en 2. The Voyage of the Beagle (1845) and The Origin of Species (1859) by Charles Darwin
Een van de meest verrukkelijke, geestige en prachtig geschreven natuurgeschiedenissen, The Voyage of the Beagle verhaalt over de reis van de jonge Darwin van 1831 tot 1836 naar Zuid-Amerika, de Galápagos Eilanden, Australië, en weer terug naar Engeland, een reis die zijn begrip van de biologie veranderde en de ontwikkeling van zijn ideeën over de evolutie voedde. Fossielen komen tot leven op de pagina als Darwin zijn avonturen beschrijft, waaronder ontmoetingen met “wilden” in Tierra del Fuego, een toevallige maaltijd van een zeldzame vogel in Patagonië (die vervolgens naar Darwin’s eer werd vernoemd), en wankele pogingen om Galápagos schildpadden te berijden.
Het meesterwerk van Darwin is echter ontegenzeggelijk The Origin of Species, waarin hij zijn theorie van evolutie door natuurlijke selectie introduceerde. Vóór de publicatie ervan was de heersende opvatting dat elke soort in zijn huidige vorm had bestaan sinds het moment van de goddelijke schepping en dat de mens een bevoorrechte vorm van leven was, boven en los van de natuur. Darwin’s theorie stootte ons van dat voetstuk. Op zijn hoede voor een religieuze reactie hield hij zijn ideeën bijna twee decennia geheim, terwijl hij ze onderbouwde met aanvullende observaties en experimenten. Het resultaat is een lawine van details – er lijkt geen soort te zijn die hij niet heeft overwogen – gelukkig gebracht in toegankelijk, conversationeel proza. Anderhalve eeuw later smeekt Darwins lofzang op de evolutie nog steeds om gehoord te worden: “Er is grootsheid in deze kijk op het leven,” schreef hij, dat “uit zo’n eenvoudig begin eindeloos veel vormen de mooiste en wonderbaarlijkste zijn geëvolueerd, en worden geëvolueerd.”
“Het belangrijkste wetenschapsboek aller tijden. Darwin revolutioneerde ons begrip van het leven, de relatie van de mensheid tot alle schepselen in de wereld, en de mythologische basis van alle religies.”
– geneticus Lee M. Silver, Princeton University
Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Wiskundige beginselen van de natuurlijke filosofie) van Isaac Newton (1687)
Dramatisch is een onwaarschijnlijk woord voor een boek dat de helft van zijn pagina’s wijdt aan deconstructies van ellipsen, parabolen, en raaklijnen. Toch kan de cognitieve kracht die hier tentoongesteld wordt rillingen veroorzaken. Principia markeert de dageraad van de moderne fysica, beginnend met de bekende drie bewegingswetten (“Tegenover elke actie staat altijd een gelijke reactie” is de derde). Later verklaart Newton de excentrische banen van kometen, merkt hij de gelijkenis op tussen geluidsgolven en rimpelingen op een vijver, en maakt hij zijn beroemde betoog dat de zwaartekracht de baan van de maan even zeker bepaalt als de boog van een gegooid steentje. De tekst is droog maar toegankelijk voor iedereen met een middelbare schoolopleiding – een kans om te praten met misschien wel het grootste genie in de geschiedenis van de wetenschap.
“Je hoeft geen Newton-junkie als ik te zijn om het echt aangrijpend te vinden. Ik bedoel, hoe verbazingwekkend is het dat deze man in staat was om erachter te komen dat dezelfde kracht die een vogel op je hoofd laat poepen, de bewegingen van planeten in de hemelen regelt? Dat is toch geniaal?
– psychiater Richard A. Friedman, Cornell University
Dialoog betreffende de twee voornaamste wereldsystemen door Galileo Galilei (1632)
Paus Urbanus VIII gaf Galileo toestemming om een neutrale verhandeling te schrijven over Copernicus’ nieuwe, op de zon georiënteerde kijk op het zonnestelsel. Galileo reageerde met dit brutale gesprek tussen drie personages: een aanhanger van Copernicus, een geleerde leek, en een ouderwetse volgeling van Aristoteles. Deze laatste – een saaie denker genaamd Simplicio – vertegenwoordigde het kerkelijke standpunt, en Galileo stond al snel voor de Inquisitie. Galileo komt over als een meesterlijk verteller; vooral zijn besprekingen van recente astronomische bevindingen roepen een elektriserend gevoel van ontdekking op. Het laatste deel, waarin hij ten onrechte beweert dat de getijden van de oceanen bewijzen dat de aarde in beweging is, is in vergelijking daarmee fascinerend slordig. Galileo, die het Aristotelische denken van de kerk een fatale slag wilde toebrengen, struikelde door zijn eigen geloof in een idee waarvan hij zeker wist dat het waar was, maar dat hij niet kon bewijzen.
“Het is niet alleen een van de meest invloedrijke boeken in de wereldgeschiedenis, maar ook nog eens heerlijk om te lezen. Duidelijk, onderhoudend, ontroerend, en vaak hilarisch, het liet al vroeg zien hoe wetenschappelijk schrijven niet stoffig hoeft te zijn.”
– cognitiewetenschapper Steven Pinker, Harvard University
De Revolutionibus Orbium Coelestium (Over de Revoluties van de Hemelse Sferen) door Nicolaus Copernicus (1543)
Copernicus wachtte tot hij op zijn sterfbed lag om dit deel te publiceren, en liet het voorafgaan door een brief aan paus Paulus III waarin hij uitlegde waarom het werk niet echt ketterij was. Er ontstond eigenlijk geen furore tot lang na Copernicus’ dood, toen Galileo’s aanvaring met de kerk De Revolutionibus op de Inquisitie-index van verboden boeken deed belanden (zie #4, hierboven).
Copernicus, die beweerde dat de aarde en de andere planeten om de zon draaien (in plaats van dat alles om de aarde draait), ontketende een revolutie waarin het wetenschappelijk denken voor het eerst durfde af te wijken van religieuze dogma’s. Hoewel niet langer verboden, is De Revolutionibus nauwelijks gebruiksvriendelijk. De titelpagina van het boek geeft een eerlijke waarschuwing: “
Physica (Fysica) van Aristoteles (circa 330 v. Chr.)
Aan de andere kant plaatste Aristoteles de aarde stevig in het centrum van de kosmos, en beschouwde hij het heelal als een keurig geheel van in elkaar geneste bollen. Hij concludeerde ook ten onrechte dat de dingen op Aarde anders bewegen dan in de hemelen. Desondanks is Physica, Aristoteles’ verhandeling over de aard van beweging, verandering en tijd, opmerkelijk omdat hij daarin een systematische manier presenteerde om de natuurlijke wereld te bestuderen – een manier die twee millennia standhield en leidde tot de moderne wetenschappelijke methode.
“Aristoteles opende de deur naar de empirische wetenschappen, in tegenstelling tot de liefde voor de zuivere rede van het Platonisme. Je kunt zijn invloed op het Westen en de wereld niet overschatten.”
-bio-ethicus Arthur Caplan, Universiteit van Pennsylvania
De Humani Corporis Fabrica (Over de stof van het menselijk lichaam) door Andreas Vesalius (1543)
In 1543, hetzelfde jaar dat Copernicus’ De Revolutionibus verscheen, publiceerde de anatoom Andreas Vesalius ’s werelds eerste uitvoerige geïllustreerde anatomische leerboek. Eeuwenlang hadden anatomisten het menselijk lichaam ontleed volgens de instructies die in oude Griekse teksten waren vastgelegd. Vesalius maakte korte metten met die stoffige methodologie en verrichtte zijn eigen dissecties, waarbij hij op tal van anatomische punten bevindingen rapporteerde die afweken van die van de ouden. De honderden illustraties, waarvan vele tot in het kleinste detail zijn uitgevoerd door studenten van Titiaan’s atelier, zijn verrukkelijk.
Relativiteit: The Special and General Theory by Albert Einstein (1916)
Albert Einstein’s theorieën haalden lang gekoesterde opvattingen over bewegende lichamen onderuit. Tijd en ruimte, zo toonde hij aan, zijn niet absoluut. Een bewegende meetlat krimpt tijdens de vlucht; een klok die op die meetlat is gemonteerd loopt langzaam. Relativiteit, geschreven voor mensen die niet bekend zijn met de onderliggende wiskunde, onthult Einstein als een bekwame popularisator van zijn ideeën.
Om de speciale relativiteitstheorie uit te leggen, nodigt Einstein ons uit aan boord te gaan van een trein vol meetlatten en klokken; voor de complexere algemene theorie, carrière maken we in een kosmische lift door de lege ruimte. Zoals Einstein in zijn voorwoord waarschuwt, vergt het boek echter wel “een behoorlijke hoeveelheid geduld en wilskracht van de lezer.”
The Selfish Gene van Richard Dawkins (1976)
In deze blijvende popularisering van de evolutiebiologie betoogt Dawkins dat onze genen er niet zijn om ons in stand te houden; in plaats daarvan zijn wij nuttige machines die dienen om ze in stand te houden. Deze onverwachte verschuiving in perspectief, een “genen-blik op de natuur,” is een aangename hersenkraker voor niet-ingewijden. Hetzelfde geldt voor een verwante opvatting: dat altruïstisch gedrag bij dieren niet evolueert voor “het welzijn van de soort”, maar in werkelijkheid egoïsme in vermomming is. “Net als succesvolle gangsters uit Chicago,” schrijft Dawkins, “hebben onze genen, in sommige gevallen al miljoenen jaren, overleefd in een zeer competitieve wereld.”
One Two Three … Infinity door George Gamow (1947)
De beroemde, in Rusland geboren natuurkundige Gamow illustreert deze verhalen met zijn eigen charmante schetsen en behandelt het scala van de wetenschap, van de Big Bang tot de kromming van de ruimte en de hoeveelheid mysterieus genetisch materiaal in ons lichaam (DNA was nog niet beschreven). Niemand kan dit boek lezen en concluderen dat wetenschap saai is. Wie anders dan een natuurkundige zou de atomaire bestanddelen van genetisch materiaal analyseren en berekenen hoeveel al dat materiaal, als het uit elke cel in je lichaam zou worden gehaald, zou wegen? (Het antwoord is minder dan twee ons.)
“Beïnvloedde mijn beslissing om natuurkundige te worden en is een deel van de reden dat ik vandaag boeken schrijf voor het publiek.”
– theoretisch natuurkundige Lawrence M. Krauss, Case Western Reserve University
The Double Helix door James D. Watson (1968)
James Watson’s openhartige, en vaak ronduit onbeschofte, verslag van zijn rol in de ontdekking van de structuur van DNA maakte bijna iedereen wier naam erin voorkwam woedend, maar desalniettemin geldt het als een eersteklas stuk wetenschapswerk. The Double Helix neemt ons mee naar een wedstrijd waarvan de winnaars bijna zeker waren van roem en een Nobelprijs.
Het meest aangrijpend zijn Watson’s minachtende beschrijvingen van zijn ontmoetingen met DNA-onderzoekster Rosalind Franklin. Haar röntgenkristallografische beelden toonden aan dat het molecuul een helix was, cruciale gegevens die Watson en zijn medewerker Francis Crick “leenden” om hun DNA-model te construeren. Franklin stierf in 1958 aan eierstokkanker en verloor de Nobelprijs voor de ontdekking in 1962. Misschien als boetedoening vermeldde Watson haar belangrijke bijdrage in het nawoord van zijn boek.
“De telenovela van mijn generatie genetici.”
– geneticus Mary-Claire King, Universiteit van Washington
What Is Life? door Erwin Schrödinger (1944)
Lang een klassieker onder biologen, beschrijft dit deel, vanuit het perspectief van een Nobelprijswinnend natuurkundige, hoe levende organismen verschillen van levenloze objecten zoals kristallen. Schrödinger schetst zorgvuldig hoe de twee groepen aan verschillende wetten gehoorzamen en vraagt zich af wat het “toonbeeld van ordelijkheid” van levende wezens kan betekenen. Sommige edities bevatten een autobiografische schets, waarin Schrödinger het conflict beschrijft over het onderwijs aan Darwin dat woedde toen hij op school zat, evenals zijn eigen fascinatie voor evolutie.
“Wat is leven? is wat Francis Crick en de andere pioniers van de moleculaire biologie in de jaren vijftig in de eerste plaats in het probleem geïnteresseerd deed raken.”
– cognitiewetenschapper Steven Pinker, Harvard University
The Cosmic Connection door Carl Sagan (1973)
In een tijd dat de NASA herstellende was van het einde van het Apollo-programma, liet Sagan zowel het publiek als zijn collega’s opnieuw kennismaken met de grootsheid van het heelal, te beginnen met de vaak over het hoofd geziene werelden van ons eigen zonnestelsel.
Hij was ook een voorvechter van de zoektocht naar buitenaards leven en betoogde dat er waarschijnlijk al planeten rond andere sterren bestonden, twee decennia voordat die ontdekt waren. De TV-serie Cosmos bracht Sagan bij de massa, maar het avontuur begon hier.
The Insect Societies door Edward O. Wilson (1971)
De aartsvader van de moderne evolutiebiologie verkent het leven van ieders favoriete kruipende beestjes – mieren, termieten, bijen en wespen – in deze 500 pagina’s tellende verhandeling, ongeëvenaard in omvang en detail door enig ander werk over het onderwerp (met de mogelijke uitzondering van zijn eigen boek uit 1990, The Ants).
Het legt ook de basis voor zijn klassieker uit 1975, Sociobiology: The New Synthesis, waarin het toen controversiële idee wordt onderzocht dat het sociale gedrag van dieren, inclusief mensen, een diepe biologische basis heeft. Het boek is een werk van liefde, doordrenkt met de grenzeloze fascinatie van de auteur voor zijn kleine onderwerpen. Wilson erkent openlijk de eigenaardigheid van zijn obsessie; de opdracht luidt: “Voor mijn vrouw Irene, die het begrijpt.”
De eerste drie minuten door Steven Weinberg (1977)
Toen Weinberg student was, “werd de studie van het vroege heelal algemeen beschouwd als niet het soort waar een respectabele wetenschapper zijn tijd aan zou besteden.” Maar na de Tweede Wereldoorlog richtten radaronderzoekers hun instrumenten op de hemel en hielpen scheppingsverhalen uit het rijk der fabelen te halen en in het rijk der wetenschap te brengen.
Weinberg, winnaar van de Nobelprijs voor Natuurkunde in 1979, gaf het eerste gezaghebbende, populaire verslag van het resulterende Big Bang scenario in The First Three Minutes. Een nawoord uit 1993 bespreekt meer recente ontwikkelingen. Verbazingwekkend genoeg is alleen de beschrijving van de eerste fractie van een seconde van de kosmische geschiedenis significant veranderd.
Silent Spring van Rachel Carson (1962)
Toen Silent Spring voor het eerst werd gepubliceerd, noemde een koor van critici Carson “hysterisch” en “extremistisch”. Toch leidde de nauwgezet gedocumenteerde aanklacht van de zeebiologe tegen DDT zowel tot een Amerikaans verbod op het insecticide als tot de geboorte van de moderne milieubeweging. Carson beweert dat DDT niet alleen lukraak insecten doodt, waaronder nuttige soorten als bijen, maar zich ook ophoopt in het vet van vogels en zoogdieren hoog in de voedselketen, waardoor eierschalen dunner worden en voortplantingsproblemen ontstaan.
Haar huiveringwekkende visioen van een vogelloos Amerika is nog steeds beklijvend. “Over steeds grotere delen van de Verenigde Staten,” schrijft ze, “wordt de lente nu niet meer ingeluid door de terugkeer van de vogels, en de vroege ochtenden zijn vreemd stil waar ze ooit gevuld waren met de schoonheid van vogelgezang.”
The Mismeasure of Man door Stephen Jay Gould (1981)
In deze geestige kritiek op de slechte wetenschap, heeft Harvard-geleerde Stephen Jay Gould zich ten doel gesteld de notie van biologisch determinisme te ontkrachten. Honderden jaren lang, zo betoogt Gould, zijn twijfelachtige metingen van menselijke intelligentie, zoals schedelgrootte of IQ, gebruikt om racisme, sexisme en klasse-indeling te rechtvaardigen.
Volgens Gould hebben zelfs gerespecteerde sociologen en psychologen vervalste of wankele gegevens gebruikt om de overtuiging te staven dat westerlingen genetisch voorbestemd zijn om de wereld te regeren. Het boek leidde tot politieke en wetenschappelijke kritiek, vooral van sociale wetenschappers die woedend waren dat Gould hun werk had overgesimplificeerd of gedemoniseerd.
The Man Who Mistook His Wife for a Hat and Other Clinical Tales door Oliver Sacks (1985)
In deze profielen van patiënten met ongewone neurologische aandoeningen revolutioneert Sacks de eeuwenoude literaire traditie van het presenteren van klinische casestudies. De eminente, in Engeland geboren neuroloog uit New York schrijft in levendig proza met de genegenheid van een plattelandsdokter op huisbezoek en een aanstekelijk gevoel van verwondering.
Voor hem zijn de man met het syndroom van Gilles de la Tourette en de vrouw die haar eigen lichaamshouding niet kan voelen de helden van de verhalen. Legioenen neurowetenschappers die nu de mysteries van het menselijk brein onderzoeken, noemen dit boek als hun grootste inspiratiebron.
De dagboeken van Lewis en Clark door Meriwether Lewis en William Clark (1814)
Een van de beroemdste verhalen uit de geschiedenis over ontdekkingsreizen begon op 14 mei 1804, toen William Clark en zijn Ontdekkingskorps vertrokken uit de monding van de Missouri en begonnen aan een epische reis van 28 maanden naar het westen, naar de kusten van de Stille Oceaan. (Meriwether Lewis sloot zich twee dagen later bij de groep aan.) De Journals, een nauwgezette kroniek van hun expeditie, bieden een ongekende blik op het onontgonnen, onontwikkelde Amerika ten westen van de Mississippi.
Lewis, de naturalist en astronoom van de groep, en Clark, de landmeter, documenteerden nieuwe wilde diersoorten (coyotes, prairiewolven, muildierherten, en anderen), onbekende geologie, en interacties met inheemse volken. Een volledige kopie van de Journals en het bijbehorende materiaal is zware lectuur (de definitieve Nebraska editie telt 13 delen), maar een verkorte versie vangt al het avontuur in een smakelijk formaat.
The Feynman Lectures on Physics door Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, and Matthew Sands (1963)
Niet alleen won natuurkundige Richard Feynman in 1965 de Nobelprijs voor zijn werk aan de kwantum-elektrodynamica, hij speelde ook ooit bongo’s voor een ballet in San Francisco. Het geliefde boek Surely You’re Joking, Mr. Feynman! verhaalt over zijn rauwe avonturen, maar deze natuurkundecolleges voor studenten, die in de jaren zestig gedurende twee jaar aan Caltech werden gegeven, zijn Feynmans ware geschenk voor studenten op alle niveaus.
De eerste 94 colleges beslaan een breed terrein van de basisfysica, van Newtoniaanse mechanica tot elektromagnetisme, terwijl de laatste 21 zich wagen aan quantummechanica. Feynman’s karakteristieke humor en ongeëvenaarde uitleg verheffen deze lessen tot blijvende klassiekers.
“Feynman, het grappenmaker-genie, spreekt aan op welk gebied je ook werkzaam bent. Het helpt om enige basiskennis van natuurkunde te hebben om zijn lezingen te benaderen, maar hij heeft zo’n heldere geest en is zo goed met beeldspraak dat je redelijk veel kunt begrijpen van wat er in de moderne natuurkunde gebeurt zonder formeel begrip van complexe wiskunde, tot op zekere hoogte.”
– psychiater Richard A. Friedman, Cornell University
Sexual Behavior in the Human Male door Alfred C. Kinsey et al. (1948)
Het eerste van twee boeken die gezamenlijk bekend staan als het Kinsey Report, werd deze verhandeling een onwaarschijnlijke bestseller. Met ruwe, technische beschrijvingen van seksuele handelingen, gedistilleerd uit duizenden interviews, documenteerde het voor het eerst wat mensen werkelijk doen achter gesloten deuren.
Veel onderzoekers beschouwen het boek als ondeugdelijk vanwege de bias in de steekproef: De meeste geïnterviewde mannen waren jong, blank en wilden graag meedoen. Desondanks blijft het werk een uitstekend model van wetenschappelijke moed in de 20e eeuw, met zijn aandringen dat seksuele handelingen worden beschreven als gezonde functies van het menselijk lichaam en dat culturele taboes de wetenschap niet in de weg staan.
Gorilla’s in de mist door Dian Fossey (1983)
In een rijkgeschakeerd portret van het leven en gedrag van Afrikaanse berggorilla’s, documenteert Fossey haar 13 jaar verblijf in een afgelegen regenwoud temidden van deze raadselachtige dieren. Als een van de drie protégés die door de beroemde antropoloog Louis Leakey werden uitgekozen om veldonderzoek te doen naar mensapen, was Fossey vastbesloten, toegewijd en vaak boos – over het afnemende leefgebied van de apen en vooral over het gevaar dat ze liepen van stropers (die mogelijk verantwoordelijk waren voor Fossey’s moord in 1985). In Gorillas laat ze een wetenschappelijke schat na, die nog schrijnender wordt door haar dood in dienst van deze vreedzame, intelligente dieren.
Under a Lucky Star door Roy Chapman Andrews (1943)
Roy Chapman Andrews schreef in de jaren twintig wetenschappelijke geschiedenis door vijf gemotoriseerde expedities te leiden naar de onontgonnen gebieden van de Gobi-woestijn. Hij kwam naar boven met het equivalent van paleontologisch goud: meer dan 350 nieuwe soorten (waaronder de dinosauriërs Protoceratops en Velociraptor), de eerste fossielen van zoogdieren uit het Krijt, en de eerste nesten van dinosauruseieren.
Hij heeft ook heel wat wilde verhalen opgedist, die zijn verweven in deze boeiende autobiografie. Er gaan geruchten dat de fedora-dragende, slangenhatende, doodsverachtende ontdekkingsreiziger wellicht als inspiratie heeft gediend voor Hollywoods Indiana Jones.
Micrographia door Robert Hooke (1665)
Een openbaring in zijn tijd, Micrographia legde de voorheen verborgen microscopische wereld bloot. Hooke, een vroege ontwikkelaar van de samengestelde microscoop, gebruikte zijn apparaat om te kijken naar de ogen van vliegen, de angel van een bij, haren, haren, zanddeeltjes, zaden, en nog veel meer, noteren elk detail met zowel woorden en meesterlijke illustraties.
Het oorspronkelijke boek weegt een forse drie pond, dus de digitale versies die nu verkrijgbaar zijn, zijn handiger, maar er valt iets te zeggen voor het doorbladeren van een gedrukt exemplaar en het ontdekken, als een verborgen schat, van elke tekening in zijn prachtige complexiteit.
Gaia door James Lovelock (1979)
Als uitvinder van wetenschappelijke instrumenten lijkt James Lovelock misschien een onwaarschijnlijke figuur om een New Age, aarde-moeder milieubeweging te hebben gelanceerd. Toch is dat precies wat hij heeft bereikt met Gaia: Een nieuwe kijk op het leven op aarde. Daarin zette Lovelock zijn gedurfde idee uiteen dat onze planeet één enkel zelfregulerend systeem is, Gaia genaamd, waarin “het hele scala aan levende materie op aarde, van walvissen tot virussen en van eiken tot algen, kan worden beschouwd als één enkele levende entiteit, die in staat is de atmosfeer van de aarde te manipuleren om aan haar algehele behoeften te voldoen”.
Lovelock heeft de hypothese, die door veel wetenschappers als quasi mystiek werd bestempeld, sindsdien verfijnd en merkt op dat hij nooit heeft gesuggereerd dat Gaia een voelend wezen was.