereldoorlog werkten als codekraker op Bletchley Park. Toenmalig premier Winston Churchill zag ze echter als ‘de ganzen die de gouden eieren legden en nooit kakelden’. Toen de werkdruk bij de codekrakers op een gegeven moment te hoog was, stuurde Churchill dan ook onmiddellijk een nota naar een van zijn generaals: ‘Zorg ervoor dat ze met de hoogste prioriteit alles krijgen wat ze vragen.’

Dit soort persoonlijk ingrijpen toont Churchills vertrouwen in de wetenschap, lezen we in de biografie Churchills oorlogsmachine van historicus Taylor Downing. Churchill hechtte bijvoorbeeld veel waarde aan het zogenoemde Operationeel Onderzoek: statistische analyses die de effectiviteit van bepaalde tactieken weergaven. Daaruit bleek onder meer dat witte vliegtuigen vanaf zee moeilijker te zien waren dan zwarte. Na het overschilderen van de bommenwerpers steeg het aantal

tot zinken gebrachte vijandelijke schepen aanzienlijk.

Dat de Tweede Wereldoorlog niet alleen door militairen werd uitgevochten, bleek ook uit de zogeheten Slag van de stralen. Duitse geleerden hadden een systeem ontwikkeld dat met kortegolfstralen bommenwerpers naar hun doel begeleidde. De Britten zonden op hun beurt verstorende signalen uit die de bommenwerpers naar het neutrale Ierland leidden.

De invloed van de wetenschap was op een bepaald moment zo groot dat de commandant van de Britse luchtwacht aan Churchill vroeg: ‘Vechten we deze oor-

Churchill was geen academicus, maar luisterde wel goed naar geleerden

log met wapens of met rekenlinialen?’ Waarop Churchill antwoordde: ‘Dat is een goed idee. Laten we het eens met rekenlinialen proberen.’

Niet elke slag van de liniaal had echter het gewenste effect. De luchtaanvallen op Duitsland misten lange tijd

Winston Churchill vertrouwde blindelings op zijn wetenschappelijk adviseur. Wikimedia Commons

ieder doel en leidden tot veel kritiek op Churchills beleid.

Wellicht liet de premier daarbij zijn oren te veel hangen naar zijn wetenschappelijk adviseur Lord Cherwell.

Churchill was zelf namelijk bepaald geen academicus. Hij vertrouwde blindelings op Cherwell, ook toen de adviseur te rooskleurige cijfers gaf over de effectiviteit van grootschalige bombardementen.

Afgezien van die kritische noot schetst Downing in zijn boek een positief beeld van de Britse krijgsheer. Hij beschrijft het leven van Churchill accuraat en volledig, van zijn jeugd tot zijn aftreden na de Tweede Wereldoorlog. In vier van de elf hoofdstukken gaat

de auteur dieper in op de technologische innovaties die onder Churchills bewind gestalte kregen.

Door de vele citaten en anekdotes geeft het boek niet alleen inzicht in Churchills militaire strategieën, maar ook in zijn persoonlijkheid en omgang met anderen. Die ingrediënten zijn echter ook in eerdere biografieën te vinden.

Wat Churchills oorlogsmachine onderscheidt, is de aandacht voor wetenschap, iets dat Churchill op zijn beurt onderscheidde van eerdere oorlogsleiders. Door goed te luisteren naar excentrieke geleerden, nam Churchill de juiste beslissingen en leidde hij de geallieerden naar de overwinning. juni 2013 | New Scientist | 85

culturelab

boek

Leven tussen de lakens Vroeger sliepen mensen niet een keer per nacht, maar twee keer. In Slaap lekker blijkt dat onze nachtrust bepaald niet kalm verloopt.

Door George van Hal

V

roeger kon je na het invallen van het duister maar beter niet de straat op gaan. Dat ontdekte geschiedenisdocent Roger Ekirch zo’n 25 jaar geleden toen hij onderzoek deed naar de geschiedenis van de nacht. Tijdens zijn zoektocht stuitte hij op onheilspellende verhalen over het Middeleeuwse nachtleven – bijvoorbeeld over nachtelijke zwaardgevechten tussen buren, of van het geplons dat ’s nachts regelmatig in Venetië was te horen, omdat lijken in de kanalen werden gesmeten.

Toch waren die horrorscenario’s niet zijn grootste vangst. In de oude boeken die hij doorspitte, vond Ekrich steeds meer mysterieuze verwijzingen naar eigenaardige slaapgewoonten. Zo las hij in het Middeleeuwse werk The Canterbury Tales over een vrouw die in de vroege ochtend na haar ‘eerste slaap’ opstaat en daarna weer naar bed gaat. Medische boeken uit de 5e eeuw adviseerden lezers bovendien ‘tijdens de eerste slaap’ op de rechterzij te liggen en daarna op de linkerzij te draaien. En een geleerde in Engeland schreef dat de tijd tussen de eerste en tweede

86 | New Scientist | juni 2013

slaap de ideale gelegenheid was om je eens serieus in een studie te verdiepen.

‘Er werd zo vaak naar twee afzonderlijke slaapfasen verwezen dat Ekrich ze niet meer als curiositeit kon afdoen’, schrijft publicist David K. Randall in zijn nieuwe boek Slaap Lekker.

Op die manier herontdekte Ekrich iets wat ‘net als ontbijten, gewoon bij het leven hoorde’. Elke nacht na zonsondergang vielen mensen in

Onze slaapcyclus veranderde totaal na de opkomst van het kunstlicht.

Shutterstock

slaap, ontwaakten ergens na middernacht, bleven dan een uur of wat wakker en begonnen daarna aan hun tweede slaap. De wakkere uren tus-

In vroeger tijden sliepen mensen 's nachts in twee etappes

sen twee slaapsessies brachten mensen ‘biddend, lezend, namijmerend over je dromen, urinerend of vrijend’ door, schrijft Randall.

De oorzaak voor dit afwijkende slaapgedrag, stelt Slaap lekker, is de opkomst van het kunstlicht. Randall zet die bewering kracht bij met het onderzoek van de Amerikaanse psychiater Thomas Weir. In zijn experimenten bekeek Weir de slaappatronen van proefpersonen die langere tijd

Slaap Lekker David K. Randall Maven Publishing EUR 18

werden afgesloten van kunstlicht. ‘Zonder gloeilampen, televisie of straatverlichting deden de deelnemers aan zijn onderzoek ’s nachts in eerste instantie weinig meer dan slapen’, schrijft Randall. Maar toen gebeurde het. Na een aantal weken kwamen de uitgeruste proefpersonen na middernacht ineens weer tot leven. Ze lagen een uurtje wakker en vielen daarna weer in slaap – exact zoals Ekrich in de historische documenten had gelezen.

‘Zonder kunstlicht legden

[de proefpersonen] slaapgewoonten af die zich in een heel leven hadden gevormd’, schrijft Randall. ‘Het was alsof hun lichaam een spier gebruikte waarvan het het bestaan niet kende.’

Geïntrigeerd gingen Ekrich en Wehr samen op onderzoek en bestudeerden de bloedwaarden van de deelnemers.

‘De uitkomsten lieten zien dat de tijd die onze voorouders midden in de nacht wakker doorbrachten, waarschijnlijk de meest ontspannen uren waren in hun bestaan’,

schrijft Randall. ‘Chemisch gesproken was het alsof hun lijf een dagje in een kuuroord was geweest. Het pompte meer prolactine op, een hormoon dat stress helpt verminderen en verantwoordelijk is voor het ontspannen gevoel na een orgasme.’

Hoewel we grofweg een derde van ons leven tussen de lakens doorbrengen, weten we eigenlijk maar verrekte weinig over ons slaapleven. Wie op zoek gaat naar meer informatie over onze nachtelijke avonturen, doet er goed aan

bij Slaap Lekker te beginnen.

Van griezelige verhalen over slaapwandelen, de vraag waarom we dromen of het inzicht dat het helemaal niet zo gunstig is om samen bed te delen, Randall weet keer op keer de boeiendste feiten over ons onbewuste nachtleven bloot te leggen.

Slaap Lekker is een heerlijk leesbaar boek dat je deskundig rondleidt in de wereld van het moderne slaaponderzoek.

Het ideale boek om met leeslichtje in bed eens heerlijk bij weg te dromen.

boek

De toekomst van robots

I

n de robotica vervaagt langzaam maar zeker het onderscheid tussen sciencefiction en de werkelijkheid. Auteur Illah Reza Nourbakhsh legt in het toegankelijke Robot Futures het schemergebied tussen beiden bloot en toont mogelijke robotische toekomst-scenario’s.

Nourbakhsh is robotonderzoeker aan de Carnegie Mellon University. Al op jonge leeftijd raakte hij betoverd door mensachtige robots uit Star Wars, Star Trek en Blade

Runner. Dat blijkt ook uit de manier waarop Nourbakhsh zijn toekomstscenarios aankleedt. Hij situeert ze in 2030, 2040 en 2045 en bevolkt ze met steeds dwingender aanwezige speelgoedrobots en genetwerkte bots die allerlei klusjes opknappen.

Toch wordt Robot Futures pas daarna echt speculatief wanneer Nourbakhsh stelt dat robots er rond 2230 exact zo uit kunnen zien als wij. Althans: als we dan menselijke lichamen gebruiken als omhulsel

Robot Futures Illah Reza MIT Press €24,95

en die volpakken met nanobots die een kunstmatig zenuwstelsel bouwen.

Twijfel toont Nourbakhsh wanneer hij schrijft over robotwetten en ethiek. Zo is het bijvoorbeeld helemaal nog niet zeker of de met nanobots gevulde lichamen niet zorgen

voor een afkalving van mensenrechten, doordat menselijke lichamen steeds minder waard worden.

Daarom, stelt Nourbakhsh, is het belangrijk dat burgers zich blijven inzetten voor het behoud van de waarde van het menselijk leven. –GA juni 2013 | New Scientist | 87

Zondagmiddag 16 juni Museum Boerhaave

Lezing over Christiaan Huygens Gegeven door Tiemen Cocquyt, wetenschapshistoricus en conservator van de tentoonstelling over Christiaan Huygens in Museum Boerhaave.

De lezing Tijdens de lezing gaat Cocquyt in op de wetenschappelijke gedachten achter de uitvindingen van Huygens, het belang van de uitvindingen voor de maatschappij en de sociale context in de Gouden Eeuw. Ook zal hij verduidelijken hoe hij zelf aan het ‘knutselen’ is geweest om bepaalde technische ideeën van Huygens te doorgronden en in 2013 (opnieuw) uit te voeren.

Voor de voorbereidingen is Tiemen Cocquyt in alle boeken ván en óver Huygens gedoken. Die historische transcripten, brieven en tekeningen bleken dusdanig gedetailleerd dat ze nu – zo’n 380 jaar later – de dagelijkse leidraad vormden voor Tiemen en het technische team bij het herbouwen (en heruitvinden) van de uitvindingen van Christiaan Huygens.

De kosten bestaan uit een geldig entreebewijs voor Museum Boerhaave (¤ 9,50 voor volwassenen, ¤ 5,50 voor 65-plussers en gratis voor MuseumKaart-houders). Voor de lezing hoeft u niets extra betalen. Bovendien krijgt u op vertoon van dit exemplaar van New Scientist een kopje koffie of thee aangeboden in het MuseumCafé.

De lezing is voor volwassenen.

Deze Huygens-voorwerpen (en meer) komen tijdens de lezing aan bod en zijn in het museum te bewonderen.

Voorafgaand of na de lezing kunt u de tentoonstelling van Christiaan Huygens, de andere tentoonstellingen en de vaste collectie bekijken. In de vaste collectie van het museum staan de originele voorwerpen van Huygens uit de 17de eeuw.

Aanmelden kan via www.museumboerhaave.nl/lezing

Locatie: Museum Boerhaave, Leiden • Tijd: 13.00 tot 14.00 uur Extra: tentoonstelling Vindingrijk De tentoonstelling Vindingrijk is een echte doe-tentoonstelling voor kinderen. Helemaal in het teken van Christiaan Huygens en met grote spellen van de uitvindingen. Leuk en leerzaam!

culturelab

boek

Uitgevogeld

O

oit gehoord van de palila, de chocóvireo of de kakapo? Vast niet. De kans is groot dat we de vogels zelf ook nooit in levende lijve zullen horen of zien. Samen met 587 andere vogelsoorten zijn ze namelijk opgenomen in The World’s Rarest Birds, een koffietafelboek dat een inventarisatie biedt van alle vogelsoorten die met uitsterven worden bedreigd.

The World’s Rarest Birds is daarmee het compleetste boek over bedreigde vogels. De auteurs zijn erin geslaagd om van bijna elke bedreigde vogelsoort een foto te bemachtigen. Voor slechts vijftien soorten moest men uitwijken naar een illustrator.

Hoewel alle soortbeschrijvingen helder en prima leesbaar zijn voor leken, blijven vooral de meer algemene ver-

halen over vogelbescherming je bij. Interessant is bijvoorbeeld de beschrijving van een project in Nieuw-Zeeland, waarbij eilandjes volledig raten muisvrij werden gemaakt zodat inheemse vogels er weer konden f loreren. Verbijsterd lees je echter ook over de illegale handel in zeldzame vogels. In 1999 lag de prijs voor een balispreeuw zo hoog dat een gewapende bende een vogelcentrum overviel en bijna alle balispreeuwen meenam – vlak voordat de vogels in de natuur zouden worden uitgezet. Het gevolg is dat nu nog maar zo’n vijftig balispreeuwen in het wild voorkomen.

The World’s Rarest Birds is geen boek dat vrolijk stemt, maar wel een indrukwekkend document dat de enorme diversiteit en kwetsbaarheid van vogels onderstreept. –AT

The World's Rarest Birds Erik Hirschfelf, Andy Swash en Robert Still Princeton University Press €34,00

Van de kakapo, een loopvogel die in Nieuw-Zeeland voorkomt, leven nog 126 exemplaren.

boek

Liefdesverhalen

L

iefde is als schuifelen door het volle atelier van een glasblazer, in de hoop dat je niets breekt en zo pijnlijk in je ziel snijdt. Liefde is elkaars mening respecteren en niet onnodig de strijd aangaan. Maar liefde is ook rommelen met je serotonine-, cortisol-, testosteron- en oxytocinegehalten.

Deze en meer opvattingen over de liefde lees je in The World Book of Love. In deze verhalenbundel, de opvolger van The World Book of Happiness,

beschrijven 100 wetenschappers uit zo’n 50 landen in maximaal 1000 woorden wat zij weten over de liefde.

Sommige geleerden beschrijven de liefde vanuit een verrassend perspectief. De Italiaanse hoogleraar Donatella Marazziti schrijft bijvoorbeeld over hoe hormonen de liefde aansturen. Dat je relaties ook zakelijk kunt zien, blijkt uit de bijdrage van de Duitse econoom Hanno Beck, over de economische effecten van relaties.

The World Book of Love Leo Bormans (red.)

Lannoo €24,95

Helaas valt echter meer dan de helft van het boek inhoudelijk erg tegen. Veel van de hoofstukken komen vooral neer op de persoonlijke mening van de auteur en bevatten weinig wetenschappelijke informatie. De hoeveelheid ingetrapte open deuren is ook storend: jaloezie

ga je tegen met zelfrespect, steun is belangrijk in een relatie, mensen houden niet van afwijzingen.

Wat overblijft, is een boek dat zich aanvankelijk prettig laat doorbladeren, maar helaas al snel in de kast verdwijnt. –ME juni 2013 | New Scientist | 89

culturelab

boek

Apenwaarden De bonobo en de tien geboden Frans de Waal Atlas Contact €24,95

De mens is echt niet de enige diersoort met een gevoel voor normen en waarden. Moraal heeft een biologische oorsprong en is net zo goed terug te vinden in onze naaste verwanten, betoogt primatoloog Frans de Waal.

Door Maud Etman

H

ijgend en bezweet leunt Amos tegen de muur.

Hij is ernstig ziek, eigenlijk stervende. Daisy komt voorzichtig bij hem zitten en houdt liefdevol zijn hoofd vast. Omdat Amos het zelf niet meer kan, propt Daisy wat zachte houtwol tussen zijn rug en de harde muur. Zo kan Amos iets comfortabeler blijven leunen.

Een zieke helpen is niet zo uitzonderlijk, zou je zeggen.

We hebben allemaal wel eens een deken over een zieke gelegd, of een kussen achter iemands rug gestopt. Amos en

ke moraal. Zijn we in essentie egoïstisch en moet religie ons waarden bijbrengen? Of beginnen we ons leven al met de juiste ingrediënten voor een goed hart? De Waal legt uit dat het goede in de mens een biologische oorsprong heeft die we terugvinden in naaste verwanten zoals mensapen.

Onze innerlijke moraal is volgens hem ouder dan religie.

Het is vooral de toegankelijke en vriendelijke toon die De bonobo en de tien geboden tot

Krijgen we de juiste ingrediënten voor een goed hart van nature mee?

Daisy zijn echter geen mensen, maar chimpansees. Met dit soort gedrag lijken mensapen in staat tot een gevoeligheid die lijkt op de onze.

Primatoloog Frans de Waal richt zich in zijn nieuwe boek De bonobo en de tien geboden op de oorsprong van de menselij90 | New Scientist | juni 2013

Chimpansees lijken net als wij een gevoeligekant te hebben. shutterstock

zo’n sterk boek maakt. De Waal schrijft alsof de lezer een goede vriend is waarmee hij samen in de woonkamer zijn gedachten en verhalen deelt. Die verhalen zijn de drijvende kracht achter het

boek, ze brengen op persoonlijke wijze ontroerende natuurbeelden en inzichten in de oorsprong van de menselijke moraal heel dichtbij.

Wel schrijft De Waal af en toe moraal toe aan situaties waarbij een alternatieve, meer egoïstische verklaring uit de gedragsbiologie ook goed past, en maskeren de anekdotes en verhalen soms wat herhaling.

Gelukkig wegen de kleine minpunten niet op tegen de rest.

boek

Kankercanon Kanker is een bijzonder complexe ziekte, die in veel varianten voorkomt en een ingewikkelde biologische achtergrond heeft.

De hoogste tijd voor een eenvoudig boek dat alles uitlegt.

D

e diagnose kanker brengt veel vragen met zich mee. Hoe ontstaan uitzaaiingen? Waarom krijgt de ene kettingroker wel longkanker en de andere niet? Wat doen bestraling en chemo? De artsen die de diagnose stellen, kunnen dit soort vragen niet altijd volledig en op een toegankelijke manier uitleggen.

Volgens celbioloog Ed Roos, jarenlang onderzoeker aan het Nederlands Kanker Instituut, was het daarom de hoogste tijd voor een informatief boek over kanker, maar dan eenvoudig.

Kanker, simpel uitgelegd is geschreven voor leken, maar de diepgang van het boek doet niet onder voor menig wetenschappelijke publicatie. Roos vliegt van eiwitten en hun bijbehorende receptoren naar DNA-replicatie en het ontstaan van mutaties. Hij legt uit welke genen je met roken kunt beschadigen, en wat zo’n genbeschadiging tot op het interne celniveau voor gevolgen heeft.

De tweehonderd pagina’s, helder opgedeeld in vijftig hoofdstukken, zitten propvol

Kanker, simpel uitgelegd Ed Roos Uitgeverij Nieuwezijds €19,95

informatie. De extra technische onderwerpen zijn overzichtelijk in losse kaders geplaatst, zodat de lezer ze eventueel kan overslaan.

Roos geeft terecht aan dat het voor iemand met weinig kennis van celbiologie niet verstandig is om alles ineens te willen lezen. Toch is de enorme hoeveelheid informatie en de begrijpelijke manier waarop Roos deze presenteert zeker bewonderenswaardig.

Een aanrader voor iedereen die ‘kanker’ wil begrijpen.

–ME

app

Allesmeter

‘H

et Zwitsers zakmes onder de sensoren’ noemt de maker van de Node zijn uitvinding lief kozend.

Die omschrijving dekt de lading prima. Voor bijna elke denkbare variabele bestaat een sensor die je op de Node kunt schroeven, waarna het apparaat meet, een grafiekje maakt en de data naar je iPhone stuurt.

De Node kan dus veel, maar waar kun je hem in de praktijk voor gebruiken? Met de Node verbrand je bijvoorbeeld nooit meer je mond aan thee. Meet gewoon de temperatuur van je drankje met de infrarood-temperatuursensor

en trek een goed onderbouwde conclusie over de drinkbaarheid. Is de luchtvochtigheid van je huis eigenlijk wel op orde? De klimaatsensor meet het voor je, en geeft gelijk luchtdruk, temperatuur en lichtsterkte.

Verder is de kleursensor je beste vriend op de verfafdeling van de bouwmarkt, en meet je met de verschillende gasdetectoren de concentraties van een half dozijn gevaarlijke gassen, waaronder koolstofmonoxide.

Niet iedereen is echter geïnteresseerd in theetemperatuur of luchtvochtigheidsmetingen. Mensen die dat wel

Node Variable Technologies €115 voor hoofdmodule, €57 per sensor voor iPhone en iPad

zijn, hebben daar bovendien vaak al een ander goedkoper apparaat voor. Een amateurmeteoroloog heeft bijvoorbeeld al voor 25 euro een draagbaar weerstation. Voor de Node basismodule moet je 115 euro neertellen, en voor elke sensor nog eens 57 euro.

Tenzij je voor je beroep of serieuze hobby veel uiteenlopende metingen verricht, lijkt de aankoop van een

Node dus moeilijk te rechtvaardigen. Waarom zou je de Node dan aanschaffen? Omdat het leuk speelgoed is, zelfs als je maar af en toe de temperatuur van je thee meet.

Vergelijk het met een Zwitsers zakmes. Sommige mensen hebben elk gereedschapje nodig, maar de meesten gebruiken hooguit dat ene mesje. –CdL juni 2013 | New Scientist | 91

culturelab

tentoonstelling

De grenzen van de natuur Een scherpe scheiding tussen cultuur en natuur bestaat niet.

Dat willen de deelnemende kunstenaars van de expositie Ja Natuurlijk! duidelijk maken. Hun werk steekt de draak met de ijdele gedachte dat de mens boven de natuur staat.

Door Carlos de Lannoy

V

oor het GEM-museum in Den Haag staan autowrakken weg te roesten. Is de Hofstad recentelijk in verval geraakt? De

Een levend kunstwerk van algen en andere waterwezens uit de vijver van het GEM-museum. Maarten Fleskens

Een gedenkteken voor de tijd dat auto's nog op fossiele brandstoffen reden. maarten fleskens

92 | New Scientist | juni 2013

kleurige narcissen die de voertuigen overnemen doen anders vermoeden. Half verscholen marmeren plaques halen de hoogtijdagen van benzinemotoren aan. Het is een gedenkteken, alvast geplaatst voor de dag dat auto’s

niet meer op fossiele brandstof rijden.

Het voorbarige memento maakt deel uit van Ja Natuurlijk!, een expositie die de barrière tussen mens en natuur doorbreekt. Als de mens weer bewust deel uitmaakt van de natuur, dan volgt een duurzame omgang met de aarde vanzelf, menen de deelnemende kunstenaars. Met deze omslag wil Ja Natuurlijk! de wereld redden van vervuiling en verspilling.

‘Maar we zijn niet voor natuur of tegen techniek,’ zegt creatief directeur Ine Gevers in de welkomsthal van het GEM. ‘De een kan de ander juist prima aanvullen.’ Ze wijst naar de manshoge oranje waterlelie in de hal. ‘Gemaakt van hoogwaardige synthetische materialen, maar het stuifmeel in de bloemen is echt.’

Bioloog Pepijn Kamminga bekijkt het gevaarte. Met de blik van een wetenschapper loopt hij voor New Scientist mee door de expositie. Voor zijn eigen onderzoek naar de verwantschap tussen haaiensoorten werkt hij bij het Naturalis Biodiversity Center, een instituut dat al decennia mens en natuur verbindt.

De waterlelie intrigeert Kamminga. ‘Overal waar je kijkt zie je tegenwoordig

Ja natuurlijk!

Geopend tot half augustus €8 voor volwassenen, gratis voor iedereen jonger dan 18 jaar GEM Museum voor actuele kunst Stadhouderslaan 43, Den Haag www.gem-online.nl

kunststoffen. Net als in de waterlelie lijkt de rol van de natuur daardoor klein. Toch is de natuur juist de bron van inspiratie.’

Opvallende samenwerkingen tussen natuur en cultuur zie je overal terug in Ja Natuurlijk!. In een aquarium maakt een heremietkreeft theater met een Japans toneelmasker

Wanneer is een bepaalde soort inheems en wie bepaalt dat?

op zijn rug. Zijn medespelers, de spinkrabben, gaan voornamelijk hun eigen gang.

Dichtbij spelen halsbandparkieten in hun eigen realitysoap, live gevolgd met webcams. Soorten die door de mens geïntroduceerd zijn, zoals bij ons de halsbandparkiet, hebben bij biologen een slechte naam, omdat ze inheemse soorten het leven zuur kunnen maken. Voor de parkieten relativeert Kamminga dat. ‘Ze lijken niet veel te concurreren. Volgens mij worden ze vaak genoeg weggejaagd door andere vogels.’

Bioloog Pepijn Kamminga bekijkt een 'voorstelling' van een heremietkreeft die in een Japans toneemasker woont.

Maarten Fleskens

De problematiek met inheemse en vreemde soorten is een onderwerp dat bij uitstek natuur en cultuur verbindt, vindt Kamminga. Want wanneer is een bepaalde soort inheems, en wie bepaalt dat?

Kunstenaar Simon Starling stelt de bezoekers die vraag ook, met de vluchtelingenboot die hij bouwde voor uitheemse plantensoorten. De rododendrons op de boot hebben Schotland verlaten, waar ze volgens natuurbeschermers niet thuishoren. Toch komen ze daar al eeuwen voor.

‘Natuurlijk kunnen we niet alle invasieve exemplaren op de boot te zetten,’ zegt Kamminga, ‘maar we roeien ze wel uit. Klopt dat, als we zogenaamd niet boven de natuur staan? Dat doen we ook niet met ‘invasieve’ mensen.’

Hoewel? Naast de boot liggen twee gehavende lijken. De Nederlandse kunstenaar Roy Villevoye maakte de realistische lichamen van was. Waardoor werden ze getroffen? Een uit de hand gelopen conf lict?

Of waren ze ongewenst, als een rododendron? De kunstenaar zelf laat het aan de bezoeker over.

‘Ja Natuurlijk! is nadrukkelijk zowel een binnen- als buitententoonstelling,’ zegt Gevers. De werken in de tuinen van het GEM zijn inderdaad eveneens de moeite waard.

Via een trap en een hangbrug bereik je het domein van Sjim Hendrix, een Groninger die een even verdienstelijke kok als kunstenaar is. Twee rieten hutten herbergen zijn ‘keuken der armen’, waarin hij gerechten bereidt met ingredi-

ënten die een stedeling dagelijks laat liggen.

Halsbandparkieten en eitjes van mieren zijn bijvoorbeeld prima te eten. Met zijn werk wil Hendrix laten zien dat je ook in de stad en met een klei-

Op een speelse manier zet de tentoonstelling je terug op je plaats

ne beurs lokale en biologische producten kunt halen.

Terwijl je rondloopt, vliegen de bijen boven je hoofd ijverig af en aan. Ze runnen een Honingbank op het terrein, waar spaarders een rekening kun-

nen openen. In oktober keert het bijenvolk de rente uit: een potje honing. Met het Honingbankproject vraagt het Franse kunstenaarsduo Olivier Darné en Parti Poétique het publiek om te investeren in de natuur.

Zoals financiële banken hulp willen in een crisis, zo vragen de bijen om hulp in een ecologische crisis.

Op een speelse manier zet Ja Natuurlijk! je terug op je plaats, als een wezen dat op gelijke voet staat met bijen, halsbandparkieten en heremietkreeften. Na een bezoek zou het zomaar kunnen dat je vraagtekens zet bij de herkomst van je supermarktgroente of het wassen van je auto met drinkwater. Daarmee is de wereld misschien nog niet gered, maar wel een stukje beter geworden. n juni 2013 | New Scientist | 93

lezersaanbiedingen

Dit verklaart alles In Dit verklaart alles delen Nassim Nicholas Taleb (The Black Swan), Richard Dawkins (The God Delusion), Stine Jensen (Dus ik ben) en 151 andere invloedrijke denkers op kernachtige wijze hun favoriete, meest elegante inzichten aller tijden.

Bestel nu via newscientist.nl/shop of bel 0900-0401350 (15 ct./minuut)

Dit verklaart alles Samenstelling: John Brockman

Maven Publishing | 443 pagina’s | € 18 ISBN: 9789490574840

De grote vragen Evolutie

Galileo Galilei Over de twee voornaamste wereldsystemen Vertaling: Hans van den Berg

Uitgeverij Anthenaeum 675 pagina’s € 34,95 ISBN: 9789025369989

94 | New Scientist | juni 2013

De grote vragen Evolutie Francisco J. Ayala

Veen Media | 208 pagina’s | € 24,95 ISBN: 9789085713395

Higgs

Galileo Galilei Draait de aarde om de zon, of de zon om de aarde? Dat was een van de kernvragen aan het begin van de wetenschappelijke revolutie die vanaf de zestiende eeuw in Europa plaatsvond.

Copernicus koos voor het eerste, en Galilei werkte het idee later uit in zijn toentertijd revolutionaire werk Dialoog over de twee voornaamste wereldsystemen. Het was een frontale aanval op de tot dan toe gangbare wetenschaps-​ opvattingen van de Aristoteliaanse natuurfilosofen. De Kerk verbood Galilei in 1616 om de leer van Coperni-

In De grote vragen Evolutie verkent Francisco J. Ayala het ontstaan en de ontwikkeling van het leven zoals wij dat kennen. Van de basisprincipes van aanpassing en natuurlijke selectie tot het laatste onderzoek over klonen en bewustzijn, laat Ayala zien hoe de levende natuur tot stand is gekomen.

cus nog langer te verkondingen. Toen er een nieuwe paus aantrad, Urbanus VIII, vriend en bewonderaar van Galilei, leek er een meer liberale wind te waaien. Na uitgebreide gesprekken met de paus begon Galilei in 1624 aan zijn fameuze boek, dat in 1632 verscheen. Hoewel hij op last van de Kerk passages had aangepast, ontbrandde er direct na de publicatie een felle strijd rond dit boek, uitmondend in het beruchte proces waarbij Galilei zijn opvattingen moest afzweren. Nu voor het eerst in het Nederlands beschikbaar.

Op 4 juli 2012 maakte het Zwitserse CERN-lab de ontdekking van het higgsdeeltje bekend. De aankondiging is wereldwijd voorpaginanieuws en bevestigt de voorspelling van de Belg François Englert vijftig jaar eerder.

Wat is dat higgsdeeltje precies dat zo cruciaal is voor het standaardmodel van de deeltjes­ fysica? Wetenschapsjournalist Jim Baggott legt toegankelijk uit wat het higgsdeeltje is en hoe het ontdekt is.

Higgs Jim Baggott

Lannoo | Veen Media | 247 pagina’s | € 24,99 ISBN: 9789085714101

Van protocel tot spons Van protocel tot spons schetst de ontwikkeling van wetenschappelijk onderzoek op het terrein van het ontstaan van het leven. De complexiteit van cellen blijkt sprongsgewijs toe te nemen door het opslokken van organismen. Losse cellen kunnen zich groeperen tot koloniën met een eerste bescheiden taakverdeling tussen de leden. Dan ontstaan de meest primitieve dieren: de sponzen. Hoewel de mens nog niet in beeld komt, is er toch al heel wat voorwerk voor ons gedaan.

De vraag rijst hoe uniek zijn wij?

Van protocel tot spons is een deel uit de Wetenschappelijke Bibliotheek, een gerenommeerde serie boeken over natuurwetenschappen en technologie. Lidmaatschap is gratis en vrijblijvend.

De voordelen van WB-lidmaatschap: U krijgt een aanzienlijke korting op de verkoopprijs. U betaalt voor delen uit de Wetenschappelijke Bibliotheek € 32,50 in plaats van € 42,50.

U krijgt de boeken meteen bij verschijnen in huis Van protocol tot spons Nanne Nanninga

Veen Media | 232 pagina’s | Winkelprijs: € 42,50 WB-ledenprijs: € 32,50 | ISBN: 9789085713401

Heelal zonder woorden

Heelal zonder woorden Dana Mackenzie

Veen Media | 224 pagina’s € 34,95 ISBN: 9789085713098

De meeste populaire wiskundeboeken manoeuvreren behoedzaam om vergelijkingen heen, alsof ze voor de tere lezer verborgen moeten blijven. Dana Mackenzie doet het tegenovergestelde. Hij kent vergelijkingen juist alle lof toe. Heelal zonder woorden vertelt het verhaal van 24 grootse vergelijkingen die de wiskunde, de wetenschap en onze wereld bepalen. Het boek is in kleur geïllustreerd en schildert de menselijke en vaak verrassende verhalen achter de uitvinding of ontdekking van vergelijkingen. Van hoe een slechte sigaar de loop van de kwantummechanica veranderde tot waarom walvissen (als we met ze konden communiceren) ons een totaal ander concept van de meetkunde zouden leren.

Darwins Dating Show Darwins Dating Show Johan van Rhijn

Veen Media | 228 pagina’s Winkelprijs: € 42,50 WB-ledenprijs: € 32,50 ISBN: 9789085713494 Waarom verschilt de haan van de hen, de bok van de geit en de man van de vrouw? Dominante en opvallende dierenmannen krijgen meer vrouwen en dus meer kroost. Voor vrouwen ligt dat anders. Als die bazig of sexy zijn, schieten ze te kort in de zorg voor de kleintjes. Bij veel diersoorten krijgen de vrouwen ongeveer hetzelfde aantal jongen. Bij mannen ligt dat anders. Enkele krijgen veel meer afstammelingen dan de meeste andere.

Mannen gedragen zich anders en zien er anders uit dan vrouwen door ‘seksuele selectie’. Dat was het meest geniale en originele idee van Darwin.

Dat idee loopt ook als een rode draad door het leven en werk van de auteur, en in dit boek doemen geleidelijk de contouren op van een plausibele nieuwe theorie over seksuele selectie die steeds meer steun krijgt.

Het resultaat van een levenslange wetenschappelijke speurtocht.

dat is de vraag

Door Bruno van Wayenburg

Al jaren heeft de Britse New Scientist een veelgelezen vragenrubriek, genaamd The Last Word, over alledaagse wetenschap. Of je nu wilt weten of wielrenners sneller gaan met helium in hun banden (in theorie wel) of hoeveel A4-tjes te maken van één boom (45.000), iedere vraag kun je er kwijt. Onbenullig of levensbelangrijk, uit nieuwsgierigheid of uit technische obsessie, het mag allemaal, zo lang er maar een wetenschappelijk onderbouwd antwoord denkbaar is.

Natuurlijk krijgt de Nederlandstalige editie ook een rubriek waarin lezers vragen kunnen stellen. Andere lezers kunnen de vragen beantwoorden met hun wetenschappelijke en technische achtergrondkennis.

We trappen deze vragenrubriek af met een voorproefje uit de Engelse editie van New Scientist. Ook presenteren we de eerste Nederlandse vragen waar u op kunt antwoorden.

Bij in de keuken Door de achterdeur is een bij mijn keuken ingevlogen. Kan ik nu beter de achterdeur open laten staan, in de hoop dat de bij weer naar buiten vliegt, of is de kans dan groter dat er nog meer bijen binnenkomen?

Honingbijen en hommels belanden vaak per ongeluk bin96 | New Scientist | juni 2013

nenshuis. Ze zullen zelden de weg naar buiten weer vinden, omdat ze gewoon richting het licht vliegen en dan eindeloos tegen een (gesloten) raam aan kunnen botsen. Je kunt ze het best zelf naar buiten brengen.

Wespen zijn een heel ander verhaal. Zij blijven binnen rondvliegen op zoek naar eten. Soms worden ze ook aangetrokken door licht en vliegen ze tegen een raam, maar meestal vinden ze zelf weer de weg naar buiten. Ik ben imker, en als ik binnenshuis honing verwerk, komen soms bijen naar binnen vliegen. Als het donker wordt blijven de bijen nog steeds binnen, maar wespen gaan dan weer naar buiten via dezelfde route waarlangs ze binnenkwamen.

Eén enkele bij in huis veroorzaakt meestal geen overlast. Hoewel, de mogelijkheid bestaat dat in de buurt een complete bijenzwerm op zoek is naar een geschikte nestlocatie – en deze bij als verkenner de boel komt inspecteren.

Gerald Legg, Hustpierpoint, Groot-Brittannië

Vragen voor volgende maand

len te blazen. Hoe groot kan een zeepbel via de mond of machinaal geblazen worden?

Zit daar een maximum aan en zo ja hoe groot is dat maximum?

Gijsbert van Dongen

Colamysterie De volgende vragen hebben we reeds verzameld onder diverse Nederlandse lezers:

Klapgalm Als ik in mijn woonkamer krachtig in mijn handen klap, klinkt er overdag een normale galm. Als ik hetzelfde ’s avonds doe, klinkt er daarnaast ook een metalig-ratelend geluid.

Hoe komt dat? Het heeft, vermoed ik, te maken met afkoeling van ons beton­nen dak.

Je schudt een blikje cola hard, en stuitert het zelfs op de grond. Vervolgens draai je het blikje 360 graden om de breedte-as. Als je het vervolgens opent, spuit de cola er niet uit. Hoe kan dat?

Koen Zeilstra

Antibiotica Hoe is het mogelijk dat alle antibiotica wel de bacteriën van een ontsteking, maar niet de nuttige bacteriën in het spijsverteringskanaal om zeep brengen?

Peter van der Maarel

Frans Pels Rijcken

Veerkleuren

Basketbalstrategie

Vogelveren vertonen prachtige en complexe kleuren­ patronen. Hoe komt een bepaald stukje veer te weten welke kleur hij moet aan­ nemen?

Wat geeft de grootste kans om een basketbal in het basketbalnet te schieten?

Rechtstreeks of via het achterbord?

René Verbeek

Bert Daamen

Deze vraag doet me denken aan een (misschien niet heel aannemelijk) verhaal van een beller in een Amerikaans radioprogramma. De beller had een stinkdier in de kelder en wilde weten wat de gemakkelijkste manier was om van het dier af te komen. Een andere beller stelde voor om de buitendeur open te zetten en een spoor van broodkruim vanuit de kelder naar de deur te leggen.

Een half uur later meldde de eerste beller zich weer in het programma. Nu had hij twee stinkdieren in de kelder.

John Darlington. Annaduff Glebe, Ierland

Uitslaappijn Hoe komt het dat je hoofdpijn krijgt als je te lang uitslaapt?

Vivienne de Vries-Hop

Bellenblazen Als kind probeerde ik altijd zo groot mogelijke zeepbel-

Lezers van New Scientist hebben veel verstand van zaken. Ze hebben allemaal antwoord op tal van vragen.

Tegelijkertijd zit ieder van hen zelf ook met vragen.

Wij brengen onze lezers graag met elkaar in contact

Treindeur Als ik op een druk perron op de trein sta te wachten, waar kan ik dan het beste gaan staan om meer kans te maken op een snelle instap? Op de rand van het perron of juist verder er vanaf?

Nina Hoette

om elkaars vragen te beantwoorden. Heb je een vraag, stel hem dan op newscientist.nl/datisdevraag, of via e-mail (datisdevraag@ newscientist.nl) of Twitter (@brunchik /@NewScientistNL en #datisdevraag).

ype & ionica

juni 2013 | New Scientist | 97

verwacht

Volgende maand in

Extreme dieren in het diepst van de aarde De vreemdste wezens ter wereld vind je op kilometers diepte. Bizarre organismen kunnen daar overleven door allerlei evolutionaire wetten aan hun laars te lappen.

wikimedia commons

Slimme warmte

De helft van de door ons opgewekte energie verliezen we onderweg naar de gebruiker. Hoe kunnen we dat warmteafval terugwinnen?

green energy futures

Lichaamstaal

Soms lijkt het lichaam een open boek, waaraan je precies kunt aflezen hoe iemand zich voelt. Maar stralen we met onze houding en gebaren wel uit wat we willen?

flickr/urbanlegend

98 | New Scientist | juni 2013

MIKE BREWER HANDELT ZICH EEN WEG VAN BARREL TOT BOLIDE

NIEUW

WHEELER DEALERS: TRADING UP MET: MIKE BREWER VANAF DINSDAG 28 MEI OM 21:00 UUR

DISCOVERYCHANNEL.NL

methodieken zijn nodig om

De basis voor een dynamisch

deze transitie op verantwoor-

concept van veranderingsprocessen. Gericht op verduur-

de wijze te begeleiden en mogelijk te maken. Bijvoor-

zaming van activiteiten die het wereldbeeld beheer-

beeld binnen het Agentschap NL, dat vele innovatieve

sen. Toptransities die onze gezamenlijke inspanningen

energieprojecten ondersteunt. Van de ontwikkeling van

meer dan waard zijn. Zoals Energie & Milieu. Met als

goedkope Blue Energy tot het bedrijfsmatig toepassen

uitdaging het verbruik van fossiele brandstoffen te ver-

van aardwarmteclusters.

minderen door nieuwe vormen van energieopwekking.

Dosign toont hierin graag zijn innovatieve betrokken-

Waardoor Nederland uitgroeit tot één van de duurzaam-

heid. Door ‘wereldverbeteraars’ met elkaar te vereni-

ste landen van Europa.

gen: hoogwaardige bedrijven en technisch geïnspireerde

Nieuwe, technologische ontwikkelingen en hightech

mensen. Met Dosign als connecting element.

Concept: www.robreclame.nl

Anders denken. Anders doen.