De klok
beheerst
ons leven
Weten:
buttons
op Frans
Jozef land
C2
Bit voor Bit C2
Consument C3
Gezondheid:
ons bloed
wordt duur
betaald
C3
Alles in de levende natuur speelt zich op de juiste tijd af, in een vast ritme gedwongen
door dag en nacht, de jaargetijden en genetische dwang. Dat heet de biologische klok.
Sommige mensen hebben in de winter extra licht nodig om dit uurwerk bij te stellen.
En je moet een vogel geen petje opzetten, want dan raakt zijn klok helemaal van slag.
ori
HC
Weten&Werken
LEIDSE COURANT DINSDAG 8 SEPTEMBER 1992
door Mark Glotzbach
ermietenheuvels zijn zo
hard als beton. Dit weer
houdt varanenvrouwtjes
er niet van zo'n bouwsel
open te krabben en in
het gat hun eieren te leg
gen, waarna zij het leg-
sel afdekken. Door de
termieten gerepareerd
en gebakken door de
is het deksel ondoordringbaar. Zo
de eieren na zo'n honderdzestig da-
.uitkomen, bevrijdt de grote hage
len hun kroost.
[leen een zeer precieze inwendige
logische klok kan daartoe het sein
■en", zegt de bioloog Henk Hiddingh,
ionden aan het Noorder
•enpark in Emmen, waar
;omende drie jaar de ex-
jitie 'Alles op z'n tijd' is te
Onderwerp: de biologi-
|e klok, die levende we-
is hun handelingen op de
;e tijd en goed op elkaar
istemd laat uitvoeren.
Idingh: "We hebben de
als symbool genomen,
t juist bij kippen is de
rking van de biologische
uitgebreid onderzocht,
e bïo-industrie manipu-
nu met licht zodat de
steh aan de leg blijven,
het weghalen van de eie-
voorkomt dat ze broeds
jaen".
ét licht houdt de kippen
'oorjaarsstemming en
gt dat ze niet gaan ruien,
nt dan is het absoluut af-
open met de leg. Bij kip-
is de daglengte bepalend
r de instelling van de bio-
ische klok. Maar ook om
economische redenen is
kip hèt symbool voor het
ne van de tijd: het gekraai
i de haan als biologische
iker".
ölogische klokken bevin-
i zich bij gewervelde die-
in de hersenen. Ze wer-
i zelfstandig, maar kunnen wel met
iulp van licht op tijd worden gezet,
ddingh: ,,De pijnappelklier, die in de
'senen zetelt, scheidt een hormoon af
onder invloed van het licht veran-
't en een grote rol speelt bij het op tijd
ten van de klok".
oogdieren vangen het licht op met
Hogen. De signalen gaan naar de
'senen, van waaruit de pijnappel-
ir wordt bestuurd. Bij vogels en rep-
len is de schedel recht boven de pij-
>pelklier zo dun, dat het zonlicht de
ir rechtstreeks kan bereiken. Zet een
lel dus nooit een petje op",
derzoek maakt steeds duidelijker
iveel invloed biologische klokken
bben op het leven van dieren en plan-
Zo geeft de klok bij veel dieren het
signaal op het moment dat de maag
Het geheim
van de
biologische
klok wordt
waarschijnlijk
genetisch
overgedragen
leeg is en er bovendien werkelijk wat te
eten valt. De klok bepaalt ook de ge
schikte tijd voor de voortplanting en
uiteindelijk het tijdstip waarop een le
vend wezen moet sterven om plaats te
maken voor opvolgers.
Hiddingh: ,,De werking van de biologi
sche klok is heel duidelijk te merken
aan het verband tussen het ritme van
activiteiten en dat van dag en nacht.
Dieren en planten kunnen als het ware
klokkijken doordat ze de afwisseling
tussen dag en nacht waarnemen en op
grond daarvan hun dagelijkse gedragin
gen indelen".
Tragere ritmes, zoals de voortplanting
en de seizoenstrek, berusten op waar
neming van ondermeer de daglengte en
de temperatuur. Ze ontstaan door het
draaien van de aarde om haar
eigen as en om de zon.
Hiddingh: „De natuur voor-
ziet haar bewoners dus van
klokken en kalenders. Toch
zijn er veel voorbeelden
waarbij beslist geen sprake is
van zulke uitwendige biologi
sche klokken. Dan neemt een
inwendige klok, die onder
alle omstandigheden door
loopt, de zaak over".
„Dat verklaart waarom trek
vogels altijd omstreeks de
zelfde tijd wegtrekken, onge
acht de omstandigheden. En
waarom de grondeekhoorn
altijd op hetzelfde moment in
winterslaap gaat, weer of
geen weer. Of waarom een
vleermuis in een pikdonkere
grot toch feilloos weet wan
neer buiten de duisternis valt
en het tijd is om uit te vlie
gen".
Mensen beschikken ook over
een inwendige biologische
klok. Deze gaat achterlopen
bij langdurig verblijf in volko
men donker.
Hiddingh: „We schakelen
over op een ritme van zesen
twintig uur. Waarom, weet
niemand nog. Draaide de aar-
de in vroeger tijden langza
mer? Het tegenovergestelde
wordt juist aangenomen. Ik denk dat
het een soort basisritme is, dat zich
aanpast bij uitwendige omstandighe
den, zoals ons hart onder invloed van
onze zenuwen langzamer en sneller
klopt".
De geneeskunde toont steeds meer inte
resse voor de biologische klok bij men
sen. Medicijnen bij voorbeeld blijken
het best te werken als ze op bepaalde tij
den worden toegediend, terwijl ze op
andere uren geen effect hebben.
Hiddingh: „Onze biologisch klok regelt
dat de bloedsomloop rondom de spijs
verteringsorganen 's nachts wordt ge
activeerd, terwijl onze spieren het dan
met wat minder moeten doen. Overdag
gaat het omgekeerd. Als je om twaalf
uur 's nachts gaat joggen, doe je dus iets
tegen de natuur in. En het is de vraag of
dat wel zo gezond is"
„Bij lijders aan winterdepressies is de
klok uit de pas gaan lopen door het kor
ten van de dagen. Blootstelling aan ex
tra licht kan in zulke gevallen helpen.
Een vergelijkbaar effect heeft een be
handeling tot herstel van de hormonale
omzetting die geschiedt onder invloed
van het licht en zorgt voor het even
wicht tussen slapen en waken".
„Bekend is de ontregeling van de biolo
gische klok door de ploegendienst. Het
schijnt overigens makkelijker te zijn
van de dagploeg te op te schuiven naar
vervolgens de avond-, nacht- en och
tendploeg dan andersom. Dus met de
tijd mee, als het ware. Iets dergelijks
doet zich voor bij jetlag: na een vlucht
van Amsterdam naar New York is dat
verschijnsel minder erg dan na de
vlucht terug.
„Het medisch gebruik van de biologi
sche klok moet nog grotendeels worden
ontwikkeld. De Groningse universiteit
ziet er zo veel in, dat artsen en biologen
nu samenwerken op dit gebied.
„I£en van betrokken biologen heeft on
derzocht hoe de'biologische klok func
tioneert bij de jacht van torenvalken op
veldmuizen. Eeh torenvalk die op een
bepaald tijdstip op een bepaald stukje
van zijn jachtgebied een muis vangt,
komt daar exact vierentwintig uur later
terug, want dan is de kans heel groot
dat hij er weer een veldmuis kan ver
schalken. Op die manier brengt de valk
zijn hele territorium in kaart, zich base
rend op het gegeven dat veldmuizen
elke drie uur bovengronds komen om te
eten".
De jaarringen van bomen laten zien hoe
de biologische klok door de eeuwen
heen heeft getikt.
Hiddingh: „Planten overleven slechte
tijden meestal in een soort rustfase, als
zaad, knol, of kale boom. Ze zetten hun
activiteiten bijna of helemaal stil. Die
ren die als larve of ei overwinteren of
een winterslaap kennen, doen dat ook".
Veel dieren ontwijken het slechte sei
zoen door te verkassen naar gebieden
waar de leefomstandigheden gunstiger
zijn. Zodra de toestand weer ten goede
keert, komen ze terug om te profiteren
van het goede seizoen.
Hiddingh: „Voor rotganzen zijn de
noordelijke toendra's in de zomer zo
voedselrijk dat ze een voortreffelijke
broedplaats vormen, 's Winters zouden
de vogels er niet kunnen overleven.
Eind augustus trekken ze daarom al
weer zuidwaarts om uiteindelijk in Ne
derland te overwinteren. Aan de hand
van de daglengte vertelt hun klok ver
telt hen de juiste tijd om te gaan".
De paddentrek is ook een opvallend
staaltje van een biologische klokwerk.
Hiddingh: „Als door een onzichtbare
magneet worden de padden in het voor
jaar naar hun favoriete voortplantings-
plaatsen getrokken. Allemaal tegelijk
gaan ze op pad om eitjes af te zetten of
eitjes te bevruchten. Dat kan bij het
oversteken van wegen op een ware
slachting uitlopen
Een ei per minuut
Een ljoningin van de Zuidamerikaanse
bladsnijdersmier heeft een biologische
klok die haar gemiddeld per minuut een
eitje laat leggen, vijftien jaar lang. En
DE BIJLAGE
Vandaag heeft U voor het eerst de bijla
ge Weten Werken in handen. Een bij
lage die u voortaan wekelijks (op dins
dag) bij deze krant mag verwachten.
Weten Werken is ontstaan omdat ons
is gebleken dat onze lezers veel aan
dacht hebben voor zaken als weten
schap, milieu, computers, opvoeding,
techniek en consumentennieuws. Niet
zo verwonderlijk: het zijn onderwerpen
waar we al of niet in directe zin
vrijwel dagelijks mee te maken hebben.
Vaste rubrieken vormen 'Bit voor Bit'
over de personal computer; 'Consu
ment' en 'Het Onderzoek' met kort we
tenschappelijk nieuws. Beurtèlings
schrijven deskundige medewerkers
over 'het weer', 'onderwijs' of'opvoe-
rgl^daarnaast reportages over weten
schappelijke onderwerpen die in de be
langstelling staan of om een andere re
den onze aandacht verdienen.
In deze bijlage bieden we de lezers de
gelegenheid om vragen te stellen. Zijn
er bepaalde fenomenen waarvan u zich
afvraagt hoe dat werkt, schroomt u dan
niet om ons te schrijven. Niet alle vra
gen zullen worden gepubliceerd, maar
wij garanderen wèl dat alle vragen wor
den beantwoord. De Stichting Pu
blieksvoorlichting over Wetenschap en
Techniek brengt de vragen onder bij
wetenschappers, die de vragen helder
en deskundig beantwoorden.
Een andere vaste rubriek in samen
werking met de Nederlandse Octrooi-
raad vindt u wekelijks op deze
plaats: een uitvinding die inveritief, bi
zar of om een andere reden opmerkelijk
mag worden genoemd.
foto's Theo Böhmers
dat na één bevruchting tijdens haar pa
rings vlucht.
Tegen haar dood vormt zij het middel
punt van een metersgroot ondergronds
nest, waar acht miljoen nakomelingen
wonen. Dat zijn er minder dan de eier-
produktie van ruim vijfenvijftig miljoen
eitjes doet veronderstellen. Maar veel
eitjes komen niet uit, of worden in tij
den van voedselgebrek door de mieren
zelf opgegeten. En de werksters hebben
maar een beperkte levensduur.
Vlindertrossen
En dan de monarchvlinder.
Hiddingh: „Een hele populatie van deze
trekvlinders overwintert in enkele klei
ne, nauwkeurig op temperatuur en
vochtigheid uitgezochte stukjes bos in
Mexico, Californië en Florida. Ze zitten
lagen dik op de bomen, de takken bre
ken haast af onder de trossen vlinders.
„In het voorjaar zwermen ze uit naar
het noorden. De eerste generatie zoekt
zijdeplanten op om eieren af te zetten,
waarna pa en ma vlinder doodgaan. De
tweede generatie trekt verder, zet ook
eieren af en sterft. En zo gaat dat vier,
vijf generaties achter elkaar, tot de vlin
ders zich in de loop van de zomer over
het hele continent tot in Canada toe
hebben verspreid.
Toch komen ze allemaal naar die paar
bosjes terug om te overwinteren, soms
na een tocht van wel vijfduizend kilo
meter. Hoe weet een in Montana gebo
ren mönarchvlinder dat hij op die tijd
precies in dat bosje moet zijn? Zijn bio
logische klok moet wel in zijn genen zit
ten".
BEVINDING
Het Instituut voor Mechanisatie
Arbeid en Gebouwen (Imag) in
Wageningen heeft het Europees
patent verkregen op een voorzie
ning, waarmee fruitbomen effec
tiever kunnen worden bespoten.
Het gaat om een tentachtige con
structie waarbinnen het spuitpro-
ces zich afspeelt.
Het Imag doet al jaren onderzoek
naar mogelijkheden om met zo
min mogelijk gewasbeschermings
middelen goede resultaten te be
reiken. De zorg voor het milieu
maakt dat noodzakelijk. Imag-
woordvoerderVanZuidam: „Ze
ker bij fruitbomen treft maar een
deel van de druppeltjes doel; de
rest gaat tussen de bladeren door
verloren en komt in het milieu te
recht. Daarom hebben wij een
spuitinrichting ontwikkeld waar
mee het bestrijdingsmiddel kan
worden teruggewonnen en op
nieuw gebhiikt".
In een soort rjjdende tent die over
de bomen wordt geplaatst, wordt
de lucht in beweging gebracht.
Dan wordt het bestrijdingsmiddel
verneveld, waarbij het middel dat
niet op de bladeren terecht is geko
men wordt opgezogen. Verspilling
wordt op die manier voorkomen:
er is minder bestrijdingsmiddel
nodig en het milieu wordt er niet
onnodig door aangetast. Voorlopig
is de spuitcabine alleen bedoeld
voor fruitbomen. Een uitvoering
voor lagere gewassen vergt nog
verdere studie.
Of de machine al snel in de tuin
bouw zal worden ingezet is nog de
vraag. Het landbouw-mechanisch
bedrijf Van de Munninckhof in het
Limburgse Horst bestudeert mo
menteel de economische haalbaar
heid. De vraag is daarbij vooral of
de besparingen opwegen tegen de
nadelen die er ook aan verbonden
zijn: een hogere aanschafprijs en
een ingewikkelder manier van
hanteren, vergeleken met de spui
ten die tot nu toe worden gebruikt.
Met vragen over octrooien en vin
dingen kan men terecht bij de bi
bliotheek van de Nederlandse Oc-
trooiraad, tel. 070-3986541.
EINDREDACTIE RENÉ VAN ZANTEN VORMGEVING PETER J. C. MARTENS
