29 December 2011

Eftelingtheologie: de wereld is geen pretpark!

Hieronder volgt een citaat uit een ncrv documentaire over een vrouw die haar man Anne verloor. Hij was vermoord door een jongen van 15, die op geld uit was. Een domme, zinloze, overbodige, bute moord. Een cruciale passage uit het interview geef ik hieronder weer. Het citaat uit de documentarie is kort en krachtig als een bliksemschicht. Het laat beter zien dan welk theologische studie dan ook dat wanneer je in God gelooft, onvermijdelijk vroeger of later met een fundamenteel probleem geconfronteerd wordt. Het is zeker niet een probleem dat pas tevoorschijn komt na jarenlange theologische studie. Het is inherent in het geloof in een persoonlijke God.


"Je zegt: Hij was er toen ik Hem nodig had. 
Maar waar was God toen Anne hem nodig had?"

"Ja. Dat is een goeie vraag. God zegt niet tegen
een moordenaar: schiet die ene dood. Dat niet.
Maar, Hij heeft het ook niet tegengehouden.
Die dingen gebeuren in de wereld. De nare dingen
in de wereld gebeuren door mensen, voor mijn gevoel,
en niet door God. Maar Hij heeft het niet voorkomen.
Dat niet."

"Heb je dat Hem kwalijk genomen?"  

"Nou. Niet echt. Want overal in de wereld gebeuren vreselijke dingen,
oorlogen enzo. Die voorkomt Hij ook niet. Waarom zou Hij dat
bij mij wel voorkomen. Dat zou wel erg een voorkeurspositie zijn.
Wie ben ik, dat mij dit niet zou kunnen overkomen en wie is Anne
dat het hem niet zou kunnen overkomen. Het gebeurt over de hele
wereld. Het kwaad is overal, En nu ook bij ons."

Let op: de zeer persoonlijke vraag 'Maar waar was God toen Anne hem nodig had?' is door de ncrv-interviewster gesteld. De geïnterviewde schrijft de moord niet toe aan God, maar aan mensen. Maar ze beseft dat God de moordenaar niet heeft tegengehouden. Ze beseft dat God geen enkele moord tegenhoudt. Ze interpreteert dat als: God is in ieder geval consequent. De vraag Waarom laat God dit allemaal toe? wordt niet gesteld en dus niet beantwoord. Haar conclusie is: "Het kwaad is overal". Maar de vraag blijft: Waarom laat God al het kwaad toe?

Sociologische verklaring

Het kwaad is overal. Overal in de wereld gebeuren vreselijke dingen, is het antwoord van de vrouw. Maar dat is een sociologische en geen religieuze verklaring. Dit soort overvallen met dodelijk afloop treffen vooral benzinepomphouders, middenstanders (juweliers) en banken. Je zou het ook een atheïstische verklaring kunnen noemen. God komt er niet bij te pas.

Grote Vragen Van Het Leven

Mensen mogen van mij in God geloven, ze mogen daar troost aan ontlenen. De vrouw in de documentaire dringt haar geloof niet aan anderen op. Maar er zijn mensen die zeggen dat het geloof antwoord geeft op de Grote Vragen Van Het Leven, en dat daarom theïsme beter is dan atheïsme. Een 'platte scientist' heeft geen antwoord op die grote vragen. Dan zeg ik: (1) dat klopt niet! Religie heeft geen antwoorden. De moeilijkste vraag wordt niet gesteld. (2) Nog erger: het lijkt er sterk op dat religie een extra probleem creëert: een bovennatuurlijk, moreel persoon die de wereld heeft geschapen en die alles weet en ziet, heeft een moord zien aankomen maar niet verhindert. (3) Nu wordt het pas echt erg: theïsten die wel de vraag stellen en proberen een antwoord te vinden, zijn geneigd te denken dat God er misschien wel een bedoeling mee heeft. (4) Ben je zover gekomen dat God misschien wel een bedoeling heeft met die moord, dan heb je een immorele positie ingenomen. Een moord die je kunt verhinderen, maar niet verhindert is immoreel.

De wet

5) De moordenaar wordt hopelijk volgens Nederlandse wetgeving veroordeeld wegens moord en dat zal waarschijnlijk volgens iedere wetgeving op aarde zo gebeuren.

Gij zult niet doodslaan

6) God heeft in de Tien Geboden doodslag verboden. Als God 'een bedoeling had' met die brute moord dan overtrad hij zijn eigen geboden. Daarom is dit een onoverkomelijk obstakel om te geloven dat God een bedoeling had met de moord. Als God de moord 'bedoeld had', dan zou de moordenaar niet in de gevangenis hoeven.

dilemma

7) Troost: Het christelijk antwoord zou zijn dat het geloof troost geeft. Maar hoe kun je getroost worden door iemand (God) die de eindverantwoordelijkheid draagt voor de moord? Dat is net zo iets als troost zoeken bij de moordenaar.

Eftelingtheologie

Maar misschien is dat allemaal 'te soft' gedacht? Laat ik dat idee Eftelingtheologie noemen: Doe niet zo soft! De wereld is geen Efteling! De wereld is geen pretpark! Moorden horen erbij! Biochemicus Michael Behe noemt die softe mentaliteit squeamish (teerhartig, overgevoelig). Volgens de theoloog Richard Swinburne behandel je mannen als kinderen als je ze alleen maar verkoudheden geeft in plaats van kanker. Ik zelf ben een HSP (Highly Sensitive Person). Daarom is godsdienst niks voor mij. In het Boeddhisme hebben ze een dergelijk probleem niet, want ze geloven niet in een persoonlijke Schepper-God.

Toevoeging: ik geloof nu dat het hele verhaal over teerhartigheid overbodig is: God heeft moord verboden. Teerhartigheid of pretpark doet helemaal niet terzake. Moord is verboden volgens de Tien Geboden.

Bronnen:

  • NCRV. Schepper & Co 29 okt 2010
  • Michael Behe is biochemicus, katholiek en aanhanger van Intelligent Design. Voor de bron van het woord squeamish zie mijn review.
  • Richard Swinburne: "a creator who gave them only coughs and colds, and not cancer and cholera would be a creator who treated men as children instead of giving them real encouragement to subdue the world." (uit: The Problem of Evil)
  • "Buddhism denies the existence of a creator god" uit: Buddhism. A very short Introduction

Vrijdag 30 december: de tekst is uitgebreid.

19 December 2011

Evolutietheorie toont bestaan van bovennatuurlijk werkelijkheid aan

"Evolutietheorie toont bestaan van bovennatuurlijk werkelijkheid aan". Dit is de sensationele en provocerende kop van een  persbericht van de Universiteit Utrecht. Het stuk vervolgt met:
"In zijn proefschrift verdedigt theoloog Jan Riemersma de stelling dat er een bovennatuurlijke werkelijkheid bestaat, en dat de evolutietheorie ons in staat stelt om het bestaan daarvan aan te tonen."
Het proefschrift is electronisch beschikbaar op de site van de universiteit. Het proefschrift begint met concrete zaken die voor een bioloog interessant en begrijpelijk zijn, maar wordt gaandeweg steeds abstracter en filosofischer totdat het uitkomt bij het meest abstracte: 'God'.

Vandaag promoveert Jan Riemersma. Hij heeft jarenlang gewerkt aan de ideeën in zijn proefschrift. De eerste vingeroefeningen verschenen als gastbijdrages op mijn vorige blog evolutie.blog.com

Rationaliteit en Evolutie (1) 20 nov 2007
Rationaliteit en Evolutie (2) 21 nov 2007
Rationaliteit en Evolutie (3) 22 nov 2007

Later is hij een eigen blog begonnen om zijn ideeën verder te ontwikkelen. Een opvolger van zijn eerste blog heet De Lachende Theoloog.

12 December 2011

Het leeftijd effect van de moeder op de frequentie van chromosomale afwijkingen van het embryo

Op 9 november blogde ik over 'onbetrouwbare' embryo's. Dit suggereert dat het embryo zelf de bron is van fouten in het aantal chromosomen. Maar dat is niet eerlijk ten opzichte van embryo's! Het is niet het complete verhaal. Gedeeltelijk ligt de oorzaak bij de moeder. Het zijn vooral oudere moeders die chromosomaal afwijkende embryo's produceren:

De grafiek laat zien dat het percentage zwangerschappen met trisomie's (een chromsoom is in drievoud aanwezig) sterk toeneemt met de leeftijd van de moeder. Het bekendste voorbeeld is Down syndroom (trisomie-21), maar het verschijnsel geldt ook voor andere trisomie's zoals tri-18 en tri-13. Trisomie is een vorm van aneuploïdie: een afwijking in het aantal chromosomen. Normaal is 46 chromosomen. Trisomie's hebben 47 chromosomen. Trisomie-18 en trisomie-13 zijn veel ernstiger afwijkingen dan triosmie-21 en komen minder frequent voor. Wat verder opvalt is dat de leeftijd van 16 - 17 jaar de kleinste kans geeft op chromosomale trisomie's!

Demografisch effect
Er is nog een ander effect dat los staat van het leeftijds effect. Omdat vrouwen sinds de zestiger jaren op steeds latere leeftijd kinderen krijgen (zie grafiek),


stijgt ook het aantal trisomie's dat geboren wordt. De grafiek laat de opwaartse verschuiving in leeftijd van de moeder zien vanaf 1965 tot 1999. Ongeveer de helft van de vrouwen krijgt nu kinderen na plm. hun 32-ste. Dit is een demografisch verschijnsel. Dit demografisch gegeven versterkt dus het biologische verschijnsel van het leeftijdseffect. Bovendien daalt na haar dertigste het aantal en kwaliteit van eicellen van de vrouw. Geen wonder dat vruchtbaarheid afneemt en veel embryos het niet halen:
"the frequency of chromosome abnormalities at conception can be expected to rise rapidly with increasing maternal age, such that the majority of embryos are chromosomally abnormal in women approaching 40 years old."
"the probability of early pregnancy loss is already ~50% for a 20-year-old woman and increases to 96% by age 40 years. It is highly probable that chromosomal aneuploidies are the major cause of this pregnancy loss."
"the increased incidence of trisomy 21 and spontaneous abortions in older women are 'tip of the iceberg' manifestations of the age-dependent loss of female fertility caused by increasing rates of aneuploidy in oocytes" (1).
Het schokkende feit dat de embryo's van vrouwen tegen de 40 bijna allemaal chromosomaal afwijkend zijn is evolutionair wel te verklaren. Selectie kan alleen optreden wanneer een bepaalde gebeurtenis vaak genoeg optreedt. Wanneer vrouwen vroeger op jonge leeftijd (zeg tussen 15 - 30 jaar) kinderen kregen, treedt selectie op oudere leeftijd (30 - 40 jaar) simpelweg niet op. En daardoor gaat het relatief vaak fout met zwangerschappen op oudere leeftijd.

Meerdere processen
Er lopen meerdere processen door elkaar heen:

1) méér afwijkende embryos bij oudere moeders
2) vrouwen krijgen op latere leeftijd kinderen
3) vrouwen van 36 jaar en ouder krijgen prenatale diagnostiek aangeboden
4) deelname aan prenatale diagnostiek is variabel en minder dan 100%

Het eerste proces is een biologisch proces dat (vermoedelijk) altijd al heeft bestaan. Het tweede proces is een sociologisch-demografisch-economisch verschijnsel van plm. de laatste 50 jaar.  Het derde verschijnsel is een politieke beslissing. Het netto effect van prenatale diagnostiek hangt af van het percentage vrouwen dat daadwerkelijk gebruikt maakt van prenatale diagnostiek (verschijnsel 4). Dat varieert van land tot land en zelfs binnen een land (religie!). Het demografisch proces speelt zich af over de laatste 2 generaties. Gedurende die evolutionair gezien korte tijd kunnen genetische oorzaken geen rol spelen, omdat natuurlijke selectie niet zo snel gaat. Het komt voornamelijk doordat vrouwen beslissen om op latere leeftijd kinderen te krijgen.

Wanneer blijkt dat oudere vrouwen moeilijk kinderen kunnen krijgen (dus verlaagde vruchtbaarheid) dan gaan ze vaak over tot in vritro fertilisatie (ivf). Het is dan ook niet verbazingwekkend dat men bij ivf en PGS (Prenatale Genetische Screening)  'onbetrouwbare' embryo's aantreft! (zie een vorig blog over PGS).

Omgevingsfactoren
Voor de volledigheid: omgevings factoren zoals alcohol, roken, cocaïne, koffie en obesitas verhogen het risico op embryo verlies (miskraam).

Veelheid van processen en effecten
Biologisch gezien zou het beter zijn dat vrouwen kinderen krijgen vóór hun dertigste (en natuurlijk afzien van bovengenoemde omgevings invloeden!). Voglens de bovenste grafiek is 16 - 17 jaar zelfs de beste leeftijd! Vanwege o.a. hun carrière stellen vrouwen zwangerschappen uit. Begrijpelijk. Bovendien: waarom zou je op je 25e kinderen nemen als je een levensverwachting hebt van 81 jaar? Maar als je het toch doet op latere leeftijd is prenataal genetisch onderzoek een uitkomst.
Het demografisch effect op het aantal trisomie's en vruchtbaarheid is in principe terug te draaien door op jongere leeftijd kinderen te krijgen. Maar het feit blijft bestaan dat zelfs jonge vrouwen al op hun 20e de helft van de embryos verliezen (zie Engelse citaat hierboven). Schokkend, maar waar. We hebben hier met een fundamentele eigenschap van de menselijke soort te maken.

Hamilton-effect
Ik ben in dit blog niet ingegaan op het 'Hamilton-effect': het accumuleren van mutaties in de loop van de menselijke evolutie van de laatste eeuwen (zie mijn blog William Hamilton over de toekomst van het menselijk genoom). Verandering van leeftijden van moeders sluit niet uit dat op evolutionaire tijdschaal mutatie's accumuleren en de vruchtbaarheid daalt. Dit lange termijn effect is dan als 5e factor te beschouwen.

We hebben dus de volgende processen die gelijkertijd aan het werk zijn: maanden (leeftijd embryo), jaren (leeftijd-effect moeder), decennia (demografisch effect), eeuwen ('Hamilton effect') en duizenden tot miljoenen jaren (evolutionair effect).

Genoeg effecten voor deze keer!


Bron
  1. Egbert R. te Velde, Peter L. Pearson (2002) The variability of female reproductive ageing, Hum. Reprod. Update (2002) 8 (2): 141-154. (gratis pdf)

10 December 2011

Levensverwachting en kindersterfte

Mijn vorige blog draaide om het begrip levensverwachting (life expectancy). Dit is een belangrijk begrip. Even een korte toelichting.
  • levenverwachting is een gemiddelde. De meeste mensen leven veel langer of korter dan het gemiddelde. Dus als er staat dat alle landen in 1800 een levensverwachting hadden van onder de 40 jaar betekent dat zeker niet dat ze niet ouder werden dan 40 jaar.
  • wanneer de levensverwachting erg laag is, zoals vroeger maar nu nog steeds in Afrikaanse landen, dan komt dat vooral door hoge kindersterfte.
Het land met de laagste levensverwachting is Sierra Leone met 47 jaar (2010). In 1800 was het 25 jaar! Japan had in 1800 een levensverwachting van 36 jaar en heeft het gebracht tot het land met de hoogste levensverwachting: 83 jaar.

Door het terugdringen van kindersterfte, vooral door zorg rondom de geboorte, stijgt de levensverwachting.

Alle gegevens heb ik van de website Gapminder World. De redenen dat ik zo enthousiast ben over Gapminder zijn:
  • nergens anders vind je op één plek zo'n enorme hoeveelheid data over welvaart en gezondheid van ontzettend veel landen over een groot aantal jaren
  • de visualisatie van de data maakt het zeer aantrekkelijk en overzichtelijk
  • het is gratis beschikbaar op het internet, je hebt alleen een browser nodig
  • het is interactief: je kunt alle variabelen en landen zelf kiezen en de ontwikkeling in de loop der jaren in beeld brengen door animatie's.
Behalve het programma zelf, is de man die er achter zit, Hans Rosling, een medisch statisticus, een buitengewoon enthousiast en vaak humoristisch verteller (te zien in verschillende youtube video's) met een sereuze boodschap op de achtergrond.

Die boodschap die hij heeft is positief en optimistisch is: het gaat beter met de wereld! Ondanks alle ellende! Wie wordt daar nu niet enthousiast van? Keer op keer lees je in de krant dat het slecht gaat in de wereld. Wij hebben het voorrecht te wonen in een land met één van de hoogste levensverwachtingen: 81 jaar. En we behoren tot de de top 15 rijkste landen. Het is bijzonder nuttig om met één oogopslag te zien hoeveel landen beneden ons zitten. Dat is een beeld dat je bij blijft.
Twee weken geleden stonden er verhalen in de nrc en volkskrant over de hoge babysterfte in Nederland: één baby per dag overlijdt vlak voor of tijdens de geboorte (wetenschapskatern nrc za 26 nov), ongeveer 359 sterfgevallen per jaar. Alarmerend. Schokkend. Ja, het is waar dat Finland en Vlaanderen het beter doen dan Nederland. Maar als je dat gegeven in internationaal en historisch perspectief plaatst, dan is er zeker reden voor een veel positievere kijk op de zaak. Kijk maar eens naar de onderstaande figuur die ik maakte met Gapminder:

Daling kindersterfte (0-5 jr) in Nederland van 1840 tot 2010
afgezet tegen inkomen (Gapminder)

Letterlijk in één oogopslag zie je hoe spectaculair de kindersterfte in Nederland is gedaald. Van 1840 tot 2010 is de kindersterfte (0-5 jaar) van bijna 400 tot 4 per 1000 geboortes gedaald. Een daling met een factor 100! In een tijdsbestek van maar 170 jaar. Dat we ons nu ongerust maken omdat de kindersterfte in Nederland hoger is dan in Finland doet dan een beetje kunstmatig aan. Natuurlijk is het erg als het jouw baby is die onnodig dood ging. Maar als je bedenkt dat Angola nu een kindersterfte heeft die wij in 1910 hadden (makkelijk te vinden in Gapminder), dus honderd jaar geleden, dan vraag ik me af of we ons alleen zorgen maken om onze eigen relatief lage kindersterfte en we het te druk hebben om de grote kindersterfte in Angola op te merken? en de rest van de wereld! Als je bedenkt dat een deel van onze kindersterfte veroorzaakt wordt door een gebrek aan samenwerking tussen goed opgeleide professionals (verloskundigen en gynaecologen) dan is dat relatief gezien een luxe probleem. Luxe omdat het om ego's van professionals gaat en niet een medisch probleem. Het is zeker ongepast om de Nederlandse kindersterfte te betitelen als 'Middeleeuwse toestanden' of 'derde-wereld land'. We moeten waarderen hoe ver we gekomen zijn. En misschien eens gaan bedenken wat we voor landen als Angola kunnen betekenen.

    08 December 2011

    Het nut van de wetenschap (3)

    Ieder land ter wereld (waarvan gegevens bekend zijn) is in de afgelopen 200 jaar rijker en vooral gezonder geworden. Dat wil zeggen: alle landen zijn van een levensverwachting van onder de 40 jaar in 1800 tot boven de 40 jaar gestegen in 2010. Zie dit samengesteld plaatje:

    Boven de streep: toestand in 2010
    beneden: toestand 1800
    verticaal: leeftijd van 15 - 85 jaar.
    horizontaal: inkomen per hoofd v.d. bevolking.
    (Gapminder World)
    Dat is een verbazingwekkend maar weinig bekend gegeven. Het is wel zo dat er grote verschillen blijven. Vooral de spreiding in inkomen is veel groter geworden. De ontwikkeling in levensverwachting en inkomen heb ik hieronder met het interactieve programma Gapminder World weergegeven voor drie landen: een extreem arm land (Congo), een extreem rijk land (Qatar) en Amerika.

    De verschillende paden die Congo, Qatar, Amerika hebben afgelegd.
    Ontwikkeling van levensverwachting en inkomen
    van 1800 tot 2010. (Gapminder World)
    Zelfs Congo is uiteindelijk na veel omzwervingen boven de 40 jaar uitgekomen ondanks het feit dat het inkomen per hoofd van de bevolking (na enige toename en afname) na 200 jaar weer op hetzelfde is uitgekomen als in 1800. Qatar is rijk geworden door olie en gas, maar het duurde wat langer voordat het gezonder werd. In Amerika is de stijging van levensverwachting sneller gegaan. In Japan worden ze het oudst (83 jaar): volg het pad dat Japan heeft afgelegd zelf interactief in Gapminder (spectaculair effect van WOII!).

    Nederland en Engeland waren in 1800 koplopers!
    (Gapminder World) interactief

    De ontwikkeling die Nederland heeft gemaakt
    in gezondheid en inkomen (Gapminder World)

    In het algemeen: hoe rijker, hoe gezonder. Waarom is er een positieve relatie tussen inkomen en levensverwachting? Geld op zich maakt niet gezonder! De verklaring is: méér inkomen betekent geen honger meer, meer en beter voedsel, meer en betere ziekenhuizen, meer en betere medicijnen, vaccinaties, schoon drinkwater, riolering, betere huisvesting. (bron: Teacher Guide: 200 years that changed the world). Waar komt die kennis vandaan?

    De toename in levensverwachting is te danken aan wetenschap en techniek.

    Disclaimer 1: de gezondheidszorg is niet overal even efficiënt, ziekten als malaria zelf zijn ongelijk verdeeld over de wereld (klimaat!). AIDS en malaria hebben Afrika zwaar getroffen. Het helpt niet als je gelooft dat AIDS niet door HIV veroorzaakt wordt. Wetenschappelijke kennis negeren helpt niet echt.

    Disclaimer 2: Het is absoluut waar dat wetenschappers zonder politici en regeringen nooit deze toename in levensverwachting hebben kunnen bewerkstelligen. Maar regeringen zouden dit zeker niet zonder wetenschap kunnen doen. Het is eerder zo dat de toepassing van wetenschappelijke inzichten vaak tegengehouden worden door de politiek. Wetenschappers wisten allang dat er verband was tussen roken en kanker, tussen CO2 en klimaatopwarming, ongezond eten en obesitas, etc. Regeringen moeten deze inzichten omzetten in wetgeving. Regeringen kunnen oorlog voeren of zorgen dat hun bevolking voedsel en medische hulp krijgt. Wetenschappers hebben de kennis, regeringsleiders de macht.

    Disclaimer 3: het is absoluut waar dat vele mondiale problemen zijn toegenomen zoals milieu, klimaat, (drink-)water, biodiversiteit, visstand, energie, grondstofen, etc. Ik heb daar ook vaak over geblogd. En we hebben welvaartsziektes: kanker, overgewicht, hart- en vaatziektes. En we zitten nu midden in een economische crisis. Het kapitalisme en het vrije markt principe zijn slecht. En de geneesmiddelen industrie streeft winst na en niet onze gezondheid. En vergeet niet de Medische Missers! En vergeet niet wetenschappelijke fraude (Marc Hauser, Diederik Stapel)! Allemaal waar!

    Disclaimer 4 (ook nuttig voor mijzelf!): ik heb geblogd over mutatie accumulatie in de mens en de daarmee samenhangende medicalisering van het menselijk leven. We zijn steeds meer afhankelijk van ziekenhuizen en medicijnen geworden. Allemaal waar! Ik heb op mijn website een Hamilton pagina waarin ik een kaartje laat zien (uit andere bron) van de verschillen in levensverwachting, mij niet realiserend dat alle landen vooruit gegaan zijn! 

    Disclaimer 5: de 'uitvinding' van landbouw en veelteelt en het koken van voedsel dateren lang voor de ontwikkeling van de wetenschap. Waar. Maar, de claim van Rosling gaat over de laatste 200 jaar.

    MAAR het aardige van de interactieve grafieken van Hans Rosling is nu juist dat hij overtuigend laat zien dat ondanks alles de levensverwachting omhoog is gegaan voor ieder land. We leven langer. We worden ouder.

    Dit is de meest overtuigende en spectaculaire video: Hans Rosling's 200 Countries, 200 Years, 4 Minutes (in 4 minuten weet je alles!). Heb je die gezien, dan weet je de essentie. Rosling zelf is een uniek voorbeeld van een wetenschapper die het nut van data combineert met het nut van een begrijpelijke presentatie van diezelfde data.


    Zie vorige blogs over dit onderwerp:

    bewerkt: 12:11

    05 December 2011

    Evolutionaire transities en het ontstaan van leven

    gastbijdrage HENNY VAN DER MEER

    In een eerder op deze blog verschenen Engelstalig betoog heeft de auteur gepleit voor een uitbreiding van de evolutionaire transities op aarde met de kosmische faseovergangen (emergent transitions in cosmic evolution). Hieronder wordt in het Nederlands nogmaals ingegaan op die transities alsmede op verschillende benaderingen waarmee dergelijke transities zouden kunnen worden begrepen. Een uitgebreidere Engelstalige versie met volop referenties is binnenkort te vinden op www.vision-in-cichlids.com.


    Dank zij wiskundige modellen, astrofysische waarnemingen en subatomaire experimenten met deeltjesversnellers hebben we misschien wel een paar goede ideeën over de samenstelling en oorsprong van het heelal. Niettemin is onze kennis over de kosmos beperkt. We geloven dat alles uit dezelfde materie bestaat en dat de natuurkundige wetten overal en altijd gelden. Daarom zijn we er ook van overtuigd dat alles hier op aarde net zo goed op een andere planeet kan voorkomen, mits de omstandigheden (temperatuur, zwaartekracht, aanwezige stoffen) gelijk zijn. Zelfs onder geheel andere omstandigheden zouden dezelfde universele wetten moeten gelden. Die wetten hebben ook betrekking op de evolutionaire transities.

    1995

    2011

    Het zal menige bioloog al eerder zijn opgevallen dat er tijdens de evolutie opmerkelijke sprongen in de ontwikkeling van het leven hebben plaatsgevonden, maar het was pas in de jaren negentig van de vorige eeuw dat dit beperkte aantal ontwikkelingssprongen de nodige wetenschappelijke aandacht kreeg door een aantal publicaties over major transitions1 (helaas alleen in het Engels). Deze biologische transities lijken opvallend veel op de faseovergangen kort na de oerknal. Daardoor lijkt het of alles in het heelal op hiërarchische wijze is geordend, van elementaire deeltjes tot en met intelligente netwerken.

    De biologische transities worden gekenmerkt door de volgende drie punten:
    1. wezens die zich onafhankelijk konden vermeerderen deden dat na de transitie alleen nog in groepsverband (bv. endosymbiose)
    2. met de verdeling van taken wordt het prestatievermogen verhoogd (bv. cel-differentiatie)
    3. elke transitie gaat gepaard met een plotselinge toename van informatie overdracht (bv. het ontstaan van de genetische code)
    Deze evolutionaire transities hangen samen met de hiërarchische ontwikkeling van het leven op aarde, vanaf de eerste moleculaire replicatie tot en met de ontwikkeling van de menselijke taal en kunstmatige neuronale netwerken in de toekomst.

    De fundamentele faseovergangen na de oerknal weerspiegelen de hiërarchische opbouw van de materie, van quarks via protonen en neutronen tot atomen van lichte elementen als waterstof en helium. Na de levensloop van vele miljarden sterren ontstond er steeds meer galactisch stof van zwaardere elementen en de verschillende atomen vormden moleculen die samenklonterden tot planeten.

    De moleculaire wereld op aarde werd al spoedig na haar ontstaan gedomineerd door vloeibaar water (desnoods in de vorm van zwevende druppeltjes). Een medium waarbinnen zeer uiteenlopende fysische en chemische processen konden plaatsvinden die de overgang naar wezens met levenskenmerken konden bewerkstelligen (abiogenese). Het gaat daarbij om de combinatie van een aantal auto-katalytische systemen: energie opwekken door stofwisseling, een mal om een replica te kunnen vormen en een omhulsel om homeostase mogelijk te maken. Over hoe een dergelijke combinatie precies heeft plaats gevonden, zijn de onderzoekers het nog niet eens.

    Eén van de problemen met abiogenese is dat levende wezens worden opgevat als (open) systemen die een hogere mate van orde ten opzichte van hun omgeving in stand houden. Volgens de 2e Hoofdwet (thermodynamica) kan dat alleen als elders de entropie (mate van wanorde) toeneemt. Door open systemen stroomt voortdurend energie en materie waarbij de gevormde entropie uit het systeem wordt verdreven (dissipatie) om de interne organisatie te verbeteren. Dit kan onder meer doordat de instromende energie (zonlicht) een lagere entropie heeft dan de afgegeven warmte. Uit recent onderzoek blijkt dat ook bij de wisselwerking van moleculen in een waterige oplossing zowel entropie als orde in die oplossing kan toenemen2. Of dit zal bijdragen tot een beter begrip van de abiogenese moet nog blijken, maar dergelijke concentratie afhankelijke interacties tussen organische moleculen zouden wel eens een belangrijke rol gespeeld kunnen hebben bij het ontstaan van leven.

    De meeste hedendaagse astrofysici huldigen het holografisch principe waarmee het heelal wordt opgevat als een stapel tweedimensionale lagen met elk een maximaal toelaatbare hoeveelheid entropie. Telkens als de bovengrens wordt bereikt vindt transitie plaats naar de volgende laag. Volgens dit model zou dus ook de overgang van een levenloos molecuul naar een levend organisme samenhangen met het bereiken van het organisatieniveau dat kenmerkend is voor leven. En dat zou tevens overeenstemmen met de maximaal toelaatbare entropie van de betreffende laag. Dergelijke abstracte, overwegend op wiskundige modellen gebaseerde verbindingen tussen leven en niet-leven worden ook beschreven door theorieën over fluctuerende kwantum golven in een vacuüm-zee. Zij behandelen nauwelijks toegankelijke materie voor niet-ingewijden, waartoe ik ook mijzelf reken3.



    Veel moderne onderzoekers menen dat de hiërarchische structuur van de kosmos en de evolutionaire ontwikkelingen op aarde het best zijn te beschrijven met behulp van de complexiteitstheorie. Zij gaan ervan uit dat elk ontwikkelingsniveau kan worden opgevat als een interactie tussen de componenten die zowel vanuit henzelf (van binnen uit; reductionistisch) als vanuit de emergente eigenschappen die ze opwekken (vanuit het grote geheel; holistisch) wordt aangestuurd. De zelforganisatie die er het gevolg van is, werd aanvankelijk vooral gebruikt om evolutionaire processen te begrijpen en voorspellingen te doen over kunstmatig leven. Thans kennen complexe systemen ook een algemenere toepassing en gaat de aandacht in het bijzonder uit naar de eenwording en afsluiting van zo’n systeem4.

    Met de reductionistische analyse van het heelal heeft men de hiërarchische opbouw van de materie en de daarmee samenhangende krachten in kaart gebracht. Sommige onderzoekers in de kwantum chromodynamica menen nu dat alles is terug te voeren op de sterke kernkracht want als de onderlinge afstand tussen quarks groter wordt neemt hun aantrekkingskracht ook toe. Dit resulteert in de residukracht die de positief geladen protonen bijeen houdt en mogelijk, in geringe mate, in nog meer. In elk geval bestaat er nog geen algemeen aanvaarde theorie voor de samenhang tussen de sterke kernkracht en de veel zwakkere zwaartekracht5.

    Reductionistische benaderingen, in welke vorm dan ook, maken altijd deel uit van complexe systemen, maar holistische opvattingen winnen steeds meer terrein. Emergente eigenschappen die enerzijds zijn terug te voeren tot de wisselwerking tussen kleinere bouwstenen, worden, mogelijk onder invloed van toenemende spiritualiteit, steeds vaker toegeschreven aan het grotere geheel. Een dergelijke holistische benadering kan zelfs wortelen in de relativiteitstheorie. De beroemde formule E=mc2 is eigenlijk afgeleid van een vierkantswortel, ongeveer als E=(m2c4)1/2 en elke middelbare scholier weet dat die vergelijking een positieve én een negatieve oplossing heeft. De negatieve uitkomst werd echter verworpen als zijnde absurd omdat die suggereert dat de tijd ook in tegengestelde richting kan lopen: een oorzaak zou in de toekomst kunnen liggen. Sommige onderzoekers in de kwantum elektrodynamica waren wel gecharmeerd van deze tijd-symmetrie en promootten wat thans bekend staat als retrocausaliteit. Het effect van retrocausaliteit of syntropie is op te vatten als het effect van een toekomstige attractor die geleidelijk alles naar een hoger plan van organisatie trekt6. Een dergelijke holistische benadering kan ook deel uitmaken van complexe systemen. Het valt niet uit te sluiten dat in de nabije toekomst verschillende combinaties van genoemde benaderingen zullen worden gepresenteerd als het ultimate antwoord op de vraag over Life, the Universe and Everything7.


    1. Recente publicaties over dit onderwerp zijn onder meer: The Major Transitions in Evolution Revisited van Brett Calcott & Kim Sterelny (2011); Darwinian Dynamics: Evolutionary Transitions in Fitness and Individuality van Richard Michod (2011); ‘Rapid transition towards the division of labor via evolution of developmental plasticity’ door Sergey Gavrilets in PLoS Comput Biol 6 (2010): http://www.ploscompbiol.org/article/info:doi/10.1371/journal.pcbi.1000805 en ‘Local interaction, multilevel selection, and evolutionary transitions’ door Peter Godfrey-Smith in Biological Theory 1: 372-380 (2006): http://petergodfreysmith.com/PGS-LocalInteraction-BioTy06.pdf.
    2. Onder invloed van kleine kunststof bolletjes worden grotere bolletjes gedwongen tot een meer georganiseerde rangschikking. Deze toename van orde onder invloed van toenemende entropie (de kleine bolletjes verdelen zich homogeen over de ruimte) werd voor het eerst beschreven in ‘The gentle force of entropy’ door W.A. Adamson in Science 5364: 655. Dit verschijnsel wordt thans veelvuldig onderzocht met betrekking tot de wisselwerking tussen polymeren met verschillende vorm. Zie bv. ‘Shapes and coiling of mixed phospholipid vesicles’ door Parades-Quijada, G., H. Aranda-Espinoza & A. Maldonado (2009) in Lipids 44: 283-289; ‘Concentration distributions during flow of confined flowing polymer’ door Hernandez-Ortiz, J.P., H. Ma, J.J. de Pablo & M.D. Graham (2008) in Kor.-Aust. Rheo. J. 20: 143-152;  Block Copolymers in Solution: Fundamentals and Applications van I. Hamley (2005); ‘Entropic recoil separation of long DNA molecules’ door Cabodi, M., S.W.P. Turner & H.G. Craighead (2002) in Anal. Chem. 74: 5169-5174.
    3. Een zeer toegankelijk stukje over het holografisch beginsel, is op internet te vinden: http://www.kowalczyk.nl/user/image/holografie.pdf. Eveneens heel toegankelijk is 'De Ontrafeling van de Kosmos' van Brian Green die in hoofdstuk 16 uitleg geeft over het onderwerp. Voor de liefhebbers is er een hoofdstuk over Ether Vibraties op internet: http://www.soulsofdistortion.nl/dutch/SODA_chapter6.html.
    4. Roger Lewin schreef in 1993 een boeiend boek over de opkomst van de complexiteitstheorie: Complexiteit: Het Grensgebied van de Chaos. Een Nederlandstalige on-line cursus (2008-2009) van Francis Heylighen over complexiteit en evolutie is te vinden op http://pespmc1.vub.ac.be/CLEA/CompEvCursus.pdf. Een interessant boekje over complexiteit en evolutie is Eieren, Straalmotoren en Paddestoelen van Stuart Kauffman (1996).
    5. Een aardig boekje over elementaire deeltjes en de kwantumwereld is De Bouwstenen van de Schepping. Een Zoektocht naar het Allerkleinste van Gerard ’t Hooft (2002) dat ook op internet is te vinden: http://www.dbnl.org/tekst/hoof031bouw01_01/downloads.php. Met behulp van de snaartheorie wordt naarstig gezocht naar de mogelijkheid om de zwaartekracht met de kernkrachten te verbinden. Een Nederlandstalig boek over supersnaren is Snaren en de Snaartheorie van Marcel Vonk (2010). Helaas alleen nog in het Engels: The Cosmic Landscape. String Theory and the Illusion of Intelligent Design van Leonard Susskind (2006).
    6. Over syntropie is vooral veel Engelstalige literatuur afkomstig uit Italië, bv. Syntropy and Entropy in Self-Organized Systems van Mario Ludovico (2006): http://www.mario-ludovico.com/pdf/syntropy.pdf.
    7. Derde deel van het hilarische Transgalactisch Liftershandboek van Douglas Adams (1982).