Wetenschap & TechnologieS


Microscope 2

SOTT Focus: Massa-Extincties, Evolutionaire Sprongen en Virale Informatie - Hoofdstuk 12: Het primaat van virussen

Het mazelenvirus
Het mazelenvirus
Virussen behoren tot de oudste organismen op aarde, misschien zijn ze zelfs de oudste. Conservatieve schattingen plaatsen het verschijnen van virussen op minstens 550 miljoen jaar geleden,[1] hoewel sommige onderzoekers hun verschijnen toeschrijven aan een veel eerder tijdperk: tijdens[2] het Archaïsche tijdperk,[3] of zelfs nog daarvoor[4]. De bacteriofagen, een type virus dat zich voedt met bacteriën, zouden minstens 3 miljard jaar oud zijn[5].

Nog verder terug in de tijd werd de aanwezigheid van viraal materiaal aangetroffen in stromatolieten[6], een micro-organisme dat wordt beschouwd als een van de oudste levensvormen, die werden ontdekt in 3,7 miljard jaar oude[7] sedimentgesteenten in Groenland:
Deze studie levert bewijs voor de aanwezigheid van gefossiliseerde extracellulaire polymere stoffen (EPS) en cyanobacteriën en nanosferen, die mogelijk gepermineraliseerde virussen of virusachtige deeltjes vertegenwoordigen, in vroeg-Neoproterozoïsche zuilvormige stromatolieten van de Jiuliqiao Formatie aan de zuidoostelijke rand van het Noord-Chinese Platform[8].
De rol van virussen is dermate fundamenteel dat sommige onderzoekers zich nu afvragen of "virussen onze oudste voorouders zijn." Dit is de kerngedachte van de "virus-eerst"-hypothese,[9] volgens welke virussen het ontstaan van cellulair leven en vervolgens van alle eencellige of meercellige levensvormen mogelijk maken.

De idee dat virussen de voorlopers zijn van alle levensvormen werd wijdverbreid met de komst van genomica, maar is niet nieuw. Salvador Edward Luria[10] won de Nobelprijs voor geneeskunde in 1969 voor zijn ontdekking van de genetische structuur van virussen en hun replicatiemechanisme. In 1959 deed Luria de volgende uitspraak:
[...] kunnen we niet stellen dat [in] de virussen, in hun samensmelting met het cellulaire genoom en hun heropkomst daaruit, we getuige zijn van de componenten en het proces die in de loop van de evolutie de succesvolle genetische modellen hebben voortgebracht die ten grondslag liggen aan alle levende cellen?[11]
Sterk bewijs ten gunste van de virus-eerst-theorie is de aanwezigheid van sleutelgenen in virussen, die afwezig zijn in cellulaire levensvormen:
Het bestaan van verschillende genen die een centrale rol spelen bij virusreplicatie en -structuur en die gemeenschappelijk zijn voor een groot aantal virussen maar afwezig zijn in cellulaire genomen (virusspecifieke genen), suggereert een model van een oude virale wereld, een stroom van virusspecifieke genen die ononderbroken verliep vanaf het pre-cellulaire stadium van de evolutie van het leven tot op de dag van vandaag.[12]
Dat virussen specifieke genen bevatten, wordt perfect geïllustreerd door de recente ontdekking van het Yaravirus, een virus waarvan 90% van de genen in geen enkele andere levensvorm voorkomt:
Verrassend genoeg bleek uit analyses van het genoom van het Yaravirus dat geen van de genen overeenkwam met sequenties van bekende organismen bij vergelijking op nucleotidenniveau. Toen we keken naar homologie op aminozuurniveau, ontdekten we dat slechts twee voorspelde eiwitten overeenkomsten vertoonden met de Pfam-A-database en dat er in totaal zes zwakke overeenkomsten vertoonden met de nr-database. Bijgevolg, gegeven dezelfde criteria die werden gebruikt om de genomen van andere reuzenvirussen te analyseren, bestaat ongeveer 90% (n = 68) van de voorspelde yaravirusgenen uit weesgenen (ORFans). [...][13]
Elektronenmicroscopische afbeelding van het Yaravirus
Elektronenmicroscopische afbeelding van het Yaravirus
Een andere factor die de virus-eerst-theorie onderbouwt, betreft de analyse van basale genen. Hieruit blijkt dat van een bepaald gen dat in een groot aantal organismen voorkomt, waaronder virussen, de oudste versie het vaakst in virussen wordt aangetroffen:
Zelfs in de meeste gevallen waarin overeenkomsten kunnen worden waargenomen tussen gastheer- en virale genen, zal een zorgvuldig uitgevoerde fylogenetische analyse meestal aantonen dat de virale versie de basis vormt van de versie die in de gastheer wordt aangetroffen. De virale versie lijkt ouder en vaak eenvoudiger te zijn.[14]
Bovendien is er steeds meer bewijs dat aantoont dat virussen de voorouders zijn van de drie levensdomeinen[15] (Archaea, Bacteriën en Eukarya), cellen[16] en zelfs DNA[17].

Het bovenstaande suggereert sterk dat virussen inderdaad als eerste ontstaan zijn. Als dat zo is, hoe hebben ze dan de daaropvolgende levensvormen beïnvloed? De onderstaande figuur toont de structuur van de "oude wereld" (vóór de komst van cellen). De eerste fase wordt de "RNA-eiwitwereld" genoemd (onderaan de figuur) en bestaat uit RNA-virussen, waaruit de derde fase voortkomt, de "DNA-wereld," die DNA-virussen omvat:

Virussen als voorlopers van alle levensvormen
Virussen als voorlopers van alle levensvormen
Vanuit dit perspectief lijken virussen zelfs fundamenteler dan het leven zelf; ze zijn immers de dragers van informatie[18] (genetische codes) waaruit al het biologische leven voortkomt.

Virussen zijn meer dan leven: ze zijn de bron van het leven; ze zijn de informatieve voorlopers en initiatiefnemers van levensvormen. Om met Ali Saïb, hoogleraar biologie, te spreken:
Als het leven een boom is, dan is het virus zijn sap[19]
[1] Hayward, Alexander (2017) "Origin of the retroviruses: when, where, and how?"Current Opinion in Virology
Volume 25, Pages 23-27
[2] Krupovic M. et al. (2018) "Viruses of archaea: Structural, functional, environmental and evolutionary genomics" Virus Res 15;244:181-193
[3] Het Archaïsche tijdperk begon ongeveer 4 miljard jaar geleden en eindigde ongeveer 2,5 miljard jaar geleden
[4] Koonin EV, Senkevich TG, Dolja VV (2006) "The ancient Virus World and evolution of cells" Biol Direct. 1:29
[5] Hatfull GF. (2008) "Bacteriophage genomics" Curr Opin Microbiol 11:447 - 453
[6] Stromatolieten zijn gelaagde sedimentaire formaties, gecreëerd door cyanobacteriën. Zie: Winner, Cherie (2013) "What Doomed the Stromatolites?" Woods Hole Oceanographic Institution
[7] Allwood, Abigail C. (2016) "Evidence of life in Earth's oldest rocks" Nature 537 (7621): 500 - 5021
[8] Zhongwu La et al. (2020) "Evidence for microbes in early Neoproterozoic stromatolites" Sedimentary Geology, Volume 398, 105589
[9] Arshan Nasir et al. (2012) "Viral evolution" Mobile Genetic Elements, 2:5, 247-252
[10] Italiaanse microbioloog (1912 - 1991)
[11] A. Isaacs, B. W. Lacey (1959) "Virus growth and variation: Ninth Symposium of the Society for General Microbiology" Cambridge University Press
[12] Koonin EV et al. (2006) "The ancient Virus World and evolution of cells" Biol Direct. 1:29
[13] Paulo V. M. Boratto et al. (2020) "Yaravirus: A novel 80-nm virus infecting Acanthamoeba castellanii". PNAS, 117 (28) 16579-16586
[14] Villarreal, L. (2004) "Can Viruses Make Us Human?" PAPS, 148(3), 296-323
[15] Jalasvuori, M. (2008) "Structural co-evolution of viruses and cells in the primordial world". OLEB 38:165 - 81
[16] Koonin EV, Dolja VV (2013) ''A virocentric perspective on the evolution of life.'' Curr Opin Virol. 3(5):546-57
[17] Forterre P. (2002) "The origin of DNA genomes and DNA replication proteins". Curr Opin Microbiol.;5:525 - 32
[18] De officiële wetenschap heeft de neiging om genetische sequenties als een vorm van informatie te beschouwen, vandaar het gebruik van het woord "drager." Later in dit boek zullen we zien dat "zenders" misschien een betere formulering is in het licht van het vermogen van virussen om informatie te ontvangen.
Zie het hoofdstuk "DNA en eiwitten verbinden ons met het informatieveld."
[19] Ali Saïb (2010) ''Les virus, mais ou ennemis'' Conference cycle Universcience

Commentaar: Lees ook: Massa-Extincties, Evolutionaire Sprongen en Viral Informatie


Meteor

SOTT Focus: ​Massa-Extincties, Evolutionaire Sprongen en Virale Informatie - Hoofdstuk 11: Virussen dragen bij aan massa-extincties

Komeetgebeurtenissen veroorzaken massa-extincties waarbij sommige soorten worden uitgeroeid, terwijl andere soorten worden gespaard en plotseling evolueren.

Zoals beschreven in het vorige hoofdstuk[1], hebben virussen een soortspecifieke vernietigende uitwerking, maar er bestaat een verschil tussen een virus dat ziekten veroorzaakt bij een bepaalde soort en een virus dat op doorslaggevende wijze bijdraagt aan het uitsterven van diezelfde soort.

In dit hoofdstuk zullen we daarom proberen om de volgende vraag te beantwoorden: Bestaan er gedocumenteerde gevallen van ziekteverwekkers in het algemeen, en virussen in het bijzonder, die in belangrijke mate hebben bijgedragen aan het uitsterven van een bepaalde soort?

Commentaar: Lees ook:

Massa-Extincties, Evolutionaire Sprongen en Virale Informatie


Blue Planet

Invloed van vulkanen op klimaat onderschat door ALLE computermodellen, blijkt uit Cambridge-onderzoek

vulkaan
Figuur 1: Vulkaanuitbarsting verspreidt as in de atmosfeer.
Een onderzoek van de Universiteit van Cambridge, dat op 13 juni 2023 werd gepubliceerd, komt tot de verbazingwekkende conclusie dat alle huidige klimaatmodellen aanzienlijk moeten worden bijgewerkt, omdat ze geen rekening houden met de effecten van vulkanische activiteit op het klimaat.

De onderzoekers stellen dat het effect van vulkanisme op ons klimaat vier keer zo groot is als eerder werd aangenomen.

De conclusies van dit onderzoek bevestigen dat de uitgangspunten van de plaat-klimatologie-theorie, die op 7 oktober 2014 voor het publiek werd vrijgegeven, correct zijn.

De conclusie van het Cambridge-onderzoek luidt als volgt:

Commentaar: Wat de vraag oproept: waardoor wordt vulkanische activiteit nou eigenlijk aangedreven? Volcanoes, Earthquakes And The 3,600 Year Comet Cycle

Lees ook: 'Unheard of' marine heatwave off UK and Irish coasts poses serious threat


Info

Splitst het Afrikaanse continent zich in tweeën?

Zal de Oost-Afrikaanse slenk het continent splitsen en een nieuwe oceaan creëren, of zal het proces tot stilstand komen?
De Oost-Afrikaanse Slenk
© LuCaAr via Getty ImagesDe Oost-Afrikaanse slenk bestaat uit een netwerk van valleien dat zich uitstrekt van de Rode Zee tot Mozambique. Hier zien we gecultiveerde landbouwvelden in de Riftvallei van Ethiopië.
Een reusachtige kloof scheurt Afrika, het op één na grootste continent, langzaam uit elkaar. Deze depressie - bekend als de Oost-Afrikaanse slenk - bestaat volgens de Geological Society of London uit een netwerk van valleien dat zich uitstrekt over een lengte van zo'n 3500 kilometer, van de Rode Zee tot Mozambique.

Dus zal Afrika volledig uit elkaar scheuren, en zo ja, wanneer zou dat dan kunnen gebeuren? Om deze vraag te beantwoorden, kijken we naar de tektonische platen in de regio, de buitenste delen van het aardoppervlak die met elkaar kunnen botsen en bergen kunnen vormen, of uit elkaar kunnen schuiven waardoor enorme bekkens ontstaan.

Langs deze reusachtige scheur in Oost-Afrika trekt de Somalische tektonische plaat volgens het Earth Observatory van NASA oostwaarts weg van het grotere, oudere deel van het continent, de Nubische tektonische plaat. (De Somalische plaat wordt de Somalische plaat genoemd en de Nubische plaat wordt soms ook de Afrikaanse plaat genoemd).

De Somalische en Nubische platen scheiden zich ook af van de Arabische plaat in het noorden. Deze platen kruisen elkaar in de regio Afar in Ethiopië, waardoor een Y-vormig breukvlak ontstaat, aldus de Geological Society of London.

Blue Planet

SOTT Focus: Massa-Extincties, Evolutionaire Sprongen en Virale Informatie - Hoofdstuk 10: Soortspecifieke uitroeiing of verbetering

Naast hun rol bij soortvorming, kunnen virussen ook een mysterieus kenmerk van de meeste massa-uitstervingen verklaren: virussen hebben blijkbaar het vermogen om soorten te onderscheiden.

Hoewel de mechanische effecten van een komeetinslag, mega-tsunami, ijstijd of geïnduceerd massavulkanisme de meeste verwoestingen tijdens massa-extincties kunnen verklaren, schieten zij tekort om de soortspecifieke dimensie ervan te verklaren: terwijl een bepaalde soort werd uitgeroeid, werd een andere nauw verwante soort met een vergelijkbare habitat, voeding en fysiologie gespaard:
Eenentwintig van de zevenentwintig soorten lampschelpen (brachiopoden) werden volledig weggevaagd tijdens de vorming van Krijt - Paleogeengrens, om plotseling te worden vervangen door vierentwintig geheel nieuwe soorten.[1]
Waarom werden sommige soorten gespaard en floreerden zelfs, terwijl andere nauw verwante soorten volledig werden weggevaagd? Was het slechts een kwestie van toeval?

Commentaar: Lees ook:

Massa-Extincties, Evolutionaire Sprongen en Virale Informatie


Snakes in Suits

Psychopaten in het bedrijfsleven: Het ontmaskeren van de verborgen bedreiging voor financiële stabiliteit

zakelijke psychopaat afbeelding financiële crisis
© Neuroscience NewsDe aanduiding zakelijke psychopaat verwijst naar goed functionerende psychopaten die in het bedrijfsleven werken
Een nieuwe studie benadrukt de noodzaak voor bedrijven om "zakelijke psychopaten" te identificeren en onder controle te houden ter voorkoming van financiële crises.

Volgens een nieuwe wetenschappelijke studie over de daden van Bernie Madoff, de New Yorkse bankier achter 's werelds grootste Ponzifraude, moeten bedrijven meer doen om "zakelijke psychopaten" binnen hun organisaties uit te roeien om financiële ondergang te voorkomen.

De studie, die werd gepubliceerd in het International Journal of Market Research, onderzocht het gedrag van Madoff gedurende zijn hele leven, inclusief tijdens zijn zakelijke transacties, zijn rechtszaak en zijn verblijf in de gevangenis.

De studie waarschuwt dat mensen met bepaalde psychopathische persoonlijkheidskenmerken weliswaar vaak carrière maken in het bedrijfsleven, maar dat hun roekeloosheid en hebzucht organisaties en zelfs hele economieën te gronde kunnen richten.

Auteur van het onderzoek Dr. Clive R. Boddy, universitair hoofddocent aan de Anglia Ruskin University (ARU), is pionier op het gebied van zakelijke psychopathie.

Christmas Lights

SOTT Focus: Massa-Extincties, Evolutionaire Sprongen en Virale Informatie - Hoofdstuk 9 - Het raadsel van soortvorming

Deel III: Virussen vormen de drijvende kracht van leven

Hoofdstuk 9: Het raadsel van soortvorming

We besloten Hoofdstuk 7 "Andere levensexplosies" met de volgende stelling: het bovenstaande suggereert dat grote komeetinslagen niet alleen destructief zijn door de vernietiging van verouderde levensvormen tijdens massa-extincties, maar ook creatieve aspecten vertonen door de introductie van meer uitgebreide levensvormen. De vraag is echter wat het mechanisme is dat achter deze plotselinge levensexplosies schuilgaat.

Verrassend genoeg trok deze bijzonderheid lange tijd niet veel aandacht van de wetenschappelijke gemeenschap:
[...] de uitsterving van de dinosauriërs en vele andere diergroepen op de Krijt - Paleogeengrens was de laatste van de zes grote massa-extincties die rond 1960 op basis van het fossielenbestand werd vastgesteld; de eerdere waren (in chronologische volgorde) nabij of aan het einde van het Cambrium, het Ordovicium, het Devoon, het Perm en het Trias. Slechts enkele evolutiebiologen of paleontologen (onderzoekers van fossielen) zagen echter enige reden om te denken dat voor deze gebeurtenissen een speciale verklaring nodig was. Tegen die tijd was de Moderne Synthese, een combinatie van traditioneel Darwinisme en populatiegenetica, het overheersende evolutionaire denkmodel geworden en men geloofde dat de hele loop van het leven op aarde verklaard kon worden door het mechanisme van adaptieve mutatie. [1]
Darwinisten pogen te verklaren dat evolutionaire sprongen plaatsvinden door het vrijkomen van ecologische niches, waardoor nieuwe soorten kunnen ontstaan. Dit theoretische proces wordt adaptieve radiatie[2] genoemd. Volgens deze theorie maakt de bevrijding van concurrentie, veroorzaakt door massa-uitstervingen, volgende evolutionaire sprongen mogelijk.

Commentaar: Lees ook:

Massa-Extincties, Evolutionaire Sprongen en Virale Informatie


Cow

Geef koeien niet de schuld: Nieuwe studie toont aan dat methaan de aarde niet opwarmt

grazende koeien methaan veehouderij
© George Pachantouris/Moment/Getty ImagesMethaan, een krachtig broeikasgas, wordt uitgestoten door een aantal menselijke activiteiten, waaronder veeteelt.
Het gas absorbeert zowel lange golf - als korte golf straling, met rivaliserende effecten op het klimaat.

Methaan is een broeikasgas met twee persoonlijkheden. Het verwarmt de atmosfeer van de aarde 28 keer zo krachtig als kooldioxide, gram voor gram. Maar de absorptie van zonnestraling hoog in de atmosfeer wijzigt ook wolkenpatronen, waardoor het opwarmingseffect ervan enigszins wordt beperkt.

Dus in plaats van nog meer thermische energie aan de atmosfeer toe te voegen, zoals eerder werd gedacht, zet de absorptie van zonnestraling een reeks gebeurtenissen in gang die het totale opwarmingseffect met zo'n 30 procent vermindert, zo melden onderzoekers 16 maart in Nature Geoscience.

"Dit zijn echt interessante en belangrijke resultaten," zegt Rachael Byrom, een klimaatwetenschapper van het CICERO Center for International Climate Research in Oslo, die niet betrokken was bij de nieuwe studie. Desondanks, zegt ze, "blijft methaan een belangrijk gas waarop we ons moeten richten bij emissiereducties."

Commentaar:


Magnify

Meer dan 19.000 onderzeese vulkanen ontdekt: "Het is gewoon verbijsterend"

onderzeese vulkaan
© Shutterstock/Scott RileyBeeld ter illustratie. Op de foto is een onderzeese vulkaan te zien.
Wetenschappers hebben onlangs ontdekt dat er veel meer onderzeese bergen zijn dan eerder werd gedacht. De wereldwijde zoektocht naar nieuwe gebieden voor diepzeemijnbouw heeft geleid tot een toenemende interesse in het in kaart brengen van de zeebodem. Deze bergen zijn niet alleen belangrijk voor commerciële doeleinden, maar ook voor het zeeleven en klimaatverandering.

In 2005 botste een Amerikaanse onderzeeër met een topsnelheid tegen een onderzeese vulkaan. Daarbij kwam een lid van de bemanning om het leven en de meesten aan boord raakten gewond. Dat herhaalde zich in 2021 toen een andere Amerikaanse onderzeeboot op een onderzeese berg in de Zuid-Chinese Zee botste en zijn sonarinstallatie beschadigde.

Family

SOTT Focus: Massa-extincties, Evolutionaire Sprongen en Virale Informatie - Hoofdstuk 8: Saltationisme tegenover Darwinisme

Het vorige hoofdstuk gaf voorbeelden in overvloed van evolutionaire sprongen na massa-extincties. Als we de voorbije tijdperken als geheel bekijken, zien we dat elke geologische periode de opkomst van nieuwe levensvormen markeert die duidelijk meer geëvolueerd zijn dan de levensvormen uit de vorige periode.

Dit inzicht in evolutie was denkers uit het verleden verre van vreemd. Al meer dan twee millennia geleden creëerde de Griekse filosoof Anaximander[1] een opmerkelijk goed onderbouwde evolutietheorie:
Anaximander geloofde dat het leven ontstond in de zee en dat dieren door bepaalde aanpassingen aan de omgeving hun moderne vorm hadden gekregen. Hij geloofde dat de menselijke soort moest zijn geëvolueerd uit andere dieren[2].
De theorie van Anaximander betrof geen ongegronde speculatie, aangezien fossielen, hun oorsprong en hun betekenis al bekend waren in het oude Griekenland[3]. Concepten van evolutie die vergelijkbaar zijn met die van Anaximander vinden we in de Romeinse tijd, bijvoorbeeld in de geschriften van Lucrecius:
Lucretius stelde dat door een vorm van natuurlijke selectie monsterachtige wezens uitstierven en dat de overlevende dieren konden overleven vanwege hun kracht, snelheid of intelligentie. Lucretius was het niet eens met Anaximander en stelde dat een landdier niet uit een zeedier zou kunnen evolueren en stond sceptisch tegenover de opvatting dat de ene soort uit de andere kon evolueren[4].

Commentaar: Lees ook:

Massa-Extincties, Evolutionaire Sprongen en Virale Informatie