Verandering en bestendigheid in de natuur (II)

POP. WETENSCH. SCHETSEN

n. Voor overeenkomstige vragen stelt ons nu de levende natuur. Een plant groeit. Na verloop van tijd zijn er dus stoffen in haar die er tevoren niet waren: kleurstoffen, vezelstoffen, vergiften, voedingsstoffen, geneesmiddelen. Ontstaan al deze stoffen uit het niet en verdwijnen zij in het niet bij het sterven en vergaan van de plant? Of neemt de plant ze ergens vandaan, uit de lucht bijvoorbeeld en uit de grond, en worden zij daaraan later weer afgestaan?

En hiermede samenhangend is de vraag: hoe komt het dat in een ongestoord landschap, zoals een oer- Woud, jaar in jaar uit, eeuw in eeuw uit, weer nieuwe planten kunnen komen in plaats van de gestorvene? Een zelfde vraag voor het dierlijk leven.

Het is alles ingewikkelder, meer dan bij de kringloop van het water. Hoe wij Genesis 1 ook moeten verstaan, wij geloven de continuïteit van de , , oergeschiedenis" met onze geschiedenis; hetgeen dus betekent ruimte vragen voor onze natuurwetenschap ook voor die dagen (wanneer komt er eens 'n verklaring van Genesis 1 van vrijgemaakte zijde? Is er ook wel één preek over? ); hoeveel hierin duister moge zijn, zoveel is zeker dat het aardse leven gekomen is na de schepping en ordening der onbezielde natuur en niet gelijktijdig; ervóór zou niet kunnen, de plant onderstelt de aarde en de lucht en het water. Wij geloven dat het toelaatbaar is aan het tijdelijke van vóór en na die dagen de gewone betekenis te hechten. En voorts lezen wij toch wel dat God in Zijn werken opklimt, opklimt tot de mens die beeld van Hemzelf is en zo bevreemdt het ons niet dat de mens een structuur vertoont dusdanig ingewikkeld, dat die der ovei'ige natuur als eenvoudig aandoet, hoe moeilijk zij in zichzelve al moge zijn. En zo zullen zelfs de planten, de eerste levende wonderen die zich vertoonden, door het leven in hen, oneindig meer ingewikkeld zijn dan ds jiatuur van de zee en het land, het licht en het uitspansel. Een uitspraak die wordt bevestigd door elke bladzijde van welk werk ook over planten en dieren. Gold vroeger als voorbeeld dat een nietig madeliefje ingewikkelder is dan welke chemische fabriek ook, onlangs werd op een congres van geleerden gezegci door waarlijk niet de minste: één cel van een of andere plant, dus één cel misschien 1 millimeter groot, is even ingevnkkeld als een heel Ruhrgebied van fabriekscomplexen.

Men heeft toch nog geleerd iets van deze wonderen te ontraadselen. In eenvoudige opzet is het aldus. De plant neemt met haar bladeren een zeker gas uit de lucht op dat zich altijd daarin bevindt, zij' het per 10.000 liter lucht slechts 3 liter hiervan. Dit gas, het koolzuurgas, is hetzelfde dat vwj ontmoeten in spuitv/ater, gazeuse-limonade, het is het gas dat het deeg doet rijzen bij het gisten en zo het baksel luchtig maakt. Dit gas neemt de plant dus voortdurend op uit de lucht; met haar wortels zuigt zij water uit de grond met daarin verschillende opgeloste stoffen — enkele dezer stoffen voegt men toe als kunstmest indien de grond te arm eraan is of uitgeput.

En nu gebeurt er iets waarvan de natuurwetenschap nog slechts het allereerste begin verstaat. Met medewerking van het licht kunnen groene planten deze stoffen, voornamelijk het koolzuurgas en het water, veranderen in allerlei andere stoffen. Dit gaat ongelooflijk ingewikkeld, langs tientallen tussenprodukten waarvan vele slechts een kort ogenblik bestaan. Hoevele zullen er zijn die zo onbestendig zijn, dat zij tot op heden aan onze aandacht hebben weten te ontsnappen? Zo vormt de plant haar kleur- en voedingsstoffen en alle andere duizenden materialen die in haar aanwezig zijn. Dit proces draagt de naam van assimilatie-proces, waarin wij het woord simile, d.i. gelijk, bespeuren; en inderdaad, naast de reeds genoemde stoffen vormt de plant uit de ruwe materialen water en koolzuurgas weer nieuw bladgroen en nieuwe cellen, gelijk aan de oude. Zij dwingt als het ware de ruwe grondstoffen gelijk te worden aan haar eigen bestanddelen. Ditzelfde wonderlijk vermogen bezit al het leven; in een groeiend kind worden de bestanddelen van brood en melk als het ware omgekneed in de vorm van vlees en bloed En, wij dwalen even af, er zijn ziekten, de virusziekten, zoals mond- en klauwzeer, mazelen, waarbij sommige stoffen ditzelfde vermogen bezitten om andere stoffen aan zich gelijk te maken, welke nieuwe stoffen zich op hun beurt vermenigvuldigen; alleen hier komt er dan een overmaat van schadelijke stoffen of van stoffen die nu schadelijk worden door hun woekerende toename.

Sterft de plant en vergaat zij, dan gaan al de ingewikkelde stoffen weer te niet en komt er weer terug koolzuurgas en water. Het gas gaat weer de lucht in, het water wordt door de grond opgenomen of verdampt, en daarna kunnen weer nieuwe planten groeien met de weer beschikbaar gekomen grondstoffen. Een kringloop dus ook hier; en deze wordt in stand gehouden door een kracht, de kracht der zonnestralen.

Het is zelfs zo dat de zonnewarmte, opgenomen bij de assimilatie, weer vrijkomt bij het vergaan der planten; in rottende stoffen is broei. Verbranden wij hout. of steenkool (vermoedelijk plantaardig materiaal dat tienduizenden jaren in de aarde bewaard gebleven is zonder te vergaan) dan worden de ingewikkelde plantaardige stoffen eveneens weer omgezet in koolzuurgas en water of waterdamp, en de warmte die er komt is gelijk aan de eenmaal, wie weet hoe lang geleden, opgenomen warmte der zon. Steenkool dient ons dan als 't ware als opgespaarde energie. Was het nu zo

dat deze verbrandingswarmte omgezet kon worden in zonnestraling dan was de kringloop gesloten, dan zou zij altijd door kunnen gaan; maar het is een der grondwetten van de natuurkunde dat dit juist niet kan, dat warmte misschien in licht kan worden omgezet maar dan toch slechts zeer gedeeltelijk. Een niet te vervangen kracht waarvan de voorraad aldoor afneemt blijft noodzakelijk in dit schema. Bestendigheid èn verandering. Ook in de natuurkunde; want bovengenoemde veranderingswet is eigenlijk de tweede hoofdwet, de eerste is die van het behoud der energie, dus een wet van het blijvende

Bij de plant is het toch nog een weinig anders, de afregeling is toch nog schoner, eenvoudiger en tegelijk toch ook meer ingewikkeld. De verandering van koolzuurgas en water in andere stoffen is aan beperkingen gebonden, de scheikunde heeft hieraan haar moeizame aandacht moeten schenken. In de eerste plaats, het gewicht der vezelstoffen, der kleurstoffen, der voedingsstoffen in de plant is geUjk aan dat van het koolzuurgas en het water waaruit zij ontstaan zijn; en omgekeerd, bij het vergaan of het verbranden komt ditzelfde gewicht aan koolzuurgas en water terug. Alweer dus iets blijvends, dit gewicht namelijk, in een verandering De in de planten aanwezige stoffen bevatten dus, bestaan dus als 't ware uit koolzuurgas en water. En wij vinden zo een tweede kringloop van het water en een eerste voor het koolzuurgas: uit de-lucht en uit de grond in de plant, dan omgezet tot de nieuwe stoffen die wij kennen: kleurstoffen, vezelstoffen. Waarbij niet vergeten mag worden, dat deze zijn ontstaan uit andere, eenvoudiger stoffen die de plant langs de weg van de vele tussenproducten weet om te zetten; daarbij de eigenaardige gedachte, dat in al deze stoffen, tussenproducten en eindprodupten, het koolzuurgas en het water nog in zeker opzicht aanwezig zijn, immers verraden zij zich door hun gewicht, hoewel zij anderzijds toch niet meer aantoonbaar zijn. Dan, tenslotte, als de plant sterft en vergaat, ontstaan het koolzuurgas en het water zelve weer, en de kringloop kan worden hervat.

Deze kringloop is dus van een ander karakter dan die van het water, besproken in de vorige afdeling. Daar was het water zelf, onveranderd, aanwezig in de beken, in de zee, in de lucht, in de grond — slechts weinig veranderd, namelijk tot waterdamp of ijs. Hier ondergaan de stoffen, die de kring doorlopen, veel ingrijpender verandering: vrijwel al hun eigenschappen gaan tijdelijk te loor, behalve hun gewicht.

Deze beschouwingen, in hoofdlijnen juist, dienen in verschillende opzichten te worden herzien en uitgebreid. Zeiden wij zoeven dat in allerlei stoffen koolzuurgas en water aanwezig zijn in een verborgen bestaan, dan dient in aanmerking te worden genomen dat in deze beide stoffen zelf weer andere stoffen verborgen zijn van meer fundamenteel karakter. Deze stoffen noemt men de chemische elementen; hiervan bestaan er een honderdtal; wij noemen ijzer, goud, radium, uranium en alle andere metalen; argon, zwavel, fosfor. Wij merken nog even op dat de vier elementen, bedacht door Aristoteles: water, lucht, aarde, vuur, in deze reeks niet thuis behoren. Zou het woord element uit de brief van Petrus niet bedoelen weer te geven het algemene begrip van grondstof, bouwsteen, los van specifieke theorieën?

Stoffen worden en vergaan, maar hun elementen niet. Als wij dus in de levenloze of in de levende natuur nieuwe stoffen zien ontstaan, dan betekent dit, dat de elementen nieuwe combinaties met elkaar aangaan. Weer nieuwe stoffen, weer nieuwe combinaties. Het levende wezen sterft tenslotte, dan volgt er een ontbinding, de stoffen vallen uiteen, in haar elementen of in zeer eenvoudige combinaties hiervan, zoals water, koolzuurgas en ammoniak. En deze zeer eenvoudige stoffen worden dan weer benut voor nieuwe groei — de kringloop.

Van enkele elementen is hieromtrent wat meer bekend; zo van de koolstof. Deze is allereerst aanwezig in het koolzuurgas (niet in het water); wordt dit door de plant opgenomen dan ontstaan de vele nieuwe stoffen hierboven aangeduid, alle mede uit het element koolstof opgebouwd. Door hout te verkolen dwingen wij het element zelf te verschijnen; uiterst langzame verkoling van plantenresten heeft in de natuur geleid tot anthraciet, dit is eveneens bijna zuivere koolstof. Vreemd is dat dit ogenschijnlijk nederige element (maar zonder hetwelk het leven zoals wij dat kennen niet denkbaar is!) ook de vorm van diamant kan aannemen, deze bestaat uitsluitend uit koolstof.

Bekende elementen zijn ook de kali, de stikstof en de fosfor. Deze zijn eveneens absoluut onontbeerlijk voor de opbouw van vele plantenstoffen. De plant zuigt eenvoudige combinaties van deze elementen op uit de grond. Sterft de plant, dan keren ze terug en kunnen weer dienen voor de groei van nieuwe planten. Komt de mens evenwel tussenbeide, haalt hij de oogsten weg van het veld, dan raakt de grond uitgeput, de mens zelf moet dan in de vorm van bijvoorbeeld kunstmest deze elementen weer toevoegen. Dit werpt tevens licht op het bijzonder karakter van een element; dit is n.l. niet alleen een grondbouwstof van allerlei andere stoffen, maar deze grondbouwstoffen kunnen niet in elkaar overgaan. Koolstof kan niet veranderen in kali. Dit beginsel is het, waar de alchemie, de middeleeuwse scheikunde, op strandde; zij trachtte goud te bereiden uit iets anders, uit stoffen die verkregen waren zonder goud; en dit kan niet; want mede uit deze talloze vergeefse pogingen heeft de chemie de lering getrokken dat goud een element is; mede zo heeft zij leren zien, dat er elementen bestaan. De filosofie, die dikwijls een geweldige poging van de menselijke rede was om alles te verstaan zonder God, de filosofie heeft hierbij een minder goede rol gespeeld. Zij leerde, dat alle stoffen in elkaar om te zetten zouden zijn; en natuurlijk dacht de mens daarbij direct aan de destijds meest waardevolle stof, het goud Nu moeten wij eerlijkheidshalve vermelden, dat de mens sinds een tiental jaren sommige elementen weet om te zetten in andere; en naar het zich laat aanzien zal dit op kleine schaal in afzienbare tijd wel voor alle elementen mogelijk zijn; de alchemie had in zoverre gelijk. Maar in haar schematisme had zij niet bedacht een mogelijkheid die werkelijkheid bleek: dat al zouden alle stoffen om te zetten zijn in alle andere, dit voor alle lang niet even gemakkelijk behoeft te gebeuren! Onze chemische elementen zijn om te zetten, maar zeer en zeer veel moeilijker dan alle andere stoffen. Deze bijna onsplitsbare bouwstenen blijven bij vrijwel alle processen op aarde in haar geheel. De natuur, of liever de schepping, is altijd weer rijker dan onze geest vermoedde. Dan onze geest kan vermoeden? Maar een principiële ondoordringbaarheid •der natuur voor onze menselijke geest is toch wel een gedachte, de beelddrager Gods onwaardig. Adam kende de dieren.

Wat nu voorts de plant betreft, men meende vroeger dat in haar slechts stoffen voorkwamen, opgebouwd uit een tiental elementen, maar het is gebleken dat er minstens driemaal zoveel voor haar stoffen nodig zijn, en het is niet uitgesloten, dat bij meer verfijnd onderzoek alle honderd elementen hun rol zullen blijken te spelen, zij het dan ook in de meeste gevallen in uitetst kleine hoeveelheden. Hoe dit zij, voor elk der bovengenoemde elementen is er een kringloop; zij komen in de plant bijeen, combineren zich, gaan uiteen, vormen weer nieuwe combinaties, gaan weer uiteen, verlaten soms de levende plant, maar komen meestal pas weer tot grotere vrijheid bij haar sterven, waarna zij dan weer door een nieuwe plant worden bemachtigd; en dit alles gaat dóór, jaar in jaar uit, in een weefsel van steeds weer verschillende glansen, in een spel van reidans en 'contradans, bestuurd door Ben, die zeer machtig is Een duizelingwekkend spel van tientallen kringlopen in een werveling van bijna oneindige variatie.

Want dit laatste is mogelijk. De plant kan gegeten worden door een dier. Dan ontstaan weer nieuwe combinaties, eigen aan juist deze diersoort. Dit dier kan gegeten worden door een ander dier, van andere soort. Niet alleen zijn er zeer vele plantensoorten, elk met haar eigen stoffen, dus met haar eigen thema van elementencombinaties, maar er zijn ook weer millioenen diersoorten (alleen al van de vlinders kent men honderdduizend soorten !) van welke weer het zelfde geldt. Terwijl, wat de mens betreft, er redenen zijn om aan te nemen, dat in elk mens stoffen voorkomen die in geen ander mens ooit geweest zijn of ooit zullen zijn; ook deze stoffen zijn weer opgebouwd uit het bekende, betrekkelijk kleine aantal, elementen. En uiteindelijk sterft er een dier en er volgt ontbinding, eenmaal toch sluit zich de kring. Zo is bereikt met een wel ontzaglijk, maar toch beperkt materiaal een onbegrijpelijk grote wisseling van planten en dieren, en van mensen. Het zijn de elementen die blijven, het overige is steeds in verandering. En aldus speelt een wonderbaar spel Hij Die toch ook weer onze Vader wil zijn, en ons wil toebereiden voor het erfdeel der

heiligen in het licht.

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Printen