22 December 2010

Winterharde merels en vastlopend verkeer

merel, sneeuw, zon.

Treinen, bussen, vliegtuigen, vuilophaalwagens vallen uit en bouwbedrijven failliet door vorst en een laagje sneeuw van een paar centimeter, maar vogels, zoals deze merel man, overleven temperaturen van -10°C. Weliswaar dankzij onze hulp (wat rozijnen en appels), maar toch. Nachten van 16 uur (gisteren 21 dec langste nacht: ruim 16 uur). Voor vogels met een lichaamstemperatuur van 41° C is dat een temperatuursverschil van maar liefst 50° ! Alles onder een laag sneeuw zodat er tijdens de korte dagen (maar 8 uur licht op de kortste dag) niet naar voedsel gezocht kan worden op de normale manier. Bovendien voedsel dat er 's winters minimaal aanwezig is. Een combinatie van 3 ongunstige omstandigheden (lange nachten, lage temperaturen, weinig voedsel) in hetzelfde seizoen. Slecht ontworpen, die seizoenen. Maar knap ontworpen dat vogels hun lichaamstemperatuur op peil kunnen houden. Kwetsbaarheid? Wij mensen in onze verwarmde huizen kunnen die kwetsbaarheid soms ervaren wanneer we als reizigers uren opgesloten zitten in een gestrande intercity midden in de weilanden (met koffie?) of op de veerboot naar Terschelling die vast is gelopen op een zandbank en geen verwarming had (wel/niet koffie?).

Wat die merel, roodborst, heggemus, winterkoning, vink, koolmees, pimpelmees, houtduif, turkse tortel, grote bonte specht, zwarte specht, buizerd, etc. betreft: gelukkig is niet iedere Nederlandse vogel een trekvogel (optie 1). Anders zou het 's winters erg saai zijn. Optie 2: trek naar het zuiden. Optie 3: winterslaap. Doorhalen wat niet van toepassing is.

Penguins
En dan heb ik het nog niet eens gehad over penguins. De Emperor penguin (38°) leeft onder de meest extreme omstandigheden dan welk dier dan ook. In Antartica kan het 's winters -30° worden. Een temperatuurverschil van van 68°! En dan is de chill factor nog niet meegerekend. Het kan daar 200 km per uur waaien, wat nog meer afkoeling geeft. En dan is nog niet meegerekend dat ze maanden lang geen voedsel eten en dus van hun vetreserves moeten leven. (zie deze link). Een extreme aanpassing, waarbij die van onze Nederlandse vogels in het niet verdwijnt.

(komen nog een paar winterfoto's)

15 December 2010

Der geist der stets verneint. Weglaten, verkeerd weergeven, verdraaien, misleiden

gastbijdrage Gerdien de Jong

Het probleem met een boek als Evolutie - Het nieuwe studieboek uitgegeven door de Stichting De Oude Wereld is dat de biologie op allerlei manieren verdraaid wordt om de vooroordelen van de creationistische schrijvers, Reinhard Junker en Siegfried Scherer, hoe dan ook te onderbouwen. Geen enkele onderbouwing van evolutie is toegestaan. Alle aanwijzingen moet betwist worden. Dat levert al met al geen inzicht in de biologie op, maar dat zal ook niet de bedoeling van het boek zijn.
Hier volgt een hele kleine greep uit de vele mogelijke voorbeelden van vreemde biologie.

In hoofdstuk 10.2 van J&S gaat het over indeling van organismen op basis van moleculaire gegevens. Daar worden voornamelijk de voetangels en klemmen van de methoden benadrukt. Er wordt geen voorbeeld van een geaccepteerde moleculaire indeling gegeven. Toch is conclusie 7 op blz 181:
"De moleculaire systematiek heeft zeer succesvol vele verwantschapsrelaties kunnen verklaren. De beste resultaten liggen op het terrein van micro-evolutie, dus binnen hypothetische basistypen"
Dat is een heel vreemde conclusie, want de spectaculaire resultaten liggen bij de grote patronen, dus bij wat soms macro-evolutie genoemd wordt. Spectaculaire resultaten zijn de moleculaire indeling van de walvissen binnen de evenhoevigen, de indeling van de zoogdierordes , en van de insecten binnen de kreeftachtigen. Geen van deze spectaculaire resultaten worden behandeld: het gaat om indelingen bewerkt en bevestigt vanaf 1995, zodat het weglaten van deze resultaten in een boek van 2006 dat evolutiebiologie pretendeert te behandelen geen vertrouwen geeft in een onbevooroordeelde benadering.
Vreemd genoeg, zie de bovengenoemde conclusie van blz 181, wordt wel de nieuwe moleculaire indeling van het hele dierenrijk gegeven, in figuur 9.5 op blz 135. Er wordt niet bijgezegd dat dit een spectaculair resultaat van de moleculaire systematiek is.
figuur 9.5 blz 135, indeling van de bilateraal symmetrische dieren
In hoofdstuk 9 gaat het op blz 135 om iets anders dan moleculair indelen. Figuur 9.5 is direct uit een besproken artikel gehaald:

Origineel van figuur 9.5, Raible et al 2005 [2].
Schema van de moleculaire indeling van de bilateraal symmetrische dieren.
De Acoela (de planaria’s) behoren niet tot een van de grote groepen.



Dan komen er vragen naar voren. Hebben Junker en Scherer wel gezien dat dit de moleculaire indeling is? Zo ja, deed een zekere inconsistentie in de behandeling van de stof er niet toe?

Embryonale ontwikkeling

In hoofdstuk 11 van J&S gaat het over evolutie en embryonale ontwikkeling. Dit hoofdstuk is het wetenschappelijke dieptepunt van het boek. Het hoofdstuk bestaat uit creationistische hobby's zonder verwijzing naar modern evolutie-&-ontwikkeling onderzoek. De helft van dit hoofdstuk wordt besteed aan 'recapitulatie' en 'de biogenetische grondwet' - begrippen die 100 jaar verleden tijd zijn.
Embryo's van een groep komen overeen, en komen het sterkst overeen in een stadium dat phylotype genoemd wordt. Voor de vertebraten komt het phylotype-stadium overeen met het morfologische pharyngula-stadium. In het pharyngula-stadium bezitten alle embryo's van gewervelde dieren een notochord, een holle zenuwbuis aan de rugzijde van het notochord, een staart achter de anus, en een serie kieuwbogen. De embryo's van de verschillende vertebraten komen sterk overeen in bouw. Deze overeenkomst wordt altijd door creationisten ontkent, op grond van niet ter zake doende verschillen in voornamelijk vorm. De homologie in de embryo's van de gewervelde dieren gaat heel ver. In het pharyngula stadium hebben alle embryo’s van gewervelde dieren een aantal kieuwbogen; er zijn er vier tot zes zichtbaar; en bij vier zichtbare kieuwbogen werkt de interne anatomie met zes kieuwbogen.


Pharyngula menselijk embryo; T.W. Sadler, 1995.
Langman's medical embryology. figuur 5.18 blz 82.
A: kieuwbogen te zien;
B: Dooierzak;
Nutritional role only early stages.

Middenoor
 
De bouw van het middenoor is heel belangrijk voor de positie van de zoogdieren binnen de vertebraten. Alleen zoogdieren hebben drie middenoorbotjes, hamer, aambeeld en stijgbeugel.. Alle andere tetrapoden hebben één middenoorbotje, overeenkomend met de stijgbeugel. Hamer en aambeeld van zoogdieren komen overeen botten bij de reptielen (etc): de hamer met het articulare van de onderkaak en het aambeeld met het quadratum in de schedel. Quadratum en articulare vormen bij reptielen het onder-bovenkaakgewricht. Het angulare, een ander onderkaakbot bij reptielen, vormt bij de zoogdieren de tympanische ring om het trommelvlies. Bij zoogdieren wordt het kaakgewricht gevormd door het dentale en het squamosum in de schedel.
Campbell & Reece, figuur 34.30
Embryologisch worden hamer en aambeeld gevormd overeenkomend met botten van de eerste kieuwboog - net als het kaakgewricht bij reptielen. Dit is sinds 1837 uit de studie van de embryonale vorming bekend. Het is anatomisch onderbouwd doordat de bij de eerste kieuwboog behorende spieren en zenuwen te maken hebben met het middenoor. Ook is het onderbouwd aan de hand van genexpressie, oa van Hox genen, in de 90-er jaren. In J&S wordt een obscure anatomische studie uit 1984 opgevoerd, die de consensus [3]  van eerdere en latere studies tegenspreekt.

Het is een sluitend bewijs voor de evolutie van de zoogdieren dat de overgang van kaakgewricht naar middenoorbeentjes zowel embryonaal als in de fossielen te volgen is. Uiteraard wordt ook de overgang in de fossielen ontkend - ook iets dat al bijna 100 jaar aanvaard wordt. J&S erkent wel dat pelycosauriers, therapsiden en vroege zoogdieren in de tijd een serie vormen die steeds zoogdier-achtiger wordt. J&S geeft ook toe dat het primaire kaakgewricht kleiner wordt en vervangen door een secundair kaakgewricht. Desondanks beweert J&S dat er geen fossiele bewijzen bestaan voor de omzettng van de oorspronkelijke botten van boven- en onderkaak in de botten van het middenoor. Het eigenlijke probleem is: wat zou voor creationisten ooit als bewijs gelden? Ook Yanoconodon en Maotherium [4]  niet?



Kaakbotjes bij vroege zoogdieren: Luo et al Nature 446 (2007) 288-293;  figure 3
a: onderkaak Morganonucodon (Trias);
b: onderkaak Yanoconocon (Krijt);
c: oorbotjes vogelbekdier (huidig);
d: onderkaak Repenomamus (Krijt );
e: Meckel's kraakbeen Repenomamus;
f: verbeend Meckel's kraakbeen Yanoconodon;
g: middenoor Yanoconodon;
h: middenoor vogelbekdier;
i: embryonaal middenoor + onderkaak vogelbekdier.



biogeografie

Er is een klein hoofdstuk over biogeografie. Daarbij noemt J&S wel platentektoniek en continentverschuiving, maar laat na te vertellen hoe die continenten dan bij elkaar zaten en hoe schoven. Pangaea, Gondwana en Laurasia worden niet genoemd. De voorbeelden blijven beperkt tot buideldieren en Madagascar. Omdat Pangaea en Gondwana niet genoemd worden, klinkt de oorsprong van de buideldieren in Noord-Amerika, verspreiding over een landverbinding via Antarctica naar Australie redelijk vreemd. Bovendien kan bij ontbreken van Gondwana verspreiding van tropische genera over twee of meer plantengeografische regio's tegen evolutie uitgespeeld worden.

Ach: een goede weergave van evolutiebiologie viel niet te verwachten. 




(deel 1 werd gisteren 14 december gepubliceerd)
 

Noten
  1. http://evolutiebiologie.blogspot.com/2010/10/het-raadsel-van-de-rode-panda.html   http://evolutiebiologie.blogspot.com/2009/12/noord-en-zuid-oost-en-west.html    http://evolutiebiologie.blogspot.com/2009/12/vleermuizen-en-walvissen.html
  2. F. Raible et al 2005 Vertebrate-type intron-rich genes in the marine annelid Platynereis dumerilii. Science 310: 1325-1326 
  3. Takechi M, Kuratani S, 2010. History of Studies on Mammalian Middle Ear Evolution: A Comparative Morphological and Developmental Biology Perspective. Journal of Experimental Zoology. par B. Molecular and Developmental Evolution 314B: 417-433 
  4. Z-X Luo P.Chen, G. Li & M. Chen, 2007. A new eutriconodont mammal and evolutionary development in early mammals. Nature 446: 288-293. Ji Q, Luo ZX, Zhang XL, et al, 2009. Evolutionary Development of the Middle Ear in Mesozoic Therian Mammals. Science 326: 278-281

14 December 2010

Der geist der stets verneint. Wacht u voor dit boek.

Junker & Scherer
gastbijdrage Gerdien de Jong
 
De Stichting 'De Oude Wereld'  heeft een boek uitgegeven, geheten "Evolutie - het nieuwe studieboek". Dit boek is een vertaling van "Evolution - ein kritisches Lehrbuch", 6de druk 2006, van Reinhard Junker en Siegfried Scherer (verder J&S). 'De Oude Wereld' prijst haar boek aan als 'het nieuwe studieboek, een internationaal standaardwerk over evolutiebiologie', dat een 'diepgaande analyse geeft van de laatste stand van de evolutiebiologie'.
Dit boek is geen studieboek en geen standaardwerk over evolutiebiologie, en heeft weinig overeenkomst met de laatste  stand van de evolutiebiologie. Het is een gedetailleerde bestrijding van evolutie door schrijvers die toegang tot de wetenschappelijke literatuur hebben en in een wetenschappelijke stijl schrijven.

J&S doet twee dingen. Enerzijds is er een poging het scheppingsmodel op filosofisch gelijke voet met evolutie te krijgen: gezien het beroep op openbaring ligt het scheppingsmodel buiten de natuurwetenschap. Anderzijds is er een poging te ontkennen dat een methodisch naturalistische verklaring van de wereld mogelijk is. Deze twee redeneringen vormen samen de standaardmanier waarop creationisten evolutie proberen opzij te schuiven als enige wetenschappelijke, en geslaagde wetenschappelijke, verklaring van het ontstaan van de levende wezens.

De moeilijkheden beginnen in het eerste hoofdstuk van Junker & Scherer, "Wetenschapstheoretische basis". Daar wordt niet scherp omgegaan met de begrippen 'methodisch naturalisme', 'methodisch atheisme' en 'filosofisch naturalisme'. Dit ligt deels aan de vertaling, maar vooral aan Junker en Scherer die veel te snel een wereldbeschouwing in plaats van een methode willen zien.
Met methodisch atheisme en methodisch naturalisme wordt hetzelfde bedoeld. Alle wetenschap gaat te werk volgens het methodisch naturalisme. Zoals J&S ook zegt, op blz 18 in een boxje:

Hier heb ik één bezwaar, en een groot bezwaar, namelijk dat filosofisch naturalisme niet scherp genoeg van methodisch naturalisme (= methodisch atheisme) wordt afgeperkt. Het filosofisch naturalism heeft namelijk niet het uitgangspunt dat er alleen natuurlijke krachten in de wereld werkzaam zijn/waren, maar dat er alleen natuurlijke krachten bestaan, dus werkzaam kunnen zijn. Het methodisch naturalisme (=methodisch atheisme ) heeft namelijk als werkhypothese dat in de wereld en haar geschiedenis alleen natuurlijke krachten werkzaam zijn/waren. Dat is de werkhypothese van alle empirische wetenschap, zowel experimentele wetenschap als wetenschap die met verleden en kosmos te maken heeft.

De bewering in J&S is dat er bij de reconstructie van de geschiedenis van het leven overgeschoven wordt naar filosofisch naturalisme.Voor deze loze bewering worden geen gronden aangevoerd. Dan zeggen J&S dat zowel evolutie als schepping buitenwetenschappelijke randvoorwaarden vereisen. Daarmee zijn we aangekomen bij een standaardbewering binnen het creationisme: schepping en evolutie zijn gelijksoortig als verklaringsmodel, want zij gaan uit van alternatieve vooronderstellingen. Geen evolutiebioloog die de door J&S veronderstelde evolutionaire vooronderstellingen - de vooronderstelling van filosofisch naturalisme of eenvoud aan het begin als vooronderstelling - als basis van evolutiebiologie aanvaardt, maar het is nutteloos dat aan creationisten te vertellen.

Vrij snel na 1859 werd door deskundigen ingezien dat op basis van natuurwetenschappelijke gegevens geen andere keus bestaat dan afstamming onder verandering. Volgens J&S is dit niet op grond van wetenschap gebeurd, maar op grond van levensbeschouwing.
Dit keer verdraait J&S de wetenschapsgeschiedenis. Deskundigen wisten ook in de tweede helft van de 19de eeuw dat er "op basis van natuurwetenschappelijke gegevens wel een (macro-) evolutiemodel geformuleerd móest worden".  Macro-evolutie is in dit boek het codewoord voor gemeenschappelijke afstamming. Gemeenschappelijke afstamming is snel na 1859 geaccepteerd door de gehele wetenschappelijke gemeenschap. Tegen 1900 was de evolutie van de vertebraten in grote lijnen bekend.


Basistypen

J&S beweren dat zinnige biologie bedreven kan worden op grond van 'basistypen'. Een basistype wordt gedefinieerd als alle biospecies die direct of indirect door hybridisatie met elkaar verbonden zijn. Vruchtbare nakomelingen uit soortskruisingen worden daarbij niet vereist. De definitie van basistype maakt dat het paard en de ezel tot hetzelfde basistype behoren. De familie Paarden, met zes soorten in één geslacht, bestaat dan ook uit nauw verwante soorten.
J&S Afb 3.18 blz 40

Er zijn bij gebruik van deze definitie omstreeks 20 basistypen bekend. Zo'n basistype is niet altijd zo goed gedefinieerd als bij de Paarden. Neem de familie Eendachtigen, de familie van de ganzen, zwanen, eenden en dergelijke vogels, ook opgevoerd als basistype (blz 36-37). Bij de Eendachtigen zijn er iets meer dan 400 kruisingen bekend. Er zijn 149 soorten eendachtigen, dus van de 148 x 149 = 22052 mogelijke soortskruisingen leveren 1,8% enig resultaat. Van de 149 soorten Eendachtigen zijn er 126 direct of indirect door kruisingen verbonden - indirect betekent dat soort A met soort B en met soort C kan kruisen, maar soort B niet met soort C. Dus ook met dat idee van indirecte verbinding door kruisingen kun je niet van elke soort Eendachtige naar elke andere soort Eendachtige komen. Dan valt J&S terug op de standaardbiologie, en verklaren de familie Eendachtigen tot het basistype eendachtigen.

Wat is er basaal aan het basistype? Niets. Het is een woord waar veel suggestie vanuit gaat, maar er staat in J&S geen enkele argumentatie dat een basistype iets als een basiseenheid in de biologie is. De suggestie is dat basistypen onafhankelijk van elkaar zijn. De suggestie is dat er geen gemeenschappelijke voorouder kan zijn omdat beesten van verschillend basistype niet met elkaar kunnen kruisen. Bij deze suggestie blijft het. Dat basistypen geen gemeenschappelijke voorouder hebben is cruciaal bij de beweringen in J&S: basistypenbiologie moet als wetenschappelijk pendant van evolutie optreden. Dan zou je verwachten dat J&S uitgebreid beargumenteert waarom de basistypen geen gemeenschappelijke voorouder kunnen hebben. Ik kan daar geen enkel woord over vinden. Er is geen enkele argumentatie in het hele boek dat basistypen geen gemeenschappelijke voorouder kunnen hebben. Junker en Scherer laten volledig na een wetenschappelijke basis aan hun basistypenbiologie te geven.
Op blz. 46 staat dan,  in een boxje met het label 'Grensoverschrijding' dat het mogelijk is de basistypen als geschapen eenheden te interpreteren. Dat is heel schijnheilig uitgedrukt, nadat op blz 19 vermeld is dat het hele idee basistype uit het creationisme komt:

"... de basistypenbiologie ( ), die in het kader van het bijbels ontstaansmodel gemotiveerd en uitgewerkt werd." [3]
 Basistype heet in andere creationistenboeken dan ook scheppingstype of baramin (van Hebreeuws bara = scheppen, en min = aard).

J&S figuur 1.6 blz 19 (hoenders, eenden, honden, katten. paarden)
A evolutie B basistypen
Eigenlijk is het probleem: moet gemeenschappelijke afstamming aangetoond worden, of moet een onderbreking in afstamming aangetoond worden? Evolutiebiologie gaat uit van de dagelijkse waarneming dat alle bekende individuen tenminste één ouder hebben. De daaruit volgende hypothese is: alle individuen hebben tenminste één ouder, ook individuen die in het verleden geleefd hebben. Volledig voor de hand liggend, maar met grote gevolgen, dat wel. Met andere woorden, het is aan de creationisten om een onderbreking in afstamming aan te tonen. Dit wordt niet eens geprobeerd.

De poging het scheppingsmodel op filosofisch gelijke voet met evolutie vereist verdraaiing van evolutiebiologie. De poging te ontkennen dat evolutie de verklaring vormt van wat we zien in de levende natuur begint met een verdraaiing van de biologie. Dat is het stramien.


(deel 2 volgt morgen)

Noten

  1. http://www.oude-wereld.nl/; doel: het bestuderen en uitdragen van de openbaring van God.
  2. Of met de stand van de evolutiebiologie in 2006.
  3. Dan kan er een paartje van elk basistype in de ark van Noach. Junker en Scherer zeggen dit niet, maar andere creationisten wel.

11 December 2010

Junker & Scherer

Binnenkort:

Bespreking van Junker & Scherer Evolutie - Het nieuwe studieboek

door Gerdien de Jong

verkorte versie in Bionieuws 11 dec 2010

09 December 2010

Geef een signaal aan Amazon

Ik heb mijn account bij Amazon laten verwijderen. Ik wil daarmee een signaal geven richting Amazon. Een signaal dat ik het niet eens ben met het stopzetten van de hosting van Wikileaks. Deze actie van Amazon zie ik als een daad tegen persvrijheid, transparantie, en een democratisch bestuur. Want daardoor wordt het werk van Wikileaks moeilijker gemaakt. Net als zovele andere acties van de Amerikaanse overheid die Wikileaks proberen uit te schakelen. Als eenling sta je machteloos. Maar als velen hun account bij Amazon opzeggen kan het een signaal van betekenis worden. Immers, amazon verkoopt dan minder spullen.
Ik was sinds 1998 klant bij amazon. Afgelopen dinsdag kwamen de laatste 2 boeken binnen. Maar er zijn andere manieren om aan boeken te komen. Er zijn ook mensen die via hun website een commericiele asscociate met amazon hebben. Ook door zoiets te stoppen, kun je een signaal geven. En er zijn nog meer mogelijkheden, zoals geen links maken naar boeken op de amazon website.
Ik moet zeggen dat het een heel goed gevoel geeft dat je teminste iets hebt kunnen doen voor de goede zaak. Hoe klein het ook is.

Hoe stop je je account?
Er is géén 1-click button op de amazon website om je account op te heffen. Een account openen en boeken bestellen gaat veel eenvoudiger! Je moet dit aanvragen bij Customer Service. Bij amazon uk wordt het hier uitgelegd: Closing Your Account en in Amerika hier. Je vraag het aan en je moet de aanvraag de volgende dag bevestigen. Als je het bevestigd hebt, krijg je nog de mogelijkheid feedback te geven. Kies het formulier dat je niet tevreden bent over de dienstverlening en vul dan je reden in het commentaarveld in.

Wordt het Wikileaks echt moeilijk gemaakt? Ga naar de officiele Wikileaks.org site (uit de lucht gehaald!). Alternatieven wikileaks.nl of deze.

06 December 2010

Waarom gebruikte Darwin 'the Creator'?

Naar aanleiding van een opmerking van Palmyre Oomen in Oomen en Smedes (2010) wil ik nagaan waarom Darwin 'the Creator' gebruikte in een wetenschappelijk werk als 'The origin of species'. Hij gebruikte het 6-7x. Waarom religieus taalgebruik in een wetenschappelijk werk? Werd het steeds op dezelfde manier gebruikt?
  1. "He who believes in separate and innumerable acts of creation will say, that in these cases it has pleased the Creator to cause a being of one type to take the place of one of another type; but this seems to me only restating the fact in dignified language." (1e druk, p.186)
  2. "Have we any right to assume that the Creator works by intellectual powers like those of man?" (188)
  3. "and may we not believe that a living optical instrument might thus be formed as superior to one of glass, as the works of the Creator are to those of man?" (189)
  4. But many naturalists think that something more is meant by the Natural System; they believe that it reveals the plan of the Creator; but unless it be specified whether order in time or space, or what else is meant by the plan of the Creator, it seems to me that nothing is thus added to our knowledge. (413)
  5. "On the ordinary view of the independent creation of each being, we can only say that so it is;—that it has so pleased the Creator to construct each animal and plant." (435)
  6. "To my mind it accords better with what we know of the laws impressed on matter by the Creator, that the production and extinction of the past and present inhabitants of the world should have been due to secondary causes" (488)
  7. "There is grandeur in this view of life, with its several powers, having been originally breathed by the Creator into a few forms or into one, " (6e druk, p. 429)
In de eerste 5 gevallen verwijst Darwin met 'Creator' naar de in die tijd gangbare verklaring van natuurverschijnselen. Die gangbare verklaring vindt hij wetenschappelijk zwak en nietszeggend. God vond het leuk om het zo te doen en niet anders. In citaat 1, 4 en 5 vindt hij zijn eigen verklaring (natural selection, theory of descent) beter dan de 'Creator'. Logisch dat hij in die gevallen naar de 'Creator' verwijst, want hij wil de 'Creator'-verklaring vervangen.

Het 6e en 7e citaat zijn fundamenteel anders. Daar accepteert hij de 'Creator' als verklaring voor natuurverschijnselen! In het 6e citaat gebruikt hij 'primaire en secundaire oorzaken', wat volgens Oomen (2010, p.166) een theologisch concept is. Daarmee bedoelde Darwin dat God de 'eerste oorzaak' is. God schiep de fysische natuurwetten en de rest volgde automatisch (secundaire oorzaken). Een soort deïsme dus.
In citaat 7, dat alleen in de 6e druk voorkomt, corrigeert of precisieert Darwin dat door te zeggen dat de eerste levensvormen door God geschapen werden. Kennelijk waren de fysiche natuurwetten niet voldoende om het leven spontaan te laten ontstaan. Voor de oorsprong van het leven was een ingreep nodig. Al weer een soort deïsme dus. Het blijft alleen vreemd waarom Darwin pas in de 2e druk (1860) de 'Creator' invoegde, terwijl hij in zijn manuscript Natural Selection (1856-1858) (zie Oomen, p.166 noot 14) er al zo over dacht en in alle drukken de Creator al ingeschakeld was in citaat 6. Vond hij het ontstaan van het leven -bij nader inzien- toch een onoverkomelijk probleem?  Of was hij gezwicht voor druk uit zijn omgeving? (zie: W. J. Dempster). In ieder geval was Darwin in The Origin géén atheïst. Ondanks het feit dat hij alle soorten (impliciet ook de mens) op natuurlijke wijze liet ontstaan.

Bronnen
Oomen en Smede (2010) Evolutie, Cultuur en Religie. (zie blog)
Mijn review van W. J. Dempster.

05 December 2010

Arsenicum bacterie: is het bewezen?

Felisa Wolfe-Simon bij het MonoLake (Labyrint)
Meeuw op MonoLake: ook aangepast aan arseen?

In de uitzending van het Nederlandse wetenschapsprogramma Labyrint van 23 november werd eigenlijk alles al gezegd. Tenminste, wat betreft de hypothese dat fosfor door arsenicum vervangen zou kunnen worden. Labyrint kijkers hoefden wat dat betreft niet te wachten op de NASA persconferentie. Maar, waar het in de wetenschap om gaat is: overtuigend bewijsmateriaal. Volgens verschillende critici heeft Felisa Wolfe-Simon nog geen overtuigend bewijs geleverd. Ten eerste: wat is eigenlijk het percentage fosfor dat door arseniucm vervangen is? Ten tweede: zit arseen in het DNA of in de cel? Ten derde: zijn de metingen gedaan direct na bemonstering of na vele generaties doorkweken en verhoging van de arsenicum concentratie, en verlaging van de fosfor concentratie?

Als er slechts 1 : 10.000 fosfor-atomen in het DNA vervangen is, dan zou het evengoed een meetfout kunnen zijn en als het correct is, is het niet indrukwekkend.

Felisa Wolfe-Simon (Labyrint)
Evolutie
De bacterie groeide bij 50x hogere concentraties dan die in het MonoLake. Maar, als de bacterie in opeenvolgende generaties in oplopende concentraties arsenicum is gekweekt, dan heeft dat niets meer te maken met het karakteriseren van de bacterie in het MonoLake, maar dan ben je met een klassiek selectie experiment (experimentele evolutie) bezig! Je test niet hoe hij is, maar zijn evolutionair aanpassingsvermogen. Daar is natuurlijk niets mis mee, maar dat moet je wel even weten. Want als het experiment honderden of duizenden generaties omvat, dan hebben we het over micro-evolutie. Je hebt dan in eerste instantie geselecteerd op arseen-resistentie. Je hebt niet meer dezelfde bacteriestam als in het begin. Dit is zeker een interessant experiment, omdat waarschijnlijk niemand het ooit geprobeerd heeft. Felisa zou nog een paar duizend bacterie generaties moeten doorgaan om te kijken of het arseengehalte van DNA toeneemt. Je komt dan te weten of je een levend organism kunt 'dwingen' om compleet over te stappen op arseen. Dan heb je een bewijs dat een specifiek element niet noodzakelijk is voor het leven, maar vervangen kan worden door een ander element uit het Periodiek Systeem. Dan stelt Felisa Wolfe-Simon de belangrijke en originele vraag: kunnen we nog meer elementen uit het rijtje CNHOPS vervangen? Dan ben je heel praktisch bezig met de vraag hoe alien life er uit zou kunnen zien. Pas dan kan haar Nederlandse collega Inge Loes ten Kate er rekening meehouden wanneer haar robot op Mars naar alien life gaat zoeken.

Inge Loes ten Kate (Labyrint)
Bronnen
Sander Voormolen 'Gek op arseen', NRC 4 december 2010
Zie ook: mijn review van Michael Denton, Nature's Destiny hoofdstuk 7 'Is DNA uniquely fit for its task?' waarin ik alternatieve samenstellingen van DNA bespreek.

03 December 2010

Hoe alien is de Arsenicum bacterie?

Hoe alien is die Arsenicum bacterie die Felisa Wolfe-Simon ontdekt heeft? Is het echt een heel andere vorm van leven? Is het buitenaards leven?
  1. Allereerst: de bacterie heeft dezelfde genetische code als al het leven op aarde. De genetische code is de standaard manier waarop informatie in het DNA (de basen volgorde) vertaald wordt in eiwitten. Het komt er op neer hoe je een relatie legt tussen 4 verschillende bases en 20 aminozuren.
  2. Ten tweede is de 3D-structuur van DNA nog steeds de beroemde DNA dubbele helix in 1953 door Watson & Crick ontdekt. 
  3. Ten derde zijn de 4 bases in het DNA: Adenine, Guanine, Thymine, Cytosine ook nog steeds hetzelfde. Er komt geen fosfor (P) voor in de 4 bases A, G, T, C. De fosfor zit in de ladder, het is de verbinding tussen de bases. De bases vormen de treden van de ladder. Die fosfor is volgens Felisa Wolfe-Simon vervangen door Arsenicum. Ik verwacht dat er nog onderzoek gedaan zal worden of dat effect heeft op de precieze 3D-structuur van DNA. Onderzoekers hebben al opgemerkt dat Arsenicum zwakkere bindingen heeft en dat dit DNA dus instabieler is. Bij lagere temperaturen zou dit meevallen. Dit betekent: back to the basics. DNA moet opnieuw op de tekentafel. Wat is het effect van gedeeltelijke vervanging van P door As? Wordt het dan niet een rommeltje? Dit is nog best een spannend onderwerp.
  4. Ten vierde: heel fundamenteel: deze bacterie is nog steeds gebaseerd op koolstof (C), oftwel Carbon based life. Silicium zou een alternatief kunnen zijn. Maar heeft nadelen.
  5. Ten vijfde: Het oplosmiddel voor alle chemische verbindingen is nog steeds water. We hebben dus nog steeds op (vloeibaar) water gebaseerd leven. Uiteraard, want we zitten op Aarde.
  6. Ten slotte: deze bacterie past gewoon in de aardse Tree of Life. Hij stamt af van 'normale' soorten of heeft 'normale' soorten als nakomeling. Een echte alien is uiteraard niet in te passen.
De meest fundamentele eigenschappen van de Arsenicum bacterie zijn dus nog steeds heel aards. Gebaseerd op DNA, eiwitten, celmembraan. Het is dus nog maar de vraag of het zin heeft om detectiemethodes voor buitenaards leven aan te passen. Er is één verschil met vroeger: men hoeft zich geen zorgen te maken als men weinig fosfor en veel arsenicum aantreft.

zinkviooltje
Het zinkviooltje heeft zich ook aangepast aan een toxische stof: zink. En de bacterie Deinococcus radiodurans is bestand tegen hoge concentraties radioactiviteit. Maar de Arsenicum bacterie is méér dan alleen resistent tegen Arsenicum: het bouwt Arsenicum in zijn celbestanddelen in. Dat maakt de bacterie bijzonder.

genome
Waar ik zeer benieuwd naar ben is of nu snel de complete DNA volgorde (het genoom) van de nieuwe bacterie gepubliceerd gaat worden. Hoeveel genetische en biochemische aanpassingen heeft dit beestje aan Arsenicum? Is het lastig? Heb je een grondige revisie nodig van je hele metabolisme? Zijn er honderden of duizenden eiwitten en enzymen gewijzigd? Dit soort vragen blijven me nog bezig houden.

Astrobiologie:

Plaxco & Gross

Wat ik zelf een prettig en leesbaar boek vond is Plaxco & Gross (2006) Astrobiology. A brief Introduction. Het geeft goede achtergrond informatie over vragen als: welke elementen van het periodiek systeem zijn geschikt om leven van te maken? Alternatieven? Waar komen die voor in het heelal? Wat zijn de conditie's waaronder leven kan ontstaan? etc.
NB: Arsenicum komt niet voor in het boek, het wordt niet in overweging genomen als mogelijke bouwsteen van het leven! Er is dus toch wel enige moed voor nodig om dit wel te doen.

02 December 2010

Bacterie ontdekt die arsenicum in plaats van fosfor gebruikt

Astrobiologe Felisa Wolfe-Simon  heeft aangetoond dat een bacterie het essentiele element fosfor kan vervangen door arsenicum. De publicatie is vandaag in Science Express (1) verschenen en om 8 uur vanavond door de NASA in een directe uitzending bekend gemaakt.
 Zoals uit het Periodiek Systeem der Elementen blijkt, ligt Arsenicum As (33) direct onder fosfor P (15).  P en As delen dan ook vele chemische eigenschappen. Daarom is het niet ondenkbaar dat ze in organismen uitwisselbaar zouden kunnen zijn. In al het ons bekende leven speelt P een onmisbare rol. Het komt bijvoorbeeld voor in ATP en DNA. Astrobiologe Felisa Wolfe-Simon heeft in 2009 al aangetoond (2) dat onder bepaalde omstandigheden Arsenicum niet toxisch is voor micro-organismes en theoretisch zelfs P kan vervangen. Ze gaf in die publicatie een lijst van 15 biochemische reacties waarbij P is vervangen door As. Zij redeneerde dat in omgevingen waar er een gebrek is aan P en een overvloed aan As, er geen theoretische belemmeringen zouden moeten zijn voor Arsenicum om ingebouwd te worden in levende organismen. Afgelopen week was ze te zien in de Nederlandse wetenschapsprogramma Labyrint (4). Ze was monsters aan het verzamelen van bacterieën in het Mono Lake, Californië. In 1990 was al ontdekt dat er hoge concentraties arsenicum in het meer voorkomen. Bacterieën die daar leven moeten dus aan de hoge concentraties arsenicum zijn aangepast. Zij heeft nu kunnen bevestigen dat arsenicum ingebouwd is in het DNA door de bacterieën te kweken in een medium zonder fosfor en met arsenicum. Dit is voor het eerst dat er een alternatieve bouwsteen voor DNA in het laboratorium en in de natuur is aangetoond. De ontdekking kwam niet zomaar uit de lucht vallen, maar Wolfe-Simon heeft wel geluk gehad dat ze deze bacterie heeft gevonden.

Vele vragen
Er zijn nog vele vragen. Hoe kan deze bacterie leven met het gif Arsenicum? Is deze Arsenicum-bacterie een levend fossiel? Met andere woorden: staat het dicht bij de oorsprong van het leven? En heeft het leven zich later aangepast aan fosfor? Andere onderzoekers zijn kritischer en willen meer bewijs voordat ze accepteren dat arsenicum überhaupt in DNA wordt ingebouwd. Ze wijzen erop dat er ook fosfor in Mono Lake voorkomt. Wolfe-Simon erkent dat, maar wijst erop dat ze de bacterieën heeft gekweekt bij dermate lage concentraties fosfor waarbij normale bacterieën allang niet meer kunnen groeien. Volgens haar is de Arsenicum-bacterie van belang bij het zoeken naar leven op andere planeten, omdat we nu rekening moeten houden met 'Arsenicum-bacterieën'. En als dit mogelijk is op onze aarde, zo vraagt ze zich af, wat kunnen we dan wel niet verwachten op andere planeten?

Bronnen:
  1. Felisa Wolfe-Simon (2010) 'A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus', Science, Published Online 2 December 2010
  2. Felisa Wolfe-Simon, Paul C. W. Davies, Ariel D. Anbar (2009) Did nature also choose arsenic? 
  3. Homepage van Felisa Wolfe-Simon
  4. Labyrint aflevering met Felisa Wolfe-Simon
  5. Toelichting op NASA  website (FW werkt bij de NASA).

01 December 2010

Oomen en Smedes: Een conflict over een conflict?

Oomen & Smedes
Het 186 pagina's tellende boekje Evolutie, cultuur en religie. Perspectieven vanuit biologie en theologie bevat de lezingen gehouden op een symposium dat in het Darwinjaar 2009 door de Radboud Universiteit Nijmegen werd georganiseerd. Het boekje bevat gewijzigde/aangevulde versie's van de 5 lezingen plus korte literatuur verwijzingen en een 14 pagina's tellende inleiding door de redacteuren Palmyre Oomen en Taede Smedes. Alle sprekers op het symposium zijn afkomstig van de Radboud Universiteit Nijmegen (tot 2004: Katholieke Universiteit Nijmegen). Het verhaal van Ellen van Wolde heeft de grootste uitbreiding ondergaan (tot 40 pagina's), de andere bijdrages zijn 30 pagina's. Het boekje is uitgegeven bij Uitgeverij Klement en kost 19.95 euro.

Géén conflict
De redacteuren Oomen en Smedes zijn van de 'Er is geen conflict tussen geloof en wetenschap'-school. Zij menen dat het conflict idee historisch onjuist is. Ze wijzen naar wetenschappers die het conflict idee verwerpen als behorend tot een achterhaald of zelfs foutief religieus idee. Dit komt op mij nogal paradoxaal over. Als sommigen vinden dat er een conflict is en anderen vinden dat er géén conflict is, dan heb je toch een conflict? Op zijn minst een verschil van mening! Hoe kunnen de redacteuren zo'n levensgroot feit over 't hoofd zien? Ik denk dat één oorzaak onbedoeld onthuld wordt in het volgende citaat: "Wie kijkt naar de discoursen van de academische theologie, filosofie, natuurwetenschap en science and religion, ontdekt dat de conflictthese achterhaald is en dat de strubbelingen over creationisme of Intelligent Design slechts achterhoedegevechten zijn' (p.17).  Inderdaad: als je kijkt naar bepaalde academische geschriften dan zie je misschien geen conflict. Maar als je kijkt naar de maatschappij dan is het één en al conflict. Tot mijn grote verbazing ontdekte ik in het Katholiek Nieuwsblad zo'n grote serie anti-Darwin en anti-evolutie artikelen dat je het blad zondermeer een katholiek anti-evolutie bolwerk kunt noemen (zie referenties hierbeneden). Ik kom daar zeker nog op terug in dit blog. Oomen zelf is realistisch genoeg om te weten dat er behalve in het verleden ook recentelijk in de academische wereld een conflict tussen Darwin en religie bestaat (Dawkins en Dennett) (p.159-160). Het beste bewijs dat er een conflict is, is dat theologen als Oomen zeer geavanceerde opvattingen van God construeren (zie haar hoofdstuk in het boek) die de klassieke bijbelse God verre achter zich laten. Kennelijk is de klassieke God strijdig met evolutie, anders zou er geen behoefte zijn aan een nieuwe God. Dus: geen conflict?

De auteurs zoeken de nuance op (flaptekst). Ze slagen er inderdaad in om te laten zien dat er 'niet één bijbels scheppingsverhaal is en niet slechts één mogelijke theologische reactie op evolutie is'. Maar het helpt niet om een visie die zij zelf verwerpen een achterhoedegevecht te noemen. Dat nodigt bepaald niet uit tot een dialoog. Immers het impliceert dat zij zelf de voorhoede zijn. Is het niet ironisch dat uitgerekend het Katholiek Nieuwsblad de conflictthese op pijnlijke wijze lijkt te bevestigen? De redacteuren moeten maar een paar recensie exemplaren van hun boek naar het KN sturen! En alsnog een dialoog aangaan. Wat mij betreft een voorhoedegevecht!

William Paley
"Als organismen ook machines waren, lag de conclusie voor de hand dat ook zij door iets of iemand gemaakt waren" (p.9). De standaard conclusie is -ook volgens Oomen- dat Paley daaruit concludeerde dat er een designer-God moest zijn. Iedereen ziet kennelijk de alternatieve conclusie over het hoofd dat als organismen machines zijn, ze autonoom functioneren. Zonder hulp van buitenaf. Bijna niemand leest de beroemde horloge passage van Paley in zijn geheel. Daar opperde hij het idee dat organismen ook wel eens zelf-reproducerende machines zouden kunnen zijn (dit schreef ik in mijn Denton review). Welnu, dat betekent dat je een in principe onbeperkt aantal generaties van zich autonoom voortplantende organismen zou kunnen hebben. Daar zijn geen goddelijke ingrepen voor nodig. Voortplanting zit sowieso in het ontwerp van organismen ingebakken. Voeg je daar copieerfouten (mutaties) aan toe (dat deed Paley niet) dan heb je evolutie in gang gezet door een éénmalig ontwerp in het verre verleden. Uit de vondst van een horloge zou je dan moeten concluderen dat voorouders van dit horloge ooit eens ontworpen geweest moeten zijn. Maar niet dit exemplaar. En dat is wel even iets anders. Darwin en Paley zaten dus dichter bij elkaar dan altijd wordt gesuggereerd door het beroemde horloge verhaal.

Darwin en 'The Creator'
Precies dat deed Darwin: "To my mind it accords better with what we know of the laws impressed  on matter by the Creator, that the production and extinction of the past and present inhabitants of the world should have been due to secondary causes" (p.167). Een leuk citaat van Oomen. Ik herinnerde mij maar één passage met 'the Creator' in de Origin, maar ik heb het nog even gecontroleerd in The Complete Works of Charles Darwin en het blijken er 6 te zijn. Dit is interessant genoeg om aan een nader onderzoek te onderwerpen in een volgend blog. Was Darwin een deïst?

Bijbelkritiek
Een interessante gedachte nl. dat de Bijbel geen wetenschappelijk verslag geeft van de schepping wordt al in de vijfde eeuw gevonden bij Augustinus (p.161). Dit is misschien op te vatten als vroege bijbelkritiek, het onderwerp van de laatste aflevering van de documentaire A History of Christianity van Diarmaid MacCulloch en waaover ik blogde: Darwin was niet de eerste die de letterlijke waarheid van de Bijbel ondermijnde. Voor mij was het nuttig te ontdekken dat er al bijbelkritiek was vóór Darwin.


Bronnen

Enkele recente anti-evolutie artikelen in het Katholiek Nieuwsblad:
Evolutie-industrie Henk Rijkers 25-2-2010
Exit evolutietheorie Henk Rijkers  11-5-2010
Vooraanstaande Darwintwijfelaar Skell overleden KN/evolutionnews 29-11-2010
Darwin kwam later en had ongelijk KN  12-11-2010
Evolutie & de kennisfaçade Henk Rijkers 16-6-2010
Katholieken, word eens kritisch op Darwin KN 19-10-2010
Het enige pro-evolutie artikel tot nu toe:
Evolutie is meer dan natuurlijke selectie Vincent Kemme 28-1-2010