woensdag 23 maart 2022

Het geheugen was de eerste grote, ja, grootste, stap in de evolutie - en het mechanisme ervan is nog steeds een mysterie

Zodra het eerste leven ontstond, was er meteen het probleem van de instandhouding ervan. Of beter gezegd, het handhaven van de voorwaarden waaronder leven zichzelf voortdurend opnieuw opbouwt. Zie het vorige bericht: Leven is geheugen en dus intelligentie. Niet om het in stand te houden, maar om het voortdurend weder op te bouwen. De eerste eencelligen grensden zich met een membraan van de butenwereld af, maar waren voor hun voortdurende heropbouw van die buitenwereld afhankelijk. 

Dat betekende dat die aangrenzende buitenwereld gunstig of ongunstig kon zijn. Gunstig in de zin van de energie verschaffend die voor dat leven nodig was. En ongunstig in de zin van voor dat leven bedreigend. Daarmee lag de aanvangsvoorwaarde klaar voor het zich in de loop van de evolutie ontwikkelen van intelligentie, van het vermogen om de omgeving te leren kennen, ervan te profiteren en om bedreigingen en gevaren het hoofd te bieden. Hoe meer ontwikkeld dat vermogen, hoe groter de kans op "gedrag" dat bijdraagt aan overleving en vermenigvuldiging.

Een cruciaal element van intelligentie is het kunnen leren van wat er in het verleden is voorgevallen, dus van "ervaringen". En daar is weer voor nodig dat je die ervaringen op kunt slaan. Dat je kunt onthouden. Een geheugen hebt. Een geheugen moet er dus al heel vroeg in de evolutie zijn geweest. Zie het voorvorige bericht: Wat het betekent om niet zelfbewustzijn en taal te hebben - maar wel geheugen. Neem nu planten. 

Daarin ging het over het geheugen en het gedrag van planten. De bioloog Stefano Mancuso vertelt over de interesse van Jean-Baptiste de Lamarck (1744 - 1829), die van de theorie van de overerving van verworven eigenschappen (het Lamarckisme), in het gedrag van het kruidje-roer-mij-niet (Mimosa pudica). Het was Lamarck opgevallen dat dat plantje na herhaalde aanrakingen stopte met het sluiten van zijn blaadjes, terwijl er weinig redenen waren aan te nemen dat dat kwam door een te laag energieniveau ("vermoeidheid"). Samen met een collega schreef hij een artikel voor de Botanische Sociëteit over een onderzoek dat was uitgevoerd door René Desfontaines (1750 - 1833), dat eruit bestond dat met een flink aantal plantjes een koetsrit door de hobbelige straten van Parijs werd gemaakt. De student die het onderzoek uitvoerde, zag dat de plantjes bij de eerste trillingen van de koets hun blaadjes sloten. Maar ook zag hij dat ze na verloop van enige tijd hun blaadjes weer openden, terwijl de straten even hobbelig bleven. De student noteerde dat de plantjes begonnen te wennen (Mancuso, Plantenrevolutie, p. 21-2).

Dat wees dus op het bestaan van geheugen. Die eerste trillingen wezen op gevaar, op de mogelijkheid van beschadiging, maar toen zich die na verloop van tijd niet voordeed, "besloten" de plantjes dat deze nieuwe omstandigheden niet langer als gevaarlijk hoefden te worden "beoordeeld". 

Hoe kon dat? Dat was een interessante vraag, maar dat artikeltje van Lamarck en collega werd al gauw weer vergeten. Totdat Mancuso het opdiepte en in zijn laboratorium een proefopstelling maakte om het experiment te herhalen. Preciezer: om na te gaan of het kruidje-roer-mij-niet in staat was om een bekend geworden prikkel te onderscheiden van een nieuwe prikkel. De onderzoekers maakten een apparaat waarmee de plantjes konden worden onderworpen aan een val van ongeveer tien centimeter. De blaadjes sloten zich, maar stopten daarmee na ongeveer zeven, acht herhalingen. Elke volgende val werd "met vorstelijke onverschilligheid" (p. 24) genegeerd. 

Maar was dat alleen maar "vermoeidheid" of "hadden de planten werkelijk begrepen dat er niets te vrezen was"? Om dat na te gaan werden ze vervolgens in horizontale richting heen en weer geschud. Een nieuwe onbekende prikkel dus. Dat er geen vermoeidheid in het spel was, bleek er uit dat ze onmiddellijk hun blaadjes sloten. Er dreigde een nieuw gevaar. Ze waren in staat om een bekende, vertrouwd geworden prikkel te onderscheiden van een nieuwe.

Werden die "ervaringen" opgeslagen? Was er een geheugen? Jazeker, want nadat de plantjes veertig dagen met rust waren gelaten, reageerden ze nog steeds niet op de val, maar wel op de horizontale trilling. Ze hadden kennis over de werkelijkheid opgeslagen in hun geheugen. Die veertig dagen is volgens Mancuso "heel lang vergeleken met de standaardduur van het geheugen van veel insecten, en even lang als het geheugen van verschillende hogere diersoorten"(p.25).

Mancuso: "Hoe zo'n mechanisme functioneert in breinloze wezens als planten is nog steeds een mysterie." (p.25). 

Een mysterie waarmee de evolutie een aanvang nam. Op de basis waarvan veel later wij mensen op het toneel verschenen, toegerust met taal en zelfbewustzijn. Eigenlijk is die eerste stap, die van het mysterie van het geheugen, een veel grotere stap dan die van taal en zelfbewustzijn. Dat zijn maar recente toevoegingen, waarvan we het belang geneigd zijn te overschatten. Wordt vervolgd.

Geen opmerkingen: