De taak, die ik op mij heb genomen, sluit in zich, een denkbeeld te geven van wat ik mij voorstel, dat op het gebied der experimenteele evolutie, zoowel in de eerste als in de latere jaren, te onderzoeken zal zijn, welke methoden daarbij kunnen worden gevolgd, en welke uitkomsten, wellicht, mogen worden verwacht.
Uit den aard der zaak is deze taak deels een zeer reëele, deels een uitermate bespiegelende, bijna gelijk aan een droom. Wat voor de eerste jaren het werk en de verwachtingen zijn, laat zich op vaste grondslagen en tot in vrij fijne bizonderheden uitwerken. Maar wat de verre toekomst eens brengen zal, kunnen wij thans nog ternauwernood vermoeden. Slechts wat wij hopen en gaarne verwezenlijkt zouden zien, laat zich schetsen, en zelfs dit nog in zeer grove trekken. Toch is dit het oogenblik, waarop het bespreken van dergelijke verwachtingen geoorloofd en noodig is, en waarop misschien uit een zeer vage hoop en een droomerig denkbeeld een middel kan ontstaan, dat, aan de ervaring getoetst, den weg wijst tot geheel nieuwe middelen van onderzoek en tot te voren onverwachte uitkomsten.
Vergunt mij het onzekere aan het zekere te doen voorafgaan, en eerst de verdere toekomst te beschouwen, om daarna tot het werkplan voor de eerstvolgende jaren over te gaan. Vergunt mij tevens daarbij een beeld te gebruiken, ten einde mijne bedoelingen op gemakkelijker wijze duidelijk te maken.
De wetenschap is een veld van licht, te midden van bijna ondoordringbare duisternis. Helder schijnt het licht op de menschheid, verlossing brengende van onkunde en onmacht, van twijfel en vrees. Door gestadigen en harden arbeid en door de toewijding van velen wordt het licht onderhouden en zijn gebied allengs vergroot, en dringen de zegeningen van ervaring en macht over de natuur allengs in grooter kringen door. Amerika is rijk aan stichtingen, die de middelen geven tot onderzoek en onderwijs, tot verdieping en verspreiding van kennis, en iedereen weet, hoe naijverig Europa op de mogelijkheid van zulke schenkingen, en op den edelen, vaderlandslievenden en het menschdom bevoordeelenden geest is, die daaraan ten grondslag ligt.
In ons beeld kan de vermeerdering van kennis op tweeërlei wijzen plaats vinden. Ten eerste door gestadig en zorgvuldig werk in het lichtveld zelf. De grond moet worden beploegd en de grenzen moeten worden uitgebreid, en honderden en duizenden van onderzoekers zijn onvermoeid bezig alle leemten aan te vullen en aan alle kanten op de eenmaal vaststaande grondslagen voort te werken.
Daarnaast staat het tweede middel van vooruitgang. Van uit het groote veld worden lichtpunten uitgeworpen in de omringende duisternis. Hun kansen om uitgedoofd te worden, en zonder gevolgen voorbij te gaan zijn natuurlijk voor de hand liggend, en tallooze pogingen leiden dan ook niet tot de gewenschte uitkomst. Maar van tijd tot tijd verwerven zij vasten voet en staan zij als bakens, ver in de donkere omgeving. Dan wijzen zij den weg voor een veel snelleren vooruitgang. Rondom de bakens kan het licht zich uitbreiden, en tusschen hen en het groote lichtveld wordt de duisternis van twee kanten bestreden, zoodat het vroeg of laat gelukken moet, de bakens met het lichtveld te verbinden, en al het terrein tusschen hen beiden te veroveren en toegankelijk te maken. Zoo worden de uitgeworpen lichtpunten de middelen tot een snelleren vooruitgang in bepaalde richtingen.
Vandaar dat zulke lichtpunten de groote feiten geworden zijn, die de geschiedenis van het natuurkundig onderzoek ons bewaart. Zij maken den naam van de mannen, die ze uitwerpen onsterfelijk, zij zijn als het ware de keerpunten der historie. Baco en Newton, Lyell en Darwin staan onder allen vooraan, en in den tegenwoordigen tijd wijden Edison en Marconi, Röntgen en Curie den arbeid van hun genie aan de belangen der menschheid.
Met deze opvatting van de beide hoofdbeginselen van vooruitgang op het gebied van kennis en wetenschap vereenigt zich het Carnegie-Institution ten volle. Te Washington heeft het zijn zetel; hier werkt het regelmatig en gestadig voor de bevordering der algemeene wetenschappelijke belangen. Daarnaast heeft het een eerste lichtpunt uitgeworpen ver in de dorre woestijn, om een baken te worden van onderzoek in de talrijke vragen van theoretisch en practisch belang, die de woestijn ons aanbiedt. De oorsprong van de flora en de fauna van die waterarme streken moet worden nagegaan. Hoe zijn sommige planten en dieren er toe gekomen, bij voorkeur daar te leven? Waardoor zijn zij in staat gesteld, in millioenen van exemplaren zich te vermenigvuldigen, waar andere soorten noodzakelijk zouden te gronde gaan? Hebben zij bij dien overgang hun natuur veranderd, of zijn zij slechts uitgezocht uit vele anderen, en zijn alleen zij toegelaten, die reeds van den aanvang af geschikt werden bevonden? Hoe kan de mensch in dit proces ingrijpen? Is hij beperkt tot de werken van irrigatie en tot de keus van elders bekende, maar toevallig voor de nieuw te ontginnen landen passende soorten van land en tuinbouwgewassen?
Deze en tallooze andere vragen moeten worden beantwoord. Om daartoe bij te dragen heeft het Carnegie-Institution een laboratorium ingericht, midden in de woestijn. Het is gebouwd op de heuvelenreeks nabij Tucson in Arizona, een der oudste Spaansche stichtingen in die bijna onbewoonbare landstreek, en thans een bloeiende en zich snel ontwikkelende stad, met groote industrieën en een levendigen handel op Mexico, en met toenemenden landbouw, gegrondvest op kunstmatige irrigatie.
Het woestijn-laboratorium staat onder het toezicht van de plantkundigen Coville te Washington en MacDougal te New-York, terwijl Dr. Cannon, met den titel van “resident-investigator”44 de werkzaamheden leidt. De hoop op een wetenschappelijke en praktische verovering der woestijn is de grondslag van het werk, en alles wijst er op, dat deze hoop ten volle gewettigd is.
Heden wordt een tweede lichtpunt door het Carnegie-Institution in de omringende duisternis uitgeworpen. Het is het laboratorium, dat wij thans inwijden. Het moet een baken worden in een veel dichter duisternis; het moet veel moeilijker vraagstukken aanvatten, en kan daarbij slechts op een veel zwakkeren grondslag van voorafgaande kennis steunen. Het heeft een veel hooger doel, en streeft naar vruchten van meer algemeen belang. Het moet een leidster worden op een gebied van geheel onverwachte feiten en ontdekkingen en een bron voor geheel nieuwe methoden van verbetering van onze huisdieren en landbouwplanten. Het heeft een veel zwaarderen arbeid voor zich en zal eerst na jaren van voorbereidende studie de groote praktische problemen rechtstreeks kunnen aanvatten.
Maar hoelang deze periode van stillen arbeid ook moge duren, er kan geen twijfel zijn, of het doel zal eenmaal worden bereikt. De geheele inrichting, de rijke middelen, maar vooral de persoon van den directeur en de keuze van zijn staf beloven een glansrijke toekomst. Welke die toekomst zal zijn, laat zich natuurlijk niet in bizonderheden omschrijven. Toch is het wenschelijk, de verwachtingen eenigszins nader uit te werken, welke de tot nu toe genomen maatregelen met recht kunnen doen ontstaan.
Zulke verwachtingen binden niet, want ’s werelds loop laat zich niet voorspellen. Maar ik zie geen bezwaar in een schets, daar ik ten volle overtuigd ben, dat de uitkomst toch eenmaal de meest schitterende verwachtingen overtreffen zal.
Meer in bizonderheden gaande, kunnen wij ook hier ons beeld van het lichtveld der wetenschap toepassen. Ook dit laboratorium moet zulk een veld worden, dat door vlijtigen arbeid zich steeds vergroot, maar van waaruit tevens losse lichtpunten in de omringende duisternis worden uitgeworpen. Hoe het werk op het veld moet geschieden, laat zich ten minste in groote trekken berekenen; wat de bakens zullen kunnen bereiken laat zich ternauwernood gissen. Het is als een droom. Maar het is een zeer verleidelijke droom, en ik vind geen reden, om aan die verleiding weerstand te bieden. Daarom zal ik trachten te schetsen, wat ik in dien droom heb meenen te zien, en welke hoop het denkbeeld van experimenteele evolutie, in verband met de groote ontdekkingen van onzen tijd op verwant gebied, in mij opwekt.
Mijn droom is uitgegaan van de oude vraag, wat er in een ei is, dat dit in staat stelt al de eigenschappen van een vogel allengs te ontwikkelen. Waarom wordt uit het eene ei een kip, en uit het andere een fazant geboren? Welke eigenschappen hebben de ouders daarin gelegd, die met klaarblijkelijke noodzakelijkheid de ontwikkeling in een bepaalde richting leiden? Natuurlijk moet er in het eigenlijk levende deel van het ei, het zoogenaamde kiemvlekje iets anders zijn, zoo er een kip, en iets anders zoo er een fazant uit ontstaan zal. De dooier en het eiwit zijn slechts voedsel, en daarin kan de oorzaak van het verschil dus moeilijk liggen. Nog grooter verschillen moeten er zijn tusschen het ei van een vogel en van een slang, en veel grooter natuurlijk tusschen die en de eieren van zeesterren en zeeappels, die bekende soorten, die zoo dikwijls door de zee op ons strand worden geworpen, en wier eieren en larven een zoo zeer gezocht materiaal voor de studie der ontwikkelings-verschijnselen geworden zijn.
Nu zouden wij kunnen trachten, ons een voorstelling te maken van den aard dezer onzichtbare verschillen. Wij zouden kunnen vragen, wat wellicht het microscoop ons openbaren zal, wanneer het zijn gebied nog verder zal uitgebreid hebben en deeltjes, die thans nog onzichtbaar zijn, zoo zal kunnen vergrooten, dat wij ze rechtstreeks kunnen waarnemen. Maar op deze vraag wil ik thans niet ingaan. Liever wil ik vragen, of het mogelijk zou kunnen zijn, in de samenstelling van die kiemen willekeurig veranderingen te weeg te brengen, zóó, dat het dier dat uit het ei ontstond, andere eigenschappen zou vertoonen dan zijne ouders. Natuurlijk bedoel ik niet, dat men zou kunnen trachten uit een zeesterren-ei een slang, of uit een schildpadden-ei een vogel te maken. Die verschillen zijn veel te groot. Aanvankelijk zal men wel met de allerkleinste veranderingen tevreden moeten zijn. Laat ons daarom een voorbeeld kiezen van zulk een zeer kleine en schijnbaar onbeteekenende wijziging.
De gewone pauw heeft een witte variëteit, die de schitterende kleuren van de gewone soort mist. Uit de eieren dezer variëteit komen steeds weer witte pauwen. Er moet dus tusschen het ei van een gewone en dat van een witte pauw een verschil zijn dat het verschil in kleur bewerkt. Dit verschil echter kan eenvoudig zoo beschouwd worden, dat men zegt, dat de kleuren in het eene geval vrij tot ontwikkeling komen, terwijl zij in het andere daarin door een of andere oorzaak worden belemmerd. Wat is nu deze oorzaak, en hoe zou men die kunstmatig kunnen nabootsen? Met andere woorden, zou het mogelijk zijn, een middel te ontdekken dat in het ei van een gewone pauw, de kleuren kan beletten tijdens den lateren groei te voorschijn te treden?
Wij moeten natuurlijk aannemen, dat in het ei voor elke eigenschap en dus ook voor de kleuren, bepaalde deeltjes voorhanden zijn, die die eigenschap als het ware vertegenwoordigen, en die door zich te vermenigvuldigen, tijdens de ontwikkeling van het jonge dier ten slotte de kleuren doen ontstaan. Kon men die deeltjes nu dooden, of ook slechts zóó verzwakken, dat zij, in vergelijking met andere achterlijk bleven, dan zou misschien uit een gewoon pauwenei, in eens en kunstmatig, de witte variëteit kunnen verkregen worden.
Overlegt men de zaak op deze wijze, dan schijnt het dat men met heele kleine veranderingen in een ei, zeer groote wijzigingen in een organisme zou kunnen teweeg brengen. Een witte variëteit van de pauw zou slechts een herhaling zijn van iets dat reeds bestond. Maar het is duidelijk, dat dezelfde redeneering van toepassing zou zijn op vogels en andere dieren, waarvan zulk een variëteit nog niet bestaat, zoodat men werkelijk iets nieuws zou krijgen. Ja men zou het beginsel misschien ook op bloemen kunnen toepassen. Witte afwijkingen van soorten met blauwe of roode bloemen komen zoo algemeen voor, dat het slechts natuurlijk schijnt om aan te nemen, dat elke rood- of blauwbloemige plant er eene zou kunnen hebben. Toch is dit nog niet het geval, en zijn er tuinplanten, waarvan een witte vorm nog steeds te vergeefs gezocht is en zeker, zoo zij gevonden of voortgebracht kon worden, door kruising met andere, tot een belangrijke vermeerdering der vormen zou kunnen bijdragen. Ik noem slechts de bloeiende canna’s, wier kleur rood is, doch met geel vermengd. Verlies van het rood zou ze zuiver geel doen worden, verlies van het geel zuiver karmijnrood, terwijl een verlies van beide kleuren noodig zou zijn, om de zoo zeer gewenschte witte variëteit te doen ontstaan. Maar men heeft haar nog niet gevonden, en kan haar voorshands ook nog niet maken.
Is het mij gelukt duidelijk te maken, wat men in zulk een bepaald geval door vernietiging of verzwakking der vertegenwoordigende deeltjes in een ei van een dier of in een zaadknop van een plant wellicht eenmaal zou kunnen bereiken, dan mogen wij dit denkbeeld natuurlijk uitbreiden. De kleuren dienden ons slechts als voorbeeld. Juist dezelfde beschouwing zou men ook op allerlei andere eigenschappen kunnen toepassen. Doornlooze en onbehaarde variëteiten worden dikwijls als verdere voorbeelden aangehaald. Verlies van het meel in het zaad onderscheidt de suikererwten en de suikermais van de gewone soorten. Er zijn aardbeziën die geen uitloopers en Acacia’s die geen gevinde bladeren maken. Dit zijn natuurlijk slechts onbelangrijke wijzigingen, maar het is duidelijk dat als men die kunstmatig kon maken, men allengs tot meer belangrijke zou kunnen overgaan. Groote verbeteringen onzer nuttige dieren, of van land- en tuinbouwplanten zouden ten slotte mogen worden verwacht.
Gaarne geef ik toe, dat wij van het bereiken van dit doel nog ver af zijn. Maar bij de stichting van een nieuw laboratorium met een nieuwe richting van onderzoek komt het mij toch wenschelijk voor zulk een blik in de toekomst te slaan. Natuurlijk kan men niet voorspellen wat later eenmaal zal worden ontdekt. Maar het is van groot belang, een heldere voorstelling van de mogelijkheden op dit gebied te hebben, teneinde van elke toevallige vondst terstond de waarde en de beteekenis te kunnen beoordeelen. Zonder die voorzorg zou allicht een kleine ontdekking kunnen verloren gaan, die toch het punt van uitgang had kunnen worden, van waaruit ten slotte de oplossing van het raadsel had kunnen bereikt worden.
Daarom wensch ik thans na te gaan, welke kansen er zijn, om in eieren zulke veranderingen teweeg te brengen. Ik stel daarbij voorop, dat alles, wat men tot nu toe omtrent de physiologie van de eieren der meest verschillende soorten van dieren onderzocht heeft, en alle veranderingen, die men daarbij feitelijk in de kiemen teweeg heeft gebracht, grof is in vergelijking met het verschijnsel dat ons thans voor den geest zweeft. Een kleurverandering in de veeren van een pauw zou natuurlijk volkomen onzichtbaar blijven, zoolang het kuiken in het ei ligt, en zelfs nog geruimen tijd daarna. En zoo zou het met allerlei andere eigenschappen zijn. Zichtbare veranderingen in de kiem en het kuiken komen ons, van dit standpunt, voor als grove monstrositeiten, die wel belangrijk, maar niet het doel van ons streven zijn. Wat men thans moet zoeken zijn onzichtbare, en zich eerst veel later verradende wijzigingen.
Het dooden van enkele vertegenwoordigende deeltjes in een ei is misschien het beste voorbeeld, ofschoon het allicht in de praktijk nog te grof zal blijken. Men zou kunnen trachten het te bereiken met een methode, die door Engelmann voor andere doeleinden gebruikt is. Ligt een levende cel onder het microscoop, zoo kan men het licht dat haar beschijnt, door een lens laten gaan, en die lens zoo kiezen en zoo plaatsen, dat haar brandpunt juist in het veld van het microscoop valt. Is de lens aan een eigen, beweeglijk statief bevestigd, dan zou men dit brandpunt zich onder het microscoop kunnen doen verplaatsen. Men zou dan in een vrij donker veld een helder lichtend punt als het ware kunnen laten wandelen. Is het klein genoeg om een enkele bladgroenkorrel, of een celkern, of zelfs een deel van een kern te treffen, zoo zou men alleen dat punt kunnen verlichten. Op deze wijze heeft Engelmann rechtstreeks aangetoond dat het licht in de groene deelen der cellen zijn koolzuur-ontledende werking uitoefent, en niet in de kleurlooze gedeelten van het levend protoplasma.
Nu concentreert een lens natuurlijk niet alleen de licht- maar ook de warmtestralen. Iedereen weet, dat voorwerpen, in het brandpunt geplaatst, verhit worden; vandaar trouwens de naam. Past men dit onder het microscoop toe, dan zou men dus een klein deel van een cel sterk kunnen verwarmen, zonder de overige deelen te beschadigen. Spoedig zou daarbij de warmte zoo groot worden, dat het getroffen deel afstierf. Zoo kan men enkele bladgroenkorrels dooden, terwijl de overige deelen der cel levend blijven. Als men nu voorzichtig een celkern, of een deel daarvan tot dicht bij de temperatuurgrens van het leven verwarmde, zou men mogen verwachten, dat die grens niet voor alle deeltjes dezelfde is. Enkele zouden eerder sterven, andere later. In een gunstig geval zou men dus de meest gevoelige kunnen dooden, maar de overige sparen.
Gesteld nu, dat men er enkele trof, die voor de ontwikkeling niet volstrekt noodzakelijk waren, dan zou men misschien, langs dezen weg, een variëteit kunnen tot stand brengen. Natuurlijk zou er nog heel wat te bestudeeren en te beproeven zijn, vóórdat men zoover kon komen. Doch dit is thans niet de zaak die ons bezighoudt. Het kwam er slechts opaan, aan te toonen, dat er een weg is, die de kans op zulk een ingrijpen opent.
Waarschijnlijk zal het volstrekt niet noodig zijn, bepaalde deeltjes in een ei te dooden, om zichtbare veranderingen in het daaruit groeiend organisme teweeg te brengen. Veel natuurlijker schijnt het ze eenvoudig in meerdere of mindere mate te verzwakken, hetzij tijdelijk, hetzij op den duur. Door een tijdelijke verzwakking zou men kunnen hopen ze achterlijk te maken in vergelijking met de overige factoren van het ontwikkelingsproces en daardoor misschien de fijnst mogelijke wijziging te erlangen.
Een eerste middel dat zich daarbij aanbiedt is het bedwelmen. Aether en chloroform werken op dierlijke en plantaardige cellen op overeenkomstige wijze als op het menschelijk organisme, en wellicht zou men daarvan gebruik kunnen maken, om geringe storingen in de allereerste ontwikkeling te doen optreden. Reeds zijn een aantal feiten bekend, die de uitgesproken hoop wettigen, of ten minste steunen. Wat eieren betreft, gebruikt men bij voorkeur die van zee-egels en zee-appels, die deels om hun doorschijnendheid, deels om hun taaiheid, deels om allerlei andere redenen voor onderzoekingen bizonder geschikt zijn. Wilson heeft nu vóór, tijdens, en na de bevruchting aether op zulke eieren laten inwerken. Zichtbare afwijkingen van het normale proces waren daarvan het gevolg. Zoo kan de mannelijke kern belet worden met de vrouwelijke te copuleeren, doch daarbij op eigen gelegenheid voortgaan met groeien. Ook kunnen de stralen-sphaeren, die gewoonlijk van de kernen uitgaan, en waarlangs zij vermoedelijk haren invloed op de cel oefenen, door de werking van aether tijdelijk worden uitgewischt, of ten minste onzichtbaar gemaakt, zonder dat daardoor de levensverschijnselen en met name de deelingen in de kernen merkbaar worden gestoord. Dan kunnen de kernen zich vermenigvuldigen, zonder dat dit door de overeenkomstige celdeelingen wordt gevolgd en er ontstaan veelkernige cellen. Wilson kon soms 64 kernen in een enkele cel tellen, terwijl het normale aantal niet meer dan één bedraagt. Eindelijk kunnen de celdeelingen zoo onregelmatig worden, dat zij, inplaats van tusschen de kernen door te gaan, langs deze den nieuwen wand maken, zoodat de eene helft geen en de andere beide of alle jonge kernen krijgt. Zulke kernlooze cellen vertoonen dan natuurlijk allerlei afwijkende verschijnselen.
De meeste van de beschreven afwijkingen zijn van voorbijgaanden aard, zoo de bedwelming slechts kort genoeg duurt. Is het nog mogelijk, dan keert daarna de kiem tot het normale ontwikkelingsproces terug. Maar misschien blijft er toch nog iets over, dat, aanvankelijk onzichtbaar, en dus tot nu toe niet opgemerkt, in het latere leven zich zou verraden, en dan juist wijzigingen geven, zooals wij die zouden wenschen te zien ontstaan. Een ruim veld van waarneming en onderzoek ligt hier voor ons open.
Dat bedwelming werkelijk veel fijnere wijzigingen in den groei en de ontwikkeling kan te weeg brengen is, ten minste voor planten, door de merkwaardige studiën van Johannsen bewezen. Aan dezen gelukte het, door een voorbijgaande bedwelming, slapende knoppen wakker te maken. Het resultaat was geheel onverwacht, en toch kan iedereen zich gemakkelijk van de juistheid overtuigen. Onze boomen en heesters, onze bloembollen en knolgewassen hebben ’s winters een periode van rust, die niet eenvoudig het gevolg van de koude is. Dit blijkt terstond wanneer men bedenkt, dat de term winterrust het verschijnsel eigenlijk zeer onvolkomen uitdrukt. Want hyacinten en tulpen en tal van andere bolgewassen rusten eigenlijk des zomers. Als in het voorjaar hun bloemen uitgebloeid zijn, kunnen zij nog zaad maken, en moeten zij, b.v. een maand lang, door middel hunner bladeren het voedsel maken dat voor het verdere leven van den bol, tijdens de periode van rust, noodig is. Maar juist als de ware zomermaanden intreden, beginnen zij deze periode, en daaruit volgt, dat gebrek aan warmte daarvan klaarblijkelijk niet de oorzaak is. Zoo is het met tal van voorjaarsplanten, waarvan men de bladeren nog eenigen tijd in den zomer ziet, maar die vroeg of laat ter ruste gaan, lang vóór het einde van den herfst.
Er moeten dus inwendige, van het jaargetijde onafhankelijke oorzaken zijn, die deze rust bewerken. Daarnaast kan ’s winters de koude de ontwikkeling vertragen, en iedereen weet dat enkele te vroege en te warme voorjaarsdagen de knoppen er toe brengen kunnen vóór hun tijd uit te loopen. Maar dit kan wel in het voorjaar, doch niet in den eigenlijken winter, vooral niet in ’t begin daarvan geschieden. Men kan dit bewijzen door takken van allerlei boomen en heesters af te snijden en, in wat water, in een warme kamer te plaatsen. Doet men dit in Februari of Maart, dan ziet men weldra de meeste knoppen zwellen, en een aantal er van open barsten en hun bladeren en bloemknoppen ontplooien. Doet men het in October of November, zoo blijven de takken echter werkeloos. Toch is alles of ten minste nagenoeg alles in hen voor het hernieuwde leven gereed. Dit blijkt juist uit de aether-proeven van Johannsen. Want wat men door eenvoudig verwarmen niet kan bereiken, kan men daardoor wel verkrijgen na een voorbijgaand bedwelmen. Men zet de takken, na ze afgesneden te hebben, en liefst zonder water, in een groote metalen kist met goed sluitend deksel, of ook onder een glazen stolp of in een flesch met wijden hals, en voegt daaraan een afgemeten hoeveelheid aether toe. Men laat ze er twee dagen in, en herhaalt daarna zoo noodig de bewerking nog eens. Zet men ze nu in wat water op een verwarmde plaats dan ziet men ze spoedig uitloopen, ten minste verscheidene soorten, want de vereischte hoeveelheid aether is niet voor alle dezelfde. Dit proces, dat in het klein zeer verrassende uitkomsten geeft, heeft in de laatste jaren in het groot in de praktijk ingang gevonden voor het forceeren van seringen. Want het is daardoor mogelijk geworden, den bloei dezer struiken in Januari en December eenige weken te vervroegen, en zoodoende omstreeks Kerstmis en Nieuwjaar daarvan groote hoeveelheden bloemtrossen in den handel te brengen. En merkwaardiger wijze groeien de trossen na het aetheriseeren zooveel sneller dan bij het gewone forceeren, dat de meerdere kosten van de installatie en toepassing van dit proces geheel opgewogen worden door de besparing aan brandstof, die het kortere forceeren in de kassen natuurlijk met zich voert.
Zoo hebben wij in aether—en hetzelfde geldt van chloroform—een zeer merkwaardig middel om allerlei wijzigingen in het ontwikkelingsproces te voorschijn te roepen, en het spreekt van zelf, dat na zulke onverwachte en uiteenloopende feiten, als die van Wilson en van Johannsen, nog een lange reeks van ontdekkingen op dit gebied mag worden verwacht.
Van geheel anderen aard zijn de studiën van Loeb in Californië en van Delage in Parijs omtrent den invloed van opgeloste stoffen en van gassen op de ontwikkeling van eieren. Ook zij gebruiken bij voorkeur eieren van zee-sterren en zee-egels. Als zulke eieren bevrucht worden, gebeurt er tweeërlei. Eensdeels brengt het mannelijk element de eigenschappen van den vader op de kiem over, en bewerkt zoo de gelijkenis der kinderen op hem, wat bij ons menschen zeer bekend is, en bij bastaarden een zeer belangrijke rol speelt, maar wat natuurlijk overal bij planten en dieren het meest wezenlijke deel der bevruchting is. Maar dit is volstrekt niet het eenige, wat de mannelijke cel bewerkt. Het ei bevindt zich in rustenden toestand, en moet daaruit worden opgewekt, om zich verder te gaan ontwikkelen. Dit gebeurt nu niet door die overbrenging der erfelijke eigenschappen, maar door een afzonderlijke werking. Bij sommige planten en met name bij vele orchideeën vindt zulk een werking zelfs reeds vóór de bevruchting plaats, en gaat er van de stuifmeelkorrels en haar buizen iets uit, wat den groei der zaadknoppen bevordert. Zonder dien prikkel worden zij in die gevallen nooit normaal en voor de bevruchting geschikt.
Men kan nu, dank zij de onderzoekingen der genoemde geleerden, die twee belangrijke werkingen van elkander scheiden. Want men kan den groeiprikkel, als ik het zoo eens noemen mag, die van het mannelijk element uitgaat, vervangen door iets anders. Dan zal het ei zich ontwikkelen, zonder in den eigenlijken zin van het woord bevrucht te zijn, en daarom pleegt men dit proces parthenogenesis, en wel in dit bizondere geval, kunstmatige parthenogenesis te noemen.
Loeb ontdekte dit door het gebruik van opgeloste zouten, en met name van chloormagnesium, dat in het zeewater wel aanwezig is, maar natuurlijk niet in voldoende hoeveelheid om die onnatuurlijke ontwikkeling te bewerken. Voegt men er echter wat grootere hoeveelheden van aan het zeewater toe, waarin de eieren van zee-sterren, zee-egels en zee-appels liggen, dan ziet men deze tot jonge larven worden, ook zonder bevruchting. Eenige andere zouten zijn eveneens in staat, dit gevolg te bewerken. Het maakt den indruk alsof het ei rustend gehouden werd door een of andere onbekende maar op den groei belemmerend werkende oorzaak. Het mannelijk element en de genoemde zouten heffen die oorzaak op, lossen haar misschien eenvoudig op, zoo zij een bepaalde stof is, en veroorloven zoo den voortgang der ontwikkeling.
Delage heeft nu aangetoond, dat behalve zouten ook gassen, en met name koolzuur, zulk eene werking hebben. Gasvormige lichamen hebben bij zulke proeven allerlei voordeden boven opgeloste zouten. Men behoeft slechts een stroom van koolzuur uit een ontwikkelingsflesch, of uit een gewonen syphon van koolzuurhoudend mineraalwater te leiden, om de eieren, die er in liggen, tot ontwikkeling te doen komen zonder bevruchting. Zouten werken altijd op een aantal eieren schadelijk, maar koolzuur kan ze bij honderden doen groeien, zonder dat er een enkel verloren gaat of ook slechts achterlijk blijft. Daardoor geeft het koolzuur een middel aan de hand, om de onbevruchte eieren in hun verderen levensloop te bestudeeren, iets wat op dit oogenblik nog zeer moeilijk is, daar men met de vereischten van het leven van jonge zee-appels, ook na bevruchting der eieren, in een aquarium nog zeer onvoldoende bekend is. In een aquarium moet men het water voortdurend in beweging houden, en daarenboven moet men zorgen, dat voedsel in overvloed voorhanden zij. Dit voedsel nu bestaat in allerkleinste organismen, bijna onzichtbaar klein, die in het zeewater in onnoemelijk aantal voorkomen, en die door de larven der zeesterren worden gegeten. Deze plantaardige en dierlijke, microscopisch kleine wezens vormen een deel van de in de bovenste lagen der zee drijvende of liever zwevende wereld, die men tegenwoordig gewoon is het plankton te noemen. Dit plankton, waarop ik trouwens later nog terug zal moeten komen, is de groote bron van het voedsel voor alles wat in zee leeft, tenminste wat het dierenrijk betreft, en grootere planten zijn in de zee zooals men weet betrekkelijk zeldzaam, en eigenlijk beperkt tot de kusten en tot de enkele, drijvende sargasso-zeeën. Dit microscopische voedsel moet men vermengen met het zeewater, waarin de larven leven, en dit heeft, bij hun vraatzucht, groote moeielijkheden, doch het is hier de plaats niet, daarop nader in te gaan.
Genoeg zij het, er op gewezen te hebben, dat eieren zonder bevruchting tot larven kunnen worden. En kunnen zij dit, zoo zouden zij het wellicht ook met een gedeeltelijke bevruchting kunnen, en misschien met een gemis van slechts enkele der vertegenwoordigende deeltjes van de erfelijke eigenschappen van den vader.
Evenals van chloormagnesium, zou men ook de werking van zwakke vergiften op den aanvang van het ontwikkelingsproces kunnen bestudeeren. Davenport heeft aangetoond, dat er een zeer groote mate van overeenkomst bestaat tusschen de werking van vergiften op het menschelijk lichaam en op verschillende soorten van lagere dieren. Met name kunnen in vele gevallen dieren aan bepaalde vergiften gewend worden, door de dosis langzaam te doen toenemen. Er ontstaat dan een soort van immuniteit, en deze treedt, al naar gelang der onderzochte voorwerpen, nu eens vroeger, dan weer later in. Zoo men nu aan mag nemen, dat bij een fijner uitwerken van dit beginsel, ook de vertegenwoordigende deeltjes der erfelijke eigenschappen in een ei in verschillende mate gevoelig zullen blijken te zijn voor zulke vergiften, dan ontstaat de kans dat men daardoor sommige kan elimineeren, zonder de overige al te zeer te schaden. Zoodoende zou men allicht, in de ontwikkeling van de kiem en van het jonge dier uit het ei, enkele bepaalde eigenschappen kunnen onderdrukken.