Vertebraten evolutie: Dawn

Het kernfusie-afvalklompje van enkele verzengend spectaculaire supernova's, genaamd Aarde, is in een warm, maar niet te warm, baantje om de zon geparkeerd. De Aarde bevat het halve periodieke systeem aan chemische elementen, is groot genoeg om voldoende zwaartekracht op de omgeving uit te oefenen en een dampkring van N2 en CO2 vast te houden, heeft een vloeibare kern van metaal die een stralingswerend magnetisch schild genereert en een maan die zijn rotatieas stabiliseert. De temperatuur op Aarde ligt tussen het vriespunt en kookpunt van water, tussen 0 ºC en 100 ºC zodat water hoofdzakelijk in vloeibare fase aanwezig is en de elektromagnetische kracht tussen atomen en moleculen eenvoudig kan worden aangebracht en niet al te snel weer kan worden verbroken. Bij deze omstandigheden zijn de lichte heelal-gassen schaars: onbruikbaar Helium en gevaarlijk ontvlambare Waterstof.  Kortom een ideaal geoptimaliseerd paradijsje voor spontane chemische experimenten. Als God had bestaan, dan was hij een engineer geweest.

Na 800 miljoen jaar uitrusten en afkoelen van alle supernova vermoeienissen ontstaan er in de grote hoeveelheid water (raadsel, afkomstig van Saturnus wiens ringen voornamelijk uit water bestaan?) allerlei chemische verbindingen, het is lekker warm en broeierig en iedereen doet het met elkaar. Heel veel chemische elementen lossen een beetje op in water en komen elkaar zo op gezette tijden tegen.  Het is zo broeierig dat de Aarde gaat rotten en stinken in ondiepe ontucht-poeltjes en volgermeeralvalpolders vol  samenklonterende chemische elementen.
Dit proces rot zo lekker ongeveer 1,3 miljard jaar door totdat de stank ondraaglijk wordt: Er hebben zich micro-organismen gevormd als bacteriën en blauw-algen. Cyanobacteriën behoren tot de oudste organismen op aarde; er wordt geschat dat ze al 3,5 miljard jaar bestaan. Cyanobacteriën waren de eerste organismen op aarde die zuurstof konden produceren. Het ergste is: ze hebben ook uitgevonden hoe ze zichzelf moet reproduceren. Wat gebeurt: ze reproduceren zich tegen de klippen op als losgeslagen tovernaarsleerlingbezems. Als God had bestaan, dan was hij een Ron Weasley tovenaar geweest.
De eerste grote ecologische ramp op aarde is een feit: de cyanobacteriën eten alle CO2 op en creëren een atmosfeer met 21% zuurstof ipv CO2. De hele wereld is bedekt met een vieze laag drab, later ook wel aardolie genoemd (is dat zo?) of met een witte drab: kalk CaCO3.  Dan wordt het tijd voor vooruitgang: er worden complexere meercellige organismen gevormd zoals sponzen en doedelzakken of zakpijpen en poliepen en eikelwormen. Die gaan water filteren en plankton eten; de eerste roofdieren dus. Voor deze fase wordt ongeveer 2 miljard jaar de tijd genomen. Wij zijn nu aangekomen in het Cambrium en we zitten op ongeveer 542 miljoen jaar geleden (mjg), de aarde viert net zijn 4,2 miljardste verjaardag als een puberaal opstandige zakpijplarve de kont tegen de krib gooit.

Dit zijn zakpijpen, Clavelina moluccensis die water filteren.

Dit zijn koraal poliepen, Montastrea cavernosa, die koraalstrukturen vormen.

Pas in de 17-e eeuw werd ontdekt dat koraalpoliepjes geen planten zijn maar dieren. Je kunt wel zien dat ze sterk verwant zijn aan de planten.

Deze poliepjes zijn heel handig geworden in het voortplanten: seksuele reproductie!!

De Aarde was dus aan het ontdooien van zijn sneeuwbalperiode van 650 mjg.  Als gevolg van maar 8% minder zonne-energie? De heropwarming van de aarde leidde dus tot een flower-power-tijd bij de zakpijpen resulterend in een ongehoorzaam larfje.Hiernaast een plaatje van de zakpijp en zijn larf. Die moet zich gaan vastzetten op een plekje verderop. Daarvoor heeft hij een staart met een chorda dorsalis (van Latijn chorda (darm), dorsum (rug); Engels: notochord) en een zenuwstreng en kieuwen. En dat larfje bleef dus opeens ongehoorzaam vrij rondzwemmen, zonder zich vast te zetten op de ondergrond. Waar lijkt dat larfje op? Inderdaad, op een vis. We hebben een belangrijke stap gemaakt. Het begint te schemeren op Aarde, ongekende mogelijkheden dienen zich nu aan. En die komen ook in de Cambrische Explosie of Radiatie. Een warme periode van 70 miljoen jaar waarin opeens heel veel nieuwe soorten ontstaan.
Als God had bestaan, dan was hij een luie 'stoned' minimal-art kunstenaar geweest.

De eerste vis (Ze hebben wel een rugzenuw maar geen beschermende wervelkolom en ze behoren in strikte zin dus niet tot de vissen en zelfs niet tot de gewervelden (Vertebrata)) die gevonden werd is de Pikaia, een soort van lancetvisje; een schedel- of koploze. Er zijn nu nog twee families en drie geslachten en twintig soorten. Lancetvisjes leven ingegraven in de bodem van ondiepe zeeën. Ze leven van plankton dat ze uit het water filteren. Het zijn visachtige diertjes van maximaal 5 centimeter lang, en ze hebben lichtgevoelige orgaantjes (ogen) aan de zijkant van de kop. Het dier heeft geen ledematen en geen duidelijk begrensde kop. Ze lijken ook nog wel op wormpjes. Is er uit dit roofdiertje nog wat leukers  te ontwikkelen: Ja, natuurlijk!

Het lancetvisje lijkt in zijn voedingsgedrag nog wel op zijn ouderlijke zakpijpen.

Messiah - 16de noot

De duur van een toon wordt bepaald door de nootwaarde, aangegeven door vorm van de noot en door vlaggetjes, al dan niet samengenomen tot een waardestreep. De basis voor de nootwaarde is de hele noot: een open ovaal (bolletje). De helft daarvan, de halve noot, krijgt een stok. De kwartnoot krijgt een stok en een gesloten bolletje. De achtste noot krijgt een vlaggetje aan de stok, de zestiende noot twee vlaggetjes, enz. We gaan het geleerde nu oefenen in A Scratch Messiah, People's Messiah, Come Sing Messiah, Sing-it-yourself Messiah, or Sing along Messiah. Dergelijke uitvoeringen zijn een traditie geworden onder muziekliefhebbers in de Angel-Saksiche wereld, speciaal tijdens de Kersttijd, en lijken navolging te vinden in zowel Nederland als China.
Een maat begint en eindigt met een verticaal lijntje. Als er 16 nootjes met dubbelvlag in een maat staan zijn dat 16de noten. Van boven naar beneden mogen sopranen, alten, tenoren en bassen hun partij 16de noten instuderen.

De Messiah is geschreven in 1741 dus ook nog eens heel erg Rococo.
En dan nu het geleerde in praktijk gebracht in het Mormon Tabernacle Choir kijk ook nog even achterom naar de orgelwand.
Gaat het te snel: probeer eens deze.
Op voor het wereldrecord? dat kan hier. Hoor ik alle 16den nog wel?
Deze zingen mij wat te stoterig.
Dan heb ik liever wat meer legato, de noten meer gebonden, met jongenstemmen voor alten en sopranen.
Natuurlijk zijn Gardiner en zijn Monteverdi Choir ook weer van de partij. De winnaars?

Hoe God verdween uit Gaia

Darwins verstekeling.

Redmold O'Hanlon reisde met 'De Stad Amsterdam' in het kielzog van 'De Beagle' Darwin achterna en had aan boord de tijd van zijn leven. Naar aanleiding van de in 2009 en 2010 uitgezonden serie schreef ik een logje over de seksuele selectie.
Uit materiaal van de serie werd ook een docu-speelfilm gemaakt, die deze zomer op TV werd uitgezonden door de VPRO. Redmond speelt in deze film de hoofdrol en krijgt meer tijd om zijn ervaringen en meningen met ons te delen. Verrassenderwijs kwam hij er voor uit zich tijdens de reis wel eens een beetje geërgerd te hebben aan de wereldverbeteraars van de VPRO. Hieronder een klein stukje uit de film uitgeschreven.


Redmond las 'The orgin' stiekem snachts in bed met een zaklamp, want zijn vader was Anglicaans dominee en had grote hekel aan Darwin.  Het was een openbaring en het bevrijdde hem van God. Hoewel zijn ouders al zijn boeken verbrandden is Darwin hem zijn hele leven bij gebleven. Hij promoveerde op Darwin en Conrad en zijn bakkebaarden zijn een eerbetoon aan Darwin.

Hij (Redmond) is de oude aap aan boord van het schip, die voor niemand een bedreiging vormt omdat hij niet meer seksueel actief is en sociale spanning wegneemt. Hij heeft alles gezien en weet dat het vaak nergens toe dient. Velen worden wat beschouwelijker als de drang tot verovering is verdwenen. De vrouwen vinden de oude man prettig gezelschap. Hij heeft geen seksuele bedoelingen meer, en is dus ongevaarlijk.

"Vanuit mijn ooghoek observeer ik de wetenschappers aan boord. Waar zijn ze naar op zoek? Wat willen ze bewijzen? Dat er een kracht is die ons, levende wezens, voortstuwt in een richting die op zichzelf doelloos is? Dat heeft Darwin ons uitgelegd, en zijn woorden zijn niet weerlegd gedurende de 150 jaar sinds hij ermee kwam. Dit zijn niet de blije, onschuldige natuurvorsers van de 19de eeuw die de hele wereld nog moesten ontdekken. Nee, dit is de 21ste-eeuwse variant: klimaatverandering, voedselketen, global warming, problems....."

"Ik wordt wel eens gek van al die jongens en meisjes wanneer ze ons, alsof zij de inventaris beheren, vertellen over een nieuwe uitsterving die dreigt. Maar dat kunnen zij ook niet helpen, ze zijn er toe gedwongen. De enige ware schuldige is Charles Robert Darwin zelf. Hij nam ons God af, en liet ons alleen op deze planeet als beheerders van een enorm natuurpark dat rondzweeft in een lege ruimte die wij niet kunnen bevatten. Het is de enige wereld die we hebben. En daar moeten zij ons aan herinneren."

"Het was veel aangenamer op aarde toen we God nog hadden. Hij zorgde voor ons en onze planeet, en dat gaf ons leven zin. God had wel raad geweten met plastic in zee en luchtvervuiling. Hij had ons genoeg vis gegeven in rivieren en zeeën. En bovendien beloofde Hij ons een nog mooiere wereld in 't hiernamaals. Maar dit is ons leven. Een flits in Darwins lange evolutie zijn we hier. En er is niemand die onze hand vasthoudt. Wij zijn de rentmeesters van dit park. En zoals ik al zei, de evolutie is een kracht zonder enig doel die het leven op aarde voortstuwt, zelfs zonder ons."

Juist op tijd voor de Sinterklaaslijst heeft Redmond, samen met Reeuwijk, een boekje over de herkomst van de evolutietheorie het levenslicht doen zien. Redmond schijnt namelijk aan een zwaar writersblock te leiden. Darwin, Wallace en de anderen. Redmond maakt natuurlijk weer opmerkingen over zijn grote liefde: de seksuele selectie. Dieren hebben ook eigenschappen die niet cruciaal zijn voor de overleving, maar wel voor de uitverkiezing als voortplanter. Vrouwen verkiezen mannen om deze specifieke eigenschap zoals bijvoorbeeld bij de paradijsvogel het mannetje met de mooiste staart.

De evolutietheorie is een 'apotheose van een roerige politieke, economische en wetenschappelijke eeuw. Schitterend wat een geschiedenis!' Met illustraties van Haeckel.

Tweeling Verlinde Paradox

Dit is voorlopig het laatste uitstapje naar het heelal, naar het centrum van het universum en van de atoomkern. Als bruggetje naar de evolutie van Darwin en naar ons Brein van Swaab doen we dat aan de hand van de identieke tweeling Erik en Herman Verlinde, beiden professor in de theoretische fysica op het terrein van de snaarfysica; de een in Amsterdam, de ander in Princeton (US). Herman schreef een artikel in de Gids 10/2010 "Het geheimschrift op de horizon" en lichtte e.e.a toe in een Studium Generale lezing in Utrecht; Erik publiceerde een artikel "On the origin of gravity and the laws of Newton" (PDF) en gaf een lezing bij Studium Generale in Delft. Erik won voor zijn creatieve vindingrijkheid de Spinozapremie van NWO. Herman promoveerde bij Nobelprijswinnaar 't Hooft en Erik bij een andere promovendus van Veltman: De Wit. Ze publiceerden ook samen met Robert Dijkgraaf. Ze lopen allebei voortdurend heen en weer tijdens het geven van college.
Voor wie wel weet hoeveel hij niet weet en ook weet welke dingen hij niet hoeft te weten is er onderaan het log een wel verteerbaar DWDD-item van 10 minuten.

Gerard 't Hooft kreeg in 1999 de Nobelprijs voor Natuurkunde, samen met zijn leermeester Martinus Veltman, voor "Electroweak interaction".
In De Gids 8/2010 schreef hij een mooie bijdrage over de dwangmatig verzamelende mens; eerst voedsel en pitten en daarna weet- en feitendingetjes: Zwarte Gaten, de informatieparadox en het holografisch universum.
Stephen Hawking ontdekte dat een zwart gat toch deeltjes uitspuugt; Hawking deeltjes. Uiteindelijk zal daardoor het zwarte gat verdampen. Over of daarbij informatie verloren gaat vocht Hawking een battle uit met Susskind, die werd gesecondeerd door 't Hooft.
"Ïk kan mij voorstellen dat er lezers zijn van dit stuk die er nu niets meer van begrijpen, omdat zij liever andere dingen verzamelen, zoals olympische medailles, of postzegels, of briefjes waar grote getallen op staan die je voor zeer luxe goederen kunt inwisselen."

"Informatie blijft als een laagje op een zwart gat aanwezig, en komt met de Hawking-deeltjes in versleutelde vorm gewoon weer mee naar buiten. Het zwarte gat lijkt een beetje op een hologram, een foto waaruit met behulp van een laserstraal driedimensionale plaatjes tevoorschijn kunnen worden getoverd." "Wat voor een zwart gat geldt moet voor het hele heelal ook gelden: alle informatie die zich in het heelal bevindt moet ook op een oppervlak kunnen passen. Als het heelal een grensvlak had, dan zou alles wat er in het heelal gebeurt op dat grensvlak af te lezen moeten zijn. Dit is wat we het holografisch principe zijn gaan noemen."
"De natuurwetten leveren ons de voorschriften omtrent de wijze waarop de natuur informatie overbrengt van het ene systeem naar het andere." "Er gaat een moment komen dat we de eindeloze verwarring waar we nu nog mee zitten te worstelen achter ons kunnen laten."