Het ontstaan van leven


J. de Ruiter

April 2016


 

 

Het ontstaan van het heelal wordt door de meeste wetenschappers toegeschreven aan de zgn. oerknal die zo’n 13,7 miljard jaar geleden zou hebben plaatsgevonden. Het ontstaan van ons zonnestelsel (en dus ook van onze aarde) wordt gedateerd op ca. 4,6 miljard jaar geleden. Maar wat is er nu te zeggen over het ontstaan van het leven op aarde?

 

Algemeen wordt toch wel aangenomen dat voor het ontstaan van leven drie factoren van belang zijn geweest:

-        de aanwezigheid van gassen in de oeratmosfeer, waarin de chemische elementen waterstof (H), zuurstof (O), stikstof (N), koolstof (C), zwavel (S) en fosfor (P) voorkomen;

-        de aanwezigheid van water (H2O);

-        de aanwezigheid van energie zoals bliksem, UV-straling, radioactiviteit, vulkanische hitte e.d.

 

Deze drie factoren kunnen onder bepaalde omstandigheden leiden tot de vorming van aminozuren. Er zijn ook experimenten die dit hebben bevestigd.

Uit aminozuren konden eenvoudige eiwitten ontstaan.

Eitwitten konden klonteren tot kleine bolletjes met een membraan. Door de bescherming van het membraan vielen de eiwitten niet uiteen in water. Deze bolletjes konden dan misschien stoffen opnemen uit hun omgeving. Bolletjes met een toevallig gunstige samenstelling konden dan soms langer blijven bestaan. In de bolletjes konden weer chemische reacties plaatsvinden die daarbuiten niet mogelijk waren.

 

Echter, de stap van dit soort bolletjes naar cellen die zichzelf kunnen vermeerderen door celdeling is nog een hele grote. Dat deze evolutie heeft plaatsgevonden staat denk ik wel vast, maar de complexiteit ervan is niet gering.

Een cel is de bouwsteen waaruit elk organisme bestaat. Elke cel bevat de gehele erfelijke informatie (genetische code) van het organisme. Deze genetische code is vastgelegd in het DNA.

 

Wat is nu DNA?

Ons lichaam bestaat uit verschillende soorten cellen. Elke celkern bevat 23 paar van twee gelijke chromosomen. Een chromosoom bevat een zeer lange molecule die de vorm heeft van een wenteltrap en opgevouwen ligt rond eiwitmoleculen. De zijkanten van de wenteltrap bestaan uit DNA (afkorting van desoxyribonucleid acid, in het Nederlands desoxyribonucleinezuur). De chemische samenstelling van de “traptreden” kent slechts 4 mogelijkheden, die aangeduid worden met de letters A, C, G en T. Een chromosoom bestaat dus uit DNA met daarin als het ware opgesloten een zeer lange rij letters (een code).

Een gen is een afgebakend stukje chromosoom dat de informatie levert voor de vorming van een bepaald eiwit.

Een mens heeft meer dan 20.000 genen.

De totale code van alle chromosomen samen heet het genoom.

 

Voorgaande is niet meer dan een eenvoudige en globale schets van een heel klein deel van de kennis die de wetenschap inmiddels (in slechts een halve eeuw) heeft voortgebracht. Overduidelijk is dat hier sprake is van een gigantische complexiteit der dingen: de evolutie van bolletjes met een membraan naar cellen, vastlegging van de volledige genetische informatie van het gehele organisme, bouw en werking van chromosomen, celdeling met copiëring van alle genetische informatie, enz. Van de meeste processen zijn nog maar weinig verdere details bekend.

Je kunt het je eigenlijk niet voorstellen dat dit soort resultantes voortkomen uit het simpele mechanisme dat evolutie genoemd wordt.

 

Hoe zal het nu gaan met de verdere ontrafeling van deze complexiteit? Nog afgezien van de hiervoor benodigde wetenschappelijke en technologische inspanning, is het mogelijk dat bij verdere ontrafeling steeds opnieuw nog fijnere structuren achter de al gevonden structuur ontdekt worden of komt er een moment dat de gehele structuur volledig in kaart is gebracht?

 

Een complicerende factor is ook het volgende.

Evolutie is een eenvoudig principe dat via een reeks van toevallige stappen leidt tot verregaande differentiatie van soorten en tot grote complexiteit van organismen. De volgende stap in een ontwikkelingsproces volgt vooral toevallig en niet logisch en voorspelbaar uit de vorige. De weg terug is dan moeilijk te vinden.