WETENSCHAP
Nieuwe onweerstudie helpt oude theorie naar de bliksem
Vergroting schedel door
sterke afname kaakspieren
Slimme verpakkingen zijn nog niet veilig
Prijs Jonge Onderzoek
voor tranenonderzoe
Genenkaart van rat
Medicijnen tegen
ADHD remmen grc
Hebben tranen die veroorzaakt worden door irritatie een;
eiwitsamenstelling dan tranen die voortkomen uit ontroer
winnaars van de 35ste Nationale Wedstrijd voor Jonge On)
kers durven het nog niet met zekerheid te zeggen maar he)
wel op. Machteld van den Bosch en Janneke Verheijen, ze)
op het Stedelijk Gymnasium in Den Bosch, staan te glundi
hielden een proef onder twintig huisvrouwen. De vrouwej
eerst aan het huilen gebracht met eucalyptus olie. Hun tij
werden afgenomen voor onderzoek. Vervolgens werden dj
tot rust gebracht door het kijken naar een natuurfilm. Daa
gen de vrouwen een zielige film te zien. Niet zielig genoeg:
dames aan het wenen te krijgen, maar zeven vrouwen ma
toch een traantje wegpinken. De onderzoekers wisten ook)
tranen op te vangen en naar het laboratorium te brengen]
taat: bij zes van de zeven vrouwen was de eiwitsamenstel]]
anderd. Een opmerkelijke uitkomst die echter teniet werd)
door de zevende bij wie de resultaten precies andersom \v)
twee meiden kregen steun van de Tilburgse hoogleraar gei
heidspsychologie Vingerhoets. Hij wilde aanvankelijk niet)
werken totdat ze hem hun opzet hadden uitgelegd. „Nu N
dankzij ons onderzoek ook zelf publiciteit gekregen", zegt)
teld gniffelend. GPD
Amerikaanse wetenschappers hebben de vrijwel volledige
kaart van de rat gepubliceerd. Daardoor is het nu mogelijk
gelijking te maken tussen het genoom van de rat en dat va
mens en de muis, wat volgens de onderzoekers nieuw licli
werpen op de ontwikkeling van bepaalde aandoeningen.!
25.000 tot 30.000 genen van een rat komt 90 procent overe
genen in de mens of de muis. De onderzoeksresultaten y|
publiceerd in het tijdschrift Nature.
Het vermoeden dat kinderen derartsen die stimulere
met ADHD die stimulerende middelen aanbeveelt v
middelen als ritalin krijgen behandeling van de coi
voorgeschreven, in groei ach- tiestoornis is er bij hetl
terblijven bij hun leeftijdgeno- van de volwassen leefti
ten, wordt bevestigd door een duidelijk verschil in len
onderzoek in de Verenigde Sta- bespeuren. Wel was al
ten. Of het effect blijvend is, bekend dat stimulereni
maakt het onderzoek niet dui- delen op den duur tot j
delijk. Bij het onderzoek wer- wichtsverlies leiden,
den 540 kinderen tussen de 7 ADHD (Attention Defid
en 9 verdeeld over drie groepen peractivity Disorder oft
die respectievelijk met stimule- dachtstekortstoomis ml
rende middelen, gëdragsthera- peractiviteit) komt in dj
pie of een combinatie van de voor bij 4 tot 12 procenj
twee werden behandeld. schoolkinderen. Uit h®
In de twee jaar dat zij werden zoek is naar voren gekoi
gevolgd groeiden de kinderen de behandeling met nw
die de medicijnen hadden ge- nen, al dan niet in com
kregen minstens 1,27 centime- met gedragstherapie, y
ter minder dan de andere kin- beste resultaat biedt.
deren en kwamen zij ruim 3,6 Het onderzoek werd ge)
kilo minder aan. Omdat meisjes cierd door de dienst vo|
hun definitieve lengte pas rond geestelijke volksgezond
hun 16de jaar bereiken en jon- uitgevoerd aan de univ]
gens rond hun 18de, is het te van Californië in Berkej
vroeg om te kunnen zeggen of verslag verschijnt in de|
achterstand blijvend is. volgende editie van het]
Volgens de Academie van Kin- schrift Pediatrics. AP i
door Hélène van Beek
Een bliksemschicht heeft niet de
vorm van een vinger maar van
een kwast. Dat ontdekte natuur
kundige Freddy Manders. Vol
gens hem klopt er geen donder
van de bestaande bliksemtheo-
rie.
Natuurkundige dr. Freddy
Manders (29) weet het zeker. Er
klopt niets van de bestaande
bliksemtheorie. Tot nu gingen
wetenschappers er van uit dat
bliksem, ofwel ontladingsflit-
sen, van wolk naar aarde groeit
in de vorm van een vinger, met
een topje en een keurig 'kanaal'
daaronder.
Manders: „Maar dat beeld is
niet juist. Bliksem groeit in de
vorm van een kwast. Er is wel
een kanaal, zoals bij een vinger,
maar daama gaat het alle kan
ten op. Dat verklaart waarom
bliksem vele splitsingen heeft."
Onlangs promoveerde Man
ders aan de Nijmeegse univer
siteit op het ontstaan van blik
sem. Voor het onderzoek
maakte de natuurkundige ge
bruik van een zeer speciale ca
mera die ruim 50.000 euro
heeft gekost. Dat hij duidelijk
heeft gemaakt hoe bliksem pre
cies groeit,, is echt alleen moge
lijk geworden door deze came
ra die er pas korte tijd is. „Hij
kan supersnel kijken, hij ver
groot een signaal dat binnen
komt heel sterk in een nano se
conde ofwel een miljardste van
een seconde."
Heel veel tijd ging er zitten in
het maken en goed gebruiken
van een proefopstelling in het
Magnetenlaboratorium aan de
Nijmeegse universiteit, mede
mogelijk gemaakt door finan
ciering van de Nederlandse Or
ganisatie voor Wetenschappe
lijk Onderzoek (NWO) en de
universiteit.
„We moesten elke keer dezelf
de soort bliksem maken door
die op te wekken met precies
dezelfde spanningsvorm. Al
leen zo konden we de groei van
de bliksem in beeld brengen.
Door telkens nieuwe opnames
te maken en die naast elkaar te
leggen."
In het laboratorium deed de
promovendus eigenlijk precies
wat er in de natuur ook ge
beurt. De ontladingsflitsen be
ginnen met een spanningsveld,
tussen negatief geladen wolken
en de neutrale aarde. Door dit
spanningsveld gaan vrije elek
tronen - stroomgeleiders - in
Bliksem groeit in de vorm van een kwast en niet in de vorm van een vinger. Foto: GPD/Bernard Hulshof
de lucht tekeer als een gek. Ze
botsen op tegen aanwezige mo
leculen zoals stikstof en zuur
stof.
Manders: „Bij het botsen van
een elektron en een molecuul
kan er een nieuw elektron vrij
komen. En die aanmaak van
nieuwe elektronen gaat enorm
snel.
Op een gegeven moment heb je
een lawine van elektronen. Zo
ontstaat er een kanaal, een pad
tussen de twee elektroden, in
het echt de wolk en de aarde.
Op die manier kan energie naar
de aarde worden toegeleid. Op
het moment dat de twee elek
troden (de wolk en de aarde,
red.) met elkaar verbonden zijn,
is de bliksem te zien."
Donder is weer wat anders. Als
het kanaal, het pad, warm
wordt en de lucht daarin uitzet,
dan is er een knal ofwel de don
der. Te vergelijken met de knal
die ontstaat wanneer een vlieg
tuig door de geluidsbarrière
gaat.
In het laboratorium maakte
Manders bliksem na met be
hulp van stikstofmoleculen, een
roestvrij stalen punt, een roest
vrij stalen plaat die op de aarde
werd gelegd en spanning van
40 kilovolt. Met de camera leg
de hij vervolgens vast hoe - in
welke vorm - bliksem ontstaat.
„De plaatjes hebben me heel
erg geprikkeld", aldus een en
thousiaste Manders.
„Overal zag ik spikkels, ze gin
gen alle kanten uit. Dat maakte
dus duidelijk dat bliksem niet
puntig groeit maar in de vorm
van een kwast, en dat de blik
sem zoals wij hem zien, zich
vertakt tot een ware boom.
Theoretici die altijd zijn uitge
gaan van de groei in de vinger-
voim, hebben die grillige ver
takkingen nooit kunnen verkla
ren."
De natuurkundige kon ook
aantonen dat de tip van de ont
ladingsflitsen breder en groter
is dan tot nu toe werd gedacht.
„Ze zijn niet micrometers
klein, maar millimeters groot."
Bij het onstaan van bliksem
komen niet alleen nieuwe elek
tronen vrij, maar ook fotonen
(lichtdeeltjes) ofwel moleculen
die hun overtollige energie uit
zenden in de vorm van licht.
Dat verklaart de opstelling in
het Magnetenlaboratorium
met een magneetveld dat tien
duizend keer zo krachtig is als
het aardmagneetveld. Zeer ge
lukkig is Manders dan ook over
de opnames die - oneerbiedig
gezegd - een soort garnalen la
ten zien ofwel een kromme
bliksemschicht. „In alle weten
schappelijke discussie over de
gang die bliksem maakt, was
steeds niet duidelijk wie of wat
de weg van de vertakkingen be
paalt. In een magnetenveld
kunnen we elektronen manipu
leren, lichtdeeltjes niet."
Omdat op de foto's kromme
bliksems staan en omdat blik
sem buiten aan de hemel er
niet uitziet als een garnaal, be
tekent dit foto-resultaat dat het
dus de elektronen en niet de
lichtdeeltjes zijn die bepalen
waarheen de bliksem schiet.
Een fantastische vondst, maar
een publicatie in bijvoorbeeld
het gezaghebbende tijdschrift
Nature zit er niet in volgens een
laconieke Manders.
Paleontoloog noemt bevindingen speculatief
door Henk Hellema
Rond twee miljoen jaar geleden
betrad een nieuwe mensachtige
het aardse toneel. Van het ge
slacht Homo. Deze mensachti
ge had een grotere schedelin-
houd dan zijn voorgangers, en
daarmee een groter hersenvo-
lume. Volgens Amerikaanse on
derzoekers zou die vergroting
van de schedel het gevolg kun
nen zijn van een vermindering
van de kaakspieren. Volgens de
Nederlandse paleontoloog John
de Vos, verbonden aan het Na
tionaal Natuurhistorisch Muse
um Naturalis in Leiden, is die
gedachte vergezocht.
Hoe kon die vergroting van de
schedel tot stand zijn komen?
Volgens Amerikaanse onder
zoekers zou het antwoord kun
nen liggen in een sterke afname
van de kaakspieren. Een gevolg
van een verandering in het erfe
lijk materiaal dna.
Het onderzoek van de Amerika
nen was aanvankelijk helemaal
niet gericht op de evolutie van
de mens. Ze wilden, met een
subsidie van verenigingen voor
spierziekten, studies verrichten
naar afwijkingen in genen voor
spiereiwitten. Die vonden ze.
Het betrof een verandering, een
mutatie, in een gen dat verant
woordelijk is voor de aanmaak
van een bepaald spiereiwit.
Welke spierziekte hoorde daar
dan wel bij? Nader onderzoek
bij mensen uit Afrika, Zuid-
Amerika, West-Europa, IJsland,
Japan en Rusland leerde de
Amerikanen, dat de erfelijke af
wijking bij alle onderzochte
mensen voorkwam. Studies bij
zeven soorten (mens)apen lie
ten verder zien, dat de mutatie
bij geen van die apen, inclusief
de chimpansee, werd gevon
den. Het ging dus om een ty
pisch menselijke mutatie.
Wat had die mutatie dan eigen
lijk wel te betekenen? In onder
zoek bij makaken (apen) kwam
naar voren, dat het spiergen
vrijwel Uitsluitend betrokken
was bij de ontwikkeling van de
kaakspieren. Die spieren blijken
bij de makaak in verhouding
Schedel van de Australopithecus africanus. Foto: GPD
tienmaal groter te zijn dan bij
de mens.
Verder onderzoek bracht aan
het licht, dat de mutatie onge
veer 2.4 miljoen jaar geleden
heeft plaatsgevonden. Zo'n half
miljoen jaar later blijkt zich een
opmerkelijk verandering in de
schedel van onze vroege voor
ouders te hebben plaatsgevon
den. De schedelomvang is toe
genomen, en daarmee de in
houd van het mensachtige
brein.
De Amerikanen melden in Na
ture van 25 maart dat de afna
me van de kaakspieren de sche
del de ruimte heeft gegeven
groter te worden. Die mogelijk
heid tot expansie ontstond vol
gens hen door een sterk ver
minderde spierdruk van de
kaakspieren op de schedel.
De Nederlandse paleontoloog
De Vos, expert op het gebied
van de menselijke evolutie, kan
zich in die redenering echter
niet vinden. „Dat die sterke
kaakspieren een belemmering
voor het groter worden van
schedel zouden vormen, kan ik
me niet voorstellen. Als bot uit
groeit, kunnen die kaakspieren
zich toch wel ergens anders aan
hechten?"
Hij vindt de conclusies van de
Amerikanen speculatief en toch
wel vergezocht. „Het enige wat
je uit hun onderzoek kunt con
cluderen, is dat rond 2.4 mil
joen jaar geleden het kaakme-
chanisme van de mensachtige
veranderde. Maar dat zou even
goed het gevolg kunnen zijn ge
weest van een veranderd voed-
selpatroon. De mensachtige
werd in die tijd meer omnivoor,
begon ook vlees te eten, als ge
volg waarvan de kauwspieren
in omvang afnamen."
De Vos zit ook nog met de
vraag waarom de mensachtigen
juist in die periode rond 2.5
miljoen jaar geleden een groter
hersenvolume zouden krijgen.
„Waar was dat voor nodig?
Waaraan moesten zij zich toen
aanpassen met een groter her
senvolume? Ik zou het niet we
ten."
door Ron'Buitenhuis
De grootste boosdoener bij
voedselbederf is zuurstof. Het
maakt chips oud, bier ranzig,
bevordert de groei van schim
mels, breekt vitamine C af en
laat het vlees verkleuren. Dus
wat is er logischer dan voedsel
zo te verpakken dat er geen
zuurstof bij kan? Vacuüm trek
ken is een bekende toepassing,
maar dat kun je niet met alle
producten doen.
Een andere manier is de zuur
stof in de verpakking te vervan
gen door een ander gas. Dat ge
beurt al bij bierflesjes. Net
voordat de kroonkurk er op
gaat, wordt de lucht in de top
van het flesje vervangen door
stikstof. Om de resterende één
procent zuurstof ook nog te eli
mineren, zou je aan de binnen
kant van de kroonkurk, in de
plastic bolling, wat vitamine C-
poeder kunnen verwerken. De
vitamine C vangt de zuurstof
weg, door ermee te reageren.
Maar dat mag nog niet in Euro
pa.
In Amerika en Japan zijn ze wat
dat betreft al een stuk verder.
Daar is het heel normaal om
kleine zakjes ijzerpoeder, zo
groot als een minizakje zout, bij
de pasta, de kaas, het brood, de
chips en de garnalen te stop
pen. Ijzer vangt de zuurstof he
lemaal goed op, waardoor alles
langer houdbaar blijft. Brood
dat normaal na vijf dagen gaat
schimmelen, kan zo zes weken
goed blijven, kant-en-klare pas
ta's en kaas wel drie weken en
noten meer dan een jaar.
In Europa mogen deze technie
ken (nog) niet worden toege
past. We zijn als de dood dat
toevoegingen gaan reageren
met het voedsel zelf. Eurocom
missaris David Bryne heeft be
gin dit jaar de deur echter wel
opengezet, na een diepgaand
onderzoek van acht gerenom
meerde instituten, onder lei
ding van TNO-Zeist, en bedrij
ven als Nestlé en Danone.
Het rapport van dit zogenaam
de FAIR-project Actipak om
schrijft de risico's, de toepas
singen en de voorwaarden
waaronder we in Europa 'actie
ve en intelligente' verpakkingen
kunnen toestaan. Naar ver
wachting wordt de Europese
wetgeving nog dit jaar aange
past. Volgens Nico de Kruijf van
TNO-voeding in Zeist zijn de ri-
zo'n zakje niet twee ma
zes dagen goed.
Weer andere verpakkiii
zo gemaakt dat ze de gi
schimmels of bacteriën
gaan, het vochtgehalte
of allerlei geuren en sm
absorberen. Dat laatste
een een van de weinige
len van de techniek. Fa
ten zouden zalm of ma
kunnen verpakken dat
vis meer ruikt, maar oo
meer ruikt of de vis noj
vers is. Wetgeving moe
soort misleidingen voo
Om de consument gara
geven over de versheid
steeds meer supermarl
Duitsland en Frankrijk
'intelligente' stickers, d
baar aan de buitenzijde
verpakking zitten. Zij re
ren hoe lang een produ
ven koelkasttemperatui
gelegen, doordat een ci
een rechthoek op het sl
geleidelijk van kleur vei
Deze kleurverandering
indicatie voor de matei
derf.
De Kruijf: „De huidige I
baarheidsdatum op eei
melk is een algemene ii
tie. Als dat pak 's zomeri
paar uur in een warme i
heeft gelegen, dan klop:
datum al niet meer. Eet
derfsticker registreert e
hoeverre dat 'opgewaru
pak melk nog vers is.
Zo'n sticker zou met na
Nederland goed van pa!
men, want we hebben 1
lectief de neiging om de
kast te warm in te stelle
(maximaal 7 graden Ce
Kwestie van misplaatst!
nigheid, wantje spaart'
stroom, maar je moet vi
schijnlijk eerder en vakt
vensmiddelen weggooif
De Kruijf vindt dat allee
me verpakkingen moge
den toegelaten, waarvai
zen is dat er geen gezon
heidsrisico's bij bestaan
zijn strenge Europese ri
nen voor (in de maak),
Nederland door de Voet
Waren Autoriteit (vroeg
ringsdienst van waren) i
worden bewaakt. „Je ku
schimmelgroei in fruit n
lijk ook tegengaan door
veldioxide in de plastic!
verwerken, maar in te h
concentraties is het spul
tig-"
Bananen produceren het gas etheen, dat de rijping bevordert. Foto: GPD/TNO
Zuurstof is de grootste boosdoener bij voedselbederf. Bier wordt daardoor ranzig. Foto: GPD/TNO
sico's zo beperkt en de voor
waarden en spelregels zo dui
delijk, dat we binnen een tot
twee jaar ook in Europa slimme
verpakkingen kunnen hebben.
,De actieve verpakkingen die
wij adviseren om voedsel langer
houdbaar te maken, zijn echt
absoluut veilig. Het is aan de
Europese Unie om de burgers
te overtuigen van de betrouw
baarheid en de voordelen via
objectieve voorlichting. Ik zeg
wel eens zo, als we in Europa
aan het verkeer dezelfde veilig
heidsnormen zouden stellen als
aan verpakkingen, dan zouden
er nog nauwelijks verkeers
slachtoffers zijn."
Kruijf onderscheidt 'actieve' <eu
'intelligente' verpakkingen. Tot
de eerste categorie behoren
niet alleen de eerder beschre
ven 'zuustofvreters'. Er is ook
speciale folie die etheen door
laat. Etheen wordt door bij
voorbeeld bananen uitgeschei
den en het bevordert de rijping.
Dus als het etheen kan ont
snappen, blijven de bananen i!n
