©Margreet Bruins
Universitair docent Nina Fatouros van Biosystematiek
onderzoekt hoe koolplanten zich verdedigen tegen insecten die eitjes leggen op hun bladeren. ‘We weten al uit eerder onderzoek dat eitjes van verschillende vlindersoorten bij sommige planten een soort overgevoeligheidsreactie opwekken. Het weefsel van de plant sterft dan af, met als gevolg dat doorgaans de insecteneitjes ook sterven.’ De eitjes van koolwitjes blijken een vergelijkbare overgevoeligheidsreactie uit te lokken bij de zwarte mosterd, een wilde variant van kool. Fatouros: ‘Niet elke plant vertoont een even sterke reactie, dat varieert tussen verschillende soorten en ook tussen individuele planten. Daarnaast zagen we dat de reactie gepaard gaat met het uitscheiden van een stof die parasitaire insecten aantrekt, zoals sluipwespen die de eitjes kapotmaken. Daarmee vormt het dus een dubbele verdedigingslinie en dat maakt het een aantrekkelijk mechanisme om gewassen te beschermen tegen plagen. Als we kunnen ontrafelen welke genen in de kool hierbij betrokken zijn, dan kunnen we via plantveredeling die genen inkruisen in andere gewassen zodat die beter bestand worden tegen plaaginsecten zoals rupsen. We moeten het gebruik van pesticiden zoveel mogelijk reduceren. Op elk probleem heeft de natuur vaak zelf ook al een oplossing gevonden.
Universitair Docent Milieubeleid Ingrid Boas
doet onderzoek naar de relatie tussen klimaatverandering en migratie van mensen. ‘Als we denken aan milieu-of klimaatveranderingen roept dat meteen een beeld op van de Apocalyps, met miljoenen mensen die ontheemd zijn en op de vlucht. We denken aan chaos, spanning en soms zelfs oorlog.’ Maar Boas’ analyse laat een heel ander beeld zien. Voor haar onderzoek reisde ze naar Bangladesh. Het land lijdt onder constante erosie en heeft daarnaast ook regelmatig te kampen met cyclonen. Mobiliteitspatronen in het land werden eerder al in kaart gebracht met behulp van anonieme mobiele data, vertelt Boas. ‘Daar zie je inderdaad veel mensen bewegen tijdens en na een cycloon. Maar in tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, zijn dit geen mensen die vluchten.’ Boas reisde naar het gebied en zocht uit wat er aan de hand was. ‘Het probleem met big data is dat je niet precies weet wat de patronen betekenen, tenzij je goed naar de lokale omstandigheden kijkt. Door te praten met de mensen in het getroffen gebied, kwamen we erachter dat ze niet op zoek waren naar een veilig heenkomen. De meesten konden thuisblijven. Als ze al hun huis ontvluchtten, gingen ze niet ver.’ Maar dat was dus geen verklaring voor de mensenstromen die de mobiele data lieten zien. ‘Het bleek uiteindelijk om vissers te gaan die naar de haven gingen om hun boten te redden van de storm.’ Volgens Boas is het beeld dat klimaatverandering leidt tot massamigraties van mensen die in paniek massaal hun huis ontvluchten en onze kant op trekken, onterecht. ‘We zien juist dat mensen liever op hun plek blijven, dichtbij verhuizen, of heel geleidelijk verspreid wegtrekken. Sterker nog, juist op de plekken waar we geen beweging zien, blijken de mensen echt gevaar te lopen, omdat ze niet kunnen vluchten wanneer er een ramp is.’’
Universitair hoofddocent Joris Sprakel van Physical Chemistry and Soft Matter
vertelt hoe hij en zijn groep werken aan het visualiseren van wat hij ‘de dans der moleculen’ noemt. ‘We ontwikkelen nieuwe methoden en technieken om te begrijpen wat er op moleculaire schaal ten grondslag ligt aan allerlei fenomenen in het leven. Hij vergelijkt het met de migratie van een zwerm spreeuwen: de individuele vogels vliegen in een zwerm die bijna organisch beweegt en continue verandert van vorm, snelheid en richting. ‘De dans die hierbij ontstaat, kan je niet verklaren door het individuele dier te beschrijven, maar is een effect van het collectief.’ In de jaren vijftig bedacht wiskundige Alan Turing dat die patroonvorming beschreven kan worden op de basis van een aantal simpele natuurkundige spelregels. Maar, hoewel die regels simpel zijn, is het vinden ervan bijzonder uitdagend. Voor die vogelzwermen zijn ze pas twintig jaar geleden ontdekt. Sprakel: ‘Ook moleculen vertonen zo’n complexe dans. Maar om deze regels te doorgronden, moeten we de dans wel zichtbaar kunnen maken. Daar werken wij aan. We ontwikkelen bijvoorbeeld nieuwe meetinstrumenten, theoretische modellen en computersimulaties.’ In een aantal gevallen zijn ze er al in geslaagd om de spelregels te ontrafelen. Bijvoorbeeld voor het materiaal van ruimteschepen. ‘De TU Delft creëert materialen voor ruimteschepen die zich net als de menselijke huid zelf repareren als ze beschadigd raken. En hoewel deze groep in de laatste jaren wat van deze materialen heeft weten te maken, was niet bekend hoe dit nou eigenlijk werkte. Wij zijn erin geslaagd dit in kaart te brengen en op basis van deze spelregels gaan onderzoekers nu aan de slag om de materialen verder te verbeteren voor de nieuwe generatie ruimtevaartuigen.’
Lees ook:
Entomologe Fatouros krijgt Vidi-beurs [Update]
Ingrid Boas genomineerd voor Wetenschapstalent
WUR-onderzoekers meten kleinste kracht ooit