10 december 2016

Cryptochroom, een mogelijk verband tussen tijd en ruimte-oriëntatie

Mensen zijn niet in staat om op natuurlijke wijze het magnetisch veld van de aarde te detecteren. Sommige dieren zoals vogels, insecten, vleermuizen, mieren en zelfs haaien kunnen dat wel. Het verantwoordelijke molecuul is ook bij andere soorten ontdekt.

Een nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports, heeft ontdekt dat de proteïne “cryptochrome” (Cry 1a) in het netvlies van vossen, wolven, honden, dassen en beren aanwezig is (niet bij katten, leeuwen en tijgers)
Het is bekend dat trekvogels een effectief ingebouwd kompas hebben. Deze magnetoceptie lijkt verband te houden met hun visuele systeem dat Cry 1a bevat, gelegen in de retina kegeltjes.

“We waren erg verrast de aanwezige Cry 1a in de kegelcellen van slechts twee groepen van zoogdieren te vinden”, zegt Christine Nießner, een onderzoeker van het Max Planck Instituut in Frankfurt.


Hoe vossen gebruik maken van magnetisch veld om een prooi te vangen.

Kwantumbiologie kan mogelijk de grootste levensvraag uitleggen. Hoe weet een roodborstje naar het zuiden te vliegen. Het antwoord is misschien wel vreemder dan je zou denken: kwantumfysica heeft er wellicht mee te maken. Einstein noemde het “Spooky Action at a Distance” dat vogels helpt te navigeren . (TED Talks, Jim Al-Khalili)

Jim Al-Khalili vertelt over de extreem nieuwe, uiterst vreemde wereld in de kwantumbiologie. Hij bestudeerde de allerkleinste structuren in het universum, de bouwstenen van de realiteit. De oorsprong van het leven zou door kwantumeffecten zelf te verklaren zijn. Kwantumbiologie is zoeken naar onbeduidende, ongegronde ideeën in kwantummechanica, om te zien of het toch een belangrijke rol kan spelen.

Erwin Schrödinger was een Oostenrijkse natuurkundige, beroemd door zijn bijdragen aan de kwantummechanica. In 1944 schreef hij het boek “What is Life?”. Francis Crick en James Watson, de ontdekkers van de dubbele helixstructuur van het DNA waren erdoor beïnvloed.

Een omschrijving in het boek: op moleculair niveau hebben levende organismen een bepaalde volgorde, een structuur die heel anders is dan het thermodynamische gedrang van atomen en moleculen in levenloze materie van dezelfde complexiteit. Kwantumeffecten spelen een belangrijke rol. Er is iets bijzonders aan de structuur, de volgorde in een levende cel. Schrödinger speculeerde, dat misschien de kwantummechanica een rol in het leven speelt.
Het roodborstje navigeert door het aftasten van het magnetisch veld op aarde. Het magnetisch veld van de aarde is zwak, honderd keer zwakker dan een koelkastmagneet. Toch heeft het op de een of andere manier invloed op de chemie binnen een levend organisme. Daar is geen twijfel over mogelijk. De vraag is echter: hoe dan?

Jim Al-Khalili,” we weten het niet zeker, maar de enige theorie die mogelijk zou kunnen zijn is kwantumverstrengeling”. Kwantumverstrengeling is wanneer twee deeltjes ver van elkaar verwijderd zijn en toch ergens met elkaar in contact blijven. Kwantumbiologie staat nog in de kinderschoenen. “Het is nog steeds speculatief. Ik denk dat het gebouwd is op solide wetenschap.” aldus Al-Khalili.

IFLScience!
How foxes use magnetic fields to catch prey

Reacties

  1. Dick Mesland zegt:

    Goed verhaal van Al-Khalili.
    Met JohnJoe McFadden, een moleculair geneticus heeft hij het boek “Life on the Edge” geschreven. In het Nederlands uitgegeven door Atlas Contact, 2015, onder de titel ‘Hoe leven ontstaat’, subtitel ‘op het snijvlak van biologie en kwantumleer’. De Nederlandse titel slaat de plank helemaal mis.
    Terecht merkt hij op dat biologen zich lang tevreden hebben gesteld met het niveau van moleculen om de werking van cellen te “begrijpen”.

  2. Robert Heijd zegt:

    Het is een mooi streven om de werking van moleculen en cellen dieper te willen begrijpen, magie en verwondering eraan toevoegen lijkt me niet altijd even handig.

  3. Ik ben zeer onder de indruk van de presentatie van meneer Al-Khalili.
    Citaat Robert Heijd:”…magie en verwondering eraan toevoegen lijkt me niet altijd even handig”

    -Dat valt toch wel mee in dezen? Waarom eigenlijk niet?

    Het zou zo maar kunnen dat dit een stap richting de theorie van alles is Smiley

    En ach, we kijken toch ook vol verwondering naar de ‘magie’ van het universum?

  4. Jammer dat de Nederlanders van de Erasmus universiteit die de functie van de cryptochroom genen CRY1 en CRY2 in 1999 bij toeval bij mutant muizen ontdekt hebben niet in het artikel geciteerd worden, bij dezen:
    van der Horst, G.T.J., Muijtjens, M., Kobayashi, K., Takano, R., Kanno, S., Takao, M., de Wit, J., Verkerk, A., Eker, A.P.M., van Leenen, D., Buijs, R., Bootsma, D., Hoeijmakers, J.H.J., and Yasui, A. (1999)
    Mammalian blue-light photoreceptor homologs CRY1 and CRY2 are essential for maintenance of circadian rhythms
    Nature 398:627-630 Addressed in Nature 398 “News and Views” section, pg. 557-558 and Science 284 “News” section pg. 421-422
    Bron:http://www.erasmusmc.nl/MScMM/faculty/CVs/horst_cv

    • Heel mooi, Nico. Dat weet jij dan weer (en wij nu ook) Al-Khalili noemt her en der wel wat namen, maar zal zich ook aan de tijd moeten houden. Volgens mij had hij er nog wel 10 minuten aan kunnen plakken. Zijn derde en mooiste idee moest hij binnen twee en een halve minuut afronden.

Geef een reactie