Van Aap naar Beter lukt niet met Charles Darwin (ABCD)

Darwin’s Dangerous Idea. ”Mijn Strijd om het Bestaan’

Darwin’s ‘natuurlijke selectie’ – een tautologie ( ‘de overlever overleeft’) stond decennialang bij biologen eenzaam aan de top als motor achter de evolutie, maar het principe heeft een beroep op bovennatuurkundige wonderen nodig om complexere organisatie te verklaren bij soorten. Dus hoe staat het met andere kandidaten die variatie en organisatie in de natuur helpen verklaren? 

Biologen zijn weliswaar goed in het nauwgezet beschrijven wat ze zien, maar minder goed in verklaren hoe dat kan gebeuren op fysisch niveau.

 Beschrijven dat je in de loop van de tijd primitieve organismen ziet waarnaast meer complex georganiseerde wezens ontstaan, is immers geen verklaring hoe je van primitief naar complex komt via blind toeval, zonder fysische wetmatigheden te overtreden. Tenzij biologen dus andere mechanismen vinden naast competitie en selectiedruk om complexiteit in de natuur te verklaren.

….Wietse inspecteert de boekenkast en ziet Darwin staan. Daar weten ‘natuurbeschermers’ nog steeds geen raad mee….

Van aap naar beter
Darwin’s verklaring voor het ontstaan van soorten; variatie en natuurlijke ( lees ‘blinde’) selectie, gold lange tijd als enige serieuze mogelijkheid in biologenland.  De bebaarde aartsvader van biologen, hij was een goede natuuronderzoeker, die nauwkeurig probeerde te beschrijven wat hij zag. Daarnaast, wat is biologie, behalve wat onsamenhangende feitjes en soortjes, wanneer er geen evolutie is om de hele zaak aan elkaar te verbinden?

Maar kan de gouden greep van Darwin ‘natuurlijke selectie’- dus blind toeval- van de biologie het werkelijk helemaal alleen af? In de wetenschappelijke literatuur is het mechanisme ‘natuurlijke selectie’ als tautologie (‘de overlever overleeft’) al langer omstreden geraakt, gekraakt door filosofen. Wat overleeft dat overleeft, dat is wat je met ‘natuurlijke selectie’ zegt. Je verklaart niets, net als bij ‘de schrijver schrijft’ of de ‘eter eet’, maar constateert slechts.

De Neo-Darwiniaanse synthese (oa dankzij de Nederlandse plantkundige Hugo de Vries) haalde Darwin begin 20ste eeuw dan onder stof van logische kritiek vandaan. Zelfs Darwin’s broeder in natuurlijke selectie, Alfred Russell Wallace was als spiritist later uit het strict Darwiniaanse kamp weggedreven.

Herdenkingsplakkaat Darwin’s reis met de Beagle in Plymouth

Maar ook die focus op genen van de neo-darwiniaanse synthese bleek alvast te simplistisch, zoals de opkomst van epigenetica toont. Dat betekent dat niet alleen DNA in de celkern als programma van het organisme werkt- zoals de bits en bytes van een computerprogramma. Zelfs ‘junk DNA’, DNA dat schijnbaar geen functie zou hebben (‘junk’ = afval) bleek toch onmisbaar voor eigenschappen van organismen. Maar ook (eiwit)moleculen buiten de celkern dragen dus vitale informatie over.

Hier beperken we ons tot de bekende metafoor: hoe je met een wervelwind uit een schroothoop een functionerende Boeing 747 zou maken. Dit onuitgesproken geloof in het bovennatuurkundige, dat hanteren biologen om te ‘verklaren’ hoe je van Aap naar Beter komt, een mens die kan nadenken over waar hij vandaan komt, en vooral: met aangeboren verlangen dat te willen.

Laat staan hoe je bewustzijn kunt verklaren.

Darwin zelf was al sceptisch richting natuurlijke selectie als manier om grote evolutionaire sprongen te verklaren. De manier waarop deze sprongen plaatsvinden, blijft experimenteel moeizaam te bevestigen. Fundamentele veranderingen via Hox-genen leiden bij fruitvliegen vooral tot eenzame buitenbeentjes, waarmee de natuur genadeloos afrekent. Dus geen ‘hoopvolle monsters’, maar hopeloze misbaksels.

Paleo-conferentie Groningen

Aristoteles terug van weggeweest
De hamvraag die Darwin zelf al stelde- hoe je naar complexe organen als het oog komt via blinde selectie- blijken veel biologen nog vooral met het geloof in magie te beantwoorden. Alsof je met ‘miljoenen jaren’ evolutie- dus met tijd- een in energetisch opzicht (tweede hoofdwet thermodynamica) miraculeuze gebeurtenis verklaart. Die vlucht naar diepe tijd, lijkt veel op computermodellen die hun prognoses voor 2100 afleveren over ‘het klimaat’, zonder dat ooit iemand de juistheid kan toetsen.

Dat is wat filosofen een ‘ontologische verwarring’ noemen, dat je voortschrijdende tijd met een kracht verwart. Al heelt tijd natuurlijk alle wonden, het is maar de vraag of tijd de tweede hoofdwet thermodynamica helpt omzeilen. Tijd erodeert immers (denk aan slijtende rotsen, dementerende geheugens dankzij de noodzakelijke groei van entropie), maar hoeft niets op te bouwen

Of een bovennatuurlijk wonder- als het plots ontstaan van een vleermuis met werkende sonar uit een kruipend doof knaagdier- nu in miljoenen jaren plaatsvindt of in 1 seconde, het is niet minder wonderlijk, zijnde magisch en bovennatuurlijk. Het tegendeel, degradatie/atrofie door natuurlijke selectie lijkt algemener, onder het motto van de natuur: ‘wat werkt, dat werkt’.

Zo zie je bijvoorbeeld een aalscholver, die bij gebrek aan vijanden op de grond zijn vliegvermogen verliest. Of soorten in grotten die hun zicht verliezen. Degradatie door selectie, wat biologen een ‘trade off’ noemen: je offert iets en krijgt er een energetisch voordeel voor terug.

Echte Neandertalers in het Neandertal bij Dusseldorf

Je kunt dus wel op microschaal selectiedruk zien. En vanuit die selectiedruk zie je variaties op ‘soorten’ ontstaan. Daarbij is het begrip ‘soort’ al steeds meer omstreden geraakt (dankzij cladistiek: ander verhaal, later op IT). Misschien had Darwin zijn boek dus beter ‘On the Origin of Mental Categories‘ kunnen noemen: mensen maken indelingen als ‘soort’ op basis van uiterlijke kenmerken, die niet ‘echt’ in de natuur hoeven te bestaan.

Maar voor de eenvoud blijven biologen dat ‘soort’-begrip toch aanhouden.

Selectiedruk (via competitie) door competitie en milieuveranderingen moet tot aanpassing van soorten leiden, die fysieke aanpassing (evolutie) is domweg een overlevingsstrategie van soorten. Maar daarmee verklaar je dus geen hoger organisatieniveau in de soort. Evolutie is immers geen proces, maar een resultaat van een proces. Zie ook mijn artikel over Gerard Jagers op Akkerhuis zijn terugkeer tot Aristoteles (de Scala Naturae) bij ontwerp van zijn nieuwe evolutietheorie.

Jagers op Akkerhuis verzint andere categorieën tot ordening, beschrijft het ‘wat’, maar opnieuw; verklaart niet het ‘hoe’ van complexer organisatie.

Deze oer-stamboom komt van Ernst Haeckel, de Duitse uitlegger van Darwin, en bedenker van ‘Ecologie’

‘Beschrijven dat’ is niet ‘verklaren hoe’
Biologen zijn dus goed in het nauwkeurig beschrijven van wat ze zien, maar vaak minder goed in chemische en fysische verklaringen van het ‘hoe’. Daar stappen ze domweg overheen met geloof in natuurkundige wonderen.

Vervolgens bestrijden ze met religieuze felheid iedereen die hun bebaarde profeet Darwin van kritische kanttekening voorziet. Idealiter gaat die felheid gepaard met dito begrip van de chemische en fysische mechanismen waarmee je vanuit gemeenschappelijke voorouders tot complexer georganiseerde wezens komt.

Vanwege het overwinnen van die energetische onmogelijkheid om via blind toeval orde uit chaos te maken, winkelden Dorian Sagan en Erik D. Schneider (Into the Cool, University of Chicago Press 2005) daarom al by chemicus-fysicus Ilya Prigogine en fysicus Erwin Schrodinger’s ‘What is Life’? (1944).  Orde kan uit chaos ontstaan door continue energietoevoer.

Netto kan de entropie toenemen, doordat een ‘cel’ (of dat nu een orkaan-cel is of biologische cel) weliswaar intern de orde vergroot, maar daarbuiten de chaos (entopie) juist doet toenemen.

Aanrader om te lezen

Dat is wat je ‘dissipative structures’ noemt, zeg maar poepende en plassende structuren, energie er in, rotzooi er uit. Organisatie-eenheden die interne ‘orde’ opbouwen via energieopname, en die buiten hun eigen structuur dus de orde doen afnemen. Ze zetten als het ware energie van hogere kwaliteit (‘voedsel’) om in laagwaardiger kwaliteit, dus van hogere entropie.

Zo blijft het leven netjes voldoen aan de tweede hoofdwet. Je kunt ‘het leven’ dus zien als degradatie-mechanisme van zonne-energie, dat ver buiten energetisch evenwicht bestaat. Een cel leeft tegen de klippen van de natuurkunde op, als het ware. Want ‘energetisch evenwicht’ betekent het zelfde als ‘dood’, Schluss mit Lustig.

Met meer inbreng van fysici in het evolutiedebat heb je dus een ‘kracht’ gevonden, waarmee je soortenvorming aan kunt drijven, buiten ‘we wachten tot de hel bevriest’. Een kracht die wel lijkt op het ‘Elan Vital’ van Henri Bergson.

Zo denken veel biologen nu ook, dat het ontstaan van al die soorten (de welbekende ‘biodiversiteit’) een natuurlijke reactie is, om energie te degraderen. Alle vrijkomende ‘niches’ (openingen met voedsel die nog niet door anderen zijn bezet) leveren een opportunist de kans daar te leven ( = energie/voedsel afbreken), waar anderen zijn trucje nog niet toepasten.

Kortom, het leven- in zichzelf een toename van orde- helpt de toename van entropie. (chaos)

De haven van Plymouth, waaruit Darwin met de Beagle vertrok

Zelfs Lamarck keert weer terug
Maar dan heb je nog niet verklaard hoe aanpassing van bijvoorbeeld een roofvogel aan een nieuw milieu dan gebeurt, en waarop selectie dan aangrijpt. Het overlevingsvoordeel van de nieuwe eigenschap moet immers direct werken, wil het ooit vast liggen in het DNA.

Die selectiedruk begint bij het fenotype, het uiterlijke deel van het organisme, waaronder ook zijn lichaamsvorm. Denk bijvoorbeeld aan de stroomlijn van een dolfijn. Dus zo verliest blinde selectie zijn hegemonie als verklaring. Er zijn steeds meer aanwijzingen dat ook andere mechanismes bij evolutie moeten helpen. Zelfs om de ideeën van de Franse zooloog Jean Baptiste Lamarck wordt al minder hard gelachen, dan in Darwin’s tijd gebruikelijk was.

New Scientist proclameerde zomer 2007 Lamarck’s terugkeer op het evolutietoneel. Zijn evolutiemechanisme bestaat toch: de overerving van eigenschappen die ouders tijdens hun leven opdoen.

Al ligt dit niet op het niveau van giraffen die hun nek uitrekken, maar bij nakomelingen van Nederlandse hongerwinterbabies. Zij dragen de gevolgen van de honger nog steeds in hun lijf, met een grotere kans op hart en vaatziekten. Nageslacht van met foliumzuur gevoerde moedermuizen verschiet ook in latere generaties nog steeds van vachtkleur. Op het DNA zelf was geen verandering te bespeuren.

…op campagne voor de VVD

Maar er is meer dan Lamarck. Virusinvasies zouden volgens Patrick Forterre van de Universiteit van Parijs-Zuid ons DNA verrijken. En al langer heerst de theorie dat celorganellen als mitochondriën (de energiefabriekjes van de cel) overblijfselen zijn van bacteriën, die de cel misschien zelfs wel als parasiet binnen kwamen. Waarna ze uiteindelijk samenwerkten. Dus niet enkel selectie via competitie, maar opnieuw: twee soorten gooien het op een akkoordje tot ze niet meer zonder elkaar kunnen.

Microbioloog Carl Woese van de Universiteit van Illinois claimt dat Darwin’s Stamboom van het Leven tekort schiet bij de classificatie van bacteriën. Het ordelijk op elkaar stapelen van uit elkaar evoluerende ordes kan niet meer, zoals in Darwin’boomdiagram in de Origin. Bij Woese voldoet meer het beeld van een mengbare genensoep. Verschillende groepen bacteriën, en zelfs bakkersgist en bacteriën zouden met elkaar DNA uitwisselen.

‘Missing Links’?

Levensvormen die gezellig genenpoolen, in plaats van zelfzuchtig strijden om het bestaan. Daarmee neemt Woese positie tegen Darwin’s moderne popularisator, Richard Dawkins. Deze schrijver van ‘The Selfish Gene’ (het zelfzuchtige gen) is vooral vanwege zijn agressieve retoriek tegen christenen bij atheisten populair als apologeet. Qua biologisch onderzoek heeft Dawkins nooit iets van enige waarde geproduceerd..

Wel is Dawkins goed in het verzinnen van goed bekkende metaforen als ‘Climbing Mount Improbable’. Hoe je dus via geloof in natuurkundige magie tot hogere organisatie komt, zonder bewijs te leveren. Die geloofsstappen noemt Dawkins dan ‘Quantative Reasoning‘. 🙂 Dawkins is voor mensen met enige biologische kennis dus vooral erg grappig, maar verklaart geen ‘hoe‘, hij beschrijft slechts dat.

…het hoofd marketing en communikaatsie bij de VVD

Doelloze Darwin
De belangrijkste controverse uit Darwin’s tijd – en die van nu- dat was dus niet evolutie zelf, dat verschillende soorten uit een gemeenschappelijke voorouder kunnen voortkomen. Een eenvoudig voorbeeld: neem verschillende soorten valken. Het kleine smelleken kun je via kunstmatige inseminatie nog kruisen met zijn grote neef de slechtvalk. Soorten die ’t in de natuur niet met elkaar zouden doen, ze staan genetisch dus nog afdoende dicht bij elkaar om tenminste nakomelingen te geven.

De hamvraag is en blijft de doelloosheid en willekeur van natuurlijke selectie. Zelfs Thomas Huxley kon Darwin niet volgen. Dat schrijft wetenschapshistoricus Peter Bowler in ‘The Non-Darwinian Revolution’. Darwin zorgde volgens Bowler dat evolutie bij serieuze wetenschappers breed geaccepteerd werd, maar zijn verklaring voor evolutie werd helemaal niet begrepen.

Duits evolutiegoeroe Ernst Haeckel, zelfbenoemd Darwinist was niet Darwinistisch. Hij hanteerde een doelgerichte uitleg van evolutie en schetste een noeste eik die recht omhoog vertakt richting ‘hogere’ levensvormen.

Uw Rechtse Hippie bij de Monnikhuisterweg. Ziet U al een gelijkenis met Bokito van de VVD hierboven?

Pas na 1900 nam het gros van de biologengemeenschap de doelloze Darwin aan, met dank aan de reeds genoemde Hugo de Vries. Darwin zelf ontkwam ook niet volledig aan het heersende vooruitgangsidee van laag naar hoog, met zijn benoeming van ‘higher animals’. Het enige diagram dat Darwin in de Origin gebruikt is ook nog een vrij ordentelijke tree of life, die loopt van primitief naar hoog ontwikkeld. Terwijl de stamboom via de willekeur van natuurlijke selectie meer op een warrige struik zou moeten lijken.

Ook nu nog blijven meer doelgerichte verklaringen voor evolutie de kop op steken. Woorden als ‘doel’en ‘onvermijdelijk’ duiken bijvoorbeeld op bij hoogleraar evolutionaire paleo-biologie Simon Conway Morris in Cambridge. Hij haalt weer al het gevaarlijke uit Darwin’s idee, door de mens te promoten als onvermijdelijke uitkomst van natuurwetten, zoals Darwin’s tijdgenoten dachten. De Brit bestudeerde de Cambrische explosie van de Burgess Shale.

De periode in het Cambrium waar in geologisch gezien korte tijd de meest bizarre variatie in levensvormen opdook, schijnbaar uit het niets.

Het Paleo-Vangelie, op seculiere wijze op zoek naar De Oorsprong van Geluk en Ware Kennis

Samenwerking
De arrogantie overheerste vooral in de jaren ’60-’90’. Even leek biologie na Darwin’s Origin en de koppeling met genetica een kwestie van details invullen, zoals wetenschapsjournalist John Horgan stelt in The End Of Science. Maar die stelling lijkt vooral een einde aan nieuwsgierigheid.

“We zitten nu met de biologie in het stadium waar fysici een eeuw geleden zaten”, stelt Woese in zijn artikel ‘A new biology for a new century’, in Micribiology and Molecular Biology Reviews in 2004.

Volgens Woese hebben biologen een minder reductionistische blik nodig voor nieuwe ontdekkingen.

Zijn benadering sluit aan bij Lynn Margulis met haar symbiosetheorie. Niet concurrentie en strijd, maar samenwerking zou de norm zijn in de natuur. Het schoolboekvoorbeeld van symbiose zijn de vitamine-K producerende bacteriën in onze darmen. Al schemert bij Margulis een soort Moeder Aarde-ideologie op de achtergrond door, zelfs ‘selfish gene’Dawkins kan een lichte sympathie voor haar ideeën opbrengen. Onder de naam ‘Darwin’s bulldog’ blogt hij op zijn website al dat ‘ik nooit heb beweerd dat natuurlijke selectie het enige werkzame evolutiemechanisme kan zijn’.

Collectie Dubois (Homo erectus schedelkapje) ligt in Leiden opgeslagen

Mount Improbable
Nu, 160 jaar na de Origin of Species hoeft Darwin zich niet meer in bochten te wringen om uit te leggen hoe natuurlijke selectie werkt. Zijn gouden greep blijft experimenteel onderbouwd op microniveau, waar het gaat om het ontstaan van nieuwe variaties, aanpassingen bij ander milieu die direct competitie-voordeel geven voor het leven in kwestie.

E-coli bacteriën in het lab van Richard Lenski in Michigan laten na 44.000 generaties continue nieuwe eigenschappen evolueren via natuurlijke selectie. Die doen dus vooral steeds het zelfde kunstje iets anders bij andere omstandigheden, energie afbreken. Biotechnologen en zelfs mijnbouwers gebruiken Darwiniaanse selectie om het meest bruikbare industriële beestje te vinden dat hun klus kan klaren in het gevraagde milieu.

Wel zal natuurlijke selectie meer concurrentie moeten dulden bij de strijd om de beste verklaring voor het leven. Of beter gezegd, meer samenwerking.

Want alleen vecht je niet tegen de klippen van het leven op. De antwoorden op zulke vragen raken aan de kern van ons mens-zijn, en zo verklaar je ook de felle emoties van atheïsten. (zie oa ‘The Evolution-Creation’-struggle van Michael Ruse). Die claimen dus zekerheden die ze natuurkundig niet hard maken, maar met beroep op magie.

Of een bovennatuurkundig wonder nu in 1 seconde plaatsvindt of miljoenen jaren, het blijft een mysterie.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *