‘Een vlinder is volslagen anders dan ik, maar toch hetzelfde’

Waarschijnlijk was het een vlinder die bioloog Paul Nurse (1949) aan het denken zette over de vraag: wat is leven? Een citroenvlinder om precies te zijn, die over de schutting fladderde toen Nurse een jaar of twaalf was en in de tuin zat. ‘Het citroentje maakte een pirouette, draalde wat en streek vervolgens even neer – net lang genoeg voor mij om tot in detail de patronen van aderen en vlekjes op zijn vleugels te bewonderen,’ zegt Nurse. ‘Toen schrok hij van een schaduw, vloog weer op en verdween over de schutting.’

Door de vlinder begon Nurse te mijmeren. ‘Ik vond het zo’n complex en volmaakt diertje. Volslagen anders dan ik, maar toch op een fundamentele manier hetzelfde. Net als ik was hij onmiskenbaar springlevend: hij kon zich bewegen, hij kon waarnemen, reageren en leek vervuld te zijn van een doel. Onwillekeurig vroeg ik me af: wat betekent het nu echt om in leven te zijn? Kortom, wat is leven?’
Die vraag is ook de titel van het boek dat Nurse schreef, en dat onlangs in het Nederlands verscheen. Aan de hand van vijf basisbegrippen van de biologie – de cel, het gen, natuurlijke selectie, stofwisseling en overleving – probeert Nurse tot een antwoord te komen.

Dat klinkt wellicht makkelijker dan het is. ‘Wonderlijk genoeg bestaat er geen standaarddefinitie van “leven”. Wetenschappers breken zich er al eeuwen het hoofd over; het is een van de belangrijkste vragen in de biologie.’ Maar vanuit filosofisch perspectief is de vraag ook interessant. ‘Je bent op zoek naar wat ons verbindt met alle andere vormen van leven die we kennen. Daardoor ben je eigenlijk ook bezig met de vraag: wat betekent het om mens te zijn?’

Daar wil Nurse wel meer over vertellen, maar eerst wil hij een lans breken voor cellen, die volgens hem veel te weinig aandacht krijgen in het publieke debat. ‘Ze worden vaak onterecht overschaduwd door genen, waar we het maar al te graag over hebben. Maar als je een stap terug zet, zie je dat de cel de fundamentele basis is voor al het leven. De genen zitten daarin en geven de cel belangrijke instructies. Maar het atoom van de biologie, dat is de cel. Het is de simpelste vorm waarvan we kunnen zeggen: dit is iets levends.’

Nurses fascinatie voor cellen leverde hem in 2001 een Nobelprijs op. Dat elk leven begint met één cel weten we al zo’n anderhalve eeuw. Maar het bleef lange tijd een mysterie hoe zo’n cel zich opsplitst in meerdere cellen. Tot Nurse begin jaren zeventig dankzij experimenten met gist ontdekte dat het cdc2-gen daar een beslissende rol bij speelt. Een decennium later ontdekten Nurse en zijn team ook het overeenkomstige gen in menselijke cellen. Het maakte hem tot een vermaard geneticus.

Genen zijn niet alleen belangrijk voor ons voortbestaan, maar ook voor wie we eigenlijk zijn. ‘Genen zijn mede­bepalend voor wat ons tot individuen maakt. Willen levende soorten op de lange termijn bestaan, dan moeten genen in staat zijn zichzelf nauwkeurig te repliceren. Het zijn onze genen die voor een gelijkenis met alle andere mensen zorgen, en voor een nog grotere gelijkenis met je familieleden. Maar ze zorgen ook juist voor wat jou onderscheidt van die anderen. Zo oefenen genen invloed uit op je uiterlijk, gezondheid en manier van denken. Daarmee geven ze vorm aan ons identiteitsgevoel en wereldbeeld.’

Zelf deed Nurse rijkelijk laat in zijn leven een uiterst verrassende ontdekking over zijn eigen genen. Toen hij eind vijftig was, ontdekte hij dat zijn ‘moeder’ eigenlijk zijn grootmoeder was; zijn ‘zus’ bleek zijn biologische moeder te zijn. ‘Ironisch, hè?’ zegt Nurse, terwijl hij één wenkbrauw optrekt. ‘Een geneticus die geen idee blijkt te hebben van zijn eigen genetische oorsprong.’ Hij kwam erachter toen hij voor een greencard in America een volledige uitdraai van zijn geboorte­certificaat opvroeg. ‘Het was een enorme schok. Inmiddels weet ik dat mijn “zus” op haar zeventiende buitenechtelijk zwanger werd van mij. Dat werd gezien als een schande, dus werd ze naar een tante gestuurd, waar ik werd geboren. Toen ze daarna met mij terugkeerde, deed mijn grootmoeder vervolgens alsof ik haar kind was.’

Het is een voorbeeld van hoe biologische ontdekkingen kunnen leiden tot meer zelfkennis of een andere kijk op de realiteit. Net zoals dit inzicht een schok was voor Nurse, kunnen nieuwe biologische inzichten tot filosofische schokken leiden. Denk bijvoorbeeld aan Darwins evolutietheorie. Westerse filosofen zetten mensen van oudsher graag neer als wezens die zich duidelijk onderscheiden van dieren en de rest van de natuur. Toen Darwin aantoonde dat de mens niet op een losse troon zit, maar een afstammeling is van de aap, werd daarmee een heel nieuw veld van denken geopend.

Ook over dit voorbeeld kan Nurse persoonlijk meepraten. Toen hij over de evolutie leerde, had dat een vrij dramatische impact op zijn leven. ‘Mijn grootmoeder was behoorlijk religieus. We gingen elke zondag naar de kerk, ik kende de Bijbel goed en dacht erover om later predikant of zelfs zendeling te worden. Rond de tijd dat ik die citroenvlinder in de tuin zag, leerde ik op school over evolutie door middel van natuurlijke selectie. Deze wetenschappelijke verklaring voor de weelderige soorten­rijkdom van het leven botste overduidelijk met de bijbelse uitleg. Ik probeerde beide met elkaar te rijmen en zocht mijn predikant op. Misschien moeten we het scheppingsverhaal als een metafoor op­vatten, suggereerde ik, en had God in werkelijkheid dit nog veel wonderbaarlijker mechanisme voor de schepping ontworpen. Mijn predikant kon daar niks mee. Hij drukte me op het hart het boek Genesis letterlijk te nemen en zei dat hij voor me zou bidden. Vanaf toen bewoog ik me aarzelend naar mijn huidige levenshouding, die sceptisch agnostisch is.’

Van welke biologische ontdekkingen kunnen we nog meer perspectiefwisselingen verwachten? Microben zijn de moeite waard om op te reflecteren, denkt Nurse. ‘Wanneer wetenschappers naar het menselijk lichaam kijken, zien ze dat tegenover elk van onze circa 30 biljoen lichaamscellen ten minste één microbiële cel staat. Deze cellen van microscopische bacteriën en schimmels leven op en in ons, en beïnvloeden de manieren waarop we voedsel verteren en ziekten bestrijden. Jij bent, net als elk ander mens, dus geen scherp afgebakend individueel wezen, maar een enorme, constant veranderende kolonie van menselijke en niet-menselijke cellen.’

Deze kennis over microben kan invloed hebben op ons zelfbeeld: ‘ik’ blijkt eigenlijk ‘wij’ te zijn. Wat de filosofische gevolgen van dat inzicht zoal kunnen zijn durft Nurse niet te zeggen. ‘Ik ben bioloog, hier heb je geesteswetenschappers voor nodig.’ Dat brengt hem op een ander punt waar hij zich hard voor maakt: vakgebieden moeten met elkaar samenwerken. ‘Dat gebeurt veel te weinig. Universiteiten zijn opgesplitst in allerlei faculteiten; onderzoekers uit verschillende disciplines komen elkaar hooguit in de koffiebar tegen. Als de geesteswetenschappen en de natuurwetenschappen meer elkaars taal spreken en intellectuele dwarsverbanden leggen, kunnen we op zoek naar antwoorden op dit soort vragen.’

Een andere vraag waarbij zulke dwars­verbanden van pas komen is: waarom heeft de evolutie mensen in staat gesteld op zichzelf te reflecteren? ‘Voor zover we weten zijn wij het enige wezen dat zich in grote mate bewust is van het eigen bestaan. Dat de evolutie onze zelfbewuste geest heeft opgeleverd zal ermee te maken hebben dat die de mens meer speelruimte gaf om zich aan te passen wanneer zijn omgeving veranderde. Met als gevolg dat we, in tegenstelling tot wellicht alle andere organismen, bewuste keuzes kunnen maken en kunnen reflecteren op dat wat ons voortdrijft. Maar dit is denk ik nog maar een snippertje van het antwoord.

En met enkel instrumenten uit de natuurwetenschappen komen we niet veel verder; we hebben ook inzichten uit bijvoorbeeld de psychologie en filosofie nodig.’

Nurse haalt in zijn boek een citaat aan van wetenschapper Sydney Brenner: ‘Terwijl we verdrinken in data, dorsten we naar kennis.’ Nurse: ‘Prachtig, toch? Ik wou dat ik het zelf bedacht had. Dit is volgens mij precies wat er nu gebeurt: we verzamelen data alsof het postzegels zijn, maar vragen ons veel te weinig af wat die postzegelcollectie eigenlijk betekent, wat die ons laat zien.’

Vroeger was interdisciplinariteit veel gebruikelijker. Nurse haalt in zijn boek bewust bevindingen van filosofen aan, om te tonen dat vroeger ook zij over biologie nadachten. ‘Lang voor de ontdekking van genen zagen Aristoteles en andere klassieke filosofen in dat het feit dat er overeen­komsten bestaan tussen ouders en hun kinderen een bepalend kenmerk is van alle organismen. En Darwin was niet de eerste die opperde dat levensvormen evolueren; ook daar schreef Aristoteles al over.’

Een ander typerend kenmerk van het leven werd al vroeg ingezien door filosoof Immanuel Kant: doelgericht gedrag. Dat gedrag is alleen mogelijk als levende systemen als één geheel functioneren. ‘Kant was eind achttiende eeuw een van de eersten die dit beseften. In Kritiek van het oordeelsvermogen betoogt hij dat de verschillende delen van het levende lichaam ten dienste staan van het hele wezen en dat het hele wezen ten dienste staat van de delen. Hij stelde levende organismen voor als geordende, samen­hangende en zelfregulerende entiteiten die hun eigen lot in handen hebben. Ik was sprakeloos toen ik die passage ontdekte. Het is een pagina of twintig; hij gaat er echt diep op in – en heeft gewoon gelijk.’

Nurse kijkt met enige weemoed naar deze periode. ‘Het is prachtig dat denkers en onderzoekers hun intellect destijds inzetten om allerlei verschillende gebieden van ons zijn te onderzoeken. Tegenwoordig specialiseren we ons juist meer en meer. Grootse vragen over het grotere plaatje worden daardoor veel minder gesteld.’

Nurse deed dat zelf wél, met zijn vraag over wat leven nu eigenlijk is. Zijn zoektocht leverde hem drie principes op waarmee we ‘leven’ kunnen definiëren: elk levend organisme heeft het vermogen om te evolueren door middel van natuurlijke selectie; is een begrensde fysieke entiteit die afgescheiden is, maar wel in nauw contact staat met de omgeving; en is een chemische, fysische en informatie verwerkende machine.

Maar wat zijn zoektocht Nurse vooral op­leverde, was het besef van de verbondenheid van al het leven. ‘De biologie laat ons ook zien dat alle ons bekende levende organismen verwant zijn en onderling hechte betrekkingen kennen. We zijn dus ten diepste verbonden met al het andere leven in de biosfeer: met de kruipende kevers, besmettelijke bacteriën, fermenterende gisten en fladderende gele vlinders. Elk van deze soorten is de meest recente afstammeling in één lange, onmetelijk uitgestrekte familielijn, die via een nooit verbroken keten van celdelingen teruggaat tot in de ondoordringbare mist van de diepe tijd,’ schrijft Nurse.

Alles wat leeft is dus één grote familie. ‘Een deel van de levende wezens zijn onze nabije verwanten, zoals de gorilla en de chimpansee. Andere zijn verre, verre familieleden: voor de gisten in mijn petrischaaltjes moeten we 1,5 miljard jaar terug om een gemeenschappelijke voorouder te ontdekken – maar die is er dus wel. En voor zover we weten zijn wij mensen als enige levensvorm in staat om die diepe onderlinge verbondenheid op te merken en om na te denken over wat dat betekent. Dat maakt ook dat we een speciale verantwoordelijkheid hebben voor het leven op deze planeet, voor onze familieleden. We moeten om al dat leven geven, we moeten ervoor zorgen. En om dat te kunnen doen moeten we het begrijpen.’

Wat is leven? De vijf basisbegrippen van de biologie
Paul Nurse, vertaald door Alexander van Kesteren
De Geus
176 blz. | € 15,-