Labrapport · De wetenschap van de Kracht

Midi-chlorianen

Microscopisch klein leven in elke levende cel – en de reden dat een Jedi de Kracht kan horen. Hier leggen we midi-chlorianen onder de microscoop: wat de films en series er echt over zeggen, wat George Lucas voor ogen had en hoeveel daarvan door echte biologie wordt gestaafd.

Voor het eerst genoemd
Episode I – De verborgen dreiging · 1999
Leeft in
elke levende cel
Hoogste getoonde aantal
Anakin: meer dan 20.000
Echte tegenhanger
mitochondriën

Wat de films zeggen

Midi-chlorianen duiken voor het eerst op in ‘De verborgen dreiging’, als de jonge Anakin Qui-Gon Jinn vraagt wat dat eigenlijk zijn:

Midi-chlorianen zijn een microscopische levensvorm die in alle levende cellen huist… Zonder de midi-chlorianen zou er geen leven kunnen bestaan en zouden we niets van de Kracht weten. Ze spreken voortdurend tot ons en laten ons de wil van de Kracht weten.

— Qui-Gon Jinn, ‘De verborgen dreiging’ (1999)

Midi-chlorianen zijn dus niet de Kracht zelf – ze zijn de verbinding ermee. Hoe meer je er in je cellen hebt, hoe beter je de Kracht hoort. Een hoog aantal is talent, geen meesterschap: het zegt niets over je training en niets over de kant die je zult kiezen.

Het aantal wordt in het bloed gemeten, en Anakins test levert het beroemdste getal uit de hele saga op:

De waarde valt buiten de schaal… meer dan twintigduizend. Zelfs Meester Yoda heeft niet zo’n hoog aantal midi-chlorianen.

— Obi-Wan Kenobi, ‘De verborgen dreiging’

“Geen enkele Jedi”, antwoordt Qui-Gon. Sindsdien zijn midi-chlorianen op het scherm maar een handvol keren ter sprake gekomen – hier zijn ze allemaal.[1]

Alle vermeldingen op het scherm

  1. 1999

    Episode I – De verborgen dreiging

    Qui-Gon legt uit wat midi-chlorianen zijn, Anakins bloedtest komt uit op “meer dan twintigduizend”, en Qui-Gon oppert dat de jongen door hen is verwekt.

  2. 2005

    Episode III – De wraak van de Sith

    Palpatine vertelt Anakin de tragedie van Darth Plagueis, die “de Kracht kon gebruiken om de midi-chlorianen te beïnvloeden en zo leven te scheppen”.

  3. 2014 · Seizoen 6

    De Kloonoorlogen

    De stem van Qui-Gon leert Yoda via de midi-chlorianen over de Levende en de Kosmische Kracht, en Yoda reist naar de Bron van het Leven – de planeet waar midi-chlorianen vandaan komen.

  4. 2020

    De Mandalorian – seizoen 2

    De opnames van dr. Pershing: experimenten met transfusies van Grogu’s bloed, dat zo gewild is vanwege het hoge midi-chlorianengehalte.

  5. 2024 · Seizoen 3

    De Bad Batch

    Project Necromancer: het Keizerrijk probeert een hoog midi-chlorianengehalte over te brengen op klonen, en het bloed van Omega blijkt de sleutel te zijn.

  6. 2024

    De acoliet

    Een Jedi-test toont aan dat de tweelingzussen Osha en Mae identieke midi-chlorianen hebben – iets wat van nature onmogelijk is, zelfs bij een tweeling.

Anatomie van een midi-chloriaan

Geen enkele film heeft ooit een midi-chloriaan van dichtbij laten zien. Daarom hier een reconstructie op basis van het organel dat voor hen model stond: het mitochondrium. Onderdelen 1–4 zijn echte mitochondriale anatomie; 5 en 6 zijn onze gok naar wat een midi-chloriaan daarbovenop nog nodig zou hebben.

Fig. 1
  1. Buitenmembraan: de grens tussen de symbiont en zijn gastheercel.
  2. Binnenmembraan, geplooid tot richels. In mitochondriën produceren deze cristae de energie van de cel.
  3. Een ring van eigen DNA – een overblijfsel uit de tijd dat mitochondriën nog vrijlevende bacteriën waren.
  4. Ribosomen: piepkleine eiwitfabriekjes van het bacteriële type.
  5. Een “Kracht-antenne”: wat het ook is waarmee midi-chlorianen de Kracht voelen. Niets in de biologie werkt zo.
  6. Signalen naar de gastheer: hoe ze “tot ons spreken”. Echte cellen en microben praten wel degelijk met elkaar – met moleculen.
Een midi-chloriaan, getekend naar de blauwdruk van een mitochondrium. Een speculatieve reconstructie.

De echte blauwdruk: mitochondriën

George Lucas heeft midi-chlorianen omschreven als “een vrije weergave van mitochondriën” – piepkleine partners waarzonder er, zoals hij het zei, helemaal geen leven zou zijn.[2] Hun naam wordt meestal gelezen als een samenvoeging van mitochondrium en chloroplast, de twee celonderdelen die ooit vrijlevende bacteriën waren.[3]

Dat deel is echte wetenschap. Zo’n twee miljard jaar geleden slokte een cel een bacterie op – maar in plaats van verteerd te worden, mocht de bacterie blijven. De gast kreeg onderdak en voedsel, de gastheer een energiecentrale. De nakomelingen van die gast zijn de mitochondriën in bijna elke cel van je lichaam. Ze hebben nog altijd hun eigen DNA – 16.569 letters, 37 genen – en vermenigvuldigen zich op eigen houtje. Lynn Margulis maakte het idee in 1967 beroemd.[4][5]

Fig. 2
Endosymbiose: hoe een bacterie onderdeel van de cel werd. Midi-chlorianen zijn hetzelfde verhaal, met de Kracht erbij.

Zelfs Qui-Gons definitie van symbionten – “levensvormen die samenleven tot wederzijds voordeel” – is precies hoe biologen mutualisme beschrijven.

Hoeveel zijn het er?

Op het scherm valt precies één getal: Anakins “meer dan twintigduizend”, zonder eenheid. Per cel? Per druppel bloed? George Lucas was specifieker toen hij het idee uitlegde aan Terry Brooks, die de roman bij de film schreef: een gewoon wezen heeft één, twee of drie midi-chlorianen in elke cel, Anakin “zo’n duizend”.[6]

De exacte aantallen op fanwiki’s – Yoda 17.700 enzovoort – komen niet uit de films en ook niet uit de series. Dit zijn de getallen die wél bestaan, naast echte mitochondriën:

Fig. 3
  • Star Wars
  • Echte biologie
  • Gewoon wezen, volgens Lucas 1–3 per cel
  • Anakin, volgens Lucas ≈ 1.000 per cel
  • Mitochondriën in een levercel 1.000–2.000 per cel
  • Anakin, in de film meer dan 20.000 – eenheid onbekend
  • Mitochondriën in een menselijke eicel 100.000–600.000

Logaritmische schaal: elke rasterlijn staat voor tien keer zoveel als de vorige.

Aantallen midi-chlorianen naast mitochondriën.[7][8]

Passen er überhaupt twintigduizend in?

Een levercel bevat 1.000–2.000 mitochondriën, die samen zo’n 22% van de cel vullen.[7][9] Neem 1.500 als middenwaarde: dan is één mitochondrium ongeveer 1/7.000 van de cel. Twintigduizend midi-chlorianen zo groot als een mitochondrium zouden dan bijna de ruimte van drie cellen nodig hebben – zelfs als al het andere eruit gegooid wordt. De duizend per cel van Lucas zouden een bescheiden 15% innemen.

Dus óf het getal uit de film geldt niet per cel, óf midi-chlorianen zijn veel kleiner dan mitochondriën. Probeer het zelf:

Fig. 4
20.000
Grootte vergeleken met een mitochondrium

293% van het celvolumePast niet: de cel zou barsten

De afbeelding is een dun plakje van de cel. In zo’n doorsnede is het aandeel van de oppervlakte gelijk aan het aandeel van het volume, dus de verhoudingen kloppen.

Interactief: hoeveel ruimte midi-chlorianen in een levercel zouden innemen.

De bloedtest

Op Tatooine neemt Qui-Gon een druppel van Anakins bloed en stuurt de meting naar Obi-Wan aan boord van het schip van de koningin. Echte labs doen iets vergelijkbaars: met kwantitatieve PCR meten ze hoeveel kopieën mitochondriaal DNA een cel bevat – het mtDNA-kopieaantal – en gebruiken dat als marker in onderzoek naar veroudering en ziekte.[10]

Eén addertje onder het gras: rijpe rode bloedcellen, die het grootste deel van de cellen in een druppel bloed uitmaken, hebben helemaal geen mitochondriën, dus kijken labs in plaats daarvan naar de witte bloedcellen.[10] Als midi-chlorianen zich als mitochondriën gedroegen, zou een Jedi-analyser hetzelfde moeten doen.

Fig. 5
De scanner van Obi-Wan: de naald schiet voorbij het einde van de schaal.

“Er was geen vader”

Shmi Skywalker zegt dat Anakin geen vader had, en Qui-Gon oppert dat de jongen door de midi-chlorianen is verwekt. In ‘De wraak van de Sith’ vertelt Palpatine over Darth Plagueis, die midi-chlorianen leven kon laten scheppen – sindsdien verdenken fans de Sith. De Story Group van Lucasfilm ontkent dat: Palpatine had niets met Anakins geboorte te maken.[11]

Maagdelijke geboortes bestaan echt. In 2006 legden twee komodovaranen in Britse dierentuinen eieren die uitkwamen zonder dat er een mannetje aan te pas kwam; haaien, slangen en vogels kunnen het ook.[12] Zoogdieren niet: sommige genen werken alleen als ze van de vader komen. Toch kweekten wetenschappers in 2022 een muis uit één onbevruchte eicel, door zeven van die “geïmprinte” regio’s te herprogrammeren.[13]

Maar midi-chlorianen zouden voor een lastiger probleem staan. Een moeder heeft twee X-chromosomen, dus een kind dat alleen uit haar genen ontstaat, krijgt X en X – een meisje. Anakin is een jongen, dus moest er iets een compleet Y-chromosoom schrijven: zo’n 62 miljoen letters DNA.[14] Bij komodovaranen is het andersom: de vrouwtjes zijn ZW, dus een maagdelijke geboorte levert alleen zonen op.

Fig. 6
Gewone geboorte eicelXzaadcelX/YXX♀︎/XY♂︎
Zonder vader eicelXkopie van de eicelgenenXXX♀︎
Anakin eicelXde Kracht??XY♂︎
Komodovaraan eicelZ/Wkopie van de eicelgenenZ/WZZ♂︎/WW✕
Waarom een jongen zonder vader het lastigste deel is: het Y-chromosoom moet ergens vandaan komen.

Het erfelijkheidsraadsel

We krijgen onze mitochondriën alleen van onze moeder: een eicel brengt er 100.000–600.000 mee, terwijl het handjevol uit de zaadcel zonder intact DNA aankomt en verdwijnt.[8][15] Als midi-chlorianen zo werden doorgegeven, zouden Luke en Leia de midi-chlorianen van Padmé dragen, niet die van Anakin – en die van Anakin zelf zouden met hem zijn uitgestorven.

De saga laat het tegenovergestelde zien: de Kracht gaat ook via vaders over. Echte cellen bieden een mogelijke uitweg. Hoeveel mitochondriën een cel erop nahoudt, wordt grotendeels bepaald door genen in de celkern, en die komen van beide ouders. Misschien komen de symbionten van de moeder, maar het aantal erf je van beide ouders.

Fig. 7
  • Mitochondriën van Shmi
  • Mitochondriën van Padmé
  • Op het scherm sterk in de Kracht
De Skywalkers: wiens mitochondriën ze dragen en wie sterk is in de Kracht.

Midi-chlorianen in het echt

Midichloria mitochondrii

Een echte bacterie, met toestemming van George Lucas vernoemd naar midi-chlorianen. Ze leeft in de mitochondriën van de schapenteek en wordt van moeder op nakomeling doorgegeven.[3]

Wolbachia

Leeft in de cellen van meer dan 40% van alle soorten geleedpotigen en reist in de eicel van moeder naar nakomeling. Bij sommige piepkleine wespen zorgt ze ervoor dat vrouwtjes zonder enig mannetje dochters krijgen – een echt geval van “verwekt door symbionten”.[16]

Vibrio fischeri

Lichtgevende bacteriën in het lichtorgaan van de Hawaïaanse dwerginktvis, die ’s nachts zijn schaduw voor roofdieren verbergen. Ze doen hun licht pas aan zodra er genoeg van hen bij elkaar zijn – en dat weten ze doordat ze met chemische signalen met elkaar “praten”.[17]

Mitochondriën en chloroplasten

Voormalige bacteriën die nu elke dierlijke cel en elk groen blad van energie voorzien. Zonder hen zou complex leven niet kunnen bestaan – precies wat Qui-Gon over midi-chlorianen zegt.

Wat Lucas hierna van plan was: de Whills

In een gesprek met James Cameron in 2018 vertelde Lucas dat zijn eigen sequeltrilogie in de “microbiotische wereld” zou zijn gedoken. Daar leven wezens die hij de Whills noemde: ze voeden zich met de Kracht en besturen eigenlijk het universum. Jedi, Sith en de rest van ons zouden slechts voertuigen zijn waarin zij rondreizen, met de midi-chlorianen als tussenpersoon. Lucas gaf toe dat veel fans het vreselijk zouden hebben gevonden.[18]

Eindoordeel: hoe wetenschappelijk zijn midi-chlorianen?

  • Leven in onze cellenEchtMitochondriën, Wolbachia, Midichloria
  • Symbionten die van moeder op kind overgaanEchtMitochondriën, Wolbachia
  • Ze tellen in een druppel bloedEchtmtDNA-kopieaantal via PCR
  • Twintigduizend in elke celDeelsAlleen als ze veel kleiner zijn dan mitochondriën
  • Een jongen zonder vaderNeeEen Y-chromosoom moet ergens vandaan komen
  • Symbionten die pratenDeelsBacteriën seinen elkaar met moleculen
  • Ons de wil van de Kracht vertellenBuiten de wetenschapGeen enkel instrument kan dat nagaan

Midi-chlorianen staan dichter bij echte biologie dan hun reputatie doet vermoeden: leven in leven, symbionten die via de eicel worden doorgegeven, ze tellen in bloed – het bestaat allemaal. Wat de wetenschap niet kan leveren, is de Kracht zelf. En dat is waarschijnlijk maar goed ook.

Bronnen

  1. Wookieepedia — “Midi-chlorian”
  2. Wikipedia — “The Force”: George Lucas on midi-chlorians and mitochondria
  3. Wikipedia — “Midichloria”
  4. L. Sagan (Margulis). On the origin of mitosing cells. Journal of Theoretical Biology, 1967
  5. Wikipedia — “Mitochondrial DNA”
  6. StarWars.com — “So What the Heck Are Midi-Chlorians?”
  7. P. An et al. Hepatocyte mitochondria-derived danger signals directly activate hepatic stellate cells and drive progression of liver fibrosis. Nature Communications, 2020
  8. The Embryo Project Encyclopedia (Arizona State University) — “Mitochondrial DNA (mtDNA)”
  9. B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, 4th ed., table 12-1
  10. R. J. Longchamps et al. Evaluation of mitochondrial DNA copy number estimation techniques. PLOS ONE, 2020
  11. ComicBook.com — Lucasfilm Story Group on Palpatine and Anakin’s birth (2019)
  12. P. C. Watts et al. Parthenogenesis in Komodo dragons. Nature, 2006
  13. Y. Wei et al. Viable offspring derived from single unfertilized mammalian oocytes. PNAS, 2022
  14. A. Rhie et al. The complete sequence of a human Y chromosome. Nature, 2023
  15. W. Lee et al. Molecular basis for maternal inheritance of human mitochondrial DNA. Nature Genetics, 2023
  16. Wikipedia — “Wolbachia”
  17. S. C. Verma, T. Miyashiro. Quorum sensing in the squid–Vibrio symbiosis. International Journal of Molecular Sciences, 2013
  18. Gizmodo — George Lucas’ ideas for his own Star Wars sequel trilogy (2018)

Kijk nu alles in de juiste volgorde

Elke film, serie en game waarin de Kracht sterk is – op één tijdlijn, met een voortgangstracker.

Open de tijdlijn