Naturalis
Nederlandstalige editie | december 2018 | NewScientist.nl
Biodiversity Center
Voor al het leven
van de makers van
cross-over flitscolleges Klimaatverandering, duurzaamheid, biodiversiteit: het zijn onderwerpen die niet alleen biologen boeien, maar bijvoorbeeld ook filosofen, sociologen, bestuurskundigen en architecten. In deze flitscollegereeks komen zes van hen aan het woord. Op een voor iedereen toegankelijke manier gaan zij kort in op een prangende vraag. Doel: nieuwe ideeën krijgen door deze thema’s eens van een heel andere kant te bekijken! 29 NOVEMBER
× FILOSOFIE waarom worden we lamlendig van klimaatnieuws? BIOLOGIE
Naomi van Steenbergen Universiteit Utrecht 28 FEBRUARI
× ARCHITECTUUR biodiversiteit & bouwen: hoe dan? BIOLOGIE
Marit Janse landschapsarchitect 29 MAART
× SOCIOLOGIE Waarom zijn klimaat complottheorieën ZO hot? BIOLOGIE
Jaron Harambam UvA 25 APRIL
× KUNST Kun je in je eentje ook echt iets doen voor de wereld? BIOLOGIE
Peter de Koning Maninthebox.nl
Stadsgehoorzaal, Breestraat 60 in Leiden Tijd 17.15-17.45 uur Toegang gratis!
Locatie
NATURALISAFTERDARK.NL
vooraf
‘Biodiversiteit is fascinerend, maar dankzij miljoenen jaren van evolutie ook een schatkist vol slimme oplossingen’
Maaike Romijn
Koos Biesmeijer
Zakelijk directeur onderzoek en onderwijs
Wetenschappelijk directeur
Naturalis is een bijzonder instituut binnen de Nederlandse wetenschap: hét nationale onderzoeksinstituut op het gebied van biodiversiteitsonderzoek. De nationale natuurhistorische collectie die wij beheren bestaat uit 42 miljoen objecten; in omvang en kwaliteit de vijfde natuurhistorische collectie van de wereld. De collectie is grotendeels digitaal ontsloten en daarmee een belangrijke internationale digitale onderzoeksinfrastructuur. Naturalis is met meer dan 400.000 bezoekers per jaar ook het grootste natuurhistorisch museum van Nederland. Met zo’n 120 wetenschappers werken we dagelijks aan onderzoek naar én behoud van biodiversiteit, geven we onderwijs aan Nederlandse universiteiten en hogescholen, en werken we met het bedrijfsleven en maatschappelijke organisaties aan slimme technische oplossingen voor het identificeren en monitoren van soorten. Van over de hele wereld komen jonge onderzoekers bij ons een wetenschappelijke carrière opbouwen, waarna ze uiteindelijk als hoogleraar kunnen instromen op een universiteit. Naturalis richt zich op het vernieuwen van het onderzoeksdomein van de groene life sciences met nieuwe technologieën, nieuwe kennispartners en ons jonge wetenschappelijk talent. Dat is wat Naturalis zo’n mooi instituut maakt: de combinatie van een eeuwenoude collectie met de vibe van jonge, bevlogen mensen met allerlei nationaliteiten en passie voor natuur.
Een leven zonder natuur kan ik me niet voorstellen. Natuur is mijn grote passie en daarom voelt mijn werk nooit als werk. Ontdekken hoe bijen overleven in het tropisch regenwoud of welke orchideeën boven in de boom groeien is het leukste wat er is. Maar bossen worden gekapt, steden breiden uit en bijen worden zeldzaam. Daarom besteed ik steeds meer tijd aan het inschakelen van mijn kennis voor natuurbescherming en het bouwen van een duurzame toekomst. Om ook niet-biologen de relatie tussen natuur en menselijke activiteiten te laten begrijpen, is het zinvol om de natuur te zien als ons natuurlijk kapitaal. De natuur levert ecosysteemdiensten, zoals bestuiving, kustbescherming en zuivering van water. Die hebben grote economische waarde. Als je bijvoorbeeld de bijdrage van insecten aan gewasbestuiving over alle gewassen wereldwijd optelt, kom je tot een bedrag van honderden miljarden euro’s per jaar. Maar het gaat natuurlijk om meer dan geld alleen. Biodiversiteit is bepalend voor ons voortbestaan: voor voedselvoorziening, geneesmiddelen en een gezonde leefomgeving. Kennis van de natuur is dus niet alleen fundamentele kennis, maar essentieel voor onze toekomst. Biodiversiteit is mooi en fascinerend, maar dankzij miljoenen jaren van evolutie ook een schatkist vol slimme oplossingen, waardevolle processen en innovatieve chemie. De wetenschappers van Naturalis openen die schatkist steeds verder. Ik beschouw het als een belangrijke opdracht om onze expertise ook ten gunste te laten komen van de maatschappij als geheel.
Naturalis Biodiversity Center| New Scientist | 3
inhoud
14
30
22
Interview 08 Edwin van Huis Hoe is Naturalis aan zijn enorme collectie gekomen? En hoe komt het eigenlijk dat we nog niet zo heel veel weten over biodiversiteit? Naturalisdirecteur Edwin van Huis vertelt.
Features 14 DNA-barcoding Het meten van biodiversiteit is belangrijk, maar was voorheen moeilijk en tijdrovend. De oplossing: DNA-barcoding. 22 Zeebiologisch onderzoek Van de vissen en grote weekdieren in onze zee zijn de soorten redelijk bekend, maar als het kleiner wordt dan 2 tot 3 millimeter, dan is er nog heel veel te ontdekken. 24 Bomen in kaart Het mag dan flink gekrompen zijn, maar het Amazonewoud is nog steeds enorm. Zullen we ooit alle bomen leren kennen?
4 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
26 Museomics Het enorme ‘archief’ van Naturalis is al een schat op zich, maar met de huidige DNA-technieken gaat er nog eens een extra wereld open. Welkom in de wereld van museomics.
20
COLOFON
COVER: PASCAL TIEMAN
8 Interview ‘Wat ons bij Naturalis drijft, is dat we al het leven op aarde willen leren kennen en begrijpen om het vervolgens te kunnen behouden’
Hoofdredactie Jim Jansen Redactie Jaap Augustinus (beeldredactie), Monique van den Boomen, Yannick Fritschy, Fenna van der Grient, Ans Hekkenberg, Marleen Hoebe, Joris Janssen, Wim de Jong (eindredactie) Tel +31-(0)88-700 2931 Mail redactie@ newscientist.nl (voor persberichten), info@ newscientist.nl (uitsluitend voor vragen aan redactie), lezersservice@veenmedia.nl (voor vragen en wijzigingen in lidmaatschap) Post Postbus 13288, 3507 LG Utrecht Bezoek Herculesplein 96, 3584 AA Utrecht Aan dit nummer werkten mee Pepijn Barnard, Bram Belloni, Emmeke Bos, Peter de Brock, Bob Bronshoff, Henk Caspers, Esther Dondorp, Joop Fama, Jurgen van Gessel, Cees Heuvel, Dorette Kostwinder, Esther Landesberger, Maaike Putman, Jan Schilthuizen, Christel Schollaardt, Mylène Siegers, Hans Verdaat, Tim Vernimmen, Jop de Vrieze, Sebastiaan van de Water, Joost Zonneveld Basisontwerp Sanna Terpstra (Twin Media bv) Vormgeving Vicky Trouerbach (Twin Media bv) en Pascal Tieman Brandmanager Sanne van Baar (sanne@newscientist.nl) Marketing Hannah Jansen, Ardi Uttien Sales Value Zipper (info@valuezipper.nl +31-(0)20-2105463) Sr. accountmanager B2B Alex Sieval (alex.sieval@veenmedia.nl) Productiemanager Sonja Bon Druk Habo DaCosta bv Distributie Aldipress (NL), AMP (BE) ISSN 2214-7403 De uitgever is niet aansprakelijk voor schade als gevolg van druk- en zetfouten. COPYRIGHT © 2018 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. Deze editie is gemaakt in samenwerking met Naturalis Biodiversity Center. CONTACT MET NATURALIS BIODIVERSITY CENTER
In beeld 06 Het nieuwe Naturalis In 2019 betrekt Naturalis Biodiversity Center het vernieuwde gebouw rondom de bestaande collectietoren in Leiden. Een voorproefje! 12 Inzicht In slechts een paar muisklikken alle wetenschappelijke natuurhistorische informatie toegankelijk hebben? Straks kan het. 20 Ingezoomd Rijst is meer dan alleen een korrel; rijst vertelt je een verhaal. 30 Een aangespoelde walvis Naturalis komt in actie.
Profielen 17 Studenten & PhD’s Twee gedreven studenten en vier enthousiaste PhD’s op zoek naar de beste antwoorden op hun onderzoeksvragen.
Expertcentrum voor samenwerking en beroepsmatige vragen over biodiversiteit expertcentrum@naturalis.nl 071 - 751 9687 Afdeling Communicatie communicatie@naturalis.nl 071 - 7519 548 buiten kantoortijden 06 - 35 11 29 99
28 Wetenschappers & collectiebeheerders Een kijkje achter de schermen: vier medewerkers vertellen over hun werk bij Naturalis. 34 Menno Schilthuizen De duizendpoot onder de entomologen, zo noemen ze hem. Het geheim achter de dadendrang van hoogleraar biodiversiteit Menno Schilthuizen.
Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 5
Alles onder één dak In 2019 betrekt Naturalis Biodiversity Center het uitgebreide en vernieuwde gebouw rondom de bestaande collectietoren in Leiden: een spiksplinternieuw publieksmuseum met een gratis toegankelijke LiveScience-afdeling, extra depots voor de wetenschappelijke natuurhistorische collectie, werkruimtes voor preparateurs en collectie beheerders, moderne laboratoria, de bibliotheek en werkplekken voor alle onderzoekers en andere staf. Alles voor het eerst onder één dak. Door Jurgen van Gessel Beeld Cees Heuvel
Interview Edwin van Huis
‘We willen al het leven op aarde leren kennen en begrijpen’ BOB BRONSHOFF
Directeur Edwin van Huis zit tijdens de verbouwing van Naturalis niet stil, want er is geen tijd te verliezen als het om het behoud van biodiversiteit gaat. Alles bij Naturalis staat hier in het teken van, van het onderhouden van de enorme collectie tot de digitale samenwerkingen met Europese landen. Door Jim Jansen en Marleen Hoebe
Naturalis is nu dicht. Waarom zijn jullie aan het verbouwen?
‘We hebben een heel nieuw museum nodig. Het oude museum was echt veel te klein; dit was gebouwd voor 150.000 bezoekers per jaar, maar in 2017 hadden we al 420.000 bezoekers. In het nieuwe museum verwachten we 500.000 bezoekers te kunnen raken met prachtige verhalen. Daarnaast is het tijd dat Naturalis één instituut wordt. We zijn enkele jaren geleden gefuseerd met onderdelen van de universiteiten van Leiden, Wageningen en Amsterdam. De gehele biologische collecties en medewerkers van deze instituten zijn ook naar Leiden gekomen. We zitten nu op negen locaties in de stad en onze collectie is verdeeld over verschillende plekken. Dit brengen we nu allemaal bij elkaar. Met de gehele collectie en alle onderzoekers onder één dak kunnen we enorme stappen zetten.’ Hoe is de sfeer tijdens zo’n grote verandering?
‘Alles verandert tegelijkertijd, want als je het in stukjes gaat doen, is het een drama. Eigenlijk is dat wel erg leuk: een keer alles goed veranderen. Midden in het verbouwingsgebied staat onze toren, die van onder
tot boven vol zit met de collectie van 42 miljoen stuks. Die leeghalen zat er niet in, dus hebben we de toren luchtdicht geplakt. Maar onderzoekers moeten er wel af en toe bij. Het is een grote zorg, want de collectie is de basis van ons museum – enorm waardevol. Daar mag niets mee gebeuren. ‘Verder begint voor ons allemaal de spanning nu wel te stijgen. We gaan medio 2019 het nieuwe museum openen en de labs worden vernieuwd; iedereen moet verhuizen. Dit moeten we in een paar maanden voor elkaar krijgen. Ontzettend spannend, maar iedereen kijkt tegelijkertijd ook uit naar het resultaat.’ Waar komt jullie enorme collectie eigenlijk vandaan?
‘De collectie gaat ongeveer terug tot in de zestiende eeuw. Nadat mensen niet meer
bang waren om van de aarde af te vallen, begonnen ze aan hun ontdekkingsreizen. Vooral rijke mensen verzamelden dieren, planten en mineralen, die ze meenamen naar Europa. Ze deden dit meestal om grip te krijgen op de exotische wereld, maar ook deels omdat dat status gaf. Uiteindelijk zijn veel collecties Koninklijke Collecties geworden. Toen Koning Willem I in 1820 besloot om het Rijksmuseum van Natuurlijke Historie op te richten, kwamen die collecties bij Naturalis terecht. ‘In de negentiende en begin van de twintigste eeuw groeiden de collecties heel hard; de ontdekkingsreizen kregen een economische basis. Het werd duidelijk dat er veel geld zat in planten die men nog niet kende, maar ook in metalen of olie. De ontdekkingsreizigers probeerden eigenlijk alles wat er maar was te pakken te krijgen. Ze
‘Probeer maar eens iets te behouden dat je niet kent, dat lukt je niet‘ Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 9
interview
kwamen terug met honderdduizenden planten, dieren en mineralen. Die snelle groei zie je in onze collectie terug.’ Dat klinkt best chaotisch. Hoe bleven die collecties overzichtelijk?
‘Al vanaf het begin was er behoefte aan ordening. De vraag was alleen op basis waarvan geordend moest worden. In de achttiende en negentiende eeuw stonden wetenschappers, zoals Linnaeus, op die de beginselen uitwerkten. De wetenschap kreeg daardoor een enorme push. Eigenlijk is dat negentiende-eeuwse model van ordenen doorgetrokken tot op de dag van vandaag. ‘In de tweehonderd jaar dat we serieus met die systematische ordening werken, hebben we ongeveer twee miljoen soorten gevonden. We denken dat in totaal zo’n twintig miljoen soorten op aarde voorkomen, dus hebben we nu pas een tiende gevonden van alle soorten. Er is nog veel te ontdekken. Maar het wordt wel steeds moeilijker, want we hebben tot nu toe vooral van alles gevonden dat voor onze voeten liep.’ BOB BRONSHOFF
CV
Edwin van Huis 1976 – 1982 bachelor en master biologie, Universiteit Utrecht 1982 – 1984 master bedrijfskunde, Erasmus Universiteit Rotterdam 1986 – 1992 verschillende functies bij ministerie van Welzijn, Volksgezondheid en Cultuur 1992 – 1996 zakelijk directeur van het Rijksmuseum in Amsterdam 1996 – 2009 algemeen directeur Nederlands Instituut voor Beeld en Geluid 2011 – heden algemeen directeur van Naturalis Biodiversity Center
10 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
Waarom is het belangrijk om alle soorten in kaart te brengen?
‘Probeer maar eens iets te behouden dat je niet kent. Dat lukt je niet. Wat ons bij Naturalis drijft, is dat we al het leven op aarde willen leren kennen en begrijpen om het vervolgens te kunnen behouden. Wat me weleens verbaast is dat we daar in Nederland zo weinig mee bezig zijn. Begrijpen hoe biodiversiteit in elkaar zit, hoe het werkt en hoe alles met elkaar samenhangt, dat is voor het leven op aarde en ons eigen voortbestaan van enorm belang. Toch weten we er nog steeds ontzettend weinig van. Om maar een voorbeeld te geven: de hele ophef over de biodiversiteitscrisis onder insecten was wel heel erg laat. Als je nu moet constateren dat we in de laatste eeuw tachtig procent van de insecten kwijt zijn geraakt, dan hebben we niet erg goed opgelet.’ Hoe komt het dat we nog niet zo veel weten over biodiversiteit?
‘Dit komt onder andere doordat we in ons land eigenlijk nog erg weinig doen aan big data. We zijn gewend om met rubberlaarzen en een netje door de sloten te banjeren en daar ons werk te doen. Daar is ook een hoop
te zien, maar als je de grote vraagstukken wilt doorgronden, zoals de effecten van klimaatverandering of invasieve soorten, dan heb je big data nodig. Dat betekent enorme datasets aan elkaar koppelen en daarin verbanden opsporen. We zijn daaraan ontzettend aan het trekken en we maken stappen, maar we krijgen er nog moeilijk steun voor. Dat vind ik zorgelijk, want de klok tikt.’ Op welke manier willen jullie met big data aan de slag gaan?
‘Dat kan alleen maar gezamenlijk, binnen Nederland maar ook daarbuiten. Naturalis heeft 9 hoogleraren, 120 onderzoekers en 200 gastonderzoekers. Een groot percentage van die mensen komt uit het buitenland, zij nemen hun netwerken mee. Zo werken we steeds intensiever samen met onze collega-instituten. Als we alle natuurhistorische collecties digitaliseren en die samenvoegen met alle bestaande kennis, kunnen we steeds nauwkeuriger modellen bouwen. ‘Daarom verzamelen we nu samen met twintig andere Europese landen collecties van 115 instituten in het digitale systeem DiSSCo [Distributed Systems of Scientific Collections, red]. Wij hebben een collectie van 42 miljoen, dat is best veel, maar als we naar alle Europese collecties samen kijken, hebben we meer dan een miljard objecten met bijbehorende informatie. Eigenlijk heb je dan een tijdmachine waarmee je in het verleden, het heden en de toekomst kunt kijken. Hiermee krijgen we een diepgaander beeld van hoe de biodiversiteit zich heeft ontwikkeld. We kunnen zien welke soorten het goed hebben gedaan en welke verdwenen zijn. Vervolgens kun je iets zeggen over hoe een soort gaat reageren op bepaalde veranderingen, zoals klimaatverandering, verandering van voedselaanbod en van druk van mensen. Dan kun je er iets aan gaan doen. Als je het niet weet, gebeurt er ook niets.’ Hoe willen jullie ervoor zorgen dat er minder soorten verdwijnen?
‘We willen dat Nederland een land wordt waar we rekening houden met de bestaande biodiversiteit; dat we rekening houden met de omstandigheden waarin soorten zich kunnen ontwikkelen. Dat geldt voor de manier waarop we onze steden inrichten, hoe we consumeren, hoe we landbouw bedrij-
BOB BRONSHOFF
ven en hoe de industrie zich ontwikkelt. We moeten afspraken maken over het gebruik van het land, hoe intensief het gebruikt wordt, welke chemische middelen gebruikt mogen worden en waar ruimte voor verwildering gecreëerd moet worden. Dat is ingewikkeld, omdat er veel belanghebbenden zijn, zoals burgers, boeren, de levensmiddelenindustrie, natuurorganisaties, banken en de overheid. Toch merk je dat iedereen wel wil, als het maar om hanteerbare bijdragen gaat die passen binnen de schaal waarop ze actief zijn.’ Hoe breng je het belang van biodiversiteit dichter bij de mensen?
‘Dit doen we met onze educatieve programma’s, maar vooral ook in ons museum. Als families bij ons in het museum komen, wil-
‘We bouwen een digitale tijdmachine waarmee je in het verleden, het heden en de toekomst kunt kijken’ len we dat ze dingen zien, horen en meemaken die hen anders laten kijken en die hen raken. Als je echt wilt dat mensen biodiversiteit belangrijk gaan vinden, dan is een stukje emotie ook belangrijk. Met ratio alleen gaan we het niet redden. Wij biologen zien een
onaanzienlijk klein beestje onder de microscoop en zien hoe ongelooflijk mooi dat in elkaar zit. Dat gevoel, die emotie, zou je zo graag willen delen met iedereen in het museum. Want als je dat voelt, wil je ook graag dat daar goed voor wordt gezorgd.’
Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 11
inzicht
Virtuele mega-collectie Opgezette vogeltjes uit Londen, tere plantjes uit ItaliĂŤ en de insectencollectie uit Leiden. Straks is alle wetenschappelijke natuurhistorische informatie van deze en nog miljoenen andere objecten toegankelijk via een paar muisklikken. Onder aanvoering van Naturalis bouwen 115 Europese instituten aan DiSSCo (Distributed Systems of Scientific Collections): een virtuele mega-collectie die wetenschappers vanaf 2025 beter in staat stelt nauwkeurige modellen te maken van het leven op aarde in verleden, heden ĂŠn toekomst.
Wat is het?
1
grote digitale collectie
1 500 000 000 met
natuurhistorische objecten
Wie doen er mee? 115 musea, botanische tuinen en universiteiten in 21 Europese landen x Aantal deelnemende instellingen
SE SE 8 NO 4
FII 6 F EE 4
DK 3 DK GB B 2 NL 12 2 L1 PL P 2 DE E6 BE 8 D LU LU 1 CZ 7 SK 3 20 0 FR 2 AT A T 1 HU 1 PT 3
ES S3
IT 8
BG 2 GR 11
12 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
IDOOR EMMEKE BOS, IINFOGRAPHIC: PEPIJN BARNARD BRON: dissco.eu
Hoe? Elk collectie-item wordt gefotografeerd en voorzien van zoveel mogelijk informatie. Is er een DNA-profiel? Check. Een chemische analyse? Kom maar door. Soortnaam Wie heeft het gevonden? Hoe oud is het? Van piepjong tot fossiel: in de virtuele collectie is alles terug te vinden. Door de anderhalf miljard objecten in één database te stoppen, kun je veranderingen door de eeuwen heen nog makkelijker zien. Een onmisbaar wetenschappelijk instrument om mondiale problemen zoals verlies van biodiversiteit en klimaatverandering aan te pakken. Locatie Niet alleen de plek zelf is belangrijk, maar ook hoe die er toen uitzag. Lag er 300 jaar geleden misschien een rivier? Onderzoeksinformatie Heeft iemand al een DNA-analyse gedaan? Of de chemie gemeten?
Waarom?
i Veiligstellen informatie uit collecties
Informatie veel toegankelijker dan nu
Gezamenlijke onderzoeksagenda’s
!
Versneld antwoord op grote wetenschappelijke vragen
Geheim
im: niet rmatie is gehe Sommige info r precies aa w en et w te t iedereen hoef oorbeeld. jv bi it, oe plant gr een zeldzame
Schaalvergroting: Kostenbesparing: betere modellen één beleid voor van biodiversiteit in digitalisering, verleden, heden en minder noodzaak toekomst collectie-items te verplaatsen
Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 13
DNA-barcoding
De sleutel voor onderzoek naar biodiversiteit Het meten van biodiversiteit is van groot belang, maar was voorheen moeilijk en tijdrovend. Waar onderzoekers vroeger met schepnetjes op zoek gingen naar leven in sloten, volstaan nu watermonsters. DNA-barcoding maakt het mogelijk om soorten snel te herkennen en nieuwe soorten te ontdekken. De onderzoekers van Naturalis Biodiversity Center kunnen daarbij al gebruikmaken van tienduizenden opgeslagen DNA-barcodes.
Door Peter de Brock
A
lleen als de internationale kennisinstellingen gaan samenwerken zijn we nog op tijd om al het leven op onze planeet te registreren,’ waarschuwde professor Paul Hebert deze herfst tijdens zijn publiekscollege in de Leidse Schouwburg, ter gelegenheid van de toekenning van de Dr. A.H. Heinekenprijs voor de Milieuwetenschappen 2018. Een prijs die de Canadees ontvangt voor zijn grote bijdrage aan de ontwikkeling van DNA-barcoding, de analyse van de variatie van korte gestandaardiseerde delen van ons genoom. Deze techniek maakt het mogelijk om soorten snel te determineren en onbeschreven soorten te ontdekken. Een uitkomst voor de missie van Herbert: het opzetten van een wereldwijd bewakings14 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
systeem voor de invloed van de mens op planten en dieren. ‘Als we niet weten wat er aan leven op aarde is, weten we ook niet hoeveel het afneemt of hoe het moet worden beschermd.’ De Leidse Schouwburg dankte de komst van Paul Hebert aan stadsgenoot Naturalis, die de milieuwetenschapper had genomineerd voor de Heinekenprijs. Hebert ontdekte dat je de variatie binnen kleine aantallen soorten kunt vaststellen op basis van genetische informatie. Vervolgens ging hij op zoek naar een manier waarop DNA sneller en makkelijker gebruikt kan worden bij het onderscheiden van soorten. De oplossing kwam hij tegen in een supermarkt: barcodes! Hoewel de DNA-strengen wat langer zijn, is het principe hetzelfde. Een DNA-barcode is een internationaal vastgesteld stukje DNA waaraan je een soort kunt herkennen. DNA-barcoding kan de resultaten van de taxonomie bevestigen. Maar de techniek wordt steeds vaker gebruikt om nieuwe informatie te genereren. Met gebruik van DNA-barcoding is het mogelijk om met een klein stukje DNA alle soorten op onze planeet te onderscheiden en te benoemen, ook de nog onbeschreven soorten. Maar soms lukt het niet om alle soorten met hetzelfde stukje DNA te benoemen.
Voor verschillende groepen organismen worden daarom verschillende DNA-barcodes gebruikt, en soms ook meer dan één stukje.
Stroomversnelling DNA-barcoding is door nieuwe technieken de afgelopen decennia in een stroomversnelling gekomen. Het is ook een efficiënte en goedkope onderzoekmethode om de diversiteit van ecosystemen in kaart te brengen. En kan worden toegepast voor specifieke onderzoeksvragen, bijvoorbeeld de detectie van ziekteplagen of de aanwezigheid van exoten. Naturalis is een project gestart om van zoveel mogelijk Nederlandse planten, dieren en schimmels de DNA-barcode te bepalen. Het doel van het project is de opbouw van een collectie goed geïdentificeerde soorten met hun DNA-barcodes. Deze collectie dient als ijkpunt voor de genetische herkenning van planten, dieren en schimmels. Per soort worden minimaal drie exemplaren verzameld, in het veld of indien mogelijk uit de immense collectie van Naturalis. En bij voorkeur van drie verschillende geografische locaties in Nederland. Sinds twee jaar is er op het Bio Science Park in Leiden een Levend Lab, een sys-
teem van 36 nieuw gegraven sloten. Een proeflocatie waar wetenschappers nauwkeurig het effect van menselijk handelen op de plaatselijke biodiversiteit kunnen onderzoeken. Bijvoorbeeld het effect van voedingsstoffen of toxische stoffen op de aanwezige soorten. Berry van der Hoorn van Naturalis is als coördinator betrokken bij het wateronderzoek. ‘Traditioneel ging dat met schepnetje en microscoop, maar dat is relatief duur en tijdrovend. En ook foutengevoelig, je mist altijd soorten. Monitoring op basis van DNA-barcoding werkt feilloos. De volledige scan van aangetroffen soorten
is de beste sensor voor de leefomgeving en de kwaliteit van het water.’ Naturalis brengt steeds vaker op basis van DNA de biodiversiteit in kaart. En heeft de eerste belangrijke stappen gezet in de optimalisatie van methoden voor het genetisch identificeren van aquatische soorten, als ook van de ecologische interpretatie van aangetroffen soorten. De monsters kunnen in de laboratoria van Naturalis worden uitgelezen. Daarbij zijn de in Naturalis opgeslagen genetische databanken essentieel. Alleen een collectie van goed geïdentificeerde soorten met hun
BioMon
Met DNA-barcoding is het mogelijk om alle soorten vlinders te onderscheiden en te benoemen, ook nog onbeschreven soorten. BRAM BELLONI
Na de lezing van de Canadese milieuwetenschapper Paul Hebert werd BioMon, Netherlands Center for Genetic Biodiversity Assessment, gelanceerd. BioMon komt voort uit de samenwerking tussen Naturalis Biodiversity Center, Centrum voor Milieuwetenschappen Leiden, KWR Watercycle Research en Baseclear. BioMon biedt op commerciële basis technieken en methoden aan die het mogelijk maken om soorten te identificeren, biodiversiteit te meten en op basis daarvan uitspraken te doen over het functioneren van ecosystemen en de effecten hierop van menselijk handelen. ‘Het is de eerste keer dat we als kenniscentrum een dergelijke stap zetten,’ aldus Berry van der Hoorn, BioMon-coördinator bij Naturalis. ‘Een logische stap ook, we moeten meer ondernemerschap tonen. Dat doen we al als museum, maar het wetenschappelijk onderzoek kwam vaak niet verder dan wetenschappelijke publicaties. Nu maken we de brug tussen wetenschap en praktijk. De focus van BioMon ligt nu nog op wateronderzoek, omdat we daar de meeste expertise hebben opgebouwd. Maar we kunnen ook onderzoeken doen in de bodem en lucht.’ Een van de eerste projecten van BioMon is een onderzoek in opdracht van Rijkswaterstaat in het Amelander zeegat, naar het effect van zandopspuitingen op de lokale biodiversiteit. Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 15
DNA-barcoding
DNA-barcodes kan als ijkpunt dienen voor de genetische herkenning op basis van DNA-barcoding van dieren, planten en schimmels. Van der Hoorn: ‘De aquatische DNA-bibliotheek is een van de meest complete bibliotheken in zijn soort binnen Europa. We hebben inmiddels zestig procent van alle waterdiertjes gelabeld. En ook de DNA-barcodes van alle vaatplanten en mossen in Nederland zijn hier opgeslagen.’ Die DNA-database is niet het logische gevolg van de immense verzameling specimen in de collectietoren van Naturalis. Laborante Elza Duijm: ‘De collectietoren biedt een schat aan informatie. Door ouderdom van het DNA waren veel specimens uit de toren niet meer bruikbaar voor het standaard barcoderen. Maar dankzij het gebruik van nieuwe sequence-technieken zijn deze specimen weer goed te gebruiken als referentiemateriaal.’
Bodemmonsters DNA-barcoding wordt bij Naturalis ook ingezet bij bodemonderzoek. ‘In principe kunnen wij met de nieuwste DNA-barcodingtechnieken alle bodemorganismen in kaart brengen,’ aldus Vincent Merckx. Een uitkomst voor zijn onderzoeksveld. ‘Nergens is zoveel leven, op zo weinig volume.’ Maar het onderzoek van Merckx concentreert zich op specifiek grondonderzoek in relatie met de planten die er groeien. ‘We zijn vooral geïnteresseerd in monsters van de wortel van een boom of plant, waar een compleet ecosysteem leeft aan aaltjes, bacteriën en schimmels. Daarbij zijn monsters van de grond belangrijk. Het bodemleven wordt sterk bepaald door factoren als voedingsstoffen, zuurtegraad en structuur.’ Het nemen van een bodemmonster voor onderzoek met DNA-barcoding is een precair karwei. Het is niet slechts een kwestie van een schep grond in een potje. Merckx:
‘Het bodemleven is één groot dark diversity met honderden micro-organismen zonder naam’ ‘Een bodemmonster mag niet te lokaal zijn, dat moet een mix zijn. Het materiaal moet ook goed schoon zijn, mag geen sporen bevatten van vorige monsters. DNA laat gemakkelijk sporen achter. Soms gebruik je voor elk nieuw monster een nieuw schepje, bijvoorbeeld bij onderzoek op een door een ziekte aangetast bollenveld. Dan moet je niet met hetzelfde materiaal werken tussen de nog gezonde en onaangetaste bollen.’ Elza Duijm beaamt dat alles netjes moet gebeuren: ‘Er gaan soms mensen van het laboratorium mee het veld in om de monsters veilig te stellen voor het DNA-onderzoek in ons laboratorium.’
Uitdaging Op het laboratorium komen ook de luchtscans binnen van onderzoeker Michael Stech. Lucht is een belangrijke verspreider van organismen. Van pollenkorrels, schimmelsporen, eencellige organismen tot virussen. Ook een monster van de lucht levert een gigantische cocktail aan informatie op. De vraag is hoe de samenstelling kan worden bepaald met DNA-barcoding en hoe alle soorten kunnen worden gedetermineerd. Stech: ‘Het onderzoek heeft een toegepast effect omdat er allergenen tussen zitten, denk aan hooikoorts. Maar ook fundamenteel onderzoek speelt een rol. De verspreiding van soorten door de lucht moet beter in kaart worden gebracht. En ook lucht kan worden onderzocht op soortniveau.’ DNA-barcoding biedt ook hier
voordelen. Neem het pollenonderzoek voor de waarschuwing aan hooikoortspatiënten, waarbij de pollen tot nu toe werden geïdentificeerd en geteld onder de microscoop. ‘Het idee is dat de identificatie betrouwbaarder en sneller kan door middel van DNA-analyse. En door DNA-barcoding is het mogelijk nog zorgvuldiger te determineren. Het kan bijvoorbeeld zijn dat mensen allergischer reageren op pollen van bepaalde grassoorten, die zijn echter met de microscoop niet van elkaar te onderscheiden, maar met DNA-barcoding wel.’ De noodkreet van Paul Hebert om nu het nog kan al het leven op aarde te registreren spreekt alle onderzoekers van Naturalis aan. Maar Vincent Merckx waarschuwt dat heel veel bodemleven nog niet is beschreven. ‘Het bodemleven is één groot dark diversity met honderden micro-organismen zonder naam. We werken op basis van DNA-sequenties, bij een match van 97 procent is het een bekende soort, bij meer verschil gaat het om een nieuwe soort.’ En dan zijn er nog de regels. Merckx mag een nieuwe, onbekende schimmel niet louter op basis van de DNA-barcoding een naam geven. Daarvoor is een in een collectie opgenomen en beschreven specimen vereist. ‘Dat is nog een uitdaging. Gelukkig heb ik nu een PhD-student die alle DNA-sequenties van de hele wereld verzamelt, waardoor onze database groeit. Biodiversiteit is bijzonder interessant, maar ook heel moeilijk om grip op te krijgen.’
Van links naar rechts: Elza Duijm, Michael Stech, Berry van der Hoorn, Vincent Merckx. BRAM BELLONI & NATURALIS
16 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
Achter de schermen gebeurt het Biologen zitten vol passie voor hun vak. Dat laten deze zes wetenschappers van Naturalis wel zien. Want Naturalis is niet alleen een natuurhistorisch museum, achter de schermen wordt ook veel onderzoek verricht. Twee studenten en vier PhD’s vertellen er meer over. Door Monique van den Boomen Beeld Bram Belloni
Andres Rivera Quiroz (1990), PhD-student
Asymmetrische geslachtsorganen De meeste mensen moeten er niets van hebben, maar Andres Rivera Quiroz bestudeert ze graag van dichterbij: spinnen. ‘We zijn slechts bekend met een klein deel van de spinnensoorten op aarde,’ aldus Rivera Quiroz. ‘Doordat ze niet zo makkelijk te vangen zijn, is het behoorlijk lastig om ze te onderzoeken.’ Rivera Quiroz richt zich op de bodemzakspinnen (Liocranidae). Deze spinnenfamilie komt voor op verschillende plekken op de wereld en bevindt zich het liefst op de bodem van het bos. In zijn onderzoek kijkt hij naar de evolutie van de genitaliën van deze spinnensoort. ‘Het blijkt dat sommige vrouwtjesspinnen asymmetrische geslachts-
organen hebben. Ik onderzoek de oorsprong en evolutie van deze eigenschap binnen de spinnenfamilie en kijk wat voor implicaties het kan hebben op bijvoorbeeld seksuele selectie en gedrag.’ Onderzoek naar ongewervelden is erg belangrijk. ‘Ze zijn klein, maar ze kunnen vaak veel informatie geven over het ecosysteem. Ze geven ons een veel beter beeld van het ecosysteem dan dat grote dieren dit doen.’ Zijn onderzoek naar spinnen is een klein puzzelstukje in het grote onderzoek naar biodiversiteit. Hij vergelijkt het met een pixel van een foto: ‘Hoe meer pixels, hoe scherper het beeld dat zal ontstaan.’ Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 17
studenten en PhD’s
Dewi Pramanik (1980), PhD-student
Auke-Florian Hiemstra (1992), student
Inktvis met 90 armen De nautilus (Nautilidae) is een bijzondere inktvis: ‘Het is de enige inktvis met een uitwendige schelp en hij heeft maar liefst 90 armen,’ aldus Auke-Florian Hiemstra, die onderzoek doet naar dit weekdier. ‘Hoewel we het nooit hebben zien gebeuren, weten we dat de nautilus gegeten wordt door octopussen,’ vertelt Hiemstra. De schelpen spoelen aan op het strand en de gaatjes in de schelpen onthullen wie de dader is: ‘De octopus schraapt een gaatje in de schelp met een soort van tandje dat bij zijn speekselklier zit. De gaatjes hebben precies de vorm en de grootte van dat tandje. Ongeveer zestig procent van de schelpen die aanspoelen, hebben zo’n gaatje.’ Er is echter een nog groter gevaar voor de nautilus: de mens. ‘Bij de schelpen die door vissers worden verkocht, heeft slechts twee procent van de schelpen zo’n gaatje,’ aldus Hiemstra. De verkochte schelpen worden niet verzameld op het strand, maar weggevist, omdat ze erg in trek zijn bij toeristen. Om de nautilus te beschermen, zet Hiemstra zich in om het dier op de Rode Lijst te krijgen. ‘Deze inktvissen leven al zo’n vijfhonderd miljoen jaar op aarde. Het is een levend fossiel, dat al deze jaren nauwelijks is veranderd. Ze hebben de dinosaurussen overleefd, zijn niet door meteorieten uitgeroeid, maar een geëvolueerde naakte aap zouden ze misschien niet overleven.’ 18 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
Bloemenliefde Wist je dat planten ook een liefdesleven hebben? Voor de voortplanting van bloemplanten, ook wel bedektzadigen genoemd, zijn bloemen zeer belangrijk. De bloem is de plek waar de voortplantingsorganen bij elkaar zitten. Dewi Pramanik doet onderzoek naar de voortplanting van deze bloemplanten. ‘Er is nog weinig over de evolutie van orchideeënbloemen bekend. In mijn onderzoek focus ik op orchideeën (Orchidaceae). En kijk ik naar het DNA van deze bloemplant en probeer ik te begrijpen welke genen de vorm van de bloem bepalen.’ De meeste orchideeën zijn voor hun bestuiving afhankelijk van insecten (bestuivers). Bestuivers van tropische orchideeën kunnen niet in kassen leven, waardoor kwekers ze met de hand moeten bestuiven. ‘In de toekomst zouden we orchideeën genetisch kunnen modificeren, zodat ze zich kunnen voortplanten door middel van zelfbestuiving,’ aldus Pramanik. ‘We hoeven ze dan niet meer met de hand te bestuiven. Dat zou ontzettend veel werk schelen.’
Marcel Polling (1987), PhD-student
Specifiekere hooikoortsradars Steeds meer mensen hebben hooikoorts. ‘Vooral in steden neemt het aantal hooikoortspatiënten toe,’ vertelt Marcel Polling, die onderzoek doet naar de biodiversiteit van pollen in de lucht. ‘Een van de theorieën is dat het wordt veroorzaakt door een zogenoemd hitte-eilandeffect, waardoor de temperatuur in de stad hoger is dan op het platteland.’ Doordat er in de stad meer warmte wordt vastgehouden, is de concentratie CO2 hoger, waardoor de plantengroei wordt gestimuleerd en er dus meer pollen in de lucht te vinden zijn. Met speciale technieken kijkt Polling welke soorten het meeste voorkomen. ‘Met een microscoop is er tussen sommige pollensoorten vrijwel geen verschil te zien.’ In zijn onderzoek maakt hij daarom gebruik van een techniek die DNA-metabarcoding wordt genoemd: ‘Zelfs de kleinste sporen kunnen we identificeren door middel van hun DNA.’ ‘We zouden in de toekomst rekening kunnen houden met plantensoorten, die we bijvoorbeeld in parken plaatsen, indien hun pollen meer in de lucht voorkomen en meer klachten met zich meebrengen,’ aldus Polling. Een uitgebreidere hooikoortsradar zou patiënten ook kunnen helpen. Er zijn op dit moment verschillende online hooikoortsradars, maar deze radars vertellen alleen per plantengroep – zoals grassen en brandnetels – hoeveel pollen er in de lucht zitten en niet om welke soort pollen het precies gaat.
Lisette Mekkes (1990) , PhD-student
Kanarie in een kolenmijn Vleugelslakken (Pteropopoden) bewegen zich door het water alsof het insecten zijn die door de lucht bewegen. ‘Het zijn prachtige organismen, waarvan de schelp ons het levensverhaal van het beestje vertelt,’ zegt Lisette Mekkes. Ze doet onderzoek naar de invloed van klimaatverandering op het marieneleven en focust hierbij op vleugelslakken. De vleugelslak is relatief onbekend, maar komt in alle oceanen voor. De kleine wezens ondervinden als een van de eerste organismen gevolgen van de klimaatverandering. De hogere CO2-concentraties in de atmosfeer verhogen de zuurgraad van de oceanen, waardoor deze kalkvormende organismen schade ondervinden aan hun schelp. De vleugelslakken dienen als indicatoren: ‘De vleugelslak is als een kanarie in een kolenmijn. Door de organismen te onderzoeken, kunnen we te weten komen wat voor invloed de verzuring heeft op het zeeleven,’ aldus Mekkes. In experimenten kijkt ze naar de invloed van specifieke omstandigheden op de vleugelslakken: ‘Zo komen we meer te weten over hoe vleugelslakken reageren op het verzuren en of zij in staat zijn om zich hierop aan te passen.’ Met haar onderzoek hoopt Mekkes mensen bewust te maken van de invloed die het klimaatprobleem op het zeeleven heeft.
Werner de Gier (1995), student
Een krab met een blikopener Voor zijn afstudeeronderzoek bij Naturalis onderzocht Werner de Gier een bepaald soort krabben: de schaamkrabben (Calappidae). Volgens de literatuur zouden deze krabben slakken eten, waarbij ze hun rechterschaar gebruiken. ‘Deze schaar heeft een structuur die geschikt is om slakkenhuisjes open te pellen. Het is een soort van blikopener,’ vertelt De Gier. Als bioloog wil hij achterhalen of het schaamkrabdieet daadwerkelijk uit alleen maar slakken bestaat. Hiervoor heeft hij de inhoud van de
magen van verschillende schaam krabben onderzocht met DNA-meta barcoding. Hierbij wordt een specifieke soort gedetecteerd door middel van het gevonden DNA. Zo kwam hij erachter dat de schaamkrab meer dingen lekker vindt: naast het DNA van slakken vond hij onder andere ook het DNA van wormen, heremietkreeften en tweekleppigen in de krabbenmagen. ‘Dit is hele waardevolle informatie over het ecosysteem,’ vertelt De Gier. ‘De schaamkrab heeft een belangrijkere plek in de voedselketen dan dat we voorheen dachten. Zouden we deze krab bijvoorbeeld wegvissen, dan heeft dit grote gevolgen voor de voedselketen.’
Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 19
INGEZOOMD
Zoek op YouTube naar ‘Hoe de Marrons rijst in hun haar verstopten’ en bekijk in het filmpje hoe de rijst in haren werd gevlochten.
DOOR EMMEKE BOS, BEELD MAAIKE PUTMAN
Meer dan een rijstkorrel ‘Door boeren te vragen naar hun rijst, kom je hele bijzondere verhalen tegen,’ vertelt Tinde van Andel, bijzonder hoogleraar ethnobotanie. ‘Vaak verhalen over de slavernij die nooit zijn opgeschreven, die gaan over de geschiedenis van tot slaaf gemaakten. Veelal denken we dat die geschiedenis verloren is gegaan, maar dat is niet zo. Je moet alleen weten waar je moet zoeken. ‘Voor mijn onderzoek trok ik naar de binnenlanden van Suriname, naar de Marrons, de afstammelingen van ontsnapte slaven uit de zeventiende en achttiende eeuw. Zij verbouwen traditionele rijst die verweven is met hun geschiedenis, hun oorsprong. Die rijst komt nog uit Afrika, waar hun voorouders eeuwen geleden tot slaaf werden gemaakt. ‘De voorouders vlochten de ongepelde rijstkorrels in hun haren. Zo konden ze de rijst meesmokkelen van Afrika naar de plantages, en later toen ze wegvluchtten naar de binnenlanden van Suriname. Nog steeds heeft elke vrouw verschillende rijstvarianten, die ze elk op hun eigen plekje verbouwt en die elk hun eigen naam en hun eigen verhaal hebben. Rijst met namen als ‘de wind waait’, ‘mooie vrouw’ of ‘Sapali’. Die laatste zou vernoemd zijn naar de vrouw die tweehonderd jaar geleden rijst in haar haren het binnenland in smokkelde. ‘Ik geloofde de verhalen niet meteen, want als ik een rijstkorrel in mijn haar stop, valt deze er direct weer uit. Maar toen ik dat vertelde aan een vrouw in Suriname, begon ze te lachen. Ze haalde haar dochter erbij en begon handen vol rijst in haar haar te vlechten. De verhalen zijn daar nog steeds springlevend; rijst is er zoveel meer dan voedsel.’
zeebiologisch onderzoek
Er is nog zoveel te ontdekken Willem Renema staat aan het hoofd van het zeebiologisch onderzoek in Naturalis. Zijn onderzoeksgroep kwam voort uit spontaan ontstane samenwerkingen, net als bij de koraalriffen die hij bestudeert. Door Jop de Vrieze
H
et is 1997 en paleo-ecoloog Willem Renema (mariene biodiversiteit) is net begonnen aan zijn promotieonderzoek in Naturalis wanneer hij een unieke kans krijgt: hij kan onderzoek gaan doen in de tropen. Tijdens zijn studie geowetenschappen, met als specialisme paleontologie en paleoecologie, heeft hij altijd ‘in koud water gezeten’ voor het bestuderen van de invloed van milieuverandering op eencellige diertjes. En hoewel hem dat altijd perfect beviel, kon hij dit aanbod niet afslaan. Nu kan hij vergelijkbare processen gaan bestuderen, maar dan in warmer water: koraalrif voor de kust van Indonesië. Met uitzicht op een vaste baan in dit wetenschapsgebied.
BRAM BELLONI
22 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
In de jaren die volgen is hij zich gaan specialiseren in de evolutie van biodiversiteit in de meest diverse mariene ecosystemen op aarde, de zogeheten koraaldriehoek, in de tropische zeeën van Indonesië, Maleisië, de Filippijnen en Papoea-Nieuw-Guinea. Hiervoor gebruikt hij zogeheten foraminiferen als modelorganisme. Dat zijn eencellige zeediertjes met een kalkskelet. Dit skelet zorgt ervoor dat ze miljoenen jaren later als fossiel nog te herkennen zijn. Hij leert hoe levende foraminiferen zich aanpassen, onder meer door de samenstelling en vorm van hun kalkskelet en de symbiose met aanwezige algen. Maar zijn aandacht gaat minstens zozeer uit naar de diertjes uit vroeger tijden, die hij op basis van hun fossielen bestudeerde. Tijdens die periode ontwikkelt hij het vermogen om scherpe onderzoeksvragen te formuleren. In het merendeel van de gevallen valt iets (een patroon, een aanwezigheid of afwezigheid) op in de dataset. ‘Dan ga je nadenken wat dat patroon zou kunnen verklaren en hoe je dat zou kunnen
BRAM BELLONI
testen. Maar ook waar en hoe je daarvoor zou moeten monsteren om dat te kunnen bevestigen of ontkrachten,’ zegt Renema. Een voorbeeld uit zijn eigen onderzoek is de vraag of we ervan uit kunnen gaan of het huidige biodiversiteitspatroon in de zee, met de hoogste diversiteit aan soorten in de koraaldriehoek, gedurende de afgelopen 65 miljoen jaar hetzelfde was. Door een database te maken, met daarin het voorkomen van foraminiferen en een vergelijkbaar patroon met koralen in die periode, weet hij aan te tonen dat dit niet zo was. ‘Het centrum van maximale diversiteit is over die periode versprongen van Zuid-Europa, via het Midden-Oosten, naar Zuidoost-Azië.’ Na zijn promotie gaat Renema aan de slag als conservator, wat erop neerkomt dat hij een deel van zijn tijd bezig is met de collectie en onderzoek daaraan, en een deel ervan besteedt hij aan zijn eigen onderzoek. In de loop der jaren ontstaan er net
Renema’s vaste onderzoeksgroep Frank Wesselingh, paleontoloog, werkt met fossiele schelpen. Daarmee reconstrueert hij landschapsevolutie en biodiversiteitsveranderingen in het verleden, in de Amazone, het Kaspische Zee-gebied, Indonesië en het Noordzeegebied. Katja Peijnenburg bestudeert evolutie in de open oceaan. Zij is geïnteresseerd in de diversiteit van dierlijk plankton, met name van planktonische slakken, en combineert verschillende onderzoeksmethoden om be-
als in een koraal op natuurlijke wijze samenwerkingen. Op hetzelfde rif als waar Renema eencelligen bestudeert, kijkt collega Nicole de Voogd naar sponzen. En Frank Wesselingh kijkt weer naar dezelfde processen als Renema, maar dan in de Noordzee en Kaspische Zee. Na een reorganisatie in 2016 besluiten vier van de vaste onderzoekers samen een groep te vormen. Renema wordt aangewezen als onderzoeksleider, maar de samenwerking is min of meer gelijkwaardig en elk hebben ze hun eigen thema, met daartussen de nodige overlap. Dit jaar voegde José Joordens zich bij het gezelschap. Zij speurt naar resten die ons iets vertellen over de menselijke evolutie. De toekomst van de groep ziet er rooskleurig uit. Peijnenburg en De Voogd haalden recent een Vidi-beurs binnen en ook Wesselingh en Renema mogen niet klagen over hun wetenschappelijk succes. Deels hebben ze dat te danken aan de klimaatverandering. Renema spreekt zelf binnen
ter te begrijpen of de slakjes zich kunnen aanpassen aan een steeds zuurder wordende oceaan. Nicole de Voogd doet onderzoek naar tropische mariene ecosystemen. Ze combineert disciplines zoals systematiek, ecologie, fylogenie, chemische ecologie, microbiologie en biogeografie voornamelijk met sponzen. José Joordens speurt naar resten die ons iets vertellen over de menselijke evolutie. Ze is opgeleid tot zeebioloog, maar na een carrière als toegepaste wetenschapper en consultant in de kustecologie besloot ze de evolutie van mensachtigen te bestuderen.
de context van zijn eigen onderzoek liever van ‘milieuverandering’, omdat die niet per se klimaatgerelateerd is. Zelf is hij met name geïnteresseerd in veranderingen door de tijd heen. ‘De verleiding is groot om al het onderzoek binnen de context van klimaatverandering te plaatsen. Met name bij subsidieaanvragen speelt dat een rol, omdat de rechtvaardiging van je onderzoek steeds belangrijker wordt,’ zegt Renema. ‘Je kunt niet meer zeggen dat je bepaald onderzoek doet omdat je het gewoon superinteressant vindt.’ Toch probeert hij bij de interpretatie van zijn resultaten enigszins bij het alarmistische verhaal weg te blijven. Neem bijvoorbeeld koraalrif dat door stress is ‘verbleekt’ en een andere samenstelling heeft gekregen. ‘Dan kun je zeggen “oei, oei, oei” en een ronkend persbericht daarover opstellen, of je kunt zeggen “het is wel teruggekomen, het ziet er alleen anders uit.” Slecht nieuws levert altijd meer aandacht op dan goed nieuws, maar toch probeer ik altijd de positieve kanten eruit te pikken, hoe moeilijk dat soms ook is. Als er helemaal niets positiefs meer te zien is, moet je of stoppen met je onderzoek, of accepteren dat je vroeg of laat depressief wordt.’ Na de tropenjaren is Renema van plan gedeeltelijk terug te keren naar ‘het koude water’ van de Nederlandse zeeën. Dat ziet hij als zijn taak omdat Naturalis een Nederlands instituut is, maar ook omdat er echt nog meer te onderzoeken is dan je zou denken. Zelfs basale vragen zoals welke soorten er voorkomen, zijn nog niet beantwoord. ‘Van vissen en grote weekdieren is het redelijk bekend, maar als het kleiner wordt dan twee tot drie millimeter, dan is er nog veel te ontdekken.’ Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 23
Horizon verbreden Kunnen we alle bomen van de Amazone leren herkennen? En hoeveel zijn dat er eigenlijk? Bioloog Hans ter Steege vertelt.
Door Tim Vernimmen
H
et mag dan inmiddels door ons toedoen met een tiende gekrompen zijn, maar het Amazonewoud is nog steeds enorm. ‘Als je langs de randen van het gebied rijdt, zie je daar vaak onwaarschijnlijke vernieling,’ vertelt bioloog Hans ter Steege van Naturalis in Leiden. ‘Maar vlieg je over het midden van de Amazone en kijk je rond, dan hoop je maar dat je daar geen noodlanding hoeft te maken. Want zelfs als je die overleeft, kom je er nooit meer uit. Tot aan de horizon zie je alleen maar bos.’
Ter Steege woonde tien jaar in Guyana, waar hij meewerkte aan het ontwikkelen van duurzaam bosbeheer. Maar toen hij in het kader daarvan een project opzette om alle bestaande informatie over de biodiversiteit van het gebied te verzamelen, kreeg hij de smaak pas echt te pakken. ‘Onze kennis over het Amazonegebied was en is enorm versnipperd,’ legt hij uit. ‘Niemand had een flauw idee hoeveel bomen er groeien, hoeveel boomsoorten er eigenlijk zijn, en welke het vaakst voorkomen.’ Het zou uiteindelijk zijn levenswerk worden. Hij richtte een internationaal netwerk 24 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
op, het Amazon Tree Diversity Network, dat uitgroeide tot een samenwerkingsverband van meer dan 200 mensen die meer dan 2.000 netjes afgebakende hectare Amazonewoud grondig onderzochten – van de meeste daarvan weten ze precies waar welke bomen groeien, en in welke omstandigheden. Op basis van al dat zorgvuldige werk – en een stevige dosis statistiek om hun bevindingen uit te breiden naar het hele Amazonegebied – konden enkele van de hier eerdergenoemde vragen eindelijk bij benadering beantwoord worden. ‘Zo konden we een schatting maken van het totale aantal bomen in de Amazone,’ vertelt ter Steege. ‘Het bleken er bijna 400 miljard – bijna zoveel als het eerder door anderen geschatte totale aantal bomen op aarde. Nou, die zaten er dus behoorlijk ver naast.’
DNA-barcode voor bomen Het aantal boomsoorten in de Amazone schat Ter Steege op maar liefst 16.000. Van zo’n 10.000 daarvan zijn in museumcollecties in ieder geval de bladeren en soms ook bloemen of vruchten te vinden. Daarvan kan hij er zelf een honderdtal als soort herkennen, van de andere weet hij vaak enkel het geslacht of de familie. ‘Als ik het ook niet kan terugvinden in de boeken, dan vraag ik een taxonoom die zich in die
groep gespecialiseerd heeft om raad. Maar als we enkel bladeren hebben, weet die het soms ook niet.’ Daarom proberen Ter Steege en zijn collega’s al enkele jaren een soort DNA-barcode te ontwikkelen die de in staat zou stellen om aan de hand van het genetisch materiaal de boomsoort vast te stellen. Eerst keken ze daarvoor naar een al bestaande barcode, een stuk DNA uit de chloroplast; een
niek, shotgun sequencing genaamd. Daarbij wordt het DNA met behulp van ultrageluid willekeurig in kleine stukjes gebroken, die vervolgens worden uitgespeld om er met gespecialiseerde software alle unieke – en dus kenmerkende – combinaties van 31 opeenvolgende ‘letters’ (baseparen) uit te halen. ‘Deze methode werkt denk ik universeel,’ zegt Ter Steege. ‘Daarmee zouden we op termijn alle soorten moeten kunnen herkennen.’ In de komende vijf jaar hoopt hij zo van alle 10.000 bekende soorten een genetische vingerafdruk te nemen – momenteel staat de teller op vijftig. Die gegevens zouden dan via een onlineplatform gratis ter beschikking gesteld worden. Komt er ooit een dag waarop we met onze smartphone aan de hand van een stukje blad bomen kunnen herkennen?
BRAM BELLONI
in de cellen van bladeren veelvuldig voorkomende structuur waarmee planten aan fotosynthese doen. ‘De chloroplast heeft zijn eigen DNA, waarvan er in elke cel vele kopieën te vinden zijn.’
Shotgun sequencing Helaas bleek dit stukje DNA bij veel tropische bomen van hetzelfde geslacht veel te gelijkaardig om bruikbaar te zijn. Dus kwam Ter Steege uit bij een andere tech-
Ter Steege denkt van wel. ‘In principe moet het kunnen. Als deze gegevens beschikbaar zijn, wordt het alvast interessanter om die technologie verder te ontwikkelen. Zo is het met bijvoorbeeld de GPS ook gegaan.’ Gaat de bioloog dan vervolgens op zoek naar de 6.000 onbekende soorten? ‘Dat is niet de bedoeling,’ grijnst hij. ‘Er worden al eeuwenlang bladeren, vruchten en bloemen verzameld, op duizenden plaatsen. Die laatste, zeldzame soorten vinden zou enorm lang duren.’ Dat wordt verder bemoeilijkt door het feit dat bepaalde soorten heel veel vaker voorkomen dan andere. Naar schatting behoort ongeveer de helft van de 400 miljard bomen in de Amazone tot dezelfde 227 soorten. Daarvoor zijn verschillende mogelijke oorzaken te bedenken, waaronder een bijzonder fascinerende, die volgens Ter
‘Het bleken er bijna 400 miljard, bijna zoveel als het eerder geschatte totale aantal bomen op aarde’ Steege en collega’s onderschat wordt: bruikbare bomen werden in precolumbiaanse tijden vaak verspreid door de oorspronkelijke bewoners van het gebied. ‘Soorten als rubber, cacao, de bosdruif en paranoot komen aanzienlijk meer voor op plaatsen waar ooit bewoning was. In Bolivia, waar de bevolkingsdichtheid het grootst was, behoort wel zestig procent van de bomen tot gedomesticeerde soorten. En in Suriname vind je de paranoot alleen langs een rivier die nog steeds als transportader dient.’ Onderschatten we dan de bruikbaarheid van de bomen die in de Amazone de laatste jaren weer steeds vaker omgehakt of platgebrand worden? ‘Dat denk ik wel,’ zegt ter Steege. ‘Toegegeven: het is vaak niet zo gemakkelijk om deze soorten te kweken op een schaal die economisch leefbaar is, en het is bovendien niet gegarandeerd dat de lokale bevolking ervan profiteert als de vruchten die ze nu zelf eten populaire exportproducten worden.’ Maar de grote diversiteit aan bomen herbergt heel wat verborgen schatten, denkt hij. ‘Het lijdt geen twijfel dat deze bomen tal van onontdekte medicijnen en bruikbare stoffen bevatten die we vandaag nog niet ontdekt hebben. Als ze verdwijnen, zijn die voor altijd verloren.’ Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 25
GEDROOGDE PLANTEN ALS INGREDIËNT VOOR DE TOEKOMST Komt de Nederlandse hop weer terug? Eten we straks gezondere tomaten? Het DNA-onderzoek van Barbara Gravendeel aan gedroogde planten uit de museum collectie van Naturalis helpt daarbij. Welkom in de wereld van museomics. Door Joost Zonneveld
N
ee, de gedroogde planten uit het archief kunnen niet meer tot leven gewekt worden. Maar, zo legt Barbara Gravendeel – lector aan Hogeschool Leiden en als senior onderzoeker verbonden aan zowel Universiteit Leiden als Naturalis Biodiversity Center – uit, met die gedroogde planten uit de museumcollectie kunnen uitgestorven soorten wel weer ‘gereconstrueerd’ worden. De code van het DNA van een organisme dat doodgaat, valt langzaam uit elkaar, maar sinds een jaar of tien zijn kennis en apparatuur beschikbaar om die kapotte delen weer aan elkaar te puzzelen. Daardoor is het mogelijk om de DNA-code van organismen te achterhalen die tot honderdduizend jaar geleden zijn gestorven. Dat betekent dat resten van dinosaurussen geen informatie meer opleveren, maar voor de veel korter geleden uitgestorven mammoet lukt dat bijvoorbeeld wel. Het enorme ‘archief’ van Naturalis is al een schat op zich, maar met de huidige DNA-technieken gaat er nog eens een extra wereld open. Zo zijn er alleen al kasten vol met gedroogde planten van lang geleden. ‘Vroeger werden planten in kloosters
26 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
BRAM BELLONI
NATURALIS
bewaard en gaven mensen elkaar gedroogde bloemen cadeau. We hebben bijvoorbeeld een heel dik boek vol met allerlei oude planten in ons bezit. Dat is waarschijnlijk een huwelijkscadeau geweest. Voor ons is het nu ook een cadeau, want we kunnen daar heel veel informatie uit halen over de DNA-code van planten die vier eeuwen oud zijn. Die gebruiken we bij modern onderzoek.’
Ook levende natuur maatschappelijk van belang Niet alleen dode organismen bieden maatschappelijke toepassingen voor de mens. Onderzoekers van Naturalis Biodiversity Center zoeken, naast fundamenteel onderzoek, ook naar praktische toepassingen van hetgeen de natuur te bieden heeft. Zo doet Nicole de Voogd onderzoek naar de farmaceutische toepassing van sponzen, bijvoorbeeld voor de behandeling van kanker. Sponzen produceren stoffen die in de strijd tegen sommige vormen van kanker ingezet kunnen worden. En Freek Vonk doet onderzoek naar de genetische code van slangengif. Dat is niet alleen van belang omdat er jaarlijks wereldwijd veel mensen overlijden aan de gevolgen van een slangenbeet, slangengif kan ook een medicinale werking hebben voor mensen.
BRAM BELLONI
Hoe Gravendeel dit doet, legt ze uit aan de hand van een voorbeeld van een oer- Hollands product, de tomaat. Nou ja, oer-Hollands? De tomaat is in de zestiende eeuw uit Zuid-Amerika naar Europa gekomen en een van die oudste geëmigreerde exemplaren is een van de vijf miljoen items in het Leidse archief. De tomaten van vroeger waren waarschijnlijk veel smaakvoller dan de huidige tomaten, maar in de loop der tijd hebben tomaten aan smaak in moeten boeten om ze resistent te maken tegen ziekteverwekkers die de plant aantastten. Bij het veredelen op smaak is onbedoeld veel genetische diversiteit voor ziekteresistentie verdwenen. Met de huidige technieken is het echter mogelijk om de moderne tomaat weer weerbaarder te maken tegen bacteriën, insecten en schimmels. Het probleem is dat veel van het oorspronkelijke DNA uit de moderne tomaat verdwenen is. ‘Met de huidige technieken kunnen we de code van oude tomatensoorten achterhalen en de tomaten van nu weer veredelen naar hun oervorm, ook al ligt die eeuwen achter ons,’ zegt Gravendeel. Zo heeft de onderzoeker een miniem stukje van een gedroogde tomatenplant uit de zestiende eeuw in het lab bewerkt, waardoor het DNA afgelezen kon worden. Op die manier kon Gravendeel het verdwenen oer-DNA van de moderne tomaat achterhalen. Dat wordt nu gebruikt om de huidige tomaat gezonder te maken. ‘De tomaat is een belangrijk Nederlands exportproduct, voor veel kwekers in bijvoorbeeld het Westland is deze kennis dan ook van groot belang.’ Momenteel probeert Gravendeel met DNA-onderzoek ook authentieke Neder-
landse hop te reconstrueren. Vorig jaar benaderden Nederlandse bierbrouwers haar met de vraag of er oude hopplanten in de Leidse collectie zaten. Gravendeel: ‘In Nederland is het speciaalbier al een tijd in opkomst en er komen steeds meer lokale brouwerijen. Hop wordt in Nederland ook wel gekweekt, maar dat is hop die uit Engeland of Duitsland komt, terwijl er ook Nederlandse hop heeft bestaan. We hebben daarvan een exemplaar uit de jaren 60 in de collectie, gevonden aan de oever van de Waal in Gelderland. Daarvan zijn we nu het DNA aan het ontcijferen. Maar om de Nederlandse hop weer tot leven te brengen, hebben we ook een verre nazaat nodig. Daarom gaan we binnenkort in verschillende Nederlandse provincies waar ooit brouwerijen hebben gestaan, verwilderde hop verzamelen. De hop die genetisch het meest lijkt op onze museumcollecties zal de basis zijn voor het terugkweken van de Nederlandse hop waar ooit mee gebrouwen werd.’ Als dat lukt, denkt Gravendeel dat het mogelijk moet zijn om binnen een paar jaar weer lokaal Nederlands speciaalbier te produceren. Tomaat en hop zijn maar een paar voorbeelden van het DNA-onderzoek van Gravendeel en haar collega’s, waarmee zij een bijdrage leveren aan het terug laten keren van verloren gewaande gewassen. Zonder de DNA-techniek van museomics was dat niet mogelijk geweest. De collectie van vijf miljoen planten in het archief van Naturalis en de vele miljoenen opgeslagen planten elders in de wereld worden momenteel dan ook ingezet voor een groeiend aantal de-extinctieprojecten. Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 27
Van je passie je werk maken
Vincent Kalkman Projectleider Bhutan en libellenspecialist
Dagelijks werken tientallen mensen bij Naturalis er hard aan om biodiversiteit te behouden. Ze dragen bij aan oplossingen voor grote, mondiale vraagstukken rondom klimaat, leefomgeving, voedselvoorziening en geneesmiddelen. Wat maakt werken bij Naturalis zo bijzonder? Door Emmeke Bos Beeld Bram Belloni
‘Binnenkort ga ik naar Bhutan, om daar een workshop te geven over insecten herkennen met DNA-technieken. Het land is tot in de jaren 70 afgeschermd geweest van de buitenwereld. Sindsdien maken ze snel de overstap naar de moderne tijd, maar ze zijn zich er zeer van bewust dat ze hun natuur niet willen vernietigen. Ze willen bijvoorbeeld geen pesticiden gebruiken, maar dan moet je wel weten hoe je insecten van je akkers houdt, en daarvoor moet je ze eerst kunnen herkennen. Naturalis helpt de Bhutanezen om die kennis te kunnen ontwikkelen.’
Becky Desjardins Preparateur ‘We hebben alleen al laden vol met groene spechten. De ene specht heeft wat meer rood, de andere meer spikkels. We hebben spechten die al tweehonderd jaar oud zijn, met compleet vergeelde, handgeschreven kaartjes. Maar net zo goed bewaren we vogels die gisteren zijn aangereden. Die prepareer ik. Ik haal de huid eraf en vul die met katoen. ‘Maar ik kijk ook naar de ingewanden. Is het een mannetje of een vrouwtje? Wat at hij? Hoeveel eitjes legde zij? Zulke collecties goed bijhouden is enorm belangrijk. Duiken soorten ineens ergens anders op? Veranderen ze? Zeker 28 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
met de klimaatverandering kan dat heel snel gaan. ‘Ik begon bij Naturalis bij de vogels, maar ondertussen doe ik álles met een ruggenwervel. Het gaafst vind ik de walvissen. Ik zit in het team dat als eerste reageert wanneer er een walvis aanspoelt in Nederland. Dat gebeurt natuurlijk altijd nét als ik uit eten ga, of naar de bioscoop. ‘Walvissen prepareren is zwaar werk. En je wordt er ontzettend vies van. Zelfs onder mijn speciale pak en regenpak draag ik oude, stinkende kleren. De stank is vreselijk. Maar het is zo gaaf om hier deel van uit te mogen maken, dat heb ik er graag voor over.’
Dit is een fictieve brief van Eugène Dubois aan Naturalis-onderzoeker José Joordens, die zijn werk voortzet.
‘Bhutan is een fantastisch land om naar insecten te speuren. Het is nog heel ongerept en de natuur is prachtig. In het zuiden vind je tropische oerwouden met tijgers, en in het noorden wordt het steeds steiler en vind je ijskoude, kale bergtoppen waar sneeuwpanters leven. Overal zie je nog de prachtige, oude kloosters waar mensen in traditionele kleren rondlopen. Het is een eer om daar te mogen werken. ‘Je kunt nooit specialist worden als je niet enthousiast bent, en niet in je vrije tijd geniet van door de natuur heen banjeren. Ik denk dat iedereen bij Naturalis die passie heeft. Om de kennis en liefde voor de natuur door te kunnen geven… dat is voor mij het mooiste wat ik kan doen.’
Geachte dr. Joordens, beste José,
Max Caspers Collectiebeheerder insecten ‘De collectie van Naturalis bestaat uit wel 42 miljoen objecten: stenen, fossielen, planten en dieren, waarvan wel 16 miljoen insecten. Die goed bewaren en beheren is ontzettend belangrijk voor de wetenschap. Daaraan mogen bijdragen vind ik heel mooi; zo’n collectie wordt toch een beetje je kindje. ‘Er zitten echt hele gekke beesten tussen, met allerlei aanpassingen om te overleven. Zo hebben we bijvoorbeeld een piepkleine wants van maar 2 millimeter. Het mannetje maakt indruk op vrouwtjes door onder water met zijn penis langs zijn geribbelde buik te bewegen; zo kan-ie wel 96 decibel produceren. Dat is toch te gek?
‘Naast onderhoud ben ik ook veel tijd kwijt aan het ordenen en toegankelijk maken van de collectie. Denk aan insecten de juiste naam geven en die goed opbergen. Daar zit heel wat speurwerk aan vast. Vaak heeft een insect alleen nog maar een veldcode, en dan duiken we de logboeken van de verzamelaars in om te achterhalen welke vindplaats en datum daarbij horen. Nu doen we dit voor roofwantsen die door P.H. van Doesburg zijn verzameld in Suriname, in de jaren 50 en 60 van de vorige eeuw. Als je geluk hebt, kun je het nog aan de onderzoekers vragen, maar vaak liggen de insecten al meer dan een eeuw in onze collectie.’
U begrijpt waarschijnlijk wel dat ik uw werk aan de primitieve mens met aandacht volg en in het bijzonder uw onderzoek op Trinil, Java. Zoals u weet, trok ik in 1887 zelf naar het toenmalige Nederlands-Indië, als militair arts in dienst van de overheid. Het was mijn vaste overtuiging dat dáár onze verre voorouders vandaan zouden komen. En ik kon mijn geluk dan ook niet op toen ik hem aantrof! Homo erectus, zoals ze hem nu noemen. De allereerste mensachtige die buiten Europa ontdekt werd en ik had hem gevonden. De grootste zegen en vloek van de wetenschapper is uiteraard dat ons werk nooit af is. Er is altijd meer te ontdekken. Zelfs in mijn eigen collectie trof u nog de bijzondere, zigzaggende inkeping die H. erectus in een mosselschelp gekerfd heeft en die ik over het hoofd had gezien. Mij is verteld dat met nieuwe technieken zelfs de leeftijd van deze krassen uitgerekend kon worden. U begrijpt mijn verwondering! Zelfs op het moment dat ik dit schrijf bent u op Java aan het werk. Het liefst was ik er natuurlijk zelf bij geweest. Zij aan zij monsters verzamelen op de dichtbegroeide oever van de Solo-rivier. We zouden genoeg hebben gehad om over te praten: onze Limburgse afkomst, uw werk voor Naturalis en het mijne voor Teylers Museum, de stad Amsterdam waar we beiden als geoloog werkten, u nadat u voor marien bioloog had gestudeerd, ik na mijn artsenopleiding. Helaas is dat voor mij niet meer weggelegd. Ik kan dan ook alleen maar mijn dankbaarheid uitspreken voor het werk dat u doet. Moge u nog vele prachtige ontdekkingen doen. Hoogachtend, Eugène Dubois
Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 29
In 2016 spoelden zes potvissen aan op het strand van Texel. Potvissen raken vaak gedesoriÍnteerd doordat onze zee te ondiep is voor hun echolocatie. Ziekte en verzwakking kunnen ook oorzaken zijn van strandingen. Als er een dode walvis op het strand ligt, ontfermen Naturalis, de Faculteit Diergeneeskunde van de Universiteit Utrecht, Wageningen Marine Research en Bureau Waardenburg zich erover. Naturalis ontleedt het overleden dier en bewaart het skelet – of delen ervan – in de natuurhistorische rijkscollectie, zodat er onderzoek aan gedaan kan worden. FOTO ANP
30 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
Walvis op de kust Walvissen verdwalen regelmatig in onze smalle, ondiepe Noordzee. Soms stranden ze dan aan de Nederlandse kust. Als een aangespoelde walvis is overleden, komt het walvisteam van Naturalis in actie. Door Fenna van der Grient
Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 31
Een zeldzaamheid: een bultrug in de Noordzee. Meestal zwemmen bultruggen aan de westkant van het Verenigd Koninkrijk, maar de laatste jaren zijn ze steeds vaker te zien in de Noordzee. FOTO HANS VERDAAT
In het geval van een dode walvis zorgt het walvisteam van Naturalis samen met onderzoekers van de Faculteit Diergeneeskunde van de Universiteit Utrecht voor sectie op het lichaam. Hierna bepaalt het team welke delen van het skelet uiteindelijk in de collectie worden opgenomen. FOTO NATURALIS
Het ontleden van de walvis is mensenwerk. Met grote messen wordt met de benodigde zorgvuldigheid het skelet eruit gesneden, zonder het te beschadigen. De botten worden bewaard voor onderzoek, de vleesresten worden vernietigd. FOTO NATURALIS
32 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
Deze potvis overleed in juni 2018 in zee bij Den Helder en is in Harlingen aan land gebracht. FOTO NATURALIS
Deze potvis strandde in 2017 in Domburg. Als een aangespoelde walvis nog leeft, coördineert het Ministerie van Economische Zaken alle activiteiten rondom het dier. Overlijdt een walvis, dan is Rijkswaterstaat aan zet. Het walvisteam van Naturalis gaat in opdracht van hen dan aan de slag met het dier. Naturalis registreert ook alle walvisstrandingen op walvisstrandingen.nl. FOTO NATURALIS
Het uitsnijden van het skelet van een grote walvis kost de deskundigen van het walvisteam een tot drie dagen. FOTO NATURALIS
Hier zie je het skelet van een vinvis, die in 2014 dood aanspoelde in Scheveningen. Het walvisskelet wordt na het uitsnijden geweekt in bakken water van 40 graden. Bacteriën breken de vleesresten dan snel af. Vervolgens worden de botten gespoeld, gebleekt, opnieuw gespoeld en gedroogd. FOTO JOOP FAMA
Na een paar maanden is het skelet beschikbaar voor onderzoek naar onder meer anatomie, herkomst, ontwikkeling, leeftijd, variatie binnen de soort, ziektes en bedreigingen. Deze walvisschedels liggen in het depot van Naturalis klaar om onderzocht te worden. Dit wetenschappelijk onderzoek helpt te begrijpen hoe walvissen leven én hoe ze beschermd kunnen worden. FOTO NATURALIS
Taxonomie van een grenzen-schendende taxonoom De duizendpoot onder de entomologen, zo noemen ze hem. Hoogleraar biodiversiteit Menno Schilthuizen (53) schildert en schrijft, observeert en oreert, en als het even kan leidt hij expedities naar verre contreien. Wat is het geheim achter de dadendrang van dit Naturalis-kopstuk?
Door Sebastiaan van de Water
D
iep in het tropisch regenwoud van Borneo grabbelt een hand driftig in een rugtas, om daarna een plastic potje tevoorschijn te halen. De inhoud? Een blauw-witte, slijmerige substantie. De hand veegt enkele dorre bladeren opzij, maakt een kuil in de aarde, en plaatst daar het potje in. De val is gezet. Dankzij gaatjes in het deksel duurt het niet lang voordat alle neusapen en kantjils in dit deel van de jungle tot hun eigen spijt kennis hebben gemaakt met het aroma van rottende schimmelkaas. Zijn in het oerwoud dan geen ware connaisseurs te vinden? Jawel. Van achter varens beginnen felgekleurde kevers enthousiast richting de bron van de olfactieve lokroep te kruipen. Niet veel later zitten ze gevangen in het potje, en kijken ze recht in de glunderende ogen van dat kevervangend creatuur waarvoor hun familie en vrienden nog zo gewaarschuwd hadden. Zes jaar lang werkte Menno Schilthuizen 34 | New Scientist | Naturalis Biodiversity Center
als entomoloog in Maleisisch Borneo. Daar in de jungle kon hij zich naar hartenlust onderdompelen in de extreme biodiversiteit, experimenterend met vangtrucs die hij soms als jochie al in de Randstad had geleerd, toen hij en zijn vader met vlindernetjes eropuit trokken om hun keververzameling te verrijken. In Borneo ontdekte Schilthuizen dat zolang het plafond, de muren en de vloer maar bestaan uit bananenbladeren – of wat voor natuur dan ook – hij zich thuis voelt. ‘Ik heb zelden iemand gezien die zó senang is in de jungle als Menno,’ zegt een van zijn collega’s bij Naturalis. ‘Ik liep tijdens een expeditie naast hem toen we bloedzuigers op zijn arm zagen. Ik huiverde echt, maar zonder spoor van schrik of walging haalde hij de beestjes van zijn huid af, lachend om het bloed dat vrijkwam.’ Zulke avonturen zijn schaars geworden nu Schilthuizen gewoon weer zijn kostje verdient in de Randstad, als onderzoeker bij Naturalis en hoogleraar biodiversiteit aan de Universiteit Leiden. ‘Hij mist de jungle enorm,’ weten zijn collega’s zeker.
Wat doe je als je een onstilbare dorst hebt naar het ervaren en bestuderen van rijke natuurlijke fenomenen, maar leeft in een omgeving waar elke vierkante centimeter onderworpen lijkt aan menselijke ordeningsdrang? Is dat niet een tantalus kwelling van het ergste soort? Is er een andere oplossing dan wegkwijnen of wegvluchten? Wel als je Menno Schilthuizen heet. Want dan kom je tot het inzicht dat je ook gewoon in de stad op safari kunt gaan. De bioloog besloot achter stations en op parkeerplaatsen zijn ogen de kost te geven, alsof hij door de verboden vallei achter de waterval dwaalde. Zijn scherpe observaties leidden tot nieuwe vragen. Wat doen elke nacht toch die zwermen vogels boven het Westland? Waarom hebben slakkenhuizen in de stad plots een lichtere kleur? De antwoorden op dat soort mysteries tekende hij op in zijn recent verschenen boek Darwin in de Stad, waarmee hij de Jan Wolkersprijs 2018 won. In een van zijn vorige boeken beschreef Schilthuizen boeiend de uitrolbare penis
Zes jaar lang werkte Menno Schilthuizen als entomoloog in Maleisisch Borneo, nu werkt hij als onderzoeker bij Naturalis en is hij hoogleraar biodiversiteit aan de Universiteit Leiden. MARCEL VAN DEN BERGH
‘Ik heb zelden iemand gezien die zó senang is in de jungle’ van een slak, en de neiging van een bepaalde aapsoort om nog tot vier uur na ejaculatie door te gaan met stoten. Met hetzelfde enthousiasme en diepe gevoel van verwondering vertelt hij nu in interviews over vogels die van autobanden hun nest maken, of die hun leefritme hebben aangepast nadat ze ontdekten dat elke nacht een potentieel feestmaal – zwermen motten – boven lichtgevende kassen fladderen. Het zijn ontdekkingen die bewijzen dat evolutie niet alleen iets is van oude fossielen, maar zich recht voor onze ogen voltrekt. Schilthuizen mag dan taxonoom zijn, hij geniet vooral wanneer hij en zijn vakgenoten weer moeten vaststellen dat de natuur zich helemaal niet houdt aan de hokjes en grenzen die wij mensen hebben bedacht.
Maar zelfs met de Schilthuizen-bril op is de Randstad geen Borneo. Dus heeft de bioloog onlangs zijn eigen reisbureau opgericht (Taxon Expeditions), opdat hij mensen deelgenoot kan maken van de soortenrijkdom in het regenwoud. ‘Mooi is dat,’ lacht een bekende. ‘Menno droomt groot, maar koppelt dat ook aan actie, dat zie je niet vaak.’ Ook energieke enthousiastelingen hebben soms hun schaduwzijde. Je kunt je voorstellen dat Schilthuizen doorlopend zijn omgeving trakteert op bonusrondes taxonomische wetenswaardigheden. Of dat hij zijn twee kinderen al van kleins af aan de natuur in trok, zijn eigen passie in hun ziel stampend. ‘Oh nee, zo ging het helemaal niet,’ zegt een van zijn (inmiddels volwassen) kinde-
ren. ‘We kregen van mijn vader geen colleges over slakken. Veel mensen weten dit misschien niet, maar hij heeft juist heel brede interesses. We leerden eigenlijk meer over de sterren en de schilderkunst dan over insecten.’ Ook een collega van Naturalis weerspreekt onmiddellijk het beeld van een man die alleen op zenden staat. ‘In de jungle viel me op dat Menno enorme interesse toont in andere mensen. Tweevoeters vindt hij net zo fascinerend als wezens van slijm.’ Elk levend creatuur, zei David Attenborough eens, is een antwoord op die eeuwige vraag: hoe overleef je hier op aarde? De evolutie heeft in de loop der jaren miljarden goede antwoorden op die vraag bedacht, elk op zijn eigen manier fascinerend. Maar die ene vorm die luistert naar de naam Menno Schilthuizen, die erin slaagt spiegels te scheppen waarin de natuur zichzelf kan bewonderen, daar mag de evolutie toch wel een beetje extra trots op zijn. Ook al hebben de kevers in Borneo soms zo hun twijfels. Naturalis Biodiversity Center | New Scientist | 35
NATURALIS
1.5 mm Minuscule details van fossielen en allerlei andere natuurlijke structuren worden zichtbaar door het gebruik van hoge resolutie 3D-rรถntgenscanners. De afbeeldingen zijn 360 graden te roteren en je kunt digitale doorsnedes maken. Deze methode leidt tot nieuwe wetenschappelijke inzichten over organismen en evolutie. Hier is een schelpje van een eencellige foraminifeer uit zee afgebeeld, die in werkelijkheid ongeveer 1.5 mm groot is.