Micro-organismen als kunst

Door Edwin Bruinooge gepubliceerd in Weird Science

Ik heb het al eerder gezegd en zelfs aangetoond: wetenschap en kunst gaan prima samen. Vandaag kijk ik naar micro-organismen als inspiratie voor kunst. En naar kunst, gemaakt door micro-organismen. Met mogelijk praktische toepassingen.

 

Small is beautiful

 

d76a32de0f25eaa1d41db501435a09b9_1397160

De wondere wereld van het extreem kleine

In een aantal artikelen heb ik het al laten zien: de microscopische wereld bevat ontzettend veel schatten van pure schoonheid. Schoonheid die kunstenaars kan inspireren tot het maken van beeldende kunst, gedichten, schilderijen en vehalen. Ik liet bijvoorbeeld de verborgen schatten tussen zandkorrels zien. Ik toonde aan dat er talloze micro-organismen zijn die veel weg hebben van kerstversiering. En ik liet de schoonheid zien van elektronenmicroscopische beelden, al dan niet later ingekleurd door software. Vandaag ga ik nog ietsje verder. Ik begin met een kunstenaar die zich door de microwereld laat inspireren.

42bccbdde053ffca3a3ef5c3d771cb7c_1397160

De glaskunst van Luke Jerram

Luke Jerram is een Brits beeldend kunstenaar, geboren in 1974. Hij woont in Bristol. Zijn werk wordt over de hele wereld tentoongesteld; een goed overzicht is te vinden op zijn website www.lukejerram.com
Ik ben een fan van zijn Glass Microbiology-project. Jerram heeft natuurgetrouwe glazen modellen gemaakt van een aantal bekende en beruchte micro-organismen. Afbeeldingen hiervan zijn ook gepubliceerd in gerenommeerde wetenschappelijke tijdschriften als The Lancet, Nature, The Scientist, Science Magazine en de British Medical Journal. Zijn modellen zijn overal tentoongesteld, van Shanghai tot New York en in 2011 ook in Nederland. Artis heeft een aantal van zijn modellen gekocht. Bij het maken van zijn beelden werkt Luke Jerram nauw samen met wetenschappers van de University of Bristol, die hem van beeldmateriaal en uitleg voorzien. In het plaatje hierboven laat Luke Jerram in 2011 aan koningin Beatrix een model van het AIDS-virus zien. Gaan jullie even mee op een reisje langs een aantal van zijn creaties?

acaf9a6b2f41c64ed60b9393118821d6_1397160

1.     AIDS-virus

Deze mooie bolvormige structuur is in werkelijkheid iets dat wij nooit tegen willen komen. Het heeft onder meer de dood van Freddy Mercury veroorzaakt: het AIDS-virus. Een vreselijk ding, maar toch kan ik er de schoonheid van zien. Op een afstandje, dat dan weer wel.

35c780550d2303c0cbec8992df8f22af_1397160

2.     Ebola-virus

Een monsterlijk virus, zonder enige twijfel. Qua vorm een mooi ding, maar als je weet dat bij een uitbraak van Ebola ongeveer 50% tot 90% van de besmette personen op vreselijke wijze sterft, dan hoop je toch dat het nooit tot een wereldwijde epidemie zal komen. Er is geen vaccin of medicijn. Wat er ontwikkeld is, zit nog in de vroege testfases. Als er een virus is dat zich kan ontwikkelen tot een "global killer",  dan is dit zijn gezicht.

e71c560c959b86c0947feebeb20e8231_1397160

3.      Enterovirus 71

Enterovirus 71 is een virus dat bij mensen de hand-, voet- en mondziekte veroorzaakt, een vervelende maar meestal niet gevaarlijke aandoening, hoewel er er bij epidemiën buiten West-Europa regelmatig sterfgevallen te betreuren zijn. Enterovirus 71 vertoont verwantschap met het polio-virus.

2fe18b59c63e2e07b119af894307ccdb_1397160

4.     H1N1 Influenzavirus

Een van de potentieel gevaarlijkste virussen is het H1N1 Influenzavirus. Een van de varianten was het virus dat vlak na de Eerste Wereldoorlog zorgde voor de epidemie van de Spaanse Griep, met als gevolg twee keer zoveel dodelijke slachtoffers als de oorlog zelf. Het bovenstaande virus is die van de Mexicaanse griep uit 2009.

cab2365533625d5789484cab2c7d315d_1397160

5.     Humaan Papillomavirus HPV

Een virus dat bij mensen onder meer wratten kan veroorzaken, maar ook baarmoederhalskanker. We kennen ongeveer 80 typen HPV. Van die 80 zijn er 15 die baarmoederhalskanker kunnen veroorzaken; twee typen zijn verantwoordelijk voor driekwart van de gevallen.

4ee0024a49fbc446c2dd34f9f9360a06_1397160

6.     Bacteriofaag T4

Nee, dit is geen experimentele Maan- of Marslander van NASA. Dit virus is een natuurlijke vijand van bacteriën. Ze zijn klein; leg 5000 stuks in de lengterichting achter elkaar en je hebt 1 millimeter. Mensen doet het niets en op dit moment onderzoekt men mogelijkheden om het geschikt te maken als "medicijn" om multiresistente bacteriën, die niet goed te bestrijden zijn met antibiotica, uit te schakelen. Een nadeel hierbij is dat een bacteriofaag vaak maar één specifieke “prooi” heeft. Een arts zal heel goed moeten weten welke bacterie de ziekte veroorzaakt om de juiste bacteriofaag als medicijn in te zetten. Wat vorm betreft is dit toch wel een van mijn persoonlijke favorieten.

6f5c033e02796c6215bbeb6af85b074b_1397160

7.     Escherichia coli

Deze ingewikkelde constructie met lange en bizarre uitstulpingen hebben wij allemaal in ons. Vele miljarden, meer dan er mensen op deze wereld rondlopen. Ze voelen zich uitstekend thuis in ons darmstelsel. Zij hebben ons nodig en wij hen. Ze helpen ons met het verteren van plantaardig voedsel en delen de opbrengst netjes met ons. Het is de bacterie Escherichia coli. Onze ontlasting bestaat voor een groot deel uit hun soortgenootjes; de overbekende geur produceren zij ook.

 

167da3342590b0f83266b9e21bba6c76_1397160

Tekenen en kliederen in een petrischaaltje

We gaan eens lekker een potje creatief doen. We gaan tekenen. Niet met potloden of met verf, maar met micro-organismen. Wat moet ik me daarbij voorstellen? Een kwast dopen in een verf dat voor bijna 100 % uit bacteriën bestaat? Of uit schimmels? Nee, vandaag ben ik een beetje lui; ik vind dat de micro-organismen zelf al het werk mogen doen. Ik ga alleen maar voorbereiden en plannen.

Ik maak een oplossing van agar-agar, een plantaardig bindmiddel dat vrijwel onverteerbaar is, en voedingsstoffen voor bacteriën. Ik verhit het tot een mooi soepje en ik giet het in petrischaaltjes. Nu ga ik helemaal volgens een van tevoren uitgedacht plan op bepaalde plekken – en natuurlijk onder steriele omstandigheden – bacterieculturen aanbrengen. De bacteriën zullen daar ter plekke gaan delen en zo koloniën vormen, die met het blote oog zichtbaar worden. Omdat ze de agar niet kunnen verteren, blijven ze zitten waar ze zitten. De koloniën groeien gestaag door. Ik gebruik verschillende soorten bacteriën die als kolonie van elkaar te onderscheiden zijn in kleur. Ik moet er rekening mee houden dat een bacteriekolonie van de ene soort niet even hard groeit als die van een andere soort. Als ik alles goed heb gedaan en goed heb gepland, kan dit het resultaat zijn:

7459b2308ede14e48bfe036ff2f36049_1397161

8.     A Rose by another name

Dit mooie kunstwerkje is gemaakt door Niall Hamilton. Voor de stengel en het blad gebruikte hij de schimmel Cladosporium herbarum; voor de bloem de gistsoort Rhodotorula.

6b9f9bec94d07e74345fbbf0fe88ad93_1397161

9.     Archeopteryx

In het laboratorium van T. Ryan Gregory in Canada maakten studenten deze hommage aan Archeopteryx, een van de eerste vogels.

 

f270dcdd1bc13db81ed3aa47555ce774_1397161

Performance art met microben

De kunstwerkjes in de petrischalen blijven een korte tijd goed. Uiteindelijk zullen de koloniën doorgroeien en zal de geplande tekening verdwijnen. Het kan ook anders. Een soort performance art met micro-organismen, dat maar een aantal seconden zal bestaan, omdat ze daarna gewoon weer hun eigen plannetjes uit gaan voeren. Iemand die daar hele mooie dingen mee maakt is de Engelse Susan Boafo. Ze werkt voor de Research in Art, Nature & Environment (RANE) groep van Falmouth University. De RANE-groep gaat er van uit dat de huidige crises in de samenleving en economie opgelost moeten worden door een nieuwe manier van denken, meer gericht op duurzaamheid. Ze zien oplossingen in een multidisciplinaire samenwerking tussen diverse takken van wetenschap, maar ook kunst. Kunst als generator van nieuwe ideeën. Het is een denkwijze die mij wel sympatiek is.

0da35bf11638f39ddc92a25175be13c6_1397161

Susan Boafo

Wat Susan Boafo doet, is gebruik maken van Euglena’s, eencellige wezentjes die net als planten hun voedsel zelf fabriceren door fotosynthese. Net zoals planten hebben ze daarvoor licht nodig. Op een levende, krioelend zwemmende kolonie van Euglena’s legt ze een fotonegatief. De Euglena’s zullen naar die gebieden zwemmen waar ze licht kunnen ontvangen en de donkere gebieden vermijden. Als je dan het fotonegatief weghaalt, zie je dat de Euglena’s zich hebben verzameld, zodanig dat ze met zijn allen het fotopositief vormen. En dat leg je vast met de camera om het volgende te kunnen zien:

5a69c738d1a1cf949e6db99d8318c090_1397161

10.     Endless forms most beautiful

Een prachtig, maar uiteraard vluchtig beeld van het skelet van een prehistorisch dier.

a31ee6b268aeb93cb35283489ba1633b_1397161

11.    Organs of extreme perfection

Het beeld van een vrouw, bestaand uit vele miljoenen Euglena’s kijkt je vragend aan.

 

a720ef06b745513a1f30390bd4d39446_1397161

Lichtgevoelige bacteriën als levende foto

Jeff Tabor van Rice University in Houston, Texas, maakt gebruik van genetisch gemodificeerde Escherichia coli-bacteriën. De bacteriën produceren een pigment onder invloed van licht. Door een petrischaal dat volledig vol zit met deze bacteriën bloot te stellen aan licht volgens een bepaald patroon, creëert hij een levende foto met een resolutie van 100 megapixels per vierkante inch. Zoals in het volgende plaatje, een hommage aan Albert Einstein.

d3ac111b4dc387fa3a29881ead99f2da_1397161

12.    Einstein in darmflora

Het gezicht van Einstein, gevormd door vele miljarden bacteriën. De vader van de algemene en speciale relativiteitstheorie, een van de grondleggers van de kwantummechanica. Beroemd door zijn formule E = mc2
 

eaface6874f3717e7b40f98647902ad7_1397161

De zelforganiserende bacteriën van professor Eshel Ben Jacob

Eshel Ben Jacob is een Israëlische natuurkundige die veel werk heeft verricht in het gebied van zelforganiserende complexe systemen. Eind jaren ’80 ging hij zich bezighouden met zelforganisatie binnen grote kolonies bacteriën. Hij gaat er van uit dat binnen die koloniën een soort interne communicatie plaatsvindt, via allerlei chemische en fysische signalen, net zoals in onze lichamen ook gebeurt. Daardoor kan zo’n kolonie reageren op veranderende invloeden van buitenaf. Zijn onderzoek lijkt er op te wijzen dat binnen zo’n kolonie een soort groepsbewustzijn groeit. Natuurlijk niet te vergelijken met het bewustzijn dat wij als mens hebben, maar het heeft er wat van weg. Persoonlijk vind ik zijn ideëen ongelooflijk interessant en zeker iets om dieper in te duiken.
Ben Jacob laat koloniën ontstaan in petrischalen en onderwerpt ze dan aan verschillende veranderende omstandigheden. De koloniën reageren hierop, wat zich uit in schitterende visuele patronen. Zijn “kunstwerken” zijn achteraf voorzien van kleuren en schaduwpartijen. Ach, omschrijven is leuk, zien is beter...

af5962fa272842801ed4d4bfc21a7322_1397162633f8a5d82de4e0333b1373ce5b3f476_1397162

13.  De bacteriën van Eshel Ben Jacob

En omdat ze zo mooi zijn nog eentje als toegift...
 

0e5733f1f301a214bf0e6a665a679b3e_1397162

 

Een toekomst met praktische toepassingen?

Ik ben er van overtuigd dat de komende decennia een grote vlucht laat zien in nanotechnologie in de vorm van een geïntegreerde aanpak van biologische en elektronische systemen. Met als doel: het vormen van een samenleving, gebaseerd op duurzaamheid. Pas geleden is een bacterie ontdekt in een Zuid-Amerikaans regenwoud dat de kunststof polyurethaan als voedingsbron kan gebruiken. Jaren geleden vonden onderzoekers in de Verenigde Staten een bacterie dat door een spontane mutatie ineens in staat bleek nylonachtige stoffen op te vreten. Micro-organismen zullen onze bondgenoten worden in het bestrijden van milieuverontreiniging en het recyclen van ons afval. De ontwikkelingen zijn al in volle gang.
De dag dat wij in huis en op straat lampen zullen zien die vele miljarden lichtgevende algen bevatten, lijkt niet meer zo ver weg. 's Avonds geven ze ons licht, overdag halen ze CO2 uit de atmosfeer om te kunnen leven en groeien. Er zijn nog zoveel meer toepassingen. Misschien een onderwerp voor een vervolgartikel.

 


 

 

24/12/2015 15:10

Reacties (0) 

Copyright © Tallsay.com. Alle rechten voorbehouden.
Door gebruik te maken van deze website geef je aan dat je onze Algemene voorwaarden en ons Privacy statement accepteert