20152016 origin#1

Opleidingen Bio-Farmaceutische Wetenschappen | Biologie | LST | MST

TRANSPORT

September 2015  jaargang 11

#1

Making a sessile organism move Culinaire Chemie met

Menno Schilthuizen Lustrum

NIEUWS

2 ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

Marieke Vinkenoog benoemd tot assessor collegejaar 2015-2016 Het College van Bestuur van de Universiteit Leiden heeft Marieke Vinkenoog benoemd tot assessor van het faculteitbestuur van de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen, voor collegejaar 2015-2016. De assessor is het student-lid van het faculteitsbestuur en zorgt voor het dagelijks bestuur van alles wat met studenten te maken heeft binnen de faculteit.

Marieke komt misschien bekend voor, omdat zij gedurende jaargang tien van de Origin onze hoofdredacteur was.

Wij wensen haar in ieder geval veel succes met deze functie!

Spinozapremie voor Leidse Statisticus Aad van der Vaart Voor zijn baanbrekend onderzoek in de statistiek ontvangt hoogleraar Stochastiek Aad van der Vaart de NWO-Spinozapremie. Hij ontvangt de prijs voor zijn fundamenteel onderzoek naar modellen die bijvoorbeeld helpen bij het opsporen van genen die een rol spelen bij kanker.

De Spinozapremie wordt jaarlijks aan drie of vier in Nederland werkzame onderzoekers toegekend door NWO. De ontvangers krijgen elk 2,5 miljoen euro te besteden aan wetenschappelijk onderzoek. De Spinozapremie wordt ook wel eens de Nobelprijs van Nederland genoemd.

Computergames en het WK computerschaken

Ionica Smeets hoogleraar Science Communication Universiteit Leiden Dr. Ir. Ionica Smeets, onder meer bekend als lid van het duo ‘De Wiskundemeisjes’, is per 1 juli aangesteld als deeltijd hoogleraar Science Communication aan de Universiteit Leiden. De komende vijf jaar zal zij onderzoek doen naar wetenschapscommunicatie, studenten doceren over het vak en hen enthousiasmeren voor een carrière in het vakgebied.

Van 29 juni t/m 5 juli werden in Leiden de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van computergames gepresenteerd tijdens ‘Advances in Computer Games’, een internationaal congres. Het programma bestond uit een publiekslezing over de rol van intelligente data in de sport, een demonstratie van het bordspel Diplomacy,

gespeeld door een computer, het WK computerschaken en de Computer Olympiade for Serious Games. De uitslagen van de wedstrijden en foto’s van het evenement zijn te vinden op de website van de International Computer Games Association: icga.leidenuniv.nl.

inhoud #4

special:

Universiteit Leiden

3

Transport of pollen 4 studentenartikel: Studeren aan drie uni-

versiteiten 8

bètavraagbaak:

Zoektocht naar de structuur van DNA

12 Lustrum: 200 jaar faculteit wiskunde en natuurwetenschappen 14 centrefold:transport of students 16 uit den ouden doosch: De uitvinding van de telefoon 18 Fotoreportage: On the origin of transport 20 culinaire chemie: Met Menno Schilthuizen 22 Instituten: LIC 26 small talk: A matter of chance 28 boekrecensie: Wetenschappelijk onkruid 29 Hortus 30 agenda colofon volgende nummer: 31 Special transport:

Making a sessile organism move 4 Transport and movement are probably not the first terms that come to mind when you think about plants. Plants are sessile organisms and stay in the same place throughout their lives. But there is one stage in a plant’s life in which transport plays a very important role: reproduction.

Lustrum 12 Op 2 augustus 2015 werd de faculteit 200 jaar. Het hele academisch jaar 2015-2016 zal in het teken van het lustrum staan.

Welke activiteiten worden er georganiseerd? Lees het hier.

Culinary Chemistry

Menno Schilthuizen 22 We hadden een interview met Menno Schilthuizen graag eerder een plek willen geven in de Origin, maar daar is het helaas niet eerder van gekomen. Gelukkig hebben we hem nu toch kunnen strikken en heeft hij ons beloond met een heerlijke maaltijd en een gesprek over schrijven, de expeditie naar Mount Kinabalu en Darwin’s Peepshow.

Even voorstellen Met de komst van een nieuw academisch jaar, komt er ook weer een nieuwe editie van de Origin uit. Vele nieuwe eerstejaars zullen deze maand aan hun studie aan onze faculteit beginnen. Aan hun allen veel succes, maar vooral ook heel veel plezier toegewenst!

Niet alleen voor de eerstejaars breekt er een nieuwer periode aan, maar ook voor de Origin. Vanaf deze editie neem ik het het hoofdredacteurschap over van Marieke. Marieke is benoemd tot assessor van het faculteitsbestuur en zal vanuit die positie nog steeds betrokken blijven bij de Origin. Op de eerste pagina zullen jullie echter voortaan mijn voorwoorden gaan lezen.

Ik zal me even voorstellen: mijn naam is Lisette Hemelaar, ik ben 21 jaar (bijna 22) en studeer biologie. Afgelopen zomer heb ik mijn bachelor afgerond en deze maand start ik met mijn master Biology and Science Communication and Society. Interesse in communicatie (en dus ook schrijven) heb ik altijd gehad, vandaar dat ik ook erg uit kijk naar het komende jaar als hoofdredacteur!

Behalve biologie houd ik ook erg veel van zeilen, een prachtige en vooral ook duurzame manier van voortbewegen.

Genoeg over mij; het thema van deze editie is transport. We hebben artikelen over allerlei soorten transport, van het transport van eiwitten tot het transport van pollen en ook het transport van studenten. Voor nu wens ik jullie veel leesplezier toe, en ook een prachtig nieuw studiejaar!

Lisette Hemelaar Hoofdredacteur Origin Master student Biology and Science Communication and Society

SPECIAL

4 ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

Transport and movement are probably not the first terms that come to mind when you think about plants. Plants are sessile organisms and stay in the same place throughout their lives. But there is one stage in a plant’s life in which transport plays a very important role: reproduction. Reproduction is very important in the life of any organism. After all, it is crucial for a species to survive. Without creating offspring, species would just stop existing when all specimens die, whether by predation, bad environmental circumstances or just because of old age. But plants face an additional challenge during reproduction. If they ‘gave birth’ to their offspring right where they stood, like most animals, we would see a massive amount of plants, all very close together. The young plants would not receive enough sunlight and nutrients, and eventually die. Cue the solution: transport.

Auteurs: Marieke Vinkenoog Master student Mathematics

Joni Eilbracht Master student Biology

The early days

In the early ages of plant history, reproduction occurred by producing spores that were dispersed to new grounds. For a long time, it was the only protective stage in the plant cycle. The production of spores was advantageous for plants. Take, for example, mosses. When the local environment became too hot or too dry, the full-grown plant would die. But the spores of the same plant could survive its harsh environment. Because of their minute size, they could be dispersed to a new area while staying in a dormant state. Only when the conditions in the new area were favourable enough, the spores would end their dormant stage to germinate and develop into a new adult plant.

transport

Universiteit Leiden

5

Pollen from a variety of common plants: sunflower (pink), morning glory (large green), hollyhock (yellow), lily (medium green), primrose (red) and castor bean (small green). The image is magnified some x500, so the bean shaped grain in the bottom left corner is about 50 μm long. By Dartmouth Electron Microscope Facility, Dartmouth College.

Pollen

Spores are an example of asexual reproduction. Only one parent exists, so there is no recombination of traits. Sexual reproduction in plants developed later, and nowadays many plant species produce gametes instead of spores. Gametes differ from spores in that they need to combine with another gamete in order to produce a new plant. The form in which we most often encounter plant gametes is pollen. While pollen has a less than favourable name for those of us that suffer from hay fever, it is in itself actually a very interesting phenomenon. One pollen grain only contains a few cells: one generative (reproductive) cell and one or several vegetative (nonreproductive) cells. These cells are protected by the pollen wall, which is covered in proteins and wax to keep the pollen grain from shrinking and crushing the DNA inside. Pollen exist in all sizes and shapes, from 6 µm in the forget-me-not flower to 200 µm for the squash, which is just large enough to see with the naked eye. For comparison: a human hair is about 70 µm in diameter.

Pollination

To produce a new plant, the male and female gamete need to find each other. In angiosperms (i.e. flower bearing plants, the largest group of land plants), pollination is the process by which the pollen travels from the anther (the male part of the flower) to the stigma (the female part). Most species have flowers with both the male and the female parts. These plants have developed mechanisms for preventing self-pollination, to reduce inbreeding. Other species show separate male and female flowers, and then there are species in which individuals have only male or only female flowers. In all species, cross-pollination is preferred. To accomplish this, the pollen needs a form of transport.

Abiotic pollination

There are two basic types of pollination: abiotic, which occurs without the mediation of other organisms, and biotic, in which a pollinator carries the pollen to the stigma. Only about 10% of flower bearing plants rely on abiotic factors for pollination. Anemophily, or pollination by wind, is most common, and is used by most grasses, conifers, and some deciduous trees. The flowers of these plants are usually inconspicuous, as they do not need to attract pollinators. The pollen grains are light and non-sticky, so they can be lifted up by the wind easily. The other form of abiotic pollination is hydrophily, or pollination by water. This form is very uncommon, as most aquatic plants are still pollinated by insects and thus fall under the category of biotic pollination.

Biotic pollination

It is no coincidence we speak of ‘the birds and the bees’ when referring to sexual intercourse. Melittophily, or bee pollination, is very common in angiosperms.

Bees deposit pollen on stigmas in many species, which is a good metaphor for male fertilization in humans. Flowers that rely on bees for pollination often have ultraviolet nectar guides, which bees can see, and nectar is offered as a reward. Another common pollination syndrome is psychophily, or butterfly pollination. These flowers are conventionally ‘pretty’ flowers. They are large and colourful, and usually scented. They offer good amounts of nectar, as butterflies do not digest pollen (unlike bees). The nectar is often located deep in a narrow tube, which the butterfly needs to reach into with its long tongue. There is a long evolutionary history between the length of the





6 ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

Seeds

A bee collecting pollen. By Jon Sullivan. tube and the length of the pollinating species’ tongue: as the tube elongates, natural selection pressures act on the butterfly population and selects the individuals with the longer tongues. In fact, in 1862, Charles Darwin saw an orchid with a nectar tube of over 30 cm long, and predicted the existence of a moth with a tongue just as long. It was only in 1992 that a moth was observed feeding on this flower and transferring pollen from plant to plant. Its tongue is over 20 cm, which when corrected for body size would be comparable to a human with a tongue of 7.5 metres!

There are more types of biotic pollination, such as myophily (fly pollination), ornithophily (bird pollination), chiroptherophily (bat pollination) and cantharophily (beetle pollination). In all cases, the flowers are constructed so that they attract the right pollinator, using colours, scents, reward, and if necessary appropriate landing spaces. Many of these pollen grains have spiky processes, as opposed to the smooth surfaces of winddispersed pollen, to stick to the animals’ bodies.

Fruits Most fruits consist of a mature ovary, though fruits can include other flower parts as well. After fertilization, the seeds develop from the ovules while the wall of the ovary thickens. Fruits can either be fleshy or dry. In fleshy fruits, the wall of the ovary becomes soft during ripening. Examples of fleshy fruits are lemons, grapes and plums. Beans, nuts and grains all belong to the dry fruits. Most of the tree species rely on internal dispersion by animals. Their fruits are usually full of nutrients and have a sweet taste. They are also often brightly coloured when ripe enough to eat. When a fruit is consumed by an animal, the fleshy part will be digested. The seeds, however, usually pass the animal’s digestive tract without being affected. Because animals usually visit multiple trees, seeds can be transported multiple kilometres from their mother tree.

Plant transport doesn’t end with pollen. Once pollination and fertilization are completed, a seed starts to grow. These seeds also need to be transported to other places, to prevent too high densities of plants. Though mosses and other seedless plants are still occurring today and very successful, seeds were an important evolutionary innovation that aided in opening new ways of life for seed plants.

The production of seeds brought an important advantage. While spores are usually single-celled, seeds have a multicellular layer of tissue that offers extra protection to the embryo. Seeds also have a supply of stored food. Because of this food-supply, seeds can stay dormant for days, months or even years after being released from their mother plant. When the conditions are right, the seed will germinate and the seedling will receive extra growth support from the stored food. Depending on the kind of seed, some will germinate close to their mother plant, while others will germinate up to hundreds of kilometres from it. Different kinds of adaptations make it possible to disperse seeds in various ways. Seeds can be dispersed by the plant itself, wind, water or by animals.

A typical explosive seed. By Benny Mazur.

Plant dispersion

Dispersing the seeds yourself has both advantages and disadvantages. By dispersing their own seeds, plants do not have to rely on certain environmental circumstances such as good wind or animals passing by. They just need to produce seeds and put them into their environment. But this brings a disadvantage: it is difficult to spread seeds far enough to prevent competition between the mother plant and her seedlings when you are nonmotile. Some plants have therefore developed explosive seed capsules that are able to disperse seeds on a greater distance.

Take, for example, gorse. When you are near gorse bushes on a hot summer day, you might hear the sound of many exploding gorse pods. It can even sound like you are near a firing range.

Wind dispersion

Other plant species use wind to disperse their seeds. These species have also modified their seeds to maximise their dispersion. Wind dispersion is one of the more primitive ways of dispersal. There are two primary forms: a seed can either float on the breeze, or slowly flutter to the ground. An important disadvantage of wind dispersal is that plants need to produce many seeds to ensure that one of these seeds will land in an environment good enough to germinate. Wind-dispersed seeds can have fluffy filaments attached to it, like the seeds of the dandelion. They are also often enclosed by a

transport

Universiteit Leiden In order to facilitate internal dispersion by animals, plants developed different kinds of fruits.

The winged seed of a maple tree. By KellarW. flat pod that has a propeller-like shape, like maple seeds.

Water dispersion

Through dispersion by water, seeds can travel enormous distances before germinating. Mainly aquatic, but also some terrestrial plants use water to disperse their seeds. Plants that rely on dispersion by water have also modified the appearance of their seeds.

Most seeds have a waterproof coating that enables the seed to float on the water surface. The most familiar example of a seed dispersed by water is, of course, the coconut. Coconuts can travel up to thousands of kilometres on the ocean before they germinate on land. Other interesting examples of plant species that rely on water dispersion are mangrove species. The seeds of these plants already germinate when still on the mother plant (viviparous seeds) and have a root developed before being released of the mother plant.

When falling down at low tide, the roots will anchor the plant into the mud. When falling down at high tide, the roots will hold the seedling upright until it reaches a mud layer to anchor in.

In order to maximize their reproduction rate, plants have come up with several seed dispersion methods.

Every method has its advantages and disadvantage and which method is most beneficial depends on the location of the plant. Dispersion over long distances can prevent competition between the mother plant and her offspring, but at the same time a seed might just end up in a disadvantageous environment. For many trees, animals are a reliable way of dispersing their seeds. But it also costs a lot of additional energy to produce the sweet and juicy fruits that enable this dispersion method. Wind dispersion sometimes seems only beneficial, but plants need to produce a great amount of seeds to ensure that enough seeds land into a suitable environment. Eventually, all plants need to disperse their seeds into the environment to ensure the survival of their species. One thing is certain: all the different methods still work, or else we would not have so many different plant species today.

“Pollen is essentially plant sperm.

This makes hay fever an STD.” Pollen is not ‘plant sperm’, despite popular perception. The pollen grains do not actually carry the gamete, which is analogous to an animal’s sperm cell. Instead, it contains the male gametophyte, a generation that we do not see in animals, but is unique to plants and algae. The gametophyte is a haploid generation that develops from the haploid spore, the direct product of meiosis in plants. In flowering plants, the male gametophyte is extremely reduced: a pollen grain consists of only three cells. One of these, the vegetative cell, guides the pollen grain during its travel from the stigma to the female gametophyte hidden deep in the carpel. The other two cells are gametes, or sperm cells. Once at the female gametophyte, the sperm cells are released. One will fertilise the egg cell to produce a diploid embryo: the new generation of the plant.

Animal dispersion

Many plant species use animals in order to disperse their seeds. Animals can transport the seeds externally or internally. In order to enhance external dispersion, seeds can have different adaptations. They can have an adhesive mucus or different kinds of hooks, spines and barbs. Stickyweed, for example, produces little barbs that are covered by tiny hooks.

These barbs easily stick into animal fur or human clothing.

Sources -

Biology 8th edition, Campbell, N. A., Reece, J. B., et all P. 620, 621

-

Pollen under the microscope – SciencePhotoLibrary (https:// www.sciencephoto.com/static/features/1132-Pollen.pdf)

- www.countrysideinfo.co.uk - www.eoearth.org - www.vtaide.com

Seed dispersal by a bird. By Alpsdake

7

STUDENTEN

8 ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

En dat alles voor soep Het was misschien wat ongebruikelijk, maar goed. Dat is mijn haar immers ook.

Waarom dan niet mijn bachelor stage? En daar ging ik. Ik werkte een week in Londen, een week in Parijs, ging naar Antwerpen, Brussel en Berlijn. Ik kwam daar echter niet voor de cultuur, het heerlijke eten of het lekkere weer. Eenmaal aangekomen zonderde ik me af, soms in hoge torens, soms in bunkers diep in de grond. Daar in de uithoeken van de grote wetenschappelijke collecties van Europa deed ik onderzoek naar inktvissen. De énige inktvis met een schelp: de nautilus. In die schelpen zie je gaatjes. Booraanvallen van weer een andere inktvis, de octopus, die nautilussen eet.

En juist die gaatjes, de sporen van zijn grootste natuurlijke vijand, kunnen ons helpen de nautilus te redden van zijn ondergang. Door de handel in zijn schelp is de nautilus, als een panda uit de diepzee, een soort op de rand van uitsterven geworden. Een levend fossiel dat al 500 miljoen jaar voorkomt en al menige massaextinctie heeft overleefd, dreigt uit te sterven omdat hij te mooi is. Een tragisch lot. Een lot om een stok voor te steken. En die stok was mijn bachelor stage. Op de website van Naturalis doe ik komende zomer verslag van mijn beleefde avonturen. Waarvan hier: deel 1.

Auke-Florian Hiemstra Bachelor student Biologie

Een huisgenoot van me heeft sushi gegeten en het hele huis ruikt naar vis. Dit kan er dus ook nog wel bij, denk ik, terwijl ik naar binnen sluip met een verdacht plastic zakje. Niemand kan vermoeden wat daar in zit. Eerder die avond was ik bij een lezing waar de lichtgevende bacteriën uit de huid van een octopus werden gedemonstreerd voor een live publiek. Wat een show. Maar wat doe je na zo’n lezing met de octopus? Die wordt weggegooid – maar niet deze keer. De spreker is verrast door de vraag maar enthousiast over mijn verhalen en geeft me lachend de octopus mee. Zwaaiend loop ik ermee door de stad. Thuis sluip ik de keuken van mijn studentenhuis in. Ik leeg de suikerpot, daar past hij mooi in. In een studentenhuis is aan alcohol geen gebrek – maar voor speciale gevallen als deze heb ik altijd een jerrycannetje 70% klaar staan.

De inktvis in de pot en de alcohol erbij en mijn operatie is geslaagd: ik heb een octopus op sterk water. Van one minute of fame naar eeuwige roem op een studentenkamer: het kan raar lopen. Zeker

transport

Universiteit Leiden

met een beest als de inktvis, die van zichzelf al raar is.

Ik ben Auke-Florian, student biologie en de komende maanden doe ik bij Naturalis onderzoek naar inktvissen. Voor een half jaar ben ik een échte wetenschapper, of zo voel ik me tenminste. Op de twaalfde verdieping van de collectietoren, ergens net boven het midden, werk ik elke dag te midden van 5 miljoen schelpen. Voor mij is dit de beste werkplek ooit, want van jongs af aan verzamel ik al schelpen en als ik op het strand alle elementen trotseer, maar terug kom zonder vondsten, baal ik enorm. Voor octopussen is het omgekeerd: zij balen juist van die schelpen. De schelp is slechts de pizzadoos van de pizza die het weekdier is.

Zolang ik me kan herinneren houd ik van pizza en zolang er octopussen bestaan houden ze waarschijnlijk van schelpdieren. Als de schelpen in reactie hierop dikker worden, worden octopussen weer sterker: een heuse wapenwedloop. Roofdier-prooi interactie staat immers aan de basis van de evolutie.

Om een tweekleppige schelp te openen moet je de kleppen los van elkaar trekken. Dit gaat echter niet zo makkelijk als bij een pizzadoos, het schelpdier probeert uit alle macht zijn schelpen op elkaar te houden. Dit zorgt voor een worsteling tussen octopus en weekdier die wel 10 - 20 minuten kan duren en de octopus veel energie kost. dat terwijl hij juist de meeste energie uit zijn prooi wil halen en zo min mogelijk daarvan wil verspillen aan het vangen van zijn prooi.

Lukt het de octopus niet om de schelp te openen, dan grijpt hij naar het nieuwe wapen in de evolutionaire wedloop: boren.

Zoals naar olie diep in de grond, naar een weekdier diep in zijn schelp. Boren kost aanzienlijk minder energie, maar

9

duurt ontzettend lang. Met een snelheid van 1,25 mm per uur doet een octopus zo 1-2 uur over een boorgat (zie foto). Dit is een heel proces, dat doorzettingsvermogen vereist. Wie weet zwemt er in die tijd wel iets voorbij dat jou weer als prooi ziet. Of zie je halverwege een makkelijkere hap. Dit verklaart de vele halve boorgaten: onsuccesvol, halverwege opgegeven. Stelt u voor dat u met schuurpapier een blik soep moet openmaken. Hoe lang zou u daar wel niet mee bezig zijn? Hoe absurd zou dat tafereel zijn? Wat zouden de buren zeggen? Onder water is dit heel normaal. De buren doen het immers ook.

Heeft de octopus eenmaal een doorgang, dan heeft hij beet. Niet dat hij als door een rietje het schelpdier opslurpt, dat niet. Een ontspannend middel verlamt het weekdier en daarmee de sluitspier. De schelp gaat open, de pizza kan uit de oven. Smikkelen maar. Over hoe dat boren precies in zijn werk gaat de volgende keer meer. Ik ga soep eten. Ik doe onderzoek naar de boorgaten van een octopus, en om mij enigszins octopus te voelen, boorde ik zelf met schuurpapier door een soepblik. Na 1,5 uur heb je flink honger… en een lamme arm.

Stelt u voor dat u met schuurpapier een blik soep moet openmaken.

De versnelde beelden van het openen van een soepblik met schuurpapier en het vervolg van de columnserie vind je onder het kopje “nautilusonderzoek” bij de blogs op Naturalis.nl.



STUDENTEN

10 ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

Een half jaar proeven van neuroscience in Jakarta Bij een minor kiezen krijg je ontzettend veel vrijheid. Je kan in je eigen vakgebied blijven om voor meer verdieping te kiezen, of je kan iets totaal anders gaan doen. Ik koos een middenweg, waarbij ik wel in de biologische sector bleef maar hierbinnen een totaal ander gebied betrad.

Op mijn bacheloropleiding ‘Life Science and Technology’ leer ik over hoe de cel in elkaar zit. Naast biologische vakken zoals ‘Moleculaire Genetica’ en ‘Biochemie’ worden er op deze opleiding ook technische vakken gegeven zoals calculus en natuurkunde.

Deze kennis wordt bijvoorbeeld gebruikt om microorganismen te beïnvloeden of te modificeren en ze voor de mens bruikbaar te maken. Zo wordt er nu al grootschalig insuline geproduceerd door middel van micro-organismen en zijn er nog ontelbaar veel andere voorbeelden hoe deze kleine organismen handig worden gebruikt.

Dat deze studie mijn passie is kan ik niet zeggen, maar ik ben er wel enthousiast over en vind het mooi hoeveel mogelijkheden de studie biedt. Zo kun je je kennis gebruiken op het gebied van medicijnen, biobrandstoffen, afvalverwerking, voedselindustrie en ga zo maar door. Toch wilde ik niet de LST-minor

Charlotte van ‘t Westende Bachelor student Life Science and Technology

gaan doen. In de 5e klas las ik ‘Het Maakbare Brein’ van M. Sitskoorn en dit boek wekte mijn interesse voor de neuroscience. Ik heb er toen over nagedacht om een bachelor te gaan doen in die richting, maar ik kon geen opleiding vinden waar ik me goed bij voelde. Aangezien ik op de middelbare school de technische vakken altijd goed aan kon, vond ik het zonde om dit te laten vallen.

Ik wilde me ook op technisch gebied verder ontwikkelen en dit in combinatie met neuroscience was er niet. Op die manier ben ik uitgekomen bij LST, waar biologische en technische vakken worden gegeven en gecombineerd.

Toch bleef de interesse in de neuroscience erin zitten. Hoe zit dat nou met je hersenen en al die hersengebieden? Hoe nemen wij waar en hoe verwerken we informatie? Hoe kan fantoompijn plaatsvinden? Hoe werkt de thalamus, die prikkels filtert en naar je bewustzijn doorstuurt? Over mijn minorkeuze heb ik dan ook niet lang na hoeven denken. Het werd de minor ‘Biomolecular and Neuroscience’ en deze wordt gegeven aan de Vrije Universiteit van Amsterdam. Dat de minor in Amsterdam zat vond ik een leuke bijkomstigheid. Het geeft energie om in een nieuwe omgeving te zitten waar je alles weer moet herontdekken.

Ondertussen was dit de derde universiteit waar ik aan ging studeren. LST wordt namelijk gegeven aan de Universiteit Leiden en TU Delft. Op elke universiteit wordt goed les gegeven, maar van wat ik heb gemerkt zijn er zeker subtiele verschillen in aanpak. Bij de VU werd elk vak gecombineerd met een extra opdracht, zoals bijvoorbeeld een wetenschappelijk review schrijven over een nieuwe ontdekking in de elektronentransportketen. Hiermee kon je je cijfer voor je tentamen compenseren. Bij LST komt het zelden voor dat je

transport

Universiteit Leiden

een onvoldoende voor je tentamen kan compenseren met een cijfer van een extra opdracht. Aan Universiteit Leiden en de VU heb je je tentamen gehaald met een 5.5, in Delft moet je minimaal een 6 halen. Daarbij was de minor aan de VU geheel in het Engels, zowel de colleges als opdrachten. Dit vond ik erg fijn, want ik weet dat Engels niet mijn sterkste punt is en op deze manier kon ik hieraan werken. Bij elk vak moest er een presentatie in het Engels gegeven worden, waardoor deze stap voor mij in de toekomst nu een stuk kleiner is.

De minor bestaat uit vijf vakken.

De eerste twee vakken waren inleidend, waar ingegaan werd op de werking van de cel. Benadrukt werd hoe wij nu eigenlijk komen aan al de informatie uit de boeken. Je staat er niet altijd bij stil, maar bijna alle stof die wij leren over de cel is door experimenten verkregen. Vooraf aan de plaatjes waarop een enzym DNA knipt of een synaps een impuls verwerkt zijn vele experimenten nodig geweest. Hier heeft ongelooflijk veel werk in gezeten en ik vind het goed dat hier aandacht aan werd besteed.

De andere vakken waren de vakken waarom ik voor deze minor had gekozen. Ik merkte dat mijn interesse in de neuroscience oprecht was: het studeren ging veel makkelijker dan normaal. Ik heb theorieën geleerd die ik verder mee ga nemen in mijn leven.

Zo vond ik de orchidee-theorie heel mooi. Deze ging over de ‘positieve’ en ‘negatieve’ uitschieters van de samenleving en waarom deze er zijn. Er werd een metafoor gemaakt tussen mensen en bloemen. De meeste mensen zijn een paardenbloem, ze kunnen op veel plekken groeien en zijn stabiel. Sommige mensen zijn een orchidee: met de juiste zorg is het een prachtige bloem, maar wanneer een orchidee verwaarloosd wordt, wordt hij niet half zo mooi

11

als hij zou kunnen zijn. De orchidee bevat dus genen die hem kunnen laten floreren en gevoelig zijn voor positieve aandacht. Dezelfde aandachtsgevoelige genen zorgen in verkeerde omstandigheden voor een bloem met weinig charme. Orchideeën die floreren heeft de samenleving nodig voor creativiteit en ontwikkeling, maar naast orchideeën die floreren zullen er altijd orchideeën zijn die ‘de verkeerde kant’ opgingen door verkeerde zorg. Hiermee werd ook meteen duidelijk hoeveel invloed levenservaringen kunnen hebben op de mens en hoe belangrijk het is om als kindje tijdens en na de zwangerschap de juiste zorg te krijgen.

Deze minor heeft dus zeker aan mijn persoonlijke ontwikkeling en kijk op de wereld bijgedragen. Toch kies ik er niet voor om de neuroscience master te gaan doen. In principe is dit weer dezelfde reden als op de middelbare school: ik heb het idee dat ik mijn talenten dan niet optimaal benut. Dat ik de master niet ga doen, wil echter niet zeggen dat de relatie tussen mij en neuroscience beëindigd is. In mijn vrije tijd zijn er genoeg mogelijkheden om alsnog meer te weten te komen over hoe de hersenen werken en antwoord te krijgen op mijn vragen. Als ik het over had mogen doen, had ik niets anders gedaan, want met deze minor achter de rug heb ik hiervoor een perfect startpunt.

Je staat er niet altijd bij stil, maar bijna alle stof die wij leren over de cel is door experimenten verkregen.

1 2 ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

Bètavraagbaak

Grote kans dat u al bekend was met ‘DNA’ 1 toen de term op school werd geintroduceerd bij biologie. Ongetwijfeld zullen ook de moderne media en tv-programma’s als Crime Scene Investigation een grote bijdrage hebben geleverd om de drager van genetische informatie in te burgeren. Eigenlijk heeft bijna iedereen wel een beeld van DNA, terwijl de functie van DNA pas een aantal decenia geleden is ontdekt. Toch is DNA niet altijd zo populair geweest, zelfs niet onder de wetenschappers. We zullen zien dat het juist de ontdekking van de structuur van DNA (de dubbele helix) is geweest waarom de wetenschap DNA is gaan waarderen.

1

DNA: Deoxyribose Nucleic Acid

We gaan terug naar de jaren veertig.

Wetenschappers beginnen zich te buigen over de vraag hoe genetische informatie van generatie op generatie kan worden doorgegeven en welke bio-moleculen in het lichaam daarbij een sleutelrol spelen.

Nu was bekend dat proteïnen een grote diversiteit toonden in functie en waren daarmee hoofdverdachte nummer één.

Oswald Theodore Avery wist echter aan te tonen dat DNA, en niet proteïnen de dragers zijn van genetische informatie.

Ondanks dat dit raadsel nu was opgelost, bleven wetenschappers doorgaan met het bestuderen van proteïnen en vond er relatief weinig onderzoek naar DNA plaats. Nu is het wel eens eerder voorgekomen binnen de geschiedenis van de

Zoekto structu

wetenschap dat een gekke samenloop van toevalligheden een doorslaggevende rol heeft geleverd aan het ontwikkelen van een geheel nieuw interessegebied.

Het is dan mischien ook wel Vrouwe Fortuna die aanleiding heeft gegeven tot de oprichting van de genetica, toen zij de jonge James Watson trof.1 James Watson was een bioloog die, ondanks de heersende desinteressse in DNA, gefascineerd bleef door het molecuul. Watson besloot om zijn hart te volgen en begon een onderzoek naar de structuur van DNA. Dit deed hij samen met zijn kantoorkamergenoot Francis Crick, een promovendus in de natuurkunde. De strategie was om het voorbeeld te volgen van de zeer beroemde chemicus Linus Pauling, de ontdekker van de helixstructuur2 van proteïnen.

Pauling wist dat proteïnen een gelijke chemische ruggengraat hadden, maar dat de specifieke zijketens divers zijn. Nu was zijn uitgangspunt dat alle zijketens een gelijke chemische omgeving zouden moeten hebben. De enige manier om dit voor elkaar te krijgen was als de proteïne zich zou wikkelen in een helix.

Nu was bekend dat ook DNA een gelijke chemische ruggengraat zou hebben, maar dan met nucleotiden als karakteristieke zijketens: adenine (A), cytosine

2

Ook wel bekend als de ‘α-helix structuur’

transport

Universiteit Leiden

13

cht naar de ur van DNA

James D. Watson (links) en Francis H.C. Crick (rechts) presenteren hun model voor de structuur van DNA.

DNA, weergeven op moleculair niveau.

(C), guanine (G) en thymine (T). Zou DNA zich zo vouwen dat deze zijketens wederom een identieke chemische omgeving hebben? Dan zou DNA zich ook moeten wikkelen in een helix!

Het verschil met proteïnen is echter dat de nucleotiden verschillen in grootte.

Een oplossing hiervoor is dat twee DNA strengen aan elkaar worden gekoppeld en worden gewikkeld in een helixvorm, met de twee ruggengraten in het centrum en de nucleotiden naar buiten wijzend. Er

speelde bij dit model alleen wel een klein probleem: de negatieve ladingen van de twee ruggengraten zouden elkaar moeten afstoten, een effect dat de DNA-structuur instabiel zou maken. Om het geheel te neutraliseren stelden Crick en Watson daarom voor dat de twee ruggengraten aan elkaar gekoppeld moeten zijn via een magnesiumatoom. Later bleek echter dat dit atoom niet voorkomt binnen het DNA. Het model was daarmee afgeschreven en verder onderzoek werd gestaakt.

De zoektocht naar de DNA-structuur werd weer opgepakt toen Crick en Watson een nieuwe kamergenoot kregen: Peter Pauling. Dit was niemand minder dan de zoon van Linus Pauling! Peter verklapte perongeluk dat zijn vader ook bezig was met het ontrafelen van de structuur van DNA. Het bleek dat Pauling pleitte voor een drievoudige spiraalstructuur, wederom met de ruggengraten in het centrum. Crick en Watson beseften echter dat ‘s werelds grootste chemicus een gigantische blunder had begaan door niet rekening te houden met de ladingen van de DNA-ruggengraten. Gemotiveerd door deze concurrentie zochten Crick en Watson naar het correcte model, beseften dat de DNA-ruggengraten naar buiten gebracht moesten worden en dat juist de nucleotiden van beide ketens met elkaar verbonden moesten worden.

De doorbraak kwam toen Watson speelde met DNA-modelonderdelen van papier. Hij kwam erachter dat wanneer A met T werd gekoppeld en C met G, nucleotidenparen gevormd konden worden die overeenkwamen in grootte. Op die manier konden de twee strengen van DNA worden gedraaid in een helix, zodat alle nucleotiden een equivalente chemische omgeving hadden.

De ontdekking van het correcte model werd in 1953 gepubliceerd in Nature3.

Opvallend is dat Crick en Watson niet spreken over mogelijke consequenties van hun ontdekking, hoewel in de laatste zin een belangrijke speculatie wordt gemaakt: “It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.”

Watson, J.D., & Crick, F.H.C. (1953). A Structure for deoxyribose nucleic acid. Nature, 171, 737-738

3

Rembrandt Donkersloot Master student Physics

De faculteit der Wisk wetenschappen bes Deze zomer vierde de faculteit haar 200ste verjaardag! De Dies Natalis was om precies te zijn op zondag 2 augustus 2015. Deze bijzondere gebeurtenis wordt het hele academische jaar 2015-2016 gevierd met een scala aan activiteiten. Tijdens de feestelijke opening van het lustrumjaar op 1 september stonden muziek, samenzijn en de impact van science centraal.

De geschiedenis van de faculteit is gevat in het lustrumboek ‘van kabinet naar science park’ dat speciaal voor het lustrum is geschreven met bijdragen van Willem Otterspeer, Dirk van Delft en Frans van Lunteren. Het eerste exemplaar van het boek werd tijdens de opening door decaan De Snoo overhandigd aan Burgemeester Lenferink.

Het eerstvolgende evenement in het kader van het lustrumjaar is de Science Run. Een hardloopwedstrijd in estafettevorm, met teams van vier per-

unde en Natuurtaat 200 jaar! sonen. Met het geld dat wordt opgehaald steunt de faculteit het UAF, de Stichting voor Vluchteling-Studenten.

Andere evenementen die op de agenda staan voor het komende lustrumjaar zijn: nieuwjaarsreceptie op dinsdag 5 januari 2016, Science Gala op vrijdag 12 februari 2016, Lustrumcongres op vrijdag 18 maart 2016 en het Leiden Science Family Festival op zondag 17 april 2016.

Andere activiteiten die worden ondersteund door het lustrumjaar zijn oa. het symposium ‘The Future of Protein Research op vrijdag 16 oktober en de Pubquiz ‘Beat the professor’ op vrijdag 11 december. Op vrijdag 1 juli 2016 wordt het lustrumjaar afgesloten met een eindfeest.

Website: www.leidenscience-200.nl twitter en instagram: #leidenscience200

1 6  ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

Transport of st udent s

transport

Universiteit Leiden 

Where do the students of Leiden University come from? Generally, Leiden University is known as a regional university, attracting students from cities and villages nearby. Does this also apply for our faculty, the Faculty of Science? The answer is in this map of the world, centered (with a little bit of imagination) at the Leiden Bio Science Park. Every line represents a flow of students from a single country! In fact, the three thousand students of our faculty represent no less than 86 nationalities!

These students are our regular bachelor and master students. On top of that, the faculty organizes summer schools. Motivated students from around the world travel to Leiden for a period ranging from a week to two months, to get to know our excellent master programs and research facilities. What started two years ago as an initiative of Astronomy, consists now of four summer schools, attracting hundred students worldwide. Students from Germany, Switzerland, Spain and Italy, but also from the United States, Colombia, China, India, Indonesia and Uganda!

You can say a lot about our small faculty, but it doesn’t qualify as a regional or even a national faculty.

We are all part of an ever growing international community!

More info about the summer schools, visit leidenscience-summerschools.nl, or enjoy the pictures on sciencesummerschools.tumblr.com Door Rob van Wijk, master student biopharmaceutical sciences

17

1 8 ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

ch en Doosch en ouden Uit den

Alexander Graham Bell en de uitvinding van de telefoon

Eén van de belangrijkste uitvindingen op het gebied van transport van kennis en informatie, is misschien wel de telefoon. Alexander Graham Bell staat bekend als de uitvinder van de telefoon. Hoewel hij in 1876 het patent hierop heeft gekregen, is de uitvinding waarschijnlijk niet volledig aan hem toe te schrijven. Er zijn meerdere personen die rond dezelfde tijd al dan niet onafhankelijk van elkaar grote stappen gemaakt hebben in de ontwikkeling van een apparaat dat met elektriciteit geluid zou kunnen overbrengen.

Het beeld van uitvinders en ontdekkers Het beroep uitvinder heeft vaak een enigszins mysterieuze bijklank. Vaak wordt direct gedacht aan een karikatuur van Willie Wortel die in zijn schuur aan het werk is aan een nieuw apparaat. Hij is daar al tijden lang aan bezig en doet allerlei ingewikkelde experimenten met verschillende uitkomsten. Uiteindelijk lukt het hem.

Dit is het “eureka!-moment” dat ook vaak met uitvinders geassocieerd wordt. Op dat moment schreeuwt hij het uit van blijdschap en maakt hij zijn uitvinding bekend aan de buitenwereld, die erg van zijn buitengewoon vernuftige uitvinding onder de indruk is.

Uitvindingen en ontdekkingen worden vaak gekoppeld aan een bepaald moment, een bepaalde plaats en een bepaald persoon. Er is vaak slechts één persoon aan wie de uitvinding of ontdekking wordt toegeschreven en die persoon zal daarna bekend staat als “de uitvinder van…” of “de ontdekker van…”.

Zo staat de uitvinding van de telefoon bijvoorbeeld op de naam van Alexander Graham Bell. Zoals eerder al werd beschreven, blijkt het antwoord op de vraag “Wie heeft de telefoon uitgevonden?” echter helemaal niet zo simpel te zijn. Wanneer men dieper ingaat op de geschiedenis van de telefoon, blijkt dat er meerdere personen genoemd dienen te worden als het gaat om (bijdragen aan) de uitvinding van de telefoon. Het was uiteindelijk Alexander Graham Bell die het patent er op verkregen heeft.

Patent op de uitvinding De manier waarop het patent aan Bell verleend is, blijkt enigszins dubieus te zijn. Op dezelfde dag als de patentaanvraag van Alexander Graham Bell, diende Elisha Gray een ‘caveat’ in. Een caveat is een document dat verklaart dat de intentie bestaat om op een later moment een daadwerkelijke patentaanvraag in te dienen.

transport

Universiteit Leiden gen onafhankelijk van elkaar gedaan hebben, of dat ze aspecten uit elkaars werk gebruikt hebben.

Alexander Graham Bell Het is dus nog geen echte patentaanvraag, maar er staat al wel in beschreven waarvoor de latere patentaanvraag zal zijn. Het caveat van Gray werd slechts twee uurtjes eerder ingediend dan de patentaanvraag van Bell, maar bleef daar enige tijd liggen. Bells patentaanvraag kwam twee uur later binnen, maar werd wel direct betaald, waardoor de aanvraag ook direct behandeld werd. Grays caveat werd pas de volgende dag bekeken.

Op het moment dat de patentaanvraag van Bell ingediend werd, had Bell nog geen daadwerkelijke telefoon gebouwd. In de patentaanvraag werd slechts het idee beschreven. Het uiteindelijke “eureka!moment” kwam pas een week nadat het patent inderdaad op Bells naam kwam te staan. Dit eureka!-moment was de bekende zin “Watson, come here! I want to see you!”. Een dergelijk moment overleeft vaak in de geschiedenis als hét moment van een uitvinding of ontdekking.

De telefoon die Bell gebruikte om Watson mee op te bellen, vertoonde echter veel overeenkomsten met het apparaat dat Gray beschreef in zijn caveat. Tot op de dag van vandaag is het nog steeds onduidelijk of Bell op de één of andere manier kennis had kunnen nemen van de ideeën van Gray, om zo zijn eigen uitvinding te kunnen waarmaken. De vraag die hierbij ontstaat is of Bell en Gray hun uitvindin-

Johann Philipp Reis Reis bouwde in 1860 zijn eerste versie van de telefoon, die hij een telephon noemde.

Reis kan dus gezien worden als de naamgever van de telefoon. De Reis telephon die hij bouwde, was geïnspireerd op een publicatie van de Fransman Charles Bourseul.

Bourseul had een ontwerp gemaakt voor een telefoon, maar deze uiteindelijk nooit gebouwd. De Reis telephon leek erg op dit ontwerp. Hier is al duidelijk zichtbaar dat de Reis telephon niet volledig is toe te schrijven aan Johann Philipp Reis. De Reis telephon is een duidelijk voorbeeld van een uitvinding die de naam heeft gekregen van één enkele uitvinder, terwijl anderen er ook bijdragen aan hebben geleverd.

De Reis telephon was overigens niet erg gebruiksvriendelijk. Menselijke spraak was vaak niet goed verstaanbaar en het was moeilijk om met de machine om te gaan. Dit kwam doordat de Reis telephon via hetzelfde principe werkte als Bourseul in zijn publicatie had beschreven, namelijk het “make-and-break-principe”, al noemde Reis het zelf molekulare Bewegung (moleculaire beweging, vrij vertaald). Hierin verschilt de Reis telephon van het apparaat wat Bell uiteindelijk produceerde, dat werkt via elektromagnetisme.

Antonio Meucci Antonio Meucci was een Italiaanse uitvinder die, net als Bell, een elektromagnetische telefoon bouwde. Hij noemde zijn uitvinding de “telettrofono”. Hij kwam op het idee van een apparaat dat gebaseerd was op een elektrostatisch effect door zijn behandeling van reumapatiënten. Meucci beoefende een toentertijd populaire methode om reumapatiënten te behandelen met behulp van elektrische schokken. Hij bevond zich in een andere kamer dan zijn patiënten, maar zei ze te kunnen horen schreeuwen door een koperdraad die zich tussen hen bevond.

Ook Meucci diende van tevoren een caveat in bij de Patent Office, maar hierin werd zijn telefoon niet beschreven zoals Meucci later zei dat het apparaat eruit zag. Er werd niks gezegd over elektromagnetisme, terwijl Meucci wel aan het werk was met ononderbroken stroom om spraak over te brengen (in tegenstelling tot het makeand-break-systeem van Reis). Meucci heeft

19

zijn uitvinding wel gepresenteerd aan de buitenwereld en ook in kranten beschreven, maar helaas zijn er geen exemplaren van deze kranten bewaard gebleven. Door dit gebrek aan bewijs heeft Bell later in een rechtszaak gelijk gekregen, omdat er niet hard gemaakt kon worden dat Meucci inderdaad de eerste was die een dergelijk apparaat gecreëerd had. Van Bell bestond zijn patentaanvraag waarin dit wel duidelijk beschreven stond.

Meucci had het niet gemakkelijk in zijn leven. Vanwege veel financiële problemen, had hij te weinig geld om zijn caveat te verlengen. Een caveat blijft namelijk slechts een jaar geldig, tenzij er betaald wordt om te verlengen. Als Meucci wél besloten had zijn caveat te verlengen, was het voor Bell onmogelijk geweest om een patent op zijn uitvinding te krijgen.

In Italië is een museum aan Meucci gewijd. In dit museum wordt de chronologie van Meucci’s uitvinding gepresenteerd en hij wordt hier ook erkend als de “echte” uitvinder van de telefoon. Ook in de Verenigde Staten wordt Meucci erkend als uitvinder van de telefoon. In 2002 is hierover een resolutie aangenomen. Als reactie hierop werd in Canada een motie aangenomen waarin staat dat Bell de uitvinder van de telefoon was.

De uitvinder van de telefoon Bell, Gray, Reis, Meucci en daarnaast nog vele anderen hebben zonder enige twijfel grote stappen gemaakt in de richting van de uitvinding van de telefoon. Dat uiteindelijk Bell het patent hierop heeft verkregen, maakt hem tot “de uitvinder”, maar zoals uit het bovenstaande blijkt, bestaat er geen sluitend antwoord op de vraag wie de telefoon heeft uitgevonden. Timing en toeval hebben ongetwijfeld meegespeeld in Bells voordeel, maar laten we de andere pioniers op dit gebied ook zeker niet vergeten.

Lisette Hemelaar Master student Biology and Science Communication and Society

20  ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

On the origin of When it comes down to transport, we are highly dependent on cars and public transport in the Netherlands. Though many people in poor countries do not have this kind of transport, they use an old and more reliable source of transport: animals. There are many animals used for transport. They are responsible for the transport of people, food and products. There is even a donkey in Colombia, carrying a library on its back. His owner wanted to contribute to the underprivileged education, which is a big problem in his location. He travels from place to place with his donkey and dozens of books. Four animals are discussed in this article: the horse, the donkey, the llama and the ostrich. We will discuss the use of these animals in transport in the past and present.

The Horse

In the New Stone Age, around 6000 BC, humans began to domesticate the horse. Until then the horse was only used as a source of food. Later the horse became an important part of war and battle. It was used for long distances and the transport of food, but also in the attack.

In agriculture, horses were used to plow the ground, but also to drive mills and pumps. When it comes down to mail, horses were used to deliver very urgent letters. A forerunner of the car is the coach, pulled by horses, which was also used as a taxi.

An old example in the Netherlands is the horse tram. The horse tram has now been replaced by public transport. In countries as Egypt, horses are still used for transport through deserts and for traveling long distances. Horses have a good endurance and can walk for hours, maybe days. In the West, horses are still used to round up the cattle, mostly in places without modern driveways.

The Horse

The Donkey

The Donkey

The domestication of donkeys is seen as more profitable than the domestication of horses when it comes down to transport.

Donkeys are more resistant to extreme climatic circumstances.

They are used as pack animals, draft animals and riding animals.

In poor counties, donkeys were used as a riding animal in the past, because a horse was much more expensive. Mostly women were riding the donkey during long distances, while the man was walking next to it. As said earlier, there is a donkey carrying a library on its back. In poor countries, donkeys are carrying coffins and sacks with food, transporting it from place to place. In mountainous areas donkeys are used as riding animals during a climb.

There are still so called ‘donkey tours’, where people hire a donkey when they go hiking, which will carry their luggage.

transport

Universiteit Leiden 

Transport The Llama

The origin of the llama lies in South-America.

The llama is part of the family of camelids. It is mostly used as a pack animal, not as a riding animal. The west of South-America is still dependent on the llama, mostly for the transport of food and products. However they are more and more replaced by modern transportation. The llama is also popular for its wool.

Closely related to the llama are the alpacas, vicuĂąas and guanacos. Though they all live in the same area, vicuĂąas and guanacos are nearly extinct. Special reservations have a breeding program to prevent this.

The Llama

The Ostrich

The ostrich is the biggest and heaviest kind of bird and lives mostly in Africa. The ostrich is only used as a riding animal, not as a pack animal. They can achieve a speed of 70 km/h, which is why they are used in races. These races are like a short track racing, where the ostrich needs to run as fast as he can on a short track, pulling a cart. There are also races were people are actually riding the ostrich.

Photos and text by Lotte de Vrijer Bachelor student Bio-Farmaceutische Wetenschappen

The Ostrich

21

2 2 ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

Culinaire Chemie

u n e M s ’ o n Men

recht: Voorge esoep i z a n i p e s Ja vaans a ïs m et m

recht: e g d f o do Ho ado Ga G e h sisc Indon e cht: Nagere n an as a e s r e V

Menno Schilthuizen We hadden een interview met Menno Schilthuizen graag eerder een plek willen geven in de Origin, maar daar is het helaas niet eerder van gekomen. Gelukkig hebben we hem nu toch kunnen strikken en heeft hij ons beloond met een heerlijke maaltijd en een gesprek over schrijven, de expeditie naar Mount Kinabalu en Darwin’s Peepshow.

Door Annika Koumans, bachelorstudent biologie en Joris Westerveld, bachelorstudent biologie

transport

Tentamenstress en aparte professoren

Het is een broeierige zaterdagavond als we het straatje in fietsen waar Menno woont.

We komen langs een moskee en even later langs een huis van Minerva. We klepperen met de brievenbus en even later worden we hartelijk welkom geheten. Terwijl we in de flinke boekenkast snuffelen biedt Menno ons een drankje aan en roert hij in zijn pannen. Heerlijke luchten van Aziatische kruiden stijgen op uit de keuken en zorgen dat ons het water in de mond loopt.

De huiskamer is open en licht dankzij de vele ramen. Door de voorwerpen in het huis is het duidelijk dat we met een natuurliefhebber te maken hebben. Aan de muur hangen prachtige foto’s van de duinen bij het ochtendschemer die, zoals we later te horen krijgen, door Menno’s zoon gemaakt zijn. Vanaf de trap onderweg naar het dakterras zien we schilderijen en we vinden ook een slak op sterk water.

Carrière met soep en Gado Gado

Terwijl we beginnen met een geweldige Javaanse spinaziesoep met maïs, komt Menno’s dochter Fenna het terras op. Als Menno even later een schaal Indonesische Gado Gado op tafel zet wordt duidelijk dat hij veel tijd heeft doorgebracht in ZuidOost Azië.

“Dat begon al in mijn studietijd, ik wilde graag in de tropen stage lopen.”

De studietijd van Menno begon in Leiden, toen hij daar met de studie Biologie startte.

Behalve studeren deed hij ook actief mee aan het Leidse studentenleven. Hij was lid bij Augustinus en heeft een jaar bestuur gedaan bij de Leidse Biologen Club, waar hij secretaris was. Menno vertelt dat in zijn studietijd studeren in het buitenland door de universiteit niet zo werd aangemoedigd als nu, dus week hij uit naar de Universiteit Wageningen. Daar kon hij door een aantal vakken te volgen toegang verkrijgen tot een stageplek in de buurt van Kuala Lumpur. Naast hard werken was het ‘s avonds ook wel eens tijd voor ontspanning. Behalve zijn eigen onderzoek ontdekte Menno ook de operazange-

Universiteit Leiden

res in het lokale theater, die later de moeder van zijn twee kinderen zou worden.

Na 5 maanden was het tijd om terug te keren naar Nederland en zijn afstudeeronderzoek aan de Universiteit Leiden af te maken. Dit deed hij bij Naturalis, wat toen nog in de Raamsteeg in het centrum van Leiden zat. Zijn begeleider was Edi Gittenberger, hoogleraar systematische dierkunde. De connectie die toen ontstond is altijd gebleven en later heeft Menno Edi zelfs opgevolgd in zijn functie. Na zijn afstuderen is hij ook in Leiden gepromoveerd en is daarna werkzaam gebleven in zowel Leiden als Wageningen. Maleisië bleef echter trekken en hij vertrok in 2000 voor zes jaar naar Sabah. Nadat hij terugkwam is hij redacteur geweest bij Bionieuws, om later hoofd onderzoek te worden bij Naturalis. In deze post voerden vergaderingen echter de boventoon, dus toen Edi Gittenberger met pensioen ging volgde Menno hem op en keerde terug naar het onderzoek.

“Op mijn leeftijd moet je de hersenen soepel houden, ik wil dit werk namelijk nog wel even blijven doen!”

Wij hebben intussen met smaak ons bord leeggegeten, maar dat van Menno ligt door al het vertellen nog helemaal vol.

Om hem een eetpauze te gunnen kletsen we wat over de verschillende keukens en smaken. Als Menno ook zijn bord leeg heeft is het tijd voor het toetje, een grote schaal ananas.

Wetenschap en schrijven

We zijn benieuwd hoe Menno zijn parallelle carrière als populair wetenschappelijk schrijver begonnen is. “Als schooljongen was ik altijd veel met biologie bezig, zoals het aanleggen van een insectenverzameling en op excursie met de biologieleraar en klasgenoten.” Daar bleef het niet bij. Op de middelbare school begon hij over de natuur te schrijven voor een

23

plaatselijke krantje in Schiedam Noord.

Als student bleef hij schrijven, in de Mare en het Kameleon, het blad van de Leidse Biologen Club. Jong geleerd is oud gedaan, moet de redacteur van het weekblad Intermediair hebben gedacht nadat hij met Menno samen had gewerkt en zijn artikelen als freelancer voor de Volkskrant had gelezen. Toen deze redacteur voor het blad Science ging werken heeft hij ervoor gezorgd dat Menno artikelen voor de website kon gaan schrijven.

Als onderzoeker bij Naturalis blijft hij met plezier wetenschappelijke artikelen publiceren, maar het leuke aan populair wetenschappelijk schrijven is volgens Menno dat het een creatiever proces is. “Wetenschappelijke publicaties zijn leuk om te schrijven, maar zijn vaak volgens een vast stramien. Daarbij komt dat het zonde is om die leuke ontdekkingen slechts te kunnen delen met die 10 experts binnen je eigen vakgebied.” Op onze vraag of populair wetenschappelijk schrijven fundamenteel verschilt van wetenschappelijke publicaties geeft Menno duidelijk antwoord: dat is niet zo. De informatie is vaak makkelijk toegankelijk te maken door een paar woorden te veranderen, het een en ander vereenvoudigen en goede vergelijkingen en voorbeelden uit het dagelijks leven aan te halen. Zo kunnen gecompliceerde onderwerpen toch begrijpelijk en van waarde zijn voor een groter publiek.

‘Wetenschap is mensenwerk, en je kunt

24 ORIGIN #1

het dus ook aan alle mensen uitleggen.’’

Ook kinderen kunnen tot de essentie van ingewikkelde problemen komen.

Misschien was Menno om deze overtuiging gekozen als ‘hoofdprijs’ voor de winnaar van de online Junior Wetenschapsquiz 2014. Nina Lenselink van 8 won een weekend Leiden met een uitgebreide rondleiding in Naturalis door Menno.

In de huiskamer vinden we een bedankkaartje van Nina’s ouders.

Menno zegt vooral te schrijven omdat hij het leuk vindt. Onderwijs geven doet hij ook met plezier. Als onderzoeker bij Naturalis wordt er van hem verwacht dat hij ongeveer 15% van zijn tijd in onderwijs stopt. “Dat is precies genoeg, want bij het geven van slechts een paar cursussen kan ik zorgen dat informatie actueel blijft en kan ik de college’s blijven verbeteren.”

Peepshow

In de vorige editie van de Origin is Menno’s boek “Darwin’s peepshow”, over de evolutie van geslachtsorganen, gerecenseerd en daar willen we natuurlijk meer over weten. Als we vragen waarom hij precies dat onderwerp heeft uitgekozen antwoordt Menno: “Het lijkt een smal onderwerp, maar dat is het niet, want alle dieren en mensen hebben geslachtsorganen en dus is het een heel breed onderwerp. Het spreekt erg tot de verbeelding, iedereen is geïnteresseerd en gefascineerd door geslachtsorganen en er wordt altijd over gevraagd, gelachen, gefantaseerd en gespeculeerd, of het nou die van ons zijn of die van andere dieren. Er is altijd veel belangstelling voor. De evolutiebiologie van geslachtsorganen is pas de laatste 20 jaar een serieus wetenschappelijk vakgebied. Alles wat je in de evolutie zou willen begrijpen vind je daarin terug en dan nog in een overtreffende trap. Dat komt omdat de selectiedruk op geslachtsorganen meteen fitness-effect heeft, dus gaat de evolutie daar veel sneller en zijn de resultaten veel extremer.” Duidelijk genoeg inspiratie voor een boek,maar hoe kan het dat een onderwerp dat zo tot de verbeelding spreekt pas sinds 20 jaar serieus wordt

jaargang 11, september 2015

onderzocht? “De vormdiversiteit is al een eeuw bekend en geslachtsorganen worden al lang gebruikt als determinatiekenmerk, maar niemand heeft eerder beseft dat er een soort seksuele wapenwedloop aan de gang is als oorzaak van die enorme diversiteit.” Menno vertelt daarnaast dat hoewel het boek in het Nederlands ‘Darwin’s peepshow’ heet, wat ook zou kloppen in het Engels, toch in Amerika wordt uitgegeven als ‘Nature’s nether regions’, omdat ‘peepshow’ niet mocht van de uitgever.

Wij waren natuurlijk benieuwd of Menno bepaalde onderwerpen niet kon aanstippen in verband met preutse uitgevers, maar dit was niet het geval. Wel stelt hij dat hij bewust geen pagina’s aan penisbotten heeft gewijd omdat het nog niet precies duidelijk is waar deze voor dienen. Wel werd na publicatie van het boek bekend dat er een insectensoort is waarbij het vrouwtje haar vagina gebruikt om bij het mannetje de spermatofoor op te pikken, in plaats van dat het mannetje zijn penis gebruikt om het vrouwtje te insemineren.

Menno stelt dat het leuk was geweest om dit fenomeen toe te voegen aan zijn boek, maar het laat ook zien dat er in de wetenschap meer en meer professionele aandacht voor de evolutie geslachtsorganen ontstaat.

Evolutie op een berg

Wetenschappelijke bevindingen zoals die in Darwin’s peepshow kunnen dus op een leuke en begrijpelijke manier gepresenteerd worden aan het brede publiek.

Dat is ook het geval bij de campagne die vooraf ging aan de gezamenlijke expeditie van Naturalis en Sabah Parks naar Mount Kinabalu. Animator Aart Taminiau maakte een leuke animatiefilm die het doel van de expeditie verduidelijkt. In het

“Naarmate er meer interesse voor de natuur ontstaat, groeit het besef dat natuurbescherming van groot belang is. .”

geschetste tekenfilmpje is te zien waarom de berg interessant is en wat de bevindingen van de expeditie zouden kunnen zijn.

Deze worden van de zomer in Nature gepubliceerd, maar Menno licht alvast een tipje van de sluier op: “Veel van de soorten hoog op de berg komen van buiten Borneo.

Het gaat hier vooral om schimmels, planten en hele kleine insecten die makkelijk grote afstanden konden afleggen en toevallig op Kinabalu terecht kwamen. Het zijn soorten die van vergelijkbare habitats komen en het dus goed doen in het koude klimaat bovenop de berg”. De soorten op de berg die oorspronkelijk uit Borneo komen en alleen op de Kinabalu voorkomen (endemen), zijn allemaal nieuw. Het zijn geen relicten, want ze zijn allemaal jonger dan de zes miljoen jaar oude berg.

Het blijkt dat deze soorten vanaf het laagland de berg op zijn gemigreerd en zich hebben aangepast aan koudere omstandigheden, maar ze zijn daarbij niet heel ver gekomen. “Dit komt door niche-conservatism, een toestand waarin soorten zo goed zijn aangepast aan hun habitat, dat er een groot deel van het genoom moet worden aangepast om een nieuwe niche te kunnen veroveren.” Dit verklaart waarom de soorten afkomstig van het laagland niet ver de berg op konden migreren, maar soorten afkomstig van andere berggebieden het er wel goed doen.

Een expeditie naar Maleisië is een droom voor veel biologen, maar volgens Menno heeft ook Nederland zijn voordelen voor natuurwetenschappers. “Bijna alle soorten in Nederland zijn beschreven en er is een lange geschiedenis van wetenschappelijke verslaglegging. Wanneer men in het regenwoud met een onderzoek bezig is naar een willekeurige ongewervelde groep dieren, is de kans heel groot dat de groep nieuwe soorten bevat en deze nog beschreven moeten worden.” Daar komt nog bij dat Maleise wetenschappers vaak een ambtenarenmentaliteit hanteren, waardoor de communicatie niet zo vanzelfsprekend gaat als dat hier.

Gelukkig begint daar verandering in te komen. “Er zijn steeds meer mensen in

Universiteit Leiden

wetenschappers hebben gehad op het maatschappelijke begrip van de evolutietheorie. Volgens hem is er lange tijd een onbegrip geweest over wat evolutie precies inhoudt. In natuurdocumentaires werd het vaak als een mechanisme gepresenteerd dat voor verbetering en het voortbestaan van soorten zorgt. “Evolutie is geen streven naar verbetering, het zorgt er alleen voor dat elke eigenschap die je aandeel in de volgende generatie verhoogt zich verspreidt. Het is een effect van aanpassing aan de heersende omstandigheden.”

Volgens Menno was het boek ‘The selfish gene’ van Richard Dawkins één van de redenen dat het begrip van evolutie erg verbeterd is en het misverstand dat evolutie voor verbetering zorgt nu grotendeels de wereld uit is.

Maleisië die het zich kunnen veroorloven om tijd in de natuur door te brengen. Steeds meer mensen gaan vogels kijken, verzamelen vlinders en zelfs slakken”. Naarmate er meer interesse voor de natuur ontstaat, groeit het besef dat natuurbescherming van groot belang is. Die interesse voor de natuur kan alleen ontstaan als er kennis over is en daarom is een expeditie als die naar Mount Kinabalu van groot belang.

Menno noemt de Galapagoseilanden als voorbeeld: “Er is zo veel over geschreven en onderzoek gedaan, dat het een oliegigant nooit zou lukken daar een olieraffinaderij neer te zetten.”.

Maatschappelijk misverstand

We vragen ons af wat voor effect de inspanningen van Menno en andere populair

Het is interessant om te bedenken dat evolutie geen richting heeft, maar dat de kans groot is dat veel eigenschappen die we terug vinden in organismen weer zouden ontstaan als het hele proces zich opnieuw zou afspelen. “Eigenschappen die altijd voordeel opleveren zullen vroeg of laat ontstaan, ook onafhankelijk in meerdere takken van de stamboom.” Een voorbeeld hiervan is meercelligheid. “Meercelligheid is twaalf keer onafhankelijk ontstaan, het levert zoveel voordeel op dat nieuwe niches gevuld kunnen gaan worden.” Op deze manier kan evolutie toch voorspelbaar zijn: een mutatie die meercelligheid mogelijk maakt, zal opnieuw gebeuren wanneer de hele evolutie zich opnieuw afspeelt.

Tussen kunst en thee

Menno is nu natuurlijk enorm succesvol als bioloog, met een geslaagde carrière als schrijver ernaast. Het blijkt echter dat hij er nog een onvoorzien talent naast bezit: schilderen! Het huis hangt vol met schilderijen. Als

25

we hem ernaar vragen zegt hij: “Zelfs toen ik al biologie studeerde wist ik nog niet of ik bioloog wilde worden, ik was in die tijd ook veel met schilderen bezig. Veel dingen die je hier ziet hangen heb ik gemaakt. Ook in de tijd dat ik studeerde. Toen heb ik nog overwogen om toch om te zwaaien naar de kunstacademie.” Biologie en kunst zijn twee hele verschillende expertisegebieden, maar gaan opvallend vaak samen. “Ik ken ook veel creatieve biologen, onze krabbenspecialist (bij Naturalis) is een goede schilder, onze vlinderman (bij Naturalis) is een goede violist, en Leo Vroman is natuurlijk ook een beroemd dichter.” Omdat het inmiddels donker begint te worden, wordt het eerst zo zonnige dakterras van Menno toch een beetje fris. We besluiten naar binnen te gaan voor een afsluitende kop thee met speculaasbrokken. Hij vervolgt: “Aan de andere kant is het niet echt een andere wereld. En wetenschap doe ik toch ook een beetje op een ongerichte creatieve manier, dingen die je met elkaar associeert, dat doe je in de kunst vaak ook. En iets maken, of je nu een artikel schrijft of een schilderij maakt, het lijkt heel anders, maar het is toch een beetje het zelfde gevoel.” Na deze mooie quote krijgen we nog een rondleiding door Menno’s werkkamer, waar hij ook veel van zijn Maleisische spullen bewaart, en is het tijd om te gaan. We bedanken Menno voor het interview en fietsen met volle buikjes en veel stof tot schrijven langs het Minervahuis en de moskee terug naar het station.

2 6 ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

Artificial Enzymes to Power the Planet Our society is heavily dependent on fossil fuels, which are becoming more and more difficult to obtain. Nevertheless, it is expected that global energy consumption will increase drastically in the next forty years. This is not the result of the western world increasing its energy consumption significantly, but will be predominantly due to new energy users. These are people that haven’t been born yet and people that live in underdeveloped areas and haven’t been using energy yet.

The consequence of our increasing fossil fuel consumption is that massive amounts of carbon dioxide have been and will continue to be expelled into the earth’s atmosphere, with global climate change as a direct and devastating result. Climate change as the result of human activities has been thoroughly documented in peer reviewed journals and its effects have been summarized in the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.

Many of these changes are irreversible or at least it will take the planet a very long time to recover. Hence, it is very important that mankind shifts its energy supplies largely to renewable sources.

Renewable energy comes in many shapes, but only solar energy can be harvested in sufficiently large amounts to ‘power the planet’ entirely. In other words: solar energy must be part of the solution. The major problem of solar energy is that it is not present at night and even during daytime its availability is highly fluctuant. For solar energy to make a serious impact in our energy infrastructure it is important that it can be stored in an efficient manner and can be made available when it is dark or cloudy. The solar panels that are currently on the market only produce electricity.

Electricity is easy to store on a small scale in a battery, but is very difficult and uneconomical to store on the tremendous scale that will be necessary. Instead it would be much more desirable to store solar energy in the form of a fuel. This is especially advantageous as our current energy infrastructure is largely dependent on fuel. One could produce a fuel from electricity derived from solar energy by the electrolysis of water. In this process two molecules of water (H2O) are split into one molecule of oxygen (O2) and two molecules of hydrogen (H2). In this case hydrogen will be stored as the fuel, whereas the only side product, oxygen, can be released into the atmosphere. When hydrogen is consumed, it will react with oxygen from the atmosphere in a fuel cell producing only water as a product. This is an absolute sustai-

nable process. Hydrogen can together with carbon dioxide be transferred into a liquid hydrocarbon based fuel via a reverse water gas shift reaction and a Fischer Tropsch process. Both these processes are currently operational in the chemical industry. Production of such a hydrocarbon fuel is important as it has the high energy density that is necessary to fly commercial jets. Hydrogen can be used directly for most applications and currently hydrogen powered cars such as the Hyundai Tucson and the Toyota Mirai are coming on the market. However, at the moment hydrogen is predominantly produced from fossil fuels instead of renewable energy.

Although fuel cells and electrolyzers are already on the market, the state-of-the-art devices rely on exotic materials that are insufficiently abundant for application on the very large scale that is necessary. Moreover, the energy efficiency of these devices is not optimal and a better fundamental understanding of the redox reactions taking place in elec-

transport

trolyzers and fuel cells is required. To split water into hydrogen and oxygen one requires two electrodes and an aqueous electrolyte solution. At the anode water is oxidized to oxygen yielding four electrons and four protons in the process.

The electrons flow from the anode via a wire to the cathode where they recombine with the protons in the electrolyte solution that were formed at the anode. As a result hydrogen is produced at the cathode. The formation of oxygen and hydrogen are intimately linked and one cannot produce hydrogen efficiently, without being able to produce oxygen efficiently. Ironically, it is typically the oxygen half reaction that limits the overall efficiency of the water splitting reaction. In fuel cells the opposite redox reactions occur, and here it is the reduction of oxygen to water which is the main bottleneck in terms of efficiency. In my research group we try to gain a better fundamental understanding of these redox reactions involving oxygen. Herein we are heavily inspired by the very efficient redox processes that take place in natural systems.

The production of oxygen is an important aspect of photosynthesis and the oxygen reduction reaction is very important in respiration. Both these reactions are catalyzed by enzymes in remarkably efficient redox processes. The key of this energy efficiency lies with the very clever architecture of the enzyme that is perfectly set up do catalysis involving proton and electron transfer reaction. Several redox cen-

Universiteit Leiden 

ters are perfectly aligned within the enzyme to allow for fast transport of electrons from or to the catalytic site as if the catalyst is directly connected to a conductive wire. Moreover, proton shuttles are perfectly positioned to allow for transfer of protons during the crucial steps of the catalytic reaction without energy losses and the requirement of an additional driving force. It would be very advantageous if we could use these same principles in electrolyzers and fuel cells.

In my group we study the fundamentals of catalytic multielectron redox reactions such as the oxygen reduction reaction and the oxygen production reaction in detail. For the design of these catalysts we are heavily inspired by the active site of the redox enzymes from nature. Although we anticipate using the same abundant materials and the same design principles as nature, we will not make exact structural mimics per se. For example the targeted artificial catalysts will be significantly smaller than the actual enzymes in order to position as many of them as possible on the electrode interface. By functionalizing the catalysts with proton and/or electron shuttles we anticipate to learn how multielectron redox catalysis can take place very efficiently. Eventually, this will allow for development of the very efficient and scalable catalytic systems that we need so desperately for our future sustainable society.

Dennis Hetterscheid Assistent Professor at the Leiden Institute of Chemistry

27

2 8 ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

A matter of chance Around 71 percent of our planet is covered with water. Continents make up the remaining 29 percent, along with the world’s islands. Most oceanic islands are grains of sand in a vast desert of water. Yet no matter how remote, almost every island is populated with both flora and fauna. How did life achieve this remarkable feat? How did organisms reach these tiny specs of land and what do we know about the colonisation of islands?

For most terrestrial plant and animal species the oceans pose unsurmountable obstacles. However, Hawaii, being one of the most remote archipelagos in the world, is home to an extraordinary biodiversity including flowering plants, insects, birds and land snails. Most of these species are thought to have reached the islands on patches of drifting debris and vegetation in a process called rafting. Large rafts of floating vegetation often form during storms or on major tropical rivers and sometimes carry living plants and animals out to sea. Small animals like insects and small plant seeds are known to have spread via cyclones. Upon reaching an island, having withstood a very bumpy ride, these little settlers may have formed new populations.

The incredible biodiversity found in Hawaii can’t solely be explained by settlers. Most species on these islands are endemic, which means they live nowhere else on earth. A good example are Hawaiian honeycreepers, a group historically consisting of at least 51 different species, all descendants of an ancestral creeper lucky enough to reach Hawaii. As the honeycreepers adapted to their new habitats on the islands, evolution led to an incredible display of diversification. But upon the arrival of humans on Hawaiian soil, over half of these species have become extinct.

Joris Westerveld Bachelor student Biologie

For a population to become established, multiple fertile individuals have to ‘land’ on an island, meet, and must be able to mate. Can you imagine how tiny these chances are? In the 1960’s MacArthur and Wilson published a book called ‘Island biogeography’ in which they attempted to predict the number of species on a virgin island using a formula. The variables in the formula are immigration, speciation and extinction. They predicted that larger islands have higher immigration rates and are more often discovered by new species than smaller islands.

Smaller islands have higher extinction rates, as natural disasters are more likely to affect the whole island. Their formula proved to be correct in experiments in which all animals on islands in the Florida Keys were killed and its re-population monitored.

The field MacArthur and Wilson initiated by publishing their book is nowadays often referred to as ‘Insular biogeography’, because their theory proved to be valid for almost any ecosystem that is surrounded by ecosystems unlike it. Think of mountain tops, oases, or even patches of habitat surrounded by agricultural land or other human land use.

The applications of this knowledge can be found in conservation biology. In the Netherlands it has led to the development of wildlife corridors. These corridors ensure an increase in movement between ecological islands, creating one big natural reserve.

But is that better than several small reserves? Ecologists are still arguing about this. In the meanwhile we must not forget that the oceanic islands on which the theory is based are in danger. It took an unbelievable amount of time and luck for them to become populated, but during our brief human presence biodiversity has dwindled and acute measures need to be taken to preserve it.

transport

Universiteit Leiden

29

Boek

Recensie

‘Kill Your Darlings’ Door Annika Koumans Bachelor student Biologie ‘Een nieuwe wetenschappelijke waarheid wint niet door tegenstanders te overtuigen en hen het licht te doen zien, maar veeleer omdat de tegenstanders op den duur sterven en er een nieuwe generatie opgroeit, voor wie ze vertrouwde materie is.’ Deze quote van Max Planck staat op de eerste bladzijde van het boek Wetenschappelijk Onkruid, gepresenteerd door de Edge Foundation. Omdat ze bij de Edge Foundation vinden dat vooruitgang in de wetenschap wel wat harder mag gaan dan de snelheid waarmee verouderde denkbeelden overlijden, hebben ze de ‘Edge-vraag’ van 2014 als volgt geformuleerd: ‘Welk wetenschappelijk idee is rijp voor de prullenbak?

John Brocken heeft aan 179 toonaangevende denkers van over de hele wereld gevraagd binnen hun expertisegebied het antwoord is op die vraag. Hieronder vallen bijvoorbeeld Richard Dawkins, Ian McEwan, George Dyson en Nassim Nicholas Taleb. Ook uit Nederland dragen onder andere filosofe Stine Jensen en Christine Mummery (uit Leiden!) hun steentje bij. Iedere schrijver geeft kort en bondig antwoord in een stuk van twee tot drie pagina’s. Daarnaast begint ieder betoog met een korte beschrijving waarin wordt uitgelegd wie de schrijver is en waar hij of zij in gespecialiseerd is, zodat duidelijk is met wie je te maken hebt.

Het aardige is dat de gevraagde schrijvers uit hele verschillende takken van de wetenschap komen, waardoor de Edge-vraag steeds vanuit een ander perspectief beantwoord wordt. De samenstelling van onderwerpen is dus erg divers en reikt van natuurkunde, biologie en taalwetenschappen tot psychologie, economie en wiskunde. Steve

Giddings, theoretisch fysicus, houdt het concept ruimtetijd tegen het licht, terwijl Julia Clarke, paleontoloog, graag misverstanden over de Archaeopteryx de wereld uit wil helpen. En wat te denken van Adam Waytz, psycholoog en universitair docent, die uitlegt waarom mensen volgens hem van nature geen sociale dieren zijn?

Daarnaast vallen de schrijvers in hun stukken gelijk met de deur in huis. Een pittige openingszin als ‘De strikte interpretatie van het beroemde aforisme van Aristoteles mag van mij de prullenbak in’ is eerder regel dan uitzondering. Deze aanpak heeft tot gevolg dat de onderwerpen in korte tijd tot in de kern behandeld worden, maar zorgt er ook voor dat er veel vaktermen gebruikt worden, wat veel concentratie van de lezer vereist.

Ik zou dit boek aanraden aan iedereen die interesse heeft in de verschillende velden die de wetenschap rijk is. Het vermoeiende effect van het gebruikte jargon wordt verlicht door de korte lengte van de stukken en het duidelijk merkbare enthousiasme van de schrijvers. Met heilige huisjes wordt korte metten gemaakt, en ik denk dat iedereen een onderwerp tegenkomt waarbij de schrijver precies het tegenovergestelde betoogt van wat de lezer altijd dacht. Help de wetenschap dus een handje, lees het boek en kill your darlings!

Met heilige huisjes wordt korte metten gemaakt, en ik denk dat iedereen een onderwerp tegenkomt waarbij de schrijver precies het tegenovergestelde betoogt van wat de lezer altijd dacht.

Auteur

John Brockman John Brockman is een Amerikaans literair agent en auteur, gespecialiseerd in (populair-) wetenschappelijke literatuur en daarnaast de medeoprichter van de Edge Foundation. Zij beheren het platform Edge.org, dat als doel heeft een denktank te creëren voor de grootste geesten van deze tijd en iedereen die interesse heeft in wetenschap.

Cover

Origin Suggests:

Recent discussions

30 ORIGIN #1

jaargang 11, september 2015

Wetenschappelijk tekenen in de Hortus Door Esmée Winkel, Scientific Illustrator and Botanical Artist

De Hortus botanicus is in 1590 gesticht door de Universiteit Leiden. Zij is hiermee de oudste botanische tuin in Nederland. De tuin werd opgezet waar nu de Clusiustuin is, bij de ingang aan het Rapenburg, en de eerste planten dateren uit 1594.

Door de eeuwen heen is de Hortus continu uitgebreid, maar zijn er vandaag de dag nog veel oude bomen te bewonderen.

De gebouwen in de Hortus variëren van de klassieke Oranjerie uit 1744 tot de grote kassencomplexen met de tropische kassen uit 1938 en de nieuwe Wintertuin uit 2000.

het onderwerp in elkaar zit. Waar moet welke lijn immers beginnen en waar loopt het naartoe? De tekenaar moet het orchideetje net wat langer bekijken om te begrijpen wat er gebeurt. Doordat de tekenaar de bloem net wat beter bestudeert, zal hij een nieuwe wereld van details ontdekken.

Sinds de aanleg in 1594 heeft de Clusiustuin zowel een publieke als een wetenschappelijke en educatieve functie gehad. Deze tuin was oorspronkelijk bedoeld als kruidentuin voor onderzoek en onderwijs aan planten die van belang waren voor de medische wetenschap. Het was meteen ook een botanische tuin met een grote collectie plantensoorten van over de hele wereld. De eerste beplantingslijst omvatte maar liefst 1585 planten met niet alleen geneeskrachtige kruiden, maar ook allerlei bekende sierplanten en meer exotische gewassen zoals de Tulp.

Hortus botanicus Leiden organiseert een aantal workshop dagen "Wetenschappelijk illustreren”. Tijdens iedere workshop wordt er aandacht besteed aan een specifiek botanisch onderwerp, de biologie van het onderwerp en hoe tot een wetenschappelijk illustraties te komen, waaronder aanpak, toon en compositie worden besproken. De docenten zijn Hanneke Jelles, illustrator en Hoofd Educatie Hortus botanicus, Rinny kooi, onderzoeker en docent Universiteit Leiden, en Esmée Winkel, wetenschappelijk illustrator Naturalis Biodiversity Center. Studenten kunnen gratis aan de workshops meedoen. Ook niet-studenten kunnen hier aan deelnemen, maar zij worden gevraagd voor een bijdrage. Er is beperkt plaats beschikbaar!

Tegenwoordig worden er in de kassen van de Hortus duizenden planten gekweekt, zoals varens, tropische orchideeën, de Bekerplantfamilie, de Zuurzakfamilie en de Maagdenpalmfamilie, waar eigen onderzoekers en collega’s van over de hele wereld aan werken. Ook studenten en promovendi zijn geregeld in de kassen te vinden.

Voor de wetenschappelijke publicaties van de onderzoeker worden wetenschappelijk illustraties gebruikt. Met zo een illustratie kan de lezer in één opslag zien hoe de plant in elkaar zit. De onlangs door de Hortus gepubliceerde orchidee Dendrobium goodallianum heeft namelijk een zeer kort rhizoom (een verbindende “wortelstok”), enkele rechtopstaande stengels, niet vertakkend, uitgerekt, terete etc. Waar pagina's tekst voor nodig zijn om de plant te beschrijven, kan de lezer meteen op de tekening zien hoe dit orchideetje eruit ziet. Met een illustratie kunnen de plant en haar details duidelijk en helder worden weergegeven, bloemonderdelen worden uitvergroot en van verschillende aanzichten getoond, beschadigde delen kunnen worden “gerepareerd”, in de weg lopende bladeren wat worden verplaatst en dit alles op één plaat.

Met het tekenen kan meer worden bereikt. Door objecten te tekenen, wordt de kijker uitgenodigd nog beter te kijken hoe

Data: 6 juli: Bestuiving en Bloemen 3 augustus: Veldnotities 28 september: Bladeren en Bekers 24 oktober: Vruchten 28 november: Zaden 12 december: Tropische Planten Families Tijd: Waar: Deelname:

Materiaal:

10.30-15.00 h Hortus botanicus Leiden 75 euro, gratis voor studenten (breng uw studentenkaart mee!), incl koffie en thee, entree tot de tuin is niet inbegrepen.

Er wordt gezorgd voor papier met potloden.

Neem gerust ook uw eigen materiaal mee.

U kan contact opnemen met de Hortus botanicus Leiden voor meer informatie of om u op te geven voor één of meerdere dagen: j.d.jelles@hortus.leidenuniv.nl

transport

Universiteit Leiden

AGENDA Zaterdag 3 oktober

Leidens Ontzet Op deze Leidse feestdag viert de stad haar bevrijding van de Spaanse bezetting in 1574.

Zaterdag 10 oktober

Science Run

Schrijf je met een team in voor deze lustrumactiviteit, en haal geld op voor het goede doel. De Science Run is een estafetteloop waarbij ieder teamlid een route van vijf kilometer aflegt door het Leiden BioScience Park.

Donderdag 15 en Vrijdag 16 oktober

P-in-1 uitreikingen

Op deze dagen worden de propedeuse diploma’s uitgereikt aan alle studenten die hun propedeuse in één jaar hebben gehaald. Alvast gefeliciteerd!

Zaterdag 17 oktober

Open Dag Universiteit Leiden Bachelor opleidingen Maak kennis met alle bachelor opleidingen van de Universiteit Leiden in en om de Pieterskerk. Meer informatie op opendageninleiden.nl.

Vrijdag 30 oktober

Ladies Day Physics Deze dag is speciaal voor de vrouwelijke studiekiezers. Je bent te gast bij de opleiding Natuurkunde en krijgt daarbij uitgebreid de kans om te praten met onze studentes Natuurkunde en vrouwelijke alumni van de opleiding.

VOLGEND NUMMER

Vrijdag 30 oktober

Study Abroad Festival Lijkt het je leuk om een deel van je studie in het buitenland te doen?

Vandaag leer je alles wat je moet weten om dit te kunnen regelen.

In december heeft alles te maken met extremen. Zoek samen met ons naar de uitersten op deze wereld, zoals dit jachtluipaard met zijn extreme snelheid.

COLOFON Oplage 5.700 Redactieadres Origin Magazine Einsteinweg 55 2333 CC Leiden originredactie@gmail.com www.originmagazine.nl 071-5274538

eindredactie

Rembrandt Donkersloot, Joni Eilbracht, Annette Emerenciana, Lisette Hemelaar, Nadia Khemir, Annika Koumans, Linda Poppe, Marieke Vinkenoog, Lotte de Vrijer, Joris Westerveld, Rob van Wijk

hoofdredactie

ISSN 2352-0051

Aan deze Origin werkten mee Auke-Florian Hiemstra, Charlotte van ’t Westende, Menno Schilthuizen, Esmee Winkel Redactie Anne Hommelberg Lisette Hemelaar

redactie

Productie UFB Universiteit Leiden Ontwerp en vormgeving Balyon, Zoeterwoude Origin en al haar inhoud © Faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen, Universiteit Leiden.

Alle rechten voorbehouden.

31

Heb j ij een profie en te l natu chnie ur k of ee natuu n profie r en g l ezond Wil je heid? wete n hoe is om het na he t vwo e bèta en studi e in L volge eiden n? te

Kom proef stude ervaa ren e r het n z e Vrijda lf! g 27 nove mber

Biologie * Bio-Farmaceutische Wetenschappen Informatica * Informatica & Biologie * Informatica & Economie * Life Science & Technology * Molecular Science & Technology Natuurkunde * Sterrenkunde * Wiskunde Meer informatie of je direct aanmelden: www.opendageninleiden.nl/wiskunde-ennatuurwetenschappen/

Bij ons leer je de wereld kennen