weblogdossier

Noorderlicht Weblog

Dossier
Terug naar de Noorderlog voorpagina

Wetenschap in één minuut (video)

Een verzameling logjes met korte filmpjes.

februari 2010

Robotsprinkhaan haalt anderhalve meter

Hij weegt maar 7 gram, en springt bijna anderhalve meter hoog. Onderzoekers van de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne presenteren deze week hun nieuwste speeltje: een minirobot die springt als een sprinkhaan.

De robot overbrugt in één sprong een afstand van meer dan 27 maal zijn grootte. Met deze eigenschap kan hij gaan waar geen andere robot ooit geweest is. In ieder geval geen lopende of rijdende robots. Bewapend met een paar kleine sensoren kan de robotsprinkhaan onbegaanbare gronden verkennen. Bijvoorbeeld tijdens reddingsoperaties na een tsunami of orkaan.

Kleine springers zoals vlooien en sprinkhanen inspireerden de ontwerpers van de nieuwe robot. Net als deze beestjes, verzamelt de robot langzaam maar zeker kracht om te springen. Wat nog mist is een ingenieus landingssysteem; de robot stort nu weinig elegant neer.

“We verwachten dat in zes tot acht maanden te hebben verholpen”, aldus projectleider Dario Floreano. “Met een paar vleugels op zijn rug en een raamwerkje onder zijn voeten zal de landing stukken beter verlopen”.

Dat klinkt als een coole gadget. Maar wie daar niet zo lang op wil wachten, kan vanmiddag nog naar de speelgoedwinkel gaan en een op afstand bestuurbare mini-helikopter kopen. Hem netjes neer laten komen is ook niet eenvoudig, maar hij kan – in tegenstelling tot de sprinkhaanrobot – wel overeind komen na een crash. Gewoon, door de rotorbladen rond te draaien.

Roxana N. Nicolaas Ponder

Computers houden asperges vitaal

Aspergetelers die te lang doorgaan met steken, zien de oogst het jaar erna mislukken. Een computerprogramma helpt het juiste einde van de oogst te bepalen.

In twee maanden moeten de aspergetelers in Brabant en Limburg hun jaarloon verdienen. Het seizoen begint in april en eindigt op 24 juni, St. Jansdag. Tenminste, van oudsher. Tegenwoordig begint het seizoen eerder, dankzij andere rassen, folie over de aspergeheuvels en kunstmatige warmte. Daarom stoppen de telers eerder, meestal als het aantal nieuwe scheuten afneemt.

Het maken van scheuten – de asperges zoals wij die eten – kost de plant immers veel energie. Als een teler te lang blijft oogsten, blijven er te weinig suikers over in de wortels. Die suikers heeft de plant nodig om – na de oogst – loof te maken. Daarmee kan de aspergeplant via fotosynthese nieuwe suikers maken. Suikers om het jaar erna weer kostbare scheuten te kunnen maken.

Om een optimale oogst over meerdere jaren te halen, moeten telers op het juiste moment stoppen. En dat is wanneer het suikergehalte in de wortels sterk afneemt. Daarvoor is nodig een computerprogramma en een brix-meter of refractometer. Dit apparaatje bepaalt de brekingsindex van een suikeroplossing; de breking van het licht is afhankelijk van de concentratie suiker in een vloeistof.

Jos Wilms van praktijkonderzoek Vredepeel, onderdeel van Plant Research International, probeert het systeem dit seizoen uit bij tien telers in Limburg. Noorderlicht ging op bezoek, zie het korte filmpje.

Gaby van Caulil

Een zakje vol cellen

Dat is handig: giet twee vloeistoffen bij elkaar, en op het grensvlak ontstaat een membraanachtige structuur. Je kunt er zakjes van maken om cellen in te bewaren, bijvoorbeeld. De zakjes blijven zowel in droge als in vochtige omstandigheden stabiel. En wat helemaal fijn is: als er een scheurtje in komt, zijn ze in een handomdraai te repareren.

Samule Stupp en collega’s berichten deze week in het tijdschrift Science over de membraanzakjes, en op bijgaande filmpjes zijn ze te zien. In het ene vloeistofdruppeltje zitten lange polymeren (hyaluronzuur), in het andere druppeltje zitten kleine eiwitfragmenten. Als je de vloeistofdruppeltjes voorzichtig bij elkaar brengt, rangschikken de eiwitten en polymeren zich tot een stabiele, membraanachtige structuur. Als er een scheurtje in het zakje komt, is het lek te dichten met een drupje van een van de vloeistoffen.

De zakjes, variërend in omvang van een millimeter tot een centimeter, kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden als kweekzakjes, waarin stamcellen in een gecontroleerde omgeving kunnen uitgroeien tot bepaalde celtypes.

[JdV]

Buitenhof: Synthetische biologie

Op Paaszondag bij Buitenhof een thema-uitzending over de razendsnelle opkomst van de synthetische biologie.

Synthetische biologie is een relatief nieuw en veelbelovend vakgebied. Onderzoekers uit verschillende disciplines knutselen met stukjes DNA, artificiele bacteriën en andere biobouwsteentjes om zo kunstmatige nieuwe levensvormen te creeëren.

Er zijn inmiddels verschillende projecten die naar verwachting op korte termijn tot praktische toepassingen zullen leiden. Zo worden er op dit moment gistcellen omgebouwd tot kleine biochemische fabriekjes die antimalariamedicijnen moeten gaan produceren. Ook wordt er gewerkt aan kunstmatige bacteriën die zullen worden ingezet om schonere energie te leveren. In Nederland neemt de synthetische biologie een vlucht: in Groningen komt het eerste Europese onderzoeksinstituut op dit terrein, en in Delft worden er miljoenen geïnvesteerd in de synthetische biologie.

Maar knutselen met de bouwstenen van het leven kan ook leiden tot nieuwe, gevaarlijke virussen of biologische wapens. En wat te denken van synthetisch biologen die de ambitie hebben de evolutie te verbeteren en de natuur zonodig te corrigeren?

In Buitenhof komende zondag een debat over de opkomst van de synthetische biologie met: Cees Dekker (hoogleraar moleculaire biofysica TU Delft), Bert Poolman (hoogleraar biochemie en directeur van het eerste Europese instituut voor synthetische biologie aan de Rijksuniversiteit Groningen), Huub Schellekens (hoogleraar medische biotechnologie Universiteit Utrecht) en Jan Staman (directeur Rathenau Instituut)

Uitzending: zondag 23 maart 2008, 12:05 uur (Ned 1). Herhaling: maandag 24 maart 2008, 10:20 uur (Ned 2).

Flitsende chemie

Ook zonder ontploffingen kan scheikunde geweldig zijn, bewijst een top tien van verbijsterende chemievideo’s op de site van Wired.

Wat gebeurt er als je een gummibeertje, zo’n klein zacht snoepje, in een hete oplossing van kaliumchloraat (KClO3) gooit? Dat gaan we hier natuurlijk niet verraden. Maar reken maar dat het spectaculair is, nog spectaculairder dan de reactie van magnesium in droogijs, het maken van ‘olifantentandpasta’ of de mysterieuze vloeistof die keer op keer van kleur verandert. Dit alles demonstreren enthousiastelingen, meestal nerds in witten jassen, in een tiental korte clips. Gaat dat zien.

Elmar Veerman

Vleermuizen in de windtunnel

Vleermuizen gebruiken dezelfde aerodynamische trucs als insecten. Ze produceren met elke vleugelslag luchtwervelingen die een opwaartse kracht opwekken.

Volgens de klassieke aerodynamica zou het helemaal niet kunnen: een dier zo groot als vleermuis, dat flapperend met zijn vleugels, stil in de lucht blijft hangen om met zijn tong nectar uit een bloem te halen. Insecten beheersen dat trucje wel. Met hun vleugels genereren ze een vortex, een luchtwerveling die extra opwaartse kracht genereert.

Onderzoekers van de Zweedse universiteit van Lund hebben de nectar-etende vleermuis 'Glossophaga soricina' uitgebreid in een windtunnel bestudeerd. Uit hun studie blijkt dat ook vleermuizen zulke vortexwervelingen maken. Daarmee genereren ze een extra opwaartse kracht, tot wel 40 procent meer, en dat is genoeg om ze in de lucht te houden tijdens de pitsstop. Op bijgaand filmpje zie je de vleermuis vertraagd in actie.

[JdV]

Voorbode van het einde

Twee jaar voor zijn eindontploffing liet een reusachtige ster in het Lynx-stelsel al een forse explosie zien. Dat biedt nieuwe inzichten in de gebeurtenissen die tot een supernova leiden.

De Japanse astronoom Koichi Itagaki zag in 2004 een heftige sterexplosie op 78 miljoen lichtjaar afstand, die binnen tien dagen weer vervaagd was. Toen hij in oktober 2006 op dezelfde plaats een nog veel grotere explosie waarnam, seinde hij zijn collega’s in. Deze supernova, de laatste knal waarmee een ster zichzelf opblaast, werd met een hele batterij telescopen nauwgezet gevolgd.

De twee ontploffingen zijn inderdaad op precies dezelfde plaats opgetreden, concludeert een internationaal team van astronomen nu in Nature. Onderzoeksleider Andrea Pastorello in een persbericht: “We wisten dat de explosie van 2004 een uitbarsting van een enorme ster kon zijn geweest, en we weten dat alleen de allergrootste sterren dit type uitbarstingen kan voortbrengen. De supernova van 2006 moet de dood van de zelfde ster zijn geweest, waarschijnlijk eentje die vijftig tot honderd keer zwaarder was dan de zon.”

Het is wel een rare supernova, aldus de onderzoekers, met ongewoon veel helium erin. Vermoedelijk ging het om een zogenaamde Wolf-Rayet-ster, die voor de finale uitbarsting eerst zijn buitenlaag had weggeblazen in een serie explosies, waaronder misschien de knal die Itagaki in 2004 zag.

Elmar Veerman

Maastrichtse Mosasaurus

In Maastricht werd al twee keer een schedel van een Maashagedis ontdekt. Daarom is de locatie nu uitgeroepen tot ‘Plaats van Herinnering’ in een interactief project.

Amateurpaleontoloog Rudi Dortangs vond in 1998 het skelet van een Maashagedis. In een journaal uit die tijd wijst hij de plek aan waar hij het eerste botje uit de wand zag steken: "Dan ben je al heel blij, dan hoef je de eerste maand al niks meer te vinden". Maar het werd nog mooier toen naast het skelet ook de schedel van het dier bleek te liggen.

Een van de paleontologen die nauw betrokken is geweest bij deze opgravingen, is Anne Schulp. Met hem ging ik terug naar de vindplaats van dit eerste botje. Daar vertelde hij over de vondst uit 1998, en ook over een vondst uit 1774. Toen werd er in de Maastrichtse mergel ook al een Mosasaurusschedel gevonden. Maar die is tijdens de Franse revolutie als oorlogsbuit meegenomen naar Parijs. Nederland moet het sindsdien met een replica doen.

Het filmpje over de Mosasaurus maakt deel uit van het project 'Plaatsen van Herinnering' van het VPRO themakanaal /Geschiedenis. Hier worden gedenkwaardige historische plekken gekoppeld aan uitgebreide dossiers vol beeld, geluid en interessante links. Er is ook ruimte voor eigen herinneringen. De website is vanaf vandaag online en zal dat de komende jaren steeds aangevuld en uitgebreid worden.

Arianne Hinz

Saturnus als filmster

Astronomen hebben een drietal filmpjes gesmeed van de beelden die de Hubble ruimtetelescoop maakte van de planeet Saturnus.

Hubble staat net als de aarde een heel eind van Saturnus vandaan, maar voor de kijker lijkt hij er vlak naast te hangen. Op de drie filmpjes zijn unieke momenten te zien uit de dertigjarige omgang van de grote planeet rond de zon. Op twee ervan is het ringenstelsel nauwelijks zichtbaar, omdat het precies parallel op de kijkrichting staat. Dat gebeurt maar eens in de vijftien jaar, aardse jaren dan welteverstaan. Het derde filmpje laat juist zien hoe de ringen eruitzien wanneer ze onder de grootst mogelijke hoek bekeken worden die vanaf de aarde mogelijk is. Enkele maantjes spelen glansrijke bijrollen.

In werkelijkheid maakt Hubble geen films, maar slechts foto's. De astronomen gebruikten slimme software om van een stuk of twaalf oorspronkelijke opnamen een hele film te bouwen. De honderden tussenliggende beelden zijn gewoon berekend. Daarvoor zijn alle bewegingen van Saturnus en zijn satellieten voorspelbaar genoeg.

Rumoerige rupsen

Dát rupsen klikgeluiden maken met hun kaken was al meer dan honderd jaar bekend, maar waarom ze dat doen niet. Het blijkt een waarschuwing voor aanvallers te zijn.

Zoals honden grommen als waarschuwing dat ze wel eens zouden kunnen bijten, zo klikken zijderupsen met hun kaken voordat ze een vies goedje opkotsen. Wel zo'n vijftig keer in iets meer dan een minuut. Het blijkt een waarschuwing voor hun aanvallers, dat ze maar beter kunnen ophouden omdat de sappige rups straks toch niet lekker meer is. Dat ontdekten onderzoekers uit Amerika en Canada.

Dat klikken doet de zijderups, de Antheraea polyphemus, als reactie op een aanval, schrijven biologen in The Journal of Experimental Biology. Als de onderzoekers ze met een pincet vastpakten om een aanval door een vogel na te doen bijvoorbeeld. Of als ze echt door een kip te grazen werden genomen. Na de aanval volgde dan eerst het geklik en daarna pas het bruine goedje. Volgens de onderzoekers omdat klikken veel minder energie kost dan het uitstoten van de vloeistof. Pas als de aanvaller zich niet laat afschrikken door het klikken, zit er niks anders op dan met het bruine spul op de proppen te komen.

Deze methode is overigens erg effectief. Alle rupsen overleefden de aanvallen en ook mieren en muizen laten eten liever links liggen als het in het bruine spul gedrenkt is.

Filmdebuut voor flitsende inktvis

Inktvissen, dat zijn toch van die trage, weke, slijmerige gevallen? Nee hoor. Video-opnames van een reuzeninktvis onthullen dat het dier niet de vreedzame drijvende goedzak is waarvoor sommige onderzoekers hem hielden.

De Japanse onderwater-onderzoeker Tsunemi Kubodera en zijn collega's moeten ook met hun tijd mee. Waar ze eerder nog konden volstaan met een beschrijving van de overblijfselen van de reuzeninktvis die ze in de maag van een walvis hadden gevonden, is nu zelfs een foto niet meer genoeg. Nadat het vorig jaar lukte om een ander type inktvis voor het eerst te fotograferen, is zo'n achtarmige schepsel nu ook op video vastgelegd. Met de nieuwste apparatuur natuurlijk.

Voor het eerst is het mogelijk om het twee meter lange dier in actie te zien. En wat blijkt? In plaats van een inactief dobberend mormel blijkt inktvis Taningia danae een snelle agressieve jager, die snelheden kan halen van negen kilometer per uur.

Van zijn optreden maakt het weekdier een spectaculaire show met lichteffecten. Tijdens een aanval vuurt de inktvis korte flitsen af met de lichtproducerende organen op zijn armen. Waarschijnlijk om zijn slachtoffer te verblinden en om de afstand tot de prooi in het anders pikzwarte water in te schatten. Maar het lijkt erop alsof de inktvis de lichtflitsen ook gebruikt in een poging om te communiceren. En misschien zelfs te sjansen. Helaas voor hem is het object van zijn affectie in dit geval de zaklamp van de onderzoekers.

Drietrapsplastic

Een voorwerp van geheugenplastic kan van de ene vorm in de andere overgaan als de temperatuur verandert. De tweetrapsversie bestond al. Een nieuwe variant switcht zelfs tussen drie vormen.

Geheugenplastic bestaat uit lange molecuulslierten, die hier en daar aan elkaar gehecht zijn met een zogenoemde covalente binding. Maar er kunnen ook ‘crosslinks’ tussen de slierten ontstaan als de temperatuur laag genoeg is. Dwing je een warm stuk van dit plastic in een bepaalde vorm en koel je het vervolgens af, dan houdt het die vorm vast, door de crosslinks. Bij opwarmen neemt het zijn originele gedaante weer aan.

Onderzoekers van het Duitse instituut voor polymeeronderzoek hebben samen met de Amerikaan Robert Langer een versie gemaakt die met dezelfde truc drie verschillende vormen kan aannemen. Daarmee zou je bijvoorbeeld een stent kunnen maken om een bloedvat open te houden, die bij het inbrengen compact is, door de lichaamswarmte uitzet en bij verder verhitten weer krimpt, zodat hij gemakkelijk te verwijderen is met een hete katheter. Of een sluiting die zichzelf dichtdoet als het warmer wordt. Van beide voorbeelden maakten de onderzoekers een filmpje voor PNAS, het wetenschappelijke tijdschrift waarin ze hun vondst beschrijven.

Zien met je snor

Rotterdamse biologen beschouwen de wimperspitsmuis als een fijn nieuw proefdier, omdat het piepkleine beestje zo goed kan 'zien' met zijn snorharen.

Kleiner dan de wimperspitsmuis worden zoogdieren niet gemaakt. Een volwassen diertje weegt hooguit tweeënhalve gram. Om zo'n klein warmbloedig lichaampje te onderhouden, is heel veel voedsel nodig - per dag eet deze minieme spitsmuis meer dan zijn eigen gewicht aan insecten. Neurowetenschappers van het Erasmus Medisch Centrum, onder leiding van Michael Brecht, fokken sinds enkele jaren met de beestjes, nadat de Duitse ecoloog Hendrik Turni er tien voor ze had gevangen in Italië.

"We bestuderen deze beestjes omdat ze heel kleine hersenen hebben, twintigduizend keer kleiner dan een mens", zegt Brecht. "Zo kunnen we hele hersengebieden tegelijk tot in groot detail bestuderen. Een aanzienlijk deel van het breintje verwerkt de signalen die de snorharen doorgeven. Daarmee vormt zo'n spitsmuis zich een echt beeld van zijn prooi, blijkt uit onze proeven."

In het vakblad Proceedings of the National Academy of Sciences van deze week beschrijft de groep een serie proeven waarbij de spitsmuisjes de aanval mocht inzetten op krekels. Ze wisten in het pikkedonker precies waar ze moesten bijten, tenzij hun snorharen met een schaar waren bewerkt. De vorm van de prooi bleek overigens belangrijker dan de beweging, want ook plastic replica's werden fel aangevallen. In de hersentjes van zijn nieuwe proefdieren heeft Brecht nog niet gekeken. Daarvoor waren er nog niet genoeg: "We hebben er nu achttien, maar er zijn er meer op komst. Daarmee gaan we onderzoeken wat de snorharen het brein vertellen."

Flits, sleep, ontwerp

Ontwerpers van de Technische Universiteit Eindhoven hebben een soort elektronisch prikbord ontwikkeld, waarmee het handig brainstormen is.

“Wat in het filmpje gebeurt, kan nog niet helemaal in het echt”, zegt Jean-Bernard Martens, hoogleraar Industrieel Ontwerpen aan de TU Eindhoven. Een groep eerstejaars studenten heeft het gemaakt om te laten zien wat er straks mogelijk moet zijn met ‘Blue Eye’, een elektronisch ‘mood board’ voor ontwerpers. In het filmpje is een tafel te zien, waarop afbeeldingen van voorwerpen kunnen worden gekopieerd. De beelden worden gemaakt met een gewone digitale camera die boven de tafel hangt, vertelt Martens. Een computer ‘knipt’ het object uit de foto en verrekent de vervorming. “Dat is nodig, want dingen aan de rand van de tafel worden natuurlijk een beetje van opzij gefotografeerd.”

Die plaatjes kunnen vervolgens naar believen worden versleept en vergroot, gewoon met de hand. Gebruikers kunnen de afbeeldingen zelfs repeterende bewegingen laten maken. Dat laatste kan in werkelijkheid nog niet automatisch, maar verder is het allemaal wel mogelijk.
Martens: "De ‘Blue Eye' is in eerste instantie ontwikkeld om ontwerpstudenten te laten nadenken over hoe nieuwe ontwikkelingen in mens-computer interactie het leven van ontwerpers makkelijker kunnen maken." Het uiteindelijke ontwerp lijkt veel op het 'Cabinet' systeem dat Ianus Keller van de TU Delft eerder heeft ontwikkeld voor het intuïtief beheren van fotocollecties, voegt hij toe.

Bacteriemotor

Japanse onderzoekers maakten van bacteriën slaven door ze een microrotor aan te laten drijven.

In een poging minimotors te maken voor mini-apparaten, bekeken en sloopten wetenschappers microben, om vervolgens van hun beweeglijke delen vaak een volstrekt roerloos en dus waardeloos ding te fabriceren. Omdat de som der delen blijkbaar minder is dan het hele micro-organisme, besloten de Japanse Yuichi Hiratsuka complete bacteriën te gebruiken voor hun micromotor.

In het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS) beschrijven de onderzoekers hoe ze de motor hebben gemaakt. Eigenlijk was dat vrij simpel. Ze lieten bacteriën van de soort 'Mycoplasma mobile' namelijk in een soort tredmolen lopen.

Die tredmolen ziet eruit als een cirkelvormige, smalle gang met een diameter van enkele micrometers, waar de bacteriën doorheen kunnen kruipen. In de cirkel past precies een minuscule rotor. Wanneer de bacteriën door de gang kruipen, slepen ze niet alleen zichzelf, maar ook het rotortje voort. Die gaat daardoor draaien. De filmpjes tonen duidelijk hoe dat eruit ziet.

Hoewel erg goedkoop, want de bacteriën lopen op suiker, is de motor niet perfect. Het lukte de onderzoekers namelijk niet alle microben altijd de goede kant op te laten kruipen. Soms namen deze mini-slaven een verkeerde afslag, waardoor de rotor ineens de andere kant op ging, of stilstond. Dus daar werken de Japanners nog aan.

De huh?-respons

Baby’s van zes tot negen maanden vertonen dezelfde verbaasde hersengolven als volwassenen wanneer de uitkomst van een simpele som niet blijkt te kloppen.

Dankzij een soort badmuts met 128 elektroden konden Andrea Berger en Gabriel Tzur aan de Ben-Gurion Universiteit in Israël met grote precisie bekijken hoe babyhersenen reageren op onjuiste wiskundige oplossingen. De baby’s kregen geen formules voorgeschoteld, maar een filmpje van twee poppen te zien. Er verscheen een schermpje voor de poppen, waarna er niets gebeurde óf een hand een pop weghaalde of toevoegde. Vervolgens verdween het scherm weer. Stonden er vervolgens zoveel poppen als iemand die kan tellen zou verwachten, dan keken de baby’s gemiddeld zeven seconden naar het tafereeltje. Stond er een pop te veel of te weinig, dan bleef hun blik er ruim acht seconden op rusten.

Dit effect had de psychologe Karen Wynn in 1992 al eens aangetoond. Haar constatering dat baby’s al vroeg wiskundig inzicht hebben, leidde tot een langdurige discussie. Deze nieuwe proef neemt de critici de wind uit de zeilen, want hij laat zien dat kinderhersenen op dezelfde manier op foute uitkomsten reageren als volwassen breinen, met iets wat je de huh?-respons zou kunnen noemen.

Flexibele wateroogjes

Een Amerikaans onderzoeksteam maakt vloeibare lensjes die volautomatisch van vorm kunnen veranderen, net als de lenzen in menselijke ogen.

Het menselijke oog past zijn brandpuntsafstand aan door de lens boller of platter te maken. Een ringvormige spier om de lens spant zich of ontspant, en regelt zo of u scherpstelt op het beeldscherm vlak voor u of op de voetganger aan de overkant van de straat. Een fototoestel werkt anders: daarin schuift de lens naar voren of naar achteren.

Hongrui Jiang en collega's aan de universiteit van Wisconsin in Madison (VS) laat zien dat het ook menselijker kan. Het team beschrijft in Nature een systeem waarin lensjes hun brandpuntsafstand veranderen in reactie op hun omgeving. Het werkt ongeveer als uw oog, alleen ligt er geen spier om de lens, maar een waterige gel. Die zwelt op als het warmer wordt, of als de omgeving zuurder of juist minder zuur wordt, afhankelijk van het soort gel dat wordt gebruikt. Binnen de ring van gel ligt een 'lens' van water met een laagje olie erop. Het opzwellen van de ring zorgt dat de lens boller wordt, waardoor de brandpuntsafstand verkleind wordt.

Waar zijn deze vloeibare wateroogjes goed voor? Nu nog nergens voor, maar Jiang denkt dat er allerlei toepassingen mogelijk zijn, zoals warmte- of zuursensoren en mogelijk ook lenzen voor kijkoperaties.

Lekker warm

Hommels houden van bloemen. En dan vooral van warme bloemen, schrijven Britse onderzoekers in Nature.

Warm worden we niet vanzelf. We moeten eten om onze lichaamstemperatuur op peil te houden. En een wollig dekentje in de winter doet het ook goed. Hetzelfde geldt voor hommels. Als voedsel prefereren zij nectar en in plaats van een deken gebruiken zij een aangenaam warme bloem.

Dat ontdekten Britse onderzoekers, die hun vondst vandaag publiceren in het tijdschrift Nature. Zij vulden warme paarse en koelere roze nepbloemen met nectar en lieten er vervolgens een stel aardhommels op los. In 58 procent van de gevallen kozen ze voor de paarse. Als de onderzoekers de boel omdraaiden en de roze bloemen verwarmden, kozen de meeste hommels voor de roze.

De Britten lieten de hommels ook nog rondvliegen in een unikleurig nepbloemenveld, maar daarin konden de insecten de warme bloemen niet van de koele onderscheiden. Ze landden op allebei ongeveer even vaak.

Conclusie: als hommels de keus hebben tussen een lekker warme bloem met nectar en een ‘gewone’ bloem met nectar, dan kiezen ze de eerste.

Die temperatuurverschillen bestaan in de natuur echt. Sommige planten kunnen zelf warmte genereren en andere zijn bijzonder goed in het vasthouden daarvan. Op basis van hun bloemkleur onthouden de hommels welke exemplaren dat zijn.

Antiloopschoenen

Een drietal Japanse technologen heeft schoenen ontwikkeld die je stappen ongedaan maken, zodat je in een virtuele wereld kunt rondwandelen zonder van je plaats te komen.

‘Power shoes’, noemen Hiroo Iwata, Hiroshi Tomioka en Hiroaki Yano hun vinding. Iedere schoen rust op drie rollers, die via een kabel verbonden zijn met een computer op de rug van de wandelaar. Die heeft bovendien een virtual reality-bril op zijn neus, waarop een landschap te zien is. De computer stuurt zowel de beelden als de schoenen aan: bij iedere stap verandert het beeld en rollen de schoenen zichzelf terug naar hun uitgangspositie.

Op de website van het tijdschrift New Scientist zijn de schoenen in actie te zien. Echt flitsend gaat het allemaal niet, maar de ontwikkeling staat natuurlijk nog, hoe zullen we het zeggen, in een beginstadium. Voor het versterken van het gevoel echt rond te dwalen in niet-bestaande werelden lijkt een systeem als dit de aangewezen weg.

666 poten

‘s Werelds recordhouder ‘veel poten hebben’ is een miljoenpoot die tot voor kort maar één keer was gezien, in 1928. Hij bestaat gelukkig nog, blijkt nu.

De miljoenpoot met de naam Illacme plenipes staat te boek als het dier met de meeste ledematen. Dat kunnen er wel 750 zijn, zegt de wetenschappelijke literatuur. De telling is gebaseerd op een enkele vondst in Californië, waar het leefgebied van deze veelpoot minder dan een vierkante kilometer beslaat, voornamelijk als gevolg van bewoning en bebouwing.

Paul Marek en Jason Bond, twee jonge biologen van de East Carolina University in Greenville, ver van de vindplaats, wisten vier mannetjes, drie vrouwtjes en vijf jonge exemplaren van de zeldzame miljoenpoot te vinden. Ze schrijven erover in Nature. Hoe ging de ontdekking in z'n werk? Marek: "Als beginnend onderzoeker in de taxonomie van miljoenpoten was ik stomverbaasd om te ontdekken dat het dier met de meeste poten zou voorkomen in onze eigen 'achtertuin', in Californië. Ik besloot te proberen dit beest te herontdekken toen ik op bezoek ging bij mijn moeder en broer, die daar wonen. Andere mensen hebben eerder naar deze miljoenpoot gezocht, vooral de laatste twintig jaar, maar zij konden hem niet vinden. Ik denk dat ik wel slaagde omdat ik verschillende bronnen raadpleegde: onder meer topografische kaarten, de originele beschrijving uit 1928 en mijn kennis van de plekken waar miljoenpoten zich graag ophouden. En je moet natuurlijk ook gewoon een beetje geluk hebben."

De langste van het stel miljoenpoten was 33 millimeter lang en had 666 poten. Aangezien deze dieren steeds doorgroeien en er tijdens hun leven nieuwe lichaamssegmenten bijkrijgen, is het niet uitgesloten dat er ooit eentje de duizend pootjes haalt. In het Engels is hij zijn naam dan waardig: millipede. Zijn Nederlandse naam blijft hoe dan ook schromelijk overdreven.

Rondrazende sprinkhanen

Hoeveel sprinkhanen heb je nodig voor een zwerm? Jerome Buhl en collega's zochten het uit en stelden vast dat de beesten zich volgens een heel simpele regel gedragen.

De Afrikaanse treksprinkhaan Locusta migratoria is een gevreesde plaag. Hier en daar een sprinkhaan is niet zo'n probleem, maar als er veel van zijn, kunnen ze ineens besluiten om een zwerm te vormen. Die bestaat soms uit wel een miljard vraatzuchtige sprinkhanen en trekt een spoor van verwoesting door het landschap. Buhl wilde het gedrag van de dieren graag in een formule vangen, daarom liet hij verschillende aantallen jonge sprinkhanen los in een cirkelvormige arena. Een camera filmde acht uur lang wat er gebeurde en een computer volgde op de beelden ieder individu.

Liepen er twee tot zeven, dan gingen ze ieder hun eigen gang en volgden ze elkaar hooguit kortstondig. Bij 10 tot 25 sprinkhanen ontstond er een groep die rondjes liep, maar die kon op onvoorspelbare momenten van richting veranderen. Dertig of meer sprinkhanen leverden altijd een grote rondrazende groep op, die niet omkeerde en de volle acht uur rond bleef marcheren. De sprinkhanen gedroegen zich daarmee precies volgens het simpelste van alle theoretische modellen, schrijft Buhl in Science. Ze gedragen zich altijd volgens dezelfde regel: ontmoet je een soortgenoot, loop dan een klein stukje met hem op. Die regel is voldoende om een zwerm zichzelf in stand te laten houden.

De zwemrobot

Amerikaanse onderzoekers bouwden een robot die onder water kan zwemmen.

'Madeleine', heet het schildpadachtige robotwezen. Ze is 80 centimeter lang, 30 centimeter breed en ze weegt 24 kilo. Haar vier vinnen worden elk aangedreven door een boordcomputer. Ze trekt haar baantjes bij voorkeur in een zwembad, gadegeslagen door de onderzoeker John Long en de rest van haar ontwerpers van het Vassar College in New York.

Die bouwden haar om meer aan de weet te komen over efficiënte manieren van voortbewegen onder de waterspiegel. Bekende onderwaterdieren als pinguins, zeeschildpadden en zeeleeuwen gebruiken eigenlijk alleen hun voorste twee flippers om vooruit te komen. Met de achterste twee sturen ze hooguit een beetje bij. Landzoogdieren zwemmen heel anders: op zijn hondjes, chaotisch crawlend met voor- en achterpoten.

Madeleine laat zien dat onderwaterdieren zo gek nog niet zijn. Energetisch blijkt het helemaal niet efficiënt te zijn om alle vier de flippers in te zetten om vooruit te komen. Alleen om te remmen of te versnellen komen ze van pas.

Onderwatergeweld

Het borrelt flink onder water. Een team van onderzoekers maakte bijzondere opnames van een explosieve vulkaan, 540 meter onder de zeespiegel.

“Oh my God!”, schreeuwt Bob Embley in de microfoon als hij een grote, gele wolk uit de onderzeese vulkaan ‘NW Rota-1’ ziet opborrelen. Verreweg het meeste vulkanische gerommel vindt plaats onder zeespiegel. Door de vaak diepe, verborgen locatie van de vulkanen ziet alleen bijna niemand dat. Het team van de Amerikaanse geofysicus Embley wist echter tot twee keer toe een uitbarsting op film vast te leggen. Hun belevingen beschrijven de onderzoekers deze week in Nature. Hun eerste emoties zijn te horen in de geschoten films.

In maart 2004 en oktober vorig jaar stuurden de onderzoekers twee op afstand bestuurbare onderzeeërs richting de vulkaan, 60 kilometer ten noordwesten van het eiland Rota in de Pacifische Oceaan. Tijdens het tweede bezoek, in 2005 bleek die nog actiever dan het jaar daarvoor. Vooral de ‘Zwavelkrater’, 15 meter in doorsnee en 20 meter diep, aan de zuidkant van de onderwaterberg bleef maar dikke, gelige rookpluimen en as uitstoten. Duizenden zwaveldruppels bedekten een van de onderzeeërs, die het vuurwerk van dichtbij gadesloeg.

Door de constante uitbarstingen is het water rond de Rota-1 met 30 graden Celsius lekker warm, maar zo zuur als citroensap. Veel leeft er dan ook niet rond de vulkaan. Zowel in 2004 als in 2005 zagen de onderzoekers maar twee soorten garnaaltjes, die een verstandige afstand tot de krater hielden. Daarin kan de temperatuur namelijk oplopen tot wel 190 graden Celsius.

Eten zonder mond

De reuzen kokerworm heeft geen mond en geen maag. Voor zijn voedselvoorziening is het dier volledig afhankelijk van een bacterie.

Geen mond, geen darmen, en toch is het een van de meest voorkomende dieren rondom heetwaterschoorstenen op de bodem van de oceaan. De reusachtige kokerworm Riftia pachyptila kan tot drie meter lang worden, is vuurrood van kleur, en zit grotendeels verborgen in een witte koker. Alleen een soort pluim met kieuwen beweegt vrij door het water, aangedreven door sterke spieren.

De pasgeboren larven van de kokerworm hebben nog wel een intact spijsverteringskanaal - mond, darmen, maag. Maar kort na de geboorte raken de larfjes besmet met bacteriën die de maagcellen doordringen. De maag slinkt, en er ontstaat een uniek orgaantje - een trofosoom of 'vreetzakje'. Geleidelijk verdwijnt ook de mond, en wordt de kokerworm volledig afhankelijk van de bacteriën voor zijn energievoorziening.

Oostenrijkse en Amerikaanse onderzoekers hebben nu ontdekt hoe die bacterie bij de worm binnenkomt. De worm slikt ze niet via zijn eten in, zoals tot nu toe werd gedacht, maar raakt via zijn huid met de bacterie besmet.

Hoe zeer bacterie en worm van elkaar afhankelijk zijn, blijkt ook uit enkele getallen: de trofosoom, het 'vreetzakje', vormt 75 procent van de inhoud van de worm, en elke gram van het orgaan kan 10 miljard bacteriën bevatten.

Little Brother

Een Amerikaanse onderzoeker heeft zijn huis vol gehangen met camera's. Hij hoopt zo te kunnen onderzoeken hoe het taalgevoel van zijn pasgeboren zoon zich ontwikkelt.

Stel, je wilt weten hoe taalgevoel zich bij kinderen ontwikkelt en je hebt een baby. Wat doe je dan? Simpel: je hangt in elke kamer van je huis camera's en microfoons. Dat deed de Amerikaanse onderzoeker Deb Roy. Elke dag, van 8 uur 's ochtends tot 10 uur 's avonds, leggen elf camera's en veertien microfoons het leven van hem en zijn gezin vast. Zo hopen onderzoekers van het MIT erachter te komen hoe babygebrabbel overgaat in het taalgebruik van een driejarige.

De opgenomen beelden en geluiden worden automatisch naar het MIT-lab gestuurd. Hier worden de activiteiten van de bewoners gegroepeerd en van een naam voorzien, zoals bijvoorbeeld afwassen of tv-kijken. In combinatie met de babygeluiden hopen de onderzoekers zo beter te begrijpen welke factoren van invloed zijn op de taalontwikkeling van een kind. Dit kan helpen om taalproblemen beter te herkennen en te verhelpen.

Overigens hebben Roy en zijn gezin nog wel een beetje privacy. Ze kunnen zelf camera's uitzetten en opnames verwijderen. En, zo zegt de onderzoeker, de beelden zijn een mooi geschenk voor zijn zoon. Hij is straks de eerste met herinneringen die terug gaan tot zijn vroege kindertijd. Het klinkt misschien allemaal een beetje apart, maar Roy heeft in ieder geval alles over voor de wetenschap.

Supersnelle schutter

Wie is de snelste schutter ter wereld? Het zou wel eens een onopvallend zoetwaterpoliepje kunnen zijn, dat harpoenen wegknalt met een onthutsende acceleratie: vijf miljoen maal de zwaartekrachtsversnelling.

Hydra attenuata ziet eruit als een parapluvormig puddinkje. Een slome duikelaar, zou je zeggen. Maar het zeeanemoonachtige diertje kan watervlooien venijnig steken, dwars door hun pantser heen. Dat doet hij met netelcellen, waaruit bij aanraking bliksemsnel een minuscuul harpoentje aan een draadje schiet.

En bliksemsnel is nog bijna een understatement. Er was een camera nodig die 1.430.000 beeldjes per seconde maakt om de beweging van zo'n netelcel goed te kunnen zien, schrijven vier Duitse onderzoekers in het vakblad Current Biology. Zelfs daarmee lukte het nog niet altijd om het stadium tussen de begintoestand en de volledig uitgeklapte harpoen in beeld te brengen. Binnen 700 tot 1400 miljardsten van een seconde is het allemaal namelijk alweer achter de rug. In de driehonderd microseconden daarna schiet de harpoen voorwaarts met een snelheid die eventjes kan oplopen tot 130 kilometer per uur.

Mobiele regen

Israëlische onderzoekers gebruiken radiostraling van het mobiele netwerk om te meten hoeveel regen er valt.

Regenval wordt gemeten met regenmeters en radar. Maar deze methodes hebben zo hun nadelen: regenmeters zijn duur en radar kan regen uit laaghangende bewolking niet goed meten. De zendmasten voor mobiele telefonie bieden uitkomst. Deze zendmasten maken namelijk gebruik van radiostralen, die worden afgezwakt door regen, mist en sneeuw. Hierdoor is de signaalsterkte afhankelijk van het weer. Dit was vroeger te merken als je tv keek; een fikse regenbui verstoorde in de tijd voor kabel je beeld. Israëlische onderzoekers bedachten dat je dit verschijnsel kunt gebruiken om te meten hoeveel regen er valt en publiceerden hierover in Science.

De zendmasten houden de signaalsterkte continu bij. Als het signaal zwakker wordt moeten de masten automatisch sterker zenden, zodat je ook met slecht weer normaal kunt blijven bellen. Als je deze gegevens over signaalsterkte in een computerprogramma invoert, kun je meteen zien hoeveel regen er valt in het gebied rond de zendmast. Deze methode levert volgens de onderzoekers vergelijkbare kwaliteit als de regenmeters en radar en is bovendien zo goed als gratis.

De kwaliteit zou nog beter zijn met meer meetpunten. Om dit te bereiken zou je gebruik kunnen maken van mobiele telefoons, die ook werken met radiostraling. Een probleem hierbij is dat bellers telkens van plaats wisselen, wat zorgt voor extra wisselingen in signaalsterkte. Hoe ze daarvoor kunnen compenseren weten de onderzoekers nog niet, maar ze gaan er vanuit dat het in de toekomst lukt.

Landen op Titan

Hoe zou het zijn om te landen op Titan, de grootste maan van Saturnus? Een filmpje, gemaakt met beelden van de Huygens-sonde, geeft leunstoelruimtereizigers een aardige indruk.

Op 14 januari vorig jaar kwam de sonde neer in het bergachtige landschap van Titan. De totale afdaling duurde ruim tweeënhalf uur, maar een team van de Universiteit van Arizona heeft de beelden van die reis nu samengevoegd tot een filmpje van een kleine vijf minuten. Het begint nogal wazig, maar op een hoogte van ongeveer 60 kilometer maakt de mist plaats voor vergezichten van een ruig berglandschap. Uiteindelijk komt de camera met een schok op de bodem terecht, waar nog even de schaduw van de parachute door het beeld zeilt. En dan blijft het stil, want lopen kan de Huygens-sonde niet.

Koude koralen

Hoewel minder bekend, zijn koudwaterkoralen net zo waardevol als hun tropische tegenhangers, schrijven onderzoekers in Science. Helaas worden ze, net als hun tropische neven, bedreigd.

Koraal wordt over het algemeen geassocieerd met warm en tropisch. Nu houden veel koralen daar ook van, maar sommige zijn er wars van. Zogenaamde koudwaterkoralen prefereren zout water met een temperatuur van tussen de vier en twaalf graden Celsius. Ze leven op grote diepte of op een hoge breedtegraad, oftewel daar waar het koud is.

Omdat de woonplaatsen van koudwaterkoralen een stuk minder bezoekers trekken dan die van tropische koralen, is er ook een stuk minder van bekend, schrijven onderzoekers in het tijdschrift Science. Dat ze bestaan is al sinds de achttiende eeuw bekend, maar dankzij nieuwe technologieën komt er nu pas meer kennis boven water. Zo kunnen de koudeliefhebbers net zulke uitgebreide riffen vormen als hun tropische tegenhangers en zijn een schuilplaats voor veel andere dieren zoals kreeftjes en vissen. Bovendien zijn de riffen een waardevol archief. Koralen groeien erg traag en sommige riffen van nu ontstonden duizenden jaren geleden. Hun kalkskeletten bevatten veel informatie over het klimaat in prehistorische tijden.

Helaas wordt het koude rif bedreigd. De netten van de diepzeevissers richten – voor camera’s in onderzeeërs – zichtbare schade aan en de toenemende verzuring van de oceanen kan de doodsklap zijn. De onderzoekers duiken dan ook maar weer onder, om meer bewijzen te kunnen leveren voor het belang van deze frisse onderwaterwerelden.

Mieren tellen in Ghana

Twee Wageningse biologiestudenten reisden af naar Ghana om onderzoek te doen naar de weefmier.

Afrikaanse cacaoboeren zijn blij met de weefmier op hun plantages. De diertjes verdrijven wantsen en zonder deze roofinsecten brengen de cacaobomen meer op. De Wageningse biologiestudenten Machiel van Wijngaarden en Monique van Kessel onderzochten of de mieren inderdaad de plaaginsecten verdrijven en ze experimenteerden met het verhuizen van mierenkolonies. In Noorderlicht vertellen ze over hun ervaringen met de mieren en de plaatselijke bevolking.

Mama is om op te vreten

Een Keniaanse wormsalamander houdt er een bijzondere manier van ouderzorg op na: de kleintjes eten zich rond aan de huid van hun moeder.

Wormsalamanders lijken wel een kruising tussen een slang en een worm, maar het zijn keurige amfibieën. Over hun manier van leven is weinig bekend, omdat ze bijna nooit boven de grond komen. Zo kon het gebeuren dat nu pas een heel nieuwe vorm van ouderzorg is ontdekt: kinderen die hun moeder begrazen.

Het was onder biologen al bekend dat pasgeboren wormsalamandertjes van sommige soorten vreemdgevormde tandjes hebben. Die gebruiken ze om, voor hun geboorte, voedsel af te schrapen van de wand van moeder's eileider.

De soort waarover Mark Wilkinson en zijn collega’s van het Londense Natural History Museum nu in Nature publiceren, heeft op prille leeftijd ook zulke tandjes. Maar deze wormsalamander legt eieren. De kleintjes gebruiken hun tandjes om de huid van het moederdier af te schrapen, zagen de onderzoekers. Die huid is tijdens de periode van broedzorg extra dik en zit vol voedingsstoffen voor de kleintjes. En dat werkt, want ze groeien ruim een millimeter per dag op een dieet van zuivere moederhuid.

Vis jaagt op land

Een aalvormige meerval zoekt en vangt zijn prooi meestal niet in het water, maar haalt die liever van het land. Zo blijkt uit een artikel en filmpjes, gepubliceerd door Nature.

De aalvormige meerval Channallabes apus kan iets bijzonders. Als vis leeft Channallabes natuurlijk in het water, maar zijn prooien plukt hij graag van het land. Hij gebruikt daarvoor geen slimme truc zoals de schuttersvis, die smakelijke insecten van hun blaadjes af spuugt. De langwerpige meerval komt zijn hapjes zelf halen.

De Vlaming Sam van Wassenbergh, bioloog aan de Universiteit van Antwerpen, filmde hoe de meerval een stuk voedsel op de wal ving. De vis komt gedeeltelijk uit het water, tilt het voorste deel van zijn lichaam op en buigt zijn kop naar beneden, richting kever. Waarna hij hem beetpakt en opslokt. Het dier kan dit dankzij zijn aangepaste en daardoor meer flexibele wervelkolom. Dat buigvermogen is belangrijk, want zou de kop star zijn, dan zou de meerval zijn prooi alleen maar van zich af duwen. De door vissen veel gebruikte zuigtactiek zou ook weinig uithalen, want lucht heeft een lagere dichtheid dan water. En met een beetje zuigen krijg je een prooi boven water echt niet zo snel van zijn plaats.

Een andere, uitgestorven vis, de vorige week in Nature voorgestelde Tiktaalik had ook zo'n beweeglijke kop. Tiktaalik is een zogenaamd 'overgangsfossiel', dat duidelijk laat zien hoe vissen geëvolueerd zijn tot landdieren. Behalve een flexibele kop had het dier pootachtige vinnen, waarmee hij door het ondiepe water kon scharrelen en misschien zelfs op het land. Van Wassenbergh denkt dat niet alleen de ontwikkeling van poten belangrijk zijn geweest bij het ontstaan van landdieren, maar ook die van een beweeglijke wervelkolom en kop. Want op het land kunnen lopen is één ding, maar dat wordt pas echt interessant als je er ook van kunt eten.

Wegglippende wormen

Een parasitaire worm blijkt zich een weg naar buiten te kunnen wurmen wanneer zijn gastheer ten prooi valt aan een hongerige kikker of vis.

Dat hij opmerkelijk was, wisten we al. De haarworm Paragordius tricuspidatus groeit op in een sprinkhaan of krekel en weet het zenuwstelsel van dat arme dier te manipuleren. Is de worm aan paren toe, dan stuurt hij zijn slachtoffer naar het water. De krekel verdrinkt, zijn kwelgeest zwemt weg. Maar soms komt het niet zover en verzwelgt een roofdier de verdrinkende krekel met parasiet en al. Einde worm, zou je denken.

Niet altijd, schrijven Franse onderzoekers in Nature. Ze voerden honderden wormdragende krekels aan vissen en kikkers en zagen daarbij dat de parasiet in ongeveer een kwart van de gevallen wist te ontsnappen uit de maag van het roofdier. Binnen vijf minuten kwam het eerste puntje van de weerbarstige kronkelaar uit bek, neus of kieuw van het beest tevoorschijn. De totale ontsnapping duurde gemiddeld achtenhalve minuut. Voor zover bekend is dit de eerste beschrijving van een parasiet die aan de dood weet te ontsnappen door zich vanuit een roofdierenmaag naar buiten te wurmen.

De röntgenvogel

Onderzoekers zetten een zangvogel in een röntgenapparaat om te ontdekken hoe het dier nu eigenlijk zingt.

Hoe zingt een vogel? De hypothese was dat die dat vooral doet met zijn bek. Mensen hebben een tong, lippen en huig, waarmee ze de holtes in keel en mond kunnen vervormen en hun stem een bepaalde klank geven. Een zangvogel zou alleen zijn snavel een beetje kunnen openen en sluiten. Want zijn mond- en keelholte zijn zo stijf als een plank. Althans: dat was de hypothese.

Tobias Riede en collega-onderzoekers twijfelden daaraan. Ze zagen de keeltjes van lustig zingende zangvogels immers wel degelijk pulseren. Dus stopten ze een zangvogel in een röntgenapparaat om eens en voor altijd duidelijk te krijgen hoe vogelgezang wordt geproduceerd. Het resultaat publiceren ze deze week in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

En jawel hoor, net als bij mensen zit er beweging in. Op bijgaand filmpje is duidelijk te zien hoe een holte tussen keel en slokdarm groter en kleiner wordt. Dat gaat niet vanzelf, de vogel beweegt zijn 'zangkanaal' actief. Door ook zijn bek te gebruiken, beïnvloedt hij zijn stem nog eens extra. Wat de zangtechniek betreft lijkt een zangvogel dus veel op een mens. Nu de kwaliteit nog.

Robot laat zich schoppen

BigDog, een vierbenige robot, is niet onder de indruk van een schop. Het mechanische lastdier hervindt onmiddellijk weer zijn evenwicht.

Het filmpje duurt drie minuten, en dat is maar nauwelijks genoeg om het idee van je af te schudden dat het bedrijf Boston Dynamics twee extreem magere mannetjes zonder voeten heeft ingehuurd om samen een vierbenige robot na doen. De knieën van het schepsel staan naar binnen gericht en zijn ledematen bewegen onophoudelijk, terwijl zijn tweetaktmotor venijnig snerpt. BigDog krijgt een trap en steekt onmiddellijk een been uit om niet om te vallen. Hij loopt een helling op, wandelt door sneeuw en door puin. Het is een verbijsterend schouwspel.

Deze robot is met geld van het Amerikaanse ministerie van Defensie ontwikkeld om de spullen van soldaten te dragen op ruig terrein. Een soort muilezel is het, maar dan niet zo koppig – hij heeft zelfs helemaal geen kop. Het ding weegt 120 kilo en kan volgens Boston Dynamics ongeveer veertig kilo extra dragen en zich omhoog werken tegen een helling tot 35 graden. Als de route simpel is, kan hij dat allemaal in zijn eentje. Voor ingewikkelder werk kan hij op afstand bestuurd worden. De volgende versie van BigDog krijgt een extra gewricht en zal alles beter kunnen, meldt het bedrijf: hij moet zich op steilere hellingen en ruiger terrein gaan voortbewegen met een hogere snelheid. Dat moet ook wel, want nu kan hij zich nog niet meten met echte muilezels.

Rokende cellen

Om te ontdekken wat sigarettenrook nu precies met longcellen doet, voorziet Pieter Hiemstra ze van enkele trekjes.

In het Leids Universitair Medisch Centrum mag niet worden gerookt, behalve door de opstelling van Pieter Hiemstra. Hiemstra is behalve hoogleraar longziekten, actief onderzoeker. Zijn vraag: wat doet rook nu precies met longcellen, zodat chronisch-obstructieve longziekten (copd) en kanker kunnen ontstaan?

Om daarachter te komen, laat de Leidse onderzoeker gekweekte longcellen flink wat rook inhaleren. Hij maakte daarvoor een opstelling, bestaande uit een sigaret, een spuit en een reageerbuis met vloeistof. Met de spuit neemt Hiemstra trekjes van de sigaret. De verzamelde rook sluist hij door naar de reageerbuis.

Het vieze, rokerige goedje dat in de buis ontstaat, gaat over de gekweekte cellen. Vervolgens is het een kwestie van goed kijken hoe de cellen reageren, door de microscoop.

De rook blijkt ervoor te zorgen dat - expres door Hiemstra gemaakte - wondjes in het longweefsel sneller helen. Dit lijkt misschien een gezonde bijwerking van rook, maar dat is het volgens Hiemstra niet. "Door een abnormaal snelle groei verandert de samenstelling van het weefsel en dat is niet goed. Bovendien kun je je voorstellen dat mensen die al longkanker hebben, niet gebaat zijn bij sneller delende cellen."

Killer platworm

Het zenuwgif tetrodotoxine is extreem dodelijk. Toch gebruiken veel dieren het alleen ter verdediging, of om partners te lokken. Zo niet Planocerid, de killer platworm.

Het zenuwgif tetrodotoxine komt onder andere voor in de kogelvis (Fugu), een Japanse delicatesse die - om een snelle dood van de verwende Japanse eter te voorkomen - alleen door gespecialiseerde koks mag worden bereid. Voor de kogelvis is het gif een bescherming tegen hongerige roofvissen, maar andere dieren gebruiken het gif als lokmiddel voor mogelijke partners. Op het eiland Guam ontdekten onderzoekers een platworm die er iets heel anders mee doet: doden.

En niet zo'n beetje ook. Het wormpje 'Planocerid sp. 1' is een monster. In razend tempo verorbert hij verschillende soorten slakken. Zijn waargenomen toptijd was 23 minuten, waarin hij de slak bedekte, hem uit de schulp sleurde, opat en zich vervolgens voldaan terugtrok. Tot nu toe worden vissen gezien als de belangrijkste jagers op koraalriffen. Deze studie laat zien dat ze de vraatzuchtige platworm een geduchte concurrent is.

Het zenuwgif bevindt zich voornamelijk in de slokdarm van de platworm, een bewijs dat die het daadwerkelijk gebruikt voor de jacht. Was het alleen voor de verdediging, dan zou het gif verspreid door het lichaam zitten, net als bij de kogelvis. Hongerige koraalrifvissen bevestigden die hypothese van de onderzoekers. Killer platworm of niet, zij wisten wel raad met het hapje.

Zenuwcellen zien alleen gezichten

In het brein van een makaak bevindt zich een groepje zenuwcellen dat zich enkel en alleen bezighoudt met het herkennen van gezichten.

Zijn sommige zenuwcellen vooral goed in gezichten? Dat de herkenning daarvan in de temporaalkwab van de hersenen plaatsvindt, wisten wetenschappers al. Doris Y. Tsao en collega's ontdekten dat sommige neuronen alleen maar oog hebben voor gezichten, zo berichten ze in Science.

De onderzoekers lieten twee resusapen 96 verschillene beelden zien van onder meer gezichten, fruit, en handen. Enkele groepjes neuronen reageerden opvallend heftig wanneer een gezicht voorbij kwam. De onderzoekers isoleerden de cellen, testten ze en constateerden dat maar liefst 97 procent dubbel zo sterk reageerde op gezichten als op andere objecten.

Wat voor gezicht voorbij flitste maakte de meeste cellen niet uit. Ze werden geprikkeld door bekende en onbekende mensenhoofden, apengezichten en zelfs cartoons. De neuronen lijken een gezicht vooral te associëren met rond. Behalve op hoofden reageerde een stel extra op ronde klokken en fruit als sinaasappel, appel en tomaat.

Rat ruikt in stereo

In een enkele snif weet een rat waar hij voor z’n eten heen moet. De reden is dat hij niet ruikt in mono, maar in stereo.

Op het eerste gezicht lijkt het niet te kunnen. Rattenneusgaten zitten maar 3 millimeter uit elkaar en dat lijkt te dichtbij om tegelijkertijd twee kanten op te ruiken.

Ademhalingstudies lieten desalniettemin twee afzonderlijke luchtstromen zien. En nadere bestudering van de neusgaten leerde dat de luchtgangen vrijwel volledig van elkaar zijn gescheiden en bovendien bekleed zijn met verschillende cellen. Sterker nog, vanuit het linker- en rechterneusgat liepen twee afzonderlijke zenuwbanen richting brein.

De Indiase onderzoeker Raghav Rajan en zijn collega’s besloten dus dat het wel moest kunnen. Ze confronteerden ratten met verschillende geurtjes, afwisselend aan de linker- en rechterkant van hun neus. Van tevoren was ze geleerd aan een waterdruppelaar te likken, aan dezelfde kant als het geurtje.

De ratten deden het bijzonder goed: in negen van de tien testen lokaliseerden ze het geurtje en kozen voor de goede waterdruppelaar. Vaak hadden ze daar maar één snif voor nodig. Werd een van de neusgaten echter dichtgenaaid, dan ging het ineens een stuk slechter.

Volgens de onderzoekers is deze gave om stereo te kunnen ruiken bijzonder handig, zo schrijven ze deze week in Science. Het gaat twee keer zo snel als ruiken in mono en ratten zijn erdoor sneller bij hun eten, of weg bij een potentiële vijand. Overigens bestaat over het al dan niet in stereo kunnen ruiken door mensen nog enige wetenschappelijke onenigheid.

De slakkenrobot

Onderzoekers van het Amerikaanse MIT hebben een robot gemaakt die zich voortbeweegt als een slak.

Een naaimachine op een pudding, daar heeft het nog het meest van weg. En wat een herrie maakt het ding! Maar het is een slak. Een robotslak. Het robotdier glibbert met golfbewegingen van zijn onderlichaam over een slijmerig oppervlak. En net als zijn verre neven, de naaktslak en de huisjesslak, is ook de robo-slak ongelofelijk traag, zoals u in het filmpje kunt zien.

De robotbouwers zijn dan ook niet in snelheid geinteresseerd, maar in het vermogen van de slak om over werkelijk allerlei soorten oppervlak te bewegen, van de rulle aarde in uw tuin tot gladde houten palen die naar uw balkon leiden. En niet alleen onderzoekers zijn daarin geinteresseerd. Het slakkenonderzoek wordt medegefinancierd door een oliemaatschappij, die wel brood ziet in robots die zich een weg kunnen banen door onherbergzaam terrein.

De onderzoekers denken dat ook chirurgen iets aan de slakkenrobot kunnen hebben. Maar dan moet de robot wel iets kleiner uitgevoerd worden. De twee versies die er op dit moment van de robot bestaan, zijn 15 centimeter lang en 2 centimeter breed.

De slijmlaag waarover het robotdier beweegt, is vooralsnog door mensenhanden gemaakt. Het is een mayonaise-achtige vloeistof, die bestaat uit kleideeltjes in een waterige oplossing. Uiteindelijk moet de robotslak zelf zo'n slijmlaag maken, maar dat zal nog een helse klus worden. Een echte slak steekt ongeveer 70 procent van zijn energie in het aanmaken van die slijmlaag.

De broedzak van de inktvis

Sommige inktvissoorten zorgen verrassend toegewijd voor hun nakomelingen. Ze dragen hun eitjes in een grote broedzak tussen hun tentakels.

De meeste inktvissen laten, na de leg, hun eitjes onbeheerd op de zeebodem achter. Zo niet Gonatus onyx, ontdekte de Amerikaanse dierkundige Brad Seibel. Het dier draagt het volledige legsel, twee- tot drieduizend eieren groot, in een zak tussen zijn tentakels tot de mini-inktvisjes groot genoeg zijn om op eigen benen te staan.

Met collega’s van het Monterey Bay Aquarium Research Instituut maakte Seibel prachtige filmopnames en foto’s van het dier, waarop de broedzak heel mooi te zien is. De inktvissensoort houdt zich op op een diepte van 1500 tot 2500 meter in de oceaan.

Inkvtissen hebben een goede reden om zich, na het leggen van de eitjes, niet om het legsel te bekommeren. Het leggen van de eitjes kost namelijk zoveel energie, dat hun spieren degenereren. Sommigen leggen zelfs het loodje. Maar Gonatus onyx is blijkbaar uit ander hout gesneden. Tot veel activiteit zal het dier overigens niet in staat zijn, door het voortdurende gezeul met de broedzak. Vermoedelijk laat het zich kalmpjes meevoeren door de stroom.

Rugzakstroom

Amerikaanse onderzoekers hebben een rugzak uitgevonden waarmee de drager zelf elektriciteit op kan wekken.

Tijdens de oorlog in Afghanistan werd hoogleraar biologie Lawrence Rome benaderd door het Amerikaanse leger. Of hij een alternatief wist voor de enorme hoeveelheden reservebatterijen die de soldaten in het veld mee moesten sjouwen. Voor alle elektronische apparatuur - nachtkijkers, mobiele telefoons, GPS-apparaten et cetera – draagt een soldaat al gauw tot wel tien kilo aan extra batterijen mee.

Rome bedacht een slimme manier om energie op te wekken uit de rugzak die de soldaat toch al draagt. Hij verving het starre rugzakframe door een ophangsysteem met verticaal gespannen veren. Tijdens het lopen beweegt de last op en neer langs het frame, en die bewegingsenergie wordt omgezet in elektriciteit.

Schokkend veel is de hoeveelheid stroom die op die manier opgewekt kan worden, niet: zo’n 7 watt. Maar dat is wel voldoende om tegelijkertijd een MP3-speler, een nachtkijker, een mobiele telefoon van stroom te voorzien, schrijven de onderzoekers deze week in Science.

Of je er geen last van hebt, zo’n bewegend gevaarte op je rug tijdens het lopen? De onderzoekers denken van niet. Ze lieten zes mannelijke proefpersonen de rugzak uittesten op een lopende band, en ontdekten dat er nauwelijks meer energie wordt verbruikt tijdens het lopen met de bewegende rugzak dan tijdens het lopen met een starre rugzak. “Een kwestie van een extra snack onderweg,” stelt Rome, “en dat weegt niets in vergelijking met tien kilo batterijen.”

Mocht u bij uw volgende rugzakvakantie nu denken de oplader van uw mobiele telefoon thuis te kunnen laten, en de telefoon op de rugzak te kunnen aansluiten: wees gewaarschuwd. Om 7 watt aan stroom op te wekken is twintig tot veertig kilo gewicht nodig. En dat is, eh, nogal veel.

Zenuwstamcellen op bestelling

Britse onderzoekers zijn er voor het eerst erin geslaagd om zuivere zenuwstamcellen in het laboratorium te kweken.

Stamcellen kweken is een lastig karweitje. De oercellen, met de potentie om uit te groeien tot elke gewenste lichaamscel, zijn maar moeilijk in het gareel te houden, en de groeiomstandigheden waaronder ze zich specialiseren zijn nog lang niet bekend. Het resultaat is meestal een mengseltje van stamcellen en verder gespecialiseerde cellen.

Onderzoekers van de Universiteit van Edinburgh is het nu gelukt om een klontje zuivere zenuwstamcellen te maken. Zenuwstamcellen zijn stamcellen die iets verder zijn gespecialiseerd dan embryonale stamcellen. Ze kunnen niet meer uitgroeien tot élk type lichaamscel, maar alleen tot zenuwcellen: neuronen, astrocyten, en gliacellen.

De onderzoekers gebruikten een cocktail van groeifactoren om de stamcellen in toom te houden, EGF en FGF. Mét die cocktail ontstonden gespecialiseerde zenuwcellen, zonder die cocktail bleven de zenuwstamcellen zich rustig delen tot nieuwe zenuwstamcellen. Dat lukte zowel bij muizencellen, als bij menselijke zenuwstamcellen.

In de toekomst moet zulk in het lab gekweekt zenuwweefsel uitkomst bieden bij degeneratieve ziektes zoals Alzheimer, Parkinson en Huntington.

Eencellige lastdieren

Eencellige algjes zijn te gebruiken als vervoermiddel voor piepkleine vrachtjes, laat een team biochemici van Harvard zien. Met licht stuur je ze de goede kant op.

Het is een eencellige van een honderdste millimeter doorsnee, en nog plantaardig ook, maar toch beheerst Chlamidomonas reinhardtii de borstcrawl als de beste. Het algje heeft twee zweepstaarten, waarmee het naar plaatsen zwemt met gunstig licht. Douglas Weibel en collega’s bedachten een manier om de kleine alg in te zetten als microscopisch trekdier.

Ze ontwikkelden een soort bio-lijm om plastic bolletjes van 3 micrometer doorsnede aan de algjes vast te plakken. Die zwommen daar nauwelijks minder hard door, rapporteren de biochemici in Proceedings of the National Academy of Sciences. Met zichtbaar licht waren de algjes in elke gewenste richting te sturen. Waren ze op de plaats van bestemming gekomen, dan kregen ze een puls UV-licht, die de lijmverbinding verbrak en zo zorgde dat de lading gelost werd.

Het systeem werkte prima en zou ook voor allerlei andere vracht gebruikt kunnen worden, menen de onderzoekers. Ze stellen dat dit veel handiger is dan het nabouwen van moleculaire nanomotoren, zoals anderen proberen te doen. Dat is vreselijk ingewikkeld, terwijl de algjes simpel te kweken zijn.

De klimrobot

Amerikaanse onderzoekers hebben een robot ontwikkeld die tegen stenen muren oploopt.

Spinybot, zoals het 400 gram wegende beestje wordt genoemd, is ontwikkeld door Mark Cutkosky van Stanford Universiteit. De klimrobot kan tegen muren van beton, baksteen of stucwerk lopen. Aan elk van zijn zes tenen zitten metalen haartjes, waarmee de robot zich vastgrijpt aan de microscopische uitsteeksels van stenen muren.

Er bestaan al gespecialiseerde robots die tegen ándere materialen op kunnen lopen. Zo zijn er robots met zuignapjes aan hun poten die tegen glazen wanden opklauteren, en robots die met magneetvoetjes langs metalen wanden – scheepswanden bijvoorbeeld – kunnen lopen.

Het onderzoek van Cutkoksy wordt betaald door het Amerikaanse ministerie van Defensie. De onderzoekers zien dan ook vooral militaire toepassingen van de klimrobot. Bewaking en beveiliging van bruggen en gebouwen bijvoorbeeld. De robot is uitgerust met een camera.

Simnuke

Een groep kunstenaars heeft in de Nevadawoestijn een simulatie van een kernexplosie uitgevoerd.

Op 16 juli 2005, om 05.29.45 uur, verrees een paddestoelvormige wolk boven de Nevadawoestijn. Met Simnuke, zoals het project heette, herdacht een groep kunstenaars die ándere paddestoelvormige wolk: de wolk van de allereerste atoombom, zestig jaar daarvoor tot ontploffing gebracht in de woestijn van New Mexico.

Er waren ongeveer honderd toeschouwers. De kunstenaars hebben drie jaar aan het project gewerkt. De karakteristieke paddestoelvormige wolk was ongeveer honderdvijftig meter hoog, en kreeg zijn vorm door zes reusachtige ventilatoren.

Camron Assadi, projectleider van Simnuke, had het publiek van te voren verzocht om niet te klappen als het spektakel afgelopen was. De herdenking van de atoombom is er niet een om voor te applaudiseren, meent Assadi.

Alwéér een nieuwe aap

Het lijkt wel of ieder jaar wel ergens een nieuwe apensoort wordt ontdekt. Deze keer is de beurt aan Afrika.

Halverwege de vorige eeuw leken alle apensoorten van de wereld wetenschappelijk beschreven, en lange tijd werd er inderdaad niks nieuws gevonden. Maar deze eeuw was het al raak in het Amazonegebied, in India en nu weer in Kenia. Daar hebben veldbiologen onafhankelijk van elkaar vrijwel tegelijk op twee plaatsen de hoogland-mangabey ontdekt. Ze beschrijven hun vondst in Science van deze week.

De twee ontdekte populaties wonen 370 kilometer van elkaar, in verschillende bergbossen. De bijzonder schuwe apen waren bij de bevolking op één van die plaatsen wel bekend. Zij vertelden de onderzoekers over de ‘kipunji’, maar omdat dit Wanyakyusa-volk dol is op verhalen over mythische dieren, hechtten die daar aanvankelijk weinig waarde aan. Misschien is het om die fout recht te zetten dat de nieuwe aap de Latijnse naam Lophocebus kipunji gekregen heeft. Waarschijnlijk is het dier een van de zeldzaamste apen op aarde, met een geschatte populatie van rond de duizend dieren.

Explosieve bloem schiet stuifmeel de lucht in

Bloemetjes van het plantje Cornus canadensis schieten zo hard open, dat hun stuifmeel een duizelingwekkende versnelling te verduren krijgt.

Met een hogesnelheidscamera legden biologen in Massachusetts vast wat er gebeurde als de twee millimeter grote bloemetjes van deze bosplant zich openen. Dat hele proces duurt niet veel meer dan een duizendste seconde, een ware explosie dus. De meeldraden in de bloemetjes zijn een soort minuscule katapultjes, die de stuifmeelkorrels krachtig wegschieten zodra de bloemblaadjes de spanning van het gesloten zijn niet meer aankunnen. Bijvoorbeeld als je een zacht tikje tegen het bloemetje geeft.

Uit de videobeelden konden de onderzoekers berekenen met welke versnelling de meeldraden bewogen. En die lag in de eerste 0.3 milliseconde op, niet schrikken, ongeveer 24 duizend meter per seconde per seconde. De zwaartekrachtsversnelling maal 2400, dus. Doordat de slingerbeweging maar zo kort duurt, is de eindsnelheid van de korrels een heel stuk minder imposant: 0.12 meter per seconde. En hoe hoog komen de stuifmeelkorrels daarmee? Door de luchtweerstand is dat niet meer dan tweeënhalve centimeter, wat de onderzoekers ogenschijnlijk zonder ironie een ‘indrukwekkende hoogte’ noemen. Het is in ieder geval hoog genoeg om een meter door de wind meegevoerd te worden of met een op de bloem zittende hommel in botsing te komen, schrijven ze. En op film ziet het er inderdaad best indrukwekkend uit.

De vermomming van de koekoek

Het jong van de Maleise sperwerkoekoek heeft een slimme truc bedacht om zijn pleegouders extra voedsel af te troggelen. Een kleurvlek aan de binnenkant van zijn vleugels imiteert de wijdopengesperde bekjes van nóg eens twee hongerige vogeltjes.

Het eerste wat een pas uit het ei gekropen koekoeksjong doet, is de concurrentie het nest uit werken. Vakkundig werpt de ongenode gast zijn stiefbroertjes en zusjes over de rand van het nest. Daarna heeft het koekoeksjong de volle aandacht van zijn pleegouders.

De hoeveelheid voedsel die de ouders aanvoeren, is echter afhankelijk van het aantal opengesperde snaveltjes in het nest. Hoe meer snaveltjes, hoe meer voedsel. Het in verhouding tot zijn pleegouders reusachtige koekoeksjong heeft daarom een slimme truc bedacht om zoveel mogelijk voedsel te krijgen. Het dier bezit een gelige kleurvlek aan de binnenkant van zijn vleugels, en door die vleugels nu zenuwachtig heen en weer te bewegen, imiteert het dier nog eens twee andere opengesperde bekjes. En ook voor die virtuele dieren nemen de ouders voedsel mee, die het koekoeksjong dan uit hun snavel pikt.

De Japanse onderzoekers Keita Tanaka en Keisuke Ueda testen het effect van de kleurvlek, door hem bij sommige vogels zwart te verven. En inderdaad: de pleegouders brachten een stuk minder eten naar het nest van de geverfde koekoeksjongen. Ook al zien de gele vlekken er niet echt uit als snaveltjes, in de vrij duistere koekoeksnesten laten de ouders zich klaarblijkelijk gemakkelijk foppen. En zeg nou zelf, op het filmpje ziet het er inderdaad vrij overtuigend uit.

De Fruitafossor

150 miljoen jaar geleden werd de kunst van het termieten-eten voor het eerst uitgevonden.

Fruitafossor windscheffelia heet het beestje dat Zhe-Xi Luo en John Wible deze week in Science beschrijven. Het diertje ter grootte van een eekhoorn struinde rond op aarde toen de dino’s het hier voor het zeggen hadden, zo'n 150 miljoen jaar geleden aan het van het tijdperk Jura.

Het bijzondere aan Fruitafossor is dat zowel zijn tanden als zijn pootjes lijken op die van hedendaagse termieteneters, zoals miereneters, aardvarkens en het gordeldier. Zo zijn de tanden van Fruitafossor hol, en bevatten ze geen laagje loeihard email. Kauwen kan je er niet mee, maar termieten met kop en staart wegslikken gaat uitstekend. Zo doen aardvarken, gordeldier en miereneter het immers ook, met een listige beweging van de tong.

Met zijn voorpootjes groef het dier waarschijnlijk termietenheuvels af, net zoals de hedendaagse insekteneters. Opmerkelijk is dat die laatste geen verwanten zijn van Fruitafossor – ze ontstonden pas 100 miljoen jaar later. Termieteneters zijn dus zeker twee keer in de evolutie opgedoken, een verschijnsel wat biologen ‘convergente evolutie’ noemen.

Licht, sta stil

U had ze nog van ons tegoed: twee filmpjes van licht dat tot stilstand komt in een ‘fotonisch kristal’.

De opnames zijn gemaakt aan het Instituut voor Atoom- en Molecuulfysica te Amsterdam (Amolf), in samenwerking met de Universiteit Twente en de Britse Universiteit van St. Andrews. Te zien is hoe een zeer korte lichtpuls door een speciaal ontworpen, plat stukje kristal reist – en daar zelfs deels tot stilstand komt. Tussen twee beeldjes zit een tijdspanne van 20 picoseconden: 20 biljoenste seconden.

Rennende vleermuizen

Vampiervleermuizen hebben het lopen opnieuw uitgevonden. Hun voorpoten doen het zware werk.

Het zijn fantastische stuntvliegers, maar gewoon een stukje lopen kunnen vleermuizen niet. Een uitzondering is Desmodus rotundus, de gewone vampiervleermuis. Dit bloeddorstige diertje komt op de grond goed vooruit en kan zelfs heel behoorlijk rennen, tot meer dan twee meter per seconde. Waarschijnlijk heeft de soort dat vermogen tijdens zijn evolutie eerst verloren en het later opnieuw ontwikkeld, schrijven Daniel Riskin en John Hermanson van Cornell University in Nature.

Ze filmden vijf vampiervleermuizen in een tredmolen. Daarbij zagen ze dat de diertjes bij een zekere snelheid overgingen van lopen, waarbij ze pootje voor pootje neerzetten, op een soort rennen. De kracht komt daarbij vooral van de voorpoten, waarmee de vleermuis zich zo hard afzet dat hij een sprongetje maakt. Het resultaat is een soort galop, maar wel een heel andere dan de meeste vierpotige dieren hebben.

De vampiers hebben het rennen waarschijnlijk ontwikkeld om snel te kunnen manoeuvreren in de buurt van hun slachtoffers, aldus de onderzoekers. Tegenwoordig lijkt dat minder nodig, omdat ze vaak bloed aftappen van vee. En dat is een stuk minder bewegelijk dan wilde dieren.

Rennende vleermuizen

Vampiervleermuizen hebben het lopen opnieuw uitgevonden. Hun voorpoten doen het zware werk.

Het zijn fantastische stuntvliegers, maar gewoon een stukje lopen kunnen vleermuizen niet. Een uitzondering is Desmodus rotundus, de gewone vampiervleermuis. Dit bloeddorstige diertje komt op de grond goed vooruit en kan zelfs heel behoorlijk rennen, tot meer dan twee meter per seconde. Waarschijnlijk heeft de soort dat vermogen tijdens zijn evolutie eerst verloren en het later opnieuw ontwikkeld, schrijven Daniel Riskin en John Hermanson van Cornell University in Nature.

Ze filmden vijf vampiervleermuizen in een tredmolen. Daarbij zagen ze dat de diertjes bij een zekere snelheid overgingen van lopen, waarbij ze pootje voor pootje neerzetten, op een soort rennen. De kracht komt daarbij vooral van de voorpoten, waarmee de vleermuis zich zo hard afzet dat hij een sprongetje maakt. Het resultaat is een soort galop, maar wel een heel andere dan de meeste vierpotige dieren hebben.

De vampiers hebben het rennen waarschijnlijk ontwikkeld om snel te kunnen manoeuvreren in de buurt van hun slachtoffers, aldus de onderzoekers. Tegenwoordig lijkt dat minder nodig, omdat ze vaak bloed aftappen van vee. En dat is een stuk minder bewegelijk dan wilde dieren.

Traplopende druppels

Japanse natuurkundigen laten oliedruppels heen en weer rollen en zelfs een trap omhoog nemen. Zeep drijft ze voort.

Yakuto Sumino en zijn collega’s aan de universiteit van Kyoto kunnen oliedruppeltjes rare capriolen laten uithalen. Ze rollen rondjes in een petrischaaltje, razen heen en weer over een racebaan of werken zich zelfs een paar traptreden op.

Wat maakt die druppeltjes zo energiek? Het is allemaal een kwestie van aantrekking en afstoting tussen moleculen. Olie is zelf waterafstotend, het oppervlak waar de oliebolletjes op liggen is juist waterminnend. Om het druppeltje olie heen is het oppervlak bedekt met een laagje zeepmoleculen. Die hebben een waterminnende kop, maar een waterafstotende staart. Die staart steekt naar boven.

De staarten en het oliedruppeltje, beiden waterafstotend, voelen zich tot elkaar aangetrokken. Het druppeltje slokt daardoor de zeepmoleculen op en laat achter zich een kaal, waterminnend en dus olieafstotend oppervlak achter. Dat duwt het vooruit, terwijl de zeepmoleculen aan de voorkant het tegelijk aantrekken. Als het bolletje weg is, wordt de lege plek weer ingenomen door nieuwe zeepmoleculen. Pas als de olie verzadigd is met zeep, houdt de beweging op. De onderzoekers geloven dat ze hiermee een manier op het spoor zijn om ooit nanomotoren van energie te voorzien.

Yutaka Sumino e.a.: “Self-running droplet: emergence of regular motion from nonequilibrium noise”, Physical Review Letters, 18 feb 2005

Mieren vallen hun kont achterna

Oerwoudmieren die uit een hoge boom vallen, kunnen hun val zo afbuigen dat ze op de boomstam landen. Ze zweven achterstevoren op hun doel af.

Al zittend in een Panamese boomkruin viel het mierenbioloog Steve Yanoviak op dat de mieren die hij van zijn handen afsloeg niet gewoon naar beneden vielen, maar een soort glijvlucht maakten. Lang voor ze de oerwoudbodem bereikten waren ze al op de boomstam geland. Het vormde de opmaat voor een hele reeks van experimenten met vallende mieren - vaak witgeverfd om ze beter te kunnen zien - en een snelle camera.

Een mier van de soort Cephalotus atratus die valt, kijkt eerst waar de boom is en richt daar vervolgens zijn achterlijf op, bleek uit de beelden. Net als een parachutist in vrije val kan hij zichzelf zo sturen – maar dan achterstevoren. De functie van dit gedrag is duidelijk: de mier voorkomt zo dat hij op de gevaarlijke bosbodem belandt. Als hij de weg terug al weet te vinden, zal de klim van een meter of dertig hem bovendien veel tijd kosten.

Beheersen alle mierensoorten die in de boomkruinen leven dit kunstje? Een heleboel vallende mieren later wisten Yanoviak en collega’s het antwoord: sommige wel, andere niet. Medeonderzoeker Mike Kaspari: “Ik was degene die op de grond bleef, terwijl Steve Paraponera op me liet vallen – dat is een roofmierensoort die gemeen kan steken.” En die, helaas voor Kaspari, als een baksteen naar beneden valt.

Stephen P. Yanoviak, Robert Dudley en Michael Kaspari: “Directed aerial descent in canopy ants”, Nature, 10 feb 2005

Snelste roofdier van de planeet

De Noord-Amerikaanse sterneusmol kan een prooi herkennen en verorberen binnen 120 milliseconden. Sneller kan een zoogdier waarschijnlijk niet zijn.

De sterneusmol (Condylura cristata) heet niet voor niets zo: zijn neus is een vlezige ster met 22 punten en die zitten barstensvol bewegingssensoren. Om voedsel te vinden dwaalt het dier door zelfgegraven gangen, waarbij het razendsnel met zijn neus in de rondte beweegt. Wormen en andere bodembeestjes die door de punten van de ster worden geraakt, zijn even later de klos.

De Amerikaanse onderzoekers Kenneth Catania en Fiona Remple wilden weten hoe snel dat voelen en happen gaat. Ze stopten sterneusmollen in een plexiglazen tunnel en boden ze piepkleine stukjes regenworm aan. Met een snelle camera filmden ze wat er gebeurde. Zo kwamen ze erachter dat het de mollen soms niet meer dan 120 milliseconden kost om voedsel te herkennen en toe te happen, waarna het zoeken onmiddellijk weer verdergaat. Gemiddeld zit er tussen het eerste contact en het dichtklappen van de kaken nog geen kwart seconde.

Omdat het vinden en verorberen hem per prooi zo weinig tijd kost, kan deze mol het zich veroorloven om te leven van minuscule prooidieren, die per stuk maar heel weinig energie opleveren, schrijven de onderzoekers in Nature. Ze denken dat het voor zoogdieren onmogelijk is sneller te reageren op informatie van hun tastzintuigen. Dat maakt de Noord-Amerikaanse sterneusmol dus tot het snelste roofdier van de planeet.

Computercriminaliteit

Drie van de vier computergebruikers schelden hun computer bij tijd en wijle uit. Eén op de drie wordt handtastelijk tegenover zijn muis en elke zevende computergebruiker schopt zijn computer zelfs. Dat is gebleken uit een enquête die de Duitse sociologe Marleen Brinks onder 340 computergebruikers in Duitsland heeft gehouden.

"Mensen ontwikkelen met hun computer een verhouding die lijkt op een relatie met een medemens", stelt Brinks. "Computers worden als mensen behandeld en aangesproken alsof ze zelfstandig zouden kunnen handelen." Het is de sociologe gebleken dat niet alleen leken zo met hun rekentuig omgaan, maar dat ook ervaren gebruikers en zelfs it-ers zich soms agressief tegenover hun hulpmiddel gedragen. Volgens Brinks is de schade die de moeizame relatie tussen mens en computer met zich mee brengt aanzienlijk. Voor Duitsland met zo'n 18 miljoen computers denkt ze dat die schade in de miljarden loopt. Het kan nog erger. De Amerikaanse kantoorbediende George Doughty uit Lafayette, Colorado werd gearrresteerd nadat hij zijn laptop vier keer had beschoten omdat die constant vastliep.

Billenwurm

Een nieuw type endoscoop, gebaseerd op de zeeduizendpoot, moet darmonderzoek minder onaangenaam maken.

Het is geen pretje om een slang naar binnen geduwd te krijgen. Dat kan iedereen beamen die endoscopisch onderzoek heeft ondergaan. Onderzoekers uit Italië en Engeland hebben nu iets nieuws bedacht: een slang die zichzelf naar binnen wurmt. Ze namen de zeeduizendpoot als model omdat die zich in de natuur zo makkelijk door natte, halfvaste materie beweegt.

De kunstwurm bestaat als prototype uit een flexibele ruggengraat met aan weerszijden stugge borstels om mee af te zetten. Bij de opvolger is het de bedoeling om de borstels beweegbaar te maken. Een bioloog is nu bezig om de beweging van de zeeduizendpoot te analyseren. Met de uitkomsten daarvan gaan ingenieurs aan de slag om de wurm sneller te maken.

Bij endoscopisch onderzoek duurt het tien minuten om het darmkanaal te doorkruisen. De kunstwurm heeft voor dezelfde afstand nog drie keer zo lang nodig. De hoop is dat beweegbare borstels de billenkruiper tien keer zo snel maken. Bovendien opent de combinatie van kronkelen en kruipen nieuwe wijzen van voortbewegen. “Uiteindelijk,” zegt onderzoeker Julian Vincent (Universiteit van Bath) in het persbericht, “moet darmonderzoek een plezierige ervaring worden.”

Het klapvliegtuig

Onderzoekers in Toronto proberen één van Leonardo da Vinci’s dromen tot leven te wekken: vliegen met klapwiekende vleugels.

500 Jaar na de eerste schetsen van Leonardo da Vinci is de verwezenlijking van de ornithopter – het klapvliegtuig – weer een stapje dichterbij. Want we mogen de kunst van het vliegen dan aardig vervolmaakt hebben, 100 jaar na de eerste bemande vlucht van de gebroeders Wright, de vliegbewegingen van de mens lijken in de verste verte niet op die van zijn voorbeeld: de vogel.

Da Vinci schetste een apparaat dat voortgestuwd wordt door bewegende vleugels, en precies dat proberen de luchtvaartdeskundigen James DeLaurier (universiteit van Toronto) en Jermey Harries (Ohio) al dertig jaar daadwerkelijk de lucht in te krijgen. Met een schaalmodel (1:4) lukt dat al heel aardig, zoals uit bijgaand filmpje duidelijk wordt. De pogingen om een bemand toestel de lucht in te krijgen, zijn echter tamelijk hilarisch. Het toestel maakt na een wel héél lange aanloop twee armzalige huppeltjes, en dat was het dan.

Desalniettemin hopen de onderzoekers over een paar weken een heuse proefvlucht te maken. En, nóg optimistischer: het is de bedoeling het vliegtuig aan de wereld te demonsteren tijdens de Olympische Spelen van 2006 in Turijn.

Kernbom voor een tumor

In een kort filmpje doen onderzoekers uit Petten uit de doeken hoe hun nieuwe methode van bestraling van hersentumoren in zijn werk gaat.

Het blijft een raar idee om je uit gezondheidsredenen te laten bestralen in nota bene een kernreactor. Toch is dat precies wat er sinds een aantal jaren in de experimentele kernreactor van Petten gebeurt.

Onderzoeksleider Wolfgang Sauerwein en zijn team laten de reactor en de bestralingsruimte zien en vertellen waaruit de bestralingsprocedure bestaat.

Tot nu toe ondergingen zevenentwintig mensen de behandeling in de proeffase, die erop gericht was om de veilige dosis van straling vast te stellen.

Films van de pool

Dat zien we niet iedere dag: de Noordpool in volle glorie.

Behalve met een flink aantal zeebodemmonsters en een schat aan wetenschappelijke gegevens, kwamen Henk Brinkhuis (Universiteit Utrecht) en de andere leden van de Arctic Coring Expedition terug met een grote hoeveelheid prachtige foto’s en filmclips. Een selectie.

Muis in je neus

Misschien bedienen we onze computers binnenkort met onze neus.

De Canadese informaticus Dmitry Gorodnichy heeft een systeem ontwikkeld om de cursor te verplaatsen over het computerscherm, door te wijzen met onze neus. Een camera volgt het puntje van uw neus en vertaalt de bewegingen naar muisbewegingen. Klikken kan ook: de computeraar dient dan te knipogen met zijn linker- of rechteroog.

Het systeem draagt de naam ‘nuis’ (‘nouse’ in het Engels), een samenstelling van de woorden ‘muis’ en ‘neus’. Gorodnichy heeft al wat software geschreven die met de nuis wordt bediend. Zoals een tekenprogramma, waarbij men met de neus kan tekenen.

Het voordeel van de neuspunt is dat hij in alle standen te volgen is voor de camera. Niet alle informatici geloven echter dat de nuis een succes wordt. “Mensen vermijden dingen waardoor ze er raar gaan uitzien,” zegt een van hen. “En hier is alle gelegenheid om er raar uit te zien.”

Met een rood hoofd naar Houten

U had ze nog van ons tegoed: twee vermakelijke simulaties van voetgangersdrukte.

Als wriemelende mieren krioelen de reizigers door de haven van Breskens en over het nieuwe treinstation van Houten. Mét een rood of een groen hoofd, want aan de hand daarvan is te zien hoezeer de passagiers in hun wandel worden gehinderd.

De simulatie moet leiden tot beter ontworpen gebouwen, waar zoveel mogelijk mensen een blij groen hoofd van krijgen.

1, 2, veel

Vanwege technische problemen had u ze nog van ons tegoed: twee kwalitatief slechte, maar zeer opmerkelijke filmpjes van de indianen die niet tot tien kunnen tellen.

De Pirahã-indianen, woonachtig in de Amazone, hebben in hun taal geen andere telwoorden dan ‘één’, ‘twee’ en ‘veel’. Het ongelooflijke gevolg is dat de stamleden niet verder kunnen tellen dan drie.

Op de filmpjes ziet u hoe een Pirahã-vrijwilliger er niet in slaagt vier klopjes op de vloer na te doen. In het andere experiment krijgt een vrijwilliger het niet gedaan om een aantal citroenen te tellen – let u op hoe de man halverwege het experiment een schatting maakt, en opmerkt dat het aantal citroenen "twee" is. In het begeleidende Noorderlicht-artikel leest u meer over de (belangrijke) gevolgen van de ontdekking voor de taalkundige theorie.

Membraan in zicht

Onderzoekers uit Twente en Amsterdam zijn er ongelooflijk genoeg in geslaagd de afzonderlijke eiwitcomplexen op het membraan van een bacterie door een microscoop te bekijken.

Dat huzarenstukje lukte nog nooit eerder met zacht, biologisch materiaal. Biofysicus Raoul Frese en collega’s van de Vrije Universiteit Amsterdam, de Universiteit Twente en de Universiteit van Sheffield knipten het membraan van de slootwaterbacterie Rhodobacter sphaeroides open, bevroren het en bekeken het met de ‘Atomic Force Microscoop’ – een microscoop die oppervlaktes aftast met een minuscuul naaldje.

Dat leverde meteen een verrassing op. Altijd dacht men dat bacteriën als R. sphaeroides zich omhulden met een membraan waarin de onderdelen vrijelijk rond kunnen vloeien. Maar in werkelijkheid zitten de eiwitcomplexen netjes in groepjes geordend, als eieren in een doos, melden de onderzoekers vandaag in Nature.

Klonen steeds identieker

Weer een primeur voor het Amerikaanse bedrijf Genetic Savings & Clone: twee poesjes die wél lijken op het dier waaruit ze gekloond zijn. Tabouli en Baba Ganoush heten ze.

De bekendste kloonkat tot nu toe, Cc genaamd, leek nog helemaal niet op haar genetisch identieke ouder, zowel wat uiterlijk als gedrag betreft. Maar dat was alweer in 2002. Intussen heeft Genetic Savings & Clone een extra onderdeel aan het kloneringsproces toegevoegd, waardoor eicellen makkelijker toegankelijk zijn voor DNA. En dat levert veel identiekere klonen op, meldt het kloonconcern trots.

Het bedrijf kondigt verder aan dit jaar nog negen poesjes te willen klonen. Zes stuks voor klanten en drie voor het eigen personeel. Vanaf volgend jaar begint het kloonprogramma voor honden.

Het geluid van Saturnus

Zo klinkt het, als je door de ringen van Saturnus heen vliegt: als een kosmisch knapperend haardvuur.

Eind vorige maand dook het ruimtevaartuig Cassini tussen twee ringen van Saturnus door, een trucje dat het even later nog eens zou herhalen. De manoeuvre was nodig om Cassini in de juiste baan om de planeet te brengen.

De ruimte tussen de ringen lijkt wel leeg, maar is dat geenszins. Een instrument aan boord van Cassini legde de inslag van stofdeeltjes vast tijdens de twee passages. En dat klinkt als een knapperend haardvuurtje, zoals u in bijgaande opname kunt horen.

De stofdeeltjes tussen de ringen zijn ongeveer zo groot als de deeltjes in sigarettenrook. Per seconde botsten er bijna 700 tegen het ruimtevaartuig aan.

De schok van scheurend rubber

Een scheur die zich een weg baant door een barstende ballon, beweegt sneller dan het geluid.

Een schokgolf, analoog aan die welke ontstaat wanneer een straaljager door de geluidsbarrière knalt, blijkt ook door het rubber te trekken. Volgens de huidige theorie kan een schokgolf niet sneller door materiaal trekken dan het geluid, maar snelle foto-opnamen van onderzoeker Mike Marder en collega’s (Universiteit van Austin, Texas) tonen aan dat dat wel degelijk gebeurt.

De onderzoekers werden nieuwsgierig naar het gedrag van knallende ballonnen, toen ze eens goed keken naar de stukken rubber die overgebleven waren. De golvende randen die ze daar zagen, kunnen niet verklaard worden door bestaande theorieën. “Tot nu toe weten we alleen van ballonnen dat ze zich zo gedragen” verklaart onderzoeker Paul Petersan. Van andere rubberachtige materialen is er alleen het vermoeden. Petersan: “Op dit punt is er altijd een grappenmaker die over voorbehoedsmiddelen begint.”

Geen vliegende zandhoop

De komeet Wild-2 is een massief brok rots en ijs, géén los aan elkaar hangende klont zand.

Onderzoekers bevestigen die ontdekking in het blad Science, dat deze week voor de helft is gewijd aan de komeet. Op 2 januari vloog de ruimtesonde Stardust dwars door de staart van Wild-2, om er wat stof te vangen. Dat stof wordt over anderhalf jaar terug verwacht op aarde.

Tot die tijd doden de onderzoekers de tijd. Zo hebben ze onder meer alle kraters op de twintig kilometer grote komeet een naam gegeven en geturfd hoeveel zandkorrels er tijdens de passage precies tegen Stardust zijn gekomen. Belangrijkste ontdekking tot dusver: Wild-2 is niet een vliegende zandhoop die door de zwaartekracht bijeen wordt gehouden, zoals sommige komeetmodellen beweren.

Doorzichtige truc

Op de filmpjes ziet het er spectaculair uit. Een tafeltennisbatje waar je doorheen kunt kijken, een regenjas die de drager ervan onzichtbaar maakt, en dan is er ook nog het flexibele A4'tje waarmee je dwars door het lichaam heen het skelet lijkt te kunnen zien.

En toch waren we een beetje teleurgesteld toen we zagen hoe het allemaal tot stand komt. Achter de man met de regenjas staat namelijk een camera op de grond. Die neemt de beelden achter de man - de rijdende bussen en auto's - op, en stuurt ze naar een projector. En die projecteert de beelden via een halfdoorlatende spiegel aan de voorzijde op de jas.
En alleen vanuit één bepaalde kijkrichting lijkt de jas doorzichtig. Lijkt. Ongezien een feestje binnensluipen is er voorlopig dus niet bij.

Neemt niet weg dat Susumu Tachi, het Japanse brein achter de projectietechniek (RTP, ofwel Retro-reflective Projection Technology) allerlei toepassingen ziet voor zijn vindingen. In vliegtuigen bijvoorbeeld, of in auto's. Piloten kunnen dan door de bodem van het vliegtuig de landingsbaan alvast zien, en achteruit inparkeren wordt een eitje.

En dat skelet? Dat is van te voren opgenomen, en wordt op het A4'tje geprojecteerd.

Maar het blijven leuke filmpjes.

De venusovergang van 1882

Ook met een eclipsbrilletje naar de venusovergang gekeken, vanmorgen? De venusovergang van 1882 is nu ook te zien. Zonder brilletje.

In december 1882 toog de astronoom David Peck Todd naar Californië om daar de venusovergang te observeren vanaf Mount Hamilton. Hij legde het verschijnsel vast op 147 glasplaten. De glasplaten raakten echter verstoft en vergeten.

Ruim 120 jaar later ontdekten Anthony Misch en Bill Sheehan de glasnegatieven weer. En ze realiseerden zich dat de negatieven met de huidige digitale technieken heel eenvoudig in een filmpje omgezet konden worden.

Het resultaat is adembenemend. U ziet een 'filmpje' van de venusovergang van 6 december 1882. En dat is de tijd dat koningin Victoria op de Britse troon zat.

Brons voor Oranje op robot-EK

Enigszins onopgemerkt heeft Nederland het afgelopen weekeinde in het Franse stadje La Ferté Bernard brons gewonnen op het EK robotrugby.

Oranje trad aan met een robotteam dat letterlijk met plakband aan elkaar hing. De ‘spelers’, elk zo groot als een Nilfisk-stofzuiger, waren gemaakt van onder meer wc-borstels en radiatoronderdelen. “Als het maar werkt, zeggen wij altijd”, stelt een woordvoerder van het Nederlandse team, dat bestaat uit zeven elektrotechnici van de Technische Universiteit Eindhoven. Bij robotrugby is het de bedoeling om ballen te vinden op een speelveld, ze op te pakken en ze het doel van de tegenstander in te schieten of te dragen.

Nederland werd van de achttien deelnemers derde, na Frankrijk en Zwitserland. De spelersploeg is inmiddels alweer terug in Nederland. Officiële huldigingen en rondtochten door de straten van Eindhoven staan voor zover bekend niet op het programma.

Opgroeiend brein in zes seconden

Voor het brein betekent opgroeien: inkrimpen door alle overbodige contacten tussen hersencellen afkappen. Tijdens die bezuiniging neemt de grijze massa langzaam af.

Amerikaanse onderzoekers hebben het opgroeiende brein nu in beeld gebracht en vijftien jaar hersenontwikkeling samengevat in zes seconden. In de ‘film’ zie je hoe de volwassen bezuinigingsgolf over het brein trekt: van de meest basale functies, via taal en ruimtelijk inzicht in het midden, naar redeneervermogen en andere hogere functies.

De film dient ter vergelijking in onderzoek naar hersenaandoeningen. Bij mensen met aanleg voor schizofrenie neemt die bezuiniging voorin het brein waarschijnlijk overdreven vormen aan, terwijl bij autisten de gezonde bezuiniging plaats lijkt te maken voor uitbreiding.

Kolibri kent een trucje

Tot verbijstering van biologen kan de kolibri zijn bekje een beetje verbuigen. Het vogeltje moet ook wel: anders zou hij geen vliegjes kunnen vangen.

Kolibri's hebben lange, puntige snavels, die ze als een rietje gebruiken bij het opzuigen van nectar. Maar als aanvulling op zijn dieet eet de kolibri soms ook vliegjes. Het was een raadsel hoe hij dat deed, met dat ielige snaveltje van hem. Insectenetende vogels hebben gewoonlijk korte, stompe snavels die ver open kunnen.

Gregor Yanega en Margaret Rubega van de Universiteit van Connecticut filmden zeventig exemplaren van drie soorten kolibri's met een hogesnelheidscamera, en zagen tot hun verbazing hoe het diertje zijn onderkaak iets verbuigt om zijn snavel verder te openen. Je moet toch wát, als je een rietje als snavel hebt.

Warm onthaal voor nat lensje

Een minuscuul, nieuw lensje van Philips kan rekenen op jubelende reacties van de wereldpers. De lens, bedoeld voor mobieltjes en digitale camera’s, werd dit weekeinde gepresenteerd op de computerbeurs Cebit in Hannover. “Revolutionair”, “cool” en “perfect voor mobiele toepassingen”, vindt de techniekpers.

Bijzonder is dat de ‘Fluidfocus’-lens geheel vloeibaar is. De lens bestaat uit een klein kokertje dat is bewerkt met waterafstotende coating. Het kokertje is gevuld met een waterige oplossing waarop een laagje olie drijft. Als er een klein beetje spanning op de coating wordt gezet, verandert de waterafstotendheid van het kokertje en gaat het water anders zitten. Daardoor gaat het laagje olie boller of holler staan.

De lens is goedkoop, duurzaam en verbruikt nauwelijks energie. “Dit kan een aanzienlijke verbetering betekenen in de mogelijkheden van cameratelefoons,” voorspelt de technologiesite Mobileburn.com.

De enige dissonant komt uit onverwachte hoek, van het Franse bedrijf Varioptics. In 1999 patenteerde dat bedrijf namelijk “een lens met variabel brandpunt, bestaand uit een kamer gevuld met een eerste vloeistof en een druppel van een andere vloeistof.” Varioptics is dan ook bezig Philips voor de rechter te dagen wegens inbreuk op het patent.

Mooi of niet mooi

Elektromagnetische velden. Stelt u zich daar iets bij voor? Om eerlijk te zijn: wij ook niet. Dat moet anders, bedachten ze op het MIT, het Massachusetts Institute for Technology. Ze bedachten een project “to make the unseen seen". Teal, heet het project, en dat staat voor Technology Enabled Active Learning. Op de bijbehorende website staan meer dan 100 animaties van fysische verschijnselen, varierend van ‘gewone’ mpeg-filmpjes tot interactieve shockwave-animaties en JAVA-applets. Vooral de metalen ringen die door magneetvelden heen bewegen zijn erg mooi om te zien.

Ook organiseren ze op het MIT de jaarlijkse ‘gekke-veldenwedstrijd', waarbij eerstejaars natuurkundestudenten de opdracht krijgen een zo mooi mogelijk vector-veld te maken. Een vectorveld? Juist ja. Maakt niet uit, de creaties werden door John Belcher en collega’s van het Center for Educational Computer Initiatives louter op esthetische gronden beoordeeld, en wees eerlijk: dat kunt u ook. Mooi, of niet mooi, dat is de vraag.

Dalende bierbubbels

Luchtbellen in bier en frisdrank stijgen. Logisch, want ze zijn lichter dan vloeistof. Toch worden Guinnessdrinkers vaak verrast door zakkende bubbels.

Is dat echt zo? Waar zakken ze dan naartoe? En hoe kan het dat de schuimkraag toch bovenop zit?

Zien is geloven, dachten de chemici Andy Alexander van de Universiteit van Edinburgh en Stanford-prof Richard Zare. Ze schonken vele biertjes in het lab en zetten er een paar state-of-the-art camera’s op.

De Guinnessbubbels blijken te zakken én de natuurwetten te gehoorzamen. In eerste instantie stijgen ze, maar dat doen ze vooral in het midden van het glas, waar de wrijving het laagst is. De stijgende bubbels nemen in hun vaart bier mee en dat zorgt voor circulatie, want ‘what goes up, must come down’. Langs het glas zakt het bier weer en het neemt een deel van de bubbels mee, vooral de kleinere. Naarmate meer bellen zich bovenaan bij het schuim voegen, vertraagt de circulatie en stopt die uiteindelijk.

Dans der vloeistoffen

Het bestaat écht: een jaarlijkse wedstrijd voor videoclips van bewegende vloeistoffen. Dit jaar werd de competitie gewonnen door een zekere Amy Shen, natuurkundige aan de Washington University.

Haar inzending: een hypnotiserende videoclip van newtoniaanse en niet-newtoniaanse vloeistoffen die een betoverende paringsdans uitvoeren, overigens zonder veel succes. Zó veel dramatiek kan vloeistofdynamica bevatten.

Even een huis uitprinten

Een kolossale printer die in één dag tijd een echt huis uitprint, moet volgend jaar zijn eerste gebouw afleveren. Het opmerkelijke apparaat staat op rails en drukt gebouwen af door beton laagje voor laagje op elkaar te stapelen. Geen bouwvakker komt er nog aan te pas.

De pandjesprinter is een bedenksel van de Amerikaanse ontwerper Behrokh Khoshnevis van de Universiteit van Zuid-Californië. Het voornaamste probleem is tot dusver om een geschikte betonsoort te vinden voor het apparaat. Daarin komt nu verandering: het Duitse bouwmaterialenconcern Degussa gaat op zoek naar een geschikte ‘inkt’ voor de printer.

Met ‘contourvormgeving’, zoals de printtechniek heet, moet het mogelijk zijn heel nieuwe gebouwontwerpen te verwerkelijken, zoals gebouwen met rondingen en andere ongewone vormen. De printer wordt gestuurd door een computer waarin een ontwerper een bouwtekening heeft ingevoerd. Kleinere driedimensionale printers zijn overigens al langer in gebruik.

Khoshnevis denkt dat het op den duur mogelijk is om zo complete straten te printen, eenvoudigweg door de computer meerdere exemplaren van een bepaald huis af te laten drukken.

Toen het heelal nog potloden bevatte

Sterrenstelsels in de vorm van een aardappel, een potlood of de schakel van een ketting. Toen het heelal nog maar een paar honderd miljoen jaar oud was, zag je ze overal. De veelkleurige, psychedelische dierentuin van stelsels was het eerste wat er na de Oerknal oplichtte in het donkere heelal.

Op een unieke foto van het verst verwijderde stukje heelal dat ooit is waargenomen heeft de Hubble-ruimtetelescoop niet minder dan tienduizend van de vreemde babysterrenstelsels vastgelegd. De stelsels zonden hun licht uit toen het heelal nog maar vierhonderd tot achthonderd miljoen jaar bestond - het universum is 13,7 miljard jaar oud.

Tachtig dagen lang tuurde de Hubble-ruimtetelescoop naar een klein, donker plekje in het heelal om de foto te maken. Dat moest ook wel: de babysterrenstelsels zijn zo ongelooflijk zwak dat er iedere minuut slechts één foton uit het jonge heelal de aarde bereikt. De babyfoto geeft veel nieuwe informatie over de vraag waarom er eigenlijk sterrenstelsels zijn.

Als je skelet maar goed zit

In de film ‘Aliens’ trok actrice Sigourney Weaver er eentje aan voor haar inmiddels klassieke potje boksen met het ruimtemonster. Inmiddels is ook in de echte wereld het ‘exoskelet’ een feit. Het apparaat moet soldaten helpen gewonde collega's en zware ladingen munitie en wapens van en naar het slagveld te sjouwen. Maar ook brandweermannen, reddingwerkers en avonturiers kunnen hem gebruiken.

Het exoskelet is ontworpen aan de Universiteit Berkeley van Californië en wordt deze week gepresenteerd op een symposium van de afdeling Onderzoek van het Amerikaanse leger, DARPA. Een vrijwilliger zal daar demonstreren hoe het exoskelet een rugzak van 32 kilo laat aanvoelen alsof het een last van 2,2 kilo is. Het skelet doet dat door voortdurend zijn balans te berekenen met een centraal computerbrein.

Op het slagveld wordt het exoskelet niet vroeger dan het jaar 2010 verwacht. Het toestel heeft nog een aantal forse nadelen: je kunt er niet mee rennen of springen en de dieselmotor klinkt als een stevige buitenboordmotor - zodat je iedere soldaat op honderden meters afstand hoort aankomen.

Ster geeft lichtshow

Niemand begrijpt wat er precies met ster ‘V838 Monocerotis’ aan de hand is. Maar mooi om te zien is het wel: de ster geeft al twee jaar lang een lichtshow, compleet met rookeffecten.

In januari 2002 kwam de ster - een superzware ‘rode reus’ op 20.000 lichtjaar afstand – opeens tot uitbarsting. Een stoot helder licht schoot vanaf de ster alle kanten op het heelal in. Daar belicht hij sindsdien de stofwolk die al om de ster heen hing, maar die te donker was om waar te nemen. Iedere keer weer onthult het wegschietende licht een nieuw stukje van de stofwolk. Het heeft iets weg van een lasershow in een rokerige disco.

De Europese ruimtevaartorganisatie ESA, die het natuurverschijnsel al twee jaar lang volgt met de Hubble-ruimtetelescoop, spreekt van een ‘kunstproject van de natuur’. Het is ESA gaan opvallen dat het verschijnsel veel lijkt op de sterren van het beroemde doek “Sterrennacht” van Vincent van Gogh.

Astronomen horen zwart gat boer laten

Voor het eerst hebben Amerikaanse en Europese astronomen tot in detail gezien hoe een zwart gat een langskomende ster aan stukken rijt en een deel ervan opeet.

Het geweld vond plaats op 700 miljoen lichtjaar van de aarde, in het hart van een sterrenstelsel genaamd RX J1242-11. Daar eet een zwart gat zo eens in de tienduizend jaar een ster op. De ster wordt daarbij uit elkaar gerukt. Het fenomeen is te zien als een intense stoot röntgenlicht. Dat is de doodskreet van de ster, zegt Nasa poëtisch, maar een preciezere omschrijving is dat het de boer is van een zwart gat. De röntgenflits is immers het energieafval dat vrijkomt als de ster deels in het zwarte gat verdwijnt.

Astronomen zijn blij dat het zwarte gat zo vriendelijk is geweest de theorie te bevestigen. Als het goed is worden er in het heelal aan de lopende band sterren opgegeten door zwarte gaten.