Het geheim van het roodborstje

Hoe leven ontstaat – Jim Al-Khalili, Johnjoe McFadden – Vertaling: Robert Vernooy – Atlas Contact – 360 blz.

Dit werk is bij mijn weten het eerste dat de lezer op een uitvoerige en vrij laagdrempelige wijze een kijkje gunt in de wereld van de quantumbiologie. Deze tak van de wetenschap, gelegen op het snijvlak van quantummechanica en biologie, is vrij jong. Tot voor kort dachten biologen dat de vreemde en bizarre verschijnselen die werden waargenomen in de quantummechanica geen effect hadden op hun vakgebied. Met enkele zeer goed uitgewerkte voorbeelden van recente ontwikkelingen tonen de auteurs aan dat quantumverschijnselen de basis vormen van het leven zelf.

Neem nu het roodborstje. Dit vogeltje vliegt ieder jaar als het kouder wordt van Noord-Europa naar het zuiden. Het was al bekend dat deze diertjes gebruik maken van het aardmagnetisch veld (magnetoreceptie). Of beter: ze maken gebruik van de hoek van dit aardmagnetisch veld met de aarde. Het oog van het roodborstje bevat een chemische stof (cytochroom) waarvan een gedeelte door activatie van licht van een bepaalde golflengte in een toestand wordt gebracht die gevoelig is aan het aardmagnetisme. Het gevolg van deze interactie is dat het roodborstje ‘ziet’ welke richting het uit moet vliegen. Het verschijnsel van de magnetoreceptie is ondertussen ook al vastgesteld bij tal van andere diersoorten tot zelfs kakkerlakken toe.

Het boek bevat verder nog een aantal fascinerende inzichten gebaseerd op vrij recent onderzoek. Het proces van de fotosynthese, waarbij planten uit koolstofdioxide en water noodzakelijke stoffen aanmaken, blijkt onmogelijk te kunnen werken zonder quantumverschijnselen. Hetzelfde geldt voor de werking van enzymen. Dit zijn eiwitten die de snelheid van biochemische reacties bevorderen. Maar ook om ons reukvermogen te verklaren, zijn quantummechanische principes noodzakelijk. Idem voor de grote precisie waarmee onze genen zich dupliceren. In de laatste hoofdstukken stellen de auteurs dat quantummechanica bij het ontstaan van het leven en het bewustzijn een belangrijke rol heeft gespeeld. Op het einde van het boek dromen en besluiten ze dan ook dat als er effectief nieuw leven uit dode materie zou kunnen worden gemaakt dit een revolutionaire technologie tot stand zou brengen. Maar zover zijn we zeker nog niet. In tegenstelling tot wat de titel suggereert, biedt het boek geen antwoord op de vraag hoe leven ontstaat. Wel is het de stelligste overtuiging van de auteurs dat quantummechanica de sleutel vormt voor de verklaring van het ontstaan van het leven.

De auteurs Johnjoe McFadden, professor moleculaire genetica en natuurkundige Jim Al-Khalili zijn echte pleitbezorgers van de quantumbiologie. De reden waarom ze tot een goed uitgewerkt en vrij omvangrijk werk komen, is dat ze een ruimer publiek kennis willen laten maken met dit nieuw onderzoeksgebied. Hierbij richten ze zich tot ‘de leek’ en besteden heel wat aandacht aan de basisprincipes van scheikunde (biochemie) en quantummechanica. Wie thuis is in deze totaal verschillende disciplines kan heel wat tekstgedeelten overslaan in het boek (alhoewel het altijd interessant is om na te gaan hoe auteurs vrij complexe zaken zoals de quantummechanica overbrengen). Voor wie niet vertrouwd is met de materie, is de vraag of het niveau wel voldoende laag is om goed te kunnen volgen. Een zekere kennis van de beginselen van biochemie en quantummechanica is dan ook sterk aangewezen. Het boek leest vrij vlot onder meer omdat de auteurs alle aangehaalde voorbeelden ruim kaderen. Het werk bevat een aantal illustraties, voornamelijk schema’s en tekeningen, die de tekst verder helpen verduidelijken. Achterin zijn nog een register en bronnenlijst (per hoofdstuk) toegevoegd. In de tekst zelf zijn voetnoten opgenomen.

In de biologie en biochemie staan we aan de vooravond van spannende tijden van ontdekkingen. Quantumverschijnselen zullen hierbij een steeds belangrijkere rol spelen en bovendien toepassingen vinden in ons dagelijks leven. Wie interesse heeft in biologie en biochemie en op de hoogte wil blijven van recente ontwikkelingen moet dit boek zeker lezen.

Kris Muylle