Wie was de eerste persoon die de hersenen van een insect tekende en beschreef?

Het is misschien niet een vraag waar veel mensen ooit over hebben nagedacht, maar Andrea Strazzoni gelooft dat hij het antwoord heeft.

Strazzoni is Italiaans, maar zijn passie voor de geschiedenis van filosofie en wetenschap leidde hem naar Nederland, met name naar de Nederlandse intellectuelen van de zeventiende en achttiende eeuw. ‘Het merendeel van mijn onderzoek gaat over hoogleraren, wetenschappers en andere figuren die verbonden zijn aan Leiden.’

Een van hen is Jan Swammerdam (1637-1680). Net als Strazzoni bevond Swammerdam zich op het snijvlak van verschillende vakgebieden. Hij was een leerling van de beroemde Leidse medicus Franciscus Sylvius, die veel ontdekkingen deed op het gebied van de menselijke anatomie en als een van de eersten begreep dat het menselijk lichaam functioneert op basis van chemische processen.

Met de kennis die hij opdeed bij Sylvius ging Swammerdam de menselijke ademhaling onderzoeken, ontleedde hij honden en bestudeerde hij allerlei dieren, van kikkers tot slakken en luizen. In zijn meest recente artikel in de Royal Society Journal Of The History And Science richt Strazzoni zich echter op iets anders: Swammerdams tekening van bijenhersenen.

Begaafd tekenaar

De illustratie lijkt misschien niet heel indrukwekkend in vergelijking met moderne computergegenereerde reconstructies, maar Swammerdam deed iets wat nog nooit eerder werd gedaan. Met alleen een eenvoudige microscoop wist hij de verschillende zenuwen en organen van de hersenen van een honingbij in kaart te brengen. Ter informatie: het brein van een honingbij is ongeveer een millimeter lang, kleiner dan een rijstkorrel.

Hedendaagse biologische microscopen zijn vaak samengesteld uit meerdere lenzen voor een sterkere vergroting. Swammerdams microscoop had slechts één lens die hij zelf had gemaakt en die direct contact moest maken met het monster. Zijn apparatuur was primitief, zegt Strazzoni. ‘Maar hij was een buitengewoon begaafd tekenaar.’

Volgens hem is de tekening van rond 1670 en werden er pas halverwege de negentiende eeuw – tijdens de opkomst van de microfotografie – illustraties met een vergelijkbare mate van detail gemaakt. Swammerdam was zijn tijd dus ver vooruit.

Naast zijn precisie stond hij bekend om zijn obsessie voor uiterst nauwkeurige observatie. ‘Hij was altijd erg terughoudend wat betreft het opschrijven van dingen die hij niet kon waarnemen’, legt Strazzoni uit. ‘Zelfs als het ging over de ontdekkingen van zijn tijdgenoten zei hij: “Nou, ik kon dit zelf niet vaststellen, dus laat ik er maar niets over zeggen.”’

Als illustrator maakte hij meerdere schetsen voordat hij tot een definitieve versie kwam. Er bestaat een oudere tekening van vóór de definitieve gepubliceerde versie, wellicht bedoeld om naar een andere wetenschapper te sturen. Juist deze eerdere, ongepubliceerde versie vindt Strazzoni interessant, omdat Swammerdam gewaagdere beweringen doet.

Hij was sterk beïnvloed door de ideeën van de vooraanstaande filosoof René Descartes, en toen hij de hersenen van een honingbij onder de loep nam, zag hij een aantal kenmerken die er in werkelijkheid niet waren. ‘Hij verwijst bijvoorbeeld naar de pijnappelklier, een kenmerkend concept binnen de cartesiaanse neurofysiologie’, legt Strazzoni uit.

Niet alleen theologen

De cartesiaanse wetenschap en filosofie waren destijds populair in Nederland. Hoewel Descartes ervan overtuigd was dat lichamen net als machines functioneerden, geloofde hij ook in een aparte, interacterende ziel. Hij beweerde dat de ziel met het lichaam verbonden was via de pijnappelklier, een kleine structuur in het midden van de hersenen. Inmiddels weten we dat deze klier melatonine produceert, het hormoon dat je slaap-waakritme reguleert.

In zijn illustratie benoemde Swammerdam ook het cerebellum, nóg een hersenstructuur die insecten niet hebben. Later corrigeerde hij zichzelf over de pijnappelklier, maar het cerebellum verscheen uiteindelijk wel in zijn magnum opus dat zowel in het Nederlands (Bybel der natuure) als in het Latijn (Biblia naturae) verscheen.

Strazzoni: ‘De Latijnse versie is erg interessant want die is vertaald door Herman Boerhaave, een van de meest prominente intellectuelen in Leiden destijds.’ Hij was hoogleraar en rector aan de Universiteit Leiden, en tevens directeur van de hortus botanicus. Hij bracht belangrijke vernieuwingen in de botanie en zijn medische school stond in heel Europa hoog aangeschreven. Het anatomisch theater waar hij werkte (en een aantal van Swammerdams schetsen) zijn vandaag de dag nog steeds te bewonderen in het Rijksmuseum Boerhaave.

Het Leiden van de vroegmoderne tijd kan worden omschreven als ‘een zeer eclectische instelling’. Hoewel de universiteit in 1575 werd opgericht als een protestantse tegenhanger van de (zeer katholieke) Universiteit van Leuven was het ‘niet alleen een universiteit voor theologen’, zegt Strazzoni. ‘Er was een botanische tuin, een universiteitsbibliotheek, een scheikundig laboratorium en een astronomisch observatorium.’

Menselijke aanwezigheid

De focus op experimenteel bewijs en de filosofie van Descartes verbond deze onderdelen met elkaar. ‘Maar het was meer dan dat – er heerste ook een algemene houding van openheid. Er waren veel hoogleraren met uiteenlopende denkrichtingen en veel interactie tussen verschillende paradigma’s.’

Qua populariteit maakten honingbijen in die tijd een renaissance door. ‘Ze waren nooit uit de mode’, merkt Strazzoni op, maar naast het financieel belang van de honingproductie kregen bijen ook een belangrijke symbolische waarde. ‘Het waren sociale insecten. Ze hadden een monarchie. Lange tijd dacht men dat honingbijen een koning hadden.’ Deze symboliek liet Swammerdam overigens koud. Hij hielp zelfs te bewijzen dat honingbijen juist een koningin hadden.

‘Wat interessant is, is dat hij de structuren observeerde die we nu mushroom bodies noemen. Hij was de eerste die ze opmerkte en hij gaf een duidelijk beeld van hun aanwezigheid in de hersenen.’ Het bleek dat wat Swammerdam voor het cerebellum aanzag, eigenlijk dit paddenstoelvormige orgaan was. Pas een paar honderd jaar later zou blijken dat het van bijzonder belang was voor het sociale gedrag van insecten.

De Bybel der natuure bevat nog een andere vooruitziende blik. Rond 1670, toen Frankrijk Nederland binnenviel, schreef Swammerdam: ‘Er zijn zeer weinig vrouwtjes te vinden in deze ellendige tijden, waarin oorlogen en slachtpartijen zelfs de bijen in ons land hebben vernietigd.’ Strazzoni: ‘Hij had het niet over een milieu- of klimaatcrisis. Maar hij gaf wel aan hoe mensen de aanwezigheid van honingbijen kunnen beïnvloeden.’