‘Biomorphs’ heten ze, en niet voor niets. De spiralen, bladachtige structuren, kralensnoeren en wormvormige sliertjes lijken verschrikkelijk veel op levende, biologische structuren. Maar de biovormen die Juan Manuel García-Ruiz en collega’s in het kristallografisch laboratorium van de universiteit van Granada (Spanje) maakten, zijn volkomen levenloos. Er is geen organisch molecuul aan te pas gekomen. Gewone kristallen, zoals zout, suiker en diamant, hebben rechte hoeken en scherpe randjes. Ze bestaan uit laagjes gestapelde atomen, die stevig in een kristalrooster vastzitten. Er zijn zeven basismanieren om zo’n kristalrooster te maken, en elke eerstejaarsstudent natuurkunde kent ze uit het hoofd. Maar de mooie, afgeronde vormen die moeder natuur schijnbaar achteloos in elkaar knutselt, zijn een hersenkraker. De sierlijk gebogen helften van een schelp, het gladde email op een tand, botten zonder scherpe puntjes maar met vloeiende lijnen: kristalonderzoekers snappen er eigenlijk niets van. Juan Manuel García-Ruiz en collega’s doen deze week in het tijdschrift Science uit de doeken hoe ze de biovormen, hier in vol ornaat te aanschouwen, hebben gemaakt. De kristallen, die tot wel enkele micrometers lang kunnen worden, zijn ontstaan in een oplossing van bariumcarbonaat (witheriet) en kwarts (silica). Deze stoffen kristalliseren beurtelings, onder invloed van een steeds veranderende zuurtegraad (pH) in de oplossing. Slaat er ietsje meer bariumcarbonaat neer, dan zorgt dat voor een lokale verandering van de pH, waardoor juist het kwarts weer beter neer kan slaan. Deze chemische koppeling tussen de twee stoffen zorgt ervoor dat het kristallisatieproces ‘vanzelf’ gaat, zonder dat er een ondergrond nodig is waar de kristallen zich eerst aan moeten hechten. Zelfassemblage, zoals het ook wel heet, is ook voor biologische systemen kenmerkend. Complex gevormde oppervlaktes zijn niet uniek voor biologische systemen, schrijven García-Ruiz en collega’s dan ook in Science, en de vorm alleen kan dus ook nooit het bewijs leveren dat bepaalde materialen een biologische oorsprong hebben. Daarmee vegen García-Ruiz en de zijnen in een vloeiende beweging alle speculaties van tafel over de zogeheten nanobacteriën en de mysterieuze kralensnoertjes uit de beroemde marsmeteoriet ALH84001 van tafel. De vermeende ‘Mars-bacteriën’ waren tien jaar geleden voorpaginanieuws. Nasa-onderzoeker David McKay en anderen stelden toen dat zulke structuren wel een biologische oorsprong móesten hebben. Welnee, zegt Ruiz droog. Kunnen wij gewoon in het lab maken. Jacqueline de Vree Juan Manuel García-Ruiz et al, ‘Morphogenesis of Self-Assembled Nanocrystalline Materials of Barium Carbonate and Silica’, in: Science, 16 januari 2009 Werner Kunz en Matthias Kellermeier, ‘Beyond Biomineralization’, in: Science, 16 januari 2009