Mac Leod had de gevolgen bestudeerd die de variatie van de intensiteit van het zonlicht heeft op de vegetatie. Hij had de statistiek van zijn Brusselse collega A. Quételet benut en de nadruk gelegd op de reproduceerbaarheid van biologische metingen. Dat was een nieuwe benadering van zijn vak. Hij werkte aan zijnmagnum opus over de kwantitatieve biologie en liet Marcel, destijds zijn enige promovendus, aan zijn lot over. Het bevorderde diens inventiviteit.
Marcel zou in 1914 promoveren opContributions à l'étude de la photobiologie quantitative.8
Hij onderzocht de invloed van het zon-
licht op eennaaldboom, op de licht- en schaduwnaalden van de Pinus laricio Poir. Marcel had in zijn eerste studiejaar ontdekt dat bij deze den het aantal harskanalen van de naalden sterk varieerde met de belichting. Hij had een boom uitgekozen die op een helling stond en deels door heesters van het zonlicht was afgeschermd. Onder aan de boom plukte hij ‘schaduwnaalden’, op drie afstanden erboven ‘lichtnaaldenI,IIenIII’ en bovenaan nam hij ‘topnaalden’ weg. Hij turfde en telde aan de lengte van de loot, het aantal knoppen, het aantal dwergloten, het aantal naalden per dwergloot, de draaiingsrichting van de naalden om de lengteas, aan de lengte, de breedte en de dikte van de naalden. Hij maakte doorsneden en bepaalde onder de microscoop de toename van het aantal harskanalen aan de vlakke en bolle zijde van de naalden. Hij deed dat ook met het aantal huidmondjes van de naalden. Hij was op zoek naar de eigenschap die het sterkst verandert onder invloed van de lichtintensiteit en introduceerde daartoe dewijzigingscoëfficiënt. Zijn vermoeden werd bevestigd:9‘De toename van het aantal harskanalen met het licht volgt uit al onze cijfers met de grootste duidelijkheid. Even duidelijk is ook dat deze toename sneller geschiedt aan de vlakke dan aan de bolle zijde (van de naald), zodat ook die correlatie door het licht beïnvloed wordt.’ Hij dacht dat hij de eerste onderzoeker was die daarop had gewezen.
Minnaert benutte dit resultaat in een tweede reeks metingen. Hij ontwierp een opstelling waaraan hij nauwkeuriger kon meten dan aan de boom op de helling. Hij zette vier partijen kiemplantjes in de grond. Boven elke partij plaatste hij een kooi van houten latjes van een centimeter dik en breed en liet tussen de latjes een constante ruimte open. Zo maakte hij kooien die 7/8, 5/8, 3/8 en 1/8 van het zonlicht doorlieten. Marcel mat bij een grotere hoeveelheid licht een toenemende massa, meer knoppen per loot, een optimum aan dwergloten, meer bundels van drie naalden, relatief meer rechtsdraaiende naalden, een toename van de lengte, dikte en breedte van de naalden en een stijging van de toename van het aantal harskanalen. Het aantal huidmondjes bleef nagenoeg constant, wat hij ‘zeer merkwaardig’ vond.
Met behulp van een rekenkundige bewerking en de nodige vooronderstellingen kon hij de toename van het aantal harskanalen omzetten in een
ontwikkelingssnelheid. Nadat hij het door hem gepostuleerde ‘tijdsverloop tussen het verschijnen der achtereenvolgende
kanalen aan de bolle zijde’ had uitgezet tegen deze ‘ontwikkelingssnelheid’ kreeg hij een curve in de vorm van een langzaam oplopende helling met als top het verschijnen van het vijfde harskanaal en een steile daling daarna: ‘Wij hebben aldus een curve gevonden die werkelijk het verloop heeft van eengroeicurve.’ Deze mengvorm van kwantitatieve metingen en theoretische overwegingen lijkt een creatieve en originele constructie.10
Ten slotte vergeleek hij zijn uitkomsten met de waarden in de internationale literatuur. Zijn proeven toonden veranderlijke waarden die hij had gemiddeld, terwijl ze meestal voor constant doorgingen. Veel collega's telden kennelijk met
vooropgezette ideeën en stelden zich tevreden met weinig metingen. Ze gebruikten termen zoals ‘vol’ en ‘gedempt’ licht en lieten in het midden wat ze onder ‘licht’ en ‘schaduw’ verstonden. Daardoor brachten zij de reproduceerbaarheid in gevaar. Marcel vermaande:11‘Schaduw moet bepaald worden door de lichtintensiteit te meten.’ Zowel in de keuze van het onderwerp als in zijn nadruk op de kwantitatieve methode toonde hij zich een discipel van Mac Leod. Hij promoveerdesumma cum laude in de zomer van 1914 en was van plan ook in de dierkunde te promoveren.
Dat Minnaert voor zijn medestudenten een zonderlinge snuiter was, blijkt wel uit de biografische schets van zijn vrijzinnige makker Ciessen. Afgedrukt naast een karikatuur van een microscoperende Marcel12legt die iets bloot van zijn jongensziel. Wanneer Ciessen de ‘diepe psychologische geest’ van Marcel ‘vivisectioneerde’, moest hij onwillekeurig aan een liedje denken:
‘Hij drinkt geen bier Maakt geen plezier,
Heeft nooit geen kus gegeven. Rookt geen tabak,
Kent niet de ‘bak’.
Dus is niet waard te leven.’
Ciessen vond Marcels drang zich te onderscheiden ‘een ongeneesbare ziekte’: ‘Waar ziet gij een studioos des zondags optrekken met een stel blikken dozen aan de hals en gewapend met een keur van netten, in de vage hoop een zeldzame vlinder te vangen? Waar ziet gij een studioos de openbare veilingen aflopen, om dan terug te keren met een stapel
brandhout, dat aaneengeplakt, ten koste van maanden arbeid en geduld, op het einde een waardevolle viool moet verbeelden?’ Ciessen noemde hem de beste student van deAlma Mater, zag hem reeds als hoogleraar en lid van de Koninklijke Vlaamse Academie en liet een reeks onderscheidingen defileren ‘als een kinemafilm die dezelfde persoon voorstelt’.13Hij plaatste een kanttekening bij een obsessie: ‘O! Ik zie reeds Marcel op het ogenblik dat hij zijn huisvrouw kiezen moet. Ik zie hem haar gezichtshoek meten en stalen nemen van haar haren, niet om ze te bewaren in een zijden papiertje, maar om hun doorsnede, lengte en kleur te bestuderen. En ik hoor hem besluiten: ‘Mejuffrouw, al schijnt gij van het blanke ras, verneemt dan uit mijn mond dat ge mongolees zijt, want de doorsnee van uw haren is cirkelvormig. Verlaat mij in het belang der hogere Wetenschap want de mestiezen van blanken en gelen zijn van een inferieur ras.’’
Zijn vrienden maakten grapjes over Marcels voorliefde voor het Germaanse ras. Hij was een buitenbeentje, maar ook een echte student. Hij deelde het idealisme van de jeugd. Hij had zich in de Vlaamse Beweging gestort en daarbij kwam het idealisme van deLebensreform. Met zijn promotor had hij niet slechts de toewijding aan de wetenschap gemeen, maar ook diens fanatisme inzake de ontvoogding van Vlaanderen en de vernederlandsing van de universiteit.