In 1909 ontdekte de Amerikaanse paleontoloog Charles D. Walcott in de Rocky Mountains, de bergketen in het westen van de Verenigde Staten en Canada, een grote hoeveelheid fossielen. Datering van de in perfecte staat verkerende, vaak complete en driedimensionale organismen die hij vond in de kleischalie van de ‘Burgess Shale’ in British Columbia (Canada) wees uit dat ze tussen de 500 en 600 miljoen jaar oud moesten zijn. Walcott realiseerde zich het uitzonderlijke van zijn vondst. Hij kwam jarenlang elke zomer terug, verzamelde meer dan 65 duizend fossielen en trachtte de vaak bizarre organismen onder te brengen in de bestaande stambomen van het dierenrijk. Pas in de jaren zeventig van dezelfde eeuw begrepen onderzoekers onder leiding van Harry Whittington wat het in werkelijkheid waren: overblijfselen van de zogenaamde ‘Cambrische explosie’, een spectaculaire uitwaaiering van later deels weer uitgestorven takken van de evolutie.
In de Middeleeuwen geloofde men in een ‘scala naturae’ waarin niet alleen de levende natuur maar de totale schepping een hiërarchische ordening kent. De mens is dan de eindbestemming van de evolutie, ofwel de ‘kroon op de schepping’. Later, maar nog voordat Charles Darwin zijn ‘Origin of Species’ (1859) publiceerde nam men aan dat evolutie gelijk stond aan vooruitgang, groei, ontwikkeling, ontvouwing en progressie. De evolutie van de kosmos met de vorming van zonnestelsels en planeten evenzeer als het ontstaan van leven op aarde. Een lineaire en progressieve evolutie derhalve zoals ook Lamarck (‘Singapore’, Dagblad Suriname 20 november 2018) die voor ogen had. In die perceptie hebben recente fasen in de ontwikkeling een hogere rang dan oudere fasen.
Maar uit Darwins leer vloeit die progressie niet met zoveel woorden voort. Hij toonde aan dat organismen door variatie en natuurlijke selectie zich steeds beter aanpasten aan de steeds veranderende omstandigheden. Daarbij ging hij uit van een gemeenschappelijke oorsprong van alle leven. Bij de notie van ‘vooruitgang’ toonde Darwin zich ambivalent: ‘Vooruitgang zegt vooral iets over hoe wij mensen naar de natuur kijken. Het is een subjectief waardeoordeel dat wij op de natuur projecteren en het is dan ook een misvatting het ene dier ‘hoger’ in te schatten dan het andere’ stelde hij. Maar Darwin schreef curieus genoeg ook: ‘Aangezien natuurlijke selectie uitsluitend werkt voor wat goed is voor elk wezen, zullen alle lichamelijke en mentale gaven tenderen om vooruit te gaan in de richting van de perfectie’. Die ambivalentie van Darwin vinden we terug in de hedendaagse discussie. Sommige biologen, onder wie Stephen Gould, menen dat Darwin te veel gevangen zat in het negentiende-eeuwse Victoriaanse vooruitgangsdenken. ‘Maar evolutie heeft niets met vooruitgang te maken. De notie van vooruitgang is onwetenschappelijk en het begrip kan het beste uit de evolutiebiologie worden verbannen’, aldus Gould.
Andere biologen stellen dat het begrip vooruitgang bruikbaar is, zij het niet in de ouderwetse antropocentrische betekenis als zou de evolutie erop gericht zijn om uiteindelijk de mens voort te brengen. Op de geologische tijdschaal is de mens immers niet meer dan een jong en nietig twijgje aan een stokoude wijdvertakte boom. En het getuigt niet van realiteitszin om dat jonge twijgje tot kroon van de evolutie uit te roepen. Zo’n conclusie zegt dan ook meer over onze vooroordelen dan over de werkelijke status van de mens. Overigens is het naar hun mening onloochenbaar dat de geschiedenis van het leven in het algemeen progressief van aard is.
We zijn het product van natuurlijke selectie waarbij het er om gaat zoveel mogelijk genen aan een volgende generatie door te geven. Natuurlijke selectie leidt zelden tot een optimaal ontwerp omdat de evolutie alleen maar kan voortborduren op reeds bestaande blauwdrukken en aanpassingen. Grote evolutionaire sprongen zijn daardoor vrijwel onmogelijk: macromutaties zijn doorgaans fataal. Ook is er altijd sprake van een ‘kosten-batenanalyse’: zolang iets naar behoren functioneert, is er geen reden om het ontwerp nog verder te optimaliseren en dat gebeurt dan ook niet (‘Evolutionaire geneeskunde’, Dagblad Suriname 14 januari 2018).
Evolutie naar ‘hogere’ vormen is ook daarom niet goed voorstelbaar omdat tal van toevalsfactoren het proces kunnen verstoren. Een voorbeeld daarvan is het uitsterven van de dinosauriërs 65 miljoen jaar geleden door de inslag op aarde van een asteroïde. Had die gebeurtenis niet plaatsgevonden dan zouden de dinosauriërs misschien nog steeds op aarde heersen en hadden de zoogdieren, inclusief de mens, nooit hun huidige dominantie kunnen bereiken. Dinosauriërs waren niet minder complex dan zoogdieren en hun ontwerp was in het geheel niet achterhaald. Zij hadden gewoon de pech van de asteroïde-inslag. Het verschijnen van de mens op aarde is dan ook allerminst onvermijdelijk. Het had gemakkelijk heel anders kunnen lopen en dat staaft de conclusie van Stephen Jay Gould uit de vondst van Charles D. Walcott in de Rocky Mountains.
Evolutiebiologen zoals de Oxford-bioloog Richard Dawkins daarentegen claimen dat het steeds complexer worden van organismen in gedurende de evolutie een teken van vooruitgang is. Het leven begon ooit met zichzelf replicerende macromoleculen die primitieve microben vormden. Daaruit ontstonden vervolgens meercellige macroscopische organismen waaruit de gewervelden zoals wij uiteindelijk tevoorschijn kwamen. We zien een algemene trend naar complexiteit en naar toenemende lichaamsgrootte, aldus deze biologen. Daar stelt Gould tegenover dat het logisch en niet zo vreemd is dat dieren en planten alsmaar groter worden: de evolutie kan maar één kant opgaan, want kleiner dan een microbe kan een organisme niet worden. Zo’n gerichte verandering mag men dan ook niet verwarren met een progressieve trend. Ook leidt evolutie volgens Gould lang niet altijd tot een toename van morfologische complexiteit, integendeel. Parasieten bijvoorbeeld tonen in hun leven juist een afname van complexiteit. Hetzelfde geldt voor zoogdieren die zijn teruggekeerd naar het water zoals walvissen en dolfijnen. Hun skeletten zijn aanzienlijk eenvoudiger geworden. Net als complexiteit kan ook eenvoud door natuurlijke selectie worden beloond. Hoe je ‘vooruitgang’ definieert blijkt dus vooral een semantische kwestie te zijn. De afname van morfologische complexiteit zoals bij parasieten vaak voorkomt kan evengoed een vorm van vooruitgang zijn. Het is een vooruitgang in aanpassing (adaptatie).
Evolutie heeft volgens Gould dan ook vrijwel niets met vooruitgang te maken en dat brengt ons weer bij zijn favoriete gedachte-experiment: het terugspoelen en weer opnieuw afdraaien van de ‘band des levens’. Dat wij hier en nu leven is volgens Gould puur toeval. De enige weg die de evolutie op kon gaan was die naar grotere complexiteit: niet omdat dat beter was of voordelen bood, maar omdat er maar één weg open lag. Eenvoudiger dan een primitieve eencellige kan een organisme niet worden. Overigens heeft een toename in grootte, complexiteit en intelligentie zich maar in enkele afstammingslijnen voorgedaan. De diversiteit is in lichte mate toegenomen maar de bulk van het leven bestaat nog steeds uit primitieve eencelligen. In de darmen van een mens zitten meer bacteriën dan het totale aantal mensen op de wereld! Het modale leven, het bacteriële dus, is het talrijkst, was er het eerst en zal er ook als laatste zijn.
Volgens Gould toont analyse van de fossielen van de Burgess Shale aan dat er geen vooruitgang in de geschiedenis van het leven is. Er geen gestage toeneming van de diversiteit maar een decimering in plaats van een zich voortdurend vertakken. In het leven is rigoureus gesnoeid. Gedurende de Cambrische explosie is het leven plotseling uitgezwermd, maar kort erna werden de meeste takken op willekeurige wijze weer weggesneden. De fossielen van de Burgess Shale tonen volgens Gould aan dat er 530 miljoen jaar geleden veel meer diergroepen (fyla) waren dan tegenwoordig. Bovendien is een groot aantal van de aangetroffen fossielen zoals ‘hallucigenia’ (foto) in geen enkel bestaand fylum onder te brengen. Het dier zou volgens een reconstructie op stelten op de zeebodem hebben rondgewandeld. Ook niet in een fylum te classificeren is ‘anomalocaris’ (foto), dat een mond als de ronde sluiter van een ouderwets fototoestel bezat. Of ‘opabinia’ dat prooien met een soort aan de kop bevestigde stofzuigerslang bemachtigde (foto).
Jaren na het verschijnen van ‘Wonderful Life’ concludeerden biologen uit zeebodemonderzoek dat een aantal van de fossielen van de Burgess Shale toch kunnen worden ondergebracht in bestaande fyla van rups- of slakachtige wezens zoals fluweelwormen en andere vreemdsoortige wezens die vandaag de dag de zeebodem bevolken. Dat zou Goulds theorie over grootschalige decimering van dierlijke bouwplannen enigszins op losse schroeven zetten. Maar veel van zijn argumenten blijven valide. Niet dat de notie van vooruitgang geheel uit de evolutiebiologie moet worden verbannen maar wel dat de evolutie niet voorbestemd is om een bepaalde richting te volgen. Immers, ook zonder voorbestemming kan er vooruitgang bestaan, zoals Edward O. Wilson stelt in zijn ‘Diversity of Life’ (1992) De evolutie heeft weliswaar geen doelbestemming maar is wel progressief in de zin van een toenemende biodiversiteit. En het is deze biodiversiteit die door het acteren van de ‘Kroon op de Schepping’ sterk wordt bedreigd. Als we de evolutie nog eens opnieuw konden laten beginnen zouden er waarschijnlijk niet opnieuw mensen ontstaan (of mieren of muizen) maar de kans is groot dat er opnieuw dezelfde ‘uitvindingen’ zouden worden gedaan zoals de fotosynthese, de ogen, de vleugels, de zenuwstelsels en vele andere. Bij het opnieuw afdraaien van de ‘tape of life’ zullen de ‘goede trucs steeds opnieuw worden ontdekt’, aldus wetenschapsfilosoof Daniel Dennett, een geestverwant van Wilson. Dit verschijnsel, waarbij de evolutie vaak via verschillende wegen op dezelfde vondsten stuit, wordt parallelle evolutie of ‘convergentie’ genoemd. Daarvan bestaan talloze voorbeelden in de natuur, zoals de gestroomlijnde vorm van dieren die zich snel door het water bewegen. Al hun ontwerpen zijn gebaseerd op dezelfde hydrodynamische grondslagen. Zo zijn ook ogen een aantal malen onafhankelijk van elkaar ontwikkeld, evenals vleugels. De laatste zijn geëvolueerd in totaal verschillende fyla, maar ook die ontwerpen gehoorzamen allemaal aan dezelfde aerodynamische principes.
Anton van den Broek
