God is geen werkbare hypothese in de wetenschap

"Newton, believing that the secular perturbations which he had sketched out in his theory would in the long run end up destroying the solar system, says somewhere that God was obliged to intervene from time to time to remedy the evil and somehow keep the system working properly. This, however, was a pure supposition suggested to Newton by an incomplete view of the conditions of the stability of our little world. Science was not yet advanced enough at that time to bring these conditions into full view. But Laplace, who had discovered them by a deep analysis, would have replied to the First Consul that Newton had wrongly invoked the intervention of God to adjust from time to time the machine of the world and that he, Laplace, had no need of such an assumption. It was not God, therefore, that Laplace treated as a hypothesis, but his intervention in a certain place." (wikipedia)

Na Laplace zal het nooit meer iets worden met God in de wetenschap. Het werkt niet, het kan niet werken. Jonge-Aarde en Oude-Aarde creationisten hebben het geprobeerd, Intelligent Design creationisten hebben het geprobeerd, Theïstische Evolutionisten hebben het geprobeerd: het zal nooit wetenschappelijk bruikbaar worden. Het is tot mislukken gedoemd. Dat weten astronomen, geologen, natuurkundigen, chemici en biologen. Dat natuurwetenschappers God-hypothese uit hun wetenschap hebben geschrapt is geen arrogantie, maar professionaliteit. Ze hebben de God-hypothese verwijderd uit de biologie omdat ze er geen biologische verschijnselen mee kunnen verklaren. 
Ronald Meester ziet dat niet scherp. Dat blijkt uit de volgende 'verspreking':

"Darwins theorie heeft velen ervan overtuigd dat we God niet meer nodig hebben, en misschien is het juist daarom dat kritiek op het darwinisme doorgaans zo slecht wordt ontvangen."

Hij vergeet toe te voegen: dat we God niet meer nodig hebben ... om biologische verschijnselen te verklaren". Dat is een groot verschil. Overigens, komt daardoor zijn conclusie dat kritiek op het darwinisme 'doorgaans zo slecht wordt ontvangen' geheel op losse schroeven te staan.

Ronald Meester: Arrogant.

Ronald Meester weet dat eigenlijk ook wel "omdat God niet te vangen is in rationele argumenten" (zijn eigen uitspraak). Daarom kan de wetenschap zo'n begrip helemaal niet gebruiken. Meester kan terecht of onterecht klagen over het feit dat wetenschappers de grenzen van wetenschappelijke kennis niet erkennen. De ene wetenschapper wel, de andere niet. Dat geklaag zal nooit als resultaat kunnen hebben dat de God-hypothese ingeschakeld wordt om 'de gaten' in de wetenschappelijke kennis op te vullen.

Seksuele voortplanting niet verklaard? Een gat in de evolutietheorie? Strijdig met het Darwinisme? Of zelfs een mysterie? Wil Meester biologen verbieden om het probleem van seksuele voortplanting verder te onderzoeken? Meester vergeet dat topwetenschappers impliciet grenzen erkennen, omdat hun onderzoek per definitie grensverleggend is. Je kunt alleen grenzen verleggen, als er grenzen zijn. Die grenzen zijn de grenzen van dit moment. Het zijn tijdelijke grenzen.
Ronald Meester zal uitsluitend privé kunnen denken: dat gat in de kennis wijst op het bestaan van God. In de wetenschappelijke tijdschriften is er geen plaats voor een dergelijke hypothese. In een boek bij de uitgeverij Ten Have is het op zijn plaats.

Ik vind het sympathiek dat vele Intelligent Design aanhangers, zoals bijvoorbeeld Michael Behe, geen probleem hebben met common descent. Ronald Meester gelooft ook in de 'gezamelijke afstamming', hij laat zelfs 'het evolutionaire bouwwerk volledig intact'. Wat valt er nog te kritiseren als je het hele evolutionaire bouwwerk intact laat? Moet hij hier ook niet kritisch zijn? Gemeenschappelijke afstamming van al het leven impliceert dat alle 1,7 miljoen nu levende soorten planten, dieren, bacterieën aan elkaar verwant zijn. Kunnen 'Darwinisten' daar ook niet een steekje hebben laten vallen? Moet hij niet grondig al het bewijsmateriaal bestuderen in zijn rol als professioneel criticus van het Darwinisme in het belang van de wetenschap?Des te meer als je bedenkt dat hij de volgende mening is toegedaan:

"Geloof in een wetenschappelijke verklaring voor alles vind ik persoonlijk een grotere geloofsdaad dan geloven in God."

Waar baseert hij dat op? Hoe onderbouwt hij dat? Hoe zou je zo'n uitspraak ünerhaupt hard kunnen maken als "God niet te vangen is in rationele argumenten"? Zijn het trouwens geen totaal onvergelijkbare zaken die hij aan het vergelijken is? Of is het gewoon een persoonlijke losse flodder waarmee hij zich op handige wijze onttrekt aan iedere argumentatie?

 
Ronald Meester (2014) 'Arrogant. Waarom wetenschappers vaak minder weten dan ze denken', uitgeverij Ten Have. 
Deze post is gebaseerd op een voorpublicatie die verscheen in de Trouw zaterdag 18 januari 2014 (het is letterlijk overgenomen uit zijn boek 'Arrogant').

Bijgewerkt en aangevuld: zondag 19 januari. [18:59]

Postscript
25 jan 2014
In een artikel 'Twist over Adam of aap is passé' in de Trouw van zaterdag 25 jan. wordt gesteld dat de controverse over de evolutietheorie niet meer meetelt in het grote religiedebat. Als voorbeeld geven de auteurs dat de vraag of de evolutieleer te verenigen is met Genesis niet voorkomt in het boek van Paas en Peels. Maar het Trouw artikel vergeet dat: Joris van Rossum promoveert aan de VU op weerlegging van de Darwinistische verklaring van het ontstaan van sexuele voortplanting met als promotoren:  Rene van Woudenberg en Ronald Meester. Darwinisme (Darwinistische verklaringen) is dus nog steeds een doelwit van christelijke denkers. De discussie verplaatst zich nu van Genesis naar de volledigheid van Darwinistische verklaringen ('Darwin kan niet alles verklaren'). 

Postscript
6 Feb 2014
In de Volkskrant van donderdag 16 januari 2014 verscheen een interview met Ronald Meester door Martijn van Calmthout.

Postscript
12 Feb 2014
De oorspronkelijk titel van dit blog was "Tegen Ronald Meester: God is geen werkbare hypothese in de wetenschap" .  Sommigen wezen er op dat het in het boek van Meester het nergens over God gaat. Daarom is 'Tegen Ronald Meester' verwijderd. Het blog blijft een stuk over andere fouten van Meester en tegen God in de wetenschap.

read more

Van Rossum redux in Reformatorisch Dagblad

Het Reformatorisch Dagblad heeft ter gelegenheid van de eerste verjaardag van de promotie van Joris van Rossum aan de VU een interview met professor Ronald Meester. Ik mocht wat opmerkingen maken over dat proefschrift.

Het interview met Meester*): Prof. Meester: Evolutie vaak ideologie (Reformatorisch Dagblad 18 Dec 2013)

Volledige reactie Gerdien de Jong naar aanleiding van interview prof. Meester
(Reformatorisch Dagblad 18 Dec 2013)

Voor de liefhebber, maar nieuws  biedt het niet.

Gerdien de Jong.

Vorige blogs over dit onderwerp:

• Debat tussen Cor Zonneveld en Joris van Rossum in Felix Merites 30 Mei 2013 (gastbijdrage Gerdien de Jong)
• Het verwerpen van natuurlijke selectie in seksuele soorten heeft absurde consequenties. Contra Joris van Rossum 28 Feb 2013
• Voor- en nadelen van sex 21 Feb 2013
• Van Rossums Rode Haring 20 Feb 2013 (gastbijdrage Arno Wouters)
• God, sex en evolutie  18 Feb 2013
• Creationisten juichen te vroeg over proefschrift Joris van Rossum 11 Feb 2013
• Joris van Rossum promoveert aan de VU op weerlegging van de Darwinistische verklaring van het ontstaan van sex 4 Feb 2013

*) Het meeste recente boek van Ronald Meester:

Ronald Meester (2014) Arrogant. waarom wetenschappers vaak minder weten dan ze denken, Ankh-Hermes B.V., Uitgeverij, 15 jan. 2014 - 256 pagina's

read more

Zeer gevaarlijke vergelijking mens-dier van Chris Rutenfrans in de Volkskrant

Een zéér gevaarlijke mens-dier vergelijking door Chris Rutenfrans in de Volkskrant:

"Het is misschien flauw om te zeggen, maar het feit dat mensen wel dierentuinen hebben maar geen enkele diersoort een mensentuin heeft weten in te richten, laat zien dat de verschillen tussen mens en dier niet gradueel, maar essentieel zijn."

Bewijst Rutenfrans hiermee dat verschillen tussen mens en dier essentieel zijn? Als dát een geldige redenering is, dan is deze het ook:

"Het feit dat mensen een grootschalige bioindustrie hebben ingericht waarin ze op industriële schaal varkens, koeien en kippen produceren, maar dat geen enkel dier dat ooit met mensen heeft gedaan, bewijst dat het verschil tussen dieren en mensen niet gradueel maar essentieel is."

Volgens de redenering van Chris Rutenfrans is dit ook geldig:

"Het feit dat Europeanen negers als slaven hielden, maar negers nooit Europeanen als slaaf, laat zien dat de verschillen tussen blanken en negers niet gradueel maar essentieel zijn."
 
En deze zou dan ook geldig moeten zijn:

"Het feit dat Duitsers Joden in concentratiekampen hebben opgesloten, en –het is misschien flauw om te zeggen– de Joden niet Duitsers in concentratiekampen hebben opgesloten, bewijst dat de verschillen tussen Joden en Duitsers niet gradueel maar essentieel zijn."

Méér voorbeelden zijn mogelijk, maar deze voorbeelden zijn voldoende om zichtbaar te maken dat de vergelijking van Chris Rutenfrans vreselijk fout is. Hij bewijst géén essentiele verschillen, maar machtsverschillen. Mensen oefenen macht uit over dieren. Mensen oefenen macht uit over mensen. Het gemeenschappelijke is steeds: vrijheidsberoving en beroving van het leven. Voor het accepteren van die machtsverschillen moeten we ons schamen. Die machtsverschillen zijn zeker niet iets om trots op te zijn. Chris Rutenfrans moet zich schamen.

Chris Rutenfrans Er is geen moraal zonder God  Volkskrant 6 juli 2013


Dit is het laatste blog van deze zomer. September vervolg ik mijn serie over mensen en dieren. (Comments blijven nog eventjes mogelijk)

read more

NRC journalist Steven de Jong gelooft in de creationistische Darwin-Hitler propaganda

NRC-journalist Steven de Jong schreef naar aanleiding van het verschijnen van het boek Darwin: Portrait of a Genius van de historicus Paul Johnson, een artikel onder de afgrijselijke titel Darwin hielp ‘natuurlijke selectie’ een handje. Geen wonder dat Holocaust volgde [1]. Het lijkt meer op de bekende ID-creationistsche 'Darwin-Hitler-connection' propaganda, dan op een boekbespreking. De nrc heeft er een juridische disclaimer bijgezet: "Dat is persoonlijk en niet het standpunt van nrc.nl, laat staan de krant." Heel fijn! Ik neem aan dat de nrc hem betaalt. Ik ben nu psychologisch eventjes niet meer in staat om geld te geven aan het nrc. En ik stond op het punt een digitaal jaarabonnement te nemen.

Ik blog hier met tegenzin over. Ik heb al verschillende keren geblogd [2-5] over de zogenaamde 'Darwin-Hitler connection'. Ik zal hier de ergste beweringen van Steven de Jong van kort kommentaar voorzien.

Steven de Jong: "Darwin hielp ‘natuurlijke selectie’ een handje. Geen wonder dat Holocaust volgde".
Oorspronkelijk was de titel:
"Darwin hielp ‘natuurlijke selectie’ een handje. Logisch dat Holocaust volgde" (nrc dagoverzicht 27 november: het beste van het web).
De Jong heeft dus zitten editen ná publicatie zonder dat duidelijk te maken op de nrc website [6].
'Geen wonder' of 'logsich' klinkt als een excuus. Een excuus voor de nazi's die ter verantwoording werden geroepen tijdens de Neurenberger processen (zoals U weet zijn de nazi's toen veroordeeld). Waarom? Als de holocaust echt logisch volgt uit Darwin, dan mag je dat aanvoeren als oorzaak van je handelen, of op zijn minst als verzachtende omstandigheden. Mogelijke Nazi redenering: "Ik kon er niets aan doen, ik ben niet verantwoordelijk: Darwin made me do it! Weg vrije wil en eigen verantwoordelijkheid. Zou de Jong deze logische consequentie van zijn gedachtengang durven trekken? Als hij consequent door redeneert, zou hij alle nazis moeten vrijspreken. Ze zijn onschuldig. Darwin is schuldig. Als hij die conseqeuntie niet durft te trekken, dan moet hij ook niet roepen: "Logisch dat de Holocaust volgt!"

Steven de Jong: "Onder aanhangers van de evolutietheorie is het not done om de grondlegger ervan verantwoordelijk te houden voor mensonterende toepassingen als de Holocaust."
'Not done'? 'Aanhangers'? [7]  
Maar aan het eind van zijn blog schrijft de Jong: "Darwins theorie is misbruikt zoals een dna-databank misbruikt kan worden. Het kwaad zit hem echter niet in de theorie of de techniek, maar in de toepassing ervan."
Kennelijk is de Jong aan het eind van zijn artikel tot de conclusie gekomen dat niemand de grondlegger van de evolutietheorie verantwoordelijk kan houden voor de mensonterende toepassingen als de Holocaust, in tegenstelling tot het begin. De Jong gaat pas gaan nadenken als het artikel (bijna) af is?

Steven de Jong: "Voor de eerste aanwijzing hoeven we niet ver te zoeken, aldus de Britse historicus Paul Johnson in ..."
Was het misschien verstandiger geweest om éérst even te googelen naar recensies van het boek van Paul Johnson? Dan had hij gezien dat Johnson een zeer controversieel boek had geschreven [8-9], dat Johnson een conservatief katholiek was, en dat je niet zomaar onkritisch een boek als basis voor een artikel kunt nemen. Zeker als je geen deskundige bent op het gebied van de uitgebreide Darwin literatuur, antisemitisme, de historische oorzaken van het nazisme en WO2, Het charisma van Adolf Hitler, etc.

Steven de Jong begaat een eindeloze hoeveelheid fouten doordat hij steeds onkritisch anti-Darwin bronnen voor waar aanneemt. Keer op keer citeert hij Johnson alsof het een Darwin-expert was. Verder illustreert de Jong zijn 'betoog' met youtube filmpjes met o.a. Intelligent Designer en historicus Richard Weikart erin (interessant!). Als de Jong wat had gegoogeld dan had hij gezien dat zelfs Christen, ID-er en historicus Weikart, degene die de zogenaamde 'Darwin-Hitler-connection' heeft uitgevonden, verrassend kritisch schreef over het boek van zijn collega historicus Paul Johnson [10-11]. Weikart ontdekte vele historische fouten en onnauwkeurigheden in het boek van Johnson:

"Critics of Darwinism should beware of Johnson's biography. Some elements of it are alluring, but it contains so much misinformation that it damages the cause of the truth. Anyone relying on it will be leaning on a broken reed." [15]

Steven de Jong:  "De auteur kan Hitlers autobiografie en politiek program Mein Kampf (mijn strijd) daarom niet los zien van Darwins struggle for life. ... Darwins invloed op Hitler komt het best tot uiting in ..."
De grootste fout die de Jong begaat (net als Paul Johnson) is wel het gigantisch anachronisme: woorden als ‘selectie’, ‘strijd’, ‘begunstigde’ uit de titel [12] van een 19e eeuws boek interpreteren op een na-oorlogse, 21e eeuwse manier! [13]. Ná de oorlog, ná de holocaust, ná het dagboek van Anne Frank, ná de Neurenberger processen waarin nazis veroordeeld werden, ná ooggetuigeverslagen en films over concentratiekampen en gaskamers, ná de Universele Verklaring van de Rechten van de Mens, kunnen wij zeggen dat 'strijd', 'ras' en 'selectie' zeer beladen woorden zijn! Maar dat waren ze niet (zeker niet op dezelfde manier) in Darwin's tijd. Dat is een ding dat zeker is.

Darwin was fout in de oorlog
Met de kennis van nu, oordelen over mensen in het verleden: dat heet anachronisme. Nota bene, Steven de Jong krijgt het voor elkaar om te schrijven: "Adolf Hitler was een kind van zijn tijd", alsof Charles Darwin geen kind van zijn tijd was!  

Tip
Als U een boek wil schrijven, zorg er dan voor dat woorden in de titel over 150 jaar geen andere betekenis kunnen hebben.

Noten

1. Met dank aan Gerdien de Jong, die mij op het artikel attent maakte.
2. Het demoniseren van Darwin 20 december 2006
3. Weikart’s misbruik van de term ‘evolutionaire ethiek’ 25 juni 2010
4. Darwin, Hitler, God 1 november 2010
5. God, Hitler and the Free Will Defense 2 november 2010
6. als je googelt op de oorspronkelijke titel zie je die terug op vele plaatsen
7. 'aanhangers van de evolutietheorie' is net zo onzinnig als: 'de aanhangers van Einstein' of: "de aanhangers van Mendelev".
8. Ludicrous biography attempts to link Darwin to Hitler, New Scientist  15 Oct 2012
9. 'Darwin, That Genius, Was Responsible for Hitler, Stalin, and Pol Pot' (Slate 11 Oct 12).
10. Richard Weikart: From Paul Johnson, a Contrarian Portrait of Darwin, (deel 1) is een review van Paul Johnson's boek door Richard Weikart (23 november 2012).
11. Richard Weikart: Paul Johnson on Social Darwinism (deel 2) 24 november 2012
12. Steven de Jong kon de titel van zijn blog nog veranderen, maar Darwin kan dat niet meer.
13. Men kan terecht opmerken dat Darwin teveel nadruk legde op 'strijd' en 'concurrentie' in zijn 'Origin of Species' (en dat hebben deskundigen ook gedaan [14]). Maar corrigeer je mening als blijkt dat Darwin ook wees op samenwerking tussen individuen.
14. Paul Ekman (2010) Darwin's Compassionate View of Human Nature
15. vertaling: "Critici van het Darwinisme moeten dus oppassen. Sommige delen zijn aaantrekkelijk, maar het boek bevat zoveel misleidende informatie dat het de waarheid geweld aandoet. Iedereen die zich er op baseert, baseert zich op een onbetrouwbare bron." (NB: broken reed is bijbelse tekst!)

dinsdag 4 dec: typefout ('creationistsiche') in titel verbeterd.

read more

De meeste medische experimenten met chimpansees waren overbodig

Als er jaarlijks duizenden proefdieren in biomedisch onderzoek worden gebruikt, dan is het logisch daaruit te concluderen dat die experimenten nodig en nuttig zullen zijn. Fout. Volgens een News artikel in het wetenschappelijk tijdschrift Nature 1 November klopt dat niet:

"... Institute of Medicine report, which declared most of the invasive chimp studies to be scientifically unnecessary" [1]

Dus: de meeste invasieve experimenten in Amerika die op chimpansees zijn uitgevoerd, waren overbodig! Hoe bestaat het! Het is onvoorstelbaar dat men zo lichtzinnig omgaat met onze naaste verwanten. Je had toch méér verwacht van wetenschappers die gefinancieerd worden door het Amerikaanse National Institutes of Health (NIH). Naar aanleding hiervan zei de NIH-directeur Francis Collins [2] dat de 110 chimpansees in bezit van het NIH niet meer voor medische experimenten gebruikt mogen worden. Een groter probleem is dat de Amerikaanse overheid nog 670 (!) chimpansees in bezit heeft die bedoeld waren om HIV/AIDS te onderzoeken. Maar chimpansees zijn helemaal geen geschikte diersoort voor dat doel! (wat doe je nu met die chimpansees?).

In hetzelfde nummer van Nature stond een ander artikel [3] waarin gewaarschuwd wordt dat het beperkte aantal model organismes (muis, worm, fruitvlieg) een ernstige belemmering vormen voor wetenschappelijke vooruitgang. Het is toch wel even schrikken als je leest:

"Disparities between mice and humans may help to explain why the millions of dollars spent on basic research have yielded frustratingly few clinical advances." [3]

Bijvoorbeeld: gunstige resultaten met bepaalde methodes om de symptomen van multiple sclerosis in inteelt-lijnen van lab muizen te bestrijden bleken bij de mens helemaal niet te werken of zelfs schadelijk te zijn. De inteeltmuizen bleken helemaal niet geschikt om effecten bij de mens te voorspellen vanwege de genetische en immunologische diversiteit van de mens. Iets wat men van te voren had kunnen weten, volgens de auteur van het artikel [4]. Hoe is het mogelijk? Weer proefdieren voor niets opgeofferd. Het geeft bepaald niet het vertrouwen dat de duizenden dieren die jaarlijks worden gebruikt in biomedisch onderzoek ook nuttig gebruikt worden. Er worden nog meer voorbeelden genoemd waarbij proefdieren onkritisch gebruikt worden om bijvoorbeeld de gevolgen van de ziekte van Parkinson te bestrijden [5].

Ook dingen waarvan je als leek denkt dat het toch voor de hand liggende zaken zijn, zoals hoe je een muis vastpakt, heeft invloed op de proefresultaten. Je zou toch zeggen dat een onderzoeker met enige feeling voor zijn dieren dat toch begrijpt. En wat dacht je hier van: dat muizen die het enzym neuronal nitric oxide synthase missen, agressief gedrag vertonen werd niet opgemerkt. De reden? De muizen werden individueel in kooitjes gehuisvest! Pas toen ze in groepen werden gehuisvest zag men het agressief gedrag. Hoe onnadenkend gaan onderzoekers met dieren om en hoe weinig feeling hebben ze met het natuurlijk sociaal gedrag van dieren. In al deze gevallen mislukt de vertaalslag van dieronderzoek naar de mens.

De auteur [3] wil proefdiergebruik niet afschaffen, maar pleit er voor om beter na te denken of het proefdier wel geschikt is om conclusies te trekken over het nut voor de mens. Wat mij zeer verontrust is dat zo'n pleidooi om zorgvuldig met je proefdieren om te gaan überhaupt nodig is binnen de wetenschappelijke wereld. In het verleden moeten er dus ontzettend veel proefdieren nodeloos opgeofferd zijn in naam van de wetenschap. Beweringen in de trant van 'er worden miljoenen proefdieren gebruikt, dus dat moet wel nuttig zijn!' blijken helaas niet te kloppen.

Het hangt kennelijk in de lucht. In de Volkskrant van zaterdag 27 okt in het artikel 'De orgaanchip als loep op het leven':

"medicijnen kunnen worden getest op orgaan chip waardoor die minder vaak op proefdieren hoeven worden losgelaten."

"Er is in de farmaceutische wereld een enorm gat tussen dierproeven en proeven waarbij menselijke cellen simpelweg op een petrischaaltje worden bestudeerd. Allereerst is de muis geen mens. Medicijnen die bij muizen prima werken, kunnen bij een mens opeens een giftige uitwerking hebben of bijvoorbeeld tot hartritmestoornissen leiden."

"het testen van nieuwe medicijnen gebeurt op dieren, maar die zijn niet representatief voor een mens." (Paul Vulto, Leiden/Amsterdam Centre for Drug research)

Ook hier zijn de uitspraken niet afkomstig van buitenstaanders maar van insiders. Tijd om eens grondig na te gaan denken over de ethiek van proefdiergebruik.

Bronnen:

1. Meredith Wadman: NIH faces chimp housing quandary, Nature News, 31 October 2012 : "Scrutiny of the NIH’s chimp research enterprise has been intensifying since the release last December of an Institute of Medicine report, which declared most of the invasive chimp studies to be scientifically unnecessary." Hier is het IOM rapport te vinden:

   Chimpanzees in Biomedical and Behavioral Research: Assessing the Necessity

   Wikipedia heeft een pagina Great ape research ban.
2. Dat is inderdaad dezelfde Francis Collins van The language of God (2006)
3. Jessica Bolker 'Model organisms: There's more to life than rats and flies', Nature Comment, published online 31 October 2012.
4. "For example, an experimental treatment for multiple sclerosis that, in inbred mice, improved symptoms of induced disease produced unpredicted — and sometimes adverse — responses in human patients. The inbred mouse model failed to represent the genetic and immunological diversity of human cells, a shortcoming that was obvious in retrospect." uit [3].
5. "A similar narrowing has occurred in biomedical research. In the case of Parkinson's disease, potential treatments are often assessed by measuring motor function in a lesioned rat. But the rat model does not clearly represent other significant symptoms of Parkinson's that occur in human patients, such as cognitive decline." uit [3].

Aanvulling 7 nov:

Wat is de omvang van proefdiergebruik? 
Daar kom je normaal niet zo makkelijk achter, maar door de orkaan in New York op 29 okt, kwamen er wat cijfers boven water zoals Nature News 06 November 2012 schrijft: 

Researchers battle storm’s wrath
New York University lost crucial mouse colonies, but students and staff helped to save equipment and patients.

• Staff at underground mouse facilities would be working through the night to monitor tens of thousands of mice used in research projects from cancer to neurobiology.
• its basement, housing about 10,000 mice and rats, is almost 10 metres below water level. The flood waters had surged into that building so forcefully that animal-care workers had to evacuate. The mutant and transgenic mice housed in quarantine there were left to their fates.
• A leak also spilled diesel inside the animal facility, and all the mice there drowned or died from inhaling diesel fumes. Neurobiologist Gordon Fishell lost about 2,500 mice representing 40 genetic variants, which he had developed for studies of forebrain development over more than a decade.
• At the Texas Medical Center in Houston in 2001, Tropical Storm Allison destroyed millions of dollars of equipment and killed thousands of lab animals ranging from mice to monkeys.

Aanvulling 9 nov:
In de Science 9 Nov: het is gelukt om een 'long-op-een-chip' te maken die gebruikt kan worden om nieuwe geneesmiddelen te testen voor longziektes bij de mens. Dit zal in de toekomst proefdiergebruik overbodig maken of tenminste reduceren. Het rendement van de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen met behulp van proefdieren is laag: maar 10% van de middelen die positief zijn in proefdieren werken in de mens en komen op de markt.
Robert F. Service (2012) Lung-on-a-Chip Breathes New Life Into Drug Discovery. Science 9 Nov 2012

Aanvulling 10 nov:
"Geef medicijnen alleen aan de mensen bij wie ze echt zullen werken. De meeste medicijnen die nu op de markt zijn, werken maar bij een minderheid van de patiënten. .... oncologen zijn al blij als tijdens een klinische trial 10 procent van de mensen op de stof reageert." Rob Ruijtenbeek, hoofd onderzoek en ontwikkeling bij PamGene, geciteerd in BioNieuws 27 okt 2012.
Het bedrijf PamGene heeft een microarray ontwikkeld, die cellen uit de tumor van de patient analyseert. Vervolgens kunnen ze een hele batterij kinaseremmers loslaten op de microarray om vast te stellen welke kinaseremmers succesvol zijn in het microarray. Daardoor kunnen ze van te voren voorspellen, dus zonder medicijnen op de patient zelf uit te proberen, welke kinaseremmer succes zal hebben in de patient. Omdat de tumor unieke genetische eigenschappen heeft, kan dit probleem nooit met proefdieren opgelost worden!

read more

Kanttekeningen bij nrc artikel 'Snorkelen in Darwins vijver'

Snorkelen in 

Darwins vijver

In nrc weekend van vandaag 24 maart staat een aardig overzichtsartikel over het ontstaan van het leven: 'Snorkelen in Darwins vijver' (Lucas Brouwers). Om het kort te houden begin ik direct met kritiek: het artikel is enigszins 'misleidend' of tendentieus, in ieder geval incompleet, omdat het de Koonin-threshold (zie vorige blog) negeert. Je zou verwachten dat het gebalanceerd zou zijn, omdat er onderzoekers met tegengestelde opvattingen geinterviewed zijn.

Het duidelijkst blijkt dit uit het tekstkadertje bij de paginagrote illustratie:

"Een RNA molecuul slaagt erin zichzelf te vermeerderen. De RNA-ketens verspreiden zich als een virus door de rots..."

Maar volgens Koonin zijn er minimaal 13 RNA polymeren met een gezamelijke lengte van 1800 bases nodig om de RNA-wereld op gang te brengen. En de kans dat die ontstaan is vrijwel gelijk nul in ons universum. Nul is niet niks! Voor deze onoverbrugbare kloof neemt Koonin zijn toevlucht tot zo iets speculatiefs als multiversum!  Het nrc artikel stapt daar stilzwijgend fluitend overheen!

Een hint naar de Koonin-threshold is: "Ze dromen van een RNA molecuul dat zijn eigen vermeerdering katalyseerde."

Een zeer interessante opmerking, gezien mijn blog serie over DNA:

"Toch probeerden biochemici hun oersoepen zo te bereiden dat er RNA in ontstond. Ze faalden. Net als DNA bestaat RNA uit nucleotiden. Maar breng beide componenten, de ribose en base, in oplossing bij elkaar en er zal een akelige stilte vallen. De twee moleculen vormen géén nucleotide."

In het kader van de vanzelfsprekendheid van de Watson-Crick dubbele helix gezien de bestanddelen (zie eerdere blogs en discussie) en de wetten van chemische binding en vrije energie zou je ook verwachten dat uit een mengsel van de bestanddelen van DNA (suiker, base, fosfaat) automatisch DNA zou ontstaan. Dat wordt door het citaat kort en krachtig weerlegd.

Afgezien van deze kritiekpunten (en nog wat mogelijke kanttekeningen) is het artikel zeer de moeite waard.

read more

Is een beetje straling gezond?

Afgelopen zaterdag 10 maart stond er in de wetenschapsbijlage van de nrc een artikel:  OF EEN BEETJE STRALING OOK GOED KAN ZIJN.

Het is naar aanleiding van het boek Stralingstekort - Stel dat straling eigenlijk goed voor je is (2011), wat de Nederlandse vertaling is van: Underexposed: What If Radiation Is Actually Good for You? uit 2005. (de engelse versie is niet meer leverbaar).
Er staat een bespreking van de Ned. vertaling op Wetenschap24, dus dat ga ik niet herhalen. De titel spreekt voor zich: de claim dat een lage dosis radioactiviteit goed voor je is.

In verband met mijn blog serie over DNA licht ik één passage uit het nrc artikel:

"Het betoog van Hiserodt is in het kort: ja, straling is altijd ongewenst want het kan tot kanker leiden. Maar DNA-beschadiging is sinds het bestaan van leven op aarde aan de orde van de dag en de cel beschikt over zeer effectieve DNA-reparatiemechanismen. En waar de reparatie tekortschiet, is er nog apoptose: de georganiseerde celdood en -afvoer. Niks geen kanker".

Mijn grootste bezwaar is dat 'het lichaam kan het hebben' niet hetzelfde is als 'het is gezond'. Als het gezond zou zijn, zou je leidingwater licht radioactief moeten maken, net zoals er vroeger fluor aan het drinkwater werd toegevoegd.

Ten tweede: ja, er bestaan DNA-reparatiemechanismen. Daar heb ik eerder over geblogd. Bezwaar: er bestaat genetische variatie voor die DNA-reparatie mechanismen onder mensen. Ik had al genoemd dat sommige mensen DNA-repair defecten hebben (DNA repair-deficiency disorder): Werner's syndrome, Cockayne's syndrome, Xeroderma pigmentosum. Mensen die toch al problemen hebben met DNA-repair zou ik niet een lage dosis radioactiviteit aanbevelen. Maar behalve deze extreme vormen, bestaan er meer dan 1000 genetische varianten van ruim 60 DNA-repair genen. Deze genetische variatie kan zowel positief als negatief uitpakken. Er zullen dus veel mensen in de bevolking zijn die niet ziek zijn, maar wel een minder efficient DNA-repair systeem hebben. Die mensen zullen dus meer moeite hebben met een lage dosis radioactiviteit. Daarom zou ik nog even wachten met radioactief drinkwater.

Vorige blog over DNA repair: 

2 maart 2012: Stabiliteit van DNA wordt schromelijk overdreven

read more

Hans van Maanen: in Nederland is PGS niet toegestaan

In zijn column TWIJFEL (1) rekent Hans van Maanen af met met het bedrijf Reprogenetics ('Experts in Preimplantation Diagnosis'). Maar niet alleen het bedrijf wordt ontmaskerd als oplichters, de hele diagnostiek van erfelijke ziektes in het preïmplantatie embryo wordt impliciet zwart gemaakt. Met als klap op de vuurpijl: "In Nederland is PGS niet toegestaan - mede dankzij de [proefschriften van] Mastenbroek en Twisk". (PGS = Preïmplantatie Genetic Screening).

De eerste fout die van Maanen volgens mij maakt dat hij de activiteiten van een Amerikaans bedrijf gelijk stelt aan preimplantatie genetische screening (of: diagnostiek) in het algemeen. En omdat het Amerikaanse Reprogenetics fout zou zijn, zou in Nederland PGS verboden zijn. De tweede fout is dat hij pogingen om de PGS techniek te verbeteren belachelijk maakt op basis van zijn oordeel over het bedrijf Reprogenetics.

Van Maanen baseert zijn oordeel op de proefschriften van 2 Nederlandse promovendi (2,3) waarin wordt aangetoond dat PGS de kans op zwangerschap niet vergroot. Dit is een opvallend resultaat en dat vraagt om een verklaring. Die krijgen we niet te horen van van Maanen (4). Nu maakt van Maanen een vreemde sprong van de proefschriften naar het bedrijf Reprogenetics. Wat heeft dat met de Nederlandse situatie te maken? Reprogenetics heeft geen vestigingen in Nederland (5). In Nederland wordt PGD (Preïmplantatie Genetisch Diagnostiek) gedaan in het academisch ziekenhuis Maastricht. Zij hebben in 2009 als enige ziekenhuis in Nederland van het Ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport, vergunningen verkregen voor IVF en PGD (zie website PGD Nederland). Die vergunning zou dan zeer recentelijk ingetrokken zijn? Maar dat is niet te vinden op de websites. Ook op de website van de Vereniging voor mensen met vruchtbaarheidsproblemen is niets te vinden over dit schokkende nieuws.
Op de website van PGD Nederland staan de jaarverslagen van 2009 en 2010. Hoe kan dat als PGD verboden is? Al in 2007 is het onthullende artikel van de twee promovendi in The New England Journal of Medicine (6) verschenen waarop het verbod gebaseerd zou zijn, maar dat heeft kennelijk geen effect gehad op de vergunning van PGD Nederland.
En als er in Maastricht gebruikt gemaakt zou worden van de Amerikaanse techniek, dan zou dat hoogstens de DNA diagnostiek zijn, niet de behandeling van het embryo zelf (de afname van een cel, de kweek en terugplaatsing, etc). En verder, als een bepaalde medische behandeling niet effectief blijkt, wordt die dan onmiddellijk verboden door de politiek, of wordt dat aan professionals overgelaten? Dat laatste lijkt me waarschijnlijker.

Verschroeide aarde
Eenmaal het commericiele bedrijf als zondebok aangewezen, gaat van Maanen helemaal uit zijn dak: de 'methode van de verschroeide aarde'; noemt hij het als onderzoekers hun methode aanpassen. Sinds wanneer is het fout om je methode aan te passen, als hij niet goed werkt? IVF is ooit een keer voor het eerst gedaan, en is aan de hand van ervaringen verbeterd. Wat is daar mis mee? PGD is ook voor het eerst gedaan, en die mag niet verbeterd worden? (7) Hier wreekt zich het door elkaar halen van een commercieel product en een medische techniek.
Van Maanen komt al helemaal niet op het idee dat PGD ook of mede gebruikt kan worden om erfelijke ziektes op te sporen, zoals de ziekte van Duchenne, CF, ziekte van Huntington, etc. Allemaal mutaties die niet de kans op zwangerschap na implantatie beïnvloeden (ziektes treden pas op latere leeftijd op, embryo heeft er geen last van). Die testen zouden dan in Nederland verboden zijn?

Er is hier uiteraard veel meer over zeggen. Van Maanen roept meer vragen op dan hij beantwoort. Hij had zich beter moeten laten informeren en zich niet zo laten meeslepen door zijn verontwaardiging en sarcasme.


Noten

1. Ik kon de tekst Twijfel. Hoe meer geld, hoe minder argumenten niet op de Volkskrant website vinden, maar is hier te vinden. Met dank aan Nand Braam.
2. Sebastiaan Mastenbroek: Preimplantation Genetic Screening. A reappraisal
3. Moniek Twisk: Current value of preimplantation genetic screening (beide afgelopen woensdag 26 okt gepromoveerd).
4. o.a.: mozaïcisme: niet alle cellen van het vroege embryo zijn gelijk.
5. Reprogenetics heeft 2 vestigingen in Amerika, en in Peru, UK, Duitsland, Spanje, Japan.
6. Sebastiaan Mastenbroek, Moniek Twisk et al (2007) In Vitro Fertilization with Preimplantation Genetic Screening, The New England Journal of Medicine July 2007.
7. Het proefschrift komt Nota Bene tot de aanbeveling: "Toekomstig onderzoek op het gebied van PGS moet zich richten op het biopteren op een ander moment van de embryonale ontwikkeling en op het toepassen van technieken waarmee het mogelijk wordt te screenen op alle chromosomen". Dit noemt van Maanen 'de techniek van de verschroeide aarde'!

read more

Bas Haring over de inefficiëntie van fotosynthese (3)

Een geheel nieuwe wending aan de discussie over de efficiëntie van fotosynthese werd teweeg gebracht door een tip van een onbekende blogbezoeker:

"the initial steps of natural photosynthesis harness light energy with an efficiency of 95% or more — values that we can only aspire to with artificial photocells." (3)

Fotosynthese haalt een efficiente van 95% of meer! Dit zet de hele discussie op zijn kop, want dit is precies het omgekeerde van de stelling van Bas Haring die stelde dat  fotosynthese een teleurstellende 1% haalde en dat zonncellen met gemak 10% of meer halen. Nature publiceerde over de extreme efficiëntie in 2007 en 2010. De auteurs van het research artikel in 2007 (1) en het redactionele commentaar (2) spreken ook van 'extreme efficiency', hoewel het getal 95% niet in het research artikel is terug te vinden.

Wat is hier aan de hand? Waar het getal 95% vandaan komt wordt niet duidelijk, maar zeer waarschijnlijk wordt hier efficiëntie gebruikt in de definitie: het percentage van door het fotosynthetisch systeem opgevangen fotonen die nuttig gebruikt worden (4). (foton = kleinste eenheid van licht). Het lijkt nu vast te staan dat er  8 - 12 fotonen nodig zijn om 1 molecuul CO2 te reduceren (5). Alle fotonen die door het blad teruggekaatst worden of omgezet in warmte worden zodoende niet meegerekend. Als je naar een blad kijkt (zie foto) zie je dat veel fotonen de grotere en kleinere bladnerven zullen raken en verloren gaan. Als je met al dit soort factoren rekening houdt dan kom je tot een veel lagere efficiëntie. Vandaar de verwarrende gegevens in de literatuur.
Er is nog zo ontzettend veel te zeggen over fotosynthese dat ik de hele zomer er over kan bloggen. Dat zal ik niet doen. Veel over de energieaspecten kun je vinden in: Vaclav Smil (6). Nog twee opmerkingen:

Intelligent Design!
Als er iets complex, ingenieus of efficiënts in de natuur gevonden wordt, zijn ID-ers er altijd als de kippen bij. Over 'extreme inefficiëntie van fotosynthese' hoor je ze niet. Dit creationistische artikel (7) maakt melding van de 'extreme efficiëntie' van fotosynthese, waardoor intelligent design voor de zoveelste keer bewezen wordt! Natuurlijk vergeten ze de extreme inefficiëntie van de zon als energiebron te vermelden, die immers alle kanten op straalt waardoor er maar een miljardste de aarde bereikt (8).

Evolutie
In mijn vorige blog schreef ik dat de efficiëntie van fotosynthese niet de enige factor is voor het produceren van nakomelingen. Daardoor mag je niet verwachten dat fotosynthese gemaximaliseerd is. Dit vond ik op fraaie wijze onder woorden gebracht:

"One reason that plants don't store fuel efficiently is that "plants' goals are different than our goals," says (Devens Gust, a photochemist at Arizona State University). "The plant's goal is to live and reproduce, not to store energy for humans." (bron)

Noten

1. Gregory S. Engel et al (2007) Evidence for wavelike energy transfer through quantum coherence in photosynthetic systems, Nature 446, 782-786 (12 April 2007). Zie ook: Elisabetta Collin (2010) Coherently wired light-harvesting in photosynthetic marine algae at ambient temperature, Nature 4 Feb 2010.
2. Editor's Summary: Making photosynthesis tick, Nature 12 April 2000
3. Roseanne J. Sension (2007) Biophysics: Quantum path to photosynthesis, News and Views Nature 446, 740-741 (12 April 2007)
4. Dit wordt  bevestigd door de definitie in Scientific American: "plants transform 95 percent of the sunlight that falls on them (...) into energy stored chemically as carbohydrates".
5. Oliver Morton (2007) Eating the Sun, p.112. (Schrijft gedetailleerd over de geschiedenis van het wetenschappelijk onderzoek naar fotosynthese)
6. Vaclav Smil (2008) Energy in Nature and Society. MIT. (Pittig en grondig met veel data over alle aspecten van energie.)
7. David Tyler Post details: Explaining the extreme efficiency of photosynthesis, 04/16/07 (Aan de ARN website zijn bekende ID-ers verbonden als Steve Meyer, Paul Nelson).
8. Deze eye-opener is afkomstig van de evolutiebioloog George C. Williams.Er zijn duizenden andere inefficiënties te noemen.

read more

Bas Haring over de inefficiëntie van fotosynthese (2)

In mijn vorige blog betoogde ik dat Bas Haring appels met peren aan het vergelijken was toen hij de efficiëntie van fotosynthese met die van zonnecellen vergeleek. De enige overeenkomst tussen beide is dat ze iets doen met licht. Het belangrijkste verschil is dat planten koolstofverbindingen en zuurstof produceren, terwijl zonnecellen electriciteit produceren. Het grootste probleem met de vergelijking is dat Bas Haring fotosynthese met een technologisch-economische maatstaf meet.

theoretisch maximum
Een belangrijk begrip ontbrak in mijn vorige post: de theoretisch maximum effciëntie van fotosynthese. Dit theoretisch maximum wordt bepaald door fysiche natuurwetten. Daardoor is de maximaal haalbare efficiëntie altijd lager dan 100%. Het maximum haalbare is op verschillende manieren te berekenen. Ik geef de gegevens uit bron (1) in een tabel:

	C3 planten	C4 planten
limiet	4,6% (= 100%)	6%  (=100%)
veld	3,5% (= 76%)	4,3% (=71%)
seizoen	2,4% (= 52%)	3,4% (=56%)

Als we het theoretisch maximum op 100% stellen, halen planten op korte termijn een fotosynthetische efficiëntie van 76% en 71% van het theoretisch maximum en over het hele seizoen 52% en 56% van het theoretisch maximum. Dat is dus helemaal niet slecht. Het is immers niet zinnig om 100% energie efficiëntie als maatstaf te nemen als dat fysisch helemaal niet kan. Evolutie (mutatie en selectie) kan nooit hoger komen dan wat de fysische wetten aan beperking opleggen. Een olifant kan niet vliegen. Dat ligt niet aan evolutie, maar aan de wetten van de fysica.

definitie
Er zijn andere definities van theoretisch maximum efficiëntie. Bron (2) vergelijkt de energie inhoud van de gebruikte fotonen met de energie inhoud van de geproduceerde koolstofverbinding en komt tot een theoretisch maximum van 27%. De aannames zijn: (1) alle fotonen worden geabsorbeerd door het blad, (2) ieder foton dat geabsorbeerd is wordt gebruikt voor fotosynthetische reactie, (3) de plant gebruikt alle energie voor het opbouwen van biomassa en geen energie om zichzelf in stand te houden. Dit is natuurlijk in de praktijk onrealistisch. Als je met realistische omstandigheden rekening houdt kom je op een efficiëntie van 10% volgens deze bron.

eerlijk
Natuurlijk, als je zonnecellen en fotosynthese op een eerlijke manier wilt vergelijken moet je óók de efficiëntie van zonnecellen als percentage van het maximaal haalbare uitdrukken. Dat is duidelijk. Mijn punt hier is dat een vergelijking met de theoretische limiet veel zinniger is dan de 1% efficiëntie van Bas Haring die hij met niets zinnigs vergelijkt. Er is een groot verschil met zonnecellen. Bij zonnecellen wordt bijvoorbeeld géén energie verbruikt om de zonnecel in stand te houden. De zin en onzin van vergelijkingen hangt af van de definitie van theoretisch maximum en hoe de efficiëntie in de praktijk gedefinieerd wordt.

evolutie
In de evolutietheorie telt reproductief succes: het aantal nakomelingen dat een individu produceert. Fotosynthese, en zelfs groeisnelheid, is maar één factor in het geheel. Fotosynthese is wel een belangrijke factor in de plantenwereld. Maar er zijn duizenden andere factoren die reproductief succes mede bepalen. Evolutionair gezien heb je niets aan fotosynthese als je je niet voortplant. Je mag dus niet verwachten dat fotosynthese gemaximaliseerd is.

bronnen:

1. IDENTIFYING AND MANIPULATING DETERMINANTS OF PHOTOSYNTHATE PRODUCTION AND PARTITIONING, United States Department of Agriculture (USDA), April 1, 2011 
2. Krassen Dimitrov (2007) GreenFuel Technologies: A Case Study for Industrial Photosynthetic Energy Capture. 

read more

Bas Haring over de inefficiëntie van fotosynthese

Bladeren geven donkere schaduw:
wordt alle licht gebruikt voor fotosynthese?

In zijn column in de Volkskrant van zaterdag schreef Bas Haring over zijn ontdekking dat de efficiëntie van fotosynthese slechts één procent was. Verbazingwekkend volgens hem, dat een proces waarvan al het leven op aarde afhankelijk is, zo'n lage efficiëntie heeft. Zonnecellen, daarentegen halen met gemak 10%. Hij concludeert dat je daarom voor de productie van energie beter zonnecellen kunt gebruiken dan biobrandstof. Hij besluit met: "Als het leven zoals we dat kennen allemaal berust op een proces met een efficiëntie van 1%, en er bestaat een alternatief dat vele malen efficiënter is, met silicium en staal, is het dan niet denkbaar dat een toekomstige natuur zich daarop baseert?".

efficiëntie
Om te beginnen klopt het getal 1% niet, want een klein beetje onderzoek  leert dat de efficiëntie van fotosynthese varieert van 3 - 6% en afhankelijk van de omstandigheden varieert van minimaal 0.1% tot maximaal 8%. Dat ziet er dus al heel anders uit! Maar goed, als je electriciteit wilt produceren, dan winnen zonnecellen het van planten. Geen wonder, want zonnecellen worden gemaakt om zo veel mogelijk electriciteit te produceren. En de huidige zonnecellen doen dat aardig efficiënt. Maar, de electriciteitsopbrengst, is dat een eerlijke vergelijking? Planten zijn niet gemaakt om electriciteit te maken. Planten maken koolstofverbindingen (glucose) en zuurstof van water en CO₂. Volgens die maatstaf winnen planten het van zonnecellen.

biobrandstof
Je kunt je terecht afvragen of biobrandstof (biodiesel) uit planten efficiënt is. Dit zou een zinnige vraag zijn als je bijvoorbeeld auto's met benzinemotor en electromotor vergelijkt. Nog steeds een lastige vergelijking want fossiele brandstoffen (fotosynthetische oorsprong!) zijn er al, die liggen op ons te wachten, en accu's moeten opgeladen worden met door de mens geproduceerde electriciteit. Maar electriciteit en accu's zijn niet te gebruiken voor grote vrachtwagens, vliegtuigen en schepen, want die hebben vloeibare brandstof nodig. Efficiëntie is daar niet van doorslaggevende betekenis.

een toekomst voor robots?
Zijn robots die hun energie uit de zon halen een mogelijke vervanging voor het biologische leven op aarde, omdat zonne-energie efficiënt geoogst kan worden, zoals Haring denkt?
Die robots zouden dan wel gebruik maken van efficiënt gewonnen zonne-energie, maar aangezien Kunstmatige Intelligentie als mislukt beschouwd mag worden (dat geeft hij zelf toe), zouden die die robots dom zijn. Die hebben geen toekomst. Een andere reden is pijnlijk duidelijk geworden bij werkzaamheden in de zwaar beschadigde kerncentrales in Japan. Mensen moesten in hoog radioactieve omgevingen hun werk doen, steeds afgewisseld door collega's om de opgelopen straling tot een minimum te beperken. Als je bedenkt dat Japanse wetenschappers voorop lopen in het maken van speelgoed robots tot levensechte menselijke robots, dan is hun onvermogen om robots te maken die ingezet zouden kunnen worden in die kerncentrales duidelijk gedemonstreerd.
Verder: zonnecellen en robots moeten ook geproduceerd en onderhouden worden en dat kost materialen en energie. Terwijl een plant een totaaloplossing is voor energie, constructie en reproductie van zichzelf. Want fotosynthese levert niet alleen de energie maar ook de bouwstenen (koosltofverbindingen) om een organisme op te bouwen. En zichzelf reproducerende robots zijn al helemaal een gigantische technische uitdaging. De energetische efficiëntie is daarbij helemaal niet de doorslaggevende factor.

artificial photosynthesis
Als je natuurlijke fotosynthese ergens mee kunt vergelijken dan is het met artificial photosynthesis: door de mens gemaakte foto-chemische systemen die met behulp van zonlicht water splitsen en van de H en CO₂ koolstofverbindingen maken. Dit is een eerlijke vergelijking omdat bij zonnecellen maar één beperkende factor een rol speelt: zonlicht. Bij fotosynthese zijn er meerdere beperkende factoren naast zonlicht zoals CO2 en water. Eén fabrikant claimt een 10x hogere efficiëntie ten opzichte van natuurlijke fotosynthese. De vraag is wat de betrouwbaarheid en levensduur van deze 'artificial leaf' is.

creationisten
Ik ben eigenlijk benieuwd hoe creationisten het feit verklaren dat fotosynthese zo inefficiënt is. Vergelijk hun verwerping van junk-DNA. De Schepper is almachtig en alwetend en de schepping is perfect. Ik ben benieuwd wat ze daarvan gaan maken.

evolutie
Eén procent efficiëntie: is dat laag? Kennlijk is die lage fotosynthetische efficiëntie zondermeer voldoende geweest om de aarde in ruimte mate van levende organismen te voorzien: miljoenen soorten en hele ecosystemen (planten, herbivoren, carnivoren) zijn er door mogelijk gemaakt. Het is nog erger: de meerderheid van plantensoorten heeft een C3 fotosynthese systeem wat minder efficiënt is dan C4 fotosynthese. Aan de andere kant zijn er schaduwplanten die heel efficiënt omgaan met weinig licht. Ze doen dat waarschijnlijk veel efficiënter dan zonnecellen. Een aantal aanpassingen aan extreme milieu's: waterplanten (zowel zoet- als zoutwater) die fotosynthese in water uitvoeren, woestijnplanten die fotosynthese uitvoeren bij extreem hoge temperaturen en lichtintensiteit en efficiënt met water omgaan; bergplanten en arctische planten. Er bestaat dus een diversiteit van aanpassingen aan omstandigheden.

Er is nog een belangrijke reden waarom planten geen hogere efficiëntie hebben. Planten zijn geen glucose fabrieken! Ze gebruiken fotosynthese voor groei. Beperkende groeifactoren zijn de beschikbaarheid van bouwstoffen (C, N, S, P, water, mineralen), metabolisme en celdelingsnelheid (kopieren DNA). Zolang een hele serie factoren beperkend zijn heeft een snellere fotosynthese geen zin.
Het lijkt er op dat er een mechanisme bestaat dat fotosynthetische snelheid beperkt wanneer zonlicht boven een bepaalde intensiteit komt ("light saturation point"). Als er voldoende zon is wordt bv. de CO₂ concentratie beperkend. Als je dan het CO₂ gehalte in de lucht verhoogt krijg je een hogere fotosynthetische efficiëntie.
De hamvraag is: waarom zou je efficiënt omgaan met zonlicht als er een overvloed van is? Het zou je fitness niet verhogen ten opzichte van je buurman die minder efficient met zonlicht omgaat.

Eigenlijk zou je grote bewondering moeten hebben voor het feit dat blinde evolutionaire processen zoiets wonderlijks als het benutten van de energie van fotonen afkomstig van de zon hebben uitgevonden en daarmee de basis voor het leven op aarde gelegd hebben.


Bas Haring 'Misschien is er toch wel een toekomst voor robots', Volkskrant Wetenschapskatern zaterdag 2 juli 2011. (Bas Haring is de auteur van een boek over evolutie: Kaas en de Evolutietheorie.)
Vorige blogs: De voederconversie van Bas Haring; Bas Haring. Biodiversiteit. Volkskrant.

5 juli: enige verbeteringen toegevoegd (o.a. 'De hamvraag is...')

read more

De voederconversie van Bas Haring

In zijn column in de Volkskrant zaterdag 4 juni schrijft Bas Haring over de voederconversie van zijn pas aangeschafte varkentje:

"Varkens hebben een voederconversie van ongeveer drie. Dat betekent dat een varken drie kilo voer moet eten om één kilo aan te komen. ... Dat klinkt inderdaad inefficient ... Daarom moeten we minder vlees eten, aldus veel vegetariërs en andere milieubewusten. Als al die monden gevoed moeten worden dan is het onverantwoord om veel vlees te eten."

Feiten en normen
"Daarom moeten we minder vlees eten..." is strikt genomen niet correct. Wat we moeten doen kun je niet afleiden uit feiten. Wel uit normen. En die norm kan bijvoorbeeld  zijn: het is beter als er minder ongelijkheid in de verdeling van voedsel in de wereld is. Dat zegt Haring in feite ook in de volgende zin: "Als al die monden gevoed moeten worden...". Het is conditioneel. En het heeft niet zo zeer met vegetarisme of milieubewustzijn te maken, maar wel met eerlijke verdeling van het beschikbare voedsel in de wereld. Dit jaar bereiken we de mijlpaal van zeven miljard mensen en we zijn op weg naar 8 miljard! Niet te vergeten de miljoenen of miljarden (?) huisdieren die niet gegeten worden maar die wel  moeten eten! Het gaat dus om deze feiten. Hoe komt het toch dat ik het idee krijg dat Bas Haring het niet zo op heeft met 'vegetariers en andere milieubewusten'?

Voedselpyramide
Bas Haring denkt dat energieverlies, warmteverlies niet de reden is van de lage efficiëntie, maar het feit dat zijn varkentje het voedsel inefficient verteerd en er héél veel onverteerd uitkomt als stront. Dat klopt niet. Bas Haring trekt vergaande conclusies over voedselketens op basis van waarnemingen van anderhalve week aan een gedomesticeerd hobbyvarken die gevoerd wordt met een kant-en-klare varkensmuesli. Als je een goed beeld wilt hebben van voederconversie moet je het bekijken in de context van food chains en  voedselpiramides (ecological pyramid). Belangrijk is:

"About 80 to 90% of the energy is expended for the organism’s life processes or is lost as heat or waste"

Dus 3 zaken: 1. levensprocessen, 2. warmteverlies 3. stront bepalen samen de mate van voedselconversie. Het netto resultaat wordt uitgebeeld in de voedselpyramide:

primary producers = planten, primary consumers = herbivoren, secondary consumers = carnivoren tertiary consumers = topcarnivoren

Noodzakelijkerwijs zijn er minder organismen hoger in de voedselpyramide. Dat is ook de reden dat het een pyramide is. Als je de onderste laag op 100% stelt, is er ruwweg 10% van de energie beschikbaar voor de 2e laag, 1% voor de 3e laag en maar 0,1% voor de 4e laag. De bovenste lagen hebben zo weinig energie ter beschikking dat er maar heel weinig (top)predatoren kunnen bestaan in een ecosysteem. Zie ook het toegankelijke boekje van Johan van Rijn (2010) Hoe rekbaar is onze planeet? voor uitleg voedselpyramide en de draagkracht van de natuur.

Landoppervlakte
Bas Haring kijkt wel naar de waarde van het onverteerde voedsel (stront) van zijn varkentje -en dat is mooi- maar vraagt zich niet af, waar zijn varkensmuesli vandaan komt. Plantaardige kost dat landoppervlakte claimt vor de productie. Op een planeet met 7 miljard menselijke bewoners en evenveel huisdieren wordt de vraag dringend: hoe kun je het landoppervlak dat je hebt het meest efficiënt gebruiken? of: hoeveel hectare heb ik nodig om 100 kg eiwit te produceren?

eiwitbron	landoppervlakte
rundvlees	0,60 ha
varkensvlees	0,36 ha
bonen	0,25 ha

(bron: N. Koffeman (2010) Meat The Truth. Essays on Livestock Production, Sustainability and Climate Change, p. 183).
Dus: varkens zijn als eiwit producent bijna 2x zo efficiënt als koeien. Maar bonen geven de hoogste eiwit opbrengst per hectare. Als je toch vlees wilt eten en een kleine ecologische voetafdruk dan kun je beter varkensvlees (of kippevlees) eten dan rundvlees. Als je bovendien rekening wilt houden met dierenwelzijn: bonen (Engels: 'pulses').

Evolutie
Over het algemeen zal het resultaat van evolutie zijn dat soorten en individuen hun voedsel efficient benutten. Uitzonderingen: reuzenpanda met zijn bamboe dieet en hobbyvarkens, die niet gefokt zijn voor maximale vleesproductie maar voor de aaibaarheid. Dat het varken van Bas Haring een gedomesticeerd hobbyvarken is, is ook te zien aan de witte vacht. Dat is vaak een neveneffect van domesticatie. Vergelijk het domesticeren van vossen (NG): die kregen ook als neveneffect van domesticatie een andere kleur vacht (wit, grijs, zwart gevlekt). Het varkentje van Bas is geen natuurlijk dier in een natuurlijke omgeving. Op grond daarvan kun je geen vergaande conclusies trekken over ecosystemen.

read more