Sterfelijkheid, evolutie en het tijdelijke individu

Kernzin:
Het voortbestaan van een soort berust evolutionair niet op het onbeperkt voortbestaan van afzonderlijke individuen, maar op voortplanting, genetische variatie en selectie over opeenvolgende generaties.

Na de vraag wat de mens eigenlijk is, worden we onvermijdelijk geconfronteerd met een eigenschap die het gehele menselijke bestaan bepaalt: sterfelijkheid.

Waarom is de mens sterfelijk? En waarom lijkt de natuur zo te zijn ingericht dat levende organismen uiteindelijk verouderen en sterven?

Een belangrijk deel van dit proces speelt zich af op cellulair niveau. Gedurende het leven raken cellen voortdurend beschadigd door interne en externe invloeden. Het lichaam probeert deze schade te herstellen door oude cellen te vervangen door nieuwe.

Bij iedere celdeling moet genetisch materiaal worden gekopieerd en ook andere cellulaire processen moeten nauwkeurig worden onderhouden. Deze processen zijn zeer betrouwbaar, maar niet perfect. Daarnaast spelen naast DNA-schade ook andere mechanismen een rol bij veroudering, zoals veranderingen in genregulatie, telomeerverkorting, verlies van proteostase, mitochondriale veranderingen, cellulaire senescentie en het minder goed functioneren van stamcellen. Veroudering is daarom geen eenvoudig gevolg van het steeds opnieuw kopiëren van DNA, maar het resultaat van een complex samenspel van verschillende processen.

Meer informatie over het verouderingsproces is opgenomen in Appendix 4.2 (Verouderingsproces bij mensen)

Toch roept dit een intrigerende vraag op.

Wanneer een vrouw een kind krijgt, ontstaat opnieuw een organisme dat, ondanks de leeftijd van de ouders, in potentie weer een volledig leven kan doorlopen. Dat laat zien dat voortplanting mechanismen omvat waarmee genetische informatie opnieuw wordt georganiseerd en doorgegeven aan een nieuwe generatie.

Waarom gebruikt het lichaam die mechanismen dan niet eenvoudig om zichzelf voortdurend volledig te vernieuwen?

Misschien ligt een deel van het antwoord in de afwegingen die tijdens de evolutie zijn ontstaan tussen groei, voortplanting, herstel en onderhoud. Het lichaam beschikt over krachtige mechanismen voor herstel en onderhoud, maar deze zijn niet onbeperkt. Vanuit evolutionair perspectief hoeft natuurlijke selectie bovendien niet noodzakelijk te leiden tot een organisme dat gedurende een onbeperkt lange periode optimaal wordt onderhouden

De mens bestaat vandaag nog steeds omdat de soort zich voortdurend heeft aangepast aan veranderende omstandigheden. Die aanpassing verloopt meestal niet doordat één individu zichzelf fundamenteel verandert, maar doordat over vele generaties steeds nieuwe variaties ontstaan binnen het DNA van de populatie.

Wanneer mensen gedurende lange tijd leven in gebieden met weinig zonlicht, kan een lichtere huid evolutionair voordelig zijn omdat daarmee efficiënter vitamine D wordt aangemaakt. In gebieden met zeer intens zonlicht kan juist een donkerdere huid bescherming bieden tegen schadelijke ultraviolette straling. De evolutie van menselijke huidpigmentatie is echter complex en wordt waarschijnlijk beïnvloed door meerdere factoren, waaronder UV-straling, vitamine D, folaat, genetische variatie en culturele omstandigheden.

Deze variatie ontstaat door een combinatie van processen, waaronder mutaties en nieuwe combinaties van genetisch materiaal tijdens de voortplanting. Sommige van deze combinaties blijken beter aangepast aan de heersende omstandigheden dan andere. Individuen met relatief gunstige eigenschappen hebben gemiddeld een grotere kans zich voort te planten, waardoor juist die eigenschappen vaker worden doorgegeven aan volgende generaties.

Vanuit dit perspectief kan evolutie worden begrepen als een proces waarbij genetische eigenschappen en populaties via voortdurende variatie, selectie en voortplanting over generaties kunnen blijven voortbestaan.

Het individuele menselijke leven is daarmee in evolutionaire zin tijdelijk. De soort blijft bestaan doordat opeenvolgende generaties elkaar opvolgen, waarbij nieuwe individuen genetische variatie in de populatie brengen. Evolutie werkt dus niet primair via het permanent aanpassen van één individu, maar via voortdurende vervanging en selectie binnen opeenvolgende generaties.

Misschien is een beperkte levensduur evolutionair mede het gevolg van het feit dat natuurlijke selectie minder sterk werkt op eigenschappen die pas laat in het leven nadelige effecten hebben. Eigenschappen die vroeg in het leven voordeel opleveren kunnen bijvoorbeeld behouden blijven, ook wanneer zij op latere leeftijd nadelige gevolgen hebben. Daarnaast kan er een afweging bestaan tussen de energie die een organisme investeert in voortplanting en de energie die beschikbaar is voor langdurig onderhoud van het lichaam. Dit zijn belangrijke ideeën binnen de evolutionaire theorieën over veroudering, maar ze vormen geen definitief antwoord op de vraag waarom mensen verouderen.

Daarom kunnen we niet eenvoudig zeggen dat oudere organismen minder flexibel worden en dat nieuwe generaties uitsluitend daarom evolutionair voordelig zijn. De werkelijkheid is complexer. Veroudering ontstaat uit een combinatie van biologische processen en evolutionaire trade-offs, waarvan de precieze bijdrage per soort kan verschillen.

Vanuit dat perspectief kan de mens worden gezien als een tijdelijk biologisch organisme waarin genetische informatie wordt onderhouden en aan volgende generaties kan worden doorgegeven.

In de natuur bestaan bovendien organismen die een andere evolutionaire strategie lijken te volgen. Sommige soorten platwormen bijvoorbeeld (zie Appendix 4.3 Verouderingsproces bij platwormen) beschikken over sterke regeneratieve vermogens en kunnen daardoor een uitzonderlijk vermogen tot weefselvernieuwing vertonen. Sommige planaria worden daarom in de literatuur beschreven als organismen met een zeer geringe of moeilijk aantoonbare veroudering onder bepaalde omstandigheden. Dat betekent echter niet dat zij letterlijk biologisch onsterfelijk zijn.

De mens beschikt niet over dergelijke mogelijkheden op vergelijkbare schaal.

Dat hoeft geen tekortkoming te zijn, maar kan juist samenhangen met de evolutionaire afwegingen tussen herstel, onderhoud, groei en voortplanting

De vraag wordt daarmee misschien niet langer waarom de mens sterft, maar waarom natuurlijke selectie geen onbeperkte individuele levensduur heeft voortgebracht.

Misschien vormt sterfelijkheid geen fout in het systeem, maar is een beperkte levensduur een gevolg van de manier waarop evolutionaire selectie werkt, waarbij voortdurend een afweging ontstaat tussen onderhoud, voortplanting en aanpassing aan veranderende omstandigheden.

En daarmee komen we opnieuw terecht bij een fundamenteel spanningsveld dat niet alleen biologische processen raakt, maar uiteindelijk ook menselijke samenlevingen en morele systemen: het spanningsveld tussen individu en geheel, tussen stabiliteit en verandering, tussen behoud en vernieuwing.