Ingeklemd tussen een zee van zand in het oosten en een woestijn van water in het westen, ligt het subtropische getijdengebied van de Mauritaanse In die wereld van eb en vloed, de zachte grens tussen de Sahara en de Atlantische Oceaan, wonen amper mensen.

Onze Mauritaanse collega-bioloog Mohamed ligt samen met ons in het aangespoelde en zongedroogde zeegras. Zeegras ligt goddelijk. Zo voelden de matrassen vroeger in Nederland, want die werden ermee gevuld. Niet met zeegras uit Mauritanië, maar gewoon uit onze Zuiderzee. Wieringen werd ernaar vernoemd. Dat zeegras verdween na de aanleg van de Afsluitdijk. Daarna verdween het ook uit de hele Nederlandse Waddenzee.

Maar in Mauritanië is het er in overvloed. In grote bossen spoelt het oude gras aan op het strand. We zijn erop neergeploft om te wachten tot het water zich zo ver heeft teruggetrokken dat wij het wad op kunnen.

Is er op deze plek meer aan de hand dan de zo maagdelijk ogende wadplaten doen vermoeden?

We zijn op zoek naar kleine wadvogels die leven van de schelpdieren die het wad hen biedt. In de lente en de herfst trekken ze langs de Nederlandse Waddenzee, maar het grootste deel van het jaar zijn ze hier, tweehonderdduizend in getal. Dat zijn er heel wat, maar in 1980, tijdens de eerste expeditie naar de Banc d’Arguin waarbij het lukte om alle vogels in kaart te brengen, telde Theunis er bijna twee keer zoveel.

Nu vragen we ons samen met de Mauritaniërs af: wat is er gebeurd? En waar? Ligt de oorzaak in de Waddenzee? Misschien in Siberië, negenduizend kilometer ten noordoosten van Mauritanië, waar deze kanoeten in de zomer heenvliegen om te broeden en waar het klimaat nu razendsnel verandert? Of is er op deze plek meer aan de hand dan de zo maagdelijk ogende wadplaten doen vermoeden?

Om daarachter te komen moeten we het wad op. Om meer te leren over kanoeten, maar vooral ook over hun voedsel: kleine schelpdiertjes, ingegraven in de modder en alleen voor kanoeten (en voor ons) toegankelijk als het water zich terugtrekt.

Ook als je niet in God gelooft, geloof je wel in iets

‘Jij gelooft helemaal niets?’ vraagt Mohamed als Thomas hem vertelt dat hij niet in God gelooft. ‘Nee’, zegt Thomas. Mohamed denkt even na. ‘Waarom steel je dan niet? Waarom vermoord je me niet?’ Zoals vrijwel iedereen in Mauritanië beschouwt hij de islam niet alleen als een antwoord op vragen over de geschiedenis en de toekomst van de mens, maar ook als de basis van de wet.

Optische modules voor de studie van neutrino’s, elementaire deeltjes die met miljarden tegelijk ongehinderd door materie en ruimte gaan. Uit het fotoboek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door Jos Jansen.

Optische modules voor de studie van neutrino’s, elementaire deeltjes die met miljarden tegelijk ongehinderd door materie en ruimte gaan. Uit het fotoboek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door Jos Jansen.

Thomas lacht, maar Mohameds vraag doet hem ook beseffen dat hij wel degelijk iets gelooft. Dat hij Mohamed niet vermoordt, is niet omdat hij bang is voor de politie. Hij gelóóft dat het goed is hem te laten leven. ‘Oké, misschien geloof ik wel’, antwoordt Thomas. ‘Ik geloof in de waarde van andere mensen. Van alle leven zelfs, denk ik. Ik geloof in de waarde van de natuur.’

‘Jezus, wat klinkt dat lullig’, zegt Thomas tegen Theunis. Die lacht en houdt wijselijk zijn mond.

Mohamed gaat overeind zitten en zegt met een pluk zeegras in zijn haar: ‘Zie je wel, je hebt wél een god. Maar waarom ga je dan niet naar de kerk? Denk je dat jij het beter weet?’
‘Ja’, zegt Thomas, ‘van sommige dingen weet ik meer dan de paus. Van evolutie bijvoorbeeld.’

Daar is Mohamed het duidelijk mee oneens en hij begint met zijn vinger te zwaaien. ‘Jij denkt dat evolutie de oplossing voor al je problemen is. Maar evolutie leert ons niets over goed en slecht. Weet jij meer van goed en slecht dan de paus? Nee, dat weet je niet. Mensen kunnen niet weten. Jij gelóóft.’

Van vraagtekens naar uitroeptekens

Waren het ooit de goden die we om raad vroegen, nu is het de wetenschap die ons de weg moet wijzen. Economen vertellen ons hoe we ons belastingstelsel moeten inrichten, medici vertellen ons hoe we gezond kunnen blijven. Wij biologen moeten zeggen of het goed gaat met de natuur. En als het niet goed gaat, of dat de schuld van mensen is. En we moeten ook nog zeggen of dat erg is.

Grafische voorstelling van de waarschijnlijkheidsberekeningen en -algoritmen, waarmee het bestaan van het zogeheten Higgs deeltje in 2012 kon worden aangetoond (met dank Stefan Gadatsch). Uit de het fotoboek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door Jos Jansen.

Grafische voorstelling van de waarschijnlijkheidsberekeningen en -algoritmen, waarmee het bestaan van het zogeheten Higgs deeltje in 2012 kon worden aangetoond (met dank Stefan Gadatsch). Uit de het fotoboek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door Jos Jansen.

Maar kan de wetenschap dat wel? De hele maatschappij rekent daar wel op. Waar mensen vroeger vol verbazing naar de veranderende wereld keken, lijken we ondertussen tot op een tiende graad Celsius nauwkeurig te kunnen berekenen wat de gevolgen van kolencentrales zijn voor het klimaat, en tot op de vis nauwkeurig welke gevolgen visserij zal hebben voor de onderwaterwereld.

En dat moet ook, want wie bepaalt er anders wat de visquota volgend jaar moeten zijn, of hoeveel bomen er geplant moeten worden als compensatie voor een retourtje New York?

De waarheid is: de wetenschap kan dat niet. Als wij zelf íets hebben geleerd van ons onderzoek, is het wel dat er met elke ontdekking meer vragen ontstaan dan beantwoord worden. Dat zijn dan gelukkig wel betere vragen dan we hadden. Wat zeker is, is dat wetenschap geen zekerheid produceert.

Onderzoek levert vooral meer vragen op

Voor ons onderzoek wilden we alleen maar weten of er wel genoeg voedsel is voor kanoeten in de Banc d’Arguin. We dachten aanvankelijk dat we het antwoord zouden vinden door uit te zoeken hoeveel schelpdieren daar voor hen beschikbaar zijn. Tien jaar onderzoek en tienduizenden schelpdieren later weten we minder goed dan ooit hoeveel kanoeten de Banc d’Arguin kan voeden. Onze ontdekkingen leverden vooral handenvol nieuwe vragen op.

Kanoeten blijken diarree te krijgen van sommige schelpen. Sommige kanoeten lijken louter zeegras te eten: vegetarische kanoeten. Wie, waarom, hoeveel, en hoe goed kunnen ze daarvan leven? Kanoeten blijken met hun voedselkeuze ook invloed te hebben op het aantal schelpen in het volgende jaar. Maar hoeveel invloed? En wat gebeurt er als de aantallen kanoeten veranderen?

Wat kanoeten eten hangt af van hun buren, maar die buren kiezen ze ook zelf

De maag van kanoeten stelt grenzen aan de snelheid waarmee ze kunnen eten. Tegelijkertijd kan hun verteringskanaal zich aanpassen aan hun dieet. En wat kanoeten eten, hangt ook af van hun buren

Die buren kiezen ze ook weer zelf. Waar kanoeten in Mauritanië eenzelvige dieren zijn die telkens naar hun eigen plekjes terugkeren, gedragen dezelfde vogels zich in de Waddenzee als nomadische groepsdieren. Hoe ontwikkelen die verschillen zich in de loop van een kanoetenleven? Hoe beïnvloedt dat hun levensverwachting, en uiteindelijk hun evolutie?

Het bleek allemaal veel complexer dan we ooit hadden kunnen denken. Zaken waarvan we niet eens wisten dat ze tussen dieren verschilden, bleken onder onze neus zelfs in hetzelfde dier in de loop van de tijd te veranderen.

Waar we eerst dachten dat de meeste verschillen wel genetisch bepaald zouden zijn, vonden we een complex aan processen en eigenschappen die allemaal invloed op elkaar hebben en op de omgeving, en weer terug. We kregen steeds meer vragen. En daarmee kregen we ook steeds meer vragen bij biologische kennis in het algemeen.

Wie DNA zoekt, zal DNA vinden

De grote ontdekking van de vorige eeuw, in de biologie, maar misschien wel in de wetenschap in het algemeen, was die van het DNA. Daarmee leken op het eerste gezicht ontzettend veel puzzelstukjes in de biologie op bijna miraculeuze wijze op hun plaats te vallen.

Maar hoe beter we kijken, hoe meer redenen we vinden om te twijfelen. Staat onze toekomst wel in onze genen geschreven? Verklaren genen de verschillen tussen mannen en vrouwen? Zijn binnenkort alle erfelijke ziektes verleden tijd dankzij nieuwe gen-kniptechnieken?

Bevat ons DNA een ‘genetische aanleg’ voor intelligentie, die alleen nog wat goede zorg nodig heeft van ouders en een leuke juf? Doen we er goed aan om in de landbouw onbekende en ingewikkelde ecologische processen zoveel mogelijk te vervangen door bekende, goedkope en efficiënte moleculaire processen die we danken aan gentechnologie?

Wetenschap is als een onmetelijk grote machine bezig met het verleggen van de grenzen van onze kennis

Wetenschap is wereldwijd als een onmetelijk grote machine bezig de grenzen van onze kennis te verleggen. Maar waar die grens wordt verlegd, is afhankelijk van de vragen die we stellen. Als je alleen naar DNA kijkt, vind je alleen mutaties. Dat gebeurt steeds meer, en dat gaat ten koste van ander onderzoek. Een ‘genetische invloed’ van één procent is soms al genoeg voor vervolgonderzoek naar deze genen.

Alleen maar kijken naar genetica vergroot ons idee van het belang van genen, wat de uitkomsten ook zijn. Door niet te kijken naar waar die andere 99 procent vandaan komt, vergeten we dat de omgeving altijd betrokken is bij de ontwikkeling van elke eigenschap.

Mooi dat we nu zoveel van genen weten, maar deze eenzijdige blik levert ook nieuwe munitie op voor de aloude misvatting dat nature en nurture los van elkaar zouden bestaan. Het blaast nieuw leven in het valse argument van de eugenetici aan het begin van de vorige eeuw, namelijk dat mensen met ongelijkheid moeten leren leven omdat er nu eenmaal verschillen in die nature zijn. Want zo is het toch? We hebben toch verschillende genen?

Onderzoek naar zogeheten donkere materie, waarvan wetenschappers denken dat het samen met donkere energie 95 procent uitmaakt van alle materie in het universum. Uit het fotoboek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door Jos Jansen.

Onderzoek naar zogeheten donkere materie, waarvan wetenschappers denken dat het samen met donkere energie 95 procent uitmaakt van alle materie in het universum. Uit het fotoboek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door Jos Jansen.

De evolutie van het zeepaardje

Denken we na in hoeverre de menselijke natuur vastligt, dan denken we aan onze genen. Denken we aan evolutie, dan denken we aan DNA. Waarom is de biologie zo gefocust geraakt op genetica? Om die vraag te beantwoorden nemen we een voorbeeld: de spectaculaire evolutionaire geschiedenis van zeepaardjes.

Anders dan bijna alle andere vissen hebben zeepaardjes geen buikvinnen, geen staartvin, geen tanden, is hun lijf niet bedekt met schubben en zwemmen ze rechtop. Klap op de vuurpijl: het zijn de mannetjes die zwanger worden en kinderen baren. Híj is degene die een wolk geslachtscellen van de andere sekse ontvangt, die in zíjn lichaam, in zíjn broedbuidel, versmelten met zijn geslachtscellen.

De bloedsomloop en de hormoonhuishouding van het mannetje verandert tijdens de zwangerschap en verzekert zo de ongeboren zeepaardjes van de juiste zout- en zuurstofconcentraties, van bescherming tegen ziektes en van aanvullende voedingsstoffen.

De voortplanting van het zeepaardje is zó gek dat je je gaat afvragen: wanneer ben je eigenlijk een mannetje en wanneer ben je een vrouwtje?

Waarom zeepaardjes zo’n andere evolutie hebben doorgemaakt dan alle andere vissen is een raadsel. Het enthousiasme was dan ook groot toen een internationaal team onder leiding van Chinese onderzoekers in 2016 het gehele zeepaardjes-DNA publiceerde en vergeleek met dat van andere vissen.

Begint het wel bij genen?

De uitkomsten waren spectaculair. Het gebrek aan tanden bij zeepaardjes kon worden verklaard door de afwezigheid van een gen dat bij tanddragende vissen nodig is om een eiwit te maken dat doorgaans in tandglazuur zit.

Een ander gen, dat bij andere vissen betrokken is bij de ontwikkeling van vinnen, was ook niet te vinden. En zes genen die ook bij andere vissen voorkomen, kwamen bij het zeepaardje juist dubbel voor. Maar liefst vijf van die genen lijken vooral actief te zijn tijdens de ontwikkeling van de broedzak.

Kunnen we nu zeggen dat we de evolutie van zeepaardjes hebben ontrafeld?

Dat zijn geweldige ontdekkingen. Maar kunnen we nu zeggen dat we de evolutie van zeepaardjes hebben ontrafeld? Kennen we nu het geheim van hun schoonheid? Geenszins. Genetische mutaties vormen maar een van de vele kanten van het evolutionaire verhaal. Neem nou het gen voor tandglazuur-eiwit. Hoe is het toch mogelijk dat het zeepaardje dat gen is ‘kwijtgeraakt’? En andere vissen niet?

Blijkbaar konden zeepaardjes zonder dit gen overleven: die hadden dus een dieet waarvoor geen tanden nodig waren. Ongetwijfeld is er ook wel eens een andere vis geweest met een mutatie in hetzelfde gen. Maar als die vis leefde in een omgeving waar hij zijn tanden nodig had, kon die mutatie niet postvatten. Tandeloze vissen kregen geen nakomelingen.

Dus wat was het begin van de verandering? Het verlies aan tanden? Of het dieet dat daarbij past?

De grootste en krachtigste deeltjesversneller ter wereld. Uit het fotoboek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door Jos Jansen.

De grootste en krachtigste deeltjesversneller ter wereld. Uit het fotoboek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door Jos Jansen.

Wat was er eerst: de tandeloosheid of de genmutatie?

Er is nóg een vraag die het DNA niet voor ons beantwoordt: muteerde het gen dat betrokken is bij de aanleg van tandglazuur vóór of nadat de eerste generatie zeepaardjes zonder tanden was geboren?

Opnieuw is de tandeloosheid mogelijk veroorzaakt door een verandering in de omgeving van de zeepaardjes. Misschien konden ze daardoor niet genoeg calcium binnenkrijgen om hun tanden te onderhouden. Het is goed voor te stellen dat de mutatie die het gen voor tandglazuureiwit onwerkbaar maakte, pas daarna kon beklijven. Die mutatie maakte dan immers niks meer uit; de tanden functioneerden toch al niet.

Kortom, we weten het niet. Want we weten niet hoe de ecologie van het zeepaardje er miljoenen jaren geleden uitzag. We weten niet wat zeepaardjes toen aten en we weten niet of ze toen tanden hadden.

Het enige dat we weten is dat die genen zijn veranderd. Daarom is het verleidelijk om te doen of dát de oorzaak was, en die andere vragen te vergeten. Maar het genenverhaal belicht slechts één van de vele kanten van de evolutie van de pipetsnuit van zeepaardjes. En hetzelfde geldt voor al die andere veranderingen.

Evolutie is niet alleen genetisch

Prieelvogelmannetjes maken bouwwerken van gras en takjes, met daken en verschillende ingangen en zelfs tot in de puntjes verzorgde voortuintjes. Vrouwtjes paren met de mannetjes die naar hun mening de mooiste constructies maken.

Gail Patricelli en Gerald Borgia van de universiteit van Maryland ontdekten dat vrouwtjes, als ze tijdens de inspectie van het nest werden besprongen door een mannetje, konden ontsnappen door de achteruitgang.

Maar waarom zou dat mannetje een achteruitgang bouwen als het vrouwtje dan aan een paring kan ontsnappen?

Maar waarom zou dat mannetje een achteruitgang bouwen als het vrouwtje daardoor aan een paring kan ontsnappen? Het antwoord: omdat vrouwtjes het anders vertikken naar binnen te gaan.

Hoe zijn die achterdeurtjes geëvolueerd? Volgens Patricella en Borgia doordat de vrouwtjes ze hebben afgedwongen. Waar genetici een antwoord zouden zoeken in termen van genetische veranderingen, geven zij een antwoord in termen van sociale veranderingen. Welke verandering kwam er eerst? Niemand die het zeker weet.

Evolueerde de mond van zeepaardjes dankzij hun dieet of dankzij een verandering in hun genen? Evolueerden de priëlen van prieelvogels door genetische mutaties of doordat de prieelvogelvrouwtjes emancipatie afdwongen? Als we alleen het DNA onderzoeken, vallen de antwoorden wel te raden. Als we bij kanoeten alleen maar DNA-onderzoek hadden gedaan, hadden we nu vast een gen gevonden dat maaggrootte bepaalt, ook al blijkt die maag ontzettend mee te rekken met de schelpen die ze eten.

Zogeheten Feynman diagrammen, visuele voorstellingen van wiskundige uitdrukkingen die het gedrag van subatomaire deeltjes beschrijven. Uit het fotoboek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door Jos Jansen.

Zogeheten Feynman diagrammen, visuele voorstellingen van wiskundige uitdrukkingen die het gedrag van subatomaire deeltjes beschrijven. Uit het fotoboek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door Jos Jansen.

Wacht emancipatie op een mutatie?

Waarom bestaan er in Nederland zoveel scheldwoorden voor vrouwen met wisselende seksuele contacten, terwijl de aanduidingen voor mannen met hetzelfde gedrag soms zelfs positief kunnen klinken? Casanova, rokkenjager, player: ze klinken een stuk leuker dan slet, snol, of sloerie.

Natuurlijk zijn die verschillen een gevolg van evolutie – zoals al ons gedrag dat is. Maar niet alleen van genetische evolutie. Onze plotselinge voorkeur voor quinoa en avocado’s komt ook niet door een genetische mutatie. Evolutie is ook culturele evolutie die al sinds het evolueren van de eerste zoogdieren, of nog eerder, volledig met genetische evolutie vervlochten is.

Onze plotselinge voorkeur voor quinoa en avocado’s komt ook niet door een genetische mutatie

Dat betekent dat we ons niet bij de uitkomsten van evolutie hoeven neer te leggen. Evolutie begint niet bij genetische mutaties. Net als prieelvogelvrouwtjes kunnen we veranderingen afdwingen en zo de loop van de evolutie een andere wending geven. Emancipatie is een onderdeel van evolutie, en afgedwongen gedragsveranderingen zijn daarbij niet minder krachtig dan genetische mutaties.

Wat voor seksisme geldt, geldt evenzeer voor racisme: zodra we toegeven dat sociale dynamiek een integraal onderdeel is van onze biologie, niet alleen een gevolg van evolutie maar ook een oorzaak van toekomstige evolutie, wordt de vraag naar een eventuele ‘biologische’ oorsprong van ras irrelevant. Nog belangrijker: het wordt duidelijk dat géén van de verschillen tussen mensen in steen (of in DNA) gebeiteld staan.

Onze kennis werd de werkelijkheid: de rest verdween gewoon

Honderd jaar geleden waren onze weilanden gevarieerd, vol onbegrepen interacties tussen planten, schimmels, bacteriën, bodemdieren, insecten, vogels en grazers, zowel tam als wild.

Door alle knelpunten weg te nemen uit het proces van de landbouw (althans, zoals we dat proces begrijpen), zijn onze weilanden veranderd in biljartlakens die stikstof en fosfor via en mais omzetten in melk- en vleesproducten.

We werden verliefd op de technologische kanten van de landbouw. Door alle onbekende processen uit te bannen en de processen die we wél kenden kunstmatig te maximaliseren werd onze kennis vanzelf de hele werkelijkheid. De rest verdween gewoon.

Deze technologische blikvernauwing beperkt zich niet tot de landbouw maar heeft alle economische activiteiten in haar greep. Overal worden omslachtige en onzekere processen vervangen door ogenschijnlijk efficiëntere technologieën. Menselijke ongemakken, tot eenzaamheid aan toe, worden ontmanteld als ‘genetische stoornissen’ en ‘opgelost’ met nieuwe medicijnen.

We zoeken de oplossing van het klimaatprobleem in steeds zuiniger motoren, grotere windmolens en goedkopere zonnepanelen. Duurzaamheid en groei gaan toch prima samen? Alleen nog even de knelpunten uit de weg ruimen. En anders kunnen we altijd nog met Elon Musk naar Mars verkassen.

Wetenschappers zijn ook maar mensen

De blik van wetenschappers is gevormd door de wetenschappelijke kennis om hen heen. Die van biologen door kennis van ecologische afhankelijkheden, de evolutietheorie, klimaat, cultuur, erfelijkheid en statistiek. Maar ook door de waarden en de interesses die ze al veel eerder meekregen. Van papa en mama. Op school, op straat, in de weilanden, in de duinen en het bos, uit kinderboekjes, van de televisie.

Uit het fotoboek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door Jos Jansen.

Uit het fotoboek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door Jos Jansen.

Mohamed heeft gelijk. Wetenschap kan ons niet vertellen wat waarde heeft. Dat moeten we zelf doen. Door elkaar te laten voelen wat we zelf voelen, met muziek, via films, boeken, foto’s, graffiti, grappen, door te dansen, brand te stichten, of wat dan ook.

Met die gevoelens hebben we onze wetboeken geschreven.

Waren wetboeken door wetenschappers geschreven, dan zouden ze vol vragen staan. Niet zo handig als we erin willen opzoeken wat het minimumloon is, wat de armoedegrens is, of homoseksualiteit ‘legaal’ is en of vrouwen andere rechten hebben dan mannen.

Door heel precies en langdurig de wereld in onszelf en om ons heen te bestuderen, komen wetenschappers op nieuwe ideeën. Zo kan wetenschap ons inspireren tot nieuwe verhalen, aanwijzingen geven, levens redden. Maar met wetenschap alleen komen we er niet. Want wetenschappers snappen het nooit helemaal, die gekkies. Gelukkig niet.

Dit is een aangepast hoofdstuk uit het boek ‘De ontsnapping van de natuur’ van en dat op dinsdag 26 juni verschijnt bij Uitgeverij Athenaeum. Op diezelfde dag gaan de auteurs in gesprek over het boek in

Universe - Facts in the post-truth era De beelden die wij samen met dit stuk publiceren, zijn afkomstig uit het boek ‘Universe - Facts in the post-truth era’ door de Nederlandse fotograaf Jos Jansen. Jansen beschrijft het werk als een verbeelding van het jarenlange zoeken naar schijnbaar nutteloze kennis; fundamentele kennis, die dikwijls pas decennia later tot technologische doorbraken leidt die de wereld en het gedrag van mensen dramatisch kunnen doen veranderen. Bekijk hier meer werk van Jos Jansen

Meer lezen?

Dit zijn de waanideeën waarop ‘rassenleer’ is gebaseerd Ras als biologisch gegeven bestaat niet. Er is geen ‘gen’ dat menselijke eigenschappen zoals intelligentie bepaalt. De suggestie dat dit wel zo is, komt voort uit onjuiste (en in de politiek vaak misbruikte) interpretaties van wetenschappelijk onderzoek. Lees het verhaal van Dimitri hier terug Evolutie is meer dan veranderde genen. Daar zijn vijf redenen voor Hoe meer we denken te weten over het menselijk DNA, hoe meer misvattingen erover rondgaan. Als biologen iets leerden de afgelopen decennia, dan is het wel dat ons genetisch programma ons zeker niet stuurt. We zijn veel complexer dan ooit vermoed. Lees het verhaal van Thomas hier terug