Het nut van het fruitvliegje
Onweersbeestjes:
zomerse lastpakken
In Natura
Chandra gaat röntgenbronnen ontleden
WOENSDAG 21 JULI 1999
Wanneer het op een zomerna
middag drukkend warm is en
donkere wolken donder en
bliksem voorspellen, doet zich
soms een merkwaardig ver
schijnsel voor. De lucht raakt
ineens vervuld van duizenden
zwarte insectjes, die overal op
neerstrijken en schijnbaar zin
loos rondkrioelen. We kennen
deze beestjes als 'onweers
vliegjes', maar van de aard of
de samenstelling van de plot
selinge zwermen beestjes we
ten velen van ons feitelijk
niets.
Ofschoon de benamingen
'onweersbeestjes' en 'donder-
beestjes' heel algemeen zijn,
wordt door sommigen ook ge
sproken van 'vliegende mie
ren', 'knutjes' of'trippen' en
hiermee heeft ieder van deze
naamgevers een beetje gelijk.
Als soort bestaan er namelijk
geen onweersvliegjes, maar de
bij zwoel weer optredende in-
sectenzwermen kunnen in
derdaad gevormd worden
door elk van de drie genoem
de soorten.
Wat een trips is, weten niet
veel mensen. Daar hoeven ze
zich geenszins voor te scha
men. Tripsen zijn immers
piepklein, soms maar een mil
limeter groot. Toch hebben
we allemaal wel eens met hen
van doen gehad. Die kennis
making was niet aangenaam,
want van de vliegjes die plots
klaps in ons oog belanden,
wordt een groot gedeelte ge
vormd door tripsen. Door zelf
in het tranende oog te wrie
melen of door lijdzaam te on
dergaan dat een ander onhan
dig in de weer is met zakdoek
of tissue, proberen we bevrijd
te raken van de kleine last
post, maar het ongerief is
slechts een akkefietje in verge
lijking met de ellende waarop
een boel tripsen te zamen ons
soms weten te trakteren.
Terwijl wij op een benauwde
zomerdag gelaten wachten op
een verfrissende onweersbui,
worden deze insecten levendi
ger dan ooit. Massaal stijgen
de tripsen op uit de begroei
ing, om even later overal neer
te strijken waar ze zich maar
bevinden. Wanneer ze bij toe
val op ons terecht komen,
kunnen sommige tripsensoor-
ten ons een rode, jeukende
huid bezorgen. We denken dat
we gestoken zijn, maar tripsen
kunnen helemaal niet steken.
Ze beschikken noch over een
angel, noch over een steek-
snuit, aangezien ze zich
slechts voeden met al dan niet
dood plantenmateriaal.
Tripsenkenners beweren dat
het de voetjes zijn die het hem
doen. Aan de poten zouden,
in plaats van normale insec
tenklauwtjes, kleine prikblaas-
jes zitten, die de voortbewe
ging mogelijk maken over
gladde oppervlakken, zoals
bloembladeren. Vanwege deze
prikblaasjes worden tripsen
ook wel blaaspoten genoemd
en het zouden deze blaasjes
zijn die onze huid irriteren.
In tegenstelling tot tripsen
kunnen knutjes wel degelijk
steken. Dat wil zeggen: alleen
de vrouwtjes. Net als bij mug
gen het geval is, leven de
mannetjes van plantensap
pen, terwijl de vrouwtjes
bloedzuigers zijn. Op warme
dagen vormen deze agressieve
wijfjes grote zwermen, die
zich vooral bij zonsondergang
manifesteren. Ze ontzien geen
enkel levend wezen. De wijfjes
hebben immers een flinke
bloedmaaltijd nodig om eie
ren te kunnen ontwikkelen en
storten zich op vogels, zoog
dieren, reptielen en amfibie-
en.
Met zijn onbehaarde huid
vormt de mens een wel heel
gemakkelijke prooi. Boven
dien zijn mensen nogal traag
in hun bewegingen en hebben
niet eens een staart om zich
het kleine tuig van het lijf te
houden. Heeft u dus te maken
met venijnig stekende on
weersvliegjes, rekent u er dan
maar op dat het knutjes zijn,
die ook 'knijsjes', 'knijtjes' of
'knaasjes' worden genoemd.
De derde soort onweersvlieg
jes zijn mieren. Dat mieren
kunnen vliegen wist u mis
schien nog niet en dat is zo
vreemd niet, aangezien alleen
de mannetjes gevleugeld zijn
en slechts gedurende een kor
te periode rondvliegen. Mie
ren doen wijwei alles in het
verborgene, maar voor de pa
ring kiezen ze de open lucht.
Om dit mogelijk te maken zijn
de mannetjes uitgerust met
vleugels, evenals het handje
vol vruchtbare wouwtjes dat
door een nest wordt voortge
bracht. 'Koninginnen' worden
deze wijfjes genoemd.
Wanneer u onder een stoepte
gel of een flink stuk dood hout
kijkt, ziet u die gevleugelde
mieren rondhollen te midden
van het krioelende werksters
volk. Op een warme zomerdag
vliegen al die gevleugelde
exemplaren uit, eerst de man
netjes en vervolgens de konin
ginnen, in een zwerm, die zo
dicht kan zijn dat het wel een
rookwolk lijkt. In de lucht pro
beren de mannetjes te paren
met de koninginnen, maar dat
lukt slechts een enkeling als
gevolg van het enorme man-
nenoverschot.
Zowel de gelukkigen als dege
nen die een blauwtje hebben
gelopen, keren weer snel terug
naar het aardoppervlak. Over
al scharrelen ze rond: op het
gazon, op het balkon, op het
tuinmeubilair, op de parasol,
op uw zomerkleding, in uw
haar. Wespen, andere vlees
etende insecten en zelfs vogels
komen meteen een maaltje
halen. Het maakt de mieren
mannetjes niet uit: ze zijn
toch ten dode opgeschreven.
Nadat ze hun functie in de
voortplanting hebben vervuld
is het met hen gebeurd.
Zo wordt in de natuur met
mannen afgerekend, terwijl de
bevruchte koninginnen op
weg gaan om een nieuw mie
rennest te stichten en nog
lang en gelukkig te leven.
THEO SCHILDKAMP
Worstelen met veel onopgeloste vragen
BEN APELDOORN
Precies 30 jaar nadat Neil Armstrong als
eerste mens voet op de maan zette, wordt
de derde in een reeks van grote ruimteob
servatoria van de Amerikaanse ruimte
vaartorganisatie NASA gelanceerd: Chan
dra. Zijn voorgangers heetten Hubble
Space Telescope (HST) en Compton Gam-
ma-Ray Observatory (CGRO). Chandra mag
een mijlpaal worden genoemd gezien zijn
ongekend scherpe blik op de kosmos: een
röntgenblik.
De lancering van Chandra naar een uitge
kiende baan om de aarde stond gepland
voor gisteren, precies drie decennia na de
eerste maanbetreding, maar moest op het
laatste moment worden uitgesteld.
Chandra moet vooral informatie inwinnen
over de stervensfase van sterren, waarbij ze
vaak ontploffen en gigantische hoeveelhe
den gas het heelal in slingeren. Dit nieuwe
observatorium, dat meegaat in het laad
ruim van een Space Shuttle, zal bijzonder
scherp kunnen kijken in het stralingsgebied
waar het speciaal voor werd gemaakt: het
röntgengebied. Die straling komt van natu
re ook in het heelal voor.
Alleen moet moeder natuur daar wel heel
erg tekeer gaan voordat spontaan röntgen
straling vrijkomt. Op de plaatsen waar die
straling ontstaat heersen dan ook extreme
condities. Om daarover meer te weten te
komen gaat Chandra de lucht in.
Of liever gezegd: uit de lucht, want het ob
servatorium moet waarnemingen gaan
doen buiten de dampkring. Vanuit onze at
mosfeer kun je namelijk niet scherp in het
röntgengebied kijken. En scherp zal Chan
dra zeker kunnen kijken, ongewoon
scherp. Technisch moet er heel wat gebeu
ren voordat je een goed beeld kunt ontwer
pen in het röntgengebied. Röntgenstraling
is immers veel energierijker dan bijvoor
beeld gewoon licht en met een gewone gla
zen lens of spiegel kun je röntgenstraling
niet naar een brandpunt afbuigen om er
een beeld van te ontwerpen.
De 'spiegel' van Chandra bestaat daarom
uit een groot aantal concentrisch ten op
zichte van elkaar gelegen, in de lengte licht
gebogen en speciaal gecoate metaalcylin-
ders. Door het röntgen'licht' daar heel
scherend op in te laten vallen, kun je het
wèl afbuigen en in een brandpunt samen
brengen.
Bovendien is het met Chandra mogelijk
om, met zogeheten röntgenroosters,
spectra van röntgenbronnen te ontwerpen.
Net als zichtbaar licht met een prisma of
faserooster in zijn bestanddelen uiteen te
rafelen is tot een spectrum (de natuur doet
dat soms ook met behulp van regendrup
pels in de vorm van regenbogen) kun je
met een vernuftig röntgenrooster een rönt-
genregenboog ontwerpen.
Röntgenstraling komt zoals aangehaald in
de ruimte vrij bij extreme processen. Bij
voorbeeld uit de onmiddellijke omgeving
van zwarte gaten en neutronensterren, uit
de helder stralende kernen van zogeheten
actieve melkwegstelsels en bij tal van ande
re objecten. Dit soort processen herbergt
nog vele raadselen.
Het observatorium, dat ontworpen is om
minstens vijf jaar onafgebroken te werken,
kan röntgenbeelden creëren met een
scherpte van een halve boogseconde. Dat is
het hoekje waaronder een dubbeltje gezien
wordt op een afstand van ruim zes kilome-
CRYPTOGRAM
Horizontaal:
1. Slechts een ouder voertuig
(4); 4. uitzendbedrijf (5); 7. re
volutie in een deftige buurt (7);
8. Zot in slaap (3); 9. Holte voor
geld (3); 10. Er zijn niet veel
mensen die tennissen (7); 12.
Groente voor het hoofdgerecht
(7).
Verticaal:
2. Met hulp van Romeo (4); 3.
Om het overblijfsel van een
schild (6); 4. Begroten? (8); 5.
het alternatief van een noot
hoort niet (4); 6. Artikel van een
paartje dat niet in bed ligt (6); 9.
Geweldig, wat een explosie! (4);
11. Rendier (3).
Oplossing van dinsdag:
1. wrak - waker - Wakker 2. tael
- talie - Italië 3. maan - manga
- Nagalm 4. krat - kater - Ka
tern 5. teen - teren - Entree 6.
doel - dolen - Lonend 7. edel -
pedel - Poedel 8. arak - kraai -
Afrika 9. naga - graan - Nagras
10. daas - smaad - DamastGe-
vraagd woord: WINKELPAND
REDACTIE MARGOT KLOMPMAKER EN SASKIA STOELINGA 023-5 i;
Bij gebruikt zon als kompas
Britse wetenschappers heb
ben ontdekt waarom bijen
niet uit koers geraken bij ster
ke wind. Radar is gebruikt om
de afgelegde routes te volgen
tussen hun nesten en voedsel-
gebied. Kleine sensoren, die
53 verschillende vluchten re
gistreerden, onthulden dat de
bijen hun route niet laten be
ïnvloeden door sterke wind
stoten.
De wetenschappers, verbon
den aan de Universiteit van
Malveni in Worcestershire,
ontdekten dat de bijen de zon
als referentiepunt gebruiken.
Tevens gebruiken ze de grond
onder hen als oriëntatiemid
del. Dit idee wordt gesterkt
door de bevinding dat bijen
die boven water vliegen, al
snel de weg kwijtraken omd
ze geen herkenningspunten
onder hen kunnen waarne
men.
Kleine aanpassingen boven
land worden continu gema
om niet af te wijken van de
plande route. Windsnelheii
en richting hebben geen in
vloed op de stuurmanskun
sten van de bij. Wel bepaal
windsterkte de vlieghoogte
Hoe harder het waait, dest
lager het insect vliegt. De o
derzoekers hebben tevens i
varen, via radarmetingen, i
bijen sneller vliegen dan al
werd gedacht. De kruissnel
heid van een honingbij is
ven meter per seconde.
Aardappelen tegen hepatitis-B
In Amerika is een
ontwikkeld met daarin een
vaccin tegen hepatitis-B. Dit
eerste orale vaccin ter wereld
wordt vanaf deze week getest
op veilig gebruik orjjder ver
plegend personeel van liet zie
kenhuis in Buffalo: New York.
De genetisch veranderde
aardappel is ontwikkeld aan
het Boyce Thompson Institute
van de Cornell universiteit in
Ithaca, eveneens in de staat
New York. Wereldwijd zijn
'meer dan twee miljard men
sen geïnfecteerd met het he-
patitus-B virus, een belangrij
ke veroorzaker van leverkan
ker, dat jaarlijks ruim een mil
joen slachtoffers maakt. „Er
bestaat wel al een goe
om hepatitis te voorkomen'
zegt Charles Arntzen van hi
onderzoeksinstituut. „Maai
hoge kosten en het praktisc
ongemak yan.de injectiena
den zijn voor veel ontwikla
Iirïgsfanderi een drempel, i
we de ziekte wereldwijd wi
uitbannen, zijn alternatievf 55
methoden van toediening
hard nodig. Een oraal vactia'
verhoogt de acceptatie, ooier
het Westen." De studie, die111
zeven jaar bezig is, wordt file
nancieel gesteund door de ie
Wereldgezondheidsorganis 0
tie en een biotech bedrijf i
het Engelse Cambridge.
Maanvoeten
Het is vandaag precies dertig
jaar geleden dat de eerste men
sen voet zetten op de maan. Die
maandagmorgen om 3.56 uur
Nederlandse tijd raakte Neil
Armstrongs linkervoet het
maanoppervlak, terwijl hij de
historische woorden sprak:
„That's one small step for a
man, one giant leap for man
kind." FOTO CPD
Oranje bloemkool
Een oranje bloemkool, gevon
den in een Canadees kolen
veld, kan belangrijke geneti
sche informatie bevatten om
de voedingswaarde van uit
eenlopende gewassen op te
peppen. Deze bloemkool
maakt zoveel bètacaroteen -
een oranje kleurstof in worte
len en andere groenten - dat
het anders normaal witte de
len oranje kleurt. Bètacarot
een behoort tot een klasse be
standdelen die bekend staan
als carotenoïden. Door bèta
caroteen is de kans op het
ontstaan van hart- en vaat
ziekten beperkt evenals va1
bepaalde typen kanker. Hf!l1'
tevens een belangrijke bro: 'r
voor vitamine A. Veel ge\« 11
sen die een belangrijk dee
vormen van het menselijk
nu bevatten geen of nauw N
lijks bètacaroteen. Molecu! IR
bioloog Garvin, verbonden
aan de universiteit van CoiMf
in Ithaca, New York, hoopt
zijn studie naar de oranje
bloemkool zal leiden lot in l
matie die nodig is om L'
rijke gewassen als rijst ent
we te verrijken met dit be
standdeel.
I
HEINZ
K£i& kM>&£TJ£ £tt t>r£TJ£ fATAT
ZUV!SfiV Stt&rt-TarTAVttTST
gtPVtV&S/SJ t*£7SOS
OM>££rZ£Ortttr£££T/r£yt/Z££t/
COUteCTAttT
,&)£C£Mlat>A<l, 'trZV+ZL. G£t£> 'V VOOK
i/Aawr7£0ae&£«!v traste Besmeur"
,f/£tteBiSBgvteocteC£trr'£££rMO
„art maar pAtsftraas eeautsrit
C/£S /£7S~reo£ it, ",Atsr#£rrs
VA/tAtsrr£AP££S \£XKD£ MltteCft
mc££hp£h w££££££re tteföu&
Hij is slechts enkele millimeters
groot. Zijn ledematen en zeker
zijn organen zijn louter onder
een microscoop te bekijken. En
toch is de Drosophila Melano-
gaster al honderd jaar het
meeste bestudeerde organisme
in de biologie. Hij staat beter
bekend als het fruitvliegje. We
kennen hem uit de gft-bak en
hij heeft diverse familielijnen
die al decennia in het laborato
rium verblijven.
Drosophila Melanogaster is de
naam. Het is een piepklein
vliegje, dat in het wild niet echt
tot de bedreigde diersoorten
behoort. Kijk maar eens in de
afvalbak voor groente, fruit en
dergelijke. Dat voor dit beestje
in 's werelds laboratoria zo'n
belangrijke rol is weggelegd,
dankt het aan zijn geringe om
vang en tamelijk ongecompli
ceerde opbouw. Voor de lief
hebbers van de Drosophila
(klemtoon op de tweede o) zou
je natuurlijk ook kunnen zeg
gen dat dit fruitvliegje indertijd
de domme pech had in het net
van onderzoeker Thomas Hunt
Morgan te vliegen.
Vraagje een moleculair bioloog
of er dit jaar een Drosophila-ju-
bileum te vieren valt, dan luidt
het antwoord: „Het is moge
lijk." Het honderdjarig jubile
um zal derhalve niet uitbundig
worden gevierd. Sterker nog,
niets duidt erop dat het heuglij
ke feit op enigerlei wijze zal
worden herdacht. Het tekent de
gemeenschap van Drosophila-
onderzoekers. Wat niet geheel
en al aantoonbaar juist is, is de
moeite van het vermelden niet
waard.
Toch is het heel aannemelijk
dat ergens in het jaar 1899 het
onderzoek naar het fruitvliegje
is begonnen. De eerste experi
menten staan op naam
van de latere Nobel
prijswinnaar
Thomas Hunt
Morgan. In 1901 verschenen
diens eerste publicaties. Zeker
in die jaren zal daar langdurig
onderzoek aan vooraf zijn ge
gaan. Maar de Drosophüa-ge-
meenschap neemt liever 1910
als uitgangspunt. In dat jaar
ontdekte Morgan de witogige
vlieg. De beroemde publicatie
'Mechanismen van erfelijkheid'
van Morgan en diens studenten
van de Amerikaanse Columbia
Universiteit vormt in de ogen
van de onderzoekers het eerste
echte wapenfeit van hun vroege
collega's.
In het moleculair-ontwikke-
lingsbiologisch laboratorium
van het Max Planck Instituut in
Göttingen leven al sinds jaar en
dag duizenden fruitvliegjes.
Leider van het onderzoek Her-
bert Jackie waakt over het we
tenschappelijk onderzoek in
deze afdeling van dit wereldbe
roemde instituut. Er vallen No
belprijzen te verdienen met de
Drosophila. Dat blijkt uit de ge
schiedenis van het onderzoek.
Morgan beet het spits af. Een
van zijn studenten Hermann
Joseph Muller volgde in 1947.
Hij ontdekte tijdens het onder
zoek naar het fruitvliegje dat
röntgenstralen mutaties veroor
zaken in de genen.
E.B. Lewis sleutelde aan het
'bithorax complex' van Dro
sophila. Daar zit een overblijfsel
van de evolutie, hetgeen Lewis
tot uitdrukking wist te brengen.
Dat resulteerde in een viervleu-
gelige fruitvlieg. Het leverde
hem de Nobelprijs in 1995 op.
Datzelfde jaar kregen ook zijn
collega's C. Nüsslein-Volhard
en E. Wieschaus het felbegeer
de laureaat voor hun eerste pu
blicatie over het systematisch
screenen van gemuteerde ge
nen in de ontwikkeling van
Drosophila.
In
stilte hopen de vele huidige on
derzoekers ook op een nomina
tie. Maar daarvoor moet wat ge
presteerd worden. En er zijn
meer kapers op de kust. Göttin
gen is niet de enige plaats waar
onderzoekers naarstig speuren
naar de geheimen die het 'ge
noom' van het fruitvliegje - de
kaart waarin alle genen van een
organisme zijn vastgelegd - nog
in petto heeft. Over de hele we
reld worstelen wetenschappers
met nog veel onopgeloste vra
gen.
Het lijkt een Sisyfusarbeid. En
waartoe leidt het? De farmaceu
tische industrie - anders duide
lijk in beeld bij het biotechnolo-
gisch onderzoek - is niet bijster
geïnteresseerd. Het fruitvliegje
zal niet snel leiden naar een
nieuw wondergeneesmiddel.
Onderzoeker Urs Schmidt-Ott:
„Ons onderzoek zal misschien
uiteindelijk wel leiden tot toe
passingen, maar dat is niet het
doel. We proberen nu alleen
greep te krijgen op een tamelijk
complex organisme als de Dro
sophila. Toch heeft het al tot re
sultaten geleid, die meer inzicht
geven in de werking van de ge
nen in zoogdieren." Eén zo'n
resultaat is de ontdekking van
het gen dat de cellen opdracht
geeft de ogen te ontwikkelen.
Het gen bleek zowel in vlieg als
in muis als in mens identiek. En
zo manipuleren de onderzoe
kers - ook in Göttingen - in
ogenschijnlijk wrede experi
menten. We zien foto's van
fruitvliegjes met ogen op de
plek waar de poten moeten zit
ten en afbeeldingen van ratten
zonder ogen.
Drosophila Melanogaster is ook
uit andere overwegingen een
uiterst geschikt onderzoeksob
ject. De voortplanting gaat snel.
Een generatie vliegen neemt
derhalve ongeveer een tijdsbe
stek van twee weken in beslag.
En in de beschermde omgeving
van het lab is het nageslacht
talrijk. Een vrouwtje legt maxi
maal honderd eitjes per dag en
gemiddeld tegen de duizend
gedurende haar levenscylus.
Interessant is ook het genoom
van de fruitvlieg. De totale
DNA-inhoud van een genoom
van een organisme is ongeveer
zestien miljoen base-paren.
DNA bestaat uit een dubbele
streng waartussen het DNA
zich in 'basen' langs een 'wen
teltrap' groepeert. Daarvan zor
gen er twaalf miljoen voor de
codering van de genen. Dro
sophila telt tussen de twaalf- en
vijftienduizend genen. Daarvan
zijn er 3600 van levensbelang,
hetgeen wil zeggen dat het uit
schakelen van een van deze ge
nen de dood ten gevolg heeft.
Maar een fruitvliegje is taai. De
uitschakeling van het belangrij
ke gen dat de cellen 'vertelt' wat
voor- en achterkant is, is voor
elk ander organisme het subiete
einde van het experiment. Op
het Max Planck Instuut laat
Marcos Gonzales-Gaitan echter
een experiment zien waarbij
een embryo van een fruitvliegje
tot aan het larvestadium in le
ven blijft ondanks het feit dat
het 'voor- en achterkant-gen' is
geblokkeerd.
Het Drosophila-onderzoek mag
voor een leek een tamelijk zin
ledige bezigheid zijn, uit de fi
nanciering van sommige on
derzoekers blijkt al dat dit niet
het geval is. Sommige onder
zoekers worden bekostigd uit
de pot voor het vastleggen van
het menselijk genoom. Sommi
ge genen blijken de evolutie te
hebben overleefd en zijn het
zelfde bij bacterie tot mens. Dat
kan het speurwerk van het
menselijk genoomproject aan
zienlijk vergemakkelijken.
Er vallen Nobelprijzen te verdienen met onderzoek naar het fruitvliegje oftewel Drosophila Melanogaster.
FOTO MARTIJN DEJQEk
