Marxisme en evolutie: de erfenis van Darwin’s ‘De afstamming van de mens’
Op 24 februari was het 150 jaar geleden dat Charles Darwin’s baanbrekende boek “De afstamming van de mens” uit 1871 verscheen, waarin hij de mensheid stevig in de natuurlijke wereld plaatste en niet als een soort speciale goddelijke schepping.
Marx en Engels verwelkomden Darwins werk met enthousiasme als een bevestiging van hun materialistische visie, zelfs indien Darwins versie van de evolutie, met ontelbare stappen die een geleidelijke evolutie vormden, niet volledig dialectisch of dynamisch.
Na de publicatie van ‘Oorsprong der soorten’ van Darwin schreef Engels aan Marx: “Darwin, die ik nu aan het lezen ben, is trouwens absoluut voortreffelijk. Er was één aspect van teleologie dat nog moest worden aangepakt, en dat is nu gebeurd. Nooit eerder is zo’n grandioze poging gedaan om historische evolutie in de natuur aan te tonen, en zeker nooit met zo’n goed resultaat.”
Marx was al even enthousiast en omschreef het als volgt: “Het boek dat in de natuurgeschiedenis de basis bevat voor onze opvatting.”
In een brief aan de Duitse socialist Ferdinand Lasalle schreef Marx: “Darwins werk is zeer belangrijk en past bij mijn doel, omdat het in de natuurwetenschap een basis verschaft voor de historische klassenstrijd.”
Wilhelm Liebknecht, een vriend en kameraad die vaak de familie van Marx in Londen bezocht, herinnerde zich later: “Toen Darwin de conclusies van zijn onderzoekswerk trok en ze aan het publiek bekend maakte, spraken we maandenlang over niets anders dan Darwin en de enorme betekenis van zijn wetenschappelijke ontdekkingen.”
Stephen Jay Gould: Stabiliteit en revolutionaire verandering
Ondanks het conservatisme van de meeste mainstream biologen die de voorkeur gaven aan geleidelijke evolutie in zowel de natuurlijke wereld als in de samenleving als geheel, waren er altijd wetenschappers die erop wezen dat het fossielenbestand het best verklaard kon worden door lange perioden van stabiliteit met af en toe snelle veranderingen en het ontstaan van nieuwe vormen.
Stephen Jay Gould, die op zijn minst beïnvloed was door de marxistische filosofie van het dialectisch materialisme, legde het idee van het “onderbroken evenwicht” vast in zijn sleutelwerk uit 1972, “Punctuated equilibria: an alternative to gradualism.” Hij deed dat zo goed dat het min of meer mainstream geworden is. Hij legde de basis voor misschien wel de beste toepassing van marxistische ideeën op het darwinisme, door de Britse bioloog John Maynard Smith.
John Maynard Smith
Het boek “Major Transitions in Evolution” (1997) van Maynard Smith en de Hongaarse biochemicus Eors Szathmary geeft een opzienbarende bevestiging van de ontwikkelingstheorieën die door Marx en Engels werden geschetst en door Engels in grote lijnen werden uiteengezet in zijn “Dialectiek van de Natuur”, geschreven in 1883. [Die tekst van Engels is het voorbije jaar voor het eerst vertaald naar het Nederlands en beschikbaar op marxists.org: https://www.marxists.org/nederlands/marx-engels/1883/natuur/index.htm]
John Maynard Smith verwees in interviews naar zijn ideeën als een theorie van “revolutionaire ontwikkeling” in de evolutie, in tegenstelling tot een geleidelijke evolutie louter door de opeenstapeling van kleine veranderingen. De auteurs zien de evolutie van het leven verlopen via perioden van geleidelijke verandering, aanpassing en variatie, onderbroken door enorme transformaties die aanleiding geven tot nieuwe en meer complexe vormen.
Smith en Szathmary identificeren negen grote overgangen, of, in de taal van de dialectiek, kwalitatieve veranderingen die hebben plaatsgevonden in de evolutie van het leven. Geen van deze veranderingen kan worden verklaard door een geleidelijke evolutie van de ene toestand naar de andere – een nieuw niveau van biologische organisatie moest tot stand komen door een dramatische reorganisatie van het levende materiaal en van de informatie die nodig is om leven over te brengen en te reproduceren.
Negen grote veranderingen in de evolutie van het leven op aarde
In volgorde zijn deze overgangen: (1) de oorsprong van het leven zelf als zichzelf replicerende chemicaliën, (2) de groepering van zichzelf replicerende moleculen of genen in chromosomen die vele zichzelf replicerende moleculen bevatten, (3) de overgang van leven gecodeerd door RNA als een enzym naar DNA als louter een informatie-opslag molecuul, (4) de oorsprong van bacteriën als cellen die chromosomen bevatten, (5) de overgang van bacteriën naar eencellige organismen en dan (6) de overgang van eencellige organismen naar meercellige dieren, planten en schimmels. Toen deze groepen eenmaal waren geëvolueerd, gingen veel soorten, maar niet allemaal, over van voortplanting door ongeslachtelijke knopvorming of klonen naar (7) voortplanting door seks. Hij ziet ook twee verdere overgangen binnen het dierenrijk: (8) de opkomst van sociale insecten; en (9) de ontwikkeling van menselijke samenlevingen. Geen van deze kwalitatieve veranderingen kan worden verklaard door een eenvoudige evolutie van wat voorafging.
1) De oorsprong van het leven
De eerste overgang, van chemicaliën naar zelfreplicators, is één van de moeilijkste problemen in de biologie. In de jaren 1950 werd aangetoond dat de eenvoudige organische verbindingen die de bouwstenen van het leven zijn – aminozuren, aldehyden en vetzuren en zelfs suikers – waarschijnlijk een resultaat waren van de interactie tussen bliksem en methaan, ammoniak en stikstof in de atmosfeer van de vroege aarde.
Sommige van deze verbindingen zijn ook aangetroffen in kometen, asteroïden en andere planeten. Het is echter nog steeds onduidelijk hoe of waar de resulterende organische chemicaliën voor het eerst in staat waren zichzelf te reproduceren. De meeste wetenschappers geven de voorkeur aan diepzeebronnen, maar alternatieven zijn onder meer vulkanische modderpoelen of metaaloppervlakken. Dit mysterie blijft onopgelost.
Niettemin zijn we hier, dus moet het opgelost zijn.
2) Chromosomen als sjablonen
De volgende stap was dat de zelfreplicerende chemicaliën in staat moesten zijn om zichzelf te organiseren in sjablonen, klaar voor gebruik in eiwitreplicatie, wat we vandaag zien als chromosomen. Deze stap wordt beperkt door de zogenaamde “paradox van Eigen” – dat voor een effectieve replicatie enzymen nodig zijn, maar dat de genetische code die nodig is om enzymen te maken, te lang is om zonder enzymen te kunnen worden gemaakt. Nog een mysterie voor de wetenschap om op te lossen.
3) RNA naar DNA
De derde overgang is die van een “RNA-wereld” waar RNA zowel de functie van enzymactiviteit vervult als die van het opslaan van genetische informatie, naar een “DNA-wereld” waar DNA de genetische code opslaat en RNA zich beperkt tot het vertalen van de genetische code naar reeksen aminozuren die dan eiwitten vormen. RNA kan zowel als code en als enzym werken, hoewel het beide onvoldoende doet, terwijl DNA een veel betere informatieopslag is, omdat het beter bestand is tegen mutatie en beschadiging.
We kunnen de sporen van deze vroege werkverdeling zien wanneer we een moderne cel bekijken: DNA in genen bindt zich aan RNA-moleculen in de celkern en het RNA gaat vervolgens naar het cytoplasma waar het zich bindt aan aminozuren in de volgorde die oorspronkelijk door het DNA was gecodeerd.
De resulterende aminozuurreeksen vormen eiwitten die zich in bepaalde vormen vouwen om enzymen en structurele eiwitten te vormen. Het zijn deze enzymen die chemische stoffen voor de celstofwisseling aanmaken en vernietigen, die schadelijke ionen uit de cel pompen en nuttige ionen erin, en die celstructuren opbouwen en zelfs het DNA zelf repareren. Zij zijn de basis van het leven.
4) De oorsprong van de cel
Toen deze stap eenmaal was gezet, was de weg vrij voor de eerste vormen van leven die vandaag worden waargenomen: de bacterie. Een bacterie heeft een DNA-chromosoom dat de proteïnen synthetiseert met behulp van RNA, en een celmembraan en -wand om het levende materiaal gescheiden te houden van de omgeving. De celwand en het membraan moeten worden gemaakt en in stand gehouden door eiwitten die door het DNA worden gecodeerd.
Volgens sommige criteria zijn bacteriën de meest succesvolle levensvormen op de planeet, die bijna alle bekende omgevingen bewonen, van de rand van de ruimte, tot Antarctica, vulkanische poelen, de diepzee, en zoals onlangs bevestigd, de diepe aarde, kilometers onder het oppervlak. Fossielen van bacteriekolonies duiken voor het eerst op in de gegevens van iets minder dan 4 miljard jaar geleden. Zij waren de dominante levensvorm gedurende de volgende 2 miljard jaar.
5) Ontstaan van dieren, planten en schimmels
De volgende fase, ongeveer 2 miljard jaar geleden, was het ontstaan van meer complexe, maar nog steeds eencellige organismen zoals amoeben, algen en gisten. Thans wordt aangenomen dat dit gebeurde door de samenwerking en interpenetratie van verschillende vormen van bacteriën. Het idee werd voor het eerst geopperd door de Amerikaanse biologe Lynn Margulis in de jaren zeventig, op basis van eerder Russisch werk.
De theorie van Margulis was dat een grote bacteriecel een samenwerkingsverband was aangegaan met een kleine energieproducerende bacterie, verwant aan de moderne paarse niet-zwavelbacteriën, zodat uiteindelijk geen van beide kon leven zonder de ander. Uiteindelijk nam de kleine cel zijn intrek in de grotere cel. We zien de nakomelingen van deze kleine energieproducerende cellen in elke cel van moderne dieren, planten en schimmels in de vorm van mitochondriën.
In het geval van planten kregen deze twee partners gezelschap van een derde soort bacteriën die nauw verwant was aan de moderne blauwgroene algen en die in staat was tot fotosynthese. Een bewijs van dit partnerschap of deze symbiose is het feit dat zowel de mitochondriën als de fotosynthetische componenten, de chloroplasten, van plantencellen hun eigen afzonderlijke DNA behouden. Ook korstmossen bestaan momenteel uit ten minste twee organismen – een schimmel en een alg – die samenleven, in elkaar overvloeien, en die elk niet zonder de ander kunnen overleven.
6) Meercellige dieren en planten
Nog een miljard jaar lang was het leven op aarde beperkt tot bacteriën en eencellige planten, dieren en schimmels. In een bepaald stadium begonnen de eencelligen zich echter met elkaar te verenigen tot kolonies en strengen, zoals we zien bij moderne kwallen, sponzen en zeewieren. Ongeveer 500 miljoen jaar geleden kunnen echte meercellige dieren en planten worden waargenomen in het fossielenbestand.
Het precieze mechanisme is nog steeds onduidelijk, maar in wat de “Cambrische explosie” wordt genoemd, kwamen de meeste van de moderne planten- en dierenfamilies tot ontwikkeling. Darwin zelf gaf toe dat de Cambrische explosie de grootste moeilijkheid vormde voor zijn theorie van geleidelijke evolutie: de theorie strookt gewoon niet met de feiten. Smith en Szathmary speculeren dat de drastische verandering in de atmosfeer van de aarde als gevolg van de productie van zuurstof door algen grotere dieren in staat kan hebben gesteld te overleven, of dat de ‘arbeidsverdeling’ door de verschillende weefsels van meercellige dieren hun explosieve evolutie dreef.
Andere wetenschappers geloven dat een proces van hybridisatie tussen de verschillende diergroepen ten grondslag lag aan het plotselinge verschijnen van insecten, wormen, weekdieren, schaaldieren en gewervelde dieren. Eén ding is zeker: het was geen geleidelijk proces.
7) Seksuele voortplanting
Zodra meercellige organismen waren geëvolueerd, was er een verdere overgang van voortplanting door eenvoudige ontluiking of klonering naar voortplanting met seksuele middelen. Dit kan één keer zijn gebeurd, maar waarschijnlijker is dat het verschillende keren is gebeurd, omdat niet alle dieren, planten en schimmels seksueel zijn, en veel soorten kunnen beide methoden gebruiken. Onder de bladluizen bijvoorbeeld zijn sommige soorten ongeslachtelijk, andere geslachtelijk en sommige planten zich voort door klonen in de zomer als er voedsel in overvloed is en gaan over tot geslachtelijke voortplanting als de herfst nadert.
Kalkoenen kunnen zich soms ongeslachtelijk voortplanten en onlangs bracht een eenzame Komodovaraan in de zoo van Chester jongen voort zonder dat er een mannetje aanwezig was. Ongeslachtelijke voortplanting is schijnbaar het minder ingewikkelde en moeilijke proces, maar de populatie zal genetische diversiteit ontberen en kwetsbaar zijn voor ziekten en minder aanpasbaar aan veranderingen in de habitat.
8) De sociale insecten
Wanneer het meercellige leven eenmaal geëvolueerd is, volgen Smith en Szathmary nog twee belangrijke overgangen. De eerste is die van de sociale insecten die zich ten minste drie keer afzonderlijk hebben ontwikkeld – termieten, bijen en wespen, en mieren. In vele opzichten gedraagt de insectenkolonie zich als één superorganisme, met steriele werksters die het werk van het verzamelen van voedsel, de verdediging en de zorg voor de jongen verdelen ten behoeve van één enkele koningin.
9) De menselijke samenleving
De laatste overgang die zij traceren is de overgang naar de menselijke samenleving. Het is hier dat ik het niet eens ben met hun analyse. Zij zien spraak en taal als de cruciale ontwikkeling, maar ik zou de ontwikkeling van een “productiewijze” zien als het unieke kenmerk van de menselijke samenleving. Het gebruik van vuur en koken kan de poort zijn geweest naar het leven via een productiewijze in plaats van alleen maar te bestaan in de natuur. In “De rol van de arbeid in de overgang van aap naar mens” stelt Engels dat dieren enkel een overlevingswijze kennen, terwijl de mensen een productiewijze ontwikkelen. Natuurlijk was de spraak nauw verbonden met het aannemen van een productiewijze, maar ik denk dat Engels hier dichter bij de werkelijkheid stond dan zelfs Smith en Szathmary.
Ruwe tijdlijn van het leven op aarde
Dialectiek bevestigd in de natuur
Het lijkt vreemd om te denken dat gedurende driekwart van de geschiedenis van de aarde, gedurende miljarden jaren dus, er geen levensvorm op de planeet was die verder ontwikkeld was dan slijm. Maar zelfs slijm heeft cellen met een verbazingwekkende en onderling verbonden cyclus van metabolisme en zichzelf in stand houdende biochemische activiteit, die door de moderne wetenschap nog slechts oppervlakkig wordt begrepen.
“Major Transitions in Evolution” legt dit heel goed uit en verifieert op treffende wijze het theoretische kader dat meer dan 140 jaar geleden door Frederik Engels werd geschetst in zijn “Dialectiek van de natuur”, maar dan op een veel hoger niveau van feiten en bewijzen. Elk van de overgangen is een dialectische omvorming van “kwaliteit in kwantiteit”; we zien een “onderlinge afhankelijkheid van tegengestelden” in de afleiding van eencellige dieren, planten en schimmels uit eenvoudiger bacteriën; ook het “geheel is groter dan de som van zijn delen” in het geval van meercellige dieren en planten, en in de sociale insecten en menselijke samenlevingen.
“Major Transitions” is het lezen waard voor elke socialist met belangstelling voor dialectiek of biologie. Zij schreven ook een korter boek, “The Origin of Life”, dat veel van hetzelfde onderwerp behandelt, maar in een toegankelijker formaat.