"מהאמבה לאדם": תפישה שגויה של האבולוציה. חלק ב'

חומר הגלם של תהליך האבולוציה הוא שינויים אקראיים בגנים – המוטציות (למעשה רק המוטציות המתרחשות בתאי המין, או בתאים שמהם עתידים להיווצר תאי מין). אין קשר מכוון בין סוג המוטציה לסוג השינוי שהיא מחוללת בתכונות האורגניזם. המוטציות מתרחשות כתוצאה מהשפעות סביבתיות שונות ובגלל היעדר דיוק מוחלט בשכפול ה-DNA בתהליך ההתרבות.

הרוב הגדול של המוטציות מקטין את הכשירות הביולוגית (שהיא מדד להצלחה הִתרבותית) של האורגניזם, ורק מיעוט זעיר מגדיל אותה; אך מיעוט זה הוא תנאי לקיום האבולוציה. בהקשר זה חשוב לציין שהיחידה הרלוונטית להופעת המוטציה ה"מועילה" היא האוכלוסייה, שהיא קבוצת אורגניזמים בני אותו המין-הביולוגי החיים באזור מסוים. בכל דור פועל (מחדש) תהליך הבירור הטבעי, ובורר את הפרטים המותאמים יותר לסביבה.

אבולוציה אינה אקראית

האבולוציה הביולוגית איננה אקראית. לצד התהליכים האקראיים פועל גורם מכוון – הבירור הטבעי היוצר את האדפטציות, שהן התואם בין האורגניזם לתנאי הסביבה ולאורח חייו. נוסף על תהליך הבירור הטבעי, קיים בבעלי-חיים תהליך של בירור מיני או זוויגי (sexual selection), הקשור ישירות לתחרות על השגת בנות/בני זוג בתהליך ההתרבות.

הבירור הטבעי והבירור הזוויגי הם התהליכים המכוונים היחידים באבולוציה. הבירור הטבעי אינו "כל-יכול", כלומר אינו יכול להביא לכל תוצאה שהיא, אלא פועל במסגרת של אילוצים (constraints) שונים: ההרכב הכימי של האורגניזם, מגבלות מכניות (כגון מעמס) וכן האינרציה של התהליך האונטוגנטי (אונטוגנזה היא תהליך ההתפתחות של האורגניזם במהלך חייו. האונטוגנזה מורכבת מסדרת שלבים עוקבים קבועים; כל שינוי, בפרט בשלבים המוקדמים, עלול לגרום להרס מוחלט של האורגניזם). 

קיום האילוצים האלה מסביר, בין היתר, את קיומן של כמה תבניות בסיסיות בעולם האורגניזמים (bauplan). bauplan הוא מונח המציין, שהאורגניזם הוא מערכת אינטגרטיבית של תכונות מבניות ותפקודיות. בעולם האורגניזמים קיים מספר מוגבל של תבניות יסוד. האם בתהליך האבולוציה יכולה תבנית אחת ליהפך לתבנית אחרת? לדוגמה, האם דינוזאור יכול להשתנות בתהליך האבולוציה לעוֹף? התשובה היא כן. האם דינוזאור יכול להשתנות ליונק? התשובה היא לא.

אותם אילוצים מסבירים גם את תופעת האבולוציה המקבילה (convergence), כלומר הופעת צורות דומות של אורגניזמים שאין ביניהן קשר אבולוציוני ישיר. דוגמה לאבולוציה מקבילה היא בעלי-חיים החיים באזורים שונים, ודומים דמיון רב אלה לאלה. הדוגמה המוכרת ביותר היא של שתי קבוצות גדולות של יונקים: חיות הכיס והיונקים בעלי השליה. כאן לפנינו סוגים דומים מאוד, אף ששתי הקבוצות התפתחו על יבשות שונות באופן בלתי תלוי במשך כ-50 מיליון שנה.

תופעה של הכחדה

נוסף על כל אלה, קיימות גם תופעות של הכחדה שאין להן שום קשר לפעולת הבירור הטבעי. דוגמה מפורסמת היא פגיעת המטאוריט בכדור-הארץ לפני כ-60 מיליון שנה, שבה נדון בהמשך בהקשר של הופעת האדם. כמו כן, מחקרים רבים מצביעים על העובדה שב-DNA מתרחשים שינויים שאין להם (עד כמה שידוע) השפעה על תכונות האורגניזם.

הבירור הטבעי נובע מכך שכושר הריבוי הטבעי של אורגניזמים עולה על כושר הנשיאה של הסביבה. התוצאה היא "מלחמת קיום" בין הפרטים, שבה שורדים ומתרבים בקצב מהיר יותר הפרטים המותאמים יותר לתנאי הסביבה ולאורח החיים, בעוד האחרים נכחדים (או מתרבים בקצב אטי יותר).

בתהליך הבירור הטבעי אין שום ישות מבררת, אלא זהו מנגנון מכניסטי ו"עיוור", בלא ראיית עתיד. תהליך הבירור הטבעי הוא תוצאה בלתי נמנעת של קיום וריאביליות (הבדלים בין פרטים), תורשה ו"מלחמת קיום". תהליך הבירור הטבעי הוא תהליך הצטברותי. כל המינים-הביולוגיים, ובהם מין האדם, התפתחו באופן זה. תובנה זו שוללת את ההפרדה המסורתית, ככל שהיא נוגעת למוצא, בין האדם ויתר היצורים החיים.

הודות לתורשה, הפרטים השורדים ובעלי הכשירות (ההצלחה ההתרבותית) הגדולה יותר מעבירים את תכונותיהם לצאצאיהם, וחוזר חלילה. במהלך הדורות ובהשפעת גורמים נוספים, כמו בידוד גאוגרפי או אקולוגי, וכן כתוצאה מנדידה של פרטים מסוימים של המין-הביולוגי לסביבה חדשה, חלה במשך הזמן השתנות של מינים והתפצלות של מינים, ונוצרים סוגים, משפחות ויחידות סיסטמטיות מקיפות יותר.

דחייה של השקפה תכליתנית

התיאוריה הדארווינית על האבולוציה דוחה את ההשקפה התכליתנית, של תהליך המתקדם בהכרח מיצורים פשוטים לאדם. (למעשה, אם נבחר בגישה תכליתנית, אזי כיוון שיותר מ-99.9% של המינים-הביולוגיים שחיו אי-פעם על פני כדור-הארץ נכחדו, אפשר לטעון שהתכלית של כל מין היא להיכחד!) לפי דארווין, לתהליך האבולוציה אין כל כיוון שנקבע מראש. התהליך הוא "פתוח" ו"אופורטוניסטי" במסגרת האילוצים השונים ותנאי הסביבה.

תיאור הולם של ההיסטוריה של החיים על פני כדור-הארץ (הפילוגנזה) הוא "עץ", ולא "סולם" עם האדם בראשו. ה"עץ" הולך ומסתעף באופן חוזר ונשנה, בצורה לא-סדירה, ומין האדם, ה-Homo sapiens, הוא בקצה אחד הענפים (מודל העץ מתאים גם משום שלעץ יכולים להיות ענפים מתים).

כל ענף משתנה בתהליך של אדפטציה והתמחות, ושום ענף אינו מייצג מסלול המכוון למטרה כלשהי. התיאוריה הדארווינית שוללת את האנלוגיה להתפתחות העובר. בניגוד להתפתחות הפרט, המושתתת על קיום "תכנית" גנטית, ביצור ה"קדמון" לא היתה כל הוראה להופעת האדם, או כל יצור אחר.  

האם ההיסטוריה של החיים היא התקדמות?

האם תולדות החיים הם בגדר התקדמות?* אם הכוח המכוון היחיד באבולוציה הוא הבירור הטבעי והבירור הזוויגי, המביאים להיווצרות האדפטציות, מדוע לאחר החיידקים (שנוצרו לפני כ-3.8 מיליארד שנים) נוצרו גם אקליפטוסים, פילים ובני-אדם? החיידקים מותאמים לסביבתם לא פחות מהפילים לסביבתם.

התשובה הכללית היא: בירור טבעי + זמן + תנאים משתנים (במסגרת האילוצים שתוארו קודם). צירוף זה יצר במשך אלפי מיליונים של שנים את המגוון העצום של עולם היצורים החיים. איננו מכירים, ואין צורך להניח שקיימים, גורמים נוספים כלשהם שפעלו בתהליך. מובן שאי-אפשר להוכיח, שלא קיים גורם או גורמים משפיעים נוספים, כשם שאי-אפשר להוכיח שלא קיימות רוחות או מכשפות; אי-אפשר להוכיח קביעה שלילית.

מן הדין להזכיר כאן את התיאוריה של סטיוארט קאופמן (Kauffman) ועמיתיו, של היווצרות סדר באופן ספונטני במערכות דינמיות מורכבות. קאופמן ועמיתיו מציעים שבארגון העולם הביולוגי קיים עוד גורם, נוסף על הבירור הטבעי. לדעתם, סדר יכול להיווצר הודות לתכונות הבסיסיות של החומר במצבים מסוימים, והודות לעקרונות ארגון, וזהו הבסיס שעליו פועל הבירור הטבעי. גישה זו היא גישה תיאורטית המחפשת דמיון בין התארגנות של מערכות פיזיקליות, ביולוגיות וחברתיות.

שלבים בעלי חשיבות מכרעת בעליית המורכבות של היצורים החיים במהלך האבולוציה הם "פלישה" של חיידקים מסוימים לתוך תאים אחרים, שיצרה שותפות (סימביוזה) ביניהם. החיידקים הפולשים הפכו לאברונים תוך-תאיים משני סוגים – מיטוכונדריה וכלורופלסטים (וראו: ד"ר דרור בר-ניר, "על חיידקים והחיים בנוכחות חמצן", "גליליאו" 103).

הופעת אברונים אלה תרמה תרומה מכרעת להיווצרות התא האיקריוטי, שהוא יחידת המבנה של היצורים הרב-תאיים. מחקר חלוצי ומהפכני בתחום זה ערכה החוקרת לין מרגוליס (Margulis). ולבסוף, הביולוגית הישראלית אווה יבלונקה (Jablonka) ערכה מחקרים חדשניים בדבר חשיבותה של העברת מידע אפיגנטית (שלא באמצעות הגנים) אלא על-ידי מבנים תאיים אחרים בתהליך האונטוגנזה (התפתחות הפרט). העברת מידע בדרך זו תרמה, קרוב לוודאי, גם היא לתהליך האבולוציוני.

תהליך בלתי הפיך

התהליך האבולוציוני הוא בלתי הפיך, ואי-ההפיכות היא אחד הגורמים האחראים לכיווניות של ה"ענפים" האבולוציוניים: רצף של שינויים אקראיים, המשפרים את האדפטציות ומאפשרים התמחויות שונות באורח החיים. ג'ון מיינרד סמית (Maynard Smith) ואאורס שתמרי (Szathmary), בספרם The Origin of Life, מתארים את ה"שינויים העיקריים" (major transitions שהתרחשו במהלך האבולוציה.

בשינויים אלה היתה חשיבות גדולה לאופן שימור המידע ולאופן העברתו מדור לדור, שהלכו ונעשו מורכבים יותר: מולקולות של DNA; כרומוזומים בתוך גרעין; מערכות של ארגון חברתי; ובאדם - שפה סימבולית ותורשה תרבותית (נוסף על תורשה גנטית).

הפלאונטולוגים חוקרי המאובנים מצאו מגמות שונות באבולוציה. מחקריו של ג'ון בונר (Bonner) הצביעו על עלייה בגודל הגוף, עלייה בדרגת הדיפרנציאציה ועלייה במורכבות; על שימוש יעיל יותר באנרגיה, קליטת מידע מהסביבה ועיבודו, ואופני התרבות יעילים יותר; ועל עליית המורכבות של היצורים המורכבים ביותר בכל קבוצה במשך הזמן. הפלאונטולוג המפורסם ג'ורג' גיילורד סימפסון (Simpson) תיאר את ההבדל המהותי בין מגמות לחוקים. המגמות השונות מאפיינות תקופות מוגבלות בלבד; הן נעצרו ואף שינו את כיוונן, בהתאם לשינויים בתנאי הסביבה.

גורם נוסף האחראי למגמת העלייה במורכבות לאורך האבולוציה הוא ההתפשטות האקולוגית. האורגניזמים הראשונים חיו, קרוב לוודאי, באזור מצומצם של לגונות בוציות. משם התפשטו לאוקיינוסים הפתוחים, ורק לאחר מיליונים רבים של שנים, אכלסו גם את היבשות.

התפשטות זו קשורה לגידול במספר המינים בפעולת משוב – מינים מסוימים גורמים לשינויים אקולוגיים המאפשרים את קיומם של מינים אחרים. פליטת החמצן על-ידי חיידקים פוטוסינתטיים אפשרה את הופעתם של היצורים האירוביים (הזקוקים לחמצן חופשי). הופעת הצמחים אפשרה את הופעת בעלי-החיים אוכלי הצמחים, ולאחר מכן, את הופעתם של בעלי-חיים אחרים הניזונים מהם.

מוסכם שבראייה כוללת, בתהליך האבולוציה, עלתה רמת המורכבות של האורגניזמים (שאפשר להגדירה לפי מספר החלקים השונים שמהם בנוי האורגניזם ודרגת הדיפרנציאציה שלהם) ב"ענפים" רבים (בנושא זה, בין היתר, עסק הביולוג דניאל מק-שיי, McShea).

ירידה במורכבות

בד בבד, קיימות גם תופעות של ירידה במורכבות ושל ניוון, כגון בטפילים. העלייה במורכבות בולטת במיוחד בשלבים המוקדמים של האבולוציה, כאשר משווים את היצורים החד-תאיים הראשונים עם אלה שהשתלשלו מהם מאוחר יותר, ועם תכונות היצורים הרב-תאיים.

היצורים החיים הראשונים שהופיעו על פני כדור-הארץ לפני כ-3.8 מיליארד שנה היו יצורים חד-תאיים (חיידקים) בלא גרעין ובלא מבנים תוך-תאיים, הפרוקריוטים. כ-2 מיליארדי שנה מאוחר יותר, הופיעו יצורים חד-תאיים מורכבים בהרבה, בעלי גרעין ומבנים תוך-תאיים (כתוצאה של תהליך הסימביוזה בין פרוקריוטים שהוזכר). חד-תאיים מורכבים אלה נקראים איקריוטים. מאיקריוטים חד-תאיים השתלשלו כל היצורים הרב-תאיים, ובהם הצמחים ובעלי-החיים.

הסבר טריוויאלי לעלייה במורכבות הוא העובדה, שהיצורים הראשונים שנוצרו על פני כדור-הארץ היו פשוטים (מורכבות מינימלית), ולכן כל שינוי שהוא הביא בהכרח לעלייה במורכבות - כפי שציין המדען ומחבר ספרי המדע הפופולרי סטיבן ג'יי גוּלד (Gould) בספרו "יד מלאה". לגבי אורגניזמים מפותחים השייכים לקבוצות שונות (כגון צמחים ופטריות), אין לנו מדד להשוואת דרגות המורכבות שלהם.

הביולוג הבריטי החשוב ג'וליאן הקסלי (Huxley) הבחין בין שיפורים ספציפיים, המסגלים קבוצות מסוימות של אורגניזמים לאורח חיים ייחודי, בגומחה אקולוגית צרה, ובין שיפורים כלליים, שהם לדעתו התקדמות. בדרך-כלל, תהליך השיפור מסתיים בהתייצבות, ובמקרים רבים - בהיכחדות. בקבוצות רבות של אורגניזמים, הסתגלות (adaptation) מונעת את כושר ההסתגלות לתנאים משתנים (adaptability). רוב השיפורים באבולוציה הם שיפורים ייחודיים.

ואולם, כאשר חל שיפור בתפקוד מרכזי, ונוצר מנגנון ביולוגי שיש בו חידוש בקנה מידה גדול, כגון אופן הזנה חדש, ארגון חדש של האורגניזם (כמו היווצרות היצור הרב-תאי) או תופעה "מהפכנית" כמו תודעה (mind), יש בכך, לדעת הקסלי, משום התקדמות. לפי המדד הזה, האדם מצטיין בכושר הסתגלות גבוה, מה שמאפשר לו קיום בטווח רחב מאוד של סביבות.

זאת איננה דעתו של ג'ון בארטון סנדרסון הולדיין (Haldane): "השינוי מהקוף לאדם סביר שייראה כשינוי לרעה בעיני הקוף. קוף הוא בהחלט בעל-חיים משביע רצון. אך ייתכן שהוא (אדם) לא ייראה כשיפור גם בעיניו של מלאך. בהשוואה לקוף שהנו יצור שאורח חייו משופר למדי, ייראה האדם בן ימינו טיפוס רציונלי רק במידה חלקית ולפיכך יצור פגום למדי"*.

הכחדה הופכת כל "הישג" אבולוציוני לבר-חלוף. גולד מייחס חשיבות רבה לגורם המקריות באבולוציה; לו תהליך האבולוציה היה מתחיל מראשיתו, ההסתברות שאותם היצורים היו נוצרים בשנית היא אפסית. לפני 65 מיליון שנה פגע מטאוריט בכדור-הארץ וגרם להכחדה המונית.

"מנקודת השקפתנו האנושית, פגיעה זו היא מן המאורעות החשובים הגדולים ביותר בדברי כדור-הארץ. לולא אירעה התנגשות זו, היו היונקים הגדולים ביותר החיים כיום דומים ליצורים דמויי-החולדות שהתרוצצו לפני 65 מיליון שנה בניסיון להימנע מלהיות טרף לדינוזאורים". אירוע זה מהווה, לדידו של אדם מאמין, עדות להתערבות ההשגחה העליונה, כפי שמעיד הציטוט הזה: "כמובן, יהודי מאמין רואה ב'מזל' כזה אות ברור לפעילות השגחת הקב"ה...".

ארנסט מאייר (Mayr), מחשובי חוקרי האבולוציה, כתב בספרו האחרון (בשנות התשעים לחייו): "אין שום עדות לכך שבהיסטוריה של החיים קיימת מגמה אוניברסלית להתקדמות. כאשר חלה התקדמות היא איננה אלא תוצר לוואי של שינויים שהם פרי פעולת הבירור הטבעי".

לחלק השלישי והאחרון

יוסף נוימן הוא פרופסור (אמריטוס) לביולוגיה ולפילוסופיה באוניברסיטת תל-אביב. ספרו "מותר האדם" – האבולוציה של התודעה" קשור לנושא המאמר.

מתוך גיליון יולי של מגזין "גלילאו"