De wetenschappelijke vondst van het decennium blijkt vals alarm

Het had de vondst van het decennium kunnen zijn: drie neutrino’s die tegelijk de Icecube-detector in het zuidpoolijs raakten. Na een jaar studie komen de fysici van dat project tot een ontnuchterende slotsom. Drie spookdeeltjes tegelijk uit dezelfde hoek van de hemel. Het had de vondst van het decennium kunnen zijn, maar fysici van het Icecube neutrinolab in het ijs van de zuidpool publiceren deze dagen een artikel waarin ze uitleggen dat hun waarneming van een trio lichtflitsen toch vals alarm moet zijn geweest.

“Zoiets kan, denken we, statistisch eens in de 13,7 jaar gebeuren”, zegt de Nederlandse neutrinojager Nick van Eijndhoven van de Vrije Universiteit Brussel en Icecube. “Toeval dus, maar dat we dat kunnen vaststellen, laat wel zien dat ons systeem keurig werkt.” Neutrino’s zijn nagenoeg massaloze deeltjes die bij kernprocessen vrijkomen en daarna vrijwel ongehinderd door de omringende materie vliegen. Het vermoeden bestaat dat ze ook bij heftige explosies in sterren in het heelal vrijkomen en ook de aarde kunnen bereiken. Het laatste decennium zijn er diverse reusachtige detectoren gebouwd die als primitieve telescopen de hemel afspeuren naar zulke neutrinobronnen. In 2013 leverde Icecube voor het eerst een bewijs dat zulke kosmische neutrino’s daadwerkelijk bestaan. Toen werden twee zware inslagen geregistreerd die vrijwel zeker kosmische oorsprong hadden; de fysici noemden ze gevat Bert en Ernie. Icecube is een reusachtige internationale detector met duizenden lichtgevoelige bollen die sinds 2004 in een volume van een kubieke kilometer zuidpoolijs zijn afgezonken. Het systeem kan de inslag van deeltjes uit de ruimte volgen door de lichtflitsen die hun botsing met het ijs veroorzaakt. Behalve neutrino’s zoekt het ook naar onbekende deeltjes, mogelijk donkere materie. Vorig jaar was even de hoop dat het tweetal kosmische Sesamstraatdeeltjes een nog bijzonderder vervolg kregen. Op 17 februari 2016 tegen half negen ‘s avonds (ongeveer gelijk met een grote bomaanslag in Instanbul) registreerde Icecube binnen twee minuten liefst drie inslagen die alledrie ruwweg uit dezelfde hoek aan de hemel leken te komen. Volgens standaardprocedures werd een reeks telescopen en kunstmanen elders in de wereld gevraagd in dat deel van de sterrenhemel naar eventuele lichtflitsen te zoeken. Het 23 pagina’s tellende artikel dat Icecube over de opmerkelijke gebeurtenis publiceert, heeft nu een ontnuchterende conclusie. Er is die avond geen enkele bijzonderheid aan de nachthemel te zien geweest, geen licht, geen röntgenstraling. Het gaat daarom vrijwel zeker om een toevallige samenkomst van drie spookdeeltjes die niet in de kosmos zijn gevormd, maar in de atmosfeer van de aarde zelf. Dat gebeurt aan de lopende band, zegt Aart Heijboek van deeltjeslab Nikhef in Amsterdam, die het neutrinoonderzoek van het lab in de diepzee bij Toulon leidt. “In zo’n volume zie je per jaar iets van tienduizend neutrino’s die zijn ontstaan als kosmische straling de atmosfeer raakt. In die achtergrondruis zullen er heel soms drie tegelijk uit eenzelfde hoek komen.” Volgens Heijboer kan Icecube niet anders dan vaststellen dat de drievoudige inslag een toevalligheid is geweest. “Ze hebben alle astronomische follow-ups afgelopen en zien niks. Dan moet je concluderen dat het geen signaal uit de kosmos kan zijn geweest.” Over bronnen van neutrino’s in het heelal bestaan veel theorieën, van ontploffende sterren tot objecten die in zwarte gaten worden gezogen. Vooralsnog blijft het bij theorie, zegt neutrinojager Patrick Decowski van de Universiteit van Amsterdam. “Vals alarm, maar ook dat moet je netjes publiceren.” (Volkskrant.nl/ Foto: Icecube)

Het lijkt misschien een beetje gek om tandplak te bestuderen, maar het bevat een schat aan informatie, zo legt onderzoeker Laura Weyrich uit. “Tandplak bevat microorganismen die leefden in de mond en ziekteverwekkers die te vinden waren in de luchtwegen en het maagdarmkanaal, plus restjes voedsel die vast kwamen te zitten tussen de tanden.” Die microben, maar bijvoorbeeld ook stukjes eetbare planten bevatten DNA en dat DNA zit dus ook in het tandplak en kan daar duizenden jaren behouden blijven. “Een genetische analyse van DNA dat ‘vastzit’ in tandplak, geeft een uniek inkijkje in de levensstijl van de Neanderthalers en onthult nieuwe details over wat ze aten, hoe het met hun gezondheid gesteld was en hoe hun leefomgeving hun gedrag beïnvloedde.”

Het onderzoek naar het tandplak levert een grote verrassing op. Zo bleek één van de Neanderthalers afkomstig uit Spanje een abces te hebben gehad in de mond. “Het tandplak wees uit dat hij bovendien een parasiet bij zich droeg die diarree veroorzaakte, dus hij was duidelijk ziek”, vertelt onderzoeker Alan Cooper. Het tandplak van deze Neanderthaler

Het kan een veelzeggende ontdekking zijn, vertelt Cooper. “Blijkbaar bezaten Neanderthalers veel kennis over medicinale planten en de ontstekingsremmende en pijnstillende eigenschappen daarvan. En het lijkt erop dat ze aan zelfmedicatie deden. Het gebruik van antibiotica zou zeer verrassend zijn.” Hij wijst erop dat de mensheid pas 40.000 jaar later het eerste algemeen bruikbare antibioticum – penicilline – ontwikkelde. Wat het onderzoek in ieder geval laat zien, is dat de Neanderthalers zeker niet dom waren.

Het onderzoek vertelt ook meer over het dieet van de Neanderthalers. Grappig genoeg blijkt dat van de Belgische Neanderthalers heel anders te zijn dan dat van de Spaanse Neanderthalers. De ‘Belgische Neanderthalers’ aten wolharige neushoorns en wilde schapen, maar hadden ook wilde champignons op het menu. De Neanderthalers uit Spanje lijken vegetarisch te zijn geweest en aten noten, champignons en boombast. Daarnaast hebben onderzoekers op basis van het tandplak van de Neanderthalers het genoom van de bacterie Methanobrevibacter oralis kunnen reconstrueren. Nog niet eerder is zo’n oud microbieel genoom in kaart gebracht. Het genoom van de microbe, die in verband gebracht wordt met tandvleesontsteking, suggereert

Verder blijkt dat de Neanderthalers enkele ziekteverwekkende microben bij zich droegen die ook moderne mensen bij zich hadden. Je moet dan onder meer denken aan de bacteriën die cariës en tandvleesontsteking veroorzaken. Wat verder opvalt, is dat de bacteriën die in de mond leven, nauw samenhangen met de hoeveelheid vlees die mens(achtig)en eten. Zo bleek de samenstelling van de orale bacteriepopulatie van de Spaanse Neanderthalers veel overeenkomsten te vertonen met die van chimpansees. Terwijl de bacteriepopulaties in de mond van de Belgische Neanderthalers weer veel weghebben van die van de eerste jagers en verzamelaars en zelfs een beetje op die van moderne mensen lijken. “We hebben nu toegang tot direct bewijs omtrent wat onze voorouders aten,” vertelt onderzoeker Keith Dobney. “Maar verschillen in dieet en levensstijl lijken ook gereflecteerd te worden in de bacteriën in de monden van Neanderthalers en moderne mensen. Grote veranderingen in wat we eten, lijken de balans in deze microbiële populaties over een periode van duizenden jaren veranderd te hebben, wat weer fundamentele consequenties heeft voor onze gezondheid en ons welzijn.” Hij ziet het onderzoek als ‘een nieuwe manier om onze evolutionaire geschiedenis te verkennen en leren begrijpen middels de micro-organismen die in en met ons leefden’. (Scientias. nl/Foto: scientias.nl)