Aan de universiteit van Bath opende deze maand het Milner Center for Evolution, een interdisciplinair instituut dat zicht bezighoudt met biologie, gezondheid en onderwijs. Een van de dingen die het centrum doet is het ondersteunen van onderwijs in evolutie. Ter illustratie is een korte evolutiekwis samengesteld, die op de website van de BBC staat.
Ik heb ‘m gemaakt en scoorde 7/7, jawel! Maar het kan zomaar zijn dat niet iedereen het eens is met alle antwoorden van het Milner centrum…. Probeer het zelf eens, zou ik zeggen!
Please follow and like:
@Jaap,
”
Als de psychopharmaca die stofjes levert, die niet meer aangemaakt worden, helpt dat wel degelijk.
”
Je hebt gelijk.
@haushofer
”
In de gangbare natuurkunde (maar daar ben ik zelf sceptisch over) staat het verstrijken van tijd los van de aanwezigheid van materie.
”
Ja, en ruimte kan er ook zo maar “zijn” zonder dat er materie is, toch? Ik ben blij met je scepticisme, want ik vind ruimte-tijd zonder materie maar niks. Immers al onze meetinstrumenten zijn gemaakt van materie. Vanuit een operationeel standpunt is een materieloze ruimte-tijd dus geen erg zinvol begrip, lijkt me.
@haushofer,
Het merkwaardige feit doet zich voor dat draagveld paradigma’s “a la Higgs” op allerlei plaatsen opduiken.
Zoals in “geen science-fiction” boek (6e druk pag. 132 e.v):
http://coenvermeeren.nl/interview-met-stefan-denaerde/
Ik ga op deze plaats niet citeren, want dat zou dan uitgebreid moeten gebeuren en zodoende problemen kunnen gaan geven met auteursrechten.
Misschien interessant dat “Buitenaardse Beschaving” van 1969 is en dat Higgs zijn voorstel deed in 1964:
https://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson
Ook in de creationistische hoek zijn er draagvelden, met eigenschappen die soms sterk lijken op die van het Higgs veld:
http://www.setterfield.org/GSRdvds.html#cosmology
https://logos.nl/het-vacuum-en-de-nulpuntsenergie-zpe/
Hier wordt de stelling verdedigd dat de (bovendien veranderlijke) nulpuntsenergie van het vacuum het universele draagveld is.
Disclaimer: met name het laatste verhaal geloof ik niet. Om reden dat allerlei (wiskundige) details niet kloppen:
http://www.alternatievewiskunde.nl/cosmology/pennestreek.htm
Han,
Onze « software » zit stevig gekoppeld aan ons brein en dat brein toch echt een onderdeel van ons lichaam. Dat betekent uiteraard niet dat wij uitsluitend ons brein zijn, ons zelfbewustzijn is daarmee niet afdoende verklaard . Zie ook : https://leonvandenberg.wordpress.com/2013/01/15/een-levende-ziel/
Maar wil jij nu beweren dat dieren ook een ziel hebben ?
@Leon,
”
Maar wil jij nu beweren dat dieren ook een ziel hebben ?
”
Alle levende wezens zijn min of meer bezield, denk ik. Iedere hondenliefhebber zal dat beamen. Oeps, maar het wordt een hele klus om deze stelling te verdedigen 🙁
@ Han:
velden (wat jij “draagvelden” noemt, denk ik) worden al eeuwen gebruikt in de natuurkunde. De Maxwellvergelijkingen lieten zien dat velden een uitermate handig middel zijn om relativistische natuurkunde te beschrijven, en de kwantumveldentheorie heeft dat als uitgangspunt genomen. Het Higgsveld is daar slechts 1 specifiek voorbeeld van, alleen bevat dat specifieke veld een vacuümverwachtingswaarde (vev) ongelijk aan nul.
Die Barry Setterfield heeft zoveel nonsens over natuurkunde beweerd, dat ik deze persoon absoluut niet serieus kan nemen. Fijn voor em dat-ie natuurkunde als hobby heeft, jammer dat mensen als Kiel vervolgens denken dat het ook daadwerkelijk hout snijdt. Het is een regelrechte crackpot. Maar om daar op in te gaan: ja, massa’s van elementaire deeltjes zijn geen vaste parameters, maar worden dynamisch bepaald door het Higgsveld. En dat Higgsveld kan fase-overgangen ondergaan.
Ruimtetijd kan inderdaad los bestaan van materie volgens de algemene rel.theorie. Oplossingen van de Einsteinvergelijkingen zijn bijvoorbeeld de Minkowski-achtergrond (geen kosm.constante) en (anti) de Sitter achtergronden (met kosm.constante). Je kunt volgens de theorie dus prima universa hebben leeg van materie . Conceptueel wringt dat bij mij, omdat ik niet zou weten wat de betekenis van tijd precies is zonder materie. Dit raakt aan Machs principe, want dit heeft tot gevolg dat een testdeeltje in een verder leeg universum toch traagheid bevat, tegen Mach’s principe in. Ik heb wel es wat proberen te spelen met de Einsteinvergelijkingen om een soort van gedegenereerde meetkunde te gebruiken (daar ben ik goed bekend mee via mijn promotie-onderzoek), maar dat heeft tot nu toe niks opgeleverd. De Einsteinvergelijkingen laten zich niet zo makkelijk aanpassen.
Aan Haushofer
https://www.quantumuniverse.nl/het-principe-van-mach
is een goede weergave van Machs principe?
Haushofer: “Conceptueel wringt dat bij mij, omdat ik niet zou weten wat de betekenis van tijd precies is zonder materie. ”
Maar dat zou dan ook gelden voor ruimte, niet alleen tijd. Hier een aardig stuk daarover: http://www.askamathematician.com/2012/01/q-do-time-and-distance-exist-in-a-completely-empty-universe/
Zonder referentiepunten kun je tijd en ruimte niet meer meten, maar ze kunnen nog wel bestaan, zou ik zeggen.
PS: alleen maar ‘zonder materie’ lijkt me niet leeg genoeg trouwens – vacuum energie is er dan nog steeds. Je zou tijd dan kunnen refereren aan de verandering (evolutie) van de vacuum energiedichtheid in een dynamische tijdruimte.
@Eelco, Haushofer,
”
trouwens – vacuum energie is er dan nog steeds.
”
Huh, bestaat dat dan? En is deze vacuum energie hetzelfde als de Zero Point Energy waar Setterfield zo mee dweept? En wordt dat aangetoond met het Casimir effect?
@Han: https://www.scientificamerican.com/article/follow-up-what-is-the-zer/
Waar Setterfield zoal mee dweept moet hij zelf weten: het heeft met hem niets van doen.
Zie ook: https://en.wikipedia.org/wiki/Zero-point_energy
@ Eelco:
ja, ik concentreer me hier op tijd, maar voor ruimte verwacht je dan iets soortgelijks inderdaad. Vanuit holografie rijst het vermoeden dat ruimte emergent is en dat het opgevat kan worden als een klassiek emergent fenomeen dat voortkomt uit kwantumverstrengeling. Voor tijd is iets dergelijks niet aangetoond.
Het is daarbij ook de vraag wat “vacuümenergie” precies is. In feite heb je te maken met een kosmologische constante (KC) die je zowel links als rechts van het =-teken in de Einsteinvergelijking kunt stoppen, waarbij het een respectievelijk meetkundige en “materiële” interpretatie krijgt. Die laatste interpretatie is nogal problematisch, want we kunnen niet verklaren waarom de bijbehorende “energiedichtheid” dan zo ontzettend laag is. Dit heeft vanuit de kwantumveldentheorie weer de uitleg dat deze “vacuümenergiedichtheid” een vermenging lijkt te zijn van lage energie (= kosmische lengteschalen) en hoge energie (want afkapping door de Planckenergie). Ik zou zelf de KC dan ook niet zo snel opvatten als “energiedichtheid”.
@ Ronald V.:
zonder het artikel te hebben gelezen: quantumuniverse is een buitengewoon goede site, dus ik gok van wel 😉
@ Han:
de origine van het Casimir-effect is niet helemaal duidelijk. Het werd oorspronkelijk door Casimir verklaard vanuit Van der Waals interacties, maar wordt tegenwoordig vaak vanuit de kwantumveldentheorie beschreven. De reden is dat dit een vrij eenvoudige berekening oplevert vergeleken met Van der Waals oorspronkelijke berekening (Casimir maakte deze interpretatie later ook na gesprekken met Bohr). Zie b.v.
https://arxiv.org/abs/1605.04143
https://arxiv.org/abs/hep-th/0503158
Het is al een tijd geleden dat ik deze papers heb gelezen, dus technische vragen hieromtrent kan ik wellicht niet meer beantwoorden 😉
@Haushofer: ik had het niet over wat die vacuum energie precies is, maar eerder over hoe leeg ‘leeg’ is 🙂 (alleen materie weg, of alles, inclusief vacuum energie en andere velden).
… en de relatie met jouw opmerking over tijd.
Dag Rene, hierbij een wat verlate reactie op je reactie op mijn reactie op jouw actie.
Je 1e opmerking:
Eppie: Ik heb duidelijk aangegeven dat soms heel snel resistentie ontstaat doordat genen muteren (zie rifampicine)
Rene: Dank. Er ontstaat een nieuwe eigenschap door mutatie van een bestaand enzym. Dank. Dat heet evolutie. Je mag de definitie best veranderen, maar noem het dan ‘Eppie-evolutie’.
Antwoord Eppie: Ik weet niet waar je voor dankt, maar een dankbaar mens is een gelukkig mens. Natuurlijk is dat evolutie. Leuk, om m’n naam aan dat verschijnsel te verbinden, maar van welke definitieverandering beschuldig je mij hier?
@haushofer,
”
de origine van het Casimir-effect is niet helemaal duidelijk.
”
Nee, dat is me zo zoetjesaan ook wel duidelijk. Wat ik met name buitengewoon vreemd vind – om niet te zeggen verdacht – is dat de formule voor het effect hetzelfde blijft [ namelijk F/A = – pi.h.c/(480.d^4) ] terwijl de theoretische verklaring iedere keer weer anders is. Het kan toch niet zo zijn dat je met drie of vier verschillende wiskundige afleidingen toch telkens op dezelfde formule uitkomt?
@Eelco,
”
Waar Setterfield zoal mee dweept moet hij zelf weten: het heeft met hem niets van doen.
”
De referentie die je mij daarboven geeft rekent effectief af met “the free lunch crowd”. Uitstekend artikel! Waarvoor mijn dank.
@Leon, Ik schreef:
”
[ .. ] het wordt een hele klus om deze stelling te verdedigen
”
Maar dat valt eigenlijk best mee. In Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Hinduism#Concept_of_God
vindt men de volgende zinsnede: “Hindus believe that all living creatures have a soul”. Dus ik kan simpelweg refereren aan een wereldgodsdienst.
Han,
“Hindus believe that all living creatures have a soul”. Wat bewijst het feit dat bepaalde mensen iets geloven? Wat beweer jij nu eigenlijk?
@ Eelco: Ah, ok, zo. Ik redeneerde volstrekt klassiek (binnen de alg.rel.theorie). Maar je hebt gelijk natuurlijk: “leeg” betekent in de kwantumveldentheorie natuurlijk niks anders dan de grondtoestand van alle kwantumvelden. Hoe zwaartekracht daar precies op reageert, is één van de grote raadsels in de natuurkunde 😛
@ Han:
Ik denk dat dat inderdaad nog niet goed begrepen wordt, maar het is een minder groot mirakel dan het lijkt. Zo heb je bijvoorbeeld de dimensie-analyse, die de mogelijke vorm van zo’n formule al behoorlijk inperkt (op de prefactor na natuurlijk).
Je ziet trouwens in de natuurkunde vaker dat totaal verschillende afleidingen tot dezelfde theorie leiden. Je kunt Einsteins algemene rel.theorie bijvoorbeeld volledig herschrijven als een ijktheorie van de zgn. Poincaré-algebra. Dit is een totaal andere formulering dan de standaard tekstboek-afleiding, maar geeft je uiteindelijk dezelfde theorie. Je kunt Einsteins theorie ook nog herformuleren als een zgn. “Fierz-Pauli” theorie van massaloze wisselwerkende spin-2 deeltjes. De niet-lineaire termen die opduiken vanwege zelfinteracties geven je uiteindelijk de Einsteinvergelijkingen, zodat de bijbehorende meetkunde “emergeert” van zelfwisselwerkingen van het “graviton-veld”. In snaartheorie komen de Einsteinvergelijkingen, die de kromming van ruimtetijd beschrijven, tevoorschijn als het verdwijnen van de beta-functie voor de trilling op de gesloten snaar die spin-2 representaties van de Lorentz-algebra blijken te beschrijven. En beter nog: de resulterende theorie blijkt ook snaren in gekromde achtergronden te kunnen beschrijven. Dit alles omdat je een tiendimensionale zwaartekrachtstheorie kunt formuleren als een tweedimensionale (super)conforme veldentheorie.
Een ander voorbeeld is Newtons zwaartekrachtstheorie, die je analoog aan Einsteins alg.rel.theorie volledig meetkundig kunt opschrijven. De theorie lijkt daarmee onherkenbaar verandert (Newtons zwaartekracht als gekromde ruimtetijd), maar is volledig equivalent aan Newtons formulering.
Dus ik zou zeggen: verschillende formuleringen binnen de natuurkunde zijn schering en inslag.
Nog een toevoeging: dualiteiten laten ook zien dat er totaal onverwachte natuurkunde in een theorie verstopt kan zitten. Zo zegt de AdS/CFT hypothese dat een tiendimensionale supersnaartheorie op een anti de Sitter achtergrond equivalent is aan een vierdimensionale superconforme Yang-Mills theorie. Voor leken zal dat als abracadabra klinken en moeilijk zijn dit te waarderen, maar voor natuurkundigen is het alsof je een Van Gogh ontdekt achter een kringloopschilderij.
Dat is overigens (denk ik) misschien wel de belangrijkste les van snaartheorie: het enorme web aan dualiteiten (S, T, U-dualitenten, AdS/CFT) dat ermee gelegd is. “Er bevindt zich meer natuurkunde in onze theorieën dan wij vermoeden, Horatio” 😉
Haushofer,
“Voor leken zal dat als abracadabra klinken en moeilijk zijn.”
Welnéé!! Hoe kom je dáár nu bij…..
@Leon,
”
Wat beweer jij nu eigenlijk?
”
Als ik op “Leon van den Berg” klik, dan kom ik op een site over geloven.
Jij gelooft kennelijk niet dat levende wezens een ziel hebben, behalve de mens; daarover zijn we het oneens.
Ik wilde enkel peilen hoe flexibel dit geloof van jou is. Het gaat niet over iets “bewijzen”.
Het is ook in de wetenschap vrij normaal dat je liever een referentie geeft als een betoog lang gaat worden.
De referentie is in dit geval een andere wereldgodsdienst dan het christendom.
Persoonlijk vind ik namelijk iedere grote godsdienst wel wat hebben.
@haushofer,
”
dimensie-analyse, die de mogelijke vorm van zo’n formule al behoorlijk inperkt (op de prefactor na natuurlijk).
”
Het is met name deze prefactor die mij zorgen baart. Ik kan deze met de beste wil van de wereld niet reproduceren.
”
Newtons zwaartekrachtstheorie, die je analoog aan Einsteins alg.rel.theorie volledig meetkundig kunt opschrijven.
”
Interessant. Heb je daar een referentie van?
@haushofer,
”
Dus ik zou zeggen: verschillende formuleringen binnen de natuurkunde zijn schering en inslag.
”
Wel als het over verschillende benaderingen van bijvoorbeeld de zwaartekracht gaat, zoals in al jouw voorbeelden.
Een ander goed voorbeeld zijn het eenvoudige Bohr model van het waterstof atoom en het oplossen van de de veel ingewikkelder Schrödinger vergelijking die allebei leiden tot de Balmer formule.
Maar Van der Waals interacties en vacuum energie zijn naar mijn beste weten toch echt heel verschillende oorzaken
en het zou wel heel toevallig zijn als zij tot dezelfde prefactor in de Casimir formule leiden. Of zie ik dat verkeerd?
@ Han: zie b.v.
https://www.physicsforums.com/insights/revival-newton-cartan-theory/
met referenties, of mijn proefschrift
https://www.google.com/url?q=https://www.rug.nl/research/portal/files/34926446/Complete_thesis.pdf&sa=U&ved=2ahUKEwiwkLjB74_eAhWHaVAKHXANBOcQFjACegQICRAB&usg=AOvVaw2hQ_cdgE8I7vjFQshJNTfW
(Newton-Cartan gravity revisited)
@Leon,
”
Zie ook: [ referentie ]
”
Sorry Leon, dat had ik beter eerst kunnen lezen. Excuus.
Beste Rene, bij dezen mijn reactie op je tweede opmerking bij mijn reactie
Eppie: Anderzijds is het common sense in dit vakgebied dat de bevinding van penicillineresistentie, snel na introductie van het gebruik van penicilline in de medische wereld, niet veroorzaakt is doordat die resistentie snel door evolutie is ontstaan maar doordat de resistentie die al bestond zich snel verspreidde. Het voorbeeld van Milner is dus niet correct.
Rene: Natuurlijk bestonden antibiotica al. De natuur is de belangrijkste bron van nieuwe antibiotica. Maar: de meeste antibiotica van de huisarts zijn gemodificeerd. Doorgaans zijn er nieuwe mutaties nodig om daartegen resistentie te ontwikkelen.
Antwoord Eppie: Inderdaad worden antibiotica gemodificeerd. Het is meestal zo met de modificaties de essentie van het werken van het antibioticum veelal niet verandert. Dezelfde resistenties die gelden voor het oorspronkelijke antibioticum werken vaak ook voor het gemodificeerde antibioticum. Doorgaans zijn er dus geen nieuwe mutaties nodig om daartegen resistentie te ontwikkelen. Je opmerking is daarom onjuist. Zelfs al zijn soms mutaties nodig om ook het gemodificeerde antibioticum het hoofd te kunnen bieden, dan zijn dat weer de simpele mutaties in de micro-evolutie sfeer naar het voorbeeld van rifampicine.
Beste Rene, bij dezen vind je een reactie op je derde reactie op mijn stellingen.
Eppie: Dat is relevant want beta-lactamases zijn enzymen die penicilline afbreken. Als dergelijke enzymen snel uit zomaar wat een random pruts eiwit of eiwit met andere functie bewezen zouden zijn ontstaan, zou dat wel indrukwekkend zijn.
Rene: Eppie, lees een boek over evolutie. Nieuwe enzymen ontstaan niet uit een random pruts eiwit. Ze ontstaan door veranderingen in bestaande eiwitten. De meeste enzymen zijn meer of minder promiscu, dwz, ze kunnen meer dan één reactie katalyseren. Sommige reacties gaan heel snel, andere niet. Door kleine veranderingen kan die specificiteit veranderen. Zo werkt enzyme engineering, en geleide evolutie (zie Nobelprijs chemie van dit jaar)
Antwoord Eppie: In je beantwoording klinkt enige ergernis door. Toch zet ik hier geen karikatuur neer. Het gaat hier over het voorbeeld dat Milner beweert dat beta-lactamases zomaar huppakee binnen enkele jaren ontstaan zijn. Boston lijkt hetzelfde te beweren. Dat zien we dus in de praktijk niet. Eigenlijk bedoelde je te zeggen: Milner, lees een boek over evolutie.
Je weerspreekt mijn bewering dat je gelooft dat enzymen ontstaan uit random pruts eiwit. Toch geloof je dat mensen uit apen zijn voortgebracht. Wij mensen hebben orphan genes die geen enkele verwantschap hebben met genen van apen. Jij moet wel geloven dat die ‘uit de lucht zijn komen vallen (nou ja, uit random nucleotiden sequenties, dan (p=0))’ ergens in de slechts enkele honderdduizenden generaties die ons van de bonobo scheiden.
Met het tweede deel van mijn zin ben je het wel eens, je denkt inderdaad dat enzymen ontstaan uit eiwitten met een andere functie en dat beschrijf je in mooie termen. Alleen nemen we dat verschijnsel in de praktijk maar mondjesmaat waar over honderdduizenden generaties van micro-organismen en is het dan veelal variatie op hetzelfde thema. We kunnen dit niet extrapoleren naar al die verschillende enzymatische functies die in het leven moeten worden uitgevoerd.
@Eppie. ga dat boek eerst eens lezen. Daar kom je dingen tegen als ‘gene families’. Hoe zouden die ontstaan zijn? En twee minuten op google leert bijvoorbeeld dit: Researchers describe role of novel mutations in fosfomycin resistance. Lees het rustig door, m’n pc gaat nu uit en morgen ben ik de hele dag weg, belangrijker zaken.
Dag Rene, bij dezen mijn reactie op je vierde reactie op mijn reactie.
Eppie: De wetenschappelijke bevindingen zijn dat resistenties die gebaseerd zijn op enkele mutaties snel ontstaan. Resistenties die gebaseerd zijn op de aanwezigheid van complete genen die coderen voor ingewikkelde enzymen (bijvoorbeeld om antibiotica af te breken) zien we niet nieuw ontstaan, ook niet in langdurige experimenten. Als ze er zijn, kunnen ze wel snel in een populatie spreiden en in functie differentiëren.
Rene: Als gezegd, zo werkt evolutie niet. Er vallen geen eiwitten uit de lucht. Dat is Eppie-evolutie en die bestaat inderdaad niet.
Antwoord Eppie: Je negeert, dat ik het hier expliciet heb over langdurige experimenten. Er zijn stammencollecties van 98 jaar oud (NCTC). Er zijn afzonderlijke experimenten die al tot 100 000 generaties evolutie volgen. Als we met betrekking tot bacteriën over het werkveld heen wel een miljoen generaties terug kunnen kijken, en we zien geen nieuwe ingewikkelde enzymen ontstaan, dan is dat een falsificatie van macro-evolutie. Dat kun je niet afdoen met ‘er vallen geen eiwitten uit de lucht’.
Beste Rene, bij dezen mijn reactie op je vijfde reactie op mijn reactie.
Eppie: De micro-organismen vertellen ons: wel micro-evolutie geen macro-evolutie.
Rene: Zoals ik eerder al meldde, spiervezels bestaan uit myofibrillen die bestaan uit nanovelzels. Macro bestaat uit een opeenstapeling van micro. Dat kan. Je mag zeggen dat je daar niet in gelooft (dat is een geloofsuitspraak, prima), maar doe niet alsof je dat hebt bewezen met je antibiotica verhaal.
Antwoord Eppie: Hoe kom je er bij dat myofibrillen uit nanovezels bestaan? Ook spiervezels laten zien dan macro iets heel anders is dan een opstapeling van micro. Maar ik kom weer bij hetzelfde punt uit: bij bacteriën kunnen we wel een miljoen generaties terugkijken en we zien geen macro-evolutie. Je kunt dan blijven geloven in macro-evolutie, maar de waarnemingen geven een ander beeld. Ik bewijs het niet, de micro-organismen bewijzen het.
Attachment
@Eppie, voor de spiervezels, zie plaatje en dit bericht (dat ik zelf heb getikt, overigens).
Kun je even een referentie geven van die ‘1 miljoen generaties’?
@Eppie, overigens, een beetje googlen levert toch best spannende dingen op. Dit artikel uit 2017, bijvoorbeeld. Achter een betaalmuur, maar uit de discussie:
“The origin of new genes is a subject of fundamental importance and longstanding debate42,43,44. Gene duplication and divergence, once seen as the primary source3,45, is now recognized as just one of a number of mechanisms—including retroduplication, mobile element insertion, de novo formation and gene fusion5—by which new genes are born. Despite the apparent range of opportunities for the birth of new genes, there are only a few examples12,29 in which the evolution of a new gene has been captured in real time, the selective events leading to its formation have been understood and mechanistic details underpinning the function of the new gene have been revealed.”
Myofibrillen bestaan – als ik de uitleg op internet goed begrijp – uit actine en myosine filamenten; misschien bedoelt René dit met nanovezels?
Raffaella Carloni heeft het wel over nanovezels, maar daar bedoelt ze, denk ik, kunstmatige vezels mee om in de te ontwerpen robot te bevestigen
@Jaap, helemaal juist. Een beweging op moleculaire schaal wordt een spierbeweging op macro schaal. De macrobeweging ontstaat uit de microbeweging.
Dag Rene, leuk artikel over de kunstspieren. Overigens meen ik dat gladde spieren energiezuiniger zijn dan skeletspieren itt wat je uit de mond van mevrouw Carloni opgetekend hebt, maar dat is een detail. Wat belangrijker is: macrobeweging ontstaat alleen maar uit microbeweging als er coördinatie is van al de verschillende microbewegingen.
Eppie, kun je een referentie geven van die ‘1 miljoen generaties’?
Eppie, kun je een referentie geven van die ‘1 miljoen generaties’?
@Eppie, mijn analogie was bedoeld om te onderstrepen dat de weg van micro naar macro er een van gelijkdelijkheid is. Dat laat dit voorbeeld zien. De coördinatie vindt plaats door zenuwimpulsen. Daarin verschilt evolutie van spieren, en daarom is dit een analogie.
En ik zou graag die referentie zien van de ‘1 miljoen generaties’, om dat deel van onze discussie iets concreter te maken.
@Eppie:
Eppie, 22 OKTOBER, 2018 OM 6:17 PM
“Hoe kom je er bij dat myofibrillen uit nanovezels bestaan? Ook spiervezels laten zien dan macro iets heel anders is dan een opstapeling van micro. ”
https://nl.wikipedia.org/wiki/Myofibril “Myofibrillen, ook wel contractiele elementen genoemd, zijn een onderdeel van het cytoskelet. Ze zijn opgebouwd uit lange draadvormige eiwitketens van de eiwitten myosine en actine. Deze eiwitketens worden vanwege hun draadvorm ook wel actine- en myosinefilamenten genoemd.” Myosine en actine zijn dus nanovezels, en connectine helemaal.
Eppie, 23 OKTOBER, 2018 OM 10:23 PM
“Wat belangrijker is: macrobeweging ontstaat alleen maar uit microbeweging als er coördinatie is van al de verschillende microbewegingen.”
De coördinatie is door zelf-organisatie,niet door externe organisatie. Dat is het belangrijke punt.
Zie bv:
Weitkunat et al, 2017. Mechanical tension and spontaneous muscle twitching precede the formation of cross-striated muscle in vivo. Development 144: 1261-1272.
“Moreover, these immature myofibrils do generate spontaneous Ca2+-dependent contractions in vivo, which, when chemically blocked, result in cross-striation defects. Taken together, these results suggest a myofibrillogenesis model in which mechanical tension and spontaneous muscle twitching synchronize the simultaneous self-organization of different sarcomeric protein complexes to build highly regular cross-striated myofibrils spanning the length of large muscle fibers.”
Koendering & Paluch, 2018. Architecture shapes contractility in actomyosin networks. Current Opinion in Cell Biology 50:79–85
” … uncovered some of the key mechanisms by which actin network organization controls contractile tension generation.”
Voor algemener voorbeeld hoe macro-eigenschappen uit micro-eigenschappen volgen, zie de kinetische gastheorie. https://nl.wikipedia.org/wiki/Kinetische_gastheorie https://en.wikipedia.org/wiki/Kinetic_theory_of_gases
Het hangt trouwens af van wat je onder ‘macro-evolutie’ verstaat of we in een miljoen generaties macro-evolutie zien of niet. De enige vorm van macro-evolutie die bij een miljoen generaties mogelijk (maar zeker niet verplicht!) is, is soortvorming. Voor veel soorten is een miljoen generaties een miljoen jaar, en de paleontologie laat zien dat er enige soortvorming binnen die tijd optreedt maarniet enorm veel. Nieuwe ingewikkelde enzymen verplichten te moeten optreden, binnen een miljoen generaties, is niet reëel. Soms vind je er een, meestal niet. Zelfs een recent verschijnsel als de antivries eiwitten in zuidpoolvissen gaat op een langere tijdschaal. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC20523/?rende..= deel abstract: “The small sequence divergence (4–7%) between notothenioid AFGP and trypsinogen genes indicates that the transformation of the proteinase gene into the novel ice-binding protein gene occurred quite recently, about 5–14 million years ago (mya), which is highly consistent with the estimated times of the freezing of the Antarctic Ocean at 10–14 mya, and of the main phyletic divergence of the AFGP-bearing notothenioid families at 7–15 mya.” https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=132798
Dag goede mensen,
Ik gaf aan dat er onder laboratorium-omstandigheden wel een miljoen generaties micro-organismen overzien kunnen worden zonder dat er macro-evolutie waargenomen wordt. Rene vroeg om een referentie voor die miljoen generaties. Die miljoen generaties is niet uit een externe bron overgenomen maar het resultaat van een eenvoudige berekening.
De gedachtegang vind je hieronder en is eenvoudig te volgen:
Mondiaal zijn er al vele decennia lang tot meer dan honderd jaren lang duizenden laboratoria die zich dagelijks bezig houden met het bestuderen van bacteriën.
Voor dergelijke laboratoria is het gebruikelijk om standaardstammen in leven te houden door ze elke keer weer door te gaan kweken.
Het kweken van de meest gebruikte bacteriën zoals E. coli, wordt gedaan door de bacteriën op een vaste agarbodem aan te brengen en dan dit medium te incuberen. Op elke plaats waar een bacterie terechtgekomen is, kan deze bacterie gedurende de incubatie vermeerderen door deling. Als de bacteriën niet gaan zwermen, vormen ze hoopjes bacteriën die van een ouderbacterie afkomstig is: een kolonie. Als het aantal bacteriën dat aangebracht wordt, niet te hoog is, dan liggen de kolonies los van elkaar. Elke los liggende kolonie is dus afkomstig van een enkele bacterie. Vanuit een zo’n kolonie wordt de volgende dag weer een volgende plaat geënt, waarbij de dag daarna weer een losliggende kolonie, afkomstig van een bacterie genomen wordt, enzovoort. Zo’n kolonie, die zich met een dag vormt bevat dan globaal zo’n 10^8 tot 10^9 bacteriën. Om dit aantal bacteriën te verkrijgen bij exponentiele groei, waarbij er vanuit gegaan wordt dat er geen bacteriën dood gaan, zijn minimaal 27 tot 30 generaties nodig. Als er niet uitgegaan wordt van exponentiele groei en wel van intercurrente celdood, dan is het aantal generaties, benodigd voor het verkrijgen van dit aantal bacteriën hoger. Elke dag zijn er dus wellicht minimaal zo’n dertig nieuwe generaties. Elke dag is er een extreme bottleneck, namelijk van één bacterie. Dit maakt zo’n 10 000 generaties per doorgezette stam per jaar en rond de 350 bottle necks per jaar. Als we dit zo’n 100 jaar al doen zo, dan komen we op getallen rond een miljoen generaties uit en vijfendertigduizend bottle necks. Als we macro-evolutie zouden willen zien, dan is dit toch wel de plek daarvoor. Natuurlijk worden er in laboratoria systemen gebruikt om de evolutie van de bacteriën tegen te gaan, zo zijn er manieren waarbij steeds op een stock teruggegaan wordt die zich in de vriezer bevindt, maar vroeger werden die systemen niet gebruikt en nog zijn er veel laboratoria die dat soort systemen om evolutie tegen te gaan niet gebruiken maar elke dag gewoon doorgaan met het evolueren van hun stammetjes. Wat leidt tot veranderingen van genotype en fenotype, zodat het lab na verloop van tijd eigenlijk niet meer weet waar het nu precies mee werkt, maar er wordt niet waargenomen dat dit leidt tot het ontstaan van complexiteit en tot macro-evolutie. Als we er dus vanuit gaan dat de afstand tussen mens en bonobo niet meer is dan 1 miljoen generaties, en geen extreme bottle necks kent, dan is het niet mogelijk dat een mens genetisch zo afwijkend is van zijn/ haar aimabele neefje met miljoenen gefixeerde nucleotidenverschillen en als toegift een tiental gloednieuwe genen. Als we de andere kant op redeneren en zoals Gerdien zegt: Nieuwe ingewikkelde enzymen verplichten te moeten optreden, binnen een miljoen generaties, is niet reëel (waar ik het natuurlijk volstrekt mee eens ben). Dan is het verschil tussen ons en de bonobo ook niet significant en heeft Bart Klink gelijk met zijn stelling dat wij apen zijn.
Eppie
Hoe bepaal je of er geen nieuw enzymen ontstaan zijn?
Kunnen we van de uitgangsbacteriën van 100 jaar geleden nu nog het DNA bepalen b.v vanuit bevroren toestand?
Dag Andre,
Zeker wel. Bacteriën zijn in gevriesdroogde toestand of in -80 C of in vloeibaar stikstof zeer lang houdbaar. Bacteriën die sporen vormen, zij sowieso al in staat om zeer lang te overleven, zoals Clostridium terwijl ze dan niet delen en er dus geen nieuwe generaties zijn. Oorspronkelijke versies van stammen zitten in biobanken en zijn vaak vrij te koop. Iets terug schreef ik al dat er biobanken zijn die tot bijna 100 jaar terug gaan. Die originele stammen zijn soms tot zeer in detail beschreven en vaak is het genoom volledig bekend. Erg bekend zijn ATCC-stammen. (85 jaar)
Beste Eppie,
In welk opzicht zijn een miljoen generaties bacteriën vergelijkbaar met een miljoen generaties primaten als het gaat om mutatie- en evolutiesnelheid?
Muizen doden miljoenen vogels op eiland in Zuidelijke Atlantische Oceaan
https://www.nu.nl/dieren/5527211/muizen-doden-miljoenen-vogels-eiland-in-zuidelijke-atlantische-oceaan.html
De muizen hebben zich verspreid over het hele eiland en zijn geëvolueerd tot 1,5 keer de grootte van een doorsnee huismuis.
Bovendien hebben ze zich aangeleerd om de eieren en kuikens te eten van de miljoenen vogels die op het eiland verblijven [ .. ]
Knaagdieren hebben zich dus ontwikkeld tot roofdieren (!)
Beste Radagast, eukaryoten zoals mensen, dieren en planten hebben (gewoonlijk) twee exemplaren van elk chromosoom itt prokaryoten zoals bacteriën die van het normale genoom gewoonlijk één exemplaar hebben. Daarnaast hebben eukaryoten een beter DNA herstel apparaat. Om deze reden verwacht je snellere evolutie bij bacteriën dan bij primaten. Als het ontstaan van gloednieuwe enzymen over een miljoen generaties onwaarschijnlijk is bij bacteriën, is het nog onwaarschijnlijker bij primaten
Beste Han, bij ons eten de muizen kaas!
Oh ja, dan is er ook nog zo iets als seksualiteit dat mogelijk een rol speelt bij de evolutie van primaten, maar daar kan Gerdien beter wat over zeggen want over de rol van seksualiteit heeft ze jaren geleden een mooie discussie gehad.
En, trouwens, muizen in Nederland eten niet alleen kaas maar ook eieren. Kippeneieren.