De volgende bladzijden bevatten de feestrede, door mij uitgesproken bij
de opening van het laboratorium voor experimenteele evolutie van het
Carnegie-Institution, eenigszins gewijzigd en op verschillende punten
ten behoeve eener nadere toelichting der voorgedragen denkbeelden
uitgebreid. Het is misschien niet van belang ontbloot, daaraan
enkele mededeelingen omtrent de stichting van dit laboratorium te
laten voorafgaan.
Voor een aantal jaren werd door den heer Carnegie een instituut
gesticht met het doel, zooveel mogelijk de studie der natuur te
bevorderen. Dit Carnegie-Institution is gevestigd te Washington
en beschikt over zeer rijke hulpmiddelen, waardoor het nu eens
bestaande wetenschappelijke ondernemingen steunen en dan weer
andere zelf op touw kan zetten. Het sticht dan afdeelingen of
zoogenoemde departementen. Enkele daarvan, zooals het departement
voor sterrenkunde, blijven te Washington en hebben daar hunne
observatoriën en laboratoriën. Andere onderzoekingen zijn aan
bepaalde plaatsen gebonden en worden dus daar uitgevoerd, waar de
omstandigheden voor hen het gunstigst zijn. Zoo werd voor een paar
jaren het woestijn-laboratorium te Tuscon (spr. Toesonne) in Arizona
gesticht, welk laboratorium ik in den loop der maand Juni het voorrecht
had te bezoeken. Het heeft ten doel, het planten- en dierenleven te
bestudeeren onder de eigendommelijke omstandigheden, die de woestijn
met zich brengt. Het is wel geen eigenlijke woestijn, in den zin van
een dorre en van plantengroei nagenoeg ontbloote vlakte, zooals ik ze
in het zuiden van Californië zag. Het is een streek, waar de regenval
geringer is dan de verdamping, en waar dus altijd gebrek aan water
bestaat. Dit gebrek aan water beperkt den plantengroei tot drie groepen
van gewassen. Ten eerste de kleine, kortlevende eenjarige soorten,
die in 't eind van den winter, als er wat regen valt, ontkiemen,
en die haar zaad rijpen vóór dat het korte natte seizoen voorbij
is en de droogte intreedt. In de tweede plaats vindt men hier de
cactussoorten, wier geribd lichaam bij den minsten regen zich vol zuigt
met water en de plooien tusschen de ribben bijna uitwischt, zoodat
het volume sterk toeneemt, en die dan bij aanhoudende droogte allengs
inkrimpen, zoodat eindelijk hun takken slap langs den stam hangen,
en het geheel er uitziet als afgestorven. Tal van boomachtige cacti,
[39] tot weinige soorten en geslachten behoorend, zag ik in dezen
toestand. Naast deze beide groepen staan de kleine, half-manshooge tot
manshooge heesters, met zeer kleine bladeren of ook wel zonder blad
en met groene stammen en takken, die hun leven behouden, dank zij de
zeer geringe verdamping en de bijna ongelooflijke lengte der wortels,
waardoor zij uit de onderste, soms meer dan 10 meter diepe lagen,
nog in de droogste jaargetijden het noodige water kunnen opzuigen.
Verdamping en wortelgroei zijn voor dit laboratorium dus een
hoofdonderwerp voor studie; daarnaast komt de vraag, welke soorten
in de woestijn kunnen leven en waarom zij alleen dit kunnen, en
tevens de verdere vraag naar den invloed, dien in de woestijn de
bizondere samenstelling van den grond op verschillende plaatsen op
den plantengroei oefent. Het spreekt van zelf, dat deze zaken alleen
ter plaatse bestudeerd kunnen worden.
Zoo is het ook met de experimenteele evolutie gesteld. Niet in of
nabij een groote stad vindt men in den regel de omstandigheden,
die voor de studie daarvan het meest geschikt zijn. Vandaar dat
het Carnegie-Institution eerst een uitvoerig onderzoek heeft doen
instellen naar de meest geschikt gelegen plaats.
De keuze is daarbij gevallen op Long-Island, het lange, smalle eiland,
dat zich ten Oosten van New-York uitstrekt en op welks meest westelijke
punt de voorstad Brooklyn gelegen is. Voorbij Brooklyn vertoont
het de talrijke kleinere en grootere villa's en buitenplaatsen van
velen onder New-York's rijke handelslieden, de plaatsen waar dezen
des Zondags de rust en de kalmte komen genieten, die nu eenmaal in
het al te dicht bevolkte handelsgedeelte van New-York niet te vinden
zijn. Nog verderop liggen een aantal kleine steden en dorpen, en onder
deze munt Cold Spring door zijn allerheerlijkste ligging te midden
van boschbegroeide heuvelen uit. Het ligt aan de noordzijde van het
eiland, ongeveer op een uur afstand van de kust, die hier een inham
of natuurlijke haven vormt. Deze plaats heet Cold Spring Harbor. [40]
Aan den oever van de kleine golf zijn de heuvelen bedekt met bosschen
en buitenplaatsen, onder welke laatste die van President Roosevelt
hier verdient vermeld te worden. Deze golf was sinds jaren bekend
als bizonder geschikt voor de studie van het leven van allerlei
zeedieren. Men vindt ze ten deele aan de houten havenwerken, ten
deele op de lagere plaatsen van een breede zandbank, die zich van den
westelijken oever tot dicht bij den oostelijken, dwars door de baai
uitstrekt. Hier leeft de reusachtige eenstaartskreeft, waarvan ik
honderden van exemplaren in het ondiepe water vlak bij mij kon zien,
velen van hen bezig met eieren leggen. Hier leeft de bijna onzichtbare
kleine springstaart, en soort van het geslacht Columbula. Om ze te zien
moet men een stuk wit papier op het strand leggen. Dadelijk is dit
bedekt met een groot aantal heele kleine zwarte puntjes, die lustig
op en neer en heen en weer springen. Allerlei andere diersoorten kan
men hier bestudeeren, waaronder een heel gewone kleine zee-anemoon,
behoorende tot het geslacht Sagartia.
Sinds jaren was dan ook aan deze kust een Marine Laboratory
gesticht, dat echter, bij gebrek aan fondsen, eigenlijk alleen des
zomers in gebruik was. Van deze bizondere omstandigheden en deze
uitmuntende gelegenheid heeft nu het Carnegie-Institution gebruik
gemaakt voor de stichting van zijn nieuw laboratorium. Het heeft de
beschikking verworven over de voorhanden gebouwen, bestaande in de
directeurswoning, den Library-Hall [41] en het eigenlijke laboratorium,
die, op korten afstand van elkander, aan den westelijken oever,
dicht bij het zuidelijke uiteinde van de baai gelegen zijn. Het heeft
tevens den directeur van het Marine Biological Laboratory tot directeur
van de nieuwe stichting benoemd, hem daarbij opdragende, niet alleen
enkele weken des zomers, gedurende de vacantie, te Cold Spring Harbor
te vertoeven, maar zich daar voor goed met der woon te vestigen.
De heer Davenport, algemeen bekend om zijn statistische onderzoekingen
over de veranderlijkheid van dieren in verband met de plaatsen waar zij
leven en met de waarschijnlijke wijze van hun ontstaan, was sinds vele
jaren hoogleeraar in de dierkunde aan de Universiteit van Chicago,
en tevens belast met het bestuur van het zee-laboratorium. Zijne
echtgenoote stond hem in dit laatste krachtig ter zijde, en heeft
een aantal onderzoekingen over de dieren van den Cold Spring Harbor
het licht doen zien, onder andere een zeer belangwekkende studie over
den invloed van de vermenigvuldiging door deeling op het aantal armen
van de bovengenoemde zee-anemonen.
Het oude laboratorium voldeed echter niet aan de eischen der nieuwe
stichting. Het was slechts voor enkele weken of maanden des jaars
ingericht, en daarenboven alleen voor zoölogische studiën. De evolutie
der levende wezens moet echter zoowel aan planten als aan dieren
bestudeerd worden, en bij den tegenwoordigen stand der wetenschap biedt
het onderzoek van planten de grootste kansen op spoedige en belangrijke
resultaten. Er werden daarom plannen gemaakt voor een nieuw gebouw,
voldoende aan alle eischen van den tegenwoordigen tijd en voor een
uitgebreiden proeftuin in de onmiddellijke nabijheid. Tijdens mijn
bezoek, in Juni van dit jaar, was men met den bouw gevorderd tot aan
de eerste verdieping, en was de proeftuin afgepaald en met voorloopige
culturen bezet, wier doel echter vooralsnog in hoofdzaak was, om door
voortdurende bewerking den grond te zuiveren van de wortelstokken
en zaden van de wilde soorten, die daar vroeger gegroeid hadden. De
eigenlijke proeven zouden eerst later begonnen worden, maar de zaden
daartoe waren reeds grootendeels bijeengebracht.
In de maand Mei bracht de nieuwe directeur zijne huishouding van
Chicago naar Cold Spring Harbor over, en begon de verandering van de
oude in de nieuwe stichting. Toen deze naar wensch gevorderd was en
alles zoover was geregeld, dat aan bezoekers een voldoend denkbeeld
kon gegeven worden van de plannen en methoden van werken, werd het
tijdstip gunstig geoordeeld om het nieuwe laboratorium plechtig te
openen. Het ontving den naam van Laboratory for experimental evolution
[42] en den rang van een departement van het Carnegie-Institution
te Washington. Behalve den directeur zijn daaraan verbonden
twee assistenten en een secretaris. Als assistent belast met het
plantkundige gedeelte treedt op de heer Dr. G. Shull, die te Chicago
onder leiding van Davenport studeerde, terwijl de heer Luts met het
zoölogisch gedeelte belast is. Secretaris of "stenographer" zooals
het in Amerika heet, is Miss Luts, wier naam slechts bij toeval en
niet door verwantschap met dien van den laatstgenoemden assistent
overeenkomt.
De plechtige opening was bepaald op Zaterdag 11 Juni. Uitgenoodigd
waren allen, die te New-York en elders in ontwikkelingsgeschiedenis
belangstellen, en een tachtigtal van hen, meest onderzoekers van naam
of professoren of instructoren aan bekende inrichtingen van onderwijs,
hadden aan de uitnoodiging gevolg gegeven. Enkelen waren daartoe zelfs
uit Washington en andere meer verwijderde plaatsen overgekomen. Zij
allen werden verzocht hunne namen te plaatsen in een album, dat als
gedenkboek van de stichting daartoe gecalligrapheerd was. Behalve
deze geleerden waren de bewoners der omliggende buitenplaatsen en
villa's talrijk opgekomen, deels uit belangstelling in de nieuwe
stichting, deels omdat zij reeds te voren van die belangstelling de
meest ondubbelzinnige bewijzen hadden gegeven. Terwijl namelijk de
gelden voor de stichting door het Carnegie-Institution werden gegeven,
was het terrein voor het nieuwe gebouw en de proeftuin en de noodige
grond voor eventueele latere uitbreidingen door een aantal der rijke
naburen aan de stichting aangeboden.
Omstreeks twaalf uur kwam de eerste groep van genoodigden aan het
station te Cold Spring aan, van waar men in een langen stoet van
rijtuigen door het heerlijke bosch en ten deele langs de beek, die
in de baai uitstroomt naar het laboratorium reed. Voor hun vervoer
waren door de Long-Island Spoorwegmaatschappij de noodige bizondere
wagens kosteloos ter beschikking gesteld. Een dezer wagens kwam
van New-York, de andere van Brooklyn, beide vereenigden zich aan
het station Jamaica. De gasten werden in de woning van den directeur
Davenport ontvangen en gebruikten aldaar, deels in de versierde kamers,
deels op het ruime balkon, het luncheon. Daarna begaf men zich naar
den Library Hall, het grootste der beschikbare localen, dat voor deze
gelegenheid ten deele ontruimd en van een spreekplaats voorzien was.
De plechtigheid werd geopend door den heer Davenport, die er op wees,
dat studiën over evolutie en vooral proefondervindelijke studiën niet
van dien aard zijn, dat zij spoedige uitkomsten beloven, en dat de
stichters en belangstellenden dus geduldig moeten afwachten wat men
eenmaal bereiken zou. Het nieuwe laboratorium is wel eenig in zijn
opvatting en in het doel van zijn streven, toch zal het zich zooveel
mogelijk in verbinding stellen met andere inrichtingen, die hetzij
in Amerika, hetzij elders, de studie der ontwikkelingsgeschiedenis
beoogen. Ten slotte bracht de directeur zijn dank aan de directeuren
van het Brooklyn-Institute of Arts and Sciences, [43] de vroegere
stichters van het Marine Biological Laboratory, die dit geheele
laboratorium met al zijn inrichtingen aan de Carnegie-Institution
ten geschenke aangeboden hadden, aan de gevers van het voor de
vergrooting benoodigde land, en aan de locale Wawepex-Society,
die de stichting door een echt Amerikaansche bijdrage in de kosten
grootelijks bevorderd had.
Daarna hield de voorzitter der Wawepex-Society een toespraak, aan
het einde van welke hij de eigendomsbewijzen aan den heer Billings
als vertegenwoordiger der Carnegie-Institution ter hand stelde. Hij
schetste de geschiedkundige ontwikkeling van het dorpje Cold Spring
Harbor. Vroeger was dit een haven voor walvischvangers en zeer
welvarend, later was dit echter, ten deele door het verzanden van
de haven, ten deele door het gebruik van grootere schepen en door
andere oorzaken allengs afgenomen, en thans hebben de walvischvangers
andere havens opgezocht en is het dorp in verval geraakt. Het bestaat
nu voornamelijk door de aanwezigheid van zoo talrijke New-Yorkers in
den omtrek.
Dr. Billings nam de bedoelde papieren met een kort antwoord
aan, waarin hij er op wees hoe grooten invloed de studie der
ontwikkelingsgeschiedenis op de philosophie en op de theologie
gehad hebben, en hoe groote resultaten men daarvan ook op sociaal
gebied verwachten mag. Hij sprak ten slotte eenige woorden tot den
directeur en verklaarde zich ten volle bewust van den langzamen gang,
dien het onderzoek noodzakelijk moest gaan. Laat ons hopen, zeide hij,
dat bij de viering van den vijftigsten verjaardag van deze stichting
de bewijzen ruimschoots zullen voorhanden zijn, dat de stap dien wij
thans doen, wijs en gerechtvaardigd was.
Na hem werd nog een woord van welkom namens de buren van het nieuwe
laboratorium gesproken door den heer F. W. Hooper, die kortelijks
aan de verdiensten van de heeren Deane en Conn, de beide voorgangers
van den tegenwoordigen directeur, herinnerde. Daarna werd het woord
gegeven aan schrijver dezes, voor het houden van de volgende feestrede.
De evolutie der organische wezens was tot nu toe eensdeels een voorwerp
van diepe bewondering, en anderdeels van vergelijkende studie. Uit de
algemeene verschijnselen die de verwantschap van planten en dieren ons
overal in de natuur doet zien, meende men den gang der ontwikkeling
zelve te kunnen afleiden.
Thans is dit anders geworden. Men is niet meer tevreden met de kennis
van de groote lijnen van het proces, men wil tot in de fijnste
bizonderheden daarvan doordringen. Men wil nieuwe soorten zien
ontstaan, en onderzoeken door welke wetten haar ontstaan beheerscht
wordt, en van welke invloeden het afhankelijk is. Men wil trachten deze
kennis zóó uit te breiden, dat het eenmaal mogelijk zal zijn, zelf in
de verandering der soorten in te grijpen. Het is niet voldoende, ons
deel te hebben in de vruchten van het werk der natuur; wij willen ook
ons deel in het werk zelf hebben. Ja, wij willen trachten het werk te
beheerschen en te leiden, ten einde nog betere vruchten te verkrijgen.
Ongetwijfeld is dit een hoog en verheven doel. Maar door den bouw
van dit laboratorium zijn de voorbereidingen getroffen, die noodig
zijn om het te bereiken. De grondslagen voor een onderzoek zijn op
breede schaal gelegd, met het vaste voornemen aan de natuur geheimen
te ontwringen, die tot nu toe onschendbaar schenen.
De ontwikkelingsgeschiedenis van het planten- en dierenrijk moet een
proefondervindelijke wetenschap worden. Eerst moet zij grondig worden
bestudeerd en zooveel mogelijk gecontroleerd, daarna moet zij in haar
tegenwoordigen voortgang worden geleid, om eindelijk op verschillende
punten ten nutte der menschheid te worden veranderd.
Deze denkbeelden zijn reeds voor een bepaalde richting uitgesproken
en uitgewerkt door den heer Davenport, die thans tot directeur
van dit laboratorium is benoemd. Zijn werk draagt den titel
"Experimenteele Morphologie", een combinatie van begrippen, die
aanvankelijk zeer gewaagd scheen, maar die sedert allengs burgerrecht
verkregen heeft. Proefondervindelijke vormleer is echter nog geen
experimenteele evolutie. De eerste bepaalt zich tot de studie
der oorzaken, die het verschijnen van de reeds gegeven vormen der
soort in de bepaalde gevallen beheerschen, de tweede vraagt naar de
oorzaken van het ontstaan van nieuwe eigenschappen. De aardappelplant
maakt uit het onderste gedeelte van haar stam uitloopers, die onder
gewone omstandigheden aan hun top elk een aardappel voortbrengen,
maar die in andere gevallen boven den grond groeien en tot groene,
bebladerde stengels worden kunnen. De experimenteele morphologie vraagt
waarom nu eens aardappelen en dan weer stengels ontstaan, van welke
omstandigheden en oorzaken dit afhangt, en hoe men het verschijnsel
naar willekeur kan regelen. De experimenteele evolutie daarentegen
vraagt hoe het komt, dat onder de talrijke soorten van het geslacht
Solaum er één is die aardappelen voortbrengt, welke oorzaken en wetten,
en welke bizondere omstandigheden het allereerste ontstaan van dit
vermogen beheerschen, en hoe men, misschien, bij andere soorten van
hetzelfde geslacht, of wellicht zelfs in andere geslachten, eveneens
een vermogen om aardappelen te maken zou kunnen te voorschijn roepen.
Om zulke vragen te beantwoorden, wordt natuurlijk veel tijd en
veel studie vereischt. Maar het nieuwe laboratorium is voorzien van
de noodige inrichtingen, van uitgebreide cultuurvelden en van het
vereischte personeel, om dit onderzoek aan te vangen. Langzaam en
geleidelijk moet het beginnen, en de moeilijkheden zullen in den
aanvang uiterst talrijk zijn. Maar alles wijst er op, dat de hoop
gegrond is, dat het ten slotte gelukken zal ze te overwinnen, en
wetten te ontdekken, wier toepassing in wetenschap en praktijk voor
het menschdom een zegen zal worden.
Op het gebied der evolutie gaat het onderzoek in Amerika en in
Europa thans hand in hand. Moge jaren geleden het zwaartepunt in
de oude wereld gelegen zijn, in de laatste tijden is een snelle
verandering duidelijk te bespeuren. Talrijker en talrijker worden
de bijdragen uit de nieuwe wereld, en meer en meer raken zij de
dieper gelegen, ja de moeielijkste vraagstukken. In Amerika hebben
de leer der bevruchting, de rol van het mannelijk element daarbij,
ja zelfs de uiterst moeielijke vraag naar de oorzaken, die het
geslacht van het nieuwe individu bepalen, door de ontdekking van zeer
belangrijke feiten een geheel onverwachten steun gekregen en is ook
de rol der cel-kernen en haar aandeel aan de bepaling der erfelijke
eigenschappen onlangs uit het speculatieve stadium van onderzoek
tot dat van rechtstreeksche microscopische waarneming overgegaan. Op
talrijke andere punten is een toenemende vooruitgang te bespeuren,
en daarom heb ik er bizonderen prijs op gesteld, dat bij de opening
van dezen nieuwen weg van onderzoek het houden der feestrede aan mij
is opgedragen. Dit toch getuigt van een streven naar samenwerking,
dat dezerzijds natuurlijk hoogelijk gewaardeerd wordt.
De taak, die ik op mij heb genomen, sluit in zich, een denkbeeld te
geven van wat ik mij voorstel, dat op het gebied der experimenteele
evolutie, zoowel in de eerste als in de latere jaren, te onderzoeken
zal zijn, welke methoden daarbij kunnen worden gevolgd, en welke
uitkomsten, wellicht, mogen worden verwacht.
Uit den aard der zaak is deze taak deels een zeer reëele, deels een
uitermate bespiegelende, bijna gelijk aan een droom. Wat voor de
eerste jaren het werk en de verwachtingen zijn, laat zich op vaste
grondslagen en tot in vrij fijne bizonderheden uitwerken. Maar wat de
verre toekomst eens brengen zal, kunnen wij thans nog ternauwernood
vermoeden. Slechts wat wij hopen en gaarne verwezenlijkt zouden zien,
laat zich schetsen, en zelfs dit nog in zeer grove trekken. Toch is
dit het oogenblik, waarop het bespreken van dergelijke verwachtingen
geoorloofd en noodig is, en waarop misschien uit een zeer vage hoop en
een droomerig denkbeeld een middel kan ontstaan, dat, aan de ervaring
getoetst, den weg wijst tot geheel nieuwe middelen van onderzoek en
tot te voren onverwachte uitkomsten.
Vergunt mij het onzekere aan het zekere te doen voorafgaan, en eerst
de verdere toekomst te beschouwen, om daarna tot het werkplan voor
de eerstvolgende jaren over te gaan. Vergunt mij tevens daarbij een
beeld te gebruiken, ten einde mijne bedoelingen op gemakkelijker
wijze duidelijk te maken.
De wetenschap is een veld van licht, te midden van bijna
ondoordringbare duisternis. Helder schijnt het licht op de menschheid,
verlossing brengende van onkunde en onmacht, van twijfel en vrees. Door
gestadigen en harden arbeid en door de toewijding van velen wordt
het licht onderhouden en zijn gebied allengs vergroot, en dringen de
zegeningen van ervaring en macht over de natuur allengs in grooter
kringen door. Amerika is rijk aan stichtingen, die de middelen geven
tot onderzoek en onderwijs, tot verdieping en verspreiding van kennis,
en iedereen weet, hoe naijverig Europa op de mogelijkheid van zulke
schenkingen, en op den edelen, vaderlandslievenden en het menschdom
bevoordeelenden geest is, die daaraan ten grondslag ligt.
In ons beeld kan de vermeerdering van kennis op tweeërlei wijzen
plaats vinden. Ten eerste door gestadig en zorgvuldig werk in het
lichtveld zelf. De grond moet worden beploegd en de grenzen moeten
worden uitgebreid, en honderden en duizenden van onderzoekers zijn
onvermoeid bezig alle leemten aan te vullen en aan alle kanten op de
eenmaal vaststaande grondslagen voort te werken.
Daarnaast staat het tweede middel van vooruitgang. Van uit het groote
veld worden lichtpunten uitgeworpen in de omringende duisternis. Hun
kansen om uitgedoofd te worden, en zonder gevolgen voorbij te gaan zijn
natuurlijk voor de hand liggend, en tallooze pogingen leiden dan ook
niet tot de gewenschte uitkomst. Maar van tijd tot tijd verwerven zij
vasten voet en staan zij als bakens, ver in de donkere omgeving. Dan
wijzen zij den weg voor een veel snelleren vooruitgang. Rondom de
bakens kan het licht zich uitbreiden, en tusschen hen en het groote
lichtveld wordt de duisternis van twee kanten bestreden, zoodat het
vroeg of laat gelukken moet, de bakens met het lichtveld te verbinden,
en al het terrein tusschen hen beiden te veroveren en toegankelijk
te maken. Zoo worden de uitgeworpen lichtpunten de middelen tot een
snelleren vooruitgang in bepaalde richtingen.
Vandaar dat zulke lichtpunten de groote feiten geworden zijn, die de
geschiedenis van het natuurkundig onderzoek ons bewaart. Zij maken
den naam van de mannen, die ze uitwerpen onsterfelijk, zij zijn als
het ware de keerpunten der historie. Baco en Newton, Lyell en Darwin
staan onder allen vooraan, en in den tegenwoordigen tijd wijden Edison
en Marconi, Röntgen en Curie den arbeid van hun genie aan de belangen
der menschheid.
Met deze opvatting van de beide hoofdbeginselen van vooruitgang
op het gebied van kennis en wetenschap vereenigt zich het
Carnegie-Institution ten volle. Te Washington heeft het zijn zetel;
hier werkt het regelmatig en gestadig voor de bevordering der algemeene
wetenschappelijke belangen. Daarnaast heeft het een eerste lichtpunt
uitgeworpen ver in de dorre woestijn, om een baken te worden van
onderzoek in de talrijke vragen van theoretisch en practisch belang,
die de woestijn ons aanbiedt. De oorsprong van de flora en de fauna van
die waterarme streken moet worden nagegaan. Hoe zijn sommige planten en
dieren er toe gekomen, bij voorkeur daar te leven? Waardoor zijn zij in
staat gesteld, in millioenen van exemplaren zich te vermenigvuldigen,
waar andere soorten noodzakelijk zouden te gronde gaan? Hebben zij bij
dien overgang hun natuur veranderd, of zijn zij slechts uitgezocht
uit vele anderen, en zijn alleen zij toegelaten, die reeds van den
aanvang af geschikt werden bevonden? Hoe kan de mensch in dit proces
ingrijpen? Is hij beperkt tot de werken van irrigatie en tot de keus
van elders bekende, maar toevallig voor de nieuw te ontginnen landen
passende soorten van land en tuinbouwgewassen?
Deze en tallooze andere vragen moeten worden beantwoord. Om daartoe bij
te dragen heeft het Carnegie-Institution een laboratorium ingericht,
midden in de woestijn. Het is gebouwd op de heuvelenreeks nabij
Tucson in Arizona, een der oudste Spaansche stichtingen in die
bijna onbewoonbare landstreek, en thans een bloeiende en zich snel
ontwikkelende stad, met groote industrieën en een levendigen handel
op Mexico, en met toenemenden landbouw, gegrondvest op kunstmatige
irrigatie.
Het woestijn-laboratorium staat onder het toezicht van de plantkundigen
Coville te Washington en MacDougal te New-York, terwijl Dr. Cannon,
met den titel van "resident-investigator" [44] de werkzaamheden
leidt. De hoop op een wetenschappelijke en praktische verovering
der woestijn is de grondslag van het werk, en alles wijst er op,
dat deze hoop ten volle gewettigd is.
Heden wordt een tweede lichtpunt door het Carnegie-Institution in
de omringende duisternis uitgeworpen. Het is het laboratorium, dat
wij thans inwijden. Het moet een baken worden in een veel dichter
duisternis; het moet veel moeilijker vraagstukken aanvatten, en kan
daarbij slechts op een veel zwakkeren grondslag van voorafgaande
kennis steunen. Het heeft een veel hooger doel, en streeft naar
vruchten van meer algemeen belang. Het moet een leidster worden op
een gebied van geheel onverwachte feiten en ontdekkingen en een bron
voor geheel nieuwe methoden van verbetering van onze huisdieren en
landbouwplanten. Het heeft een veel zwaarderen arbeid voor zich en
zal eerst na jaren van voorbereidende studie de groote praktische
problemen rechtstreeks kunnen aanvatten.
Maar hoelang deze periode van stillen arbeid ook moge duren, er kan
geen twijfel zijn, of het doel zal eenmaal worden bereikt. De geheele
inrichting, de rijke middelen, maar vooral de persoon van den directeur
en de keuze van zijn staf beloven een glansrijke toekomst. Welke
die toekomst zal zijn, laat zich natuurlijk niet in bizonderheden
omschrijven. Toch is het wenschelijk, de verwachtingen eenigszins
nader uit te werken, welke de tot nu toe genomen maatregelen met
recht kunnen doen ontstaan.
Zulke verwachtingen binden niet, want 's werelds loop laat zich niet
voorspellen. Maar ik zie geen bezwaar in een schets, daar ik ten volle
overtuigd ben, dat de uitkomst toch eenmaal de meest schitterende
verwachtingen overtreffen zal.
Meer in bizonderheden gaande, kunnen wij ook hier ons beeld van het
lichtveld der wetenschap toepassen. Ook dit laboratorium moet zulk een
veld worden, dat door vlijtigen arbeid zich steeds vergroot, maar van
waaruit tevens losse lichtpunten in de omringende duisternis worden
uitgeworpen. Hoe het werk op het veld moet geschieden, laat zich
ten minste in groote trekken berekenen; wat de bakens zullen kunnen
bereiken laat zich ternauwernood gissen. Het is als een droom. Maar
het is een zeer verleidelijke droom, en ik vind geen reden, om aan die
verleiding weerstand te bieden. Daarom zal ik trachten te schetsen,
wat ik in dien droom heb meenen te zien, en welke hoop het denkbeeld
van experimenteele evolutie, in verband met de groote ontdekkingen
van onzen tijd op verwant gebied, in mij opwekt.
Mijn droom is uitgegaan van de oude vraag, wat er in een ei is,
dat dit in staat stelt al de eigenschappen van een vogel allengs te
ontwikkelen. Waarom wordt uit het eene ei een kip, en uit het andere
een fazant geboren? Welke eigenschappen hebben de ouders daarin
gelegd, die met klaarblijkelijke noodzakelijkheid de ontwikkeling
in een bepaalde richting leiden? Natuurlijk moet er in het eigenlijk
levende deel van het ei, het zoogenaamde kiemvlekje iets anders zijn,
zoo er een kip, en iets anders zoo er een fazant uit ontstaan zal. De
dooier en het eiwit zijn slechts voedsel, en daarin kan de oorzaak van
het verschil dus moeilijk liggen. Nog grooter verschillen moeten er
zijn tusschen het ei van een vogel en van een slang, en veel grooter
natuurlijk tusschen die en de eieren van zeesterren en zeeappels, die
bekende soorten, die zoo dikwijls door de zee op ons strand worden
geworpen, en wier eieren en larven een zoo zeer gezocht materiaal
voor de studie der ontwikkelings-verschijnselen geworden zijn.
Nu zouden wij kunnen trachten, ons een voorstelling te maken van
den aard dezer onzichtbare verschillen. Wij zouden kunnen vragen,
wat wellicht het microscoop ons openbaren zal, wanneer het zijn
gebied nog verder zal uitgebreid hebben en deeltjes, die thans nog
onzichtbaar zijn, zoo zal kunnen vergrooten, dat wij ze rechtstreeks
kunnen waarnemen. Maar op deze vraag wil ik thans niet ingaan. Liever
wil ik vragen, of het mogelijk zou kunnen zijn, in de samenstelling van
die kiemen willekeurig veranderingen te weeg te brengen, zóó, dat het
dier dat uit het ei ontstond, andere eigenschappen zou vertoonen dan
zijne ouders. Natuurlijk bedoel ik niet, dat men zou kunnen trachten
uit een zeesterren-ei een slang, of uit een schildpadden-ei een vogel
te maken. Die verschillen zijn veel te groot. Aanvankelijk zal men
wel met de allerkleinste veranderingen tevreden moeten zijn. Laat ons
daarom een voorbeeld kiezen van zulk een zeer kleine en schijnbaar
onbeteekenende wijziging.
De gewone pauw heeft een witte variëteit, die de schitterende kleuren
van de gewone soort mist. Uit de eieren dezer variëteit komen steeds
weer witte pauwen. Er moet dus tusschen het ei van een gewone en
dat van een witte pauw een verschil zijn dat het verschil in kleur
bewerkt. Dit verschil echter kan eenvoudig zoo beschouwd worden, dat
men zegt, dat de kleuren in het eene geval vrij tot ontwikkeling komen,
terwijl zij in het andere daarin door een of andere oorzaak worden
belemmerd. Wat is nu deze oorzaak, en hoe zou men die kunstmatig
kunnen nabootsen? Met andere woorden, zou het mogelijk zijn, een
middel te ontdekken dat in het ei van een gewone pauw, de kleuren
kan beletten tijdens den lateren groei te voorschijn te treden?
Wij moeten natuurlijk aannemen, dat in het ei voor elke eigenschap
en dus ook voor de kleuren, bepaalde deeltjes voorhanden zijn, die
die eigenschap als het ware vertegenwoordigen, en die door zich te
vermenigvuldigen, tijdens de ontwikkeling van het jonge dier ten
slotte de kleuren doen ontstaan. Kon men die deeltjes nu dooden,
of ook slechts zóó verzwakken, dat zij, in vergelijking met andere
achterlijk bleven, dan zou misschien uit een gewoon pauwenei, in eens
en kunstmatig, de witte variëteit kunnen verkregen worden.
Overlegt men de zaak op deze wijze, dan schijnt het dat men met
heele kleine veranderingen in een ei, zeer groote wijzigingen in een
organisme zou kunnen teweeg brengen. Een witte variëteit van de pauw
zou slechts een herhaling zijn van iets dat reeds bestond. Maar het
is duidelijk, dat dezelfde redeneering van toepassing zou zijn op
vogels en andere dieren, waarvan zulk een variëteit nog niet bestaat,
zoodat men werkelijk iets nieuws zou krijgen. Ja men zou het beginsel
misschien ook op bloemen kunnen toepassen. Witte afwijkingen van
soorten met blauwe of roode bloemen komen zoo algemeen voor, dat
het slechts natuurlijk schijnt om aan te nemen, dat elke rood- of
blauwbloemige plant er eene zou kunnen hebben. Toch is dit nog niet
het geval, en zijn er tuinplanten, waarvan een witte vorm nog steeds
te vergeefs gezocht is en zeker, zoo zij gevonden of voortgebracht kon
worden, door kruising met andere, tot een belangrijke vermeerdering
der vormen zou kunnen bijdragen. Ik noem slechts de bloeiende canna's,
wier kleur rood is, doch met geel vermengd. Verlies van het rood zou
ze zuiver geel doen worden, verlies van het geel zuiver karmijnrood,
terwijl een verlies van beide kleuren noodig zou zijn, om de zoo zeer
gewenschte witte variëteit te doen ontstaan. Maar men heeft haar nog
niet gevonden, en kan haar voorshands ook nog niet maken.
Is het mij gelukt duidelijk te maken, wat men in zulk een bepaald geval
door vernietiging of verzwakking der vertegenwoordigende deeltjes
in een ei van een dier of in een zaadknop van een plant wellicht
eenmaal zou kunnen bereiken, dan mogen wij dit denkbeeld natuurlijk
uitbreiden. De kleuren dienden ons slechts als voorbeeld. Juist
dezelfde beschouwing zou men ook op allerlei andere eigenschappen
kunnen toepassen. Doornlooze en onbehaarde variëteiten worden
dikwijls als verdere voorbeelden aangehaald. Verlies van het meel in
het zaad onderscheidt de suikererwten en de suikermais van de gewone
soorten. Er zijn aardbeziën die geen uitloopers en Acacia's die geen
gevinde bladeren maken. Dit zijn natuurlijk slechts onbelangrijke
wijzigingen, maar het is duidelijk dat als men die kunstmatig kon
maken, men allengs tot meer belangrijke zou kunnen overgaan. Groote
verbeteringen onzer nuttige dieren, of van land- en tuinbouwplanten
zouden ten slotte mogen worden verwacht.
Gaarne geef ik toe, dat wij van het bereiken van dit doel nog ver af
zijn. Maar bij de stichting van een nieuw laboratorium met een nieuwe
richting van onderzoek komt het mij toch wenschelijk voor zulk een
blik in de toekomst te slaan. Natuurlijk kan men niet voorspellen
wat later eenmaal zal worden ontdekt. Maar het is van groot belang,
een heldere voorstelling van de mogelijkheden op dit gebied te hebben,
teneinde van elke toevallige vondst terstond de waarde en de beteekenis
te kunnen beoordeelen. Zonder die voorzorg zou allicht een kleine
ontdekking kunnen verloren gaan, die toch het punt van uitgang had
kunnen worden, van waaruit ten slotte de oplossing van het raadsel
had kunnen bereikt worden.
Daarom wensch ik thans na te gaan, welke kansen er zijn, om in eieren
zulke veranderingen teweeg te brengen. Ik stel daarbij voorop, dat
alles, wat men tot nu toe omtrent de physiologie van de eieren der
meest verschillende soorten van dieren onderzocht heeft, en alle
veranderingen, die men daarbij feitelijk in de kiemen teweeg heeft
gebracht, grof is in vergelijking met het verschijnsel dat ons thans
voor den geest zweeft. Een kleurverandering in de veeren van een pauw
zou natuurlijk volkomen onzichtbaar blijven, zoolang het kuiken in het
ei ligt, en zelfs nog geruimen tijd daarna. En zoo zou het met allerlei
andere eigenschappen zijn. Zichtbare veranderingen in de kiem en het
kuiken komen ons, van dit standpunt, voor als grove monstrositeiten,
die wel belangrijk, maar niet het doel van ons streven zijn. Wat
men thans moet zoeken zijn onzichtbare, en zich eerst veel later
verradende wijzigingen.
Het dooden van enkele vertegenwoordigende deeltjes in een ei is
misschien het beste voorbeeld, ofschoon het allicht in de praktijk nog
te grof zal blijken. Men zou kunnen trachten het te bereiken met een
methode, die door Engelmann voor andere doeleinden gebruikt is. Ligt
een levende cel onder het microscoop, zoo kan men het licht dat haar
beschijnt, door een lens laten gaan, en die lens zoo kiezen en zoo
plaatsen, dat haar brandpunt juist in het veld van het microscoop
valt. Is de lens aan een eigen, beweeglijk statief bevestigd,
dan zou men dit brandpunt zich onder het microscoop kunnen doen
verplaatsen. Men zou dan in een vrij donker veld een helder lichtend
punt als het ware kunnen laten wandelen. Is het klein genoeg om een
enkele bladgroenkorrel, of een celkern, of zelfs een deel van een
kern te treffen, zoo zou men alleen dat punt kunnen verlichten. Op
deze wijze heeft Engelmann rechtstreeks aangetoond dat het licht in de
groene deelen der cellen zijn koolzuur-ontledende werking uitoefent,
en niet in de kleurlooze gedeelten van het levend protoplasma.
Nu concentreert een lens natuurlijk niet alleen de licht- maar ook
de warmtestralen. Iedereen weet, dat voorwerpen, in het brandpunt
geplaatst, verhit worden; vandaar trouwens de naam. Past men dit onder
het microscoop toe, dan zou men dus een klein deel van een cel sterk
kunnen verwarmen, zonder de overige deelen te beschadigen. Spoedig
zou daarbij de warmte zoo groot worden, dat het getroffen deel
afstierf. Zoo kan men enkele bladgroenkorrels dooden, terwijl de
overige deelen der cel levend blijven. Als men nu voorzichtig een
celkern, of een deel daarvan tot dicht bij de temperatuurgrens van
het leven verwarmde, zou men mogen verwachten, dat die grens niet
voor alle deeltjes dezelfde is. Enkele zouden eerder sterven, andere
later. In een gunstig geval zou men dus de meest gevoelige kunnen
dooden, maar de overige sparen.
Gesteld nu, dat men er enkele trof, die voor de ontwikkeling niet
volstrekt noodzakelijk waren, dan zou men misschien, langs dezen
weg, een variëteit kunnen tot stand brengen. Natuurlijk zou er nog
heel wat te bestudeeren en te beproeven zijn, vóórdat men zoover kon
komen. Doch dit is thans niet de zaak die ons bezighoudt. Het kwam
er slechts opaan, aan te toonen, dat er een weg is, die de kans op
zulk een ingrijpen opent.
Waarschijnlijk zal het volstrekt niet noodig zijn, bepaalde deeltjes
in een ei te dooden, om zichtbare veranderingen in het daaruit groeiend
organisme teweeg te brengen. Veel natuurlijker schijnt het ze eenvoudig
in meerdere of mindere mate te verzwakken, hetzij tijdelijk, hetzij
op den duur. Door een tijdelijke verzwakking zou men kunnen hopen
ze achterlijk te maken in vergelijking met de overige factoren van
het ontwikkelingsproces en daardoor misschien de fijnst mogelijke
wijziging te erlangen.
Een eerste middel dat zich daarbij aanbiedt is het bedwelmen. Aether
en chloroform werken op dierlijke en plantaardige cellen op
overeenkomstige wijze als op het menschelijk organisme, en wellicht
zou men daarvan gebruik kunnen maken, om geringe storingen in
de allereerste ontwikkeling te doen optreden. Reeds zijn een
aantal feiten bekend, die de uitgesproken hoop wettigen, of ten
minste steunen. Wat eieren betreft, gebruikt men bij voorkeur die
van zee-egels en zee-appels, die deels om hun doorschijnendheid,
deels om hun taaiheid, deels om allerlei andere redenen voor
onderzoekingen bizonder geschikt zijn. Wilson heeft nu vóór, tijdens,
en na de bevruchting aether op zulke eieren laten inwerken. Zichtbare
afwijkingen van het normale proces waren daarvan het gevolg. Zoo kan
de mannelijke kern belet worden met de vrouwelijke te copuleeren,
doch daarbij op eigen gelegenheid voortgaan met groeien. Ook kunnen de
stralen-sphaeren, die gewoonlijk van de kernen uitgaan, en waarlangs
zij vermoedelijk haren invloed op de cel oefenen, door de werking van
aether tijdelijk worden uitgewischt, of ten minste onzichtbaar gemaakt,
zonder dat daardoor de levensverschijnselen en met name de deelingen
in de kernen merkbaar worden gestoord. Dan kunnen de kernen zich
vermenigvuldigen, zonder dat dit door de overeenkomstige celdeelingen
wordt gevolgd en er ontstaan veelkernige cellen. Wilson kon soms 64
kernen in een enkele cel tellen, terwijl het normale aantal niet meer
dan één bedraagt. Eindelijk kunnen de celdeelingen zoo onregelmatig
worden, dat zij, inplaats van tusschen de kernen door te gaan, langs
deze den nieuwen wand maken, zoodat de eene helft geen en de andere
beide of alle jonge kernen krijgt. Zulke kernlooze cellen vertoonen
dan natuurlijk allerlei afwijkende verschijnselen.
De meeste van de beschreven afwijkingen zijn van voorbijgaanden aard,
zoo de bedwelming slechts kort genoeg duurt. Is het nog mogelijk, dan
keert daarna de kiem tot het normale ontwikkelingsproces terug. Maar
misschien blijft er toch nog iets over, dat, aanvankelijk onzichtbaar,
en dus tot nu toe niet opgemerkt, in het latere leven zich zou
verraden, en dan juist wijzigingen geven, zooals wij die zouden
wenschen te zien ontstaan. Een ruim veld van waarneming en onderzoek
ligt hier voor ons open.
Dat bedwelming werkelijk veel fijnere wijzigingen in den groei en de
ontwikkeling kan te weeg brengen is, ten minste voor planten, door
de merkwaardige studiën van Johannsen bewezen. Aan dezen gelukte
het, door een voorbijgaande bedwelming, slapende knoppen wakker te
maken. Het resultaat was geheel onverwacht, en toch kan iedereen zich
gemakkelijk van de juistheid overtuigen. Onze boomen en heesters,
onze bloembollen en knolgewassen hebben 's winters een periode
van rust, die niet eenvoudig het gevolg van de koude is. Dit blijkt
terstond wanneer men bedenkt, dat de term winterrust het verschijnsel
eigenlijk zeer onvolkomen uitdrukt. Want hyacinten en tulpen en tal van
andere bolgewassen rusten eigenlijk des zomers. Als in het voorjaar
hun bloemen uitgebloeid zijn, kunnen zij nog zaad maken, en moeten
zij, b.v. een maand lang, door middel hunner bladeren het voedsel
maken dat voor het verdere leven van den bol, tijdens de periode
van rust, noodig is. Maar juist als de ware zomermaanden intreden,
beginnen zij deze periode, en daaruit volgt, dat gebrek aan warmte
daarvan klaarblijkelijk niet de oorzaak is. Zoo is het met tal van
voorjaarsplanten, waarvan men de bladeren nog eenigen tijd in den
zomer ziet, maar die vroeg of laat ter ruste gaan, lang vóór het
einde van den herfst.
Er moeten dus inwendige, van het jaargetijde onafhankelijke oorzaken
zijn, die deze rust bewerken. Daarnaast kan 's winters de koude de
ontwikkeling vertragen, en iedereen weet dat enkele te vroege en te
warme voorjaarsdagen de knoppen er toe brengen kunnen vóór hun tijd
uit te loopen. Maar dit kan wel in het voorjaar, doch niet in den
eigenlijken winter, vooral niet in 't begin daarvan geschieden. Men
kan dit bewijzen door takken van allerlei boomen en heesters af te
snijden en, in wat water, in een warme kamer te plaatsen. Doet men dit
in Februari of Maart, dan ziet men weldra de meeste knoppen zwellen,
en een aantal er van open barsten en hun bladeren en bloemknoppen
ontplooien. Doet men het in October of November, zoo blijven de
takken echter werkeloos. Toch is alles of ten minste nagenoeg alles
in hen voor het hernieuwde leven gereed. Dit blijkt juist uit de
aether-proeven van Johannsen. Want wat men door eenvoudig verwarmen
niet kan bereiken, kan men daardoor wel verkrijgen na een voorbijgaand
bedwelmen. Men zet de takken, na ze afgesneden te hebben, en liefst
zonder water, in een groote metalen kist met goed sluitend deksel,
of ook onder een glazen stolp of in een flesch met wijden hals,
en voegt daaraan een afgemeten hoeveelheid aether toe. Men laat ze
er twee dagen in, en herhaalt daarna zoo noodig de bewerking nog
eens. Zet men ze nu in wat water op een verwarmde plaats dan ziet
men ze spoedig uitloopen, ten minste verscheidene soorten, want de
vereischte hoeveelheid aether is niet voor alle dezelfde. Dit proces,
dat in het klein zeer verrassende uitkomsten geeft, heeft in de laatste
jaren in het groot in de praktijk ingang gevonden voor het forceeren
van seringen. Want het is daardoor mogelijk geworden, den bloei
dezer struiken in Januari en December eenige weken te vervroegen, en
zoodoende omstreeks Kerstmis en Nieuwjaar daarvan groote hoeveelheden
bloemtrossen in den handel te brengen. En merkwaardiger wijze groeien
de trossen na het aetheriseeren zooveel sneller dan bij het gewone
forceeren, dat de meerdere kosten van de installatie en toepassing van
dit proces geheel opgewogen worden door de besparing aan brandstof,
die het kortere forceeren in de kassen natuurlijk met zich voert.
Zoo hebben wij in aether--en hetzelfde geldt van chloroform--een zeer
merkwaardig middel om allerlei wijzigingen in het ontwikkelingsproces
te voorschijn te roepen, en het spreekt van zelf, dat na zulke
onverwachte en uiteenloopende feiten, als die van Wilson en van
Johannsen, nog een lange reeks van ontdekkingen op dit gebied mag
worden verwacht.
Van geheel anderen aard zijn de studiën van Loeb in Californië
en van Delage in Parijs omtrent den invloed van opgeloste stoffen
en van gassen op de ontwikkeling van eieren. Ook zij gebruiken bij
voorkeur eieren van zee-sterren en zee-egels. Als zulke eieren bevrucht
worden, gebeurt er tweeërlei. Eensdeels brengt het mannelijk element
de eigenschappen van den vader op de kiem over, en bewerkt zoo de
gelijkenis der kinderen op hem, wat bij ons menschen zeer bekend is,
en bij bastaarden een zeer belangrijke rol speelt, maar wat natuurlijk
overal bij planten en dieren het meest wezenlijke deel der bevruchting
is. Maar dit is volstrekt niet het eenige, wat de mannelijke cel
bewerkt. Het ei bevindt zich in rustenden toestand, en moet daaruit
worden opgewekt, om zich verder te gaan ontwikkelen. Dit gebeurt nu
niet door die overbrenging der erfelijke eigenschappen, maar door
een afzonderlijke werking. Bij sommige planten en met name bij vele
orchideeën vindt zulk een werking zelfs reeds vóór de bevruchting
plaats, en gaat er van de stuifmeelkorrels en haar buizen iets uit,
wat den groei der zaadknoppen bevordert. Zonder dien prikkel worden
zij in die gevallen nooit normaal en voor de bevruchting geschikt.
Men kan nu, dank zij de onderzoekingen der genoemde geleerden, die
twee belangrijke werkingen van elkander scheiden. Want men kan den
groeiprikkel, als ik het zoo eens noemen mag, die van het mannelijk
element uitgaat, vervangen door iets anders. Dan zal het ei zich
ontwikkelen, zonder in den eigenlijken zin van het woord bevrucht te
zijn, en daarom pleegt men dit proces parthenogenesis, en wel in dit
bizondere geval, kunstmatige parthenogenesis te noemen.
Loeb ontdekte dit door het gebruik van opgeloste zouten, en met
name van chloormagnesium, dat in het zeewater wel aanwezig is,
maar natuurlijk niet in voldoende hoeveelheid om die onnatuurlijke
ontwikkeling te bewerken. Voegt men er echter wat grootere hoeveelheden
van aan het zeewater toe, waarin de eieren van zee-sterren, zee-egels
en zee-appels liggen, dan ziet men deze tot jonge larven worden, ook
zonder bevruchting. Eenige andere zouten zijn eveneens in staat, dit
gevolg te bewerken. Het maakt den indruk alsof het ei rustend gehouden
werd door een of andere onbekende maar op den groei belemmerend
werkende oorzaak. Het mannelijk element en de genoemde zouten heffen
die oorzaak op, lossen haar misschien eenvoudig op, zoo zij een
bepaalde stof is, en veroorloven zoo den voortgang der ontwikkeling.
Delage heeft nu aangetoond, dat behalve zouten ook gassen, en met
name koolzuur, zulk eene werking hebben. Gasvormige lichamen hebben
bij zulke proeven allerlei voordeden boven opgeloste zouten. Men
behoeft slechts een stroom van koolzuur uit een ontwikkelingsflesch,
of uit een gewonen syphon van koolzuurhoudend mineraalwater te leiden,
om de eieren, die er in liggen, tot ontwikkeling te doen komen zonder
bevruchting. Zouten werken altijd op een aantal eieren schadelijk,
maar koolzuur kan ze bij honderden doen groeien, zonder dat er een
enkel verloren gaat of ook slechts achterlijk blijft. Daardoor geeft
het koolzuur een middel aan de hand, om de onbevruchte eieren in
hun verderen levensloop te bestudeeren, iets wat op dit oogenblik
nog zeer moeilijk is, daar men met de vereischten van het leven van
jonge zee-appels, ook na bevruchting der eieren, in een aquarium
nog zeer onvoldoende bekend is. In een aquarium moet men het water
voortdurend in beweging houden, en daarenboven moet men zorgen,
dat voedsel in overvloed voorhanden zij. Dit voedsel nu bestaat in
allerkleinste organismen, bijna onzichtbaar klein, die in het zeewater
in onnoemelijk aantal voorkomen, en die door de larven der zeesterren
worden gegeten. Deze plantaardige en dierlijke, microscopisch kleine
wezens vormen een deel van de in de bovenste lagen der zee drijvende
of liever zwevende wereld, die men tegenwoordig gewoon is het plankton
te noemen. Dit plankton, waarop ik trouwens later nog terug zal moeten
komen, is de groote bron van het voedsel voor alles wat in zee leeft,
tenminste wat het dierenrijk betreft, en grootere planten zijn in de
zee zooals men weet betrekkelijk zeldzaam, en eigenlijk beperkt tot de
kusten en tot de enkele, drijvende sargasso-zeeën. Dit microscopische
voedsel moet men vermengen met het zeewater, waarin de larven leven,
en dit heeft, bij hun vraatzucht, groote moeielijkheden, doch het is
hier de plaats niet, daarop nader in te gaan.
Genoeg zij het, er op gewezen te hebben, dat eieren zonder bevruchting
tot larven kunnen worden. En kunnen zij dit, zoo zouden zij het
wellicht ook met een gedeeltelijke bevruchting kunnen, en misschien
met een gemis van slechts enkele der vertegenwoordigende deeltjes
van de erfelijke eigenschappen van den vader.
Evenals van chloormagnesium, zou men ook de werking van zwakke
vergiften op den aanvang van het ontwikkelingsproces kunnen
bestudeeren. Davenport heeft aangetoond, dat er een zeer groote
mate van overeenkomst bestaat tusschen de werking van vergiften
op het menschelijk lichaam en op verschillende soorten van lagere
dieren. Met name kunnen in vele gevallen dieren aan bepaalde vergiften
gewend worden, door de dosis langzaam te doen toenemen. Er ontstaat
dan een soort van immuniteit, en deze treedt, al naar gelang der
onderzochte voorwerpen, nu eens vroeger, dan weer later in. Zoo men
nu aan mag nemen, dat bij een fijner uitwerken van dit beginsel,
ook de vertegenwoordigende deeltjes der erfelijke eigenschappen in
een ei in verschillende mate gevoelig zullen blijken te zijn voor
zulke vergiften, dan ontstaat de kans dat men daardoor sommige kan
elimineeren, zonder de overige al te zeer te schaden. Zoodoende zou
men allicht, in de ontwikkeling van de kiem en van het jonge dier
uit het ei, enkele bepaalde eigenschappen kunnen onderdrukken.
Allerlei andere invloeden zouden kunnen worden bestudeerd, en onder
deze bieden wellicht de stralen van Röntgen, en de radio-activiteit
van het nieuwe element radium, bizondere kansen van slagen aan. Van
beide zijn reeds uiterst belangrijke werkingen op het levend organisme
bekend, die deels als genezing, deels als schadelijke veranderingen
van beteekenis zijn. Ook is in sommige gevallen hun invloed op
de ontwikkeling van jonge dieren uit het ei nagegaan. Zoo kan de
groei der organen van de donderpadden, die uit de kikvorsch-eieren
ontstaan, op belangrijke punten gewijzigd worden door de stralen
die van radium-bromide en andere radium-zouten uitgaat. In normale
gevallen verandert b.v. de vorm van den kop na omstreeks acht dagen,
de hals wordt onduidelijk en de uitwendige ademhalingsorganen
worden door inwendige vervangen. Maar de radium-stralen belemmeren
deze processen, en inplaats van te verdwijnen, wordt de hals door
het ontstaan van huidplooien duidelijker. In jonge zee-appels,
die zich uit eieren ontwikkelen, kan het radium den geheelen bouw
der ingewandsholte wijzigen. Wijzigt men nu de intensiteit van de
inwerking van het radium, zoo verandert ook de uitwerking, en voor
zoover de waarnemingen thans reeds een inzicht veroorloven, kan men
zeggen dat zwakke werkingen dikwijls de levensfunctiën bevorderen,
terwijl sterkere ze vertragen of belemmeren. Zeer sterk behoeft de
werking dan ook niet te worden, om plaatselijk enkele organen of cellen
geheel te dooden. Ook in dit opzicht gedragen zich verschillende cellen
verschillend, en onlangs heeft Soddy voorgesteld om de radio-activiteit
van het thorium, die zooveel zwakker is dan die van het radium zelf,
te gebruiken om de microben der longtering binnen in het lichaam te
dooden. De longen zouden daarbij zoo goed als onbeschadigd blijven. Hoe
dit ook zij, de hoofdzaak is voor ons dat ook hier, evenals in de
vorige gevallen, krachten aanwezig zijn, die bepaalde deeltjes meer en
andere veel minder in hun levensfunctie en ontwikkeling tegenwerken,
en evenals wij dit reeds herhaaldelijk gedaan hebben, kunnen wij
ons ook hier voorstellen dat een fijnere uitwerking van het beginsel
eenmaal tot een scheiding onder de vertegenwoordigende deeltjes der
erfelijke eigenschappen in het ei zal kunnen leiden.
Maar ik heb wellicht reeds te veel feiten en verschijnselen uit te
zeer uiteenloopende deelen der natuurwetenschap aangehaald. Bij de
volkomen onzekerheid die hier uit den aard der zaak nog heerscht,
zou een verdere beschouwing van dit punt allicht al te vermoeiend
worden. Mijn doel was dan ook slechts aan te toonen, dat de
zuster-wetenschappen, vooral in haar nieuwste ontdekkingen, een schat
van feiten aanbieden, die als uitgangspunten voor onderzoekingen op
het gebied der experimenteele evolutie kunnen dienst doen.
Daarom is een der eerste vereischten voor den goeden gang van de
werkzaamheden op dit nieuwe laboratorium, dat men zooveel mogelijk op
de hoogte blijve van het nieuwste wat in alle andere wetenschappen
ontdekt wordt. Natuurlijk kan niet alles van toepassing zijn. Maar
men weet vooruit niet, op welken weg een ontdekking zal te vinden
zijn. De eene poging kan mislukken, terwijl de andere gelukt. Het
komt er slechts op aan, de gunstige gelegenheden niet voorbij te laten
gaan. En om daarvoor te zorgen moet men op alles voorbereid zijn. Zeer
dikwijls hangt een belangrijke ontdekking af van een toevallige
kennismaking met een of ander nieuw feit, of een of andere nieuwe
gedachte, die plotseling blijkt van toepassing te kunnen worden op
het werk waarmede men juist bezig is. Is dan dit werk in vollen gang,
en beschikt het over alle methoden en hulpmiddelen die noodig zijn om
het nieuwe gezichtspunt terstond aan de ervaring te toetsen, dan is
wellicht de ontdekking ineens gedaan en misschien tevens al halverwege
voltooid. Is men echter òf niet voldoende voorbereid in eigen werk,
òf niet voortdurend op den uitkijk naar wat het toeval soms brengt,
dan gaat de gelegenheid ongemerkt voorbij, en jaren kunnen verloopen,
eer zich een tweede voordoet. Naast grondigen arbeid acht ik daarom
een voortdurende algemeene oriënteering een eerste vereischte voor
welslagen.
De experimenteele evolutie kan echter nog van geheel andere
gezichtspunten uitgaan dan de tot nu toe ontwikkelde, en daarbij
geheel andere wegen van onderzoek inslaan. Zulk een weg is die, welke
men vroeger algemeen de studie der generatio spontanea noemde. Maar
toen had men, omtrent wat men mocht verwachten, nog slechts uiterst
vage en grootendeels onjuiste voorstellingen. Pasteur's ontdekking
der bacteriën heeft hier veel verkeerde denkbeelden opgeruimd. Want
mogen de bacteriën ook nog zoo klein zijn, en voor het gewapend
oog een ook nog zoo eenvoudigen bouw vertoonen, toch leeren ons hun
zoo uiterst verscheidene, scheikundige en physiologische werkingen,
dat hun binnenst maaksel volstrekt niet zoo primitief zijn kan. Men
is dan ook reeds lang van het vermoeden terug gekomen, onder hen
de meest oorspronkelijke wezens te zoeken. Vooral heeft daartoe de
overweging bijgedragen, dat zij alle òf van de weefsels van hoogere
planten en dieren, òf tenminste van hunne afvalproducten leven. Zij
zijn dus in hun geheele bestaan van deze afhankelijk en men kan zich
dus moeilijk voorstellen, dat zij, in het begin van den biologischen
tijd, aan deze zouden zijn voorafgegaan.
Hierdoor komen wij als van zelve tot de vraag, waar men zich dan
voorstellen moet, dat het eerste leven ontstaan is. Dit nu is uit
den aard der zaak een quaestie die thuis behoort op het gebied
van het verre verleden, en dus in de palaeontologie. De leer der
voorwereldlijke planten en dieren antwoordt op onze kwestie echter
met een groot bezwaar. In fossielen toestand kan men natuurlijk
niet verwachten, dat van de bedoelde verschijnselen iets zal zijn
overgebleven. Integendeel, er is in het algemeen al een vrij hooge
graad van organisatie noodig, zal een plant of dier kans hebben om zijn
overblijfselen of indrukken in de gesteenten achter te laten. En die
hoogere bouw, gepaard gaande met een grootte, die de eerste levende
wezens zeer zeker niet bereikt kunnen hebben, sluit de studie van
het bedoelde verschijnsel op palaeontologisch gebied geheel van de
ervaring uit.
Wij komen dus hier op een gebied van reine fantasie. Maar niet van een
vrije fantasie. Want zij is gebonden aan de bekende feiten, die haar
binnen vrij enge grenzen beperken. En met deze beperking kan zij ons
van groot nut zijn om ons een nieuwen weg te wijzen, waarlangs wellicht
de studie der experimenteele evolutie zou kunnen worden aangevat.
Ik wil thans trachten duidelijk te maken, welke gezichtspunten ons
door zulke beschouwingen worden geopend. Daartoe wensch ik een kort
beeld te ontwerpen van de theorie van Brooks omtrent het leven op
aarde gedurende de oudste tijden, waarvan geen fossielen tot ons
zijn gekomen. Deze beschouwing komt mij voor zoo eenvoudig en zoo
gemakkelijk te begrijpen te zijn, dat ik geen bezwaar zie haar hier
eenigszins in bizonderheden te volgen. Zij gaat natuurlijk uit van
hetgeen feitelijk bekend is omtrent de alleroudste fossiele fauna,
die van de cambrische lagen.
Allereerst een enkel woord omtrent den tijd. Men stelt zich thans
algemeen voor, dat het leven op aards geenszins onbegrensd lange
tijden geduurd heeft. De ontwikkeling op de hoofdlijnen van den
stamboom van het dieren- en plantenrijk behoeft niet zoo onmerkbaar
langzaam geweest te zijn, als men voor een tiental jaren nog algemeen
geloofde. Hubrecht heeft ons geleerd de tallooze vertakkingen van
den stamboom beter te beoordeelen en veel, wat men vroeger meende dat
een plaats op de hoofdlijnen moest hebben, wordt thans beschouwd als
te behooren tot de zijtakken. Daardoor wordt, in onze voorstelling,
het geheele proces der evolutie aanzienlijk verkort. Wat men vroeger
meende, dat na elkander moest gebeuren, ziet men thans in, dat voor
een groot deel naast elkander geschied kan zijn. Daarnaast komt de
overtuiging, dat een ontstaan van soorten zoo langzaam, dat eeuwen
noodig zouden zijn om merkbare verschillen teweeg te brengen, allengs
moet wijken voor de meening dat de vooruitgang stapsgewijze geschiedt,
en dat nu eens talrijke stappen elkander snel hebben opgevolgd,
terwijl in andere gevallen, zooals bij de zoetwatermosselen, lange
geologische tijden zijn voorbijgegaan, zonder dat eenige merkbare
vooruitgang, ja zelfs zonder dat eenige belangrijke wijziging in de
organisatie tot stand kwam. Men meent thans dat eenige millioenen van
jaren geheel voldoende kunnen worden geacht voor de verklaring van
het geheele evolutie-proces. Hoeveel millioenen doet er natuurlijk
niet veel toe, daar ons voorstellingsvermogen toch niet in staat is
op zulk een ontzaggelijke uitgebreidheid verschillen duidelijk te
waardeeren. Meestal schat men den duur van het leven op tusschen
de 20 en 40 millioen jaren, of, bij enger beperking, doch nog met
een voldoenden graad van waarschijnlijkheid, tusschen de 20 en 30
millioen jaren.
In dien tijd zouden dus tevens nagenoeg alle geologische lagen zijn
afgezet. De dikte van deze, voor de verschillende perioden van de
ontwikkelings-geschiedenis der aarde, geeft een in 't groot goed
vertrouwbaren maatstaf voor de verdeeling van den zooeven aangenomen
tijd over die verschillende perioden. De oudste lagen zijn verreweg
de dikste, de perioden duurden dus in den aanvang het langste en
dit wil zeggen, dat toen de veranderingen in de aardschors, in
de verdeeling van land en zee, en in de organisatie der levende
wezens uiterst langzaam geschiedde in vergelijking met de latere
tijden. Groote eentonigheid en groote gelijkvormigheid moet er
in den beginne overal op aarde geheerscht hebben. En, naar alle
waarschijnlijkheid heeft het ongeveer de helft van den geologischen
tijd geduurd, voordat hierin eenige merkbare verandering kwam. Sedert
zijn de veranderingen sneller en sneller, en de perioden dus korter
en talrijker geworden. Daaruit volgt echter nog niet dat de totale
vooruitgang ook in die tweede helft de grootste is geweest. Doch eer
ik hierop in ga moet ik eerst de palaeontologische feiten vermelden,
waarop de theorie van Brooks steunt.
De periode in de ontwikkeling der aardschors die het keerpunt in
de geheele ontwikkelings-geschiedenis schijnt te zijn, draagt den
naam van den cambrischen tijd. Deze komt ongeveer met het midden van
alle geologische lagen, en dus met het midden van den geheelen duur
van het leven op aarde overeen. Vóór het cambrium moeten dus 10 à
20 millioen jaren zijn verloopen, sedert de eerste levende wezens
ontstonden, en daarna ongeveer evenveel. De cambrische periode
echter is de oudste, waaruit fossielen bekend zijn geworden, en wij
mogen dus zeggen dat wij van de eerste helft van de ontwikkeling
van het leven op aarde feitelijk niets weten. Daartegenover staat,
dat na het cambrium het voorkomen van fossielen in de gesteenten
regelmatig is toegenomen. Leemten zijn er in onze kennis natuurlijk
nog zeer talrijke, doch zij betreffen meer de fijnere trekken der
ontwikkelingsgeschiedenis. Omtrent de hoofdlijnen mogen wij zeggen
dat de ervaring ons voldoende uitsluitsel geeft.
Geheel juist is het echter niet, zooals ik zooeven zeide, dat wij
omtrent de eerste helft van den biologischen tijd niets weten. Mogen
de feiten ook ontbreken, toch is het duidelijk dat de fauna van den
cambrischen tijd als het product der voorafgegane evolutie mag worden
beschouwd, en dat deze dus zoodanig moet geweest zijn, als met dat
product overeenkomt.