Het verhaal van onze voorouders

boek

Richard Dawkins

In een buitengewoon fascinerend en spannend boek neemt Dawkins ons mee, terug in de tijd, naar de oorsprong van het leven. Hij laat ons zien dat een antropomorfe benadering van ons universum op geen enkele wijze stand houdt en hij ontzenuwt alle vanuit het creationisme aangedragen argumenten ten faveure van het intelligent ontwerp. Aan de basis van alle leven staan de chemische processen autosynthese en autokatalyse en op basis van wetenschappelijk onderzoek blijkt het aannemelijk te zijn dat het leven zich niet aan de oppervlakte van onze planeet, onder invloed van de zon, ontwikkelde maar veel dieper haar oorsprong vond.

Verleidingen

Dawkins begint met een waarschuwing om bij het duiden van de menselijke soort, haar geschiedenis en toekomst, niet te zwichten voor twee verleidingen: ga niet al te nadrukkelijk op zoek naar patronen, herhalingen of rijm en wees je ervan bewust dat de terugblik maar al te gemakkelijk tot de waanwijsheid kan leiden dat al het voorgaande leven tot doel heeft het huidige leven mogelijk te maken, waarbij de ultieme misvatting wel deze is dat de mens het ultieme doel van het leven zou zijn. Letterlijk schrijft Dawkins: ďHet is moeilijk de menselijke verleiding te weerstaan om te vinden dat deze ene soort de evolutionaire Ďhoofdwegí bewandelt en dat alle andere als bijrolspelers, meelopers, figuranten aan de zijlijn staan.Ē Om aan deze verleidingen te ontkomen kiest Dawkins in zijn standaardwerk voor een terugwaartse chronologische zoektocht onder het motto: ga je terug, dan breng je hulde aan de eenheid van alle leven en ga je voorwaarts, dan breng je hulde aan de diversiteit van het leven.

Aartsouders

Van groot belang is de constatering van Dawkins dat er daadwerkelijk sprake is van ťťn gemeenschappelijke aartsouder voor alle hedendaagse levensvormen. Immers, alle organismen die ooit zijn onderzocht blijken over dezelfde of nagenoeg dezelfde genetische code te beschikken. De oudste bacteriŽle fossielen die we kennen zijn 3,5 miljard jaar oud. De oorsprong van het leven moet dus nog ouder zijn. De mens heeft in totaal niet meer dan zoín negenendertig aartsouders voor we bij de oorsprong van het leven zelf aanlanden. In zijn kolossale werk toont Dawkins aan dat er een moment in de geschiedenis můťt zijn, waarop er twee individuen van dezelfde soort waren waarvan er een de voorouder werd van alle mensen en van geen enkel aardvarken, terwijl de ander de voorouder werd van alle aardvarkens en van geen enkel mens. Verrassend konkludeert hij dat onze aartsouder 0 (de laatste vorm waaruit de mens zoals wij die nu kennen uiteindelijk voortvloeide) waarschijnlijk slechts enkele tienduizenden jaren geleden leefde en dat het zeer goed mogelijk is dat hij niet in Afrika leefde.

We erkennen, zegt Dawkins, dat individuen enkel als voertuigen van genenoverleving dienen. Dat ze kinderen en kleinkinderen en verre nakomelingen hebben, is enkel een manier om de overleving van genen veilig te stellen. 80 procent van de reproducerende individuen lijkt het verzadigingspunt te bereiken: ze weten een maximale fitness te behalen.

Grote rampen

Een cruciaal moment in onze geschiedenis deed zich 65 miljoen jaar geleden voor toen de zoogdieren plotseling de kans kregen om zich te ontworstelen aan het gewicht van een hegemonie van reptielen. In dit Jurassic Park op de zogenoemde Krijt-Tertiair of K/T grens, waren zoogdieren kleine spitsmuisachtige wezens in een wereld vol dinosaurussen. Die kans deed zich voor nadat de dinosaurussen en hun soortgenoten uitstierven ten gevolge van een meteorietinslag op het schiereiland YucatŠn in Mexico, waarvan de Ďvoetafdrukí 180 km in doorsnee en 50 km diep bedroeg. Overigens heeft zich 250 miljoen jaar geleden een nog veel grotere ramp voorgedaan, vermoedelijk eveneens als gevolg van een meteorietinslag, waarbij 95% van alle soorten uitstierf.

In het algemeen hangt men tegenwoordig het vertraagde explosiemodel aan ter verklaring van het feit dat de zoogdieren pas na de catastrofe in het Krijt tot ontplooiing kwamen: toen de dinosaurussen uitstierven bestonden er vele kleine afstammingslijnen van spitsmuisachtige soorten die allemaal min of meer gelijktijdig in een grote diversiteit uitbarstten. De aartsouders van de zoogdieren zijn dan ook ouder dan de K/T grens, hoewel zij uiterlijk en in hun gedrag pas na de dood van de dinosaurussen van elkaar gingen verschillen. 75 miljoen jaar geleden komen we de knaagdieren tegen, hťt succesverhaal van het zoogdierdom. Meer dan 40% van alle zoogdieren zijn knaagdieren, en men zegt dat er meer individuele knaagdieren op de wereld zijn dan alle andere zoogdieren bij elkaar. Wanneer een nucleaire oorlog de mensheid en het grootste deel van de rest van het leven vernietigt, zegt Dawkins, hebben ratten een goede kans om op de korte termijn te overleven en op de lange termijn de positie van evolutionaire voorouders te verwerven.

Rechtop en kaal

Ten aanzien van de menselijke evolutie zijn drie vragen cruciaal: waarom verloren we ons haar, waarom gingen we rechtop lopen en waarom hebben we grotere hersenen dan andere levende wezens? Dawkins maakt aannemelijk dat naaktheid het risiko van parasieten in zeer belangrijke mate terugdrong en dat de uitvinding van vuur en kleding het kwijtraken van beharing enorm vergemakkelijkte; dat het rechtop lopen enerzijds een gevolg was van het gehurkt zoeken naar eten en anderzijds van na-aapgedrag; en tot slot dat de vergrote hersenen als een mentale pauwenstaart kunnen worden bezien: pauwenhennen gaven de voorkeur aan grote staarten van pauwenhanen en deze staarten werden prompt allengs groter en groter.

Dawkins beschrijft zijn verhaal als een pelgrimstocht, analoog aan de Canterbury Tales van Chaucer, maar dan, zoals gezegd, in achterwaartse beweging. En dat leidt tot een fantastisch schouwspel waarin we steeds meer aartsouders tegenkomen naarmate we verder in de tijd teruggaan. Je realiseert je voortdurend dat de wetenschap ontzagwekkende prestaties heeft geleverd en zo waanzinnig veel details heeft blootgelegd dat de mens erin is geslaagd een aanzienlijk deel van zijn geheim te ontrafelen. Dat is werkelijk een ongekende prestatie en in belangrijke te danken aan de inzichten van Darwin en al die wetenschappers die monnikenwerk verrichtten en verrichten op de kleinst denkbare deelterreinen. Als ergens het motto van Jeroen Brouwers Ė er is niets dat niet door iets anders wordt aangeraakt Ė realiteit is geworden dan wel in dit fenomenale werk van Richard Dawkins.

340 Miljoen jaar geleden komen we zo de amfibieŽn tegen. De verovering van het land door vissen beschouwt Dawkins als een van de belangrijkste ontwikkelingen in onze evolutionaire geschiedenis. De meeste amfibieŽn planten zich, ofschoon ze als volwassen dier veelal op het land leven, in het water voort, terwijl de Amnioten (de zoogdieren, reptielen en vogels) zich op het land voortplanten, met uitzondering van walvissen, zeekoeien en Ichtyosaurussen. De amfibieŽn komen weer voort uit de lobvinnige vissen Ė onze 18de aartsouder Ė waarvan we nu nog alleen de longvissen en de Coelacanten (die zoín 425 miljoen jaar geleden ontstonden en ook wel worden aangeduid als levend fossiel omdat ze in hun huidige verschijningsvorm niet of nauwelijks afwijken van hun oerouders) kennen. Wij mensen zijn lobvinnige longvissen die zich aan de omstandigheden op het land hebben aangepast.

De mierenstad

Verreweg de grootste ontmoeting deed zich vermoedelijk 600 miljoen jaren geleden voor toen we de protostomen tegenkwamen. Hieronder vallen onder meer de weekdieren, de wormen en de geleedpotigen. Protostoom betekent mond eerst, deuterostoom betekent mond als tweede en het gaat hier om het moment waarop mond en anus werden gevormd. Fascinerend is het verhaal van de parasolmier die een stad bouwt met meer inwoners dan Groot Londen en die bladeren aanslepen als compost voor ondergrondse schimmeltuinen. Ook termieten zijn erin geslaagd schimmeltuinen te cultiveren, waarbij niet bladeren maar fijngekauwd hout wordt ingezet als compost. Ook hebben verschillende soorten mieren de vaardigheid ontwikkeld om gedomesticeerd melkvee in de vorm van bladluizen te houden. ďSommige mieren zijn bladluizen gaan houden om ze te beschermen en in ruil daarvoor laten bladluizen toe dat ze Ďgemolkení worden, waarbij de mieren de achtereinden betasten om zo de bladluizen ertoe aan te zetten honingdauw uit te scheiden, die de mier vervolgens rechtstreeks uit de anus van de bladluis opeetĒ. Het verhaal van de parasolmier is het verhaal van de uitgestelde bevrediging, het eerste dier dat dit beginsel toepaste: de schimmel wordt niet gegeten maar wordt gebruikt om, gevoed door bladercompost, rode knopjes Ė gongylidia geheten Ė te doen groeien, het gangbare voedsel voor de parasolmier.

Opmerkelijk is de fossielenexplosie vanaf 600 miljoen jaar geleden. Niet duidelijk is hoe in het pre-cambrische tijdperk plotseling dieren met fossiliseerbare delen ontstonden. Verder terug in de tijd treffen we geen fossielen meer aan omdat de dieren uit de tijden voorafgaand aan het Cambrium vooral uit weke delen bestonden. Dawkins maakt aannemelijk dat deze explosie in fossiliseerbaarheid geen kwestie was van een grote macromutationele sprong. Hoe het ook zij, elke datering verder terug dan 600 miljoen jaar geleden is uiterst speculatief met risicoís van grote foutmarges.

In de 34ste ontmoeting worden de dieren vergezeld door de schimmels die veel verder terug in de tijd voorafgegaan worden door de planten. Dieren, schimmels en planten zijn de drie meercellige rijken in ons universum. Wel ieder met een eigen rol. Planten brengen energie va de zon in de biosfeer; dieren en schimmels zijn parasieten op de plantenwereld. Tot nog toe zijn zoín 69.000 schimmels beschreven op een geschat totaal van 1,5 miljoen! Dieren jagen op of verzamelen voedsel om dat in hun inwendig systeem te verteren tot brandstof. Schimmels en planten hebben als het ware een uitwendig verzamel- en verteringssysteem, hyfen bij schimmels en haarworteltjes bij planten.

Flora

De planten komen we tegen bij de 36ste ontmoeting. Bladeren zijn zonnepanelen, zo plat mogelijk om het aantal onderschepte fotonen per eenheid geÔnvesteerde kosten te optimaliseren. Dat bossen zo donker zijn is logisch: elk foton dat de bodem bereikt, is een uitdrukking van de nalatigheid van het zich daarboven bevindende gebladerte. Dieren bewegen zich, planten en schimmels blijven op enkele uitzonderingen na staan. Een logische verklaring voor dit fenomeen is dat planten en schimmels een uitwendig verteringssysteem hebben en met wortels in de bodem verankerd zijn om zodoende hun voedsel te vergaren. Dieren die planten of bewegende dieren eten, moeten wel kunnen bewegen om zich van voedsel te kunnen voorzien. Een andere reden voor het stilstaan van planten kan gelegen zijn in de omstandigheid dat een zich voortbewegende plant veel minder efficiŽnt fotonen kan verzamelen. Ook zien we dat planten van dieren gebruik maken om het rondzwerven voor hen te doen, zoals bij de verspreiding van stuifmeel.

Planten komen, net als dieren, uit de zee. De planten deden dat eerder dan de dieren. Wat hadden de dieren op het land te zoeken als er geen planten waren? De algemeen aanvaarde theorie is dat planten niet rechtstreeks uit de zee het land op gingen maar de omweg via zoet water maakten. En zo komen we, steeds verder terug in de tijd reizend, bij de bacteriŽn die ooit eens vrij rondzwierven om tenslotte tot een symbiose te komen met ťťn- of meercellige levensvormen. De belangrijkste biochemische processen Ė zonder welke leven niet zou kunnen bestaan Ė die deze bacteriŽn ten uitvoer brengen, zijn de fotosynthese en het oxidatiemetabolisme. Dawkins spreekt hier van de Grote Historische Ontmoeting: het moment waarop de bacteriŽn hun biochemische processen niet meer zelfstandig uitvoerden maar vanaf een zeker moment in de voor dat doel gebouwde fabrieken, de eukaryotische cellen. BacteriŽn worden verondersteld uit twee soorten te bestaan, de EubacteriŽn en de Archaea.

Wie vond het wiel uit?

Voor zoŲlogen is het een gangbare gedachte dat zij bij ieder goed idee van de mens, in het dierenrijk een voorbode daarvan aantreffen. Er zijn talrijke voorbeelden van te geven, zoals de echolocatie bij vleermuizen, de electrolocatie bij vogelbekdieren, dammen bij bevers, de parabolische reflector bij schaalhoorns, de infraroodgevoelige sensor bij sommige slangen, de injectienaald bij wespen en schorpioenen, de harpoen bij neteldieren, de straalaandrijving bij pijlinktvissen en zo voorts. Maar nu komt het meest verbluffende: de grootste uitvinding van de mens is die van het wiel, ware het niet dat de Eubacterie het wiel al veel eerder had uitgevonden. Veel bacteriŽn zwemmen met behulp van draadachtige spiraliserende propellers. Deze bacteriŽle flagel is bevestigd aan een as die vrij en onbeperkt ronddraait in een gat dat door de celwand loopt. Het is een echte spil, een vrij roterende naaf die wordt aangedreven door een minieme moleculaire motor, een moleculaire turbine!

Grotere dieren hebben het wiel nooit kunnen ontwikkelen, omdat wielen wegen nodig hebben, die wegen waren er niet en vanuit evolutionair standpunt bezien is het voor een dier niet slim wegen aan te leggen waar zijn concurrenten ook gebruik van kunnen maken. Bovendien zouden bloedvaten en zenuwbanen voor grote problemen zorgen bij wielen in grotere dieren. Tot de mens het wiel opnieuw uitvond. Het bestaan van dit flagelwiel bij bacteriŽn is voor creationisten het ultieme argument voor hun intelligent design theorie. Het flagelwiel vertegenwoordigt een onreduceerbare complexiteit en dķs moet het ontworpen zijn. Onreduceerbare complexiteit houdt in dat een complex bestaat uit vele delen waarbij het verlies van ťťn daarvan voor het geheel fataal zou zijn. Maar het flagelwiel is helemaal geen onreduceerbare complexiteit, zoals werd aangetoond door de overigens zeer religieuze Kenneth Miller van de Brown University: veel bacteriŽn gebruiken dezelfde proteÔnen als voor het flagelwiel, voor het maken van een gat in de celwand om zodoende chemische stoffen te kunnen injecteren in een gastheercel. Een heel klein deel van de flagel kan dus wel degelijk een belangrijke functie vervullen en daarmee is de argumentatie voor het intelligent ontwerp van de flagel definitief onderuit gehaald.

Intelligent design?

Een verhelderende beeldspraak om intelligent ontwerp te postuleren uit onreduceerbare complexiteit te weerleggen is de beeldspraak van de steigerbouw. Een boog dondert in elkaar als een van zijn poten verwijderd wordt; een boog kan alleen maar met behulp van steigers gebouwd worden; wanneer na het voltooien van de boog de steigers weggenomen worden, betekent dat nog niet dat de metselaars over mystieke en bovennatuurlijke krachten beschikten toen zij de boog bouwden. Er bestaat geen twijfel dat een overweldigend groot deel van de diversiteit van het leven op het fundamentele chemische niveau microbisch van aard is en een substantiŽle meerderheid ervan bacterieel. Thermofiele bacteriŽn gedijen goed in omgevingen tussen 70 en 115ļ C! En zo komen we langzaam maar zeker, na een lange en fantastische reis, bij de kern van het verhaal. De rationale van Darwins theorie, schrijft Dawkins, was en is, dat adaptieve complexiteit langzaam en geleidelijk ontstaat, waarbij geen enkele stap zo groot is dat er als verklaring blind toeval voor nodig is. Maar natuurlijke selectie zelf moet wel ooit een begin gekend hebben en in die zin moet er dus sprake zijn geweest van een spontane generatie, al was het maar ťťn keer.

De oorsprong van het leven was niet de Bijbelse adem of het prehistorische vuur, maar erfelijkheid, preciezer geformuleerd: de oorsprong van het leven was de oorsprong van echte erfelijkheid. Het eerste gen, de eerste replicator. Het ontstaan van die eerste replicator was geen waarschijnlijke gebeurtenis, maar hoefde maar eenmaal te gebeuren. Die eerste replicator was vermoedelijk ook geen DNA maar veeleer een molecuul dat afstammingslijnen vormt die uit kopieŽn van zichzelf bestaan. Fouten in het kopiŽren kunnen weer leiden tot variatie in de populatie. De eerste replicator, stelt Dawkins, werkte zonder precedent en zonder andere hulp dan de wetten van de chemie. Daarbij zal ongetwijfeld een katalysator een rol hebben gespeeld. ďEn zo begon erfelijkheid als de gelukkige initiatie van een autokatalytisch of anderszins zelfgenererend proces. Zij ging direct met zichzelf aan de haal en verspreidde zich als een vuurtje, wat uiteindelijk tot natuurlijke selectie leidde Ė en alles wat daarop volgdeĒ. In het vroegste stadium moet de aardatmosfeer vrij geweest zijn van vrije zuurstof (aangeduid als een reducerende omgeving), elke vorm van leven zou anders direct verbrand zijn.

Hete soep of hete steen?

Oparin en Haldane hebben in de jaren twintig van de vorige eeuw aangetoond dat een reducerende atmosfeer een bevorderlijke omgeving is voor de spontane synthese van eenvoudige organische verbindingen. Latere experimenten hebben telkenmale bevestigd dat licht op een mengsel van water, kooldioxide en ammoniak leidt tot een soep van organische verbindingen, inclusief niet minder dan zeven aminozuren, de essentiŽle bouwstenen van proteÔnen. De door ons enzymen genoemde proteÔnemoleculen vormen de perfecte katalysator voor chemische reacties. Haldane spreekt van een hete soep, Darwin maakte in zijn aantekeningen melding van een kleine warme poel. De jongste speculaties spreken echter niet meer van een warme poel maar van heet gesteente.

Vervolgens duikt Dawkins diep de elementaire chemie in om het proces van autokatalyse uit de doeken te doen als veelbelovend ingrediŽnt voor de oorsprong van leven. En zo komt hij, onder meer via het fascinerende monster van Spiegelman, tot de RNA-wereldtheorie waarin RNA in de eerste dagen van het leven, toen proteÔnen nog niet bestonden, als zijn eigen katalysator fungeerde. De vraag naar de synthese van RNA is echter nog niet beantwoord maar inmiddels heeft zich wel een heel nieuw en sensationeel perspectief aangediend: wij mogen dan wel op de zon als bron van alle energie en dus leven gefixeerd zijn maar het is bepaald niet ondenkbaar dat het leven is ontstaan in het binnenste van de aarde, in het hete gesteente waar thermofiele bacteriŽn de basis van het leven vormden. Gold heeft aangetoond dat de organische bacteriŽn luisterend naar de naam hopanoÔden, Ďin gesteenten alom tegenwoordig zijní: naar schatting tussen de 10 en 100 triljoen ton. Vergelijk dit eens met de 1 triljoen ton organische koolstof van aan de oppervlakte levende organismen en het wordt duidelijk dat de hypothese omtrent de plaats waar leven ontstond bepaald nog niet vaststaat!


Recensie door Enno Nuy

Richard Dawkins, Het verhaal van onze voorouders, vertaald door Mark van Nieuwstadt, Uitgeverij Nieuw Amsterdam, 2007, 705 blz.

Links
mailto:e.nuy@chello.nl
Share |

STEUN LIBERALES

Liberales werkt met onbezoldigde vrijwilligers en beperkt haar kosten tot een minimum. Toch hebben wij middelen nodig voor noodzakelijke uitgaven zoals abonnementen voor website en mailverkeer.

Uw steun is welkom op onze bankrekening BE44 3900 2047 5745. Ook kleine bedragen worden gewaardeerd. Vermeld het woord 'steun' als referentie.

Met hartelijke dank

Nieuwsbrief

Schrijf je in voor onze wekelijkse nieuwsbrief

Liberales TV

Contact

Claude Nijs
gsm: +32476 343098
claude@liberales.be