Streven. Jaargang 8

[p. 256]

Wetenschappelijke kroniek
Autogenese in het laboratorium?
door Dr P. de Ceuster

ONGEVEER een jaar geleden werden in de Verenigde Staten interessante proeven genomen waarbij de basisstoffen van de levende wezens gesynthetiseerd werden. We hadden reeds de bedoeling een bijdrage te wijden aan deze resultaten. Zojuist echter werden ze in onze neutrale pers, en ook in de buitenlandse, voorgesteld als wereldschokkende gebeurtenissen en deze gelegenheid werd gretig te baat genomen om eens te meer de wetenschap tegen het geloof uit te spelen. Wij zien ons daarom verplicht de wetenschappelijke waarde van deze proeven tot de juiste afmetingen terug te brengen.

Laten we ze eerst plaatsen in hun historisch verband.

Het heeft voor de mensheid steeds iets aantrekkelijks gehad te pogen dode stof eigenhandig tot leven op te wekken. We schreven: eigenhandig. Want hoewel enerzijds het spontane ontluiken van leven uit dode stof in vroegere eeuwen als een algemeen aanvaard verschijnsel gold, toch was men anderzijds overtuigd van de onmogelijkheid eigenhandig mineralen in organische stof om te zetten. Waarbij door organisch niet alleen die stoffen bedoeld werden die de dragers zijn van het leven zelf, zoals vlees, doch ook die welke als dode stof worden afgescheiden, zoals urine. Om scheikundige stoffen van het mineralenrijk in elkaar om te zetten is chemische affiniteit nodig. Om organische stoffen te vormen of om te zetten achtte men dit niet voldoende: men beriep zich dan, zoals eertijds Buffon, en later Berzelius op een bijzondere impuls: de levenskracht, ‘la force vitale’.

In 1828 had de beroemde synthese van Wöhler plaats die heel toevallig de omzetting ontdekte van het minerale ammoniumcyanaat in ureum, de organische stof die het hoofdbestanddeel van urine vormt. Wöhler, die zelf overtuigd was van de noodzakelijkheid dezer levenskracht voor omzettingen van mineraal naar organisch, herhaalde deze proef dikwijls voor hij ze wilde openbaar maken. Hij was nog niet helemaal over zijn verbazing heen toen hij aan Berzelius schreef: ‘ich musz Ihnen sagen, dasz ich Harastoff machen kann, ohne dazu Nieren oder überhaupt ein Thier, sey es Musch oder Hund, nöthig zu haben’.

De omzetting van minerale koolstofverbindingen in organische bleek dus mogelijk en de ‘levenskracht’, zoals ze tot dan toe opgevat werd, was niets anders dan een subtielere vorm van affiniteit. Werd deze soort levenskracht daardoor tot een zuiver chemisch verschijnsel herleid, toch bleken de eigenlijke levensverschijnselen: groei en voortplanting, veel te specifiek en te ingewikkeld om kunstmatig opgewekt te worden.

Om dit echter te kunnen inzien was de XIXe eeuw al te zeer doortrokken van rationalisme dat de verticale opgang van wetenschap en techniek als een persoonlijke triomf beschouwde en er een voedingsbodem in vond. De wetenschap loste steeds meer duister gebleven problemen van chemie, physiologie en electriciteit

[p. 257]

op. Men extrapoleerde dan verder en achtte het ontsluieren van de levensgeheimen louter als een kwestie van tijd.

De Natuur nam de plaats in van God. En zo kon het gebeuren dat het verwijzen der ‘generatio spontanea’ naar het rijk der fabelen als een nederlaag werd aangevoeld. Dat dit gebeurde door een overtuigd katholiek geleerde, namelijk Pasteur, is in dit opzicht typisch. De Natuur bleek dus niet in staat leven te verwekken, tenzij uit het reeds bestaande.

Als er echter geen essentieel verschil bestaat tussen levende en dode stof en alle levensaspecten tot physico-chemische verschijnselen kunnen herleid worden, dan moet het ook mogelijk zijn deze krachten te richten op een wijze die de levensaspecten te voorschijn roept. IJverig werd dan ook gezocht naar een verklaring van de levensverschijnselen op grond van dode physico-chemische processen en het dient gezegd dat op dit gebied grote ontdekkingen werden gedaan door eminente rationalische geleerden als b.v. Buchner.

Maar hoe sneller men ook voortschreed op de weg van de kennis der levensverschijnselen, des te verder trok de grens van leven en dood zich terug. Het verging de vorsers als de knaap uit het sprookje, die op jacht was naar de regenboog.

Kon het rationalisme op dit gebied geen afdoend succes boeken, dan werd er maar gegrepen naar een schijnsucces.

Rond de eeuwwende maakte de beruchte Stefane Leduc uit Nantes grote ophef met zijn destijds beroemde proeven. Hij legde bolletjes of kristallen van minerale stoffen in een gelatinebad dat tevens scheikundige minerale stoffen in oplossing bevatte. Deze mineralen reageerden op elkaar en vormden neerslagen die uit de bolletjes schenen te groeien. De vorm van deze neerslagen bootsten die van levende wezens na: er ontstonden paddestoelen, gras, miniatuurboompjes enz. Deze proeven worden nu nog in het scheikundig onderricht beschreven als de ‘chemische tuin’.

Een parodie van het leven was het; meer niet. De scheikundige stoffen, in plaats van te leven, versteenden tot grillige vormen die met levende wezens slechts het uiterlijke gemeen hadden maar de meest kenmerkende levensuiting misten: de voortplanting. Ze wierpen geen zaad af dat in staat was om nieuw zelfstandig leven op te wekken. Groeien konden ze wel maar alleen zoals een beeldje in een albastrivier kan groeien, slechts passief door zich met nieuwe albastlagen te laten bedekken.

* * *

Hoewel deze parodie door geen wetenschappelijk denker ernstig werd opgevat, bleef ze toch als materialistische argumentatie in pseudo-wetenschappelijke kringen lang opgeld doen. Hoogstwaarschijnlijk werken de oostelijke Komsomols nog met dergelijk materiaal: ze hebben erger.

Wil men het leven synthetiseren, dan moet er allereerst begonnen worden met de drager van het leven: het protoplasma. Dit protoplasma nu is opgebouwd uit een hele gamma proteïnen: de meest gecompliceerde stoffen ter wereld. Deze proteïnen kunnen afgebroken worden tot steeds kleiner en minder ingewikkelde stukken. Uiteindelijk komt men dan terecht op de aminozuren, betrekkelijk eenvoudige verbindingen van koolstof, waterstof, stikstof en zuurstof. Het zijn dus de bouwstenen van het huis des levens.

Steeds in de veronderstelling, dat het leven op aarde spontaan is ontstaan,

[p. 258]

heeft men zich afgevraagd hoe, in het eerste stadium van dit proces, de aminozuren op de wereld kwamen.

Niemand minder dan de Nobelprijswinnaar Harold Urey heeft zich met dit vraagstuk bezig gehouden. Hij bouwde voort op een aannemelijke veronderstelling volgens welke, milliarden jaren geleden, de aardatmosfeer samengesteld was uit ammoniak, waterstof, waterdamp en methaan. De meeste dezer stoffen kunnen nog aangetoond worden in de atmosfeer van andere planeten.

Onze huidige atmosfeer bestaat voor een vijfde uit zuurstof en deze zuurstof is het die de krachtigste ultra-violette stralen uit de zon tegenhoudt. Daar de vroegere atmosfeer verondersteld werd vrij te zijn van zuurstof konden deze stralen tot op onze aardkorst doordringen en in deze atmosfeer, die toen enkele honderden graden warmer was, reacties te voorschijn roepen die er nu onmogelijk zijn. Temeer daar deze stralen de atmosfeer veel heviger ioniseren zodat bliksemontladingen veel meer voorkwamen dan thans. Kortom, de omstandigheden waren misschien gunstiger voor het ontstaan van aminozuren.

Stanley L. Miller, een der leerlingen van Urey, trachtte in Mei 1953 aan de Universiteit te Chicago diezelfde omstandigheden op het laboratorium te verwekken en bracht daarover verslag uit in no 3046 van het tijdschrift ‘Science’.

Hij bracht in een autoklaaf ammoniak, waterstof, methaan en kokend water samen en verhitte dit mengsel gedurende zeven dagen (waarbij enige analogie met de zeven scheppingsdagen geheel toevallig is). Nu en dan stuurde hij electrische vonken door het mengsel ten einde miniatuur-onweertjes te verwekken. Het water werd stilaan rozerood en verdonkerde tot bruin. Na een week werd het mengsel geanalyseerd, en daarbij konden sporen van aminozuur worden aangetoond, in totaal een milligram.

Deze proefneming is uiterst interessant en de waarde ervan hoeft niet gekleineerd te worden; doch evenmin overschat. Het degelijk wetenschappelijk tijdschrift voor hogere vulgarisatie ‘La Nature’ besluit heel voorzichtig zijn commentaar in het Januari-nummer van 1954 met de volgende woorden: ‘Het energetisch rendement van deze synthese schijnt zeer klein te zijn en men is nog niet zo ver een industriële bereiding te kunnen verwachten! Het is reeds zeer veel een dergelijke proefneming tot een goed einde te hebben gebracht. Laat ons echter een herhaling dezer proeven afwachten alsmede de bevestiging en contrôle van de resultaten’¹⁾.

Hoe schril steekt daarbij het triomfgeschal af van de rationalisten! In het dagblad ‘Le Soir’ van 5 September 1954 schreef Jacques Renaud: ‘Het rationeel eindpunt van de ingeslagen weg is de schepping van het leven uitgaande van de dode materie. De stof, door Miller verkregen, zou reeds aan deze definitie beantwoord hebben indien haar niet de uiteindelijke levensvonk ontbrak (la suprême étincelle vitale). Maar zal de atoomenergie niet op zekere dag in staat zijn deze te leveren, vooral wanneer men de monsterlijke energie der cosmische stralen zal hebben vrijgemaakt?

Wanneer men zich houdt aan de stricte materialistische en rationalistische logica dan sluit dit alles volkomen. Het is in feite zelfs het onafwendbaar uiteinde van een onderzoekingswerk zo oud als de mensheid zelf.

1) ‘Le rendement énergétique de ces synthèses paraît très faible et on n'en est pas encore à prévoir une fabrication industrielle de protéines! C'est déjà beaucoup que d'avoir réussi une pareille expérience. Attendons qu'elle soit répétée et que ses résultats soient contrôlés et confirmés’.

[p. 259]

De dag echter waarop de mens zal proberen het leven te scheppen, zal hij door die daad zelf beproeven zich een macht toe te eigenen, die alle godsdiensten steeds beschouwd hebben als behorend tot het uitsluitend recht van de Godheid’²⁾.

Herleiden we nu deze proeven van Miller tot hun juiste verhoudingen dan brengen ze ons één stap, maar dan ook niet meer dan één stap verder ten opzichte van de oude proeven van Wöhler. Slaagde deze er in uit het minerale ammoniumcyanaat het laatste ontledingsproduct van de aminozuren, namelijk ureum, te vormen, dan bereidde Miller nu deze aminozuren zelf uit ammoniak, methaan en water.

Van aminozuren tot een levend wezen, al ware het slechts het eenvoudigste van allen, een virus, is een uiterst lange weg. Eerst moeten de aminozuren aan elkaar gekoppeld worden tot polypeptiden, vervolgens verder opgebouwd tot peptonen, om uiteindelijk op eiwit te belanden. Steeds wordt de weg ingewikkelder en ingewikkelder en voor ieder levend wezen, zelfs voor iedere bijzondere functie in het levend wezen moet dit eiwit dan nog volgens een precies daarbij passend patroon opgebouwd worden. Dit schijnt wel onmogelijk in een laboratorium te verwezenlijken. Fischer slaagde erin de eenvoudigste polypeptiden op te bouwen doch verder kwam men niet.

Doch veronderstellen we dat het eens lukken zal, dan zou men ten slotte uitkomen op dood eiwit; in het gunstigste geval op een of ander bestanddeel van een dood organisme. Dat een ‘étincelle suprême’ van de cosmische stralen hier leven zal kunnen inblazen is niet meer dan een ‘wishfull thinking’. Er is oneindig meer kans dat deze ‘étincelle suprême’ de broze structuur van dat tere brokje eiwit nog wat verder in elkaar zal doen storten.

We menen dat het leven veel te ingewikkeld is om het met zuiver physico-chemische krachten te kunnen verwekken. Het is echter niet meer dan een persoonlijke mening en een synthetisch virus of zelfs een kunstmatige kat zou het christelijk geloof op geen enkel punt aantasten. De materialisten vergissen zich wanneer ze schrijven dat de synthese van het leven een geloofspunt is. We vragen ons echter af of deze mythe niet artificieel in leven gehouden wordt om een eventueel kunstmatige opwekking van het leven als een dodelijke slag voor het geloof te kunnen uitbazuinen.

2) ‘Car l'aboutissement rationnel de la voie engagée, c'est la création de la vie à partir de la matière inanimée. Déjà, la substance obtenue par Miller eût répondu à cette définition s'il ne lui eût manqué la suprême étincelle vitale. Mais celle-ci, la force atomique ne sera-t-elle pas un jour capable de la fournir, surtout lorsqu'on aura capté la monstrueuse énergie dégagée par les rayons cosmiques?
Si l'on s'en tient aux données de la stricte logique matérialiste et rationaliste, tout cela est parfaitement cohérent. C'est même, en fait, l'aboutissement inévitable d'une recherche aussi vieille que l'humanité elle-même.
Seulement le jour où l'homme tentera de créer la vie, il essayera par là même de s'emparer d'un pouvoir que toutes les religions ont toujours classé comme étant par excellence l'attribut exclusif de la Divinité’.