Prof. van der Wal geeft een fantastisch, zeer gedétailleerd overzicht van de ontwikkeling van het filosofisch denken en de natuur. Van het primaat van het niet-begrijpen en alles in de handen van de goddelijke wil te denken; dan Newton met zijn uitgedachte modelsystemen die (had ik nooit bij stilgestaan) natuurlijk niets met de natuur om ons heen te maken hebben. En dan het primaat van het ontwikkelen, van het in de tijd complexer worden, de ontwikkeling van het leven.
Met stijgende spanning kwam ik aan bij de hoofdstukken waar het "ontsteken van het leven", het proces waarbij het anorganische leven overgaat naar organisch en vervolgens het biologische; maar dat kwam niet; ook van der Wal, net als Xander Tielens beschouwt dat als onbegrijpbaar en feitelijk dus als een mysterie.
Net als bij het lezen van het boek: "At home in the universe", van de hand van Stuart Kauffman, de door mij zeer bewonderde onderzoeker die de vanzelfsprekendheid en de onvermijdelijkheid van ordening in een complex systeem heeft aangetoond in een modelsysteem, had ik het gevoel dat ook van der Wal er zo dichtbij was. Ik aarzel al zo lang om mijn gedachten hieromtrent neer te leggen juist omdat deze in mijn ogen grote geesten eraan voorbij zijn gegaan. Ik kan me niet voorstellen dat ik het bij het juiste eind heb, hoewel ik daar wel van overtuigd ben. Nou ja, daar gaat ie dan.
De atomen van de verschillende elementen worden gevormd tijdens het fusieproces in de sterren en bij de ontploffing van sterren aan het eind van hun "leven", de zgn. nova's. Wat resteert is een gloeiend heet plasma, de vierde toestand van materie naast gasvormig, vloeibaar en vast. In een plasma zijn de kernen (nog) niet geassocieerd met de electronen; de electronenschillen moeten nog gevuld worden, niet alleen de buitenste, die uiteindelijk betrokken zijn bij chemische bindingen, maar zelfs de binnenste electronenschillen zijn bij die hoge temperaturen niet gevuld. Dat gebeurt pas wanneer het plasma gaat afkoelen.
De eerste schillen die gevuld worden zijn naar ik meen de binnenste. Maar naarmate het plasma verder afkoelt zullen ook de buitenste, de bij chemische bindingen betrokken schillen gevuld worden. En nu heb je op atomair niveau op dat moment het meest complexe en energierijke systeem dat je je maar kunt voorstellen waarbij chemische verbindingen ontstaan, moleculen elkaars ontstaan zullen katalyseren, waarbij grotere moleculen ontstaan die elkaars vorming eveneens katalyseren. Kortom, hier ontstaan onvermijdelijk autokatalytische kringen, dissipatieve structuren die al naar mate de afkoeling verder gaat groter en complexer worden; de bouwstenen van het leven, zij het in dit stadium nog wel in hoge mate anorganisch. Voor een goed begrip: de reaktie wordt gedreven door afkoeling, een dissipatieve structuur bij uitstek dus en daarmee een perfecte kandidaat voor de eerste fasen van het ontstaan van de precursors van het leven, de autokatalytische kringprocessen. Naarmate de afkoeling verder plaats vindt zal koolstof een belangrijker onderdeel vormen, vergelijkbaar met de rol die plastic heeft in onze moderne cultuur vanwege haar brede toepasbaarheid. Moleculen die niet meer meedoen in dit proces, de eindproducten slaan uieindelijk neer als inerte gesteenten.
Van die anorganische voorgeschiedenis van de levensprocessen vinden we in de huidige biologie nog rudimenten terug. Denk aan de sporenelementen die op cruciale plekken in het biologisch bouwwerk nodig zijn als selenium, zink, molybdeen. Voor een enkele functie kon kennelijk geen adequate organische vervanger worden gevonden, vergelijkbaar met het archaïsche vuursteentje in sommige aanstekers nog steeds de ontsteking is zoals in de oertijd werd toegepast.
In mijn blog van morgen beschrijf ik hoe ik mij voorstel hoe de chemie bij deze afkoelende massa sterrenstof zich heeft afgespeeld.
Geen opmerkingen:
Een reactie posten