Loading...

Melding

Dit multimediaverhaal bevat video- en geluidsfragmenten. Zet het geluid aan.

Gebruik het muiswiel of de pijltjestoetsen om tussen pagina's te navigeren.

Swipe om tussen pagina's te navigeren.

Hier gaan we

Inzicht

Logo https://verhalen.volkskrant.nl/inzicht

Iedere week bespreekt de wetenschapsredactie van de Volkskrant een bijzonder beeld in Sir Edmund. Bekijk ze in deze special allemaal.

Naar boven

Ooit was het materiaal volop in gebruik als versteviging van korset, hoepelrok en paraplu: balein. Dat is wat we hier zien: de baleinen van een walvis, de grijze walvis om precies te zijn.

Platen van balein vormen samen een stug gordijn dat aan de bovenkaak van de walvis hangt. Het is een soort vangnet waarmee de walvis zijn voedsel uit het zeewater zeeft. Het dier zwemt met de mond open, doet de kaken dicht en perst het water door de gleuven tussen de platen naar buiten. Wat achterblijft op de achterkant van de baleinen – krill, visjes en andere zeediertjes – veegt hij met zijn tong naar binnen. De grijze walvis voedt zich vooral met bodemdieren – kreeftjes, zeesterren, wormen. Om die te pakken woelt hij de bodem om en filtert hij zijn maal uit zanderig zeewater.

Boven aan de beenkleurige baleinen is een rand zichtbaar van het tandvlees waaraan de baleinen vastzitten. De platen zijn aan de bovenkant breder dan onder en lopen uit in donkere, harige borstels. Ze zijn zo’n 40 centimeter lang. Bij grotere soorten baleinwalvissen kunnen de platen aanzienlijk langer worden. Baleinen bestaan uit keratine, een taai eiwit dat ook voorkomt in menselijke haren en nagels. De platen groeien en slijten (door de tong) tegelijkertijd.

Een grijze walvis, die tussen de 15 en 35 ton kan wegen, eet niet elke dag. Maar als hij eet verorbert hij een paar honderd kilo per dag – ongeveer 1 procent van zijn lichaamsgewicht. Het dier vult zijn maag vooral tijdens de zomermaanden in noordelijke wateren.

De baleinen op deze foto bevinden zich in het Museum voor Natuurlijke Geschiedenis in Londen. Ze vormen een deel van het hele ‘gordijn’. Bij elkaar heeft een grijze walvis tussen de 260 en 360 baleinplaten. Deze ruim 40 platen komen waarschijnlijk uit een mondhoek. Dat is af te leiden uit de verkleuring. Baleinen die voor in de mond zitten zijn gewoonlijk witter dan de platen achter in de mond.

De grijze walvis komt voor bij de oostkust van Rusland en de westkust van de VS. In het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan is hij al in de 18de eeuw uitgestorven, een gevolg van de jacht. Bij de Russische kust leefden volgens een telling van tien jaar geleden nog slechts 130 van deze dieren. Bij de Amerikaanse kust is de populatie door beschermende maatregelen zo gegroeid dat het dier daar niet meer met uitsterven wordt bedreigd.

Uitleg: Marien bioloog Mardik Leopold, onderzoeker bij Wageningen Marine Research

Foto: Natural History Museum, Londen/Science Photo Library

Naar boven

Naar boven

Een woestenij van ijs en water. Gekartelde blauwe lijnen die haast licht lijken te geven, tegen een intens witte achtergrond: deze gletsjer zou het ook goed doen als abstract kunstwerk.

De foto is waarschijnlijk gemaakt op een plek waar de gletsjer uitkomt in zee. Gletsjers ontstaan doordat lagen van sneeuw dicht op elkaar drukken. Dat, in combinatie met smelten en vriezen, zorgt ervoor dat de sneeuwlagen veranderen in compact ijs.

Hoewel gletsjers immens groot zijn, gaan ze nogal eens aan de wandel. Het gewicht van nieuwe lagen sneeuw drukt een gletsjer naar beneden. Wanneer deze in zee uitkomt, breken er stukken af langs scheurlijnen, doordat de druk van het land dat de gletsjer bij elkaar hield wegvalt. Hier zijn we dicht bij de plek waar de gletsjer afkalft, aan de lijnen te zien gebeurt dat waarschijnlijk aan de rechterkant. De ijsbergen die zo ontstaan kunnen immens groot zijn. De grootste ooit gezien brak af in 1956 van Antarctica en was ongeveer zo groot als België.

De ijzig blauwe kleur in de spleten komt door het breken van licht in het ijs. Hoewel ijs doorzichtig lijkt, dringt rood licht slechter door dan blauw. De blauwe kleur komt hier niet door weerkaatsing, zoals vaak het geval is, maar doordat het ijs blauw licht uitstraalt, dat ergens anders het ijs is binnengekomen.

Hoewel die spleten er mooi uitzien, zijn ze levensgevaarlijk. Doordat ze vaak zijn bedekt met een laagje sneeuw, lijkt een gletsjer een vast oppervlak te hebben. Gletsjerklimmers lopen kans om door zo’n laagje sneeuw in een metersdiepe spleet te vallen. Zij moeten dan ook een speciale training volgen waarmee ze leren zichzelf uit zo’n spleet te krijgen.

Tekst: Larissa van Dijk
Foto: NASA Earth Observatory
Uitleg: Maarten Loonen, universitair hoofddocent arctische ecologie van het Arctisch Centrum van de Rijksuniversiteit Groningen

Naar boven

Naar boven

U ziet het goed: een oor in een arm. Om precies te zijn, een oor in de onderarm van Shamika Burrage. Deze Amerikaanse soldaat verloor twee jaar geleden haar linkeroor bij een auto-ongeluk. Het oor op de foto is niet het afgerukte exemplaar, maar een nieuwe. Artsen sneden kraakbeen uit haar ribben in de vorm van een oor en plaatsten dat onder haar onderarm zodat zich bloedvaten konden vormen. Mogelijk krijgt Burrage ook weer gevoel terug in haar oor, omdat bij de transplantatie huid en een zenuw zijn meegenomen. De transplantatie is een primeur voor het Amerikaanse leger, al zijn vergelijkbare operaties in ziekenhuizen elders ter wereld al eerder uitgevoerd.

Burrage, nu 21 jaar, kreeg in 2016 een lekke band in de staat Texas. De auto raakte van de weg en ging een aantal keer over de kop. Haar nicht in de bijrijdersstoel, acht maanden zwanger, liep slechts kleine verwondingen op. Burrage werd gelanceerd en raakte zwaargewond.

Tijdens haar revalidatie reageerde de soldaat in eerste instantie geschokt op het voorstel van artsen om een oor onder haar onderarm te laten groeien, maar uiteindelijk leek het haar esthetisch gezien een beter alternatief dan een oorprothese. Ze heeft nog twee operaties te gaan voordat de reconstructie compleet is.

Voordeel van het bouwen van een oor met lichaamseigen cellen: zo verklein je het risico dat het lichaam het getransplanteerde oor afstoot. De route via de onderarm is hiervoor overigens niet noodzakelijk. Nadat de arts een oor uit het kraakbeen van de ribben heeft gesneden, is dat ook te beplakken met een vlies dat je weghaalt onder de behaarde hoofdhuid. Vervolgens dek je het af met een huidtransplantatie. Wetenschappers doen ook al experimenten met 3D-printers, die met lichaamseigen cellen een oorachtige structuur opbouwen. In het lab gaat dat al heel aardig, de weg naar de patiënt is nog lang.

Tekst: Tonie Mudde
Foto: US Army / EPA.
Uitleg: plastisch chirurg Paul van Zuijlen, verbonden aan het Brandwondencentrum Beverwijk.

Naar boven

Naar boven

Meestal zijn we ons niet zo bewust van het seksleven van planten. Totdat het hooikoortsseizoen begint. Dan kriebelen de neuzen en tranen de ogen van veel mensen, tot grote frustratie van de slachtoffers. De veroorzakers van al die klachten, pollenkorrels, zijn overal om ons heen, maar tegelijkertijd minuscuul. Deze foto biedt mooi de kans om een pollenkorrel van dichtbij te bekijken.

Pollenkorrels of stuifmeel bevatten de mannelijke geslachtscellen van zaadplanten en worden verspreid door de wind of door insecten. De structuur van de oppervlakte van pollenkorrels is afhankelijk van de manier van verspreiding. Bij deze pollenkorrel is het oppervlak ribbelig en plakkerig. Dit is een teken dat de plant waarvan deze afkomstig is, Viburnum rhytidophyllum of de sneeuwbal, afhankelijk is van insecten voor de verspreiding van zijn stuifmeel. Door de structuur blijven de pollenkorrels goed plakken aan insecten, bijvoorbeeld aan de poten van bijen. Moet het pollen door de wind worden verspreid, dan zijn ze vaak klein, licht en glad, zodat ze juist niet aan elkaar plakken.

In de pollenkorrel, maar voornamelijk aan de buitenkant, zitten eiwitten die allergische reacties kunnen veroorzaken. Vooral planten die hun pollen verspreiden via de wind, zoals grassen en bomen, zijn de boosdoeners. Zij produceren miljoenen pollen die via de lucht in neuzen en ogen terechtkomen. Planten die voor hun bevruchting afhankelijk zijn van insecten, zoals de sneeuwbal, produceren veel minder pollen en zijn veel minder mensen tot last. Met de achteruitgang van pollenverspreidende insecten zoals bijen komt hun voortplanting in gevaar.

Tekst: Larissa van Dijk
Foto: Power And Syred/Science Photo Library
Uitleg: Ivo Rieu, universitair docent plantenfysiologie aan de Radboud Universiteit en Jan Derksen, auteur van het boek Pollen en hooikoorts.

Naar boven

Naar boven

Platenverzamelaars herkennen deze foto wellicht. Ze doet denken aan het schilderij dat Francis Barraud maakte van zijn hondje Nipper, dat nieuwsgierig luisterde naar de stem van zijn baasje uit de grammofoon. Het beeld werd nog bekender toen het grote platenlabel The Gramophone Company van onder meer Elvis Presley de hond plus grammofoonspeler inzette als logo.

De setting hier in de sneeuw is wat vreemd. Het is ook geen terriër, zoals op het oorspronkelijke label, maar een husky. Op de zijkant van de kist waar de grammofoonspeler op staat is de eerste hint te lezen: ‘Capt. Scott’s Antartic Expedition, 1910’. ‘Capt. Scott’, dat is de ontdekkingsreiziger Robert Falcon Scott, die ten tijde van deze foto midden in een race zat om als eerste de geografische Zuidpool te bereiken. Dat lukte hem niet, de Noor Amundsen was hem voor.

De hond heeft het niet zo naar zijn zin. Dat kun je zien aan zijn oren. Ook de strakgespannen riem doet vermoeden dat Chris, zoals hij heet, geen geboren fotomodel was. Ironisch genoeg zijn (het gebrek aan) sledehonden deel van de reden dat Scott de race verloor. Hij had ook pony’s mee, maar die eten hooi, en dat is er niet veel op Antarctica.

Omdat veel pony’s stierven moesten Scott en zijn mannen de sledes voor het grootste deel zelf trekken. Amundsen daarentegen was overtuigd van het nut van honden, want die kun je voeren met zeehonden, die wél veel voorkomen.

De foto is gemaakt door Herbert Ponting als reclame voor het platenlabel dat de ontdekkingsreis sponsorde. Voor het vertier hadden de avonturiers ook een paar honderd 78-toerenplaatjes mee. Deze grammofoonspeler bestaat nog steeds, net als de gerestaureerde hut van Scott en de anderen op Antarctica. Dit soort sponsorfoto’s maakte Ponting vaker tijdens de expeditie, bijvoorbeeld voor bonen van Heinz.

Overigens was hond Chris een van de expeditieleden die wel veilig thuiskwamen. Scott zelf overleed samen met vier anderen tijdens de terugreis vanaf de Zuidpool.

Tekst: Larissa van Dijk
Foto: Scott Polar Research Institute/Science Photo Library. Uitleg: Maarten Loonen, universitair hoofddocent arctische ecologie van het Arctisch Centrum, Rijksuniversiteit Groningen.

Naar boven

Naar boven

Het lijkt wel een beetje op een feesttoeter, de tong van deze vlinder. Maar de kleuren zijn toegevoegd door de fotograaf voor de duidelijkheid. De roltong komt alleen voor bij vlinders. Oorspronkelijk waren het twee kaakhelften. Die zijn geëvolueerd zijn tot een tong. In het midden is de geul zichtbaar waar de helften samenkomen. Een vlinder zuigt kleverige nectar en water op. Om te voorkomen dat de tong verstopt raakt door de zoetigheid, kan hij die openritsen voor een goede schoonmaak.

Aan de linkerkant is een van de twee facetogen te zien die een vlinder heeft. Een facetoog is een oog dat uit allemaal kleine oogjes bestaat. Dat levert niet een heel scherp beeld op, maar vooral het verschil tussen licht en donker. Kleuren zien vlinders anders dan wij. Sommige kleuren, zoals groen, zijn niet zo interessant voor een vlinder, vanwege alle planten schept dat alleen maar verwarring; die zien ze dan als grijs. Andere kleuren, die wij dan weer niet zien, zijn voor een vlinder wel nuttig, zoals ultraviolet. De vlekken op bloemblaadjes zien ze dan extra goed, als strepen op een landingsbaan. De bloem zegt als het ware: voor de nectar moet je hier zijn!

Het gele pluizige onder aan de foto zijn schubben. De wetenschappelijke naam voor vlinders, Lepidoptera of schubvleugelig, is ervan afgeleid. Wetenschappers denken dat de schubben geëvolueerd zijn uit haren. Het zijn ook de schubben die vlinders hun kleuren geven. Deze kleuren kunnen dienen als camouflage, of als mimicry, gevaarlijker lijken dan je eigenlijk bent. Een vlinder kan een patroon aannemen van een gevaarlijk beest, zoals een wesp. Zo liften de vlinders mee op de reputatie van een ander insect.

Tekst: Larissa van Dijk
Foto: Dennis Kunkel Microscopy/Science Photo Library.
Uitleg: Rob de Vos, entomoloog bij Naturalis.

Naar boven

Naar boven

Een close-up van de vacht van een nat dier? Glazen knikkers op een tapijt? Mis. We zien hier een schimmel uit het geslacht van penseelschimmels: penicillium chrysogenum. En de naam verklapt het al, deze schimmel maakt penicilline.

Schimmels zijn geboren survivalexperts. Ze komen op de gekste plekken voor en maken een arsenaal aan biologische wapens. Tegen bacteriën, zoals penicilline, maar ook tegen andere schimmels, insecten en zelfs tegen mensen, met kankerverwekkende stoffen.

Die stoffen zitten onder meer in de druppels op de foto. Voor het grootste deel bestaan die uit water. De schimmel neemt met lange draden water op uit de ondergrond. Dat wordt vervoerd naar alle delen van de schimmel. Een deel daarvan verdampt. Maar wanneer de luchtvochtigheid hoog is, verdampt het water slecht en vormt het druppeltjes, die samen de grote druppels vormen die te zien zijn op de foto.

Het vachtje bestaat uit sporenvormende penseeltjes waar de schimmelsoort zijn naam aan dankt. Zoals planten zaden maken om zich voort te planten, doen schimmels dat met sporen. Hoewel de schimmel zelf wit is, zijn de sporen groen. Dat zie je bijvoorbeeld ook op een beschimmelde sinaasappel. Wanneer de sporen rijp zijn, laat de schimmel ze los, waarna ze verspreid door de lucht ergens anders ontkiemen.

Hoewel we aan Penicillium chrysogenum en een aantal andere schimmels belangrijke medicijnen te danken hebben, zijn leden van het schimmelrijk soms ook ronduit vervelend voor de mensheid. Moederkoren bijvoorbeeld, is een schimmel die voorkomt op, de naam zegt het al, koren. Deze schimmel maakt een lsd-achtige stof waar je van kan gaan hallucineren. In de Middeleeuwen was al bekend dat men ging dansen en zingen na het eten van brood besmet met deze schimmel. Maar vóór je aan je beschimmelde boterham gaat likken: moederkoren veroorzaakt ook het samentrekken van bloedvaten, waardoor tenen en vingers kunnen afsterven en spontane abortussen kunnen plaatsvinden.
Larissa van Dijk

Uitleg: Han Wosten, professor microbiologie aan de universiteit Utrecht

Foto: Wim van Egmond Science Photo Library

Naar boven

Naar boven

Ontbinding in twintig bedrijven. De Britse natuurfotograaf Nick Garbutt legde met een fotoreeks vast hoe ijverige mieren een spin binnen enkele uren reduceren tot restanten van losse onderdelen. Hij vond de dode spin in een bos op Borneo, legde het insect op een stuk wit papier op zijn veranda, bracht zijn camera in gereedheid en wachtte af.

Het duurde niet lang voordat de spin werd ontdekt door een enkele mier, die snel werd gevolgd door een groeiende groep soortgenoten. De eerste mieren bij de spin zijn verkenners. Die lopen gewoonlijk rond in de omgeving van een nest op zoek naar voedsel. Als ze iets gevonden hebben worden de werkstermieren opgetrommeld. Dat doen ze met behulp van communicatiestoffen of door werksters mee te slepen naar de prooi.

Mieren nemen dode beestjes al of niet in delen mee naar hun nest om hun larven te voeden. Met hun kaken bijten ze lichaamsdelen af. Of ze trekken die er met gezamenlijke inspanning vanaf. Werksters zelf eten vooral vloeibaar voedsel lichaamssappen van prooidieren en vooral honingdauw, een vloeistof die wordt afgescheiden door onder meer blad- en schildluizen. Hun taille is te smal voor vast voedsel.

Larven in het nest krijgen de vaste stukken omdat die een grotere behoefte hebben aan eiwit dan de werksters. Zij moeten er nog van groeien. Larven braken verteringsenzymen uit over het voer, zodat dit uitwendig wordt verteerd. Daarna worden de resten van de prooi opgegeten.

De twintig beelden van deze slopende maaltijd zijn gemaakt in ruim vier uur, met gelijkmatige tussenpozen. Ter oriëntatie: de spin is ongeveer 12 centimeter lang. Met de vele werksters is het ontleden van zo’n spinnetje een eenvoudig klusje. Mieren storten zich wel op grotere prooien. Binnen afzienbare tijd zal er niets meer over zijn van de spin.

Tekst: Cor Speksnijder
Foto: Nick Garbutt.
Uitleg: Jinze Noordijk, onderzoeker bij Naturalis Biodiversity Center in Leiden. Nick Garbutt, natuurfotograaf

Naar boven

Naar boven

De kans is groot dat deze wijk er over een paar jaar niet meer uitziet zoals op deze foto. We kijken naar een wijk in Abu Dhabi, een van de zeven Verenigde Arabische Emiraten. Het land waar de eindeloze woestijnen steeds meer stad worden. Deze wijk, Marabe Al Dhafra, die nog is omringd door woestijn, hoort bij de snel uitbreidende stad Medinat Zayed. Marabe Al Dhafra, op deze satellietfoto gezien vanaf 600 kilometer hoogte, is een sobere wijk, met honderden identieke, vrijstaande villa’s en appartementencomplexen, brede wegen, kale vlakten en zand. Er zijn nauwelijks winkels, parken of andere openbare voorzieningen. Naar verwachting is dat over een paar jaar wel anders. De regio is volop in ontwikkeling. Abu Dhabi investeert in moderne, duurzame en vooral luxe steden, en stampt ze in enkele jaren uit de grond.

De verstedelijking is enerzijds een teken van welvaart; de olie-industrie heeft voor grote rijkdom gezorgd. Anderzijds is het anticiperen op de toekomst. Abu Dhabi weet dat de olievoorraad, hoewel gigantisch, geen oneindige inkomstenbron vormt. De oliereserves raken ooit uitgeput, maar industrieën als de financiële dienstverlening, de toeristensector en de bouw groeien hard. Met de ontwikkeling van duurzame steden bereidt Abu Dhabi zich voor op een post-oliemaatschappij. Medinat Zayed is een voorbeeld van zo’n nieuwe stad.

Medinat Zayed bestaat pas sinds 1968 en werd vernoemd naar sjeik Zayed bin Sultan Al Nahyan, oprichter en tot zijn dood in 2004 president van de Verenigde Arabische Emiraten en emir van Abu Dhabi. De ruim tweeduizend inwoners van de wijk op de foto zijn voornamelijk werkzaam in de landbouw, de olieraffinaderij, of de toeristenbranche. Medinat Zayedtrekt horden toeristen met het kamelenfestival dat er jaarlijks in december plaatsvindt, waarbij de traditionele cultuur en gebruiken worden gevierd. Kamelenliefhebbers en steenrijke sjeiks uit alle windstreken en Golfstaten komen dan bijeen om astronomische bedragen neer te tellen voor de beste kamelen, of om hun tweebultige viervoeter mee te laten doen aan de race en de schoonheidswedstrijd.

Tekst: Jamie Schemkes
Foto: Benjamin Grant / DigitalGlobe.
Uitleg: Cristiana Strava, universitair docent culturele antropologie en stedelijke antropologie aan de Universiteit Leiden

Naar boven

Naar boven

Een spookachtige afbeelding van... Ja, van wat eigenlijk? De maker van deze foto werkt bij Nikon aan röntgenapparaten. Het leek hem leuk te laten zien hoe de buis waarmee röntgenstraling wordt gemaakt in elkaar zit. Hij maakte een reeks röntgenfoto’s van röntgenbuizen, waaronder deze. Een soortgelijke buis of zogenoemde Crookes tube is gebruikt door Wilhelm Röntgen in 1895, toen hij röntgenstraling ontdekte.

In het bovenste linker ‘tuutje’ zit een kathode, een gloeidraadje dat onder spanning elektronen, negatief geladen deeltjes, loslaat. Deze elektronen reizen van de negatieve kathode door het ‘megafoon’-gedeelte naar de positieve anode, dat in het tweede tuutje halverwege de buis zit. Omdat de hele buis onder elektrische spanning staat, versnellen de negatieve elektronen. Net als een scooter die te hard door de bocht gaat, missen ze de anode en botsen ze tegen de atomen in het glas.

Röntgenstraling ontstaat op twee manieren. De eerste is wanneer de versnelde elektronen botsen met de elektronen die rond de kern van de atomen in het glas draaien, waarbij de kinetische energie van de vrije elektronen wordt overgedragen op die van de atomen. Deze zenden de enorme hoeveelheid overtollige energie uit in de vorm van fotonen, de dragers van röntgenstraling. Bij de tweede manier komen de versnelde elektronen in botsing met de elektronen die om de kern van de glasatomen draaien, waardoor deze weggekaatst worden als biljartballen , of direct in botsing komen met de kernen van atomen. Hierdoor gaan de glasatomen ook fotonen uitzenden.

Een van de eerste röntgenfoto’s is die van de hand van Wilhelms vrouw. ‘Ik heb mijn overlijden gezien’, riep zij. Gelukkig was Röntgen zelf wat minder macaber en zag hij in wat een handige uitvinding dit was. Hij ontving er in 1901 de allereerste Nobelprijs voor natuurkunde voor. Wilhelm overleed in 1923 aan darmkanker. Die werd overigens niet veroorzaakt door al die röntgenstraling waarmee hij aan het experimenteren was. Als een van de eersten gebruikte hij lood als bescherming. In tegenstelling tot veel pioniers een aantal jaren later, die voor het effect elke dag tientallen röntgenfoto’s maakten van hun eigen handen, zonder bescherming. Niet zonder gevolgen: zij kregen er vaak kanker van.

Tekst: Larissa van Dijk
Uitleg: Mario Maas, hoogleraar radiologie aan de Universiteit van Amsterdam; HerminsoVillarraga-Gómez
Foto: Herminso Villarraga-Gómez.
Kleine foto: Getty

Naar boven

Naar boven

Weleens een hand gegeven aan een industriële robot? Vermoedelijk niet; dikke kans dat uw hand nog altijd in het gips zou zitten. Grote robots met stalen grijpers zijn snel, krachtig en precies. En lomp. Met zachte organische materialen als fruit of mensenhanden weten ze zich doorgaans geen raad. Dit komt doordat ze geen gevoel hebben, geen tastzin. Met hun stalen klauwen hebben ze geen idee of het object dat ze oppakken hard als steen is, of zacht als een aardbei.

De robotvingers op de foto hebben wel gevoel. Dat is te danken aan sensors die de buiging van de vingers kunnen voelen en sensors die de vingertoppen tastzin geven. Daardoor kunnen ze met name zachte objecten (die aardbei) oppakken zonder ze fijn te knijpen. De bal die deze vingers vasthouden heeft ribbels. Dat is niet om de vingers stiekem wat meer greep te verschaffen, de vingers kunnen de ribbels voelen. Ze voelen of de bal glad is, ribbels heeft of puntjes.

De sensors zijn gemaakt met behulp van een 3D-printer, die geultjes in de vingers heeft opgevuld met ionische inkt. Die wordt meer of minder geleidend onder buiging of druk. In elke vinger zijn diverse geultjes geprint. De tastzin zit in de kringeltjes die iets weg hebben van ijskristallen, buigingen worden gevoeld met de kanaaltjes boven- en onderin.

Het onderzoek, dat onlangs verscheen in Advanced Materials en is uitgevoerd aan Harvard, prikkelt de fantasie over wat allemaal mogelijk is met deze technologie. Robotaardbeiplukkers die op de tast kunnen voelen of er misschien een rot plekje aan zit, bijvoorbeeld. Of, als het lukt deze vorm van soft robotics, zoals de nieuwe soort genoemd wordt, kleiner te krijgen, kunnen ze aangestuurd door chirurgen misschien wel ons lichaam opereren.

Tekst: Bard van de Weijer
Foto: Ryan Truby
Uitleg: David Abbink, hoogleraar haptic human-robot interaction aan de TU Delft en gespecialiseerd in de interactie tussen mens en robot.

Naar boven

Naar boven

Als een buitenaardse stad strekt dit merkwaardige, welvende oppervlak zich uit. Maar insectenkenners zien het meteen: een keverschild. Langs die groef in het midden kunnen de schildjes openklappen, dan verschijnen er vleugeltjes en wég vliegt het insect.

Het exemplaar op de foto heeft bizarre verdedigingsstekels en komt uit China, maar is familie van de groene schildpadtor en de hispa, bladkevers die ook in ons land voorkomen. Voor zijn fotoboek Microsculpture legde de Engelse natuurfotograaf Levon Biss het dier in ongekend detail vast, door steeds in te zoomen op een klein stukje van zo’n honderdste millimeter groot, en vervolgens de duizenden opnames aan elkaar te lassen. Een monnikenwerk. Maar de schildpadkever Platypria melli maakt het helemaal waar.

Want opeens zie je dan die ronde gaatjes. Hele rijen heeft de kever er op zijn rug, en waarom eigenlijk? Voor de sier? De ventilatie, zoals een collega opperde? Kijk nog eens goed: in de kuiltjes zitten haartjes, één uitsteekseltje per gat, en alle haartjes wijzen naar achter. Het kan niet missen. Het zijn ‘setae’, zoals biologen zeggen, stijve borsteltjes. De gaatjes met de haartjes vormen een heus orgaan, in de verte verwant aan de trilhaartjes in ons binnenoor. De kever zal er stroming of trillingen mee waarnemen experts verschillen erover van mening, wat beleefd is voor: ze hebben geen idee.

De wonderlijke details die zichtbaar worden als je een middag met je camera boven een kevertje hangt. Een dooie kever trouwens zo werkt het in de microfotografie dan ook wel weer.

Tekst: Maarten Keulemans
Foto: Levon Biss, Smithsonian Institution
Uitleg: Hans Huijbregts (Naturalis), Lukas Sekerka (Národní Muzeum, Praag), Eva Appel (Universiteit van Kiel).

Naar boven

Naar boven

Hier ziet u een stukje wetenschapsgeschiedenis: een noëmatachograaf uit 1865. Met een beetje goede wil zou je het ding de MRI-scanner van de 19de eeuw kunnen noemen. Want de bedenker van het apparaat, de oogarts Franciscus Cornelis Donders, deed er metingen mee aan het brein. Dat was nooit eerder vertoond en Donders bewees als eerste wetenschapper dat denken tijd kost. Heel bijzonder in een tijd waarin de heersende gedachte was dat mensen denken met de snelheid van het licht: te snel om te meten dus.

Meestal zat Donders zelf achter het apparaat, samen met een medewerker. Een van de twee mannen sprak een van tevoren afgesproken lettergreep bijvoorbeeld ‘ki’ in de trechter. Die staat voor de eigenlijke noëmatachograaf. De medewerker moest die lettergreep zo snel mogelijk nazeggen. Het membraam aan het eind van de trechter zette de spraak om in trillingen.

Met het apparaat was het mogelijk exact te meten hoeveel tijd het kost een lettergreep als ‘ki’ na te zeggen. Eerst werd de cilinder van de noëmatachograaf voorzien van een beroet vel, een soort carbonpapier. Vervolgens werd de stemvork in het midden van het apparaat met een tikje in beweging gebracht. Met de hendel rechts draaide men de cilinder rond zodat de trillende stemvork mooie sinusachtige golfjes tekende in het roet op het vel papier. Ook de trilling van het stemgeluid werd, via een soort pennetje, op het papier zichtbaar in de vorm van kleine golfjes. Het aantal golfjes van de stemvork liet zien hoeveel tijd het kostte om ‘ki’ na te zeggen.

Vervolgens maakte Donders de taakjes iets ingewikkelder. Bijvoorbeeld door de proefpersoon lettergreep ‘ki’ wel na te laten zeggen en lettergrepen ‘ka’ en ‘ko’ niet. Dat kostte de proefpersoon meer tijd. Op die manier kon Donders een tijdsduur koppelen aan het extra hersenproces in dit nieuwe taakje: lettergreep herkennen.

Donders zette hiermee de eerste stap naar de ontwikkeling van een vakgebied dat nu cognitieve hersenwetenschap heet. Ter ere van zijn 200ste geboortejaar is de noëmatachograaf van 3 april tot 29 juni te zien in het Anatomisch Museum in Nijmegen. Nijmegen heeft de noëmatachograaf tijdelijk in bruikleen van het Universiteitsmuseum Utrecht.

Tekst: Margreet Vermeulen
Uitleg: Ardi Roelofs, F. C. Donders-kenner en onderzoeker bij het Donders Instituut.

Naar boven

Naar boven

Je zou het niet zeggen, maar wat we zien is kleurloos. Het zijn de witte kristallen van de pijnstiller paracetamol. De Duitse fotograaf Gerd Günther loste paracetamol-kristallen op in alcohol en bracht de oplossing aan op een microscoopglaasje. Na het verdampen van de alcohol bleef een dun laagje kristallen achter op het glas, dat door de microscoop kon worden bekeken. En gefotografeerd.

De aandacht gaat eerst uit naar de ronde vorm, centraal in beeld. Dat rozet bestaat uit kristallen die zogeheten sferulieten vormen, de gekleurde driehoekige vlakjes. Ze zijn gegroeid vanuit een kern: het kleine blauwe plekje onder het midden. Het waren de eerste kristallen die tevoorschijn kwamen bij het verdampen van de alcohol. De grotere vlakken eromheen bestaan ook uit kristallen het zijn waaiers van vele duizenden haarvormige kristallen.

Günther werkte met gepolariseerd licht om de doorzichtige kristallen hun kleur te geven. Hiervoor gebruikte hij polarisatiefilters die zijn te vergelijken met de glazen van een polaroid-zonnebril die de schittering uit het beeld moeten halen. Met filters boven en onder de kristallen, waarbij het tweede filter al het licht tegenhoudt dat het eerste filter heeft doorgelaten, ontstaat een polarisatie-effect dat de kristallen in de microscoop van kleur voorziet.

Paracetamol-kristallen zijn dubbelbrekend dat betekent dat ze invallend licht splitsen in twee bundels lichtgolven met verschillende polarisatie. De dikte en de oriëntatie van de kristallen beïnvloeden de intensiteit van het uittredende licht en daarmee de kleur. Kristallen die niet overal even dik zijn leveren een gevarieerd kleurenpatroon op. Als de kristallen nog groeien en dikker worden is onder de microscoop te zien hoe de kleuren veranderen.

Günther: ‘In levenloze materie en in de levende natuur is een overweldigende rijkdom aan vormen en structuren te ontdekken. Een lichtmicroscoop helpt onze horizon te verbreden, ver voorbij de observatie zonder hulpmiddelen.’

Tekst: Cor Speksnijder
Foto: Gerd Günther/Science Photo Library
Uitleg: Hugo Meekes, universitair docent vastestofchemie aan de Radboud Universiteit. Gerd Günther, fotograaf.

Naar boven

Naar boven

Het zou het verfpalet van een overenthousiaste schilder kunnen zijn, maar het is een satellietfoto van een uraanmijn bij de industriestad Arlit, gelegen tussen het Aïr-gebergte en de Sahara in Niger. Uraan is onder andere de grondstof voor kerncentrales en komt over de hele wereld voor in rotsen, zeewater en de bodem. Ook uraanmijnen vind je verspreid over de wereld, maar Niger staat op de vierde plek van de wereldproductie. Vlak na de eerste uraanvondst in Niger werd Arlit, nog net te zien in de linkerbovenhoek, in 1969 gesticht. Frankrijk ontwikkelde er de mijnindustrie en opende deze mijn in 1971

Dit is een dagmijn, wat betekent dat men er vanaf de oppervlakte naar beneden werkt in een zogenoemde open pit. Op de foto zie je de weggetjes voor de vrachtwagens naar beneden de pit in lopen. De kleuren zijn ietwat geïntensiveerd, maar de delving van uraan zorgt wel degelijk voor dit soort kleurspektakels in het droge landschap van Niger.

De rode plekken die wat hoger liggen, zijn dichtgegooide pits. De blauwe gedeeltes, daar zit uraanerts in het zandsteen. In elke 100 gram zandsteen zit zo’n 0,4gram uraan. In de pits worden de brokken zandsteen weggehakt en vermalen. In de zwarte bakken links onderin wordt het zandsteen opgelost in zuur en verwerkt om die 0,4 gram uraan er in een zo hoog mogelijke concentratie uit te halen. Wat na een aantal chemische stappen overblijft, is mijnafval, ook wel ‘tailings’ genoemd, en een waterige oplossing. Die laatste eindigt, als het is opgedroogd, als ‘yellowcake’. Yellowcake is uraniumdioxide, samengeperst tot een geel plakkaat. Daar stopt het mijnproces; de yellowcake wordt elders verwerkt en verrijkt tot bijvoorbeeld brandstof voor kerncentrales.

Bij het mijnproces komt radon, een radioactief gas, vrij. Ook de tailings zijn radioactief. De tailings worden daarom verzameld naast de zwarte bakken, op de blauwe waaier. Dat is een ommuurd depot, aan de onderzijde afgedicht door een laag klei. De dunne streep die eroverheen loopt is de band die het mijnafval vervoert en dumpt op de berg. Om het milieu te ontzien, wordt het afval besproeid met water, zodat het niet als fijnstof wegwaait. Het afval, blauw omdat het nog een beetje uraan bevat, druipt vervolgens in kanaaltjes naar beneden. Zo droogt het op en vormt zich een dichte zoutkorst aan het oppervlak.

Tekst:  Jamie Schemkes
Foto: Benjamin Grant / DigitalGlobe
Uitleg: Ronald Schram, en Geert-Jan de Haas, fysisch chemicus en geochemicus NRG Petten







Naar boven

Naar boven

De Engelsen noemen dit diertje niet geheel onterecht fairy shrimp: oftewel ‘feekreeft’.

In Nederland draagt het sprookjesachtige wezentje de naam pekelkreeft, omdat het vooral in zoutwatermeren leeft. De pekelkreeft kwam ruim 200 miljoen jaar geleden al voor, en veranderde sindsdien nauwelijks. Ze hebben geen schild en worden 1 tot 3 centimeter groot. Op de foto zien we een vrouwtje, herkenbaar aan de twee hangende antennes. Bij mannetjes zijn die groter en gevormd om het vrouwtje vast te kunnen grijpen bij het paren. Op de bovenste antennes zitten chemoreceptoren, waarmee het kreeftje ruikt. Net als insecten hebben pekelkreeftjes ogen die bestaan uit tientallen tot duizenden lichtdetectors die samen een bol vormen.

Op de foto is een deel van de elf paar kieuwpoten te zien, waarmee ze permanent op haar rug rondzwemt. De ‘haren’ op deze poten helpen bij het zwemmen, vangen voedsel en transporteren het naar het snavelachtige gedeelte tussen de ogen. Dat gedeelte heet het labrum en is een soort bovenlip. Op die lip zit slijm, dat het voedsel de mond in werkt.

Deze foto, genomen met een rasterelektronenmicroscoop, is ingekleurd. Pekelkreeftjes zijn vrijwel kleurloos, maar dragen het pigment astaxanthine. Dat is een rode kleurstof die bij de kreeftjes verbonden is aan eiwitten, waardoor je de kleur niet ziet. Flamingo’s hebben hun roze kleur overigens wel te danken aan dit beestje, omdat ze het eten en de kleurstof niet kunnen uitscheiden. In plaats daarvan slaan ze het op in hun veren, die daarop roze kleuren.

In zout water produceren vrouwelijke pekelkreeftjes elke week eitjes, die vrijwel meteen uitkomen. Onder moeilijke omstandigheden legt het vrouwtje eitjes met een speciaal laagje. Dat leidt ertoe dat het metabolisme van de eitjes tot stilstand komt. Zo trotseren ze uitdroging en extreme temperaturen. Zelfs ingeslikt door een vogel overleven ze nog. Eitjes van sommige pekelkreeftjes kunnen zelfs eeuwen later nog uitkomen.

Op vluchten van de Apollo 16 en 17 gingen er eitjes mee naar de maan, om te onderzoeken hoe gevoelig ze zijn voor kosmische straling. Slechts tien procent ontwikkelde normaal.

Tekst: Jamie Schemkes
Foto: Steve Gschmeissner, Science Photo Library
Uitleg: Charles Fransen, Naturalis





Naar boven

Naar boven

Het is niet alles goud wat er blinkt in deze testruimte van Cern.

Dit is niet de Noord-Zuidlijn in Amsterdam en het is ook geen goud wat hier blinkt. Wat we zien is het binnenwerk van een proef op deeltjeslab Cern in Genève. Of eigenlijk een proefproef. De metalen kamer van 8 bij 8 bij 8 meter is protoDune, het kleine prototype van een veel grotere kamer die Dune gaat heten. Dat staat voor Deep Undergroud Neutrino Experiment laat acroniemen maar aan natuurkundigen over.

Dat Dune-project is voorlopig nog niet klaar, maar het komt in een afgedankte goudmijn in South Dakota, in de VS. Daar worden op anderhalve kilometer onder de grond vier kamers van elk 12 bij 12 bij 60 meter aangelegd. Bekleed met metaal, volgestouwd met hoogspanningsplaten en meetdraden en gevuld met tienduizend ton vloeibaar argon, pakweg 186 graden onder nul, gaat Dune jagen op neutrino’s die vrijkomen bij kernreacties en daarna vrijwel ongehinderd door alle materie heenvliegen.

Die neutrino’s, de meest spookachtige van alle deeltjes, worden 1.300 kilometer verderop gemaakt met een versneller op het Fermilab bij Chicago. Het is de meest intense bundel spookdeeltjes ooit, en Dune wordt met zijn 40 duizend ton argon de grootste detector die ze zal proberen te vangen.

Daar is fysisch een goede reden voor. Neutrino’s bestaan in drie smaken, waarvan de laatste decennia is aangetoond dat ze voortdurend in elkaar veranderen. Fermilab maakt dat staat vast muon-neutrino’s. Dune meet dat staat ook vast elektron-neutrino’s. Om het ingewikkeld te maken zijn er ook nog antiversies van de deeltjes in het spel. Met heel veel metingen en zorgvuldige statistiek moet duidelijk worden of materie en antimaterie misschien minder identiek zijn dan we denken. Dat zou kunnen verklaren waarom we in een universum van materie wonen, en niet van antimaterie.

Komende zomer en najaar wordt het prototype in Genève getest. Als alles werkt, wordt er in de VS gebouwd en zullen de eerste metingen in 2026 beginnen. Snel, naar deeltjeslabmaatstaven.

En dat goud? Dat is in werkelijkheid een roestvrijstalen beplating. Het flitslicht, gefilterd om de meetapparatuur niet te beschadigen, maakt het geel. Alleen met speciale sloffen betreden.

Door: Martijn van Calmthout
Foto: Cern.
Uitleg: Paul de Jong en Milo Vermeulen (Nikhef).




Naar boven

Naar boven

Nee, het is geen golvende oceaan, en ook geen slablad van dichtbij. We zien een satellietfoto, genomen vanaf 600 kilometer hoogte van een olijfboomgaard in Cordoba, in de Zuid-Spaanse streek Andalusië. Alleen de kleuren zijn met software wat geïntensiveerd. Veel landen aan de Middellandse Zee, zoals Italië en Griekenland, staan al eeuwen bekend om de olijventeelt. Maar Spanje is met zijn miljoenen olijfbomen verantwoordelijk voor bijna de helft van de wereldproductie van olijfolie. Een groot deel van die productie vindt plaats in Andalusië, waar de gaarden zich kilometer na kilometer aaneenrijgen.

De warme, droge zomers en milde winters maken een prima klimaat voor de olijfboom. Die kan wel tegen wat droogte, mits hij z’n portie water om te groeien maar krijgt. Dat groeien doet hij overigens tergend langzaam; pas na een jaar of vijf begint de boom olijven te produceren. Een volwassen, traditionele olijfboomgaard zoals deze produceert uiteindelijk vier- tot vijfduizend kilo olijven per hectare per jaar. 90 procent van de olijven wordt verwerkt tot olie, de rest eindigt als tafelolijf op de borrel of als garnering op je bord. Er zijn honderden, zo niet duizenden verschillende olijfrassen, elk met zijn eigen smaak en kwaliteit. Wat de Kalamata-olijf is voor Griekenland, is de Picual voor Spanje. Die olijf wordt voor een kwart van de wereldwijde olijfolieproductie gebruikt en komt uit deze streek. Hier heerst een ware monocultuur van olijven. Boeren telen ze op traditionele wijze, met nog geen honderd bomen per hectare.

Om de beperkte hoeveelheid beschikbaar water zo optimaal mogelijk te benutten, staan de bomen, zoals te zien op de foto, op een vaste afstand van elkaar in het heuvellandschap. De boer houdt de grond vrij van andere vegetatie om concurrentie om vocht te voorkomen. Op de foto lopen verder alleen wat paden en erosiegeulen door de gaard. Sommige boeren gebruiken intensievere systemen, met machines en meer bomen en irrigatie. Dat levert meer en dus goedkopere olijfolie op.De gemiddelde supermarktbezoeker zal dat in de smaak waarschijnlijk niet proeven; alleen een kenner merkt het verschil.

Tekst: Jamie Schemkes
Foto: Benjamin Grant / DigitalGlobeUitleg
Uitleg: Jelle Hiemstra, Universiteit Wageningen

Naar boven

Naar boven

Röntgenfoto’s zijn nuttig in het ziekenhuis. Maar je kunt ze ook maken om de schoonheid.

Een beetje alsof je met zo’n ouderwetse doorkijkbril vanaf de bodem van een sloot omhoog kijkt in het watertafereel met kikker en plompebladeren dat fotograaf Arie van ’t Riet sinds deze week in Natuurhistorisch Museum Rotterdam exposeert.

Die doorkijkbril klopt: dit is een röntgenopname. Vandaar de botjes van de kikker en zijn zachtgrijze contouren, vandaar de overlappende nerven in bloemen en bladeren. Alleen de inkleuring met geel en groen is met de computer gedaan. Maar van een sloot is geen sprake. Technisch natuurkundige Van ’t Riet (70) maakt zijn beelden op de betonvloer van een werkplaats in Lettele bij Deventer, met fotopapier en een afgedankt röntgenapparaat van het Deventer ziekenhuis waar hij decennia werkte. Röntgenfotografie ooit zijn vak is tegenwoordig zijn liefhebberij.

Een gebroken bot kan iedereen op de gevoelige plaat krijgen. Maar de delicate haarvaten van een flinterdun bloemblad is een ander verhaal. Allemaal een kwestie van de energie en de intensiteit van de straling.

De dieren zijn kadavers die hij langs de weg vindt, of van vrienden aangereikt krijgt, van vossen en dassen tot insecten, bosuilen,vleermuizen. Vaak zijn ze opvallend ongeschonden van binnen. De planten en bloemen en bladeren haalt hij erbij voor het beeld. Knippen en plakken doet hij niet, Photoshop gebruikt hij alleen om het lichte negatiefbeeld te maken, en voor de inkleuring.

Elke foto begint met het tafereel, dat Van ’t Riet schikt op vellen fotopapier. Daarna belicht hij eerst met laagenergetische straling om de dunne plantendelen vast te leggen; daarna komt de harde straling voor het dier, waarbij een massieve das meer moet krijgen dan een vleermuis, kikker of kerkuil. Pas na ontwikkelen blijkt of het allemaal gelukt is, een tijdrovend procedé dat bovendien kostbaar fotopapier kost. Dat laatste is een probleem aan het worden. De firma Kodak levert het niet meer, moderne röntgencamera’s werken immers met digitale opnemers. Nadenken en zuinig zijn, dat is het devies.

Dat Van ’t Riet in het museum in Rotterdam exposeert komt door zijn jarenlange contacten met conservator Bram, die hij geregeld vroeg of dat ene botje in een aalscholver er eigenlijk wel hoorde, of wat de stippen in een skeletloze inktvis waren. Hij mag namelijk een plaatjesmaker zijn, maar hij is natuurlijk geen bioloog.

Tekst: Martijn van Calmthout
Foto: Arie van ’t Riet.
Expositie: Doorgelicht in het Natuurhistorisch Museum Rotterdam, tot en met 8 april.

Naar boven

Naar boven

Nee, geen luchtfoto, maar een foto gemaakt door een satelliet op 600 kilometer boven Dallas Fort Worth International Airport (DFW) in Texas.

Ruim 65,6 miljoen passagiers zetten in 2016 voet op dit vliegveld en daarmee stond DFW op plek 11 van drukste vliegvelden ter wereld. Dat is één positie hoger dan Schiphol. Qua omvang is het Texaanse vliegveld wel vele malen groter: het ligt verspreid over zo’n 70 vierkante kilometer en is daarmee tweeënhalf keer zo groot als Schiphol.

Vijf van de zes bogen die te zien zijn op de foto, zijn terminals. Die bieden onderdak aan 165 gates. De boog linksboven is er op de groei aan gebouwd. Nu is het nog een gigantisch parkeerterrein, maar mocht het vliegveld ooit uit z’n voegen groeien, dan kan daar makkelijk nog een terminal gebouwd worden. De uitsteekseltjes aan de buitenrand van de terminals zijn vliegtuigen. Wie goed kijkt, ziet ze hier en daar ook op de start- en taxibanen.

DFW heeft zeven startbanen, waarvan er hier twee te zien zijn. Je herkent ze aan de zwarte rubberstrepen die de vliegtuigbanden achterlaten. Die zie je ook op de taxibanen, maar minder duidelijk. De meanderende stalen lijnen die de terminals met elkaar verbinden, is de Skylink monorail: een soort metro die de passagiers van terminal naar terminal vervoert. De lange lijnen dwars door het midden tussen de terminals zijn autowegen.

Op de bruine eilandjes tussen de wegen, taxi- en startbanen zou eigenlijk gras moeten groeien, om zandverstuiving tegen te gaan. Dat is hier lastig: de combinatie van het bloedhete Texaanse klimaat en het feit dat een druk vliegveld überhaupt een lastige plek is om even snel een tuinman heen te sturen, maakt dat het lijkt of het vliegveld midden in de woestijn ligt.

Er zijn weinig vliegvelden die,van bovenaf, zo’n symmetrische en geordende aanblik hebben. Vergelijkbare vliegvelden zijn misschien die van Atlanta en Chicago en Charles de Gaulle van Parijs. Maar ook die zijn lang niet zó symmetrisch en hebben bij lange na niet zoveel ruimte als Dallas Fort Worth.

Tekst: Jamie Schemkes

Foto: Benjamin Grant / Daily Overview satellite imagery, DigitalGlobe

Uitleg: Francis van Haaff, Vereniging Nederlandse Verkeersvliegers, tevens gezagvoerder.







Naar boven

Naar boven

Zo ging het eraan toe in de operatietheaters van de 19de eeuw: patiënt op een podium, artsen die hun kunsten vertoonden en daaromheen tientallen medisch studenten met opschrijfboekjes en nieuwsgierig publiek. Het straatvuil namen ze mee onder hun schoenen, mondkapjes en handschoenen zijn nergens te bekennen. Toch markeert dit schilderij, gemaakt door de Amerikaanse kunstenaar Thomas Eakins, een revolutie in de chirurgie, schrijft de Britse medisch historicus Lindsey Fitzharris in haar boek De kunst van het snijden, dat deze week verschijnt. Het tafereel verbeeldt de intrede van de hygiëne, de verandering van de chirurgie van slagerswerk in een wetenschappelijke discipline. De dokters dragen witte jassen, gebruiken gesteriliseerde instrumenten en er is zelfs een operatie-assistent behalve de patiënt de enige vrouw op de afbeelding.

We schrijven 1889. Chirurg Hayes Agnew, de grijze heer links in beeld, geeft uitleg aan studenten van de universiteit van Pennsylvania. De vrouw op de operatietafel heeft kanker, haar borst wordt geamputeerd. De chirurg aan het hoofdeinde dient ether toe, een verdovingsmiddel dat veertig jaar daarvoor was ontdekt. Voor die tijd was een operatie een onvoorstelbare foltering, en chirurgie een laatste redmiddel voor wanhopige patiënten. Die meestal alsnog stierven aan gruwelijke infecties. Hoe die infecties ontstonden, was de artsen een raadsel. Het antwoord is te vinden op het schilderij dat Eakins veertien jaar eerder maakte: vergelijkbaar operatietheater, andere universiteit, jongeman op het podium, maar de chirurgen dragen hun alledaagse kleding en stoppen hun smerige vingers in de operatiewond.

Het is aan de Britse chirurg Joseph Lister te danken dat die praktijken zijn verdwenen. Hij wist zijn collega’s ervan te overtuigen dat er zoiets bestaat als ziektekiemen en dat die kunnen worden bestreden met antiseptische middelen, een stap die de geneeskunde voorgoed zou veranderen. Of de patiënt het heeft overleefd, is onbekend maar duidelijk is dat deze afbeelding een nieuwe periode inluidt: een tijdperk waarin het resultaat van een operatie niet meer afhing van geluk en toeval.

Tekst: Ellen de Visser
Bronnen: Lindsey Fitzharris (via e-mail); De kunst van het snijden, uitgeverij Spectrum; Universiteit van Pennsylvania.

Naar boven

Naar boven

Dit mozaïekwerk had een luchtfoto kunnen zijn van eindeloos op elkaar volgende gras- en korenvelden, verbonden door wegen en voetpaden. Maar we zien een close-up. Het is de nervenstructuur van een berkenblad, ooit bewoond door een rups. Het hing op ooghoogte aan een berk in Artis en om het te vinden heeft de fotograaf alleen maar om zich heen hoeven kijken. Grote kans dat een dergelijk schouwspel zich ook in uw achtertuin voltrekt. De rupsen die dit soort gangenstelsels maken, vormen een plaag voor bijna elke boom. De aangevreten bladeren sterven uiteindelijk af. Plaag of niet het graafwerk levert fraaie plaatjes op.

De moedermot landt op het blad, gebruikt dat als kraambed voor haar eitjes en gaat er dan vandoor. De eitjes komen zo’n tien dagen later uit, waarna het minuscule rupsje zich het blad in knaagt en zich een paar weken lang vol eet met bladmoes. Hiervoor heeft het speciale, naar voren gerichte onderkaken, waarmee het zich door de nervenstructuur graaft en de bladcellen doorsnijdt en -knaagt. Het resultaat is een spoor van uitwerpselen in een indrukwekkend gangenstelsel, ook wel bladmijnen genoemd. Aan de uitdijing van de bladmijnen te zien is de groei van het dier voorspoedig verlopen: het moet een echte welvaartsrups zijn geworden.

Op de foto is de maker van de bladmijnen niet te zien. Uiteindelijk heeft de rups in de bruine vlek in het midden haar laatste vervelling doorstaan. Daarna vertrok ze door het witte puntje in het midden en liet ze zich aan een draadje zakken tussen de bladeren op de grond. Daar overwinterde ze, om later te ontpoppen tot mineermot een kleine nachtvlinder. Als ze dat stadium eenmaal heeft bereikt, neemt de mot nagenoeg geen voedsel meer op. Dat is ook de reden waarom ze zich in het blad zo volvreet. Alle energie die ze in haar latere leven nog nodig heeft, moet ze als rupsje in dat ene blad bij elkaar eten.

Tekst: Jamie Schemkes
Foto en uitleg: Ronald van Weeren, Artis-fotograaf

Naar boven

Naar boven

Zie hier: wereldwijde ziekteverspreider nummer twee, de teek. Alleen de steekmug wint het op dit front van deze spinachtige. Dit is de kop van een schapenteek, 75 keer vergroot onder de microscoop. Het is een volwassen vrouwtje, die zijn nog geen halve centimeter groot. Voor ze volwassen werd, was ze een larf met zes poten, waarna ze acht poten kreeg en veranderde in een nimf. Teken worden maximaal zeven jaar oud en het vrouwtje legt zo’n tweeduizend eitjes. Voedingstoffen halen ze uit bloed. Van ons, maar vooral van knaagdieren, vogels en bijvoorbeeld reeën. Potentiële gastheren detecteren ze mede met de twee uitsteeksels in het midden, palpen genaamd. Als halve millimeter grote larf is het vanuit een boom lastig mikken op een muis, dus zo hoog vind je ze nauwelijks. Ze zitten in lage struiken, tussen gevallen bladeren en in het gras.

Klampt de teek zich eenmaal vast aan z’n gastheer, dan snijdt ze (de mannetjes bijten niet) met dat zaagachtige monddeel in het midden, het hypostoom, een wondje in de huid. Het setje getande organen in het hypostoom schuift heen en weer waardoor de huid beschadigt en de teek zich kan verankeren in de wond. Zo blijft ze rustig een week zitten, zonder dat het wondje geneest of dat de gastheer voelt wat voor bloedbad ze aan het aanrichten is. Met dat monddeel drinkt ze niet alleen bloed, maar kwijlt ze ook verdovings- en anti-stollingstoffen, en met een beetje pech de Borrelia-bacterie je wond in. Daarvan is eenvijfde van de teken drager, en ze kan de ziekte van Lyme veroorzaken. Uitingen van lyme zijn divers, maar het veroorzaakt vooral problemen in de huid, zenuwstelsel, en gewrichten.

Van de 1,5 miljoen Nederlanders die jaarlijks een tekenbeet oplopen, krijgt 2 procent lyme. Dat aantal stijgt, evenals het aantal ziekten dat de teek kan overbrengen. Onderzoek naar verklaringen van die stijgingen loopt nog. Eenderde van de tekenbeten wordt opgelopen in de tuin. Als het boven de 5graden is, zijn teken actief. Dus controleer je kleding en je lijf na een dagje in ’t groen. Ja, óók na een middag wroeten in je stadstuintje, en óók in de winter.

Tekst: Jamie Schemkes
Uitleg: Arnold van Vliet, bioloog aan de Universiteit van Wageningen en initiatiefnemer tekenradar.nl







Naar boven

Naar boven

Een bewoner van het maag-darmkanaal die in Nederland gelukkig nauwelijks voorkomt.

Een beest met grote ogen die wezenloos voor zich uitstaren en een bek vol kromme tanden. Zou je denken. Mis: de ogen zijn geen ogen en de tanden geen tanden. Het zijn zuignappen en haakjes, waarmee dit schepsel zich als het de kans krijgt vasthecht aan de binnenkant van uw darmen. Het is geen griezel uit de diepzee, maar de kop van een lintworm.

Lintwormen zijn er in soorten en maten. Dit is een varkenslintworm, ofwel de Taenia solium. De mens doet dienst als gastheer voor deze parasiet, die, eenmaal genesteld in het maag- darmstelsel, ettelijke meters lang kan worden. Zijn larven zitten in de spieren van het varken. Vandaar de naam.

De kop is het kleinste deel van de lintworm. Op deze foto is hij sterk vergroot: in werkelijkheid is hij ongeveer een millimeter. Het beeld is afkomstig van een opname die werd gemaakt in een Amerikaans laboratorium voor microscopie. De kleuren op de foto komen niet overeen met de realiteit. De fotograaf heeft ze gemanipuleerd om de worm zijn duivelse uiterlijk te geven.

Deze lintworm heeft vier zuignappen - er zijn er nog twee aan de achterkant van de kop. Achter de tanden die geen tanden zijn zit geen bek. De worm voedt zich door voedingsstoffen in de darmen op te nemen via zijn huid.

Het meterslange lijf van de varkenslintworm is opgebouwd uit vele honderden geledingen (proglottiden), waarvan de achterste met de ontlasting het lichaam verlaten. Ze kunnen ook uit de anus kruipen. De mens kan deze lintworm oplopen door het eten van slecht doorbakken of rauw varkensvlees. In Nederland komt hij eigenlijk alleen nog voor als importziekte.

Behalve bij het varken kunnen de larven van de varkenslintworm ook bij de mens in de hersenen worden aangetroffen. Dat kan leiden tot ernstige afwijkingen. In de darm is een varkenslintworm, ander dan sommige andere soorten, nauwelijks schadelijk voor de mens. Het verhaal dat je er sterk van vermagert klopt niet. Onderdak verlenen aan de Taenia solium leidt hooguit tot lichte maag- en darmklachten.

Tekst: Cor Speksnijder
Uitleg: Herman Cremers, veterinair parasitoloog, Utrecht
en fotograaf Teresa Zgoda, Rochester Institute of Technology, Rochester, New York

Naar boven

Naar boven

Deze duizelingwekkende machine kan bijdragen aan superzuinige processors.

En u dacht dat de verbouwing van de badkamer een ingewikkelde klus was? Dan dit. De kluwen kabels, leidingen, stroomdraden die u hier ziet, zijn onderdeel van een spin-resolved time-of-flight spectrometer. Klinkt en oogt als een uitvinding van Emmeth ‘Doc’ Brown, de maffe professor uit Back to the Future? Veel scheelt het niet; met dit duizelingwekkende apparaat kunnen magnetische eigenschappen worden vastgesteld van elektronen die met een röntgenkanon uit exotische materialen zijn geschoten.

Denk daarbij aan stoffen die supergeleidend zijn bij hoge temperaturen of aan topologische isolatoren; kristallen die aan de buitenkant geleidend zijn en van binnen niet. Dit type chemische verbindingen vormt wellicht de basis voor quantumcomputers en is daarom razend interessant voor materiaalonderzoekers. Daarnaast geleiden ze stroom met heel weinig energieverlies, waardoor ze de ideale kandidaat zijn voor toekomstige superzuinige computerprocessors.

Links op de foto is een deel van de één meter lange vacuümkamer te zien. Onder het blauwomrande kijkglas zit de spectrometer die de elektronen detecteert die met een krachtige röntgenstraal zijn losgebikt van het onderzoeksmateriaal. Dit alles gebeurt onder een diep vacuüm van 1/10.000.000.000.000ste atmosfeer.

Dat veel machineonderdelen aan het zicht worden onttrokken door aluminiumfolie is wellicht onfortuinlijk, maar ook noodzakelijk: om het benodigde diepe vacuüm te bereiken, moeten de verschillende onderdelen tot hoge temperaturen worden opgestookt om de laatste restjes luchtmoleculen los te weken van de wanden, waarna deze door vacuümpompen worden weggezogen. Door de onderdelen in alufolie te wikkelen, verspreidt de hitte zich evenwichtiger over de diverse componenten om precies dezelfde reden waarom koks ovenschalen bedekken met folie om te voorkomen dat delen van het voedsel aanbranden.

Wie denkt dat dit een zwart-witfoto is waarbij delen door de fotograaf zijn ingekleurd: dat is niet het geval. De kleuren zijn ‘echt’ en helpen de onderzoekers de vloeistof-, stroom- en gasleidingen van elkaar te onderscheiden. En nee, tijdreizen lukt niet met dit apparaat. Nog niet.

Tekst: Bard van de Weijer
Foto: David Maisel.
Met medewerking van: Kenneth Gotlieb, die zes jaar onderzoek heeft gedaan met de machine die staat opgesteld in het Berkeley Lab van de universiteit van Californië.

Naar boven

Naar boven

De bidsprinkhaankreeft ziet eruit als een vrolijke jongen, maar je kunt beter geen ruzie krijgen. Hij is de bokskampioen van de dierenwereld. Met zijn voorpoten deelt hij met snelheden tot 80 km per uur rake klappen uit aan schelpen, slakkenhuizen of krabjes. Zelfs aquariumglas schijnt niet veilig te zijn.

Er bestaan zo'n 450 soorten bidsprinkhaankreeften, allemaal bewapend met dodelijke voorpootjes. Sommige soorten spiesen hun avondmaal, anderen beschikken over grijpscharen. Dit boksende type heet Odontodactylus scyllarus. Hij komt voor in grote delen van Azië en Oost-Afrika.

Het exemplaar op de foto, uit Bali, staat mogelijk al klaar voor een robbertje vechten. We zien hem van voren, erachter zit een rug van misschien wel 20 centimeter lang met een hele rits zwem- en looppootjes. Boksen doet hij met de witoranje gevlekte pootjes bovenaan, vlak naast de gekleurde flappen. Ergens tussen die flappen zit het mondgat, verscholen achter pootjes met stekels en tanden. Ideaal om slachtoffers na de knock-out mee te snijden en vermalen.

En dan de ogen, die twee bolletjes. Nog zo'n wonder der natuur. Niet alleen bewegen ze afzonderlijk van elkaar, er zitten ook zestien kleurreceptoren in. Wij mensen moeten het doen met drie receptoren, voor rood, groen en blauw. De bidsprinkhaankreeft ziet bijvoorbeeld ook ultraviolet en gepolariseerd licht. Hij kan schitteringen van de zon filteren, zoals een zonnebril doet. Best handig in het ondiepe water waar hij doorgaans leeft.

Hij kan zelfs circulair gepolariseerd licht (in een spiraal bewegende lichtgolven) waarnemen en omzetten in lineair gepolariseerd licht - en andersom. Eenzelfde proces vindt plaats bij het uitlezen van cd's en dvd's. Als we weten hoe het mechanisme achter die unieke superogen werkt, zou dat mogelijk nieuwe inzichten opleveren voor het verbeteren van de opslagcapaciteit van gegevensdragers.

Ook de bokspoten zijn interessant voor de industrie: uit welk materiaal bestaan ze en vallen ze synthetisch na te maken? Want hoe hard de bidsprinkhaankreeft zijn prooi ook raakt, hij komt zelf altijd ongeschonden uit de strijd. 

Tekst: Anouk Broersma
Foto: Herbert Meryl / Hollandse Hoogte
Uitleg: Charles Fransen, wetenschappelijk onderzoeker kreeftachtigen, Naturalis Biodiversity Center.

Naar boven

Naar boven

Twee ogen aan elke kant en overal allerlei andere zintuigjes.

Is het een plant? De staart van een dier? Geen van beide, het is een vergroting van de kop van een dode mot genaamd Pleurota. In Nederland leeft één soort, de gemsmot. De gebogen snuit ervan lijkt op de hoorns van de gems.

Het motje op de foto is met uitgespannen vleugels 2 tot 3 centimeter groot. Pleurota zijn te herkennen aan hun grote snuit, ook wel palp genoemd. Hiervan hebben ze er twee. Op de palpen zitten veel kleine zintuigen, waarmee ze mogelijk kunnen waarnemen of een bloem nectar bevat.

Het oog bestaat uit kleine onderdelen, die samen een gepixeld beeld vormen. En dat bolletje schuin boven het oog? Nóg een oog, het zogeheten ‘puntoog’, dat licht-donkercontrast waarneemt bij het vliegen.

Onder het oog zit een opgerolde tong. In de buurt van vocht, bijvoorbeeld in een bloem, rolt de tong uit. De mot zuigt er water en suikers mee op. Eten deden de motten alleen in hun vorige leven als rups, met heideplanten op het menu van de gemsmot.

Op de lange antennes die op de foto langs het oog als een soort teugels naar beneden lopen zitten haartjes en reukorgaantjes. Hiermee kunnen de dieren de geur van planten herkennen. Vrouwtjes zetten op planten hun eitjes af, mannetjes treffen er vrouwtjes aan. Vrouwtjes scheiden ook geurstoffen uit waarop mannetjes af komen.

De kop van de mot lijkt harig, maar het zijn holle schubben die samen een isolatielaag vormen. Handig voor deze nachtvlindersoort, die actief is als de zon allang onder is.

Bij sommige vlinders vormen de schubben een mooi kleurenpatroon, waarmee de mannetjes en vrouwtjes elkaar aantrekken. Maar deze mot blijft liever low profile, met zijn lichtgekleurde vleugels met bruine vlekken of strepen. Valt-ie tenminste niet op tussen de planten.

Tot slot nog een Houdini-truc van de mot. Wie dénkt het beestje vast te hebben, kan later tot zijn verbazing ontdekken dat de mot toch weer rondvliegt. Hoe? Leg je eigen hand onder de microscoop en je ziet waarom: de mot heeft een deel van zijn schubbenjas uitgetrokken.

Tekst: Marieke Mudde
Foto: Jan Rosenboom / Nikon Small World
Uitleg: Erik van Nieukerken, onderzoeker bij Naturalis Biodiversity Center en Tymo Muus, docent biologie OGS Singelland

Naar boven

Naar boven

Je ziet direct dat dit de foto is van een foetus, maar van welk dier? Een hond? Daar zijn de vingers te lang voor. Op de foto staat een Afrikaanse langtongvleerhond, een vleermuis die leeft in Afrika, van Guinee tot Oeganda.

Vleermuizen zijn zoogdieren, dus de foetus groeit in de buik van de moeder. De dracht kan zes maanden duren. Deze foetus, afkomstig uit de collectie van het Harrison Institute in Engeland, is al aardig volgroeid en zo’n 15 millimeter groot. Vermoedelijk is de moeder 4 à 5 maanden drachtig. Het geslacht is niet duidelijk te zien.

De voeten zijn al ongeveer even groot als de voeten van zijn moeder. Het jong moet al vrij snel na de geboorte aan bomen en struiken hangen. Vleerhonden leven ’s nachts, overdag hangen ze op hun kop met hun vleugels om zich heen geslagen. Dit beschermt hen tegen regen.

De vleugels lijken op de zwemvliezen van een eend. Op de foto zijn de vleugels niet zichtbaar, maar ze zijn al wel aanwezig. Na de geboorte groeien de vingers en vleugels verder uit. De rest van het lichaam is bedekt met haren. Dit isoleert en houdt warm.

Vleerhonden leven niet in grotten zoals veel andere vleermuizen en gebruiken geen echolocatie om zich te oriënteren. Ze hebben net als gewone honden erg goede zintuigen. Ze gebruiken hun grote ogen en reukvermogen om eten te zoeken. Zeeten allerlei soorten fruit, zoals bananen, mango’s en citrusvruchten. Aan hun lange duimen zitten klauwen, waarmee ze fruit kunnen vastpakken.

De foetus heeft al melktanden. Deze verdwijnen vlak voor de geboorte, waarna hij eerste enkele weken melk bij de moeder drinkt. Daarna krijgt hij zijn vaste gebit.

Vleerhonden horen erg goed. Moeders herkennen de hoge roepjes van hun jongen en kunnen hen zo eenvoudig terugvinden.

De foetus is nu nog erg klein, maar ook als volwassen vleerhond zal hij niet langer dan je wijsvinger worden: slechts 8 centimeter. Met een spanwijdte van de vleugels tot 25 centimeter dat dan weer wel.

Tekst: Marieke Mudde
Foto: Dr. Rick Adams, prijswinnaar bij de Nikon Small World fotocompetitie
Uitleg: Peter Lina, vleermuiskenner en onderzoeker bij Naturalis Biodiversity Center

Naar boven

Naar boven

Wie het niet ooit op school deed, moet het thuis toch eens proberen. Gewoon, om te zien dat het waar is: dat een sinaasappel een batterij kan zijn. Net als een citroen. Een appel. Een aardappel zelfs. Steek er een gegalvaniseerde spijker in (liever nog zink) en koperdraad en verbind die via een ledje. Of een multimeter, voor de gevorderden. Er is licht. Of spanning en stroom. Een kwestie van simpele elektrochemie.

Stroom uit scheikunde, hoe zat dat ook weer? In 1780 probeerde de Italiaan Luigi Galvani een kikker te ontleden en gebruikte er een koperen haakje en een ijzeren scalpel voor. De poot begon te trappen, alsof hij leefde. Galvani concludeerde: er is leven in dode kikkers. Zijn tijdgenoot en vriend Volta begreep hoe het echt zat. Tussen twee verschillende metalen gaat een stroom lopen als ze door een vloeistof verbonden worden. Nat kikkerweefsel bijvoorbeeld. In 1800 bouwde Volta voor de Britse Royal Society een apparaat dat dit demonstreerde: een stapel schijfjes van afwisselend koper en zink, met sponsjes met zoutoplossing ertussen.

Fotograaf Caleb Charland (1980) is gefascineerd door de eenvoud van het proefje en maakt al jaren foto’s van zijn probeersels, vaak met fruit. Op het Noorderlicht Fotofestival in Groningen en omstreken (nog tot 26 november, dit jaar gewijd aan wetenschappelijke verbeelding) is zijn werk te zien.

Veel laat de fotograaf niet over zijn werkwijze kwijt. Het is een echte sinaasappel, dat staat vast. De spijkers zijn echt en de koperdraad. In theorie maakt het zuur in het sinaasappelsap ijzerionen los uit de spijkers, waardoor er een stroom gaat lopen naar de koperdraad. Onderweg ontstaat als het goed is zelfs waterstofgas. Kijk het schoolboek er maar op na.

Maar het licht, is dat echt? Charland zegt van wel en dat zou kunnen kloppen. Een halve citroen met een elektrode van zink en een van koper geeft een spanning van een kleine volt en levert ongeveer een milliampère stroom. We tellen negen partjes die elk als een batterijtje werken. In serie geeft dat misschien 5 volt en een milliampère stroom. Er zijn ledlampjes die op dat beetje al licht geven. En zo veel licht? Een kwestie van lang genoeg belichten.

Naar boven

Naar boven

Met zijn twee grote ogen kan de springspin heel goed kijken. En dan zijn er nog zes.

Het lijkt een gek figuurtje uit een animatiefilm, met zijn vier grote, ronde ogen, maar je kunt hem zo in je eigen achtertuin tegenkomen: op de foto is een enorme vergroting te zien van een springspin van maximaal een centimeter groot.

Door de reflectie van de cameralens lijkt het of de spin pupillen heeft, maar dat is niet zo. Hij heeft ook geen vier, maar liefst acht ogen. De andere zitten boven op zijn voorlijf.

De twee grote ronde ogen in het midden zijn kenmerkend voor springspinnen. Ze zien er erg goed mee.

De ogen kunnen onafhankelijk van elkaar bewegen, waardoor de spinnen diepte zien. Ze kijken waar iets beweegt, sluipen dichterbij en springen op hun prooi motjes, vliegen, andere spinnen. Hun pogingen zijn bijna altijd raak. Het is minder duidelijk wat de functie van de zes andere ogen is.

De ogen zijn ook belangrijk bij het baltsgedrag. Veel mannetjesspinnen gebruiken geur en trillingen om de aandacht van vrouwtjes te trekken, maar mannetjesspringspinnen verleiden vrouwtjes met bewegingen. Ze zwaaien met hun poten naar de vrouwtjes. Aan de mooie kleur haartjes van het mannetje, zoals hier de oranje haartjes rondom de ogen, herkent de vrouwtjesspringspin haar mannelijke soortgenoten.

Springspinnen danken hun naam aan het feit dat ze zich springend voortbewegen. Hun poten zijn kort, maar erg krachtig. Andere soorten lopen pootje voor pootje. De huisspin heeft bijvoorbeeld lange, dunne poten om hard mee te rennen.

Springspinnen houden van zon en zitten daarom vaak op huizen, schuren, schuttingen en bladeren en zoeken vanaf daar naar prooien. Ze maken geen web om prooien te vangen. Ze maken wel van spindraad een beschermend celletje waarin ze zich kunnen verschuilen en waarin het vrouwtje eieren legt. Zulke celletjes zitten bijvoorbeeld tussen een hoop bladeren of achter een boomschors.

In Nederland leven ongeveer veertig soorten springspinnen. De spin op de foto vond fotograaf Emre Can Alagöz in zijn huis in Istanbul. Hij kreeg met deze foto onlangs een eervolle vermelding bij de prestigieuze Nikon Small World fotocompetitie.

Tekst: Marieke Mudde
Foto: Emre Can Alagöz
Uitleg: Peter van Helsdingen, spinnenexpert en onderzoeker bij Naturalis

Naar boven

Naar boven

Een korset was ooit volstrekt alledaags. Net als het ongemak dat erbij hoort.

Wie mooi wil zijn moet pijn lijden, zo luidt het spreekwoord. Pijnlijk ziet het dragen van een korset er inderdaad uit op deze illustratie uit 1881. Het korset verbuigt ribben en ruggewervels en duwt zo de darmen naar beneden en de lever naar boven. De lever drukt tegen de longen aan en maakt ademhalen moeilijker.

Vrouwen droegen korsetten dagelijks. Ze begonnen al op jonge leeftijd, soms al op hun 6de. Er bestonden speciale korsetten zonder bustehouder voor jonge meisjes.

Bij de analyse van skeletten blijkt dat vrouwen die korsetten droegen niet eerder doodgingen. Wel is te zien hoe de ribben en ruggegraat langzaam vervormden.

Korsetten dragen begon in de 16de eeuw in West-Europa. In de 18de eeuw trokken ook Amerikaanse vrouwen korsetten aan. Het dragen van een korset was vroeger net zo normaal als het dragen van een beha dat nu is. Korsetten waren bedoeld om het lichaam te ondersteunen en de bovenkleding mooier te tonen. In de stad droegen alle vrouwen een korset, ongeacht sociaal-economische status. Op het platteland deden alleen de rijkere vrouwen dit. Zelfs tijdens een zwangerschap werd zo lang mogelijk een korset gedragen. Er bestonden speciale korsetten voor zwangere vouwen, die ze konden verstellen als buik en borsten groeiden.

Onderzoekers hebben skeletten gevonden van vrouwen die een taille moeten hebben gehad van tussen de 45 en 55 centimeter. De gemiddelde taille van de Nederlandse vrouw zit tegenwoordig tussen de 75 en 85 centimeter. Modellen mogen maximaal een taille van 60 centimeter hebben.

Tekst: Marieke Mudde
Foto: Collection Abecasis / Science Photo Library
Uitleg: Rebecca Gibson, docent bio-antropologie aan de Universiteit van New Hampshire.

Naar boven

Naar boven

Slim. Het zeepaardje zoekt steun door zich vast te klampen aan een wattenstokje. Een sierlijk maar ook triest tafereel. Het illustreert de plasticvervuiling in de wereldzeeën.

De Amerikaanse natuurfotograaf Justin Hofman maakte de foto terwijl hij aan het snorkelen was voor de kust van het Indonesische eiland Soembawa. Hij had het kleine beestje niet langer dan enkele centimeters bijna over het hoofd gezien. Een vriend wees hem erop, waarna Hofman zijn camera richtte.

Hofman: ‘We dobberden boven een rif. Aanvankelijk was het water niet zo vuil. Maar na een poosje kwam er met de stroming steeds meer afval en rioolwater mee. Toen zagen we het zeepaardje. Het klampte zich eerst vast aan een stuk zeegras, liet dat los en pakte toen dat wattenstokje met zijn staart. Hij stapte over van natuurlijke naar onnatuurlijke steun.’

Een zeepaardje zoekt gewoonlijk houvast om zoveel mogelijk op zijn plaats te kunnen blijven. Daarom verkeert hij bij voorkeur op plekken waar vastigheid te vinden is tussen zeegras of koraal. Zijn zwemcapaciteiten zijn nogal beperkt. Veel meer dan een korte spurt naar een prooi zit er niet in. Hij beweegt zich voort met zijn rugvin en stabiliseert zich met zijn borstvinnen.

Hofman zegt dat hij de foto liever niet had gemaakt, maar dat hij nu wil dat zoveel mogelijk mensen hem zien. ‘Het leven in de wateren van Indonesië is ongelooflijk mooi. Maar de zee is er bij tijd en wijle ook enorm vervuild. En dit is niet alleen in Indonesië het geval. Het komt over de hele wereld voor. Dit beeld is tekenend voor onze toekomst als we zo doorgaan.’

Het zeepaardje is vastgelegd met een camera in duikverpakking. Voor het fotograferen van dergelijke kleine beestjes gebruik je meestal geen groothoeklens, zoals hier wel is gebeurd. Daardoor zweeft het zeepaardje tegen een ruime blauwe achtergrond met daarin een paar vage witte vlekken. Plastic zakken.

Tekst: Cor Speksnijder
Foto: Justin Hofman
Uitleg: Justin Hofman, Martien van Oijen, onderzoeker bij Naturalis Biodiversity Center in Leiden.

Naar boven

Naar boven

Strandleeuweriken blijken een betrouwbaar en nauwkeurig meetinstrument voor de geschiedenis van industriële vervuiling.

Zwart-wit. Tien strandleeuweriken laten postuum het verschil zien tussen het leven in een industriegebied en een leven in schone(re) lucht. De vogeltjes stammen uit het begin van de vorige eeuw. Het linker rijtje is verzameld in het noordoosten van de VS, waar destijds de zware industrie was geconcentreerd de Manufacturing Belt. Het rechter rijtje leefde langs de westkust van Noord-Amerika. De borstveren van de vogels die tussen de fabrieken vlogen zijn zwart van het roet, de veren van hun soortgenoten hebben hun oorspronkelijke kleur.

Twee Amerikaanse studenten onderzochten meer dan 1.300 vogels die zich bevinden in collecties van natuurmusea en zijn bijeengebracht tussen 1880 en 2015. Ze bestudeerden de verkleuring van de veren om een beeld te krijgen van de luchtvervuiling door koolstof in de VS. Omdat de vijf onderzochte soorten jaarlijks in de rui gaan, kon nauwkeurig worden vastgesteld in welk jaar de veren vies zijn geworden. De onderzoekers stelden de mate van ‘zwartheid’ vast door de weerkaatsing van het licht op de veren te meten.

Naarmate de tijd verstrijkt, worden de vogels in de Manufacturing Belt schoner. De jaren tussen 1906 en 1910 zijn de smerigste. De industrie groeit, er wordt volop steenkool gestookt. Als de industriële productie inzakt in de economische crisis van de jaren dertig is dat terug te zien: de veren zijn minder vies. Tijdens de Tweede Wereldoorlog nemen productie en luchtvervuiling weer toe. Na de oorlog neemt de vervuiling gestaag af gevolg van de overschakeling op andere fossiele brandstoffen.

Deze trends zijn ook terug te vinden in studies naar ijskernen op Groenland. Maar anders dan metingen op Groenland maakt de vogeltjes-methode lokale verschillen zichtbaar. ‘De vogels kunnen verschillen in koolstofconcentraties laten zien tussen steden en zelfs tussen delen van een stad’, zeggen de onderzoekers, die hun studie publiceerden in PNAS. Ze zijn van plan hun unieke methode ook toe te passen op vogelcollecties in Europa. ‘We zijn geïnteresseerd in de invloed die wetten en beleid hebben op de lucht in steden. Met onze methode kunnen we de luchtkwaliteit over een aantal jaren vergelijken en zien of bepaalde beleidsmaatregelen de verontreiniging hebben beperkt.’

Tekst: Cor Speksnijder
Foto: Carl Fuldner en Shane DuBay
Uitleg: Shane Dubay en Carl Fuldner, Universiteit van Chicago.

Naar boven

Naar boven

Als IS in je stad huishoudt, betekent dat niet veel goeds. Ook niet voor de bedrijvigheid.

Op deze satellietopname zien we de Noord-Iraakse stad Mosul. De foto toont wegen met verkeer, bovenin woonblokken en onderin loodsen en terreinen met containers. In het grote rechthoekige gebouw linksonderin zit een gat, het gevolg van een bominslag. Ook de gebouwen rechts hebben gaten in het dak en van de complexen rechts staan alleen de muren nog overeind.

De schade komt van bommen die zijn gedropt door de internationale coalitie tegen IS. Het is jammer dat op papier niet kan worden geswipet; met de onlineversie kun je met een soort ruitenwisser hetzelfde beeld naar voren toveren, maar dan uit maart 2015, toen er nog niet was gebombardeerd. De foto hier toont de situatie in februari vorig jaar. Opmerkelijk is dat veel van de containers die in het midden staan, in een jaar tijd niet lijken te zijn verplaatst. Een mogelijk teken van afgenomen economische activiteit.

De foto is onderdeel van een studie door de Amerikaanse denktank Rand, waarbij op basis van allerlei satellietbeelden is geprobeerd te achterhalen wat de economische gevolgen zijn geweest van de bezetting door IS. Aan reeksen nachtbeelden en scans van gewassen is te zien hoe de elektriciteit grotendeels uitvalt, maar de lokale landbouw tamelijk ongemoeid blijft. Op andere opnamen is te zien dat de lokale markten onder IS aanvankelijk juist floreren. Overall conclusie: de economie van steden onder IS kromp met gemiddeld 23 procent.

Hoewel het voor de onderzoekers nagenoeg onmogelijk was om vanaf de grond hun waarnemingen van boven te controleren, konden ze met behulp van berichten op sociale media en lokale nieuwsbronnen hun conclusies over bijvoorbeeld bevolkingsafname enigszins verifiëren. Ook nu veel steden weer heroverd zijn, gaan de waarnemingen door, om de modellen te verfijnen, zodat in de toekomst betere schattingen gemaakt kunnen worden.

Tekst: Bard van de Weijer

Foto: Eurekalert

Uitleg: Eric Robinson, onderzoeker bij RAND en hoofdauteur van het rapport When the Islamic State Comes to Town.

Naar boven

Naar boven

Voor een goede foto moet je soms een jaar wachten, voor een mooie rots zo’n 200 miljoen.

Nee, dit is niet de nieuwe set van Sterren Springen, maar een volledig natuurlijk gevormde rots. Een betoverend staaltje beeldhouwkunst van Moeder Aarde, vond ook fotograaf Wayne Pinkston. Hij trok er meer dan een jaar voor uit om de juiste belichting te vinden en de ideale nacht af te wachten voor dit plaatje.

Dat is niets vergeleken met de tijd die nodig was om deze aardpijler, of hoodoo, te vormen. De dinosaurussen liepen nog rond toen in het huidige New Mexico een mengsel van kalk en klei werd afgezet in een ondiepe zee. Vermoedelijk legde een rivierdelta hier een laag zand bovenop, waarna een dik pak jongere afzettingen het geheel begroef. Door het neerslaan van mineralen uit grondwater versteende het mengsel van kalk en klei tot mergel en het zand tot zandsteen. Omdat water gemakkelijker tussen zandkorrels doorstroomt, sloegen meer mineralen neer in de zandlaag. Die werd daardoor harder dan de mergellaag eronder.

Uiteindelijk verschenen de gesteenten door opheffing van het land weer aan de oppervlakte, waarna ze af begonnen te slijten. ‘Tot stof zult gij wederkeren’, geldt in die zin ook een beetje voor zand en mergel. Maar waar de harde zandlaag bewaard bleef, beschermde hij de zachte onderlaag tegen het geweld van weer en wind. Hierdoor bleven rotsen als deze overeind terwijl het omringende gesteente verdween.

Mocht de redactie van Sterren Springen hier toch een zwembad onder willen bouwen voor een nieuwe serie, dan wordt dat minder spectaculair dan het lijkt. Door het perspectief ziet deze rots er enorm uit, maar eigenlijk is hij slechts drie meter hoog. Het is voor BN’ers trouwens sowieso af te raden hier op te gaan staan, want deze hoodoo staat waarschijnlijk op instorten. Alhoewel, dat kan de serie ook weer spectaculairder maken natuurlijk.

Tekst Niels Waarlo

Foto Wayne Pinkston

Uitleg João Trabucho, sedimentair geoloog en docent Aardwetenschappen aan de Universiteit Utrecht

Naar boven

Naar boven

Even de vlinders inkleuren; het lukt steeds beter.

Je denkt: een luchtfoto. Van akkers, of huisjes misschien. Met daar rechts een zandpad, of zoiets.

Maar nee. Denk kleiner. Deze foto is microscopisch, die kleurige vakjes zijn schubben. Van een vlinder. Zou je ze weghalen, dan zou de vlinder blijven zitten met een soort wespenvleugel: een doorschijnend vliesje met adertjes erin. Die adertjes, die zien we hier ook: dat zijn die ‘paadjes’. Géén ader met bloed erin overigens, de vlinder gebruikt deze buisjes als een soort hydraulische baleinen, om zijn vleugels strak te houden.

Een passiebloemvlinder zien we hier. Agraulis vanillae. Bekend uit veel vlindertuinen, omdat hij makkelijk te kweken is. Oranje met zwart en rood en geel: kleuren waarmee het insect aangeeft dat hij giftig is (wat trouwens klopt).

Alleen, wacht eens. Die zwart-witte vlek. Eigenlijk hoort die twee keer zo groot te zijn, je moet het maar net weten. De vlinder op de foto is dan ook genetisch omgebouwd. Amerikaanse biologen gebruikten de precisie-dna-techniek ‘CRISPR-Cas’ om twee cruciale genen bij vlinders uit te schakelen. Wegknippen van één gen, een stuk dna genaamd optix, zorgde ervoor dat oranje en rode schubben zwart werden en sommige donker-metallic gingen glimmen. Bij de vlinder op de foto is een ander gen vernield, een brok erfelijk materiaal genaamd WntA. Gevolg: zijn zwarte vlek is opeens gekrompen, er klopt geen bal meer van.

Wonderlijk. Twee genen maar, en flits!, je hebt opeens een heel andere vlinder, met andere kleuren en patronen. Alsof je het dier bewerkt in een fotobewerkingsprogramma. Maar dan écht.

Tekst: Maarten Keulemans

Beeld: PNAS


Uitleg: Rob de Vos (Naturalis), Arnaud Martin
(George Washington University), Robert Reed (Cornell University)

Naar boven

Naar boven

In een slagader van de hersenen is een bobbel te zien. Wat te doen?

Slecht nieuws voor de 28-jarige vrouw van wie deze röntgenfoto is gemaakt van de slagaders in haar hersenen. Als u de dikste ader volgt, van beneden naar boven, met de bocht mee naar rechts en naar links, ziet u daarna een bobbel op de bovenste vertakking van deze arteria carotis interna. Zo’n uitstulping heet een aneurysma en ontstaat op plekken waar de vaatwand dun is. Vergelijk het met een gat in de fietsband waar de binnenband doorheen komt.Door het opzwellen wordt de vaatwand nog dunner en die kan hierdoor scheuren, met een hersenbloeding tot gevolg. Dit lijkt een vrij groot aneurysma. Om te beoordelen of een operatie wenselijk is, worden er altijd meerdere foto’s gemaakt van verschillende kanten. Deze is van de zijkant genomen. De netwerkachtige structuur onderaan is bot. We zitten daar ter hoogte van het oor. Het gezicht zit links, getuige de lichte vlek die aangeeft waar het oog zich ongeveer bevindt. De hersenen zijn  met opzet  niet te zien, de rest van de aderen ook niet.Om de slagaders zichtbaar te maken is bij de patiënt contrastvloeistof ingespoten via de lies.Als de foto nog wat later zou zijn gemaakt zou de vloeistof de afvoerende aderen hebben bereikt en zichtbaar hebben gemaakt. Het patroon van onze slagaders in het hoofd is redelijk onveranderlijk en elke kleine slagader op de afbeelding heeft een aparte naam en functie.Er zijn verschillende manieren om een hersenaneurysma te behandelen. Tijdens een operatie kan een klemmetje op de hals van de uitstulping gezet worden (clipping) om zo de bloedtoevoer af te sluiten naar het aneurysma en een hersenbloeding te voorkomen.Op deze foto ziet u een andere aanpak, de coiling. Via de lies worden een of meer platinum draadjes in het aneurysma gebracht om de uitstulping op te vullen. Op deze foto is dat deels gebeurd. De rest van het aneurysma is zwart, gevuld met de contrastvloeistof. Daaromheen zijn enkele draden zichtbaar die tonen dat er al een dunne coil is ingebracht.

Margreet Vermeulen

Uitleg: Tristan van Doormaal, neurochirurg UMC Utrecht
Foto: ANP

Naar boven

Naar boven

Het Kaapse schubdier is niet bepaald knuffelbaar. Alles is hard, scherp en kleverig.

Weinigen zullen hier meteen een levend dier in herkennen. Je denkt eerder aan een uitgerekte dennenappel. Toch is het een beest. Een dier dat zijn achterkant naar de camera heeft gericht. De kop is onzichtbaar. Het dier is helemaal bedekt met puntige schubben. Ziedaar: het Temmincks schubdier (Smutsia temminckii), ook wel Kaaps schubdier genoemd.

De fotograaf heeft het vastgelegd terwijl het met zijn spitse snuit in een termietenheuvel of mierenhoop wroet, op zoek naar een maaltijd. Met de scherpe klauwen aan zijn korte voorpoten trekt hij de insectenkolonie open, met zijn lange, sterke en kleverige tong haalt hij het gangenstelsel leeg.

De harde schubben, die net als onze nagels en haren zijn opgebouwd uit het eiwit keratine, beschermen hem als een harnas tegen roofdieren. Als hij wordt aangevallen kan hij zich oprollen tot een vrijwel onneembare bal. En alsof die verdediging nog niet genoeg is: met zijn sterke, geschubde staart kan hij belagers van zich afslaan en flinke verwondingen toebrengen. Bovendien kan hij met een klier bij zijn anus een smerig zuur verspreiden om aanvallers op afstand te houden.

Het dier kan ongeveer een meter lang worden. Desgewenst kan hij op zijn achterpoten lopen zijn staart helpt dan om in balans te blijven. ’s Nachts gaat hij in zijn eentje op zoek naar voedsel. Overdag houdt hij zich schuil in een hol.

Het Temmincks schubdier, dat leeft in het zuiden en oosten van Afrika, wordt beschouwd als een bedreigde diersoort. De afgelopen decennia is het aantal van deze dieren met 30 tot 40 procent afgenomen. Ze zijn een gewilde prooi voor jagers. Hun vlees wordt gegeten (bushmeat) en hun schubben worden gebruikt in magische rituelen als talisman tegen gevaar en voor geluk. Het dier is niet alleen slachtoffer van de jacht, het gebruik van insecticiden in de landbouw en bosbranden hebben eveneens hun tol geëist.

In Nederland is het Temmincks schubdier ook te zien: opgezet in de collectie van Naturalis in Leiden.

Tekst: Cor Speksnijder
Uitleg Pepijn Kamminga, collectiebeheerder zoogdieren en vogels bij Naturalis Biodiversity Center in Leiden.
Foto: Jen Guyton

Naar boven

Naar boven

Vuurmieren zijn opgewassen tegen wateroverlast zoals die in Houston.

Opmerkelijk beeld in de overstroomde straten van Houston deze week: drijvende eilanden vuurmieren. Het bouwmateriaal dat de insecten gebruiken voor hun vlotten is het eigen lichaam, dat luchtbelletjes gevangen houdt tussen minuscule haartjes en zo drijfvermogen heeft.

Een individuele mier kan dankzij die truc over water lopen, zoals het schaatsenrijdertje dat in Nederlandse sloten doet. Maar voor het drijfvermogen van mieren geldt: één plus één is meer dan twee. Door de poten in elkaar te haken, kunnen de dieren als collectief hun waterafstotend vermogen verder vergroten. Onderzoekers van Georgia Tech University (VS) ontdekten dat zo'n mierenvlot zelfs met een takje lastig onder te duwen is.

De vuurmier leeft van oorsprong niet in de Verenigde Staten, maar is het land binnengekomen vanuit het Zuid-Amerikaanse Amazonegebied. In het regenwoud komen overstromingen veelvuldig voor; dieren met een list om aan het water te ontsnappen hebben een groot evolutionair voordeel. De mieren reserveren de beste plekken op hun vlot voor de koningin en de larven; cruciaal voor het voortbestaan. Wekenlang kan de kolonie zo ronddrijven. Dieren aan de buitenranden van het vlot tasten de omgeving regelmatig af naar vaste grond. Is die eenmaal bereikt, dan dienen de lichamen van de verkenners als brug voor de rest om aan wal te stappen.

Die wal kan een oever of een boom zijn, maar ook een huis of een roeispaan van een boot. Inwoners van de overstroomde gebieden kregen deze week het advies vooral met een boogje om de mieren heen te waden of varen. Vuurmieren kunnen agressief zijn en danken hun naam aan de pijnlijke steek die ze kunnen uitdelen.

In Nederland hoef je trouwens niet bang te zijn voor drijvende mierenkolonies. Hier hebben de dieren een andere strategie om te overleven bij watersnood. Ze houden zich gedeisd onder de grond, gebruikmakend van de luchtbelletjes tussen de wortels van planten en gras. Kunnen ze máánden volhouden - geen vlot voor nodig.

Tekst: Tonie Mudde
Foto: Andrew Burton / HH Uitleg: David Hu (Georgia Institute of Technology), André van Loon (EIS Kenniscentrum Insecten / Naturalis)

Naar boven

Naar boven
Sluiten
















Foto David Hu and Nathan J. Mlot

Fire ants band together to escape Houston flood
Naar boven



















Foto David Hu and Nathan J. Mlot

Naar boven

Ze kunnen ongemak veroorzaken. Maar waar zouden we zijn zonder onze zweetporiën?

Het zou zomaar het nieuwste werk van de Nasa kunnen zijn. Een detailfoto van het oog van Jupiter, of een zwart gat dat gulzig ruimtestof naar binnen zuigt.

Toch is dit een doodgewone porie op een mensenhand. Een zweetporie om precies te zijn, die ons koel houdt als het heet is en zweethandjes geeft wanneer het niet uitkomt. Het is de opening die hoort bij een eenvoudig zweetkliertje eronder, bestaand uit een buisje dat is opgerold als een bolletje wol.

En dit is maar een van de tienduizenden poriën op een mensenhand: in de palm zitten er op elke vierkante centimeter wel vijfhonderd. Daarmee hebben onze handen, samen met de voeten, de hoogste poriedichtheid van ons lichaam. Een verklaring hiervoor is dat een beetje zweet ons houvast zou verstevigen. Niet voor niets spugen sommige mensen in hun handen wanneer ze aan de slag gaan. Het nadeel is dat te veel zweet tot geglibber leidt, wat dan weer de reden is dat wandklimmers hun handen bedekken met magnesiumpoeder.

Gelukkig valt de stank van onze zweethanden mee dat moest er nog eens bijkomen. Onze handen scheiden namelijk alleen water met zout uit. Slechts op een beperkt aantal plekken waaronder de oksels en de liezen produceren klieren een vettige zweetvariant die door bacteriële activiteit een penetrante stank veroorzaakt.

En af en toe klamme handen is altijd nog beter dan een dagje op het strand hijgend en met de tong uit de mond te moeten doorbrengen, zoals honden, die nauwelijks zweetporiën hebben en afkoelen door speeksel uit hun open bek te laten verdampen.

Tekst: Niels Waarlo
Foto: Power & Syred / Science Photo LibraryUitleg Tamar Nijsten (Erasmus Medisch Centrum Rotterdam)

Naar boven

Naar boven

De foto is uit 1927, als in Washington de 70ste vergadering van het Amerikaanse Huis van Afgevaardigden begint. Voorafgaand aan de plechtigheden neemt een nogal karikaturale antropoloog met boogpasser en schuifmaat secuur de afmetingen van een gedelegeerde op.

Met opvallend vuile nagels, maar dat terzijde. Volgens de dan gangbare normen horen bij de persoonlijke kenmerken ook de afmetingen van de schedel. De craniologie verkeert in die dagen nog net in goeden doen.

Rassenkwesties worden ermee gerechtvaardigd al helemaal in de VS. Aangeboren IQ en aanleg voor krankzinnigheid of asociaal gedrag worden ermee vastgesteld. Intussen blijft de vraag of over zulke kwesties bij volksvertegenwoordigers twijfel bestond.

Achterlijk? Pas na de Tweede Wereldoorlog geldt schedelmeten als verderfelijke onzin. Wie zich verdiept in de geschiedenis van de craniometrie ontdekt trouwens dat het schedelmeten een Nederlandse uitvinding is. Pieter Camper, arts en anatoom, introduceerde de gezichtshoek: die tussen de lijn neusvleugel-oor en de lijn voorhoofd-neusbeen. Een maat voor intelligentie, vond hij ook al. In 1750.

Tekst: Martijn van Calmthout
Foto: Nationaal Archief/Collectie Spaarnestad

Naar boven

Een ingebakerd proefdier. Geen idee waar en waarom.

Een van de merkwaardigste wetenschapsfoto’s op de onvolprezen website geheugenvannederland.nl is die van een ‘marmot’ (cavia’s werden destijds zo genoemd) op een bedje, stevig ingestopt in een theedoek, die kennelijk gevoerd wordt met een porseleinen lepeltje. Een speciaal vitaminedieet, ten behoeve van onderzoek, staat erbij. Wat is hier gaande?

Het archief en de bron, het Spaarnestad fotoarchief, bieden weinig soelaas. De fotograaf is onbekend. Net als de plaats van handeling. Welke vitamines en welk onderzoek? En vanwaar het inbakeren van het dier dat er merkwaardig weinig bezwaar tegen lijkt te hebben?

De onderzoeksfoto stond in 1940 in het nogal sensationele weekblad Het Leven. Alleen zijn de bewaarde exemplaren in de Koninklijke Bibliotheek in Den Haag te zeer vergaan om te kunnen zien wat de redactie er precies bij schreef. In 1941 werd Het Leven door de bezetters verboden. Dat de uitgever kort ervoor alle Joodse medewerkers had ontslagen, had kennelijk niet mogen baten. Anderzijds: de wekelijkse selectie nieuwsfoto’s in het weekblad van stakingen, rampen, moord en doodslag, had voor de oorlog de Nederlandse autoriteiten ook al niet erg aangestaan.

Tekst: Martijn van Calmthout
Foto: Nationaal Archief/Collectie Spaarnestad

Naar boven

Naar boven

Trouwe lezers van het toen populaire geïllustreerde weekblad Het Leven hadden op zaterdag 27 maart 1936 aardig wat te verstouwen. Niet alleen was er het opzienbarende nieuws van een stilgehouden lekkage bij De Nederlandsche Bank waardoor eerder in de week enkele goudstaven in het Rokin waren gespoeld. Ook was er een ruime fotoreportage over de Oostenrijkse professor Sacrauri van het Aquarium in Wenen, die onderzoek deed naar het goud in de schubben van zeevissen. Op de beelden meet de hooggeleerde in labjas en met uilenbril levende en dode vissen op, bekijkt schubben onder de microscoop, tuurt naar omhoog gehouden reageerbuizen. Zijn naspeuringen hadden uitgewezen dat vooral haring een bron van goud kon zijn, mits kort voor de paringstijd gevangen. Niet iedereen realiseerde zich dat het kort voor 1 april was, en dat Sacrauri en diens lucratieve goudvisserij een redactioneel verzinsel waren. Dat gold trouwens ook voor de weggespoelde goudstaven van De Nederlandsche Bank, waarnaar een enkeling daadwerkelijk gevist schijnt te hebben.

Martijn van Calmthout

Naar boven

Associaties met Kuifje? Dat kan kloppen.

Op 27 mei 1931 koos in Augsburg, Duitsland een grote warmeluchtballon van de Vrije Universiteit van Brussel het luchtruim. Aan boord van een bolvormige aluminium drukgondel was de Zwitserse professor Auguste Piccard die samen met een assistent naar zo groot mogelijke hoogte zou stijgen. Op 9 kilometer hoogte bleek de door een Belgische biervatenbouwer vervaardigde cabine lek. Piccard repareerde hem met was en katoen en de vlucht bereikte uiteindelijk 15.871 meter. Daar bleven de hoogleraar en ingenieur Kipfer een uur en deden metingen van de straling uit de kosmos. Een jaar later haalde Piccard in een tweede vlucht bijna 17kilometer hoogte, waarna hij zijn aandacht verlegde naar afdalingen in de diepzee. Piccard was in zijn dagen een beroemdheid. De archieven zitten vol foto’s van zijn voorbereidingen, lanceringen, landingen. Zelfs de Belgische koning Leopold III klopte ooit goedkeurend op de bol. Striptekenaar Hergé baseerde zijn professor Zonnebloem op de boomlange Piccard, inclusief torenhoog voorhoofd, plukken haar en rond brilletje.

Martijn van Calmthout






Naar boven

Naar boven

Moderne antropologie in de jaren dertig. Beetje genant nu.

Het land van communisten en kannibalen, werd het indertijd genoemd: Boven-Digoel op Oost-Java. De ideale plaats voor een koloniaal strafkamp, in 1928 door de Nederlanders opgezet voor opstandige inlanders. Onder anderen vicepresident Hatta en premier Sjahrir zaten er vast. Het kamp was in het midden van nergens, omringd door oerwouden en vijandige papoea’s. Ontsnappen was er schier onmogelijk, schrijft bijvoorbeeld Loe de Jong in deel 11a van zijn oorlogsgeschiedenissen. Op het terrein van het kamp was ook een kliniek, het Wilhelmina-ziekenhuis, waar niet alleen zieken werden opgelapt, maar ook destijds modern antropologisch onderzoek plaatsvond. In het archief van het Koninklijk Instituut voor Taal-, Land- en Volkenkunde in Leiden hebben ze de nu bepaald ongemakkelijke foto’s nog. Met kleurstalen in de hand wordt systematisch de exacte huidskleur van proefpersonen vastgesteld, op andere foto’s wordt de oogkleur vergeleken met een prent met standaardogen. De staalkaarten rusten nog steeds in Nederlandse archieven; wat al het gemeet heeft opgeleverd, is vergeten. Wat maar goed is ook, misschien.

Martijn van Calmthout

Foto: KITLV

Naar boven

Naar boven

Handig spul, dat teflon. Ook buiten de koekenpan.

Heel verstandig, die dikke handschoenen en die veiligheidsbril. Dit is echt geen spul waarmee je in aanraking wilt komen. De vrouw steekt twee staven in een bad van kokend zwavelvuur. Locatie: een Amerikaans laboratorium van DuPont, het chemiebedrijf dat in 1938 bij toeval het materiaal teflon uitvond.

De twee staven zijn van plastic en het mag duidelijk zijn welke van de twee is ingesmeerd met een laagje van de verbinding die menig koekenpan bekleedt. Links: verkoold, vergaan. Rechts: niks aan de hand. Het beroemde antiaanbaklaagje kent veel meer toepassingen dan alleen in de keuken. Zo werd teflon bij het Manhattan-project gebruikt voor de verwerking van het agressieve fluorgas, een cruciaal ingrediënt bij het maken van de eerste atoombom.

Omdat teflon de boze buitenwereld zo goed buiten houdt, profiteert ook de ruimtevaart van het materiaal. Zonder een laagje teflon in ruimtepakken zouden maan- en ruimtewandelingen voor astronauten een stuk minder aangenaam zijn.

Tony Mudde
Foto: ANP







Naar boven

Naar boven

Een plakje steen bestuderen onder een microscoop. Slaapverwekkend? Dat valt mee, laat deze foto van een ingezoomd stuk doleriet zien.

Toegegeven, er is een beetje valsgespeeld. In werkelijkheid is doleriet een grijzig magmastolsel dat ook op microscopische schaal niets wegheeft van de geëxplodeerde regenboog op deze foto. Om dit beeld te creëren is een techniek met de naam cross-polarized light toegepast.

Daarbij wordt licht gepolariseerd, wat inhoudt dat alleen licht met bepaalde trillingsrichtingen wordt doorgelaten. Iets soortgelijks gebeurt bij een polariserende zonnebril. Wanneer dit speciale licht door de mineralen schijnt waaruit een gesteente bestaat, levert dat andere kleuren op dan met normaal licht. Om het geheel extra psychedelisch te maken, veranderen de mineralen ook nog eens van kleur als ze worden rondgedraaid.

Geologen passen cross-polarized light regelmatig toe wanneer ze gesteenten bestuderen. En niet (alleen) om hun uitzicht op te fleuren. Er zijn bloedserieuze, wetenschappelijke redenen om een plakje grijze steen te veranderen in een lsd-trip.

Het gepolariseerde licht haalt namelijk eigenschappen van materialen naar boven die anders buiten beeld blijven. Daardoor zijn allerlei mineralen op deze foto pyroxeen, veldspaat en olivijn veel gemakkelijker te herkennen. Welke mineralen in een gesteente zitten, zegt weer iets over de druk en temperatuur die het gesteente heeft ervaren. Uit de kristalvormen valt verder af te lezen in welke volgorde de mineralen stolden en of het gesteente vervormd is. Zo leren geologen via plakjes steen onder een microscoop over de geschiedenis van gebergten en de ontwikkeling van vulkanen.

Dus, mocht u willen ervaren hoe het is om psychedelische drugs te nemen, maar bent u bang dat u daarbij uit het raam springt, dan kunt u altijd nog geoloog worden.

Niels Waarlo

Foto: Alfred Pasieka /
Science Photo Library


Naar boven

Aantrekken en tegelijkertijd afstoten, zo gaan vlotvaren en water met elkaar om.

Ze moet hem niet. Elke haar op het oppervlak van haar blad stoot de waterdruppel af. De vlotvaren (Salvinia) heeft geen enkele behoefte aan al dat vocht op haar lijf. En toch trekt een deel van haar de druppel zelf aan. De vlotvaren en de waterdruppel hebben een nogal complexe relatie.

De plant slijt haar dagen dobberend op zoetwater. In Nederland overleeft ze de winter niet, maar in Brazilië, Australië en Amerika is ze berucht om de dikke, alles verstikkende laag groen die ze over het water legt. Elk minuscuul haartje op haar blad loopt uit in vier sprieten die uiteengaan en aan de punt weer samenkomen. Zo vormen ze een soort kleine garde. Over de lengte zijn de haren bedekt met een waterafstotend laagje, maar de uiteinden van die sprieten trekken het water juist aan. Precies aan dat subtiele spel van aantrekken en afstoten dankt de vlotvaren haar drijfvermogen.

Tussen de haren verzamelt zich namelijk een laagje lucht dat het blad veilig scheidt van het water. Die lucht zou worden weggespoeld zonder de waterminnende puntjes. De puntjes zorgen ervoor dat de oppervlaktespanning van het laagje water onder (of bovenop) het blad precies groot genoeg blijft: het water vormt een elastisch vlies, strak getrokken door de zuigende gardepuntjes. Maak de puntjes waterafstotend en het vlies scheurt onherroepelijk, waarna het water zich zal opdringen aan het bladoppervlak.

Ingenieurs, bijvoorbeeld van het Karlsruhe Institute of Technology, trachten dit ‘salvinia-effect’ te imiteren met nanomaterialen. Bevestigd aan de buitenzijde van schepen kan het laagje lucht tussen de haartjes leiden tot een vlottere vaart en minder corrosie. Olievervuiling zou weleens roet in het eten kunnen gooien: de hydrofobe olie kan de plaats van het luchtlaagje innemen. Waterdruppels zijn opdringerig, maar olie is pas echt lastig van het lijf te houden.

Tekst: Enith Vlooswijk
Foto: Frank Fox, Science Photo Library
Uitleg: Johan van Leeuwen, Wageningen Universiteit

Naar boven

Naar boven

Miljoenpoten doen het twee keer per jaar. Hun liefdesspel kan uren duren.

Dit is niet één opgerold wormvormig dier, het zijn er twee. Het zijn miljoenpoten niet te verwarren met duizendpoten. Het verschil zit hem in het aantal pootjes aan de segmenten waaruit hun lange lichamen zijn opgebouwd. Een miljoenpoot heeft aan elk lichaamssegment twee paar pootjes, een duizendpoot één paar.

Deze miljoenpoten zijn innig verstrengeld in een paringsritueel. Dat speelt zich gewoonlijk in het donker af. Het bovenste dier is het mannetje. Het geslachtsorgaan bevindt zich tussen het zevende en achtste paar pootjes gerekend vanaf de kop. Normaal is dat niet zichtbaar. Het komt tijdens de geslachtsdaad naar buiten als twee lichaamssegmenten uiteen wijken, zoals op deze foto.

Het mannelijk copulatieorgaan heeft een ingewikkelde vorm met haakjes en uitsteeksels. Het past als een sleutel in de genitale opening van het onderliggende vrouwtje. Een slim systeem om kruisingen tussen verschillende soorten uit te sluiten.

De twee beestjes moeten elkaar gevonden hebben dankzij de geur. Bodemdieren als miljoenpoten reageren op feromonen signaalmoleculen die boodschappen overbrengen tussen dieren van dezelfde soort.

De paring is geen vluggertje. De geslachtsdaad van miljoenpoten kan uren duren. Het mannetje brengt zijn sperma in bij het vrouwtje, dat vervolgens honderden bevruchte eitjes afzet in een holletje in de bodem. De meeste soorten miljoenpoten leven enkele jaren. Ze kunnen twee keer per jaar paren.

Er zijn zevenduizend soorten miljoenpoten beschreven, die in lengte sterk van elkaar verschillen. De dieren op deze foto behoren tot een tropische soort die niet in Europa voorkomt. Tropische soorten kunnen enkele tientallen centimeters lang worden. Een miljoenpoot heeft veel meer pootjes dan een duizendpoot, maar zeker geen miljoen. Het aantal verschilt per soort, maar het worden er nooit meer dan vierhonderd.

Tekst: Cor Speksnijder
Foto: Melvyn Yeo / Science Photo Library
Uitleg: Matty Berg, bioloog, VU en Rijksuniversiteit Groningen.

Naar boven

Naar boven

De nederige maar o zo belangrijke beestenstapel uit de wereldzeeën.

Voor het bezoeken van vreemde werelden kun je het vliegtuig pakken. Maar een microscoop werkt ook prima. Deze foto toont de planktonwereld die je aantreft als je 25 keer inzoomt op water uit de Stille Oceaan, waarin zeediertjes naast eencellige algen en bacteriën leven. Wie een hap water binnenkrijgt, kan dus zomaar dit soort wezens meekrijgen. Dat geldt ook voor de Noordzee, waarin vergelijkbaar plankton ronddrijft. Toch is de oceaan niet zo dichtbevolkt als de foto doet vermoeden: voor deze concentratie aan leven zijn vermoedelijk honderden liters zeewater gefilterd.

We zien een complete voedselketen in het klein. De doosjes met bruinige stippen zijn diatomeeën  algen die net als gras aan fotosynthese doen. Ze gebruiken zonlicht om te groeien en delen. De garnaalachtige diertjes met lange voelsprieten, roeipootkreeftjes, begrazen de diatomeeën. Deze koeien van de planktonwereld worden op hun beurt bejaagd door pijlwormen, de naaldvormige dieren aan de linkerkant. Dit zijn echte roofdieren, met een minuscuul stel vervaarlijke tanden.

Onderschat deze kleintjes niet. Grote groepen dieren, waaronder vissen, schelpdieren en zelfs walvissen eten plankton, waardoor het de basis vormt van bijna alle ecosystemen in de oceaan. Ook die oranje confettislierten verdienen onze waardering. Dat zijn cyanobacteriën, die horen bij de eerste organismen die aan fotosynthese deden en verantwoordelijk zijn voor een groot deel van de zuurstof in de atmosfeer.

Het opvallende wezentje rechts onderin is een krabbenlarve. Het is een voorbeeld van meroplankton, een organisme dat maar een deel van zijn leven tot het plankton behoort. Hetzelfde geldt voor de visseneitjes, de bolletjes met een rood puntje erin. Zij zullen hun planktonfase letterlijk ontgroeien.

Tekst: Niels Waarlo
Foto: David Liittschwager
Uitleg: Katja Peijnenburg (Naturalis Biodiversity Center)


Naar boven

Naar boven

Helemaal onder aan de voedselketen is het leven vol gevaren.

Een gestrand wit bootje? Nee, het is het dak van een huis. Het huis van een eencellige alg diatomee voor kenners. Net als een slak draagt een diatomee altijd zijn eigen beschermende huisje met zich mee. Deze witte glasachtige muur beschermt de eencellige alg tegen aanvallen van buitenaf.

Het huisje heeft een bodem en een dekseltje denk aan een heel klein broodtrommeltje. Het bootvormige deel is zo’n dekseltje, waarvan we de binnenkant zien. Er is een tweede deel buiten beeld waarmee het huisje kan sluiten. Het deel met de ronde gaten is een gebroken huisje van een andere soort diatomee. Elke soort heeft zijn eigen specifieke huisje. Zonder kan hij niet leven. Via de gaten en poriën hebben diatomeeën contact met de buitenwereld. Hij haalt er zijn voedingsstoffen door naar binnen. De producten die hij daarvan maakt, bijvoorbeeld zuurstof, staat hij weer af aan de omgeving. Een minifabriekje dus.

Veel interactie met andere algen heeft de diatomee niet, want voor de voortplanting deelt hij zichzelf gewoon in tweeën. Daarbij wordt hij elke keer een stukje kleiner, totdat hij te klein is om verder te kunnen delen en toch een alg van het andere geslacht moet zoeken. Daaruit komen weer grote diatomeeën ter wereld.

De diatomee staat aan de basis van een groot deel van het leven op aarde. Laat u niet misleiden door zijn minuscule afmetingen (deze foto is 1.500x vergroot). Doordat hij stoffen als zuurstof produceert staat hij aan de basis van de voedselketen. Hij is overal te vinden waar het nat genoeg is. Maar hij heeft meer nuttige eigenschappen. Vanwege zijn olieproducerende kwaliteiten is de diatomee nu bijvoorbeeld kandidaat om als basis voor biobrandstof te dienen.

Zijn beroemdste toepassing stabilisator van dynamiet dankt hij aan Alfred Nobel. Dynamiet kan namelijk zomaar springen, ook op momenten dat het niet zo goed uitkomt. Alfred Nobel voegde er diatomeeënaarde aan toe. Zo kon hij dynamiet veilig vervoeren.

Tekst: Francien Bossema
Foto: Gary D. Gaugler/Science Source
Uitleg: Aleksandra Cvetkoska (Universiteit Utrecht)

Naar boven

Naar boven

Ode aan het ruggemerg. Dat is heel wat meer dan een doorgeefkanaal.

Er is iets bijzonders met het kunstwerk dat we hier zien. Want hoewel getekend, digitaal bewerkt en met lithografische technieken uitgevoerd in twee soorten bladgoud, is de compositie niet zomaar fantasie.

Een min of meer natuurgetrouwe weergave van een doorsnede van het ruggemerg is wat kunstenaar en gepromoveerd neurowetenschapper Greg Dunn hier afbeeldt. Het ruggemerg van een muis, welteverstaan: bij de mens zijn de ‘vleugels’ smaller. In werkelijkheid is de doorsnede die we hier zien dan ook amper een paar millimeter breed (het kunstwerk is ruwweg zo groot als een whiteboard).

Die kluwen cellen, die zie je met de juiste microscooptechnieken echt: in dikke bundels wriemelen ze zich een weg naar buiten door de openingen die we hier zien, op weg naar de spieren en de huid.

Denk overigens niet dat het bleke spul bot of kraakbeen is: het is witte stof, dicht zenuwcelmateriaal met veel isolatie om de uitlopers. Een snelweg naar het brein, zou je kunnen zeggen.

Opvallend: die zenuwcellen die links en rechts met elkaar verbinden. Huh, waarom eigenlijk? Horen zenuwcellen hun signalen niet door te geven aan het brein? Maar zo werkt het niet, het ruggemerg is niet zomaar een snoer; het is een volwaardig stuk zenuwstelsel dat actief vormgeeft wat er zoal gebeurt. Zoals de coördinatie tussen het linker- en rechterbeen bij het lopen: het brein geeft het startcommando en de fijnere afstemming gebeurt hier, in de ruggegraat zelf.

Niet gek, voor wat Dunn zelf omschrijft als gewoon een kunstzinnige weergave. Nou ja, één ding zien experts natuurlijk wel: het plaatje staat op z’n kop, met de buikzijde boven. Wetenschappers leggen het gewoonlijk met de rug bovenaan. Gevalletje artistieke vrijheid, blijkt bij navraag: op deze manier komt die vlindervorm beter uit. Het blijft tenslotte wél kunst, zo’n kunstwerk.

Tekst: Maarten Keulemans
Foto: Greg Dunn
Uitleg: Fred De Winter (Nederlands Herseninstituut), Greg Dunn.

Naar boven

Naar boven

Kenners wrijven zich in de ogen. Een dino met het vel er nog omheen?

Een standbeeld. Een decorstuk uit Game of Thrones. Kenners vielen deze week van hun stoel toen het Canadese Royal Tyrrell Museum voor paleontologie dit wonderlijke nieuwe topstuk toonde. Jazeker: een dinosaurus. Van liefst 110 miljoen jaar oud. Zo’n dier waarvan je normaal gesproken alleen wat botten vindt. En, een doodenkele keer, met heel veel geluk, wat versteend weefsel.

Maar nu opeens dit. Een plantenetende ‘nodosaurus’, van snuit tot heup intact. Ongelooflijk, een van de best bewaarde fossielen ooit, jubelen kenners. Ontroerend bijna. Kijk die nekstekels nou eens, die het dier had ter bescherming (en waarschijnlijk ook gewoon om indruk te maken op partners). En check die kop: alsof-ie slaapt.

‘Dit zijn pantserdino’s, dino’s in blik. En meestal vind je alleen de pantserplaatjes’, zegt Anne Schulp, paleontoloog van Naturalis. Wat een beest moet het zijn geweest. ‘Het was een tank, een wandelend harnas. Een soort gordeldier, maar dan wel na een bezoek aan de gothicshop’, zegt Schulp. ‘Aan alle kanten schreeuwt hij uit: ik ben niet eetbaar! Pas op, vlees met stukjes!’

Het dier zal direct na zijn dood naar zee zijn gespoeld en daar razendsnel bedolven zijn geraakt onder modder, voordat aaseters er greep op kregen. Daarna begon zijn zachte weefsel gaandeweg te mineraliseren. Totdat een mijnwerker genaamd Shawn Frank op 21 maart 2011 met zijn graafmachine op hem stuitte: verhip, wat is dát nou? Bijzonder, wisten kenners al meteen. Maar na vijf jaar en liefst 7.000 uur millimeter voor millimeter zorgvuldig prepareren blijkt pas hóé bijzonder.

Moet je nagaan: 110 miljoen jaar. Als je de hele menselijke geschiedenis van de piramides tot vandaag in één dag zou proppen, leefde dit beest maar liefst 70 jaar geleden. En er dan nog zó uitzien. Het dier maakt zijn naam van ingeblikte dino waar.

Tekst: Maarten Keulemans
Foto: Robert Clark/National Geographic
Uitleg: Anne Schulp (Naturalis), Don Henderson (Royal Tyrrell Museum)




Naar boven

Naar boven

De taaiste onder de taaien is nog geen luttele millimeter groot.

Een meteorietinslag dodelijk? Wel voor dinosauriërs, maar deze beerdiertjes maken een kans. Allerlei crisissen hebben ze doorstaan, de beestjes van nog geen millimeter groot, die hun naam danken aan hun waggelende, grizzlybeerachtige tred.

Wit-doorzichtig zijn ze, de restjes van hun maaltijd lichten hier op in de maag door de gebruikte microscooptechniek. Rechts zien we het mondje, met ook opgelicht de naaldjes waarmee hij de cellen die hij eet lekprikt. Zijn bloed stroomt door zijn hele lijf, hij heeft geen bloedvaten. De rondjes zijn cellen die voedingsstoffen opslaan en van de maag vervoeren naar de spieren de streepjes op de foto.

Maar wat is dan dat curieuze monster, klein afgedrukt, dat de kijker recht lijkt aan te kijken? Oók een beerdiertje, maar dan een die voor de foto is doodgemaakt en gefixeerd in een spectaculaire houding. De kleur is met de computer toegevoegd. Een graag geziene gast in populair wetenschappelijke bladen, maar kenners zien toch liever de levende versie.

Een bijzondere eigenschap van sommige van de 1.600 soorten beerdiertjes is hun slaaptoestand. Dan drogen ze uit en verschrompelen tot soms maar eenderde van hun oorspronkelijke grootte. Zo kunnen ze lange tijd overleven onder extreme omstandigheden, bijvoorbeeld op plekken waar het voor anderen onleefbaar heet en droog is. Onderzoekers stuurden al eens verschrompelde beerdiertjes in een raket naar de ruimte, om ze daar bloot te stellen aan het luchtledige en ijzige kou.

Wat er gebeurde bij terugkomst op aarde? De beerdiertjes werden wakker en leefden verder, niet onder de indruk van hun barre reis.

Tekst: Francien Bossema
Foto: Jan van Arkel
Uitleg: Jan van Arkel, Universiteit van Amsterdam.

Benieuwd hoe je deze beerdiertjes vindt en bekijkt? Jan van Arkel laat het zien in deze video.

Naar boven

Naar boven

Deze rups probeert met zijn haardos vijanden op afstand te houden.

Het zou het kapsel van Donald Trump op een bad hair day kunnen zijn, de weelderige haardos van deze rups in een natuurpark in Singapore. Het is bedoeld om vijanden op afstand te houden. De haartjes werken irriterend op sluipwespjes, die graag eitjes in de huid van rupsen leggen. En hopelijk geven vogels hem zo de kans zich tot vlinder te ontpoppen.

De fotograaf, Melvyn Yeo, trekt in thuisland Singapore al acht jaar bijna elke vrijdag de natuur in met zijn camera. Liefst ’s nachts, als het koeler is en insecten in zijn ervaring minder schichtig zijn. Hoewel deze rups het hem lastig maakte. Hij kwam dit type al in 2012 tegen, maar kreeg hem niet goed op de foto. Pas vier jaar later stuitte hij op dit fotogeniek gepositioneerde exemplaar. Toen was het zo gepiept. Twee, drie minuten, en de rups was vereeuwigd.

Van welke vlinder hij is, is Yeo een raadsel. Hij heeft de foto nog naast een checklist van lokale soorten gelegd, maar herkende hem niet. Misschien is het een nachtvlinder uit de groep van de beervlinders, een soort waarvan rupsen vaak harig zijn. Google de rups van de grote beer maar, een vlinder die in Nederland voorkomt. Dan komen ook prachtige plaatjes van kruipende punkertjes tevoorschijn.

Niet alle rupsensoorten beschermen zich door haargroei. Sommigen zijn kampioen camoufleren, een enkeling is giftig. Ook onder harige rupsen variëren de verdedigingstechnieken. Soms prikken haartjes alleen, maar er kan ook een huidirriterend stofje vrijkomen. Bij processierupsen laten irriterende haartjes los, waardoor iedereen die langs ‘hun’ boom komt last kan krijgen van jeuk.

Vanaf deze maand moeten we daarvoor weer op onze hoede zijn. Hoewel, dit is misschien niet het jaar van de processierups. Ze kwamen vroeg, doordat het vroeg warm was, maar kregen daarna te kampen met nachtvorst. Daar beschermen haartjes dan weer niet tegen.

Tekst: Anouk Broersma
Foto: Melvyn Yeo / Science Photo Library
Uitleg: Melvyn Yeo en Michiel Wallis de Vries (Wageningen Universiteit en Vlinderstichting).

Naar boven

Naar boven

De meeste paddestoelen hebben hun steel keurig in het midden. Zo niet deze.

Alsof we in het bos op onze rug zijn gaan liggen om deze paddestoel eens goed te bekijken: we zien hier de onderkant van een oorlepelzwam. Een uniek zwammetje, want het steeltje zit aan de zijkant van het hoedje. De meeste paddestoelen, de geliefde rood-met-witte-stippen vliegenzwam bijvoorbeeld, hebben hun steel keurig middenonder. Aan zijn bijzondere vorm heeft de oorlepelzwam zijn naam te danken: vroeger gebruikte men een lepeltje met die vorm om de oren mee schoon te maken.

Aan de onderkant van het hoedje, aan de witte stekeltjes, zitten sporen. Dat zijn de kleine ‘zaadjes’, die meegevoerd door de wind ergens anders uitgroeien tot mooie oorlepelzwammen. De stekeltjes zijn een manier om de oppervlakte van de onderkant van de paddestoel te vergroten. De paddestoel zelf is ongeveer 2 centimeter breed en 5 centimeter hoog. Door de stekeltjes kan het kleine hoedje honderdduizenden sporen maken, waarmee de paddestoel zich voortplant.

Dat voortplanten lukt dan ook goed, de oorlepelzwam komt vrij veel voor, voornamelijk aan de kust en in het oosten van het land. De textuur van de paddestoel is stevig en hij groeit het hele jaar. Wat we niet zien op de foto, waarop alleen de bovenste helft van de zwam staat, is dat hij zich heeft vastgehecht aan een half begraven dennenappel: de favoriete plek van een oorlepelzwam.

De zwamvlok (het gedeelte onder de grond) van de paddestoel breekt grondstoffen uit de dennenappel af en maakt daar voedingsstoffen van die andere organismen goed kunnen gebruiken. Van het werk van de oorlepelzwam kunnen andere paddestoelen en planten leven. Paddestoelenspecialisten prijzen hem dan ook voor zijn bijdrage aan de recycling.

Tekst: Francien Bossema
Uitleg: Jorinde Nuytinck, Naturalis Biodiversity Center, Leiden

Naar boven

Naar boven

Een zon om naar believen in- en uit te schakelen. Een uitkomst voor onderzoek.

Tweeënhalf jaar geleden was het nog een idee in het schetsboek van een Duitse ingenieur. En nu schijnen bij de eerste tests tienduizend zonnen tegelijk op een paar vierkante meter water zo veel licht dat de moleculen met hulp van een lithiumkatalysator uit elkaar vallen tot waterstof en zuurstof. Vooral dat eerste, de waterstof, is waar ze vijftien kilometer ten oosten van Heerlen bij DLR-Solarforschung in Julich op azen. Debrandstof van de toekomst. Zonder de broeikasgassen van olie en steenkool.

Dat is echter nog toekomstmuziek. Eerst moet nog goed worden uitgevogeld hoe je dat doet: met zonlicht optimaal water spitsen. Zonnecentrales zijn er al: velden vol spiegels die licht op een toren schijnen. Maar daar wordt water gekookt en met de stoom een generator aangejaagd. Schoon, maar efficiënt is anders. En opslaan is al helemaal een probleem.

Vandaar de droom van waterstof. Op papier is dat eenvoudig te winnen: hard schudden tot de molecuulverbindingen in het water breken, bijvoorbeeld met zonnehitte.

Maar bouw in de praktijk de effectiefste zonnewatersplitser maar eens. Een probleem, bijvoorbeeld, is dat wolken en seizoenen de beschikbare zon voor een laboratorium ongewis maken. Vandaar de kunstzon. Deze Synlight, open sinds eind vorige maand, doet het altijd.

149 wendbare xenonlampen, type bioscoopprojector, met elk een spiegelarmatuur van een vierkante meter oppervlak. Meer is het niet. Maar als ze allemaal naar dezelfde plek worden gericht, kan het daar in een oogwenk 3.000graden heet worden. Een inferno dat water kan breken en eventueel andere reacties aanjagen. Solarchemie.

Vooralsnog vreet de Duitse kunstzon overigens energie op industriële schaal. Enkele uren testen vergt het jaarverbruik aan stroom van vier volwassen huishoudens, hebben ze bij DLR uitgerekend. En voor de monteurs en experimentatoren is het dagelijks oppassen geblazen. Een seconde binnen staat gelijk aan een jaardosis uv-straling. Achtung, Sonne.

Tekst: Martijn van Calmthout
Foto: Markus Hauschild / DLR
Uitleg: Kai Wieghardt (Synlight)



Naar boven

Naar boven

Ook potvissen hebben jeuk. Daarvan helpen ze elkaar af. En dan krijg je dit.

Een vieze lap in de plastic soep die het leven van vissen, vogels en zoogdieren in de oceanen bedreigt? Nee, juist een teken van sociaal zeeleven. Geen half vergane plastic zak, maar iets wat je niet elke dag tegenkomt in zee: een stuk huid van een potvis.

De deels doorzichtige lap drijft hier rond nadat een groepje potvissen elkaar een dienst heeft bewezen met een partijtje wederzijds scrubben. Potvissen komen om de zoveel tijd bijeen en schuren met hun enorme lichamen langs elkaar heen. Zo helpen ze elkaar bij een periodieke opknapbeurt. Ze ontdoen zich van oude huid, parasieten en andere kleine zeedieren die zich aan hen hebben vastgehecht.

Net als bij de mens wordt oude huid steeds vervangen en mogelijk heeft de potvis daarbij last van jeuk. Dat stimuleert de dieren bij elkaar te komen en elkaar te ‘krabben’. Het voelt aangenaam en is goed voor het groepsgevoel, zegt marien bioloog Mardik Leopold. De dieren lijken ervan te genieten en blijven uren, en soms dagen dicht bij elkaar.

Bij die schuursessies raken de dieren grote stukken huid kwijt. De lap op deze foto, gemaakt in de Indische Oceaan, is afkomstig van een volwassen vrouwtje dat behoort tot een familie van negen potvissen. Die maakte weer deel uit van een grotere groep van tientallen soortgenoten, die bijeenkwam om te scrubben.

Biologen die onderzoek doen naar het duikgedrag van potvissen kunnen hinder ondervinden van de scrubmeetings. Als ze dieptemeters of kleine camera’s met zuignappen op potvissen plakken, verdwijnen die apparaatjes nogal eens doordat hun onderzoeksobject langs een soortgenoot schuurt.

Het zijn niet alleen potvissen die elkaar scrubben. Ook andere sociale walvissen doen het. Van witte dolfijnen beloega’s is bekend dat ze rivieren op zwemmen om zich op grindbodems van oude stukken vel te ontdoen. Je moet nu eenmaal krabben als het jeukt.

Tekst: Cor Speksnijder
Foto: Tony Wu
Uitleg: Mardik Leopold, onderzoeker bij Wageningen Marine Research

Naar boven

Naar boven

De dwerginktvis jaagt bij maanlicht - zijn eigen maanlicht.

Op 1 april doen mensen er alles aan om elkaar bij de neus te nemen, maar in de diepzee kunnen ze er ook wat van. Even voorstellen: dit is Euprymna scolopes, ook wel bekend als de Hawaiiaanse dwerginktvis, en een van de grootste camouflagekunstenaars uit het dierenrijk.

Tijd voor de eerste truc. Kijk maar eens naar die oranje vlekken op de kop van de inktvis. Met kleine spiertjes kan de Euprymna deze pigmentzakjes desgewenst samenpersen of juist uit laten vloeien, zodat ze een aaneengeschakeld geheel vormen. De stippen op het achterlijf zijn in werkelijkheid samengetrokken zakjes, waardoor het lijf in één keer doorzichtig is. Bovendien beschikt de Euprymna over zakjes met verschillende kleuren. Zo kan hij als een ware kameleon desgewenst allerlei kleuren aannemen: van oranje naar blauw naar doorzichtig.

En dan nu graag aandacht voor de hoofdact: de ‘cowboyhoed’ in het achterlijf van de Euprymna. In de hoedrand bevinden zich fotoforen, orgaantjes waarin lichtgevende bacteriën samenklonteren. In het donker gloeien deze orgaantjes op. Dat is handig bij de nachtelijke jacht op garnalen: de Euprymna stelt het lichtorgaan zo af dat het uitgezonden licht lijkt op dat van de sterrenhemel. Op die manier is de Euprymna hongerige jagers in de diepzee te slim af. Voor hen lijkt de smakelijke inktvis boven hun hoofd niets meer dan het lichtpuntje van een ster.

Wilt u nog een laatste truc horen? Die komt niet van de Euprymna, maar van de maker van deze foto. De dwerginktvis die u hier ziet is in werkelijkheid maar een jonkie, anderhalve millimeter groot. Dat de foto toch scherp is, komt doordat de fotograaf meerdere ver ingezoomde foto’s heeft genomen met steeds een iets andere focus, en deze naast elkaar heeft geplakt. De felle kleuren lijken wel bewerkt, maar zijn levensecht. Dat ze zo tot hun recht komen, komt door het contrast met de blauwgele achtergrond: de creditcard van de fotograaf.

Tekst: Mickey Steijaert
Foto: Mark R. Smith, Macroscopic Solutions
Uitleg: Mark R. Smith; Jeroen Goud en Auke-Florian Hiemstra (Naturalis)

Naar boven

Naar boven

Nikola Tesla was geniaal en ook een beetje vreemd. En hij hield wel van een showtje.

Het duurt microseconden. Ineens stromen de elektronen als een lawine door een kanaal van luchtdeeltjes naar de zwarte spoel toe. De deeltjes in het kanaal komen in één klap in een extreme energietoestand: ze zenden fel licht uit en raken totaal oververhit. Die extreme hitte - duizenden graden - gaat gepaard met een plotselinge drukverhoging, die een krachtige schokgolf in werking zet. Deeltje voor deeltje buldert die door de ruimte, tot hij ook de trommelvliezen van de man op de stoel bereikt: Nikola Tesla.

Het Servisch-Amerikaanse genie Tesla (1856-1943) bouwde aan het begin van de vorige eeuw meerdere van dit soort apparaten. Grote machines, waarmee hij elektrische hoogspanning opbouwde die zich in een soort kunstmatig onweer ontlaadde. Misschien was het mogelijk, dacht Tesla, om zo elektrische energie op afstand te transporteren. En waarom ook niet? Tesla's andere, soms even absurde ideeën, veroorzaakten ook een revolutie. Neem de wisselstroom. Zijn uitvinding en de basis van ons systeem voor elektriciteitstransport.

De toren links op de foto is een uit de kluiten gewassen Tesla-transformator. Zulke transformatoren worden ook nu nog gebruikt om hoogspanning op te wekken, bijvoorbeeld in waterzuiveringsinstallaties. Een hoogspanningsveld breekt verontreiniging in water af.

Maar het transport van elektriciteit door de lucht werd nooit echt een succes. We zijn alweer meer dan een eeuw gewend aan elektriciteitskabels. Die brengen 99 procent van de elektrische energie veilig van bron naar ontvanger - veel efficiënter dan zo'n spanningsveld waarbij de energie alle kanten op schiet.

Ook op de foto gaat de ontlading alle kanten op. Wat Tesla doet, is levensgevaarlijk. De geringste aanraking met het plasma overleef je normaal gesproken niet. Waarom hij dit risico neemt, is niet bekend, maar het zou kunnen dat hij een showtje opvoert voor de fotograaf en zijn publiek. Kijk eens wat ik kan: onweer opwekken, zonder dat ik er bang voor ben.

Tekst: Mickey Steijaert
Uitleg: Guus Pemen (TU Eindhoven)
Foto: Nicola Tesla Museum/Science Photo Library

Naar boven

Naar boven

In een pot in de VS staat iets raars te bubbelen. Maar wat ís het eigenlijk?

Ieuw, wat hebben die wetenschappers nu toch weer gedaan? De hand van een buitenaards wezen afgehakt en op sterk water gezet?

Schijn bedriegt: geen laboratorium natuurlijk waar het zo donker is, de kleuren zo precies met elkaar in balans, de belichting zo afgewogen. Een kunstobject, dat is wat we hier zien. Bio-art, zoals dat heet: een beetje wetenschap maar toch vooral heel veel kunst. Te bezichtigen in kunstenaarsbroedplaats 'Pier 9' in San Francisco. De hand is een werk van biokunstenaar Amy Karle, die eerder onder meer jurken ontwierp gebaseerd op het hartvaatstelsel.

En wat zien we hier? Kijk nog eens goed, er is iets raars aan de, jawel, hand. Die vingers zijn te mager, die gewrichten steken te veel uit, het lijkt wel een skelet. Of toch ook weer niet: daarvoor zit er te veel weefsel op de handpalm en tussen de duim en de vingers. En dan die rare, regelmatige roosterstructuur in de handpalm: dit kan geen echte hand zijn.

Mevrouw Karle heeft een menselijke skelethand genomen - zo'n plastic afgietsel van de biologieles - die ingescand en hem vervolgens op de computer aangekleed. Daarna printte ze hem uit in poreus, bioafbreekbaar hydrogel - vandaar dat de hand doorschijnend is.

Geinig, maar dat is nog maar het begin. Want kijk eens naar die kraantjes en slangen bovenop: deze hand staat niet zomaar in een leuke vaas. De kunstenares, die hulp kreeg van een materiaalwetenschapper en een celbioloog, heeft hem ingezaaid met stamcellen, die kunnen uitgroeien tot botweefsel. De hand staat in een biomedisch kweekvaatje. Net zoals echte onderzoekers doen in experimenten waarbij ze nieuwe stukjes weefsel of bot proberen te kweken.

En nu? Afwachten maar. Lekker laten groeien. We zien wel wat er gebeurt, vertelt Karle in een video. Misschien hebben die cellen wel geen zin om zich aan hun handmal te houden, wie weet ontstaan er wel allemaal prachtige uitstulpingen aan de hand.
Die kunstenaars toch ook altijd - een medicus zul je het niet snel horen zeggen.

Tekst: Maarten Keulemans
Uitleg en foto: Amy Karle, 3Ders.org

Naar boven

Naar boven

Als je ook ultraviolet licht kunt zien, wordt een paardenbloem heel wat.

Alsof iemand bloemen heeft geplukt op een verre planeet. Maar dit is een doodgewone paardenbloem, gezien door de ogen van een insect. Althans, zo ongeveer kijkt een insect naar bloemen. Insecten kunnen namelijk ultraviolette straling zien. Straling die buiten het deel van het spectrum valt dat met het menselijk oog te zien is.

Een groene plant absorbeert al het licht, behalve groen. Een rode bloem reflecteert rood licht. Voor fotograaf Craig Burrows is dit niet spannend genoeg. Hij fotografeert bloemen en planten met ultraviolet licht. Met dezelfde methode die de technische recherche gebruikt om minieme bloedsporen aan het licht te brengen. Door de planten te bestrijken met uv-licht wordt duidelijk dat ze fluoresceren, iets wat we in normale omstandigheden niet zien. Dit voor ons onzichtbare uv-licht wordt door de moleculen in de plant geabsorbeerd, waarna de plant licht met een andere golflengte uitzendt. Het levert fraaie beelden op, waarbij de normale kleuren plaatsmaken voor andere. Deze paardebloem is ineens paars, met fel oplichtende accenten: het celwandmateriaal.

Het effect is te vergelijken met een black light in de disco, waarbij het witte T-shirt zo leuk oplicht. Of, minder leuk, de pluisjes op je zwarte kledij. Katoenen shirts lichten anders op dan synthetisch materiaal. Voor Burrows gaat het puur om de esthetiek. Tijdens lange avondwandelingen in zijn buurt - een buitenwijk van Los Angeles - verzamelt hij een boeketje bloemen. Inmiddels heeft hij al er al tientallen gefotografeerd met speciale uv-apparatuur. Burrows zet zijn plant in een zwarte standaard, die op een tafel met een zwart kleed staat. Zodat de plant zo goed mogelijk uitkomt. Dan gaat het gewone licht uit. De paardebloem wordt weer zichtbaar, maar alleen via het uv-licht. Burrows gebruikt een lange sluitertijd om het proces van fluorescentie zo goed mogelijk vast te leggen. Het kost hem uren, maar het resultaat mag er zijn. Voor eventjes wanen we ons in een andere wereld.

Tekst Laurens Verhagen
Uitleg Sander van der Krol, universitair hoofddocent plantenfysiologie aan de Universiteit Wageningen. Foto Craig Burrows.

Naar boven

Naar boven

Ergens in de enorme leegte van de Australische outback kronkelt de Tandou Creek.

Het onleesbare handschrift slingert dronken over de roestbruine achtergrond. Graffiti getekend met de beweging van de natuur. Een woeste kreet in een woest landschap.

De Italiaanse fotograaf Max Serradifalco laat ons een stukje van de aarde zien. Het beeld is opgevangen door een satelliet en door Serradifalco vastgelegd. Met dank aan Google Maps.

Zo doet hij dat: met internet reist hij de wereld over. Van Tanzania naar Siberië, van Italië tot Brazilië. Zonder verdere digitale (kleur)bewerking toont hij ons de aarde zoals die er vanaf grote hoogte uitziet.

Hier richt het oog van de kunstenaar zich op Australië, op de staat New South Wales. Ergens in de enorme leegte van de outback kronkelt de Tandou Creek. Als u geen schittering in het wateroppervlak ziet, kan dat kloppen. De Tandou Creek lijkt droog te staan. Gebeurt wel vaker als het lang niet heeft geregend.

Toch stroomt er gedurende het jaar voldoende water door het riviertje om de oevers van groen te voorzien. De donkere puntjes langs en tussen de slingerlijn zijn bomen en struiken. De witte vlakken bestaan uit zand en leem. Het zijn de stukken grond waar de rivier in vroegere gedaanten sediment heeft afgezet.

Het gekronkel hangt samen met het nagenoeg ontbreken van hoogteverschil. Het verval van het landschap is nog lager dan in Nederland, zegt fysisch geograaf Erik Meijles.

De foto laat mooi zien hoe een meanderende rivier zich gedraagt: het water neemt door het uitslijten van een buitenbocht een steeds grotere omweg totdat de oever wordt doorbroken en het water weer rechtdoor gaat. Zie de lus (meander), links in beeld. Onder aan de lus gaat de rivier weer rechtdoor. Zo’n afgesloten lus heet een hoefijzermeer.

De vele tinten bruin in de omgeving van de rivier getuigen van ijzerhoudend zand. Het ijzer in de bodem is geoxideerd. De donkere plekjes geven de begroeiing weer: overwegend dorre struiken. Ze snakken naar een drupje regen.

Tekst Cor Speksnijder
Uitleg Erik Meijles, fysisch geograaf aan de Rijksuniversiteit Groningen. Foto en uitleg Max Serradifalco, landschapsfotograaf.

Naar boven

Naar boven

Toch mooi: een halve millimeter vleugel van zo'n vervelende, doodgewone steekmug.

Geen veren in een indianentooi maar uitsteeksels langs de rand van een vleugel. De vleugel van een mug. De foto toont er een deel van, in werkelijkheid ongeveer een halve millimeter lang. De 'veren' zijn kleine schubben die het vliegvermogen van de mug, in dit geval een gewone steekmug, ten goede komen.

Hoe kleiner een vliegend dier, des te sneller moet het zijn vleugels bewegen om in de lucht te blijven. Op kleine schaal gelden andere wetten van de aerodynamica. Voor een razendsnel klapwiekende mug - bij een vrouwtjesmug al gauw 400 keer per seconde - lijkt de lucht stroperig te worden.

De schubjes helpen de vliegbeweging effectief te maken en vergroten het vleugeloppervlak, net als bij een vliegtuig met uitgeschoven vleugelflappen. Ze bevinden zich niet alleen langs de rand, maar ook langs de 'aderen' die over het vleugeloppervlak lopen. Hoe kleiner de insecten, des te vreemder de vorm van hun vleugels, zegt de Duitse fotograaf en entomoloog Manfred Ulitzka.

De gewone steekmug - Culex pipiens - is de meest voorkomende muggensoort in Europa. Zijn kleurloze vleugels zijn opgebouwd uit chitine, een polymeer (een molecuul dat bestaat uit een keten van gelijke delen) dat behalve bij insecten voorkomt bij schimmels en garnalen. De zwarte puntjes zijn haartjes.

Omdat microscopische vergrotingen een zeer beperkte scherptediepte hebben, heeft de fotograaf een technisch hoogstandje toegepast. Om de foto scherpte te geven zijn meer dan honderd verschillende opnamen over elkaar gelegd en met de computer samengevoegd tot één scherp beeld.

De natuur is groots in kleine dingen, zegt Ulitzka, vrij naar de beroemde botanicus Carl Linnaeus. 'De meeste mensen beschouwen muggen als afschuwelijke bloedzuigende schepsels die je zo snel mogelijk moet doodmeppen. Maar het zijn meesterstukjes van evolutionair ontwerp dat hen perfect heeft aangepast aan de eisen van hun omgeving. In het ecosysteem hebben ze hun plaats en zijn ze van belang, of we dat nou leuk vinden of niet.'

Tekst Cor Speksnijder
Uitleg Bart Knols, medisch entomoloog, Radboud Universiteit.
Foto en uitleg Manfred Ulitzka, entomoloog, fotograaf en docent in Offenburg.

Naar boven

Naar boven

Dient de dokter op een dag medicijnen toe via dit soort nanobuisjes?

Het lijkt een Andy Warhol-portret van een groep wormen, maar dit is een microscoopfoto van koolstofnanobuisjes. Ze zijn slechts 500 tot 1.000 nanometer lang, met een diameter van 50 nanometer (één nanometer is een miljardse van een meter).

Het materiaal, een opgerold laagje grafeen, is enorm sterk en goed geleidend. Het wordt al gebruikt in tennisrackets, fietsframes, sensoren en chips. Maar deze foto komt uit een geneeskundelab, van de Amerikaanse Wake Forest Universiteit. Daar wil een onderzoeksgroep uitvogelen of de buisjes bruikbaar zijn als medicijndrager.

Een pil of drankje moet het hele lichaam door, waarna de werkzame stof hopelijk bij de zieke cellen eindigt. Met nanobuisjes zou je dat doelgericht kunnen aanpakken: koppel het geneesmiddel eraan, injecteer het en de buisjes prikken als naaldjes door de celwand heen. In theorie toepasbaar bij allerlei ziekten, zoals reuma of chronische darmziekten, maar de focus ligt bij kankeronderzoek.

Tot nu toe blijft het bij dierstudies. Niet iedereen is overtuigd dat het die fase ooit ontstijgt. Er liggen nog veel vragen. Kun je genoeg geneeskrachtige stof in een tumorcel inbrengen op deze manier? Breekt het lichaam de buisjes goed af? Is het materiaal niet gevaarlijk? Misschien zijn koolstofbuisjes zelf kankerverwekkend of wekken ze ontstekingsreacties op.

Medicijndragers van ander nanomateriaal zijn al verder in ontwikkeling. Nanobolletjes van vet bijvoorbeeld: die hebben geen naaldjesmechanisme, dus dringen minder direct cellen in, maar zijn wel afbreekbaar. Geneesmiddelen zijn er gemakkelijker in te verwerken.

Toch blijven onderzoekers zoeken naar het perfecte, veilige ontwerp van nanobuisjes: iets korter, een andere vorm. Het zou zomaar het verschil kunnen maken. Maar er is nog een lange weg te gaan voordat patiënten nanobuisjes ingespoten krijgen.

Tekst Anouk Broersma
Foto National Cancer Institute / Science photo library. Uitleg Gert Storm, hoogleraar targeted drug delivery (Universiteit Utrecht) en targeted therapeutics (Universiteit Twente).

Naar boven

Naar boven

Aan deze Ring of Fire komt wel benzine te pas, maar het zijn geen vlammen.

Johnny Cash, Dante, Circus Renz - associaties beginnen vanzelf te stromen bij het bekijken van deze vuurkrans met zijn zinderend blauwe binnenring, uitwaaierend in koelere gele vlammen. Vuur is dit niet. We zien benzine uit een pipetje dat uitwaaiert in een donkere bak met een laagje water van een millimeter diep. De kleuren worden veroorzaakt doordat het licht breekt, hetzelfde effect dat zichtbaar wordt als de zon op een zeepbel schijnt. Waar het laagje benzine dikker is zien we geel, hoe dunner het wordt, des te blauwer.

Niet meer dan een paar oogwenken duurt het schouwspel; de foto is gemaakt drie seconden nadat de eerste druppel brandstof het wateroppervlak heeft geraakt. Na tien seconden is het alweer voorbij, dan is het grootste deel van de peut verdampt. Hoe de cirkel in het midden ontstaat, beschouwt de maker van de foto als het geheim van de smid. Maar wat we zien is wel echt: er is geen gebruik gemaakt van Photoshop om de vlammen extra kleur te geven, alleen het contrast is een tikje verhoogd.

Inspiratie voor de vuurkrans kwam tijdens een wandeling na een bui, toen de maker een olievlek in een plas regenwater zag. Wat volgde was een lange reeks experimenten in de studio. Van de driehonderd foto's die in totaal geschoten zijn, bleven er tien over.

Oil Spill noemt de maker de serie. Olielek. Waren milieurampen in het echt ook maar zo mooi.

Tekst Bard van de Weijer
Uitleg en foto Fabian Oefner

Naar boven

Naar boven

Een glas vult zich minder snel dan uit de kraan, maar soms is dat geen bezwaar.

Het lijkt wel wat op Philae, de kleine komeetlander die enkele jaren geleden neerstreek op de ruimterots met de onuitsprekelijke naam. Het apparaat dat we hier zien is net als Philae van buiten bekleed met zonnepanelen en bedoeld voor onherbergzame gebieden. Alleen het glas water verraadt dat dit geen komeetlander is. Dit apparaat produceert drinkwater met zonne-energie.

Water ontstaat op de aluminium kegel, die wordt gekoeld met een peltierelement - een elektrisch warmtepompje dat zijn stroom krijgt van de zonnepanelen. Het vocht in de lucht condenseert erop, waarna zich druppels vormen die door de zwaartekracht naar beneden glijden en in het glas belanden.

Op een zonnige dag leveren de panelen 40 watt, het element verbruikt er 25. Wat overblijft wordt in een accu opgeslagen voor momenten dat het even bewolkt is en er toch dorst gelest moet worden. De dagopbrengst is enkele glazen.

Op veel plaatsen op aarde is drinkwater afwezig, en het aardige is dat juist daar - bijvoorbeeld in de woestijn - de watermaker extra goed werkt, omdat er veel vocht in de lucht zit en er meer zon is. Een paar van dit soort apparaten zouden een gezin van drinkwater kunnen voorzien. Een paar honderd zouden misschien zelfs landbouw mogelijk maken op plekken waar dat nu niet kan - lees opnieuw de woestijn.

De versie die we hier zien, is eigenlijk te ingewikkeld en te kostbaar. Er is inmiddels een nieuwe zonder accu en ingewikkelde regeltechniek. Die werkt met een peltierelement van 3 euro en een paneeltje van dertig piek. De opbrengst blijkt bijna net zo hoog, onder meer door de condensor meer massa te geven, waardoor hij meer 'koudereserve' heeft.

De bedenker houdt in mei onder studenten een wedstrijd om het apparaat te vervolmaken. De eerste suggestie: een bol in plaats van een kegel werkt beter, omdat de afstand tot het koelelement overal even groot is.

Tekst Bard van de Weijer
Uitleg kunstenaar en bedenker Ap Verheggen. sunglacier.com

Naar boven

Naar boven

De wonderlijke wereld van de chip, ditmaal bezien door het oog van de kunstenaar.

Als je je maar klein genoeg zou kunnen maken, zou je erin kunnen rondlopen. Een Madurodamstadje met wegen, gebouwen, geordende wijken en rommelige achterbuurten. Fotograaf Christoph Morlinghaus is gefascineerd door chips. Extreem uitvergroot en gefotografeerd met een gewone camera met 50 mm-lens. Geen eenvoudige klus, want het gaat om een minuscuul chipje, slechts zo'n 2 millimeter breed. Een rijstkorrel.

De fotograaf raakte een paar jaar geleden gefascineerd door elektronica toen hij voor Cisco moederborden fotografeerde. Dit leidde tot zijn site Motherboard. Sindsdien fotografeert hij thuis chips, in extreme opstellingen om het kleinste detail te kunnen vastleggen. Hij doet dit door heel lange sluitertijden te gebruiken, nodig omdat er weinig licht tussen de onderdelen zit. Tot drie minuten lang. De kleinste bewegingsstoring is dan fataal. Als er een vrachtwagen voorbij rijdt, kan Morlinghaus weer opnieuw beginnen.

Een wetenschapper zou er gewoon een microscoop bij pakken, maar dit is kunst. Het is geen moderne chip die we zien. Je reinste antiek: ergens uit de jaren tachtig. Het is een vrij simpele digitale chip met geheugenfunctie, vermoedelijk uit een horloge of rekenmachine. Moderne chips laten niet zo'n mooi 3D-landschap zien. Die zijn helemaal glad omdat alle open ruimtes worden opgevuld. Nog los van dit aspect is het voor Morlinghaus onmogelijk om moderne chips te fotograferen. De afstanden op een chip zijn namelijk zo klein (zo'n 20 nanometer) dat ze zelfs met een gewone microscoop niet meer zijn te zien.

Logisch dus dat de kunstenaar naar de schroothoop is gegaan om daar, heel diep, een oude rekenmachine op te vissen. Alle onderdelen zijn nog net te onderscheiden, inclusief de verbindingsdraden. Alsof je naar een antieke klok kijkt.

Tekst Laurens Verhagen
Toelichting Bram Nauta, hoogleraar Electrical Engineering aan de Universiteit Twente.

Naar boven

Naar boven

Een ondergrondse warmwaterbron werd aangeprikt en vergeten.

Een spuitende geiser in zuurstokkleuren die zo kan worden ingezet in Sjakie en de Chocoladefabriek. Alleen is dit niet Hollywood, maar een woestijnuithoek in het noordwesten van Nevada. En dus moet het wel puur natuur zijn. Puur natuur met een haast buitenaardse uitstraling.

Natuur is het inderdaad, maar het is wel degelijk de mens die de boel in gang heeft gezet bij deze Fly Geyser in Washoe County, onder avontuurlijke Amerikagangers een bestemming om van te watertanden. Het gebied staat bekend om zijn warmwatermeertjes en mineraalafzettingen. In het begin van de vorige eeuw groeven goudjagers erin rond en raakten soms ondergrondse waterbronnen. Veel goud werd er niet gevonden, maar in de jaren zestig kreeg de energiesector belangstelling voor het warme water in de ondergrond.

In 1964 ging dat helemaal mis. Bij een boring werd een diep heet reservoir lekgeprikt en vervolgens gelaten voor wat het was. Een permanente warmwaterfontein begon te spuiten en bracht sindsdien kalk en mineralen mee naar boven, die korst op korst drie heuvels opbouwden. Die heuvels van calciet zijn inmiddels anderhalve meter hoog en bijna vier meter breed. Het water spuit er nog eens anderhalve meter bovenuit. Jaarlijks zet zich een paar centimeter nieuw materiaal af op de formatie. De helle kleuren zijn overigens niet het gevolg van mineralen die uit de ondergrond worden opgevoerd, maar van warmwater-algen.

Niet eens reusachtig allemaal, dus, al lijkt het bij een laag camerastandpunt heel wat. Maar zelf kieken is er niet bij. Afgelopen zomer kocht het befaamde Burning Man Festival de Fly Ranch met geiser en al. Ter bescherming werd er een hoog hek met prikkeldraad omheen gezet. De kleurengeiser met waterpluimen is wel vanaf de openbare weg te zien. State Route 34 vanuit Gerlach, Nevada. Twintig mijl.

En anders hebben we de foto's nog.

Tekst Martijn van Calmthout

Naar boven

Naar boven

Met de zon erop kan een blad als dit medicijnen fabriceren.

Esdoornblad inderdaad. Van plastic, dat ook. En net als het echte, is ook dit blad een chemisch fabriekje dat werkt op zonlicht. Dat is bijzonder, want zonlicht bevat vaak te weinig energie om de door de mens gewenste reacties op gang te brengen. Door een blad te fabriceren uit zogenoemde luminescent solar concentrators, een kunststof die het zonlicht omzet naar één golflengte en het licht bundelt richting de zwarte geultjes in het blad, ontstaat licht met zo veel energie (zeven keer meer) dat chemische reacties wel van de grond komen.

De lichtvangende werking van het blad wordt zichtbaar aan de oplichtende uiteinden. Dat komt doordat het gevangen licht daar een beetje weglekt. Wordt aan gewerkt om ook dit licht binnenboord te houden.

Door de 'nerven' van het blad in te spuiten met een blauwe kleurstof (blauw absorbeert rood, wat de reactiesnelheid ook bevordert) waarin organische moleculen en bijvoorbeeld zuurstof zijn opgelost, komt het chemisch proces op gang en druppelt na vijftien seconden de gewenste stof uit het blad.

Zo'n zonneblad biedt prettige voordelen. Want er zijn geen fossiele brandstoffen nodig bij deze vorm van chemie. En je kunt je fabriekje overal mee naartoe nemen. Om bijvoorbeeld in de rimboe middelen te maken tegen malaria. Of paracetamol op Mars. Of elders in het zonnestelsel. Het blad werkt namelijk bij elk type licht, diffuus of juist gericht.

Hoewel het hier om een proof of principle gaat (een eerste bewijs dat het idee werkt), zien de Eindhovense onderzoekers veel mogelijkheden. Misschien kunnen we over tien of twintig jaar wel met dit soort bladen, al dan niet in andere kleuren, en een app zelf elk gewenst medicijn maken. Gaan ze aan werken.

En dat het blad juist deze vorm heeft? Dat is een beetje om esthetische redenen gedaan. Vierkant had ook gekund, maar spreekt minder tot de verbeelding. En de bladvorm blijkt bijna net zo efficiënt. We zien het al voor ons, dat straks in Pernis rode kunststof bossen verrijzen voor de duurzame productie van chemicaliën.

Tekst Bard van de Weijer
Toelichting Timothy Noël, universitair docent micro flow chemistry en procestechnologie aan de TU Eindhoven.

Naar boven

Naar boven
Scroll om door te gaan
Swipe om door te gaan