Het betekenisweb – Deel 2: Waar ben ik?
5. De harmonische dans van het leven
JEREMY LENT*
Het lijkt wel of de nieuwe evolutietheorie die de bv Amerika regeert het recht van de zwakste is.
Nou, in mijn ogen doe je iets óf helemaal goed óf word je weggevaagd.
Het punt is, dames en heren, dat hebzucht – bij gebrek aan een beter woord – goed is. Hebzucht is goed.
Hebzucht werkt.
Hebzucht verheldert, snijdt door alles heen en vangt de essentie van het idee van evolutie.
Hebzucht, in al zijn vormen – hebzucht naar leven, naar geld, naar liefde, naar kennis – markeert de opwaartse golf van de mensheid.
En let op mijn woorden – hebzucht zal niet alleen Teldar Paper redden, maar ook dat andere slecht functionerende bedrijf dat de VS heet.
In wezen is hebzucht goed, zo verklaarde Gekko, omdat ze de basis vormt van de evolutie en van alles – de menselijke suprematie incluis – wat daaruit is voortgekomen. De bioscoopbezoekers werden in 1987 aan Gekko’s toespraak blootgesteld, toen de wereld nog maar nauwelijks bekomen was van een reeks excessen als gevolg van de wereldwijde financiële deregulering. Zijn iconische uitspraak – ‘Hebzucht is goed!’ – heeft sindsdien een legendarische status verworven en vormt een treffende weergave van het ethos van het ongebreidelde vrijemarktkapitalisme dat het gangbare denken is gaan beheersen.(1)
Het idee dat egoïsme en hebzucht de drijvende krachten achter de evolutie zijn, en om die reden een zekere onderliggende deugdzaamheid bezitten, is al zeker een eeuw terug ingeburgerd geraakt toen Darwins evolutietheorie algemeen ingang vond. De archetypische roofridders Andrew Carnegie en John D. Rockefeller beriepen zich beiden op de evolutietheorie om hun meedogenloze bedrijfsvoering te rechtvaardigen. In zijn bestseller De zelfzuchtige genen (1976) stak Richard Dawkins deze notie vakkundig in een modern jasje en bracht hij de complexiteit van de evolutie tot haar brute eenvoud terug. In de woorden van Dawkins:
‘De motivering van dit boek is dat wij, net als alle andere dieren, machines zijn die door onze genen zijn geschapen. Net als succesvolle gangsters uit het Chicago van de jaren dertig slagen onze genen er, in sommige gevallen al miljoenen jaren, in om in een wereld die bol staat van concurrentie te overleven. Dit geeft ons het recht om bepaalde eigenschappen van onze genen te verwachten. Ik zal betogen dat meedogenloos egoïsme een hoofd-eigenschap is van een succesvol gen. Dit gen-egoïsme zal gewoonlijk leiden tot egoïstisch gedrag van het individu. […] Hoe graag we het ook anders zien, universele liefde en het welzijn van de soort zijn begrippen die in de evolutie nu eenmaal niet zinnig zijn.’(2)
Het idee van het ‘zelfzuchtige gen’ als de ultieme motor van de evolutie groeide uit tot dé belichaming van de tijdgeest en was van grote invloed op de schepping van het morele kader van die tijd. Het economisch denken, de politiek en het bedrijfsleven zijn sindsdien doordrenkt geraakt van deze vermeende biologische waarheid. ‘De economie van de natuur is van begin tot eind gestoeld op concurrentie,’ betoogde de sociobioloog M.T. Ghiselin, mede-eindredacteur van The Journal of Bioeconomics.(3)
In 2001 deed een nieuwe golf van financiële schandalen de wereld op zijn grondvesten schudden, toen energiereus Enron op heterdaad betrapt werd op systematische fraude – met voor velen desastreuze repercussies. Het favoriete boek van Enron-baas Jeffrey Skilling was De zelfzuchtige genen. Skilling, die jaren in de gevangenis zou doorbrengen, was zo’n fervente fan van Dawkins’ theorie dat hij voor het hele bedrijf een compensatiesysteem in het leven had geroepen dat bedoeld was om onethisch gedrag te stimuleren. Hij baseerde zich daarbij op de gedachte dat mensen inherent egoïstisch zijn en dus uitsluitend door hebzucht en angst gemotiveerd worden. Dit was slechts het flagrantste voorbeeld van een ethos dat in het bedrijfsleven en in het overheidsbeleid zo wijd verspreid is geraakt dat het tegenwoordig nauwelijks nog in twijfel wordt getrokken.(4)
Het valt bijna niet te overschatten hoe diep Dawkins’ ‘zelfzuchtige gen’-theorie in de populaire cultuur is doorgedrongen. In een notendop gaat het verhaal ongeveer als volgt: alle organismen in de natuur zijn slechts vehikels voor de replicatie van de zelfzuchtige genen die ons beheersen. Als zodanig worden alle levensvormen – de mens incluis – voortgedreven door een meedogenloze concurrentiestrijd om het doorgeven van hun genen. Deze concurrentiestrijd bij de voortplanting is de onderliggende motor van de evolutie, aangezien sporadische positieve mutaties een entiteit een concurrentievoordeel verschaffen dat het in staat stelt om zwakkere rivalen te verslaan. Elk ogenschijnlijk altruïstisch gedrag is slechts een handige tactiek om een verborgen egoïstisch doel aan het zicht te onttrekken. Aangezien egoïsme het meest effectieve organiserende principe van de natuur is, zou ook de menselijke samenleving op deze leest geschoeid moeten zijn, wat tevens de reden is dat het vrijemarktkapitalisme zo dominant is in vergelijking met alle andere sociaaleconomische modellen.(5)
In dit verhaal klinken echo’s door van eerder besproken thema’s. Een cruciaal aspect is het reductionistische karakter ervan: alles kan uiteindelijk door de kleinste gemene deler – het gen – verklaard worden. ‘Een organisme is niet meer dan de manier waarop DNA meer DNA maakt,’ verklaarde de bioloog E.O. Wilson in een vroege, reductionistische fase van zijn carrière. Een hieraan verwant thema is dat alle natuurlijke entiteiten louter machines zijn. Eerder zagen we al hoe Dawkins een vleermuis in termen van een machine beschreef, nu blijkt dat hij ook de mens tot deze categorie rekent. ‘Onze genen,’ zo vertelt hij ons, ‘zwermen uit in grote kolonies, veilig binnen reusachtige, voortsjokkende robots […] die [de buitenwereld] manipuleren via afstandsbediening […] Ze hebben een lange weg afgelegd, onze replicatoren. Thans leven ze onder de naam genen, en wij zijn hun overlevingsapparaten.’(6)
Dit verhaal biedt een visie op het leven die haaks staat op die van andere culturele tradities van over de hele wereld. Onze nomadische jager-verzamelaar-voorouders vatten de natuur op als een ‘gevende ouder’ en veel inheemse volkeren beschouwen levende wezens tegenwoordig als onderdeel van een grote uitgebreide familie. Zoals we gezien hebben, werd het universum in het traditionele Chinese denken begrepen als een onderling verbonden web, waarin we allemaal zijn ingebed en waarop we ons harmonieus dienen af te stemmen. In deze visie was de sleutel tot een succesvol leven niet gelegen in concurreren, maar in harmoniseren.(7)
Onwankelbare biologisch-reductionisten zijn het inmiddels wel gewend om bij een dergelijke opvatting van de natuur misprijzend het hoofd te schudden en haar als vage onzin af te serveren. Toch is het juist het verhaal van het zelfzuchtige gen dat op fundamentele misvattingen berust. In de afgelopen decennia hebben wetenschappers uit de hoek van de evolutiebiologie vrijwel alle belangrijke aannames in het reductionistische verhaal van het zelfzuchtige gen onderuit gehaald. Daarvoor in de plaats ontwikkelden ze een veel verfijnder inzicht in hoe de evolutie werkt, waarbij ze de rijke schakering van de dynamische onderlinge verbondenheid van de natuur hebben blootgelegd. Uit hun verhaal blijkt dat de evolutie helemaal niet in de eerste plaats door concurrentie wordt voortgedreven, en dat juist samenwerking een belangrijke rol heeft gespeeld bij de grote transities die geresulteerd hebben in de huidige adembenemende staat van diversiteit en schoonheid van de Aarde.(8)
Het probleem met het verhaal van het zelfzuchtige gen is niet alleen dat het wetenschappelijk niet klopt, maar ook dat het zo’n armzalig beeld geeft van de duizelingwekkende grootsheid van het leven. De ontdekkingen van de nieuwe garde van onderzoekers, die laat zien hoe het leven naar zijn huidige staat van overvloed geëvolueerd is, onthullen een schouwspel van ontzagwekkende complexiteit, verbijsterende dynamische terugkoppelingslussen en oneindig subtiele onderlinge verbindingen.
De saga van hoe het leven op Aarde zich ontvouwd heeft, is misschien wel het grootste verhaal dat ooit verteld is. Terwijl we de mythe van het zelfzuchtige gen deconstrueren en de majestueuze werkelijkheid ontdekken die de moderne wetenschap aan het licht brengt, zullen we zien dat dit nieuwe begrip van het leven wellicht het beste kan worden samengevat in een oude wijsheid: wat zich op Aarde in al zijn pracht en praal ontwikkeld heeft, is een harmonisch web van dynamische activiteit.
Zelfs de grootste wetenschappers ontwikkelen hun ideeën binnen de sociale en ideologische context van hun cultuur, en Charles Darwin vormde daarop geen uitzondering. Darwin leefde in het Victoriaanse Engeland, op het hoogtepunt van de industriële revolutie, toen nieuwe fabrieken de huisvlijt naar de mestvaalt van de geschiedenis dirigeerden en het Britse Rijk zijn heerschappij over grote delen van de wereld vestigde. De heersende politieke cultuur werd sterk beïnvloed door figuren als Thomas Hobbes, die de natuurtoestand van de mens als ‘gemeen, wreed en kort’ had afgedaan; Adam Smith, die een ‘onzichtbare hand’ gepostuleerd had aan de hand waarvan zelfzuchtige handelingen van individuen de samenleving als geheel ten goede kwamen; en Thomas Malthus, die gewaarschuwd had dat overvloed van nature in overbevolking en een daaruit voortvloeiende strijd om hulpbronnen uitmondde.(9)
Darwins in 1859 gepubliceerde evolutietheorie behoort ongetwijfeld tot de grootste wetenschappelijke doorbraken uit de geschiedenis, wat echter niet wil zeggen dat Darwin dus geheel vrij was van culturele conditionering. De gedachte achter zijn theorie was gebaseerd op het Malthusiaanse idee dat een bevolkingstoename binnen een begrensde omgeving automatisch in een ‘struggle for life‘ – ‘een strijd om het bestaan’ – resulteerde. Dit leidde vanzelf tot de ‘extinctie van de minder verbeterde levensvormen’ – later beroemd geworden als de ‘survival of the fittest‘, de ‘overleving van de best aangepaste’. Natuurlijke selectie was het onvermijdelijke gevolg van het feit dat de winnaars van deze strijd meer nakomelingen kregen en zo hun succesvolle eigenschappen aan toekomstige generaties konden doorgeven.(10)
Darwin kon niet precies verklaren hoe deze verbeterde adaptieve eigenschappen door toekomstige generaties overgeëerfd konden worden. Eerder die eeuw had de Franse natuuronderzoeker Jean-Baptiste Lamarck de hypothese opgeworpen dat dieren de eigenschappen die zij tijdens hun leven verworven hadden, aan hun nakomelingen konden doorgeven. Strekken giraffen hun nek nog verder uit om nog hogere bladeren te bereiken, dan zou de volgende generatie ook een verlengde nek hebben. Zijn theorie raakte in diskrediet nadat een andere grote bioloog, August Weismann, de staarten van ratten had afgeknipt en aantoonde dat hun nakomelingen gewoon normale staarten hadden. Weismann zou een eigen theorie ontwikkelen met daarin twee verschillende soorten cellen: kiemcellen, die in sperma en eitjes gevonden werden en overgeërfd konden worden, en somatische cellen (de rest van het lichaam) die niet konden worden doorgegeven. Ondertussen had Gregor Mendel in een Oostenrijks klooster jarenlang experimenten uitgevoerd op erwtenplanten, waaruit hij een theorie destilleerde over overerving op basis van erfelijkheidseenheden.(11)
In de twintigste eeuw combineerde een nieuwe generatie biologen de ideeën van Darwin, Weismann en Mendel tot wat bekend geworden is als de moderne synthese, die sindsdien tot de dominante interpretatie van de evolutietheorie is uitgegroeid. Het centrale concept dat deze synthese verbond was het gen, een hypothetische eenheid van natuurlijke selectie die via overerving werd doorgegeven. Het was het gen dat op de een of andere manier bepalend was voor de vorm die een organisme zou aannemen. Willekeurige mutaties in de genen van een organisme begiftigden het soms met unieke eigenschappen die van de rest van de soort verschilden, en degenen met de best aangepaste eigenschappen gaven deze genen door aan de volgende generatie.(12)
Wat waren die genen nu precies en hoe gaven ze hun specificaties door? In 1953 werd deze brandende vraag eindelijk beantwoord, toen James Watson en Francis Crick, samen met Rosalind Franklin, de dubbele-helixvorm van de DNA-molecuul ontdekten die de genen van een organisme bevatte. Ze beschreven hoe minuscule moleculaire subeenheden, basen genaamd, zich in paren verenigden om eiwitten te specificeren die vervolgens in een cel werden opgebouwd. Eindelijk duidelijkheid! Het was alsof het ultieme geheim van het leven blootgelegd was om door de wetenschap doorgrond te worden. Grote krantenkoppen gingen de wereld rond, en een nieuw verhaal over het leven drong het publieke bewustzijn binnen.(13)
Net zoals Darwins inzichten ingebed waren in de dominante ideeën van zijn tijd, was ook de beschrijving van het DNA-molecuul en de werking ervan ingebed in een nieuwe reeks concepten die in de naoorlogse wetenschap ingang hadden gevonden: die van de informatierevolutie. Tijdens de Tweede Wereldoorlog was de informatietheorie essentieel geworden voor kritieke taken als het ontwikkelen van raketgeleidingssystemen en het kraken van vijandelijke codes. Dus toen Crick en Watson hun bevindingen publiceerden, grepen ze terug op de kant-en-klare reeks metaforen uit de informatietheorie om hun ontdekking mee te beschrijven. In hun legendarische artikel in Nature schreven ze: ‘Om die reden is het waarschijnlijk dat de precieze volgorde van de basen de code is die de genetische informatie draagt.’(14)
Dit was het startpunt voor een race om het decoderen van wat al snel het ‘boek van het leven’ genoemd werd. Met de exponentiële toename van de rekenkracht van computers, werd het plots mogelijk om de gecombineerde vooruitgang op het terrein van de moleculaire biologie en de informatieverwerking in te zetten voor het in kaart brengen van het menselijk genoom. De planning hiervoor begon in 1984 en in 1990 ging het menselijkgenoomproject formeel van start. In deze periode raakten de informatietechnologie en de genetica nauw met elkaar verweven, zowel technisch als conceptueel. Analoog aan een computerprogramma werd ook het genotype als een programma beschouwd dat de exacte specificaties van een organisme bepaalde. DNA-sequenties vormden de ‘mastercode’ van een ‘blauwdruk’ die een gedetailleerde reeks ‘instructies’ bevatte voor hoe een mens precies is opgebouwd. Aan het begin van elke lezing hield de prominente geneticus Walter Gilbert een cd omhoog met de woorden: ‘Dit ben jij!’(15)
Het grote publiek raakte begeesterd door het menselijkgenoomproject. Een vooraanstaande moleculair bioloog claimde dat wanneer hij de volledige DNA-sequentie van een organisme zou kennen, en over een computer met voldoende rekenkracht beschikte, hij de exacte anatomie, fysiologie en gedragingen van dat organisme kon voorspellen. De belofte was bedwelmend. Als elk gen voor een bepaald eiwit in een cel specificeerde, dan zouden we, wanneer ze eenmaal allemaal in kaart waren gebracht, uiteindelijk de genetische oorzaak van elke eigenschap van een individu kunnen achterhalen. Dan zouden we de genen voor intelligentie kennen, voor atletische aanleg, voor een lang leven – en natuurlijk de geneesmiddelen ontwikkelen om een breed scala aan ziektes te genezen. ‘Ons lot,’ zo verklaarde Watson, ‘ligt in onze genen besloten.‘(16)
Dankzij de enorm toegenomen rekenkracht van computers was het menselijk genoom al in 2003 – jaren eerder dan gepland – in kaart gebracht. Maar al snel zouden enkele ongemakkelijke feiten de feestvreugde verstoren. Het hele menselijke genoom bleek ongeveer 21 duizend genen te bevatten die voor eiwitten coderen. Gênant genoeg net zoveel als de minuscule rondworm C. elegans en vier keer minder dan tarwe. Deze nederig stemmende statistieken toonden duidelijk aan dat er in de cel meer plaatsvond dan een simpele één-op-één codering tussen genen en eiwitten. En zelfs zonder deze pijnlijke vergelijkingen was het overduidelijk dat er meer dan 21 duizend eigenschappen zijn die alle aspecten van een mens uitmaken. Wat was er mis met het model?(17)
In de kern genomen was de fundamentele tekortkoming van het model gelegen in de machinemetafoor waarop het gebouwd was. Genetisch determinisme, zoals het soms genoemd wordt, is gebaseerd op het onderliggende idee dat organismen, net als machines, uit componenten zijn opgebouwd die lineaire relaties met elkaar onderhouden, die heel precies gedetermineerd kunnen worden. Maar zoals we gezien hebben, zijn levende organismen al vanaf de eerste protocel complexe systemen met meerdere terugkoppelingslussen die niet-lineaire relaties genereren. Als zodanig vertonen ze veel meer complexiteit dan zelfs de meest gecompliceerde computer.(18)}
Toen Crick en Watson de basis legden voor wat zij het ‘centrale dogma’ van de moleculaire biologie noemden, bepaalden ze dat informatie slechts in één richting kon stromen. Het uitgangspunt was de structuur van het gen, dat gedefinieerd werd als een bepaalde sequentie van basenparen die voor een eiwit codeerden. Deze sequentie werd opgepikt door een RNA-molecuul dat als een messenger – een boodschapper – fungeerde (en dus mRNA werd genoemd) die de oorspronkelijke code transcribeerde om aan te geven hoe een eiwit opgebouwd moest worden. In het dagelijks leven zien we eiwitten als een ongedifferentieerde substantie die we naar binnen moeten werken om onze gezondheid op peil te houden (zoals in ‘Krijg je wel genoeg eiwitten binnen?’). In ons lichaam vormen eiwitten echter een verbijsterend diverse groep moleculaire structuren die het grootste deel van de activiteiten van een cel voor hun rekening nemen. Volgens sommige schattingen bevinden zich in een enkele cel miljoenen verschillende eiwitten, die elk in uiterst complexe configuraties een eigen, unieke vorm hebben – een beetje als een microscopisch, zelforganiserend klompje kronkelend staalwol. Wat Crick en Watson niet wisten toen zij hun centrale dogma formuleerden, was dat eiwitten, naast al hun andere taken, rechtstreeks op het DNA van de cel inwerken en aangeven welke genen in het DNA geactiveerd moeten worden.(19)
Dat laatste was een cruciale ontdekking die inmiddels een van de pijlers van de moderne moleculaire biologie is, zij het nog niet breed bekend. Die ontdekking komt erop neer dat de relatie tussen de genen en het organisme geen eenrichtingsverkeer is, maar circulair verloopt. DNA kan uit zichzelf niets – het werkt alleen wanneer bepaalde delen ervan in- of uitgeschakeld worden door de activiteiten van verschillende eiwitcombinaties, die op hun beurt weer door de instructies van het DNA gevormd zijn. Dit proces behelst een dynamische, circulaire stroom van voortdurende kruisbestuiving. Populaire afbeeldingen van de dubbele helix van het DNA wekken de indruk dat het om een statische structuur gaat die de cel aanwijzingen geeft. Maar in werkelijkheid is het genoom verpakt in een rijkgeschakeerde, continue veranderende verzameling van eiwitten, RNA en andere moleculen. Onderzoekers hebben laten zien hoe de strengen DNA , chromosomen genaamd, voortdurend in verschillende ritmes kronkelen – soms trekken ze zich samen, dan rekken ze zich weer uit; soms verbinden ze zich met andere structuren rondom hen, dan maken ze zich weer los; soms spannen ze zich aan, dan ontspannen ze zich weer. Deze complexe choreografie is niet het gevolg van autonome acties van het DNA , maar van de inwerking van eiwitten op het DNA .(20)
Dit betekent dat er voor een bepaalde eigenschap niet zoiets als een specifiek gen bestaat. Genen komen tot uiting in de cel als gevolg van wat er om hen heen gebeurt. Het beeld van een gen dat voor iets codeert zoals een programmeur code schrijft voor een computer, kan misschien beter vervangen worden door de metafoor van de taal. Want hoe werkt taal? Soms kan ze uit een eenvoudige instructie bestaan. Ik kan iets zeggen als: ‘Ga bij het stoplicht rechtsaf, rij dan een halve kilometer rechtdoor tot je aan je linkerhand de winkel ziet.’ Maar vaak is de betekenis afhankelijk van de context. Roep ik ‘Help me!, dan draai je je waarschijnlijk om om te zien wat er aan de hand is. Draag ik een dienblad vol met glazen, dan haal je er vast een paar vanaf om te voorkomen dat ze omvallen. Maar ben ik een leraar die een rekensom op het bord heeft geschreven, dan roep je misschien het antwoord. Afhankelijk van de context zul je heel verschillend op dezelfde woorden reageren. Bovendien kun je een gesprek met me aangaan, waarbij je verwacht dat ik reageer, en samen kunnen we een creatieve oplossing voor een situatie bedenken waar ik niet alleen op gekomen was. Op dezelfde manier geeft het gen de ene keer duidelijke instructies en gaat het de andere keer een interactief gesprek aan met de rest van de cel. Net zoals woorden, afhankelijk van hun context, syntaxis en grammatica, verschillende betekenissen hebben, zo beschikken ook DNA en eiwitten over een eigen taal, met een eigen syntaxis en grammatica, om te bepalen wat op dat moment het beste is voor de cel.(21)
Door dit interactieve gesprek kan de expressie van de genen in de cel uiteenlopende fysieke verschijningsvormen aannemen. Als gevolg van de populaire misvatting van Watson en Crick – dat ‘ons lot in onze genen besloten ligt’ – wordt algemeen aangenomen dat zowel de vorm als het gedrag van een organisme (biologen noemen dit het fenotype) door het DNA zijn voorbestemd. Maar wacht even. Afhankelijk van de omgeving waarin een cel en het bijbehorende organisme zich bevinden, kan het gesprek met de genen ook heel anders lopen en tot onverwachte resultaten leiden.
Neem nu een lieftallige kleine sprinkhaan. Ze beweegt zich langzaam op haar lange, spichtige poten voort, eet in haar eentje en bemoeit zich alleen met haar eigen zaken. Duidelijk een heel andere soort dan treksprinkhanen, die korte, kromme pootjes hebben en angstaanjagende zwermen vormen, die de hemel verduisteren en de gewassen in een hele regio in een oogwenk kunnen verslinden. Toch? Feit is echter dat sprinkhanen en treksprinkhanen precies hetzelfde DNA hebben. Wanneer ze merkt dat haar omgeving door voedselschaarste of overbevolking verandert, kan een bepaald type sprinkhaan als een Dr. Jekyll en Mr. Hyde van de dierenwereld binnen enkele uren in een manisch agressieve treksprinkhaan veranderen. Haar cellen schakelen verschillende genen in haar DNA in, waarop haar poten en vleugels beginnen te krimpen, haar huid van kleur verandert en zelfs haar hersenen in omvang toenemen om beter met de sociale complexiteit van de zwerm overweg te kunnen. Verbeteren de omgevingsfactoren, dan draaien haar cellen de DNA-instelling terug en verandert de agressieve treksprinkhaan op magische wijze in een gewone sprinkhaan.(22)
Hoewel dit een van de meest dramatische voorbeelden van afwijkende genexpressie is, tref je soortgelijke transformaties overal in de natuur aan. Bij sociale wespen is de koningin genetisch identiek aan de rest van de kolonie, maar haar genexpressie verandert haar lichaam waardoor zij de enige is die zich kan voortplanten. Bij de meeste honingbijen delen de verkenners, werksters en wachters hetzelfde DNA en veranderen ze naar gelang de specifieke benodigdheden van de korf van het ene type in het andere. Bepaalde soorten kikkervisjes, die zich normaal gesproken tevreden stellen met algen en kleine schaaldiertjes, ondergaan soms hun eigen ‘Jekyll en Hyde’-metamorfose en veranderen in agressieve kannibalen met uitpuilende kaken en scherpe snijtanden.(23)
Natuurlijk kent de creativiteit van de genexpressie haar beperkingen. Zo weten we dat varkens niet plotseling vleugels zullen ontwikkelen en het luchtruim kiezen. Beter kunnen we het genotype van de cel opvatten als het palet van een kunstenaar, weliswaar met een beperkt repertoire aan mogelijkheden, waaruit de cel een keuze kan maken op basis van haar specifieke behoeften zoals die door de omgeving bepaald worden. Kijken we naar de minder drastische veranderingen die vrijwel alle organismen van nature ondergaan, dan wordt dit proces al een stuk begrijpelijker. Neem nu een plant die in de bodem groeit. Zoals elke tuinier weet, passen planten hun fysieke vorm – of fenotype – aan hun omgeving aan. Is het warm en zonnig, dan produceren ze kleinere bladeren om waterverlies tegen te gaan. Is er weinig licht, dan produceren ze niet alleen meer, maar ook dunnere bladeren om de efficiency van de fotosynthese te verhogen. Droogt de bodem uit of is die voedselarm geworden, dan verplaatsen ze hun energie naar de aanmaak van meer wortels, die prompt langer en dunner worden om meer voedsel op te kunnen sporen.(24)
Biologen gebruiken de term ontwikkelingsplasticiteit voor dit vermogen van organismen om op basis van hun specifieke behoeften creatief op hun omgeving te reageren, maar dit fenomeen kan net zo goed met een andere term aangeduid worden: levende intelligentie. Eerder onderzochten we het enorme scala aan intelligentie dat de natuur tentoonspreidt, van enkelvoudige cellen tot hoog ontwikkelde, complexe zoogdieren. Nu vangen we een glimp op van het verbijsterende proces aan de hand waarvan de creatieve intelligentie van de natuur zich openbaart.
Nu biologen meer inzicht krijgen in de manier waarop de cel in de genexpressie participeert, proberen ze ook tot een nieuwe interpretatie te komen van de rol die de cel in de evolutie speelt. Sinds Darwin luidt de standaarddoctrine dat willekeurige genetische mutaties de enige drijvende krachten zijn achter de variatie die de evolutie voortbrengt. Maar laten we nog eens terugkeren naar die planten die in arme grond langere, dunnere wortels ontwikkelden. Experimenten hebben aangetoond dat hun nakomelingen uitgebreidere wortelstelsels produceerden dan gelijkaardige planten met hetzelfde DNA, waarvan de ouders met gunstigere omstandigheden gezegend waren.(25)
Denk nog even terug aan Lamarcks idee dat verworven eigenschappen overgeërfd kunnen worden. Dat idee werd door de moderne synthese zo grondig onderuit geschoffeld dat de beschuldiging van ‘Lamarckisme’ een van de ergste verwensingen was die je een bioloog naar het hoofd kon slingeren. Maar in academische conferenties galmt de naam van Lamarck inmiddels weer rond. Niet dat er iemand is die beweert dat genen geen centrale rol spelen in de evolutie. Maar nu sommige biologen de interacties van de genen met al het andere in het organisme en in zijn omgeving onder de loep beginnen te nemen, ontwikkelen ze een veel verfijnder model van hoe de evolutie echt werkt.(26)
Een groeiend aantal vooraanstaande evolutiebiologen is ervan overtuigd geraakt dat dit nieuwe begrip van de evolutie om een uitbreiding vraagt van het theoretische kader van de moderne synthese, die het een kleine eeuw voor het zeggen heeft gehad, te bieden heeft. Ze pleiten niet voor een copernicaanse wending die het hele conventionele model op zijn kop zet, maar voor een ‘uitgebreide evolutionaire synthese’ omdat, zo stellen ze, de nieuwe bevindingen een breder conceptueel kader vereisen. Ze houden internationale conferenties over het onderwerp, en hun artikelen overspoelen de meest prestigieuze academische tijdschriften. ‘We zitten midden in een diepgaande, radicale en fascinerende transformatie van de evolutietheorie,’ aldus een van hun aanvoerders, Eva Jablonka. Maar net zoals reductionisten weigeren om de principes van het systeemdenken te aanvaarden, voeren sommige hardliners op traditionele biologieafdelingen een achterhoedegevecht om het centrale dogma te verdedigen waarop zij hun academische carrière hebben gebouwd.(27)
De grondgedachte achter dit nieuwe denken is dat de evolutie niet alleen door de genen wordt gestuurd, maar ook door organismen die, in de woorden van de belangrijkste pleitbezorger Kevin Laland, ‘een actieve en constructieve rol spelen in hun eigen ontwikkeling en in die van hun nakomelingen.’ Ironisch genoeg zou Darwin zelf hun werk vast hebben aangemoedigd, aangezien hij in zijn Origin of Species geschreven heeft dat ‘ik ervan overtuigd ben dat natuurlijke selectie het belangrijkste, maar niet het enige middel tot mutatie is.’(28)
De bewijzen die hun beweringen ondersteunen, maken zeker een overtuigende indruk. Tot nog toe hebben we gezien dat genen niet zozeer de drijvende kracht zijn achter de overerving, als wel participanten in een interactief proces. Honderden recente studies hebben inmiddels aangetoond dat ouders veel meer dan enkel hun genen aan hun nakomelingen overdragen – zoals hormonen, antilichamen en delen van het ei, evenals cruciale moleculaire componenten, methylgroepen genaamd, die zich aan het DNA hechten om genen aan en uit te zetten. Onderzoekers noemen deze transmissies epigenetisch, een begrip dat simpelweg verwijst naar elke vorm van overerving die niet genetisch is.(29)
Deze epigenetische overerving toont aan dat Lamarckiaanse overdracht van verworven eigenschappen in de natuur veelvuldig voorkomt. Epigenetische overerving blijkt van invloed te zijn op een grote verscheidenheid aan natuurlijke functies bij dieren en planten. Bij planten gaat het onder meer om de omvang van hun vruchten, de lengte van hun wortels en het moment waarop ze bloemen dragen. Onderzoek laat zien dat dit bij dieren minstens tien generaties doorwerkt, en bij planten tot wel honderden generaties.(30)
Er is nog een andere vorm van epigenetische overerving waar wij mensen zeer bekend mee zijn: cultuur. Het is evident dat een groot deel van de karakterontwikkeling bij mensenkinderen via culturele overdracht verloopt – en niet alleen via de ouders, maar ook aan de hand van het hele culturele gamma dat zich in de loop der generaties heeft opgehoopt. Het wordt steeds duidelijker dat culturele overdracht ook bij niet-menselijke dieren wijdverbreid is. Jane Goodall ontdekte lang geleden al dat culturele overdracht bij chimpansees heel gebruikelijk is, zoals technieken om noten te kraken of manieren om honing uit boomstammen te peuren. Sinds Goodalls ontdekking zijn er nog zeker zestig andere soorten gevonden bij wie vormen van culturele overdracht een rol spelen, zoals onder veel meer in de trekroutes van walvissen, het zangrepertoire van vinken en manieren van voedselbereiding door makaken.(31)
Dieren, zo blijkt, zijn meesters in het sturen van hun eigen evolutie. Dat doen ze niet alleen via cultuur, maar ook door hun omgeving zo te veranderen dat deze uiteindelijk een integraal onderdeel wordt van het repertoire van hun soort. Voorbeelden hiervan vinden we overal in de natuur terug. Denk aan een vogel die een nest bouwt. Zo construeert ze een kleine niche in haar omgeving die haar eieren tegen roofdieren en temperatuurschommelingen beschermt. In deze omgeving hoeven de eieren niet zo goed tegen lage temperaturen bestand te zijn als anders het geval was geweest. En terwijl de kuikens opgroeien, zullen degene die betere nesten bouwen succesvoller zijn bij het grootbrengen van hun eigen nakomelingen. Via hun niche-constructie (zoals dit proces genoemd wordt) sturen vogels hun eigen evolutie als soort. Hetzelfde geldt voor spinnen, die zodanig afhankelijk zijn van het bouwen van webben dat nakomelingen die kleverige draden kunnen produceren en beter op trillingen in het web reageren sterk in het voordeel zijn. Planten zijn al even doeltreffend in het produceren van hun eigen niches: zij hebben geleerd om de zuurgraad, het zoutgehalte en andere kenmerken van de bodem zodanig te veranderen dat deze meer voeding levert aan hun eigen wortels en aan die van hun buren.(32)
Het wordt duidelijk dat het gen niet zozeer de motor van de evolutie is, als wel een participant in een veel complexer en nauw verweven proces. Maar hoe zit het nu met die ‘zelfzuchtigheid’? We hebben gezien hoe organismen op geraffineerde wijze hun levende intelligentie aanwenden om voor zichzelf en hun nageslacht te zorgen. Maar hebben we de zelfzuchtigheid van het gen daarmee niet enkel verplaatst naar het individuele organisme? Integendeel. Een van de belangrijkste bevindingen van de moderne biologie is dat nu juist coöperatie, en niet zelfzuchtige concurrentie, de belangrijkste drijvende kracht is geweest achter elk van de grote evolutionaire transities die het leven de afgelopen miljarden jaren heeft doorgemaakt.
In geologische tijdschalen gemeten duurde het niet lang voordat het leven op Aarde zijn opwachting maakte. Onze planeet is zo’n 4,5 miljard jaar oud, en men houdt er op dat het leven al vier miljard jaar geleden ontstaan is, in een tijd dat de Aarde nog volop door meteorieten bestookt werd. Niet dat het heel veel voorstelde. Het vroegste leven bestond uit eencelligen, prokaryoten genaamd, die een sterke gelijkenis vertoonden met de bacteriën die sindsdien op Aarde gedijen. Prokaryoten bevatten relatief eenvoudige genomen, die ze aan de volgende generatie doorgaven door zich in tweeën te splitsen, waarbij elke dochtercel DNA bevatte dat identiek was aan dat van de ouder.(33)
Pakweg het eerste miljard jaar gebeurde er niets om over naar huis te schrijven, behalve dan dat een bepaald type bacterie de overhand begon te krijgen, die als onderdeel van zijn stofwisseling zuurstof afscheidde. Voor veel vroege cellen was deze nieuwe toevoeging aan de atmosfeer een giftige substantie, en als gevolg daarvan vond op Aarde de eerste massa-extinctie plaats. Rond deze tijd verscheen er een nieuw type cel op het toneel. Deze cel, eukaryote (Grieks voor ‘ware kern’) genaamd, beschikte over een kern die al het DNA-materiaal bevatte. Eukaryoten vonden een nieuwe manier om aan hun voedsel te komen: ze gebruikten hun flexibelere celwanden om andere bacteriën op te slokken, af te breken, te verteren en als voedsel gebruikten.(34)
En toen vond er iets vreemds plaats – en waarschijnlijk meer dan eens. Een eukaryoot slokte een prokaryoot op, en in plaats van die te verteren begonnen ze samen te werken. Deze specifieke prokaryoot, mitochondrion genaamd, was een kleine krachtpatser, gespecialiseerd in het opnemen van zuurstof – dat inmiddels alomtegenwoordig was – en het omzetten van die zuurstof in energie. De relatie die de mitochondriën met de eukaryoten aangingen, kan aanspraak maken op de status van het meest succesvolle partnerschap op Aarde ooit. Elk organisme dat je om je heen ziet – elke plant, elk insect, elk dier – bestaat uit eukaryote cellen die honderden, soms wel duizenden mitochondriën (bij planten heten ze plastiden) herbergen, die de energie produceren waarmee de cel zijn werk kan doen. Tot op de dag van vandaag bevatten mitochondriën hun eigen DNA dat ze gebruiken om zich los van de rest van de cel te vermenigvuldigen.(35)
In 1967 werd deze opzienbarende hypothese voor het eerst geformuleerd door de bioloog Lynn Margulis. Jarenlang is Margulis onderwerp van spot geweest, totdat haar these uiteindelijk door de reguliere wetenschappelijke gemeenschap aanvaard werd. Inmiddels wordt haar theorie als een onbetwistbaar onderdeel gezien van de evolutionaire geschiedenis van de Aarde – en niet zomaar een onderdeel. De samenwerking tussen eukaryoten en mitochondriën geldt in de ogen van veel biologen als een van de belangrijkste gebeurtenissen die ooit in de geschiedenis van het leven op Aarde heeft plaatsgevonden.(36)
Het enorme belang van deze ontwikkeling is gelegen in de factor energie. Met mitochondriën als hun interne energiecentrales verbruiken eukaryote cellen duizenden malen meer energie dan prokaryoten, waardoor ze dingen kunnen die de vermogens van prokaryoten ver te boven gaan. Om te beginnen zijn eukaryoten doorgaans veel groter – wel duizend tot vijftienduizend keer zo groot – en daarnaast beschikken ze binnen hun celwanden over een veel grotere functionele diversiteit. Ter verduidelijking bedacht een bioloog een analogie tussen een studio-appartement en een landhuis: er is niks mis met een studio, maar alles moet in een enkele, beperkte ruimte worden gepropt; een landhuis kent daarentegen vele afzonderlijke vertrekken, waaronder een keuken, een bibliotheek en tientallen andere kamers. Naast hun extra omvang en structurele diversiteit hebben eukaryoten doorgaans ook tien keer zoveel genen, waardoor ze over een grotere functionele flexibiliteit beschikken.(37)
Qua ontwerp mogen prokaryoten dan relatief eenvoudig zijn gebleven, intussen hebben ook zij een opvallende vorm van samenwerking ontwikkeld, die hen in staat heeft gesteld om ook in een wereld vol energieverslindende eukaryoten te floreren. Prokaryoten hebben geleerd om hun genen met elkaar te delen, ongeveer zoals buren in een hechte gemeenschap gereedschap, favoriete boeken of nuttige tuintips met elkaar delen. Ze doen dit nu al miljarden jaren, en deze vaardigheid is wellicht de belangrijkste sleutel tot hun succes, waardoor ze zelfs de meest onherbergzame plekken kunnen trotseren, zoals warmwaterkraters, olievlekken en radioactieve stortplaatsen. De meesten van ons kennen deze krachtige netwerktruc van bacteriën vanwege hun antibiotica-resistentie, die zij aan elkaar doorgeven door hun genen te delen.(38)
Net als bij een klusjesman die voortdurend zijn studio-appartement aan het verbouwen is, lijken er vrijwel geen grenzen te zitten aan de manier waarop bacteriën aan hun eigen genoom sleutelen. Sommige bacteriën veranderen dagelijks tot wel 15 procent van hun genetisch materiaal, en zo’n 18 procent van het genoom van de E. coli is afkomstig van andere bacteriesoorten. Hoewel bacteriën in vergelijking met eukaryoten over een bescheiden genoom beschikken, hebben ze binnen een bepaalde populatie toegang tot een metagenoom van grofweg dezelfde omvang – een beetje als een groep studiobewoners die hun ruimtes bundelen om van dezelfde faciliteiten te kunnen genieten als de eigenaar van een landhuis.(39)
Naast het delen van genen hebben bacteriën nog een breed scala aan coöperatieve strategieën ontwikkeld om overal te kunnen floreren. Zo kunnen ze via moleculaire signalen communiceren, zich collectief over grote gebieden verplaatsen en biofilms op oppervlaktes vormen, waarbij de bacteriën die zich aan de buitenkant bevinden de andere tegen een vijandige omgeving beschermen. Toen microbiologen vat probeerden te krijgen op de ontzagwekkende omvang van de bacteriële samenwerking, vroegen zij zich af of ze eigenlijk wel in afzonderlijke soorten onderverdeeld moeten worden, of dat het accurater is om ze als één enkele wereldwijde soort te beschouwen, of zelfs als een superorganisme – één die in termen van functionaliteit onsterfelijk is.(40)
In de begintijd van het leven op Aarde was het delen van genen (onder evolutiebiologen beter bekend als horizontale genoverdracht) waarschijnlijk de voornaamste manier waarop de evolutie zich voltrok. Sterker nog, onderzoekers menen nu dat het eukaryote genoom zelf het resultaat was van een fusie van twee prokaryote genomen. Ter vervanging van de Darwinistische levensboom komen biologen nu met alternatieve metaforen op de proppen, zoals een struik of levensnet, om beter in woorden te vangen hoe nauw we allemaal met elkaar verbonden zijn. In de gedenkwaardige woorden van Lynn Margulis: ‘Het leven heeft de wereld niet veroverd door te vechten, maar door te netwerken.’(41)
Toen eukaryoten dankzij hun mitochondriale energiepakketjes grotere en complexere celstructuren ontwikkelden, boette de horizontale genoverdracht voor hen aan belang in. Hoewel ze nog altijd genen met elkaar deelden, werd dit proces gehinderd door de toegenomen omvang en complexiteit van hun genomen. Eukaryoten kwamen geleidelijk aan echter wel tot een andere vorm van samenwerking – een collaboratie die leidde tot de volledige ontplooiing van de kolossale grootsheid van het leven op Aarde zoals we dat nu kennen: meercelligheid.(42)
Vrijwel alles in de natuur dat we met het blote oog kunnen zien is meercellig: een madeliefje, een neushoorn en een piepkleine mijt zijn allemaal samengesteld uit een veelheid van cellen die allemaal verschillende dingen doen en tegelijk ook samenwerken in het belang van het organisme. De evolutionaire stap van een eencellige eukaryoot naar het ontstaan van meercellig leven duurde lang, heel erg lang – grofweg een miljard jaar, waarin er zo weinig op Aarde veranderde dat het ook wel het tijdperk van het ‘saaie miljard’ wordt genoemd.(43)
Waarom duurde het zo lang? Er is niemand die het met zekerheid kan zeggen, maar een mogelijke aanwijzing is gelegen in de verbijsterende complexiteit van de genexpressie die het meercellige leven zich eigen moest maken. Het is één ding voor een cel om zich te organiseren en zich vervolgens in tweeën te delen. Maar van een pasgeboren cel vraagt het heel wat meer om uit te vogelen hoe ze zich in twee nieuwe cellen moet opdelen die én van elkaar verschillen én zich voor een gemeenschappelijk doel inzetten én dit differentiatieproces keer op keer kunnen herhalen. Denk aan de wonderbaarlijke complexiteit van je eigen lichaam: huidcellen, hersencellen, levercellen, bloedcellen – al met al telt je lichaam zo’n tweehonderd verschillende soorten cellen die allemaal harmonieus samenwerken, maar die elk ook hun eigen unieke taken uitvoeren.(44)
Daartoe moest er een fundamenteel onderscheid tot stand komen tussen cellen die zich specialiseerden in het doorgeven van genen aan de volgende generatie (kiemcellen) en de somatische cellen die al het andere voor hun rekening namen. Ook hier trad weer een belangrijke evolutionaire doorbraak op, namelijk in de schaal van de samenwerking tussen de cellen. Somatische cellen moesten hun eigen vermogen tot voortplanting opgeven om deel uit te kunnen maken van iets wat groter was dan zijzelf. Zonder deze monumentale concessie was er geen complex leven – waaronder jij en ik – op Aarde mogelijk geweest. Misschien was dat miljard jaar toch niet zo heel saai.(45)
Ook al volgden ze elk hun eigen unieke evolutionaire pad om tot sequoia’s, walvissen of wormen uit te groeien, toch deelden ze vrijwel allemaal grofweg een derde van hun genen met de gezamenlijke voorouderlijke genenpoel. Hoe uiteenlopend de levensstijl ook is die dieren en bacteriën er op na houden, toch zijn ze dankzij deze diepe gemeenschappelijke verwantschap allemaal in staat om met dezelfde ‘taal van het gen’ te communiceren. Ook toen soorten zich steeds meer van elkaar begonnen te onderscheiden, ontwikkelden ze manieren om hun eigen specialistische vaardigheden in te wisselen voor die van andere soorten, die hen konden helpen te floreren. Dit proces, beter bekend als symbiose, is in de natuur zo alomtegenwoordig dat het de basis vormt van elke ecologie op Aarde. Deze wijdverspreidheid van symbiose betekent dat het leven zelden een nulsomspel is, waarbij de ene soort alleen maar vooruitgang kan boeken ten koste van een andere. Integendeel, door samen te werken hebben soorten overal ecosystemen geco-creëerd waarin het geheel veel groter is dan de som van de delen.(46)
Het is niet mogelijk om een wandeling in een bos te maken, een maaltijd te nuttigen of in zee te zwemmen zonder deel te nemen aan de diepgaande symbiose die de overvloed van het leven gevoed heeft. Op het meest fundamentele niveau hebben planten zich gespecialiseerd in het omzetten van zonlicht in chemische energie die andere levensvormen van voedsel voorziet, die op hun beurt weer de bodem bemesten waarmee de planten zich voeden. Trek je diep een bos in, dan valt het je misschien op dat de schaduw van de bomen vocht vasthoudt voor de dieren op de grond. Onder je voeten onderhouden mycorrhizaschimmels ondergrondse netwerken, waardoor families van bomen in een geraffineerd samenspel onderling koolstof en voedingsstoffen uitwisselen. In een recent experiment ontdekten onderzoekers dat de schimmels konden waarnemen waar de wortels minder fosfor bevatten, waarop ze de fosfordistributie zodanig aanpasten dat de opname in dat gebied verhoogd werd. Op hun beurt zijn schimmels niet in staat om de koolstof te produceren die ze nodig hebben om hun netwerken te vormen. Die noodzakelijke koolstof ontvangen ze van de bomen in ruil voor de fosfor, stikstof en andere essentiële chemische stoffen die de schimmels hun leveren.(47)
Zowel boven als onder de grond zijn planten volledig afhankelijk van dergelijke samenwerkingsverbanden. Bestuivers zorgen ervoor dat ze vruchtbaar worden en zaden en vruchten voortbrengen, die andere dieren dikwijls weer naar nieuwe locaties overbrengen. Grazen buffels op een prairie, dan beschadigen ze het gras niet. Integendeel, hun uitwerpselen bemesten de prairie en hun speeksel bevat zelfs enzymen die de groei stimuleren, zodat het gras snel weer in goede gezondheid aangroeit.(48)
Deze symbiotische relaties zijn vaak zo hecht dat we er zonder het te beseffen afhankelijk van zijn. We delen ons lichaam met een enorme verscheidenheid aan bacteriën – bij elkaar genomen meer dan het aantal lichaamseigen cellen. We hebben ze nodig om ons met die biochemische foefjes bij te staan die we zelf niet voor elkaar krijgen, zoals het produceren van enzymen om voedsel te verteren dat onze eigen enzymen niet aankunnen. Deze symbionten zijn zo belangrijk voor ons dat moedermelk speciale suikers bevat die de baby niet kan verteren en die bedoeld zijn om de symbiotische bacteriën van de pasgeborene te voeden.(49)
Hoe bepaalt ons immuunsysteem eigenlijk welke bacteriën symbionten zijn en welke niet? Een uitvloeisel van het conventionele ‘natuur als slagveld’-paradigma is dat we eraan gewend zijn geraakt om ons immuunsysteem als een legermacht op te vatten, die meedogenloos op indringers jaagt en ze vernietigt voordat ze schade kunnen aanrichten. Een accurater beeld is dat van een ecologische rentmeester die de oeroude gedeelde genetische taal benut om goedgezinde bacteriën te identificeren en deze te onderscheiden van bacteriën die er niet thuishoren. Sommige symbiotische bacteriën werken zelfs met ons immuunsysteem samen door het te helpen moleculen af te scheiden die giftig zijn voor schadelijke bacteriën.(50)
Deze hechte symbiose is overal in de natuur aanwezig en vormt het fundament van de levende wereld. Kijk je naar korstmossen op een rots, dan zie je twee symbiotische organismen die samen geëvolueerd zijn: de alg die via fotosynthese suikers produceert die ze met een schimmel deelt, die op haar beurt weer mineralen opneemt die ze aan de alg doorgeeft. Het plankton in de oceaan – dat collectief goed is voor het overgrote deel van de zuurstof in de atmosfeer en dat essentieel is voor het leven op Aarde – verlaat zich op zijn eigen symbiose met bacteriën. Een minuscuul druppeltje oceaanwater herbergt een compleet ecosysteem dat duizenden bacteriën telt, die voedingsstoffen uitwisselen met de eencellige algen.(51)
Gedurende vele honderden miljoenen jaren heeft het leven keer op keer besloten dat het samen beter gaat.
Het hele verhaal van de evolutie op Aarde, zo lijkt het, kan worden opgevat als variaties op het thema coöperatie. Prokaryote genomen die de eerste eukaryoten vormden, die een partnerschap aangingen met door hen opgeslokte mitochondriën om hun energieproductie op te voeren. Bacteriën die hun trukendoos in stelling brachten om zich aan alles aan te passen wat er op hun pad kwam. Eukaryoten die de uiterst complexe geheimen van genexpressie wisten te ontsluiten om zo meercellig te worden. Organismen die hun eigen weg baanden, maar voor hun gezamenlijk floreren ook altijd van elkaar afhankelijk waren.
Waar past concurrentie in dit plaatje? Inmiddels heb ik je er hopelijk van weten te overtuigen dat de veronderstelde kille, zelfzuchtige voortplantingsdrift van het gen niet de enige verklaringsgrond is voor de evolutie. Maar ook concurrentie moet toch een belangrijke rol hebben gespeeld? Al die spectaculaire natuurdocumentaires waarin cheeta’s sprintjes trekken om gazellen te verschalken, die kun je toch niet zomaar wegdenken? En hoe zit het met chimpansees die elkaar bevechten over wie het alfamannetje is? Of met bacteriën die ons ziek maken door ons immuunsysteem te overweldigen? Het lijdt geen twijfel dat ook meedogenloze concurrentie een centrale rol opeist in het drama van het leven. Dus hoe kunnen we die alomtegenwoordige concurrentie verzoenen met de krachten van coöperatie?
Stel je een spectrum voor met extreme concurrentie aan de ene kant en extreme coöperatie aan de andere. We kunnen een organisme opvatten als een ecosysteem, waarin de verschillende onderdelen overeen zijn gekomen om aan het coöperatieve uiteinde van het spectrum samenwerkingsverbanden aan te gaan. Het extreme streven tot samenwerking van de cellen in je lichaam wordt het duidelijkst geïllustreerd door het feit dat ze zichzelf vrijwillig doden wanneer ze niet langer nodig zijn voor het gezond functioneren van je lichaam – een proces dat apoptose wordt genoemd. Wanneer ze dit besluit nemen, zetten ze er niet zomaar een punt achter, maar instrueren ze hun genen om een groep enzymen aan te maken die de grote DNA-, RNA- en eiwitmoleculen nauwgezet in hapklare brokjes opdelen, die in kleine membraanpakketjes worden verdeeld om ze aan naburige cellen te voeren.(52)
Buiten het organisme beslaan relaties echter het hele spectrum. Een ecosysteem kan begrepen worden als een emergente creatie van organismen die in uiteenlopende mate van concurrentie en coöperatie handelen. De creatieve spanning die voortkomt uit het samengaan van concurrentie en coöperatie vormt een drijvende kracht achter de evolutie. Een tweetal vooraanstaande evolutiebiologen, David Sloan Wilson en E.O. Wilson, hebben een verfijnde theorie ontwikkeld die zij multilevel selection (selectie op meerdere niveaus) noemen en die de dynamiek tussen coöperatief en competitief gedrag op verschillende schaalniveaus in kaart brengt. E.O. Wilson, een wereldvermaarde expert op het gebied van sociale insecten, heeft aangetoond dat mierenkolonies die nauw samenwerken evolutionair gezien succesvoller zijn dan kolonies met interne concurrentie. Hetzelfde zou ook voor de menselijke evolutie opgaan. Het idee is dat toen vroege hominiden waarden als mededogen, altruïsme en eerlijkheid ontwikkelden, deze hen in staat stelden om complexe levens in een hechte gemeenschap te leiden. Groepen waarin deze eigenschappen domineerden, waren succesvoller bij het jagen, verzamelen en zich verdedigen tegen aanvallen. Wilson en Wilson hebben een simpele mantra bedacht om hun theorie mee samen te vatten: ‘Binnen groepen verslaat egoïsme altruïsme. Tussen groepen verslaat altruïsme egoïsme ‘(53)
Hoe hoger het niveau van coöperatie binnen groepen, hoe dichter ze de toestand van een organisme benaderen. Kolonies van sociale insecten zoals mieren of bijen zijn zelfs zo coöperatief dat ze vaak als superorganismen worden aangeduid. Denk aan het klassieke Darwinistische refrein van de ‘survival of the fittest‘. Vanwege de dubbele betekenis van fit levert dat een interessante dubbelzinnigheid op: de overleving van wie het ‘fitst’, het competitiefst is, of van wie het best aan haar omgeving is aangepast? Inmiddels kunnen we evolutie opvatten als een multidimensionale kracht die zich via concurrentie en samenwerking op meerdere niveaus tegelijk voltrekt – binnen het organisme, binnen symbiotische relaties, binnen een soort, tussen soorten en binnen een ecosysteem. Op elk niveau creëren competitieve en coöperatieve krachten hun eigen dynamische spanningen, terwijl die tegelijkertijd ook op andere niveaus doorwerken. Ondertussen is de toestand van het ecosysteem als geheel van invloed op elk van deze relaties daarbinnen. Denk even terug aan het concept van wederzijdse causaliteit, waarbij de delen van een systeem het geheel beïnvloeden terwijl het systeem als geheel de delen beïnvloedt. Dit is een klassiek voorbeeld van hoe het leven zelf een complex, zelforganiserend systeem is dat op meerdere schaalniveaus op zichzelf inwerkt.(54)
Met dit inzicht kunnen we eindelijk het steriele debat overstijgen over de vraag of evolutie het resultaat is van concurrentie of van samenwerking. Per slot van rekening zijn dit maar begrippen die door mensen bedacht zijn om alles keurig in hokjes te stoppen. Levende systemen, of het nu om genomen, cellen, organismen of ecosystemen gaat, hebben er geen belang bij om zich aan hokjes te houden. We weten dat onze oude vriend de slijmzwam met indrukwekkende intelligentie kan samenwerken wanneer er voedselschaarste dreigt. Maar onderzoek heeft ook uitgewezen dat verschillende genetische stammen binnen de slijmzwam met elkaar concurreren om hun eigen genotype te bevoordelen. We weten dat bomen zich symbiotisch op dieren verlaten om hun zaden te verspreiden. Notenbomen zitten echter met een fors probleem wanneer eekhoorns al hun noten opeten voordat die kunnen ontkiemen. Om dit te ondervangen grijpen ze terug op een fenomeen dat mastjaar heet, waarbij ze als soort samenwerken en een paar jaar achtereen amper noten voortbrengen om dan in één jaar collectief zo’n overweldigende hoeveelheid noten te produceren dat de eekhoorns ze nooit allemaal op kunnen eten. Wie concurreert hier? Wie werkt hier samen?(55)
Misschien is het beter om een andere term te hanteren voor de elegante en complexe verwevenheid van natuurlijke processen waaruit een ecosysteem is opgebouwd: harmonie. In muziek ontstaat harmonie wanneer uiteenlopende noten tegelijkertijd op zo’n manier samengaan dat er een emergente, complexe en aangename klank ontstaat. De muzieknoten beconcurreren elkaar niet, evenmin werken ze met elkaar samen. De manier waarop hun verschillen op elkaar inwerken creëert echter een ervaring van klankversmelting die rijker en mooier is dan van elke klank afzonderlijk. De natuur werkt op een manier die wellicht het beste omschreven kan worden als een harmonisch netwerk van leven.
De onjuiste metafoor van het leven die het wijdverbreidst en breedst geaccepteerd is, stelt dat leven niets anders is dan een zeer ingewikkelde machine. Zoals we gezien hebben, gaat dit denken terug tot de tijd van Descartes en Hobbes (en nog vroeger), maar versmolt het met de fundamenten van het moderne denken toen Crick en Watson het gen in termen van gecodeerde informatie definieerden. Later zwengelde Dawkins de verbreiding van dit incorrecte idee verder aan door het te populariseren met absurditeiten als: ‘Het regent DNA […] Het regent instructies daarbuiten; het regent bomengroeiende, pluisverspreidende algoritmes. Dit is geen metafoor, dit is gewoon de waarheid. Het had niet duidelijker kunnen zijn als het floppydisks zou regenen.’
Een bioloog diende hem van repliek: ‘Dit is helemaal niet gewoon de waarheid. En evenmin is dit een homologie of analogie. Dit is een manifest.’(57)
Op dit moment valt het nog altijd niet mee om een populaire tekst over het leven en het ontstaan ervan te vinden (met uitzondering van artikelen die door serieuze biologen zijn geschreven) waarin je niet met deze misvatting onder vuur wordt genomen. De cel wordt nog altijd voorgesteld als ‘niets meer dan’ een fabriekje, en het leven zelf als een grondstof die verwerkt moet worden. We hebben gezien hoe Larry Page, medeoprichter van Google, het menselijk DNA omschreef als ‘gecomprimeerd tot slechts 600 megabyte’. In een ander voorbeeld legde een pionier in de synthetische biologie tijdens een hoorzitting van het Amerikaanse Committee on Energy and Commerce uit hoe zijn collega’s ‘gestandaardiseerde, goed gekarakteriseerde componenten samenstellen uit bestaande, goed bestudeerde organismen, net zoals je een computer uit standaardonderdelen als een harde schijf, geluidskaart, moederbord en elektrische voeding samenstelt.’(58)
Deze metafoor wordt nog indringender wanneer ze wordt opgerekt om er ook het menselijk verstand mee te beschrijven, dat volgens een tweetal evolutiepsychologen ‘een verzameling van informatieverwerkende machines is die door middel van natuurlijke selectie zo zijn ontworpen dat ze de aanpassingsproblemen oplossen waar onze jagende en verzamelende voorouders mee kampten.’ De hersenen,’ zo wordt ons verteld, ‘zijn een computer die niet uit siliciumchips bestaan, maar uit organische (op koolstof gebaseerde) verbindingen.’(59)
Een fundamentele fout die uit deze metafoor voortvloeit, is het idee dat onze geest ‘software’ is die kan worden losgekoppeld van onze fysiologische ‘hardware’. Bij computers is informatie substraat-onafhankelijk, wat wil zeggen dat je je bestanden naar de cloud kunt uploaden, ze ergens anders kunt downloaden, en dat ze dan precies hetzelfde zijn. Maar leven is niet substraat-onafhankelijk. De zogenaamde ‘informatie’ die in je DNA vervat zit, kan niet gescheiden worden van de manier waarop die in de cel tot uitdrukking komt; de ‘informatie’ die via je hersenen wordt doorgegeven, is onlosmakelijk verbonden met de eigen moleculaire structuur van elke zenuwcel en zijn dynamische relaties met andere zenuwcellen.(60)
Deze verregaande misvatting heeft enorme potentiële implicaties, vooral omdat ze kritiekloos omarmd wordt door de hightech-elites die een groot deel van onze toekomst vormgeven. Raymond Kurzweil, een Google-topman, meent bijvoorbeeld dat mensen (nou ja, alleen de allerrijksten) binnen een paar decennia onsterfelijk zullen worden, omdat ze tegen die tijd in staat zullen zijn om hun geest naar de cloud te uploaden, en van daaruit naar nieuwe hardware – een nieuw lichaam – te downloaden. Dit grootse vooruitzicht is echter gedoemd te mislukken omdat ze gebaseerd is op een categoriefout: Kurzweils geest is helemaal geen software. Max Tegmark, een vooraanstaande natuurkundige die veel in de melk te brokkelen heeft bij mondiale beleidsbeslissingen omtrent artificiële intelligentie (ai), hanteert in zijn definitie van leven een soortgelijke scheiding tussen hardware (fysieke materie) en software (intelligentie), en onderkent geen wezenlijk onderscheid tussen substraat-onafhankelijke superintelligente ai (‘Life 3.0’, zoals hij het noemt) en het leven van vlees en bloed zoals zich dat gedurende miljarden jaren op Aarde ontwikkeld heeft. Als gevolg daarvan ontwikkelen hij en andere techno-kopstukken ethische richtlijnen voor ai die de heiligheid van het biologische leven zomaar op zou kunnen offeren aan computeralgoritmen. We hebben al gezien hoe de westerse mentaliteit het bestaan van het levende bewustzijn ontkent, waardoor de overtuiging is ontstaan dat de hele identiteit van een persoon in haar conceptuele bewustzijn gelegen is. De informatiemetafoor zoals moderne technologen die hanteren, leidt deze dualistische tweedeling een gevaarlijk nieuw gebied binnen.(61)
En dan is er natuurlijk nog de ‘Gordon Gekko’-kliek die het op uitbuiting gebaseerde vrijemarktkapitalisme rechtvaardigt met het argument dat de evolutie het nu eenmaal zo bedoeld heeft. De metafoor van het leven als een markt is zo diep in het publieke debat ingesleten geraakt dat het wel lijkt alsof de natuur zelf hier aan het woord is. Herinner je je het onderzoek nog naar de symbiotische relatie tussen schimmels en boomwortels, dat liet zien hoe de schimmels het fosfor onder die bomen verdeelden die het het meest nodig hadden? De kop in de New Scientist luidde als volgt: ‘Brainless fungi trade resources with plants like a stock market’. De schimmels, aldus de New Scientist, zijn ‘gewiekste handelaren die van hun partners profiteren door stoffen te vervoeren naar de meest voedselarme gebieden, waar planten bereid zijn om de hoogste prijs te betalen.’(62)
Hoe anders zou ons beeld van de natuur, en van onze eigen sociale normen, eruit zien wanneer we deze symbiotische relaties in plaats daarvan in termen van ‘wederzijdse achting’ zouden omschrijven? De inheemse Amerikaanse bioloog Robin Wall Kimmerer heeft een verfrissend kijk op symbiose: ‘Een relatie van dankbaarheid en wederkerigheid [die] het evolutionaire aanpassingsvermogen van zowel plant als dier kan verbeteren.’ Anders dan de Gordon Gekko’s van deze wereld stelt zij dat als de mens haar symbiotische relatie met de rest van de levende Aarde omarmt en hiermee de voorwaarden voor wederzijdse bloei schept, dit op de lange termijn zowel mensen als de niet-mensen ten goede komt. ‘De verhalen die we uitkiezen om ons gedrag mee vorm te geven,’ zo schrijft ze, ‘hebben adaptieve gevolgen’ – dat wil zeggen, gevolgen voor hoe we ons tot elkaar en de rest van de wereld verhouden.(63)
Hoe zou een metafoor van het leven eruit kunnen zien die én de nieuwe bevindingen van de evolutiebiologie accurater weergeeft én in het adaptieve gevolg resulteert dat onze beschaving met wat meer eerbied met haar enige thuis omspringt?
Wanneer celbiologen over de verbijsterende complexiteit van hun vakgebied schrijven, grijpen ze vaak terug op muziek als hun kernmetafoor. Denis Noble gaf zijn boek over celbiologie de titel The Music of Life mee en betoogde daarin dat ‘de muziek van het leven een symfonie is.’ Ursula Goodenough beschrijft patronen van genexpressie in termen van ‘melodieën en harmonieën’. Een andere bioloog heeft het over ‘een ware symfonie van chemische signalen’ die de celkern bereiken om genen aan en uit te zetten. Hoewel de muziekmetafoor goed aansluit bij mijn eerdere bespreking van het begrip harmonie, ben ik toch niet helemaal gerust op sommige aspecten van het symfonie-perspectief. Een symfonie is immers het product van een componist die het geschreven heeft en een dirigent die bepaalt hoe elke noot gespeeld moet worden. De verbluffende kwaliteit van de muziek van de natuur komt daarentegen voort uit het feit dat ze zelforganiserend is. Er bestaat geen externe actor die elke cel vertelt wat ze doen moet.(64)
Misschien biedt de metafoor van een improviserend jazzensemble een betere illustratie van hoe leven werkt. Zo’n jazzensemble is een zelforganiserende groep musici die vanuit een harmonisch kernthema spontaan nieuwe melodieën creëert, waarbij de musici voortborduren op elkaars creativiteit op een manier die vergelijkbaar is met hoe de evolutie werkt. Geneticus Mae-Wan Ho vat dit idee samen met haar portrettering van het leven als een vorm van ‘kwantumjazz’: ‘Op elke stap in het niveau klinkt er een ongelooflijke gegons van bedrijvigheid […] die op plaatselijk niveau volkomen chaotisch lijkt, maar als geheel toch perfect gecoördineerd is. Deze prachtige muziek weerklinkt in eindeloze variaties die gestuurd worden door stemmingswisselingen en fysiologische veranderingen, waarbij elk organisme en elke soort zijn eigen repertoire heeft.’(65)
Een verwante metafoor – een die ik nog krachtiger vind – is die van een dans. Celbiologen gebruiken steeds vaker de term ‘choreografie’ om hun bevindingen mee te beschrijven. De biologisch filosoof Evan Thompson stelt dat een organisme en zijn omgeving zich tot elkaar verhouden ‘als twee partners in een dans die elkaars bewegingen voortbrengen.’ Zoals de bioloog Brian Goodwin opmerkt, is het belangrijk om je te realiseren dat het hier niet om zomaar een dans gaat. ‘Elk van deze levensvormen, elke soort die in de natuur voorkomt,’ zo stelt hij, ‘bezit een intrinsieke waarde en heeft zijn eigen betekenis in relatie tot het hele levensweb, zodat er uit deze levende dans een zeker gevoel van heiligheid spreekt.’ Dit gevoel van de heiligheid van het levensweefsel komt ook krachtig tot uiting in de openingsscène van Goethes Faust, waarin hij de Aardgeest laat aankondigen:
In levensstromen, in een storm van daden
Golf ik af en aan,
Weef ik heen en weer!
Geboorte en graf
Grenz’loze oceaan,
Een wisselend weten,
Een gloeiend leven,
Aan ‘t suizende weefgetouw van de tijd
Zo schep ik der Godheid levend habijt.(66)
Zouden de reguliere media en commentatoren dit soort metaforen gebruiken in plaats van die van het zelfzuchtige gen, dan zouden we onze wereld heel anders gaan bekijken.
Wat zou er gebeuren wanneer we dit nieuwe begrip van de harmonische dans van de natuur gebruiken om een reeks andere normen voor onze eigen samenleving te formuleren? Stel je eens voor dat ons sociaaleconomische systeem niet langer op de veronderstelling gebaseerd was dat ‘de economie van de natuur van begin tot eind op concurrentie gestoeld is,’ maar gestructureerd is op basis van symbiose – een ecologische beschaving.
Organische systemen bestaan niet in hiërarchische structuren, maar lijken veeleer op een zelforganiserende democratie die via complexe participatie tot stand komt en waarbij elke partij actief haar eigen rol vervult en tegelijkertijd aandacht heeft voor wat er om haar heen gebeurt. Zoals Mae-Wan Ho schrijft: ‘Iedereen is tegelijkertijd baas en werknemer, choreograaf en danser. Een ieder heeft uiteindelijk de controle, dat wil zeggen voor zover hij oog heeft voor zijn omgeving en ontvankelijk is.’(67)
Dankzij deze interne dynamiek hebben ecosystemen een enorme veerkracht ontwikkeld; ze bestaan soms al miljoenen jaren en passen zich voortdurend aan terwijl ze niettemin stabiel en robuust blijven. Grootschalige symbiose houdt in dat er geen afvalproducten zijn – wat de ene soort afscheidt is voedsel voor de andere. Gezonde ecosystemen omarmen samenwerking én concurrentie op meerdere niveaus, maar altijd binnen een context van harmonie ten opzichte van het hele systeem. Op de mogelijkheid om deze ecologische principes op onze eigen samenleving toe te passen en deze tot een reeks alternatieve organisatieprincipes voor de mensheid om te vormen, kom ik later nog terug.(68)
We hebben blootgelegd hoe sommige van de meest wijdverbreide veronderstellingen over de aard van de werkelijkheid in feite mythen zijn – mythen die eeuwen terug in Europa ontstaan zijn en sindsdien zo onophoudelijk herhaald dat de meesten van ons ze als kernwaarheden zijn gaan accepteren. We hebben ontdekt hoe de reductionistische visie op de kosmos hoognodig aangevuld moet worden met een alternatieve kijk die het belang onderkent van zelforganiserende patronen die de dingen op niet-lineaire wijze met elkaar verbinden. En we hebben gezien hoe de natuur haar eigen vormen van verbinding ontwikkelde die haar in staat stelden om leven in complexe overvloed voort te brengen. Nu we ons op de vraag ‘Wat ben ik?’ storten, zullen we een nieuw inzicht verwerven in het doel en de richting van dat leven, dat ons naar de uiterste grenzen voert van waar het naartoe onderweg is.
Het betekenisweb bestaat uit een inleiding en zes delen:
* Wie ben ik?
* Waar ben ik?
* Wat ben ik?
* Hoe moet ik leven?
* Waarom ben ik?
* Waar gaan we heen?
De gedrukte versie van dit boek is hier te bestellen.
In zijn boeken en geschriften onderzoekt Jeremy Lent de denkpatronen die onze beschaving naar de huidige ecologische crisis hebben geleid. Lent, geboren in Londen, behaalde een BA in Engelse Literatuur aan Cambridge University, een MBA aan de Chicago University en was een ceo van een internetbedrijf. Zijn tweevoudig bekroonde boek, The Patterning Instinct: A Cultural History of Humanity’s Search for Meaning, bestudeert de manier waarop mensen door de millennia heen betekenis hebben gegeven aan de kosmos. Hij is oprichter van het non-profit Liology Institute, dat gewijd is aan het bevorderen van een geïntegreerd, levensbevestigend wereldbeeld dat de mensheid in staat stelt om duurzaam op aarde te gedijen. Hij woont met zijn partner in Berkeley, Californië.