maandag 9 juli 2007

Het "Ontstaan" van de Lichtgevoelige Cel

Ooit, lang geleden, is het me gelukt uit een discussie met creationisten een echt interessante kwestie te puren. Ik ben nooit te weten gekomen of de vraag die we konden formuleren (het is altijd interessant om tenminste de vragen te zien, zelfs als je de antwoorden niet kent of kan kennen) ons destijds in een juiste richting heeft geduwd, maar wie weet kom ik het ooit nog wel te weten. (In feite denk ik dat ik een simpel antwoord op een simpele vraag zelf heb gevonden, maar ik kan het natuurlijk ook gewoon mis hebben.)

De creationisten zijn vanzelfsprekend altijd op zoek naar “problemen” voor de evolutietheorie. Ze weten niet eens dat wetenschap niets anders is dan onderzoek naar onopgeloste problemen, en dus beelden ze zich dat het volstaat er één van in herinnering te brengen, en “wij” zitten in de moeilijkheden.

Het onderwerp was de (op agressieve toon gestelde) vraag hoe (op weg naar de evolutie van het oog) zelfs maar lichtgevoelige cellen konden evolueren. Dat is extra interessant als vraag omdat Darwin zelf aangaf dat het een onderwerp was waarop hij niet echt kon ingaan (1). Maar na enig nadenken vond ik een idee dat tegelijk een antwoord kon zijn, en verklaarde waarom Darwin daar niet aan dacht.

Het antwoord gaat als volgt. Stralende lichamen zoals een ster – dus ook onze zon – zenden straling uit over een erg breed spectrum. Afhankelijk van het soort object (een planeet, een ster, een quasar, een zwart gat...) is er veel meer straling van bepaalde delen van dat spectrum dan van andere. Om me met een voorbeeld te verduidelijken: onze eigen zon zendt zowat alles uit, maar er zit veel meer straling tussen van de soort die wij “zichtbaar licht” noemen dan er, pakweg, ultraviolet inzit. Terwijl het spectrum van een supernova op heel andere punten van het spectrum dominant zal zijn.

Daarnaast moeten we ook nog weten dat energie (“straling”) en materie met elkaar interageren op welbepaalde manieren, en dit hangt af van het soort energie dat met de straling gepaard gaat. Sommige straling is zo intens dat je er nucleaire reacties mee op gang krijgt. Het zichtbare licht (waar onze zon zo goed in is) interageert met materie op het niveau van (wat wij) normale chemische reacties (noemen). Je kan er moluculen mee ontbinden in hun atomen, maar lood maken van goud zal je er niet vaak mee zien gebeuren.

Maar met dat gegeven kan je gemakkelijk inzien dat er een probleem is op het niveau van de allereerste organismen, en nog meer voor de proto-organismen. Immers, leven zelf is al een complexe chemische reactie, en heel veel moet er niet misgaan, of de reactie houdt op, en het leven is niet langer leven, maar dood.

Dus als jij als primitief organisme (hé, de lezer heeft wel door dat hij of zij dit niet letterlijk en persoonlijk moet opvatten, neem ik aan?) met alle moeite van de wereld een eiwit bij elkaar hebt gespaard, en er passeert een zonnestraal, en die knotst er een atoom koolstof uit – ja, waar eindig je dan?

Met andere woorden, het probleem met een zon als de onze is niet hoe primitieve organismen lichtgevoelig kunnen worden. Met een zon als de onze hebben organismen die gebaseerd zijn op de “normale chemische reacties” het probleem dat ze al erg lichtgevoelig zijn!

Maar dat was iets dat Darwin, voor (en in) 1859 (het publicatiejaar van The Origin of Species) niet kon weten (altijd voor zover mijn idee waar is, natuurlijk). De samenstelling van de zon zelf zou pas in datzelfde jaar worden ontdekt, en de aard van radioactieve straling lag nog een halve eeuw in de toekomst. Waar Darwin het dan weer wel over had was over hoe een laagje pigment (een kleine wijziging die door “variatie” best wel tot stand zal kunnen komen?) dat zich aan één zijde van lichtgevoelige cellen zou opbouwen, ervoor zou zorgen dat er aan het organisme een gevoel van richting werd verschaft. En dat zou dan weer extra nakomelingen kunnen opleveren, enzovoort.

Om maar te zwijgen van het effect dat dat pigment geeft als bescherming tegen de zon, natuurlijk.

---------------------------------------------
(1) Darwin, The Origin of Species, Hoofdstuk VI

Geen opmerkingen: