De redder van Darwin

GEPASSEERD F. Domela Nieuwenhuis (1846-1919), Wilhelmina Drucker (1847-1925)...

VAN DE dorpelingen van Lunteren, waar Hugo de Vries zich na zijn emeritaat in 1918 had teruggetrokken op het landgoed De Boeckhorst, verwachtte hij dat ze hem met 'professor' zouden aanspreken, niet met een simpel 'meneer'. Maar van 'herontdekker van de wetten van Mendel', zoals hij toen al bij het grote publiek bekend stond, moest De Vries zeker niets hebben. Hij had voor de drommel wel belangrijker zaken op zijn wetenschappelijke conto staan.

In 1900 werkte De Vries aan experimenten met de Grote Teunisbloem (Oenothera lamarckiana) in de Hortus Botanicus in Amsterdam. De eerste zaden daarvoor had hij in 1886 bij toeval gevonden op een landje in Hilversum. Te midden van de massa gele bloemen trof hij enkele afwijkende exemplaren. Met het zaad begon hij een proeftuin in de Hortus.

Sommige eigenschappen van de bloemen zag hij in opeenvolgende generaties planten in vaste getalsverhoudingen optreden. Bij zijn analyses kreeg hij een artikel onder ogen van een monnik uit Brünn, Gregor Mendel, die rond 1866 precies dezelfde vaste getalsverhoudingen had gevonden bij experimenten met erwtenplanten. Beseffend dat hij die resultaten had herontdekt, schreef De Vries een kort artikel in een Duits tijdschrift om in elk geval die prestatie op zijn naam te brengen. Internationaal werd het direct opgemerkt.

Zijn belangrijkste werk, het tweedelige Die Mutationstheorie uit 1901 en 1903, baseerde De Vries helemaal op zijn jarenlange experimenten met de teunisbloem, maar de herontdekking van Mendels vaste getalsverhoudingen speelt er een ondergeschikte rol in. Die maakten deel uit van de gewone overerving van eigenschappen in organismen, redeneerde De Vries.

Hij was vooral geïnteresseerd in het mechanisme waarmee nieuwe soorten zich konden vormen. Als de biologie dat kon ontrafelen, zou dat gerichte gewasverbetering mogelijk maken. Nu moesten kwekers maar zien wat de natuur aan varianten toeliet.

Soortvorming, meende De Vries, kon alleen verlopen via sprongsgewijze veranderingen, die hij mutaties noemde. Zijn teunisbloemen in de Amsterdamse Hortus leken hem gelijk te geven. Uit het plotse optreden van nieuwe vormen maakte hij op dat een onderdeel in de geslachtscellen een abrupte verandering moest hebben ondergaan. Eigenschappen waren kennelijk vastgelegd in een stoffelijk onderdeel van het organisme.

Volgens De Vries waren de eigenschappen van een dier of plant gebonden aan zogeheten pangenen in de kern van de cellen, die hij - geen ongebruikelijke gedachte onder biologen in die tijd - zag als een soort kiempjes. Waren er veel pangenen voor een bepaalde eigenschap aanwezig, dan was die eigenschap prominent zichtbaar. Pangenen konden echter ook in een latente vorm voorkomen, waarbij ze werden overschaduwd door andere pangenen.

Bij celdeling na de bevruchting ontstond er een herverdeling van de pangenen van de ouders, waardoor nieuwe eigenschappen benadrukt werden en andere wegvielen. Bij de celdeling konden zich echter ook fouten voordoen, waarbij pangenen beschadigd raakten en dus nieuwe eigenschappen veroorzaakten. Op die manier, schreef hij al in 1889, was soortvorming te verklaren. De evolutie, meende hij, verloopt niet zozeer via de selectie van de best aangepaste individuen binnen een soort, maar door de selectie van de best aangepaste mutanten.

Met zijn mutatietheorie blies hij in eerste instantie vooral de evolutietheorie van Charles Darwin nieuw leven in, die rond de eeuwwisseling in een diepe crisis verkeerde. Darwin had in 1859 in zijn befaamde On the Origin of Species by Means of Natural Selection beweerd dat de meest geschikte organismen de strijd om het bestaan vaker zouden winnen. Op die manier zou in de loop van lange tijd bepaalde eigenschappen verankerd raken, afhankelijk van de gegeven omstandigheden.

Darwins theorie was onder wetenschappers als een waardevol model voor natuurlijke selectie ontvangen. Maar ze bood geen goede verklaring voor de vorming van nieuwe soorten. Deze tekortkoming was een dankbaar mikpunt voor critici.

De Vries toonde als eerste met proeven aan dat soortvorming abrupt kan verlopen. Hij zag zichzelf in latere jaren dan ook vooral als de man die Darwin, met wie hij tot diens dood in 1882 correspondeerde, door wetenschappelijke experimenten voet aan de grond gaf. Hij vond Mendel, die zelf overigens nooit duidelijke conclusies aan zijn erwtenproeven had verbonden, een tamelijk triviale figuur.

Hugo de Vries, een trots en autoritair man die immer aan het werk was in de Hortus tegenover zijn huis in de Plantage Parklaan in Amsterdam, was afkomstig uit een intellectueel milieu. Zijn vader, de advocaat Gerrit de Vries, werd in 1862 lid van de Raad van State en was in de jaren zeventig onder Thorbecke twee jaar minister van Justitie. Zijn moeder was de dochter van de Leidse archeoloog Caspar Reuvens.

In 1860 verwierf De Vries als jong gymnasiast met een herbarium van honderd inheemse planten een eervolle vermelding van de Maatschappij van Landbouw. Zes jaar later schreef hij zich in Leiden in als student in de Philosophia Naturalis, met als hoofdvak de plantkunde. Zijn vader had het hem ontraden, want behalve tot een aanstelling als leraar zou zoiets nergens toe kunnen leiden.

Vooral door Duitse invloeden in de wereld raakte in die jaren de experimentele biologie in zwang. In Leiden stond de traditionele plantensystematiek nog centraal, maar student De Vries trok zich daar weinig van aan. Toen in 1869 de Groningse universiteit een prijsvraag uitschreef voor een wetenschappelijke verhandeling over de invloed van de temperatuur op plantenwortels, deed De Vries thuis op zolder de benodigde experimenten en won hij een gouden medaille. Een jaar later promoveerde hij in Leiden op de temperatuurgevoeligheid van planten in het algemeen.

Na een leerperiode in Duitsland, toen het centrum van de biologie in de wereld, kreeg De Vries in 1877 een lectoraat aan de net opgerichte Gemeentelijke Universiteit van Amsterdam. Hij onderzocht de waterdruk in planten en probeerde er de groeipatronen van bijvoorbeeld klimplanten mee te verklaren. Maar zijn systematische ontrafeling vanaf 1880 van de erfelijkheidstheorie bracht hem wereldfaam.

De Vries ontketende met zijn inzichten een ware hausse aan experimenteel erfelijkheidsonderzoek, waaronder dat met het fruitvliegje. De Columbia University in New York probeerde hem in 1910 te overreden in Amerika te komen werken. De Vries gebruikte dat aanzoek om in Amsterdam de bouw van een nieuw laboratorium door te drukken.

Zelfs toen de overvloed aan genetisch onderzoek geleidelijk aantoonde dat er niet zoiets bestond als pangenen, waarvan het aantal een bepaalde eigenschap naar voren kon brengen, zoals De Vries had gedacht, verminderde zijn wetenschappelijke faam nauwelijks. Zijn gedachte dat eigenschappen afzonderlijk in een celkern waren vastgelegd, bleef doorslaggevend voor de moderne visie op de wetten van het leven.

In de begrafenisstoet bij zijn uitvaart in 1935 was een tweede koets nodig om alle bloemen mee te torsen naar zijn sobere graf, dat nog altijd in Lunteren is te vinden. Geen teunisbloemen, want die bloeien pas in augustus.

Martijn van Calmthout

Meer over