Hoofdstuk 7 en 8

Hoofdstuk 7 • Alleen de aarde heeft vloeibaar water. Door leven daalde het gehalte van koolstofdioxide in de atmosfeer en steeg de hoeveelheid zuurstof. • De atmosfeer beschermt het leven op aarde tegen schadelijke straling. Water transporteert langs twee wegen zonne-energie over het hele aardoppervlak. • Het leven op aarde hangt samen met kringlopen die zich afspelen in de biosfeer. • Water op aarde remt het stijgen en dalen van de temperatuur. • Door natuurlijke oorzaken verandert het klimaat op aarde regelmatig, zowel op korte als op lange termijn. • Klimaatveranderingen zijn lastig te voorspellen omdat natuurlijke en menselijke invloeden niet goed uit elkaar zijn te houden. • De wereldeconomie is afhankelijk van de beschikbaarheid van fossiele brandstoffen. • Modellen kunnen voorspellen wanneer fossiele brandstoffen op zijn. Dat hangt af van de bevolkingsomvang, het welvaartspeil en de omvang van de bewezen voorraden. • Kosten en technische problemen belemmeren toepassing van duurzame energiebronnen. • CFK’s versnellen de afbraak van de ozonlaag. Wereldwijd maatregelen werken de afbraak tegen. Modellen voorspellen het effect van CFK-beperking. • Menselijke activiteit brengt meer koolstofdioxide in de atmosfeer. Het is onbekend of dit veel invloed heeft op de stijging van de gemiddelde temperatuur op aarde. Andere oorzaken zijn niet uitgesloten. • Broeikasmodellen hebben nog maar een geringe voorspellende waarde. Verder technisch en wetenschappelijk onderzoek is nodig. In tegenstelling tot Mars en Venus waren de omstandigheden op de aarde gunstig voor het ontstaan van leven. De afstand tot de zon maakt dat water op aarde meestal vloeibaar is. Het ontstane leven zette koolstofdioxide uit de oeratmosfeer om in zuurstof. De atmosfeer van de aarde beschermt leven door puin uit de ruimte tegen te houden en schadelijke straling van de zon weg te filteren. De biosfeer van de aarde is het gebied waarin het leven zich afspeelt: de bovenste lagen van de aardbol, het aardoppervlak en de onderste luchtlagen. Leven maakt deel uit van vele kringlopen die zich in de biosfeer afspelen. Water dient op aarde als warmtepomp. Het slaat zonne-energie in zich op en verspreidt dit over het hele oppervlak. Waterdamp in de atmosfeer beschermt de aarde tegen grote verschillen in temperatuur overdag en ‘s nachts. De aanwezigheid van zeewater matigt temperatuurverschillen. Plaatselijk kunnen temperaturen sterk wisselen. Gemiddelden over korte en lange perioden zijn nodig voor conclusies over het klimaat. Daardoor wordt duidelijk dat ook het klimaat kan veranderen. Zo heeft de aarde in haar geschiedenis meerdere ijstijden gekend. Met klimaatmodellen kunnen veranderingen in de toekomst voorspeld worden. Dit is politiek van groot belang, want klimaatveranderingen hebben ingrijpende gevolgen voor het leven op aarde. De wereldeconomie drijft p beschikbaarheid van fossiele brandstoffen. Modellen voorspellen echter dat de voorraden, behalve van steenkool, in de komende eeuw op zijn. De voorspellingen hebben ertoe geleid dat na intensief onderzoek het aantal bewezen voorraden sterk is toegenomen. De energiecrisis krijgt dus tientallen jaren uitstel. Onderzoek naar alternatieve energiebronnen levert technieken op waarmee op een duurzame manier energie kan worden gewonnen. De hoge productiekosten staan echter grootschalige toepassing ervan nog steeds in de weg. Energiebesparingsmaatregelen in Nederland leveren tot nu toe hoogstens een verminderde groei van het energieverbruik op. De invloed van de mens op de biosfeer is zo groot geworden dat het evenwicht mogelijk verstoord is geraakt. Door chemische stoffen wordt de ozonlaag afgebroken. De veroorzaker CFK mag nu niet meer geproduceerd worden. Modellen zijn onsmisbaar om het effect van maatregelen in de toekomst te voorspellen. Het broeikaseffect is een ingewikkeld milieuprobleem. Enerzijds zijn wetenschappers het niet eens over de oorzaak. Is het de zon of komt het door het toegenomen koolstofdioxide gehalte? Of door beide? Het ontbreekt nog aan voldoende wetenschappelijke kennis over de biosfeer. Computers kunnen erg ingewikkelde modellen nog niet aan. Al deze factoren staan betrouwbare voorspellingen en dus het nemen van effectieve maatregelen in de weg. Hoofdstuk 8 • De structuur van het DNA vormde de sleutel tot het raadsel van de erfelijkheid. • Het DNA-molecuul heeft de vorm van een dubbele spiraal. Beide helften van de spiraal worden aan elkaar gekoppeld door de vaste basenparen A-T en C-G. • DNA is drager van de code voor de opbouw van alle levensvormen. • DNA-diagnostiek is het onderzoek naar schrijffouten in de erfelijke code. • DNA-diagnostiek kan mensen voor grote dilemma’s plaatsen • Kennis van DNA-afwijkingen hoeft niet altijd aan anderen bekendgemaakt te worden. • Genetische manpulatie is het opzettelijk wijzigen van DNA. • Door DNA-modificatie kunnen erfelijke eigenschappen van dieren,planeten en de mens veranderd worden. • Genetische manipulatie dwingt de samenleving tot het vaststellen aan een nieuwe ethiek. • Rond 2005 zijn alle genen van de mens bekend. Die kennis is veel geld waard. • De ontwikkeling van een individu is veranderlijk en onvoorspelbaar binnen de grenzen van de erfelijke mogelijkheden. • Biotechnologie heeft de mogelijkheid al het leven te manipuleren. Voor veel mensen een beangstigend toekomstbeeld. Veel wetenschappers waren op jacht naar het geheim van de erfelijkheid. Watson en Crick ontdekten een structuur voor DNA, waarmee verklaard kon worden hoe DNA zichzelf kan kopiëren. Ook kraakten ze de in DNA opgeslagen code voor de opbouw van alle levensvormen. DNA kun je zien als een tekst van vier letters A, T, C en G, waarbij elk woord uit drie letters bestaat. Elk drieletterwoord vormt een code. Veel codes samen vormen ene gen, een stuk van het DNA, dat de aanmaak van één bepaalde eigenschap van het lichaam regelt. DNA heeft de structuur van een gedraaide touwladder. Als DNA zich gaat delen, gaan de sporten van de touwladder open. Bij elke helft maakt de cel een identieke kopie van de ontbrekende helft. Uit twee halve touwladders ontstaan zo weer twee hele touwladders. Erfelijke ziekten kun je zien als schrijffouten in het DNA. Door DNA-onderzoek kun je laten vaststellen of je zulke schrijffouten hebt, en daardoor drager bent van een ernstige erfelijke ziekte. Alleen al de mogelijkheid tot dit onderzoek plaatst mensen voor grote dilemma’s. Werkgevers mogen onder bepaalde voorwaarden vragen over (onderzoeken naar) erfelijke ziekten stellen, en verzekeraars ook. Bij de voortplanting worden de schrijffouten soms wel en soms niet doorgegeven. Er is daarbij de mogelijkheid tot prenatale diagnostiek. Bij genetische manipulatie worden genen van de ene soort ingebouwd in het DNA van een ander soort. Dat kan bij bacteriën, schimmels, planeten, dieren en mensen. Wat wel en wat niet mag in de moderne biotechnologie wordt door wetgeving geregeld. Lange tijd is er discussie geweest of octrooi op kennis van DNA verleend kon worden. Genetische manipulatie wordt steeds meer toegepast in de land- en tuinbouw en bij de productie van medicijnen. Maatschappelijk is er protest ontstaan tegen transgene en gekloonde dieren. Gentherapie als behandelingsmogelijkheid bij ernstige erfelijke ziekten is nog volop in onderzoek. Wetenschappers over de hele wereld werken samen aan het HUGO-project dat tot doel heeft alle menselijke genen in kaart te brengen. Rond 2005 verwachten ze het onderzoek te hebben voltooid. Toch is de mens meer dan zijn DNA. Omstandigheden bepalen eveneens waarom de ene mens crimineel wordt en de andere een geweldige carrière maakt. De invloed van DNA-technologie op het leven zal steeds meer toenemen. De vraag naar ethiek is noodzakelijk om goed de grens tussen wat wel en niet mag te kunne blijven trekken. Je krijgt er zelf ongetwijfeld ook mee te maken. Een reden om nu al stil te staan bij je standpunt over DNA-diagnostiek, genetische manipulatie en klonen.