Dietsche Warande en Belfort. Jaargang 1911

[p. 110]

Over natuurwetenschappen

Biologische Aanpassingen als Toepassingen eener algemeene Natuurwet.

Den 28ⁿ December 1910 hield Professor D. Bancroft der Cornell University, bij gelegenheid van zijn aftreden als voorzitter der American Chemical Society at Minneapolis, eene rede welke naderhand in haar geheel werd opgenomen in het Amerikaansch wetenschappelijk tijdschrift Science, onder den titel: Eene Algemeene Wet (A Universal Law).⁽¹⁾ In deze redevoering brengt een scheikundige de moeilijkste vragen der biologie te berde, en, zoo hij ze niet alle oplost, dan toch beweert hij de richting aan te toonen waarin men zoeken moet om tot eene eenvoudige oplossing te komen. Ook hadde ik ze zeker, na lezing ervan, voor goed van kant gelegd, ware het niet dat men er de uiting in vindt van eene materialistische opvatting, die, onuitgesproken, en dikwijls onbewust, onder verschillende vormen bij vele hedendaagsche natuurvorschers aanhang vindt.

Veel werd er deze laatste jaren gestudeerd en geschreven over den invloed van de uitwendige omgeving op de levende wezens, over ontstaan en al- of niet-veranderlijkheid der soorten, over erfelijkheid van verworven eigenschappen, enz. Bestaan er algemeene wetten die dit alles beheerschen, en, zoo ja, welke? Het antwoord op die vraag ligt voor de hand, volgens Prof. Bancroft. Er bestaat, zegt hij, eene algemeene wet, die niet alleen de dieren- en plantenwereld beheerscht, maar ook in natuur- en scheikunde een hoofdrol speelt. De wet welke hier bedoeld wordt, staat in de scheikunde bekend onder de benaming van theorema of regel van Le Chatelier, en in de natuurkunde als het theorema van De Maupertuis. Prof. Bancroft, die zich, tusschen haakjes gezegd, als een overtuigd voorstander der neo-darwinistische leer voordoet, is van meening dat de zoo genaamde natuurlijke teeltkeus of het overleven van den meest geschikte, de uitwerking is van hetzelfde beginsel, maar overgebracht op het gebied der biologie.

Ziehier hoe Hoogleeraar Holleman van Amsterdam den regel van Le Chatelier formuleert: Ieder systeem, dat in physisch

(1) Science, XXXIII, 1911, blz. 159.

[p. 111]

en chemisch èvenwicht is, ondergaat door de verandering van een zijner evenwichtsfactoren eene verandering in zoodanigen zin, dat indien deze laatste verandering primair plaats had, zij de wijziging van bedoelden evenwichtsfactor in tegengestelden zin zou teweeg brengen.⁽¹⁾ Eenvoudiger doch uit streng wetenschappelijk oogpunt minder juist, zegt Prof. Bancroft: Een systeem tracht altijd zoo te veranderen, dat het gevolg eener van buiten komende verstoring op een minimum gebracht wordt.

Een voorbeeld zal dezen schijnbaar ingewikkelden regel klaar maken. Onder gewone drukking en op eene temperatuur van O^oC bevindt zich eene zekere hoeveelheid ijs in aanraking met eene zekere hoeveelheid water. Tracht men de drukking te verhoogen, dan gebeurt er wat, op zichzelf genomen, de drukking zou verlagen: namelijk, een deel van het ijs smelt, wat met verkleining van omvang, en dus met vermindering van druk gepaard gaat. Het gevolg daarvan is dat zoo lang water en ijs in aanraking zijn met elkander, onder eene vaste temperatuur van O^oC, de drukking door verandering in de hoeveelheidsverhoudingen tusschen ijs en water, constant tracht te blijven. Hetzelfde geldt voor de temperatuur onder constante drukking: voegt men aan het systeem water-ijs warmte toe, dan gaat een deel van het ijs tot den vloeibaren toestand over: die overgang slorpt warmte op, en houdt alzoo de temperatuur op O^oC.

In natuur- en scheikunde vindt men een onuitputbaren voorraad toepassingen van dien aard: b.v. de inductiestroomen in de electriciteit, de verschijnselen van oplosbaarheid op de verschillende temperaturen, de omkeerbare scheikundige processen in hunne verhouding tot druk of warmte, enz. Mag er nu met Prof. Bancroft aangenomen worden dat diezelfde regel ook de levende wezens beheerscht, als zij zich schikken naar de omgeving waarin ze leven? Met andere woorden, geldt het theorema van Le Chatelier ook voor biologische aanpassingen, en is het bijgevolg eene algemeene natuurwet?

Men zou zeggen dat de kwestie niet hoeft gesteld te worden, vermits het bevestigend antwoord reeds in het woord aanpassing zelve opgesloten ligt. Immers, als men zegt dat een wezen zich aanpast op een nieuwe omgeving, dan wil men daardoor beduiden dat het wezen, uit zijn natuurlijk midden in een ander midden overgebracht, zoo verandert in zijn geheel of in eenige zijner deelen, dat de stoornis welke dit midden in het levende organisme teweegbrengt, tot een minimum gebracht wordt. Het

(1) D^r F.A. Holleman, Leerboek der Anorganische chemie, blz. 188.

[p. 112]

schijnt dus wel te blijken, uit de bepaling van de biologische aanpassing zelve, dat deze niets anders is dan de toepassing op de levende natuur van de hooger aangehaalde wet, door Hoogleeraar Holleman te recht genoemd: Het beginsel van den weer stand der tegenwerking aan de werking!

Het spreekt daarom van zelf dat het den Amerikaanschen leeraar niet moeilijk kan geweest zijn, eene lange reeks voorbeelden aan te halen welke ten voordeele zijner stelling schijnen te pleiten. De opsomming zijner voorbeelden beslaat 7 paragrafen, waarin beurtelings behandeld worden de verschillende factoren: temperatuur, licht, vochtigheid, enz., wier verandering een nieuwe omgeving voor het levend wezen te voorschijn roept.

Een paar dier voorbeelden zal den aard ervan aantoonen.

Het overbrengen van plant of dier onder een hoogeren of lageren warmtegraad, zou gewoonlijk schadelijk en dikwijls noodlottig zijn, hadde niet de natuur aan de levende wezens een buitengewoon aanpassingsvermogen voor temperatuursveranderingen geschonken. In 't algemeen, als b.v. een dier in eene koudere streek overgebracht wordt, ondergaat zijn organisme eene verandering welke de uitstraling der dierlijke warmte vermindert, en het omgekeerde gebeurt in het tegenovergestelde geval. Darwin, in zijn werk Animals and Plants under Domestication, geeft verscheidene voorbeelden van vee dat naar verschillend klimaat werd verplaatst. Zoo b.v. schapen, in de warme streken overgebracht, verliezen, na het derde of vierde geslacht, hunne vacht over bijna gansch het lichaam.

Ook uit de plantenwereld wordt door Darwin een merkwaardig geval medegedeeld (ibid.). Planten, overgebracht uit meer zuidelijke streken in eene koudere luchtstreek, loopen gevaar te bevriezen vooraleer hunne zaden rijp zijn. Doch hier ook weet de plant den regel van Le Chatelier toe te passen: als graan, dat in de heete streken 5 à 6 maannen noodig heeft om te rijpen, van jaar tot jaar in meer noordelijke streken wordt gezaaid, kort het zijnen groei- en rijpingstijd in, zoodat het b.v. in Noord-Europa op 3 of 4 maanden rijp wordt.

Ik zal mij bij die twee voorbeelden, tusschen honderd uitgekozen, bepalen. Ongelukkig genoeg, naast zulke gevallen welke met de theorie nog al goed schijnen te strooken, haalt de schrijver er andere aan waarvoor hij al zijne redeneerkracht noodig heeft om ze met zijne thesis overeen te brengen; zeker is het, dat verscheidene zijner feiten, in de veronderstelling dat ze alle wetenschappelijk juist zijn, veel eenvoudiger, en sommige ook wel veel zekerder, op eene andere wijze uitgelegd worden. Men mag zelfs verder gaan en zeggen, dat geen enkel

[p. 113]

zijner voorbeelden, zelfs niet de boven aangehaalde, de vooruitgezette thesis steunt, en dat de biologische aanpassingen met den regel van Le Chatelier, goed begrepen, niets te maken hebben.

Om dit te staven gaan we kortbondig een der hooger aangehaalde voorbeelden uit de natuurkunde getrokken, en een ander, aan de biologie ontleend, wat nader beschouwen.

Als ik met het systema water-ijs onder constante drukking, eene warmtebron in aanraking breng, dan wordt de toegevoegde energie aangewend om een deel van het ijs in water te doen overgaan: de energie, die aan die verandering van toestand besteed wordt, verdwijnt natuurlijk als voelbare warmte; als gevolg daarvan blijft, niettegenstaande de warmtetoevoer, de temperatuur constant. Zoo kan men alle toepassingen van den regel van Le Chatelier in natuur- en scheikunde uitleggen: de energie, gebruikt door de tegenwerking is altijd slechts eene omwerking van de energie aangebracht door de werking.

Het zou moeilijk zijn, dunkt me, aan te toonen dat het beginsel van Le Chatelier, zoo verstaan, op de biologische aanpassingen toepasselijk is. Als ik per ongeluk met mijne hand in de nabijheid kom van een gloeiend ijzer, trek ik onwillekeurig mijne hand ijlings terug. Zal men durven staande houden dat de energie, noodig tot die beweging, slechts eene omzetting is der warmte-energie welke het heete ijzer aan mijne hand heeft medegedeeld? Zoo is het ook met de dieren, welke overgebracht in warmer landen, zich door het verlies hunner vacht op die uitwendige temperatuursverhooging aanpassen. De uitwendige omstandigheden zijn voor het dier zoo veranderd, dat het, bleve aanpassing uit, weldra aan overmatige toename der inwendige warmte zou bezwijken. Het organisme, in zijn bestaan en in zijne werkzaamheid bedreigd door dit nieuwe midden, stelt nu die middelen in het werk waardoor die schadelijke invloed zooveel mogelijk opgeheven wordt. Het aangewende middel is, in het onderhavige geval, het afwerpen van de vacht: daardoor verdwijnt de onbewegelijke luchtlaag die tusschen de wolvlokken gevangen gehouden werd; dit verdwijnen werkt afkoelend op het organisme, en dit op tweeërlei wijze: de uitstraling der dierlijke warmte wordt niet meer belemmerd, en een intens zweeten wordt mogelijk gemaakt, doordien de droge, gedurig vernieuwde lucht, in rechtstreeksche aanraking met de huid, eene haastige verdamping van het zweet teweegbrengt.

Mij dunkt dat deze eenvoudige uiteenzetting van het aangehaalde voorbeeld mij ervan ontslaat verder aan te toonen dat we hier met geene toepassing van Le Chatelier's theorema te

[p. 114]

doen hebben. Wel worden door het organisme eenige natuuren scheikundige verschijnselen in 't leven geroepen, die aan het theorema beantwoorden: zoo b.v. bij het zweeten gaat door verdamping een deel der warmte in dampspankracht over; doch, de werking van het organisme die tot die verschijnselen aanleiding geeft, het eigenlijke aanpassingsmiddel dus, (in dit geval het afwerpen der vacht), is niet eene bloote omwerking van een energievorm in een anderen.

Dit besluit, dat logisch voortvloeit uit de ontleding van dit eene voorbeeld, geldt voor al de gevallen van biologische aanpassing. En dat kan ook niet anders: de biologische aanpassing is van eene geheel andere orde dan de natuur- en scheikundige werkingen, omdat ze, zelfs als ze geene andere krachten in 't werk stelt dan natuur- en scheikundige, beheerscht wordt door een geheel ander beginsel: het levensbeginsel. Ik geef gaarne toe dat er, om deze laatste gevolgtrekking te bewijzen, andere beschouwingen noodig zijn dan hetgene vóórgaat. Voor het oogenblik zij het genoeg erop te wijzen dat tot hiertoe geen enkele biologische theorie, welke willens of onwillens het levensbeginsel buiten cijferde, voor eene onpartijdige ontleding der feiten heeft steek gehouden. Het is mijn inzicht geweest de aandacht hierop te trekken: er bestaat tegenwoordig eene strekking, elk verschijnsel der natuur, ook de hoogste levensuiting, tot een min of meer ingewikkeld natuur- of scheikundig proces te herleiden; die strekking vindt uiting in theorieën als die welke in deze regels ter bespreking kwam. Voor den niet verwittigde schijnt er geen kwaad onder te schuilen; voor hem die scherper wil toezien verbergt zij slechts eene onuitgesproken materialistische wereldbeschouwing.

A. Van Beirendonck.