Alle thema's

Fabelachtige foto’s over leven op het kleinste niveau

Deze publicatie is onderdeel van het thema: Leven bouwen met moleculen

De themapagina ‘Leven bouwen met moleculen’ op Kennislink toont regelmatig bijzondere afbeeldingen of foto’s. Hieronder staan ze allemaal bij elkaar.

door en

Ze zijn een lust voor het oog, deze fabelachtige foto’s over leven op het kleinste niveau. Elke week verschijnt er weer een nieuwe, bijzondere foto of afbeelding op NEMO Kennislink. Bezoekers kunnen bovendien hun kennis testen door te raden wat er op de foto staat. Hieronder staan alle foto’s die vanaf 2016 zijn gepubliceerd, plus de resultaten van elke stemming en uitleg over wat er eigenlijk te zien is. Alle eerder verschenen foto’s uit de periode 2014-2015 zijn hier te bekijken.

Hersenen

De vrolijk gekleurde dingetjes die we hier zien zijn geen spermacellen in een zaadbal, zoals de grootste groep stemmers dacht. We kijken namelijk naar het cerebellum, of de kleine hersenen, van een kippenembryo. Aangegeven in de felle kleuren zijn de Purkinjecellen, zenuwcellen die specifiek voorkomen in het cerebellum. Onderzoekers van de KU Leuven ontdekten dat een mutatie in het eiwit MCT 8 de ontwikkeling van de dendritische (‘vertakte’) staarten van de Purkinjecellen verstoord, waardoor deze cellen niet optimaal kunnen functioneren. MCT 8 is verantwoordelijk voor het transport van schildklierhormonen die cruciaal zijn voor de embryonale ontwikkeling van de hersenen. Zo’n verstoring kan bij mensen leiden tot het zeldzame, aangeboren Allan-Hernon-Dudley syndroom dat gepaard gaat met ernstige mentale retardatie en motorische problemen.

Dinotand

Dit is een dinotand en dat had een krappe meerderheid goed. We zien hier de dagelijkse groeilijnen in een embryonale tand van Hypacrosaurus. Dit is een grote dinosaurus die leefde in het huidige Canada en flinke eieren van ongeveer vier kilogram legde. De groeilijnen, of ‘von Ebner’-lijnen bevinden zich in de tanden van alle dieren, onszelf incluis. Ze zijn te vergelijken met de jaarringen in een boomstam (niet zo gek dus dat een flinke groep stemmers dat antwoord koos), maar deze lijnen worden per dag gevormd.

Amerikaanse en Canadese onderzoekers gebruikten deze lijnen om te bepalen hoe lang dino’s zich in het ei ontwikkelden voordat ze uitkwamen. Dat blijkt veel langer te zijn dan tot dusver werd aangenomen. Het Hypacrosaus embryo bleef wel tot zes maanden in het ei en ook de embryo’s van een veel kleinere dino, Protoceratops, namen een maand of drie de tijd. Daarmee lijken dino’s veel meer op reptielen dan op vogels. Een nauwkeurige inschatting van de broedtijd van vliegende dino’s zou heel welkom zijn, aldus de onderzoekers. Maar helaas zijn daar weinig fossiele embryo’s van gevonden.

Watervlo

Het was een inkopper: vrijwel alle stemmers zagen dat dit een watervlo is. Watervlooien, zoals deze Daphnia pulex, behoren tot het zoöplankton. In zoetwater vormen watervlooien de kleinste diertjes in het voedselweb. Ze spelen een cruciale rol in de algehele gezondheid van een zoetwaterecosysteem, omdat ze algen eten (en daarmee de schadelijke algenbloei onder controle houden) en zelf een belangrijke voedselbron vormen voor veel andere dieren. Als het slecht gaat met de watervlooien, leidt de kwaliteit van het hele ecosysteem daaronder.

De foto is gemaakt tijdens een onderzoek naar het ecosysteem van Lake George, een meer in het noordoosten van de staat New York. Een mogelijke bedreiging voor dit meer, maar voor alle zoetwatersystemen, is het sterk toegenomen gebruik van strooizout om wegen ijsvrij te houden. Dit zout spoelt weg en heeft in sommige meren als tot een enorme stijging van de zoutconcentratie geleid. De vraag is in hoeverre dat de gezondheid van de lokale ecosystemen aantast. Opvallend genoeg blijkt nu dat watervlooien al in enkele generaties (ongeveer 2,5 maanden) een mate van tolerantie tegen een hoger zoutgehalte ontwikkelen. Dat is hoopgevend nieuws, alhoewel ook bleek dat watervlooien niet bestand zijn tegen de zoutconcentraties van enkele van de meest vervuilde Amerikaanse meren. De onderzoekers willen nu verder uitzoeken of de toegenoemen zouttolerantie van invloed heeft op de groei, ontwikkeling, levensduur en voortplanting van de watervlooien.

Meerval

Het was niet de meest vriendelijke foto, maar hij trok wel veel stemmers. Die kozen massaal voor de rog. Helaas, want dit zijn toch echt de tanden van een meerval. Dat misschien ook viskenners ernaast zaten is niet zo vreemd, want we zien hier Oreoglanis hponkanensis en dat is een pas ontdekte soort. En het geslacht Oreoglanis kenmerkt zich door de, voor meervallen, ongebruikelijke tanden! De nieuwe meerval werd ontdekt in het Hponkanrazi natuurgebied in Myanmar. Met deze ontdekking komt het totale aantal Oreoglanis soorten op 22, waarvan er tot nu toe twee in Myanmar zijn aangetroffen.

Worm

De stemming van afgelopen liep uit op een gelijkspel. ‘Anemoon’ en ‘worm’ trokken evenveel stemmen, maar we zien hier een worm. Dit is een borstelworm die leeft op de zeebodem en luistert naar de naam Hydroides furcifera. En vanwege die naam kwamen deze en nog een heleboel andere, uitzinnig uitgedoste borstelwormen in het nieuws. Een internationaal team van onderzoekers, waaronder van het Naturalis Biodiversity Center in Leiden, heeft de naamgeving grondig uitgeplozen, nadat bleek dat Hydroides een vrouwelijk geslacht (genus) is. Daarom moesten de namen van alle 107 Hydroides soorten de juiste vorm en spelling krijgen. Zodat vanaf nu geen misverstanden meer zijn over precies welke worm biologen het hebben.

Algen

We zien hier ‘roze sneeuw’, maar het zijn algen. Dat had een ruime meerderheid van de stemmers goed. De algen op de foto leven op grote hoogte op Mount Hood in de Amerikaanse staat Oregon. De algen zien we vooral tijdens de lente en zomerperiode opbloeien als de sneeuwlaag waarmee ze gedurende herst en winter zijn bedekt, gaat smelten. Maar juist de aanwezigheid van deze algen kan het smelten bevorderen, doordat ze het albedo-effect verminderen: de terugkaatsing van zonlicht door de witte sneeuwlaag. Minder terugkaatsing betekent een hogere temperatuur, waardoor meer sneeuw smelt en de algen beter kunnen groeien omdat er meer voedingsstoffen beschikbaar komen.

Hoe groot het effect van deze algen is op de koolstofkringloop is nog niet duidelijk, maar hun rol is volgens de Amerikaanse onderzoekers die de algen bestuderen vergelijkbaar met de rol van plankton in de oceanen. Die zetten in het water opgeloste CO2 om in biomassa en de sneeuw-algen gebruiken CO2 uit de lucht daarvoor.

Vlindereitje

Dit is een (heel sterke) close-up van een vlindereitje en dat had de helft van de stemmers goed. We zien hier een zogeheten micropyle op dat eitje; een opening waardoor het sperma naar binnen kan om voor de bevruchting te zorgen. Dat er zo’n opening is valt te verwachten, maar sommige vlinders en motten hebben meerdere openingen in hun eicellen. Het aantal kan oplopen tot wel vijftien, aldus Britse onderzoekers na het bestuderen van 56 vlinder- en mottenfamilies. Ze leggen een relatie met het paringsgedrag van de vrouwtjes. Ze vonden vooral bij soorten waarvan bekend is dat de vrouwtjes met meerdere mannetjes paren een groter aantal openingen in de eicellen. Dit biedt het vrouwtje de mogelijkheid om te ‘kiezen’ door welk sperma ze de eitjes laat bevruchten en zo te zorgen voor zo sterk mogelijk nageslacht.

Zenuwcel na traumatische ervaring

De meerderheid van de stemmers liet zich (mis)leiden door de kleur – dit is geen fossiele plant in barnsteen. We zien hier een zenuwcel in de amygdala die nieuwe synapsen (verbindingen) heeft gevormd als reactie op een traumatische ervaring. De amygdala is het onderdeel van onze hersenen dat een centrale rol speelt emotionele reacties, het geheugen en het (snel) nemen van beslissingen. In mensen die lijden aan post-traumatisch stress syndroom is de amygdala hyperactief, maar het was niet duidelijk waarom dat zo is.

Indiase onderzoekers hebben ontdekt dat veranderingen in de structuur van de zenuwcellen in de amygdala hier een rol in spelen. Doordat er nieuwe synapsen worden gevormd, gaan de zenuwcellen meer activiteit genereren, wat leidt tot een hyperactieve amygdala. Het bijzondere is dat de veranderingen in de structuur van de zenuwcellen niet direct plaatsvinden, maar na ongeveer tien dagen. Dit werpt een nieuw licht op het verschijnsel dat mensen na een enkele stressvolle of traumatische gebeurtenis pas na enige tijd psychologische problemen ontwikkelen.

Temperatuur afleiden uit parelmoer

Het prachtige laagje parelmoer op deze oude schelp bevat waardevolle informatie over de temperatuur van het zeewater toen het werd afgezet. Dat bleek een instinker, want het grootste deel van de stemmers dacht dat het hier om de zuurgraad ging. Niet zo gek, want we weten dat de zuurgraad van het zeewater van grote invloed is op het vermogen van microplankton en andere oceaanbewoners om hun kalkskeletten te vormen. Maar voor parelmoer ligt dan anders.

Onderzoekers van de Universiteit van Wisconsin-Madison ontdekten dat de dikte van de laagjes waaruit het parelmoer is opgebouwd een relatie vertoont met de temperatuur van het zeewater. Die relatie is zo sterk dat je door ‘simpelweg’ met een microscoop naar het parelmoer op (zeer) oude, fossiele schelpen te kijken, je kunt bepalen hoe warm het zeewater toen was. Een belangrijke aanvulling op de bestaande technieken die vooral indirecte en afgeleide relaties laten zien, aldus de onderzoekers.

Protisten jagen op bodembacteriën

We kijken hier naar een strijd op leven en dood in de bodem, waar protisten jagen op bodembacteriën. Onderzoekers van het Nederlandse NIOO-KNAW instituut hebben ontdekt hoe ze dat doen, namelijk door geursignalen op te pikken die de bacteriën uitzenden om onderling te communiceren. De eencellige protisten zijn de belangrijkste natuurlijke vijanden van bodembacteriën, maar het was nog onduidelijk hoe zij hun prooi weten te vinden.

De bodem is een ingewikkelde en moeilijk te navigeren omgeving, vol verschillende organismen en bovendien is het er pikkedonker. Uit eerder onderzoek van NIOO-KNAW was duidelijk dat bacteriën geursignalen gebruiken voor hun communicatie en nu blijkt dat de protisten deze signalen kunnen onderscheppen. Die signalen bestaan uit vluchtige organische stoffen die een afstand van wel tien centimeter kunnen overbruggen. Nogal een afstand voor deze piepkleine bodembewoners. De belangrijkste componenten van de geursignalen zijn terpenen, een klasse stoffen die bijvoorbeeld de karakterisitieke geur van naaldbomen, lavendel en mandarijnen bepalen.

Bacteriën die geen terpenen (meer) kunnen maken worden door de protisten niet opgemerkt. De onderzoekers denken nu na over het toepassen van deze resultaten in biologische pesticiden, waarmee je vijanden van schadelijke bacteriën of andere plagen kunt lokken en zo kunt inzetten voor gewasbescherming.

Zoetwaterparasiet

Met enige regelmaat blijkt dat we nog lang geen compleet beeld hebben van wat er zoal leeft op onze planeet. In 2015 maakten we bijvoorbeeld voor het eerst formeel kennis met Trinigyrus peregrinus, een 0,65 mm grote zoetwaterparasiet (dat had een flinke meerderheid overigens goed). Die kennismaking danken we aan een groep Japanse onderzoekers die bezig zijn om alle parasieten in kaart te brengen die met invasieve soorten, de ‘exoten’, in Japan zijn aangekomen. In uitheemse Braziliaanse meervallen, die in Japan als siervissen worden gehouden maar inmiddels ook vrij rondzwemmen, ontdekten ze deze tot dan toe onbekende parasiet.

Kevervleugels

Dit zijn de voorvleugels van een bodemkever en dat had meer dan de helft van de stemmers goed. De vleugels zijn gevonden op Antarctica, een plaats die nou niet bekend staat om z’n grote rijkdom aan insecten. Het gebrek aan vegetatie en de lage temperaturen maken het lastig voor insecten om daar te leven. Maar ooit waren ze er dus wel, zo laten deze fossiele vleugels van Antarctotrechus balli zien. De kever leefde in een toendra-achtige omgeving met zandgronden, water en lage begroeiing. Moderne familieleden van de inmiddels uitgestorven kever zijn volop te vinden in Zuid-Amerika, de Falkland eilanden, Australië, Tasmanië en de South Georgia eilanden (een Brits gebied in de zuidelijke Atlantische Oceaan). Volgens de ontdekkers van A. balli wijst deze verwantschap erop dat deze kevers ooit veel voorkwamen op Gondwana, het supercontinent dat uiteenviel in onder meer Antarctica, Australië, Afrika en Zuid-Amerika. Het laat volgens hen ook zien dat na het uiteenvallen, het toendra ecosysteem op Antarctica nog miljoenen jaren intact bleef.

Jeuk

Deze muis heeft last van jeuk en niet zo’n beetje ook. Een ruime meerderheid van de stemmers had dat goed gezien. Op de linkerfoto is er nog niets aan de hand, maar rechts zien we wat er gebeurt na contact met het sap van de gifsumak (Toxicodendron radicans), een plant die we misschien beter kennen met z’n Engelse naam: poison ivy. Dit sap bevat urushiol en dat is berucht om de heftige huiduitslag en extreme jeuk die het veroorzaakt.

De jeuk is het gevolg van een enorme toename van het groen aangekleurde eiwit interleukine-33 (IL-33). Dit eiwit is onderdeel van het immuunsysteem en draagt bij aan het opwekken van een ontstekingsreactie. Het werkt bovendien direct op zenuwcellen in de huid waardoor de hersenen het signaal ‘jeuk’ krijgen. Dat werd bevestigd door het heftige krabben dat ze muizen lieten zien. Door een antilichaam in te zetten dat IL-33 blokkeert, zag een team van Amerikaanse en Chinese onderzoekers dat de muizen veel minder gingen krabben en dat ook de hoeveelheid IL-33 in de huid sterk afnam. Dit antilichaam wordt inmiddels ook in mensen getest. De onderzoekers hopen hiermee een nieuw middel te ontwikkelen dat niet alleen werkt tegen gifsumak uitslag, maar ook nuttig is voor andere huidaandoeningen waarbij IL-33 wordt geactiveerd, zoals eczeem en psoriasis.

Toxoplasmose parasiet in gedroogde ham

Dit onaantrekkelijke wezentje is Toxoplasmosis gondii, de parasiet die bij mensen toxoplasmose veroorzaakt en dat had een ruime meerderheid van de stemmers goed. T. gondii kun je op veel verschillende plekken (voedsel, kattenbakken) tegenkomen en in de meeste gevallen hebben we daar geen last van. Maar voor zwangere vrouwen vormt de parasiet een serieuze bedreiging omdat die ernstige afwijkingen bij de foetus kan veroorzaken.

Spaanse onderzoekers hebben nu een nieuwe en heel gevoelige methode ontwikkeld om T. gondii aan te tonen. Door gebruik te maken van magnetische deeltjes kunnen ze kleine hoeveelheden DNA van de parasiet oppikken. Ze pasten hun techniek toe op bijna vijfhonderd monsters Serranoham, de beroemde Spaanse gezouten en gedroogde ham. Er bleek grote variatie te zitten tussen de hammen van verschillende producenten. Van sommige producenten was ruim een derde van de monsters besmet, terwijl bij anderen de hammen volledig ‘schoon’ waren. Volgens de onderzoekers wijst dit erop dat niet alle producenten zich aan de voorgescheven regels houden en de hammen minder lang laten rijpen dan eigenlijk moet. Ook het gebruik van nitriet naast zout is nadelig, het duurt dan juist langer voor dat de parasiet het loodje legt. Invriezen van het vlees voorafgaand aan bewerking of als de ham klaar is helpt wel, maar dat komt de smaak en textuur niet ten goede. Eigenlijk is de traditionele bereidingswijze de beste. In hammen die alleen met zout waren behandeld en de voorschreven tijd kregen om te rijpen werd geen T. gondii aangetroffen.

Huisstof

Het blijft verbazingwekkend om te zien wat er allemaal rondscharrelt in het zo levenloos ogende stof in je huis. Maar te oordelen naar de grote meerderheid die wist dat huisstof is, is dit inmiddels wel bekend. Op de foto zien we onder meer haren, vezels, stuifmeel en mijten. Om die laatste draaide het in het Amerikaanse onderzoek waarvoor deze opname werd gemaakt . En dan niet alleen om de mijten, maar om alle geleedpotigen die zich in onze huishoudens bevinden.

In dit citizen science project stuurden 700 burgers uit de hele Verenigde Staten een beetje stof van de bovenkant van een deurpost in hun huis naar de onderzoekers. Die gingen vervolgens met DNA sequencing aan de slag om alle soorten geleedpotigen (o.a. insecten, spinnen, schorpioenen, duizendpoten) te identificeren die hun sporen hadden nagelaten in het stof. Dat bleken er niet alleen veel meer te zijn dan ze hadden verwacht, bepaalde soorten bleken ook hun leefgebied flink te hebben vergroot.

Een andere verrassing is dat het lokale klimaat een veel minder goede voorspeller blijkt voor de aanwezige soorten dan de onderzoekers hadden aangenomen. Het speelt wel een rol: de huisstofmijt die allergische reacties kan oproepen gedijt vooral in een vochtig klimaat bijvoorbeeld. Maar andere factoren, zoals de aanwezigheid van huisdieren, of het huis op het platteland of in de stad staat en of het huis een kelder heeft, vertonen een veel sterkere relatie met welke kleine huisgenoten je allemaal hebt.

Paddenstoelen

Volgens een grote meerderheid zien we hier stukjes plastic, maar gelukkig is dat niet juist. De blauwe vlekjes geven namelijk paddenstoelen aan. Zoetwaterpaddenstoelen, of beter: zoetwaterschimmels. Van de ongeveer 100,000 soorten schimmels die tot nog toe zijn beschreven (naar verwachting leven er overigens 1,5-3 miljoen verschillende schimmels op aarde), leven slechts 3000 soorten in water. Deze groep is nog nauwelijks bestudeerd, maar een groep Duitse onderzoekers heeft flinke stappen gezet.

De foto toont een watermonster uit het Stechlinmeer in het noordoosten van Duitsland. Tot hun verrassing troffen de onderzoekers niet alleen heel veel verschillende zoetwaterschimmels aan, er bleken ook grote verschillen te zijn tussen waar in het meer ze hun monsters namen. Dichtbij de oevers of juist dieper in het meer, bij waterplanten, op dieren in het water, op gesteente of nabij bacteriële biofilms: overal bleek een geheel eigen habitat te bestaan met uiteenlopende bewoners, waaronder tal van schimmels. Een van de belangrijkste conclusies van de onderzoekers: denk goed na over hoe je een gebied bemonstert als je iets wilt zeggen over wat er zoal leeft.

Poot van een vlokreeft

We zien hier een opnieuw aangegroeide poot van een vlokreeft (Parhyale hawaiensis) en dat antwoord trok slechts enkele stemmen meer dan de stekel van een schorpioen. De foto is gemaakt door een team van Franse onderzoekers die voor het eerst het complete proces van regeneratie in beeld hebben gebracht door microscopische filmopnamen te maken. Ze hebben specifiek gekeken naar het gedrag van cellen in de epidermis, de buitenste laag van de huid. Door lichtgevende eiwitten aan te brengen in deze cellen, konden ze goed volgen hoe deze cellen zich gaan gedragen na amputatie van een pootje en het laten groeien van een nieuwe ledemaat.

In tegenstelling tot wat werd aangenomen, zagen de onderzoekers dat er geen gespecialiseerde stamcellen uit de huid zijn betrokken bij het regeneratieproces. Het zijn de cellen uit de epidermis zelf die de klus klaren. Nadat de wond is gesloten, verplaatsen epidermale cellen zich langzaam naar de plek van de wond. Vervolgens gaan ze snel delen en gezamenlijk bewegen de cellen zich richting de plek waar de nieuwe ledemaat langzaam vormt krijgt. De onderzoekers willen nu ook andere celtypes die betrokken zijn bij de groei van een nieuwe poot op deze manier in beeld brengen om zo een compleet overzicht van dit ingrijpende herstelproces te krijgen.

Netvlies

Natuurlijk denk je meteen aan een bloem, maar dat ligt zo voor de hand dat we die niet eens als mogelijkheid hebben gegeven. We zien hier het netvlies van een muis en dat had een kleine meerderheid goed. De oplichtende geelgroene puntjes zijn zenuwcellen waar het lichtgevende eiwit GFP (green fluorescent protein) aan is gebonden. Dit eiwit is via een virale drager (een niet-ziekmakend virus dat je als transportmiddel gebruikt) door het netvlies verspreid.

Dat is niet gedaan om een mooi plaatje te creëeren, maar om te testen of zo’n virale drager zenuwcellen in het netvlies kan bereiken. De gedachte hierachter is dat dit een mogelijke manier is om de oogziekte glaucoom te behandelen. Bij deze veelvoorkomende oogaandoening sterven de zenuwcellen in het netvlies geleidelijk af, waardoor de overdracht van informatie naar de oogzenuw ook afneemt. In ouderen is glaucoom de belangrijkste oorzaak van blindheid. Het Amerikaanse team dat deze foto maakte, probeert nu met een virale drager therapeutische genen in het netvlies te verspreiden om het afsterven van de zenuwcellen te stoppen.

Diepzeewormen in de Golf van Mexico

Alle stemmers op ‘Labradorzee’ lieten zich in de luren leggen door het sterk op ijs lijkende witte materiaal waarin deze diepzeewormen rondkruipen. Deze wormen bevinden zich in de bodem van de Golf van Mexico en daar vinden we geen ijs, maar methaan-hydraat en dat lijkt zo gezien sterk op ijs. Soms wordt het ook methaanijs genoemd. Een groot deel van de voorraad methaan (aardgas) op aarde zit als methaan-hydraat opgeslagen in de oceaanbodems. Als de temperatuur van het water diep in de oceanen stijgt, kan dat ervoor zorgen dat het methaan-hydraat smelt en er in korte tijd heel veel methaan, een sterk broeikasgas, vrijkomt. De vrees bestaat dat de huidige opwarming op aarde kan leiden tot een sterke stijging van de hoeveelheid methaan door het smelten van het methaan-hydraat. In het onderzoek waarbij de wormen op de foto werden aangetroffen, vond een team van de Universiteit van Southampton echter aanwijzingen uit fossielen dat het vrijkomen van methaan uit de oceaanbodem veel minder snel en heftig verloopt dan werd aangenomen.

Geboorte

Wat is er gebeurd met deze persoon waardoor het bloed rechts er compleet anders uitziet dan het bloed links? De persoon is geboren! Dat hadden slechts enkele stemmers goed. Links zien we navelstrengbloed, rechts het bloed van de pasgeborene.
De netvorming in de foto rechts helpt de baby om schadelijke bacteriën en andere ziekteverwekkers weg te vangen. Verantwoordelijk hiervoor zijn de toepasselijk genaamde NETs (neutrophil extracellular traps), een soort vezels opbouwd uit stukken DNA van neutrofielen, een type witte bloedcel. NETs spelen een belangrijke en nuttige rol in de normale respons van het immuunsysteem, maar in patiënten met sepsis (‘bloedvergiftiging’) vormen de NETs een bedreiging omdat ze schade aan bloedvaten en organen kunnen veroorzaken.

Onderzoekers van de universiteit van Utah (VS) vonden in navelstrengbloed een eiwit dat de NETs blokkeert. Dat eiwit, genaamd nNIF, blijft tot twee weken na geboorte aanwezig in het bloed van de baby. De onderzoekers vermoeden dat nNIF belangrijk is om tijdens de zwangerschap een ongewenste immuunreactie van het kind tegen de moeder te voorkomen. Eenmaal geboren heeft de baby juist wel een immuunrespons nodig om zichzelf te verdedigen tegen ziekteverwekkers, vandaar dat nNIF snel verdwijnt.
De onderzoekers zien in nNIF een mogelijke behandeling van sepsis; studies in muizen hebben laten zien dat nNIF helpt om sepsis te bestrijden.

Vissenschubben

Het was een heuse nek-aan-nek race afgelopen week tussen ‘vissenschubben’ en ‘kraakbeen’. Beide antwoorden kregen evenveel stemmen. Maar helaas voor de kraakbeen-stemmers zien we hier toch echt vissenschubben.
Dit is een close-up van de schubben van een guppy, een van de meest geliefde aquariumvissen. De guppy (Poecilia reticulata) is een tropische, levendbarende zoetwatervis die oorspronkelijk uit het noordelijk deel van Zuid-Amerika stamt. Inmiddels vinden we guppies overal ter wereld, in aquaria maar ook in het wild. Wetenschappers zijn ook dol op guppies als modelorganisme voor bijvoorbeeld onderzoek gerelateerd aan erfelijkheid, evolutie, gedrag en ecologie. Maar guppies krijgen de laatste jaren flinke concurrentie van het zebravisje, dat ook veel wordt gebruikt voor onderzoek. Of de guppies daar rouwig om zijn….

Varen

Dit is een varen en dat had een nipte meerderheid goed. We zien hier een sterke uitvergroting van de onderkant van een varenblad en dan specifiek de sporangia (sporendoosjes) waarin zich de sporen bevinden. Varens zijn planten die zich niet via bestuiving van bloemen, maar via sporen voortplanten. Net als bijvoorbeeld schimmels, mossen en sommige bacteriën. Aan de sporendoosjes zien we de annuli, ook wel wormvormige structuren genoemd. Deze varen behoort tot de Polypodiopsida of leptosporangiate varens, de grootste klasse binnen de varenachtigen.

Protozoön

Het was weer een close call afgelopen week, want de stemmen waren gelijkmatig verdeeld over de drie antwoorden. Het goede antwoord is een protozoön. Om precies te zien zien we hier Bodo saltans. Dit vier micrometer (0,004 millimeter) grote eencellige dier, de zweepstaarten niet meegerekend, verorbert graag bacteriën. Bodo saltans is voor de mens ongevaarlijk, maar het is wel een nauw verwante, evolutionaire voorloper van enkele gevreesde tropische ziekteverwekkers. Bijvoorbeeld Leishmania, een parasiet die zeer ernstige huidzweren veroorzaakt, en Trypanosoma brucei, de veroorzaker van slaapziekte. Hoe is een voor ons ongevaarlijk organisme verder geëvolueerd naar parasieten die jaarlijks grote aantallen slachtoffers maken? Door Bodo saltans te bestuderen, hopen evolutionair biologen daar een antwoord op te krijgen.

Plantenzaden

Het was een spannende stemming, maar uiteindelijk kozen net iets meer mensen voor plantenzaden dan voor koraal en dat was de juiste keuze. We zien doorsnedes van twee tomatenzaden: links een zich goed ontwikkelend ‘normaal’ exemplaar, rechts een hybride zaadje dat niet zal uitgroeien tot een tomatenplant. Deze laatste is het product van een kruising tussen een gecultiveerde tomaat en een ‘wild’ familielid en dat leidt niet tot gezonde nakomelingen. Bevruchting lukt wel, maar op een gegeven moment faalt de ontwikkeling van het plantenembryo. Aan de ETH Zürich wordt onderzocht waarom zo’n hybride kruising niet werkt, terwijl het om nauw verwante planten gaat.

Gezond bot

Rhp bio week35
"Rensselaer Polytechnic Institute via EurekAlert.org ":http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/122451.php

Dit is een foto van gezond bot en dat bleek toch een instinker. De meeste stemmers dachten ziek bot te zien. Het onderzoek waar deze foto uit voorkomt gaat echter wel over ziek bot. Onderzoekers van het Amerikaanse Rensselaer Polytechnic Institute gaan onderzoeken wat de invloed van het voedingspatroon is op de gezondheid van bot en dan specifiek van de rugwervels.

Er zijn sterke aanwijzingen dat het ‘diabetes type II dieet’, een dieet rijk aan suiker, vet en bewerkte voedingsmiddelen, ervoor zorgt dat eiwitten en vetzuren in het lichaam een soort suikerlaag om zich heen krijgen. Daardoor kunnen deze biomoleculen niet meer goed functioneren en dat zorgt voor chronische ontstekingen die ook de ruggengraat aantasten. Rugwervels raken vervormd en dat leidt weer tot chronische rugpijn. De Amerikaanse onderzoekers willen nu de verschillende stappen in dit proces ontrafelen om te zien of er een direct verband bestaat tussen een ‘slecht’ dieet en rugproblemen en zo ja, welke processen betrokken zijn bij aantasting van de rugwervels.

Fruitvliegembryo

Dit is geen spiercel, zoals een ruime meerderheid dacht, maar een embryo van een fruitvlieg. Onderzoekers van het Mechanobiology Institute van de National University of Singapore keken naar de ontwikkeling van deze embryo’s om te begrijpen hoe cellen van vorm veranderen. Tijdens de ontwikkeling van een embryo moeten cellen niet alleen delen en specifieke functies krijgen, maar ze moeten ook de juiste vorm krijgen voor hun latere functie.

Om van vorm te veranderen moet de celmembraan op de ene plek samentrekken en op een andere plekken uitrekken. Het was al bekend dat twee eiwitten in de cel, actine en myosine II, verantwoordelijk zijn voor de samentrekkende beweging. Het team in Singapore heeft nu ontdekt hoe de celmembraan kan uitrekken. Dat blijkt verrassend genoeg niet door de cel zelf te worden gedaan, maar de activiteit van actine en myosine II in de omringende cellen zorgt hiervoor. Een cel kan dus wel zelf samentrekken, maar kan alleen door andere cellen worden uitgerekt. Dit werpt nieuw licht op de ontwikkeling en groei van weefsels en organen, maar ook op de manier waarop weefsels herstellen na verwonding.

Bloedvaten

We zien hier bloedvaten in ontwikkeling en hadden bijna alle inzenders goed. Maar hier zien we dat de bloedvaten groeien niet allemaal even goed doorgroeien. In de groen oplichtende bloedvaten ontbreekt het molecuul TSAd en dat beperkt de groei, zo ondekten onderzoekers van de Universiteit van Uppsala (Zweden). Wellicht kan deze vondst helpen om de ontwikkeling van bloedvaten door tumorcellen tegen te gaan.

Spiculum

Dit is een sterk uitvergrote skeletnaald, of spiculum, van een spons (Geodia cydonium). Het merendeel van de stemmers had dat goed. Deze naalden zorgen voor de stevigheid van sponzen en hebben een glasachtige structuur, maar zijn niet helemaal rigide. Het proces waarmee sponzen via biomineralisatie dit soort structuren vormen is voor materiaalwetenschappers heel interessant. Ze hopen hiermee aanknopingspunten te vinden voor materialen met nieuwe mechanische eigenschappen.

Rattenhersenen

We kijken hier diep in de hersenen van een rat en zien in het groen astrocyten, een type zenuwcel; maar een kwart van de stemmers had dat goed. Lange tijd ging alle aandacht uit naar neuronen, maar zij vormen slechts vijftien procent van alle zenuwcellen. De rest valt onder de noemer gliacellen en die krijgen nu ook meer aandacht. Astrocyten zijn stervormige gliacellen die allerlei ondersteunende functies hebben. Zo zorgen ze ervoor dat neuronen kunnen uitgroeien, helpen ze bij het herstel na beschadigingen en vormen ze een beschermende laag rond bloedvaten in de hersenen.

Koraalpoliepen

Geen octopushuid en ook geen orchidee, maar hier zien we koraalpoliepen. Een ruime meerderheid had dat goed. Het bijzondere is hier niet dat we koraalpoliepen zien, maar dat deze opnames zijn gemaakt met een nieuwe type onderwatermicroscoop waarmee koraal in de natuurlijke omgeving tot in detail bestudeerd kan worden. Zo hopen onderzoekers zichtbaar te maken hoe koraal reageert op veranderingen in de omgeving. En dat levert hopelijk nieuwe aanknopingspunten voor de bescherming van deze bijzondere zeebewoners.

Algen

Deze afbeelding was ondanks de groene kleur toch moeilijk dan gedacht, want slechts een minderheid van de stemmers had het goed. Deze eencellige groene algen, Chlamydomonas reinhardtii, behoren tot de groenwieren. Ze worden gebruikt als modelsysteem voor genetisch onderzoek en, vanwege hun zweepstaart, ook voor onderzoek naar de voortbeweging van microscopische organismen.

Neuronen in de hersenen van zangvogels

Dit zijn oplichtende neuronen (zenuwcellen) in de hersenen van zangvogels en dat was voor de meeste stemmers gesneden koek. Het gebruik van fluorescerende eiwitten is een belangrijke techniek om processen in weefsels, in dit geval hersenen, zichtbaar te maken. De hersenen van zangvogels zijn interessant vanwege de leerprocessen die daar plaatsvinden.

Stekel van een haai

119065 web
W. Leo Smith and Jennifer H. Stern

Een ruime meerderheid van de stemmers had het goed: hier zien we de (giftige) stekel van de rugvin van een haai, de lantaarnhaai (Etmopterus) om precies te zijn. Natuurlijke gifstoffen, zoals allerlei verschillende dieren en planten die aanmaken, staan sterk in de belangstelling als mogelijke basis voor geneesmiddelen.

Longlandschap

Rhp bio 20160630
Jerome Carpenter and Sheel Shah, University of North Carolina at Chapel Hill

Wederom ging bijna de helft van alle stemmen naar het correcte antwoord: dit landschap is een stukje binnenkant van de longen. Die grassprietjes zijn trilharen die uit het celmembraan steken. Ze werken het slijm in de luchtwegen omhoog. Ook zie je her en der verspreid stukjes slijm. Verder een veld met microvilli, de uitstulpingen van het celmembraan die het oppervlak van de longcellen vergroten.

Larve van koraal

118305
OIST

Bijna de helft van de stemmen ging naar de larve van koraal, en dat is juist. Op deze foto zie je de larve van Acropora digitifera, een koraal dat in oppervlakkige wateren in tropische riffen voorkomt. Koraal leeft innig samen met algen om te overleven. Algen produceren ongeveer negentig procent van de voor koraal benodigde energie. Het larvale stadium is de enige periode dat koraal het redt zonder algenvriendjes.

Schubben op een vlindervleugel

16397208380 46a0312044 z

Schubben van een nachtvlinder Flickr/Macroscopic Solutions via CC BY-NC 2.0

Tachtig procent van de stemmers raadden het juiste antwoord: dit zijn schubben op een vlindervleugel, in dit geval van de dagactieve nachtvlinder Chrysiridia rhipheus. De vlinder heeft iridiserende kleuren, die niet tot stand komen door pigment maar door de structuur van de schubben.

Gouden nanodeeltjes

Het was een lastig raadsel, aangezien maar elf procent het goede antwoord koos. De bolletjes kunnen inderdaad doorgaan voor zandkorrels, maar het zijn gouden nanodeeltjes. Op de nanodeeltjes kunnen onderzoekers een coating aanbrengen van kankerantilichamen. Kankercellen binden aan de antilichamen op het nanodeeltje en zijn daardoor makkelijk op te sporen en te onderscheiden van gezonde cellen.

Schimmelsporen

116478
HKI/Jeannette Schmaler-Ripcke

Dit raadsel was te makkelijk; driekwart van de stemmers heeft goed geraden dat er schimmelsporen op deze microscopische foto staan. Het gaat hier om de schimmel Aspergillus fumigatus. Aan het einde van zijn schimmeldraden zitten een soort zakjes waarin de sporen worden aangemaakt. Door middel van sporen kan een schimmel zich ongeslachtelijk – zonder partner – voortplanten.

Stervormige haren

Op deze foto staan stervormige haren (oranje) op de onderkant van een blad van een vetplant. Ruim de helft van alle stemmers wist dat. De haren helpen het waterverlies te beperken. Verder beschermen ze tegen insecten. Als je goed kijkt zie je ook de huidmondjes (paars) waardoor de plant gassen uitwisselt.

Fruitvliegpootje

16146373223 d7f03e4f0c o
Anne Weston, LRI, CRUK, Wellcome Images

Iets meer dan de helft van de mensen die het plaatje probeerde te raden, stemde goed. Op deze foto staat een pootje van een fruitvlieg, het gedeelte het verst weg van het lijfje. De twee haakjes gebruikt de vlieg om zich aan ruwe oppervlakten vast te houden. Onder die klauwen liggen een soort kussentjes bedekt met haren. Die haren scheiden een plakkerig stofje uit waarmee de fruitvlieg zich aan gladde oppervlakken kan hechten.

Kankercel

Op deze foto staat een kankercel, ruim de helft van de stemmers had dat bij het rechte eind. Deze cel is een HeLa-cel, die behoort tot een onsterfelijke lijn cellen die afstamt van baarmoederhalskankercellen. De kleuren zijn niet echt. Uit het celoppervlak steken lange slierten die de kankercel gebruikt om de omgeving te verkennen.

Uiencellen

12652107565 6b78143bd3 b
Pablo Rojas and Pedro Calle, Wellcome Images

Wat je hier ziet zijn de cellen in de schil van een ui. De helft van de deelnemers had dat goed. De celwanden zijn duidelijk zichtbaar op deze microscopische afbeelding. De uienschil is vierhonderd keer vergroot.

Kunstig netvlies

Cellen
Odra Noel. Wellcome Images

Het kan zo aan de muur, dit schilderij van het netvlies. Van alle deelnemers raadde bijna tweederde het plaatje goed. Het lichtgevoelige netvlies ligt achter in het oog en bestaat uit 126 miljoen zintuigcellen, de zogenaamde kegeltjes en staafjes. De zintuigcellen vangen het licht op dat het oog binnenkomt.

Bedwants

113013
David Lilly

Bed bugs heten deze bloedzuigende insecten in het Engels. Ruim de helft van de deelnemers had het goed. De laatste twintig jaar duiken bedwantsen wereldwijd weer steeds meer op tussen de lakens. Bestrijden is lastig, omdat bedwantsen ongevoelig zijn geworden voor veelgebruikte pesticiden. Onderzoekers denken dat hun pantser dikker is geworden, waardoor ze een douche met verdelger kunnen weerstaan.

Ebolavirusdeeltje

Raadjeplaatje bio 230160408
David S Goodsell, RCSB Protein Data Bank, Wellcome Images

De helft van de stemmers dacht hier een mitochondrium, het orgaantje in de cel waar energie gemaakt wordt, te zien. Maar dat is onjuist. Wat je hier ziet is een deeltje van het ebolavirus, zoals een derde van de stemmers goed had. Het virus is omgeven door een membraan (paars en roze) dat het heeft gestolen van een geïnfecteerde cel. Op het membraan zitten eiwitten van het virus zelf (turquoise) die als boompjes naar buiten steken. Het RNA (geel) ligt opgeslagen in een cilinder (groen) in het binnenste van het virus.

Bindweefsel

Allemaal dunne strengen die samen een grotere bundel vormen. Waar we hier naar kijken? Bindweefsel met collageen, dat tijdens een operatie uit een menselijke knie werd weggehaald. De foto is gemaakt met een elektronenmicroscoop.