Buitengewoon bewustzijn – Peter Godfrey-Smith

Als wij als bewuste wezens contact kunnen maken met koppotigen (weekdieren), komt dat niet door een gemeenschappelijke geschiedenis of natuurlijke verwantschap, maar doordat zich in de loop van de evolutie twee keer, parallel aan elkaar, hersenen hebben ontwikkeld. Dichter bij een ontmoeting met een intelligente alien zullen we waarschijnlijk nooit komen. Geen ander brein verschilt echter zoveel van het onze als een koppotige. Zeker is dat de oorsprong van het bewustzijn in zee ligt. De chemie van het leven is aquatische chemie. Wij redden het alleen op het land omdat we een grote hoeveelheid zout water met ons meedragen. Veel van de evolutionaire ontwikkelingen die zich in de vroegste fasen voordeden en waaruit zintuiglijke waarneming, gedrag en samenwerking ontstonden, voltrokken zich dankzij het vrije verkeer van chemische stoffen in zee.

Eencelligen scheiden ook stoffen af die worden geproduceerd opdat andere ze zullen waarnemen en erop zullen reageren: het allereerste begin van signaaloverdracht en communicatie. Wij bestaan uit cellen die met elkaar samenwerken en de overgang naar een meercellige levensvorm heeft meerdere keren plaatsgevonden. En bij vrijwel alle dieren vormt de chemische uitwisseling tussen een aantal cellen de basis voor een zenuwstelsel. Bij een deel van deze dieren heeft een concentratie van een groot aantal van dit soort cellen zich ontwikkeld tot hersenen. En in hersenen voltrekken zich chemische en elektrische processen. Waarom is een zenuwstelsel ontstaan? In eerste instantie voor het verbinden van perceptie en actie. Maar ook voor het uitvoeren of doen uitvoeren van een actie. Momenteel neemt men aan dat het eerste dier met een zenuwstelsel een kwalachtige was.

In het Cambrium gaat ieder dier een belangrijk onderdeel uitmaken van de omgeving van andere dieren. Poten, vinnen, klauwen, ogen en voelsprieten ontstonden. Vanaf dit punt in de evolutiegeschiedenis ontwikkelde het brein zich in reactie op andere breinen. Het oog was wel de meest revolutionaire ontwikkeling en met de toevoer van zintuiglijke informatie ontstaat de behoefte aan een complex intern verwerkingssysteem. Vermoedelijk was er eerst sprake van aaseter en daarna van predatie. Octopussen en andere koppotigen behoren tot de weekdieren. Schelpen zijn het antwoord van weekdieren op predatie. En door een schelp met gas te vullen kan een dier zich veel gemakkelijker en sneller voortbewegen. De koppotigen ontwikkelden zichzelf tot roofdieren door op te stijgen en hun poten te gebruiken om andere dieren te grijpen. Op enig moment heeft de octopus afstand gedaan van zijn schelp en zijn lichaam kan elke denkbare vorm aannemen. Het dier past door een gat ter grootte van zijn eigen oogbol. Sommige koppotigen werden intelligent en ontwikkelden een groot brein (rond vijfhonderd miljoen neuronen, net zo veel als een hond - de mens heeft er honderd miljard) Er zijn geen overeenkomsten tussen de hersenen van mensen en octopussen. De meeste neuronen zijn in hun armen, hun tentakels ondergebracht.

Heel opmerkelijk: bij een octopus loopt de slokdarm dwars door het centrale brein. Dat lijkt een ontwerpfout. Als een octopus iets scherps eet dat door zijn slokdarm steekt, schiet dat scherpe voorwerp direct zijn hersens in. Daar zijn ook voorbeelden van aangetroffen. Meer dan bij gewervelden het geval is, ligt het zenuwstelsel bij een octopus verspreid door het lichaam. De armen hebben niet alleen tastzin maar kunnen ook ruiken en proeven. Ook bijzonder: een octopus heeft drie harten.

Bewustzijn wordt voorafgegaan door receptief vermogen. Dat vermogen ontstaat op de een of andere manier uit de evolutie van waarneming en handelen. Ons handelen heeft invloed op wat wij waarnemen. De route van handeling naar zintuig is niet dezelfde als de route van zintuig naar handeling. Veel van wat we doen, doen we om te sturen wat onze zintuigen zullen tegenkomen.

Denk bijvoorbeeld aan een worm die zich terugtrekt als hij aangeraakt wordt; toch kan zo’n worm zich verplaatsen ondanks dat hij met elke verplaatsing in aanraking met een vreemde omgeving komt; de worm blijkt in staat deze zelf teweeggebrachte aanrakingen te neutraliseren; anders zou hij zich nooit kunnen verplaatsen. Als wij naar een stoel toelopen wordt die steeds groter, maar omdat wij veranderingen die voortkomen uit ons eigen handelen kunnen compenseren, blijven wij die stoel onveranderlijk als stoel zien. Dat verschijnsel heet perceptuele constantie. Vervolgens zijn organismen, althans dieren en dus ook mensen in staat tot het integreren van informatie stromen via verschillende zintuigen.

In een bepaald niet gemakkelijk hoofdstuk over witte ruis en bewustzijn maakt de schrijver een onderscheid tussen subjectieve ervaring en bewustzijn, blijken we over een werkgeheugen te beschikken net als sommige andere dieren, en leren we dat verschillende vormen van subjectieve ervaring zich meerdere keren hebben ontwikkeld, binnen verschillende evolutionaire takken. Octopussen hebben een complex actief lichaam met een groot zenuwstelsel. De octopus kent nadrukkelijk zoiets als subjectieve ervaring. Soms doen octopussen aan wondverzorging, wat op het ervaren van pijn zou kunnen duiden. Maar helemaal duidelijk of zeker is dat niet.

De meeste koppotigen kunnen hun kleurenpatroon aanpassen aan hun omgeving en de zeekat is hierin het meest geavanceerd. Ze doen dat door middel van chromatoforen en door verschillende reflecterende cellen in een hoe dan ook zeer gecompliceerd proces. Maar verbijsterend is de vaststelling dat vrijwel alle koppotigen kleurenblind zijn! Dat het een met het ander te combineren is, blijkt een gevolg van het feit dat een octopus kan zien met zijn huid. Maar dat verklaart nog steeds niet hoe een kleurenblinde koppotige die slechts één type fotoreceptor heeft, toch zoveel kleuren kan aannemen. De functies van die kleuren, veronderstelt men, zijn camouflage en signalering.

Hoewel taal een belangrijk instrument van het denken is, is taal niet essentieel voor het ordenen van gedachten en taal is niet het enige medium voor complex denken. Innerlijke spraak en de schetsen en vormen waarmee innerlijke taal verbonden is (ons werkgeheugen) hebben grote invloed op de subjectieve ervaring. Niemand weet hoe oud taal is, misschien een half miljoen jaar, misschien jonger. Zeker is dat taal de loop van de menselijke evolutie heeft veranderd. Dieren hebben twee soorten van internaliseren meegemaakt. In de eerste plaats bij het ontstaan van een zenuwstelsel waarbij waarneming en signalering werden geïnternaliseerd. In de tweede plaats bij het inzetten van taal als instrument van het denken. Buitengewoon lastige materie die Godfrey-Smith hier beschrijft. Bij de mens hebben de subjectieve ervaring, (innerlijke) taal en tal van terugkoppelingslussen tot een complex brein geleid. Koppotigen hebben zich weliswaar in een andere richting ontwikkeld maar ook zij hebben een complex brein en zenuwstelsel.

Koppotigen worden niet oud. Een zeekat en een octopus leven maximaal twee jaar, alleen de reuzenkraak kan vier jaar oud worden. Ze vallen gewoon uit elkaar, om te beginnen verliezen ze armen en stukken vlees. Wat is het nut van hun relatief grote brein en enorme zenuwstelsel als ze maar zo kort leven? Met een groter brein kan een levend wezen meer leren maar waarom investeren in een leerproces als er geen tijd is om iets nuttigs met die informatie te doen? Koppotigen zijn het enige evolutionaire experiment met een groot brein buiten de gewervelden, aldus Godfrey-Smith. Hier voltrekt zich het fenomeen veroudering. Als een klomp bacteriën, uiteindelijk ook een verzameling cellen, miljoenen jaren oud kan worden, waarom wordt de octopus dan niet ouder dan twee en de mens niet ouder dan honderd jaar? Het is het proces van selectiecriteria dat ervoor zorgt dat het verouderingsproces als het ware voorgeprogrammeerd lijkt. En natuurlijke selectie zorgt ervoor dat mutaties met een gunstig effect op jongere leeftijd en een schadelijk effect later in het leven zullen zich ophopen. Vandaar die indruk van voorgeprogrammeerd zijn terwijl wat zich afspeelt is: het verval is de prijs voor een eerder genoten voordeel. Deze redenatie gaat op voor organismen. Maar wanneer er sprake is van koloniën, zoals bij zeeanemonen gelden er andere regels. Een boom is noch een organisme, noch een kolonie maar eerder iets daartussenin.

Er zijn dieren, zoals de octopus, die semelpaar zijn en slechts één keer baren. Na een zwangerschap gaan de vrouwtjes dood. Andere dieren zijn iteropaar en baren vaker nakomelingen. Welnu, als een organisme vooral in de eerste levensfase risico’s loopt en de overlevingskansen toenemen als ze ouder worden, dan is het nuttig en zinvol om zich meer dan eens voort te planten. Wanneer daarentegen het volwassen bestaan meer risico’s met zich meebrengt, dan is het logisch alles op alles te zetten zodra het organisme geslachtsrijp is. Dat is precies wat er bij octopussen gebeurt. Godfrey-Smith: de levensduur van dieren wordt bepaald door het risico dat zij lopen dood te gaan als gevolg van externe oorzaken, door hoe snel zij de reproductieve leeftijd bereiken en door andere eigenschappen van hun leefwijze en omgeving. Het verdwijnen van de schelp bij koppotigen maakte een groter brein en een enorm zenuwstelsel mogelijk maar maakte de dieren ook kwetsbaar voor roofdieren. De octopus reageerde met sluwheid en camouflage maar die gunstige eigenschap beschermt de octopus niet oneindig. Temeer daar een octopus zelf een roofdier is en zich dus in een gevaarlijke omgeving moet begeven om voedsel te vergaren.

Natuurlijk zijn ook hier weer uitzonderingen gevonden: een diepzee-octopus leeft een stuk langer omdat de lagere watertemperatuur zorgt voor een slow motion effect. Het uitbroeden van de jongen duurt ook veel langer waardoor ze al sterker en verder gevormd uit het ei komen. Dat levert uiteraard een evolutionair voordeel op. Hoe het ook zij, het brein ontstond in zee. De oorsprong van het leven, het ontstaan van dieren, de evolutie van het zenuwstelsel en de hersenen en het ontstaan van complexe lichamen die het de moeite waard maken een brein te hebben: dit alles vindt voor het eerst plaats in water. Godfrey-Smith: “Wie in de zee duikt, duikt in de ontstaansgeschiedenis van ons allemaal.”

Een prachtig boek hoor, dit Buitengewoon bewustzijn. Maar een aantal hoofdstukken is bepaald niet gemakkelijk, met name daar waar de schrijver het proces van waarnemen en reageren op waarnemingen beschrijft. Dat zijn extreem gecompliceerde processen met oneindig veel checks and balances en terugkoppelingslussen. Knappe koppen die wegwijs weten in al deze complexiteiten. En, laten we niet vergeten hoe fascinerend dat enorme proces is van leven dat uit dode materie ontstaat waarna onder water – dat staat vast – een evolutionair proces op gang komt dat tot de levensboom leidt zoals wij die nu kennen, tot een ongekende biodiversiteit inclusief ecosystemen waarbinnen het prooidier zich maximaal ontwikkelt om het roofdier te ontlopen en het roofdier zich maximaal ontwikkelt om het prooidier te verschalken. Behalve al die fascinerende details over de octopus en de zeekat vond ik met name de passages over veroudering razend interessant. En ofschoon een deel van de door Godfrey-Smith aangehaalde argumentaties (nog) (deels) speculatief zijn, lijkt het nu voorliggende beeld van het hoe en waarom van die verouderingsprocessen op zijn minst zeer plausibel. Juist door telkens melding te maken van eerdere theorieën en aannames maakt de schrijver bijna spelenderwijs inzichtelijk hoe dat proces van wetenschap bedrijven in zijn werk gaat.

Recensie door Enno Nuy

Peter Godfrey-Smith, Buitengewoon bewustzijn, Uitgeverij Spectrum, 2020, 236 pagina’s