Pas vorige week kwam ik er achter dat 2017 niet alleen 50 jaar is na de publicatie van de “The Naked Ape”, het beroemde boek van Desmond Morris, maar ook 100 jaar na “On Growth and Form”, een boek dat uitkwam in 1917 en geschreven is door de Schotse bioloog en wiskundige D’Arcy Thompson. Ik heb dat boek al jaren in mijn boekenkast, waarschijnlijk gelezen in de jaren tachtig van de vorige eeuw, en het is steeds meeverhuisd zodat ik nu, 100 jaar na de eerste publicatie, het weer in kan zien. Mijn versie is een verkorte uitgave, even goed nog 346 bladzijdes, van de oorspronkelijke uitgave van 800 bladzijdes.

Thompson schreef zijn boek als aanvulling en deels ook als tegengewicht tegen de evolutiebiologen die Charles Darwin vereerden. Hij vond namelijk dat de evolutietheorie van Darwin te weinig rekening hield met de wetten van de natuurkunde. Evolutiebiologen hebben, ook nu nog, de neiging te denken dat elke aanpassing aan het milieu die gunstig is voor een dier, ook zal ontstaan en zich door natuurlijke selectie zal verspreiden. Maar zo’n aanpassing moet ook fysiek mogelijk zijn. Bijvoorbeeld: een olifant kan geen grote hersenen evolueren omdat de voeding van het brein beperkt wordt door zijn oppervlakte. Omdat olifanten zelf zo groot zijn hebben ze relatief weinig oppervlakte en daardoor ook relatief kleine hersenen. Zulke simpele natuurkundige wetmatigheden beperken de evolutie.

Een van de dingen uit het boek die me altijd is bijgebleven gaat over de vertakkingen van bloedvaten. Als een bloedvat zich opdeelt in tweeën, wat is dan de meest gunstige hoek tussen de twee takken? Je kunt die vraag beantwoorden door er van uit te gaan dat er zo weinig mogelijk drukverlies is vanuit de stuwing van het hart en dat de doorsnedes van de twee takken samen gelijk zijn aan de doorsnede van de hoofdtak. Dan blijkt dat als de twee takken even groot zijn, elk van hen dezelfde hoek maakt met de doorgaande lijn. Maar als één van de takken veel kleiner is, gaat de grote tak vrijwel rechtdoor terwijl de kleine tak een bijna rechte hoek maakt. Dezelfde wetmatigheid gaat op voor het vertakkingspatroon van bomen. Een dun zijtakje staat bijna loodrecht op de hoofdstam, maar als de hoofdstam zich splitst in twee gelijke grote takken, staan ze onder dezelfde hoek.

D’Arcy Thompson geeft ook metingen van ons lichaam die hiermee in overeenstemming zijn. De buikaorta splitst zich ter hoogte van de vierde lendenwervel in tweeën. De linker en de rechter tak zijn even dik, ze splitsen zich symmetrisch en hun diktes verhouden zich tot de aorta als één staat tot wortel twee, precies op de manier die de theorie voorspelt.

De wiskundige benadering van Thompson komt nu ouderwets over maar ze illustreert wel een belangrijk punt. Evolutie kan niet alleen gaan over genen en eiwitten maar moet ook gaan over groei en vorm. Juist de vormenrijkdom is zo kenmerkend voor de natuur. De vertakkingspatronen van bloedvaten, de zeshoekige cellen in een honingraat, de opgevouwen vleugel van een insect en de vorm van onze oorschelp zijn allemaal dingen die niet vanuit het DNA verklaard worden, maar die onderworpen zijn aan wetten van de natuurkunde. Naast genetica moeten we een beroep doen op de ontwikkelingsbiologie, en Thompson heeft de wiskundige principes daarvoor uiteengezet in zijn boek uit 1917.

Mijn herontdekking van “On Growth and Form” kwam precies op tijd voor de presentatie van ons eigen boek “Evolueren wij nog?”, vorige week vrijdag in Spui25. Daar kon ik zeggen dat ons boek niet alleen 50 jaar na “De Naakte Aap” verschijnt maar ook 100 jaar na “Over Groei en Vorm”, een conjunctie die niet toevallig kan zijn.

Facebook Comments