תיאוריה והפרכתה: האם חרקים נוצרים מבשר רקוב?

ארבעה יסודות בלבד?

כדי להבין את מקורה של תיאוריית ההיווצרות הספונטנית עלינו לחזור יותר מ- 2000 שנה בהסטוריה, אל הפילוסוף היווני הקדום, אנכסימנדרוס. אותו אנכסימנדרוס חי בין השנים 610 ל- 546 לפנה"ס לערך. אנו למעשה יודעים על עבודותיו ועצם קיומו רק מכתביהם של הפילוסופים וההיסטוריונים שבאו אחריו.

עוד ב"הידען": מנהלי מחשוב לא מתייחסים ליעילות השימוש באנרגיה

אנכסימנדרוס היה אחד מנביאיו הראשונים של המדע. הוא ניסה להסביר את דרך פעולתו של היקום דרך חוקי טבע ולא דרך האלים היווניים. הוא טען כי תופעות טבע כברק ורעם קשורות ליחסי הכוחות בין היסודות, ולא לאלים. כבר לפני יותר מ- 2000 שנה, אנכימנדרוס קבע כי הרעם נוצר כאשר עננים פוגעים זה בזה, וככל שהם פוגעים זה בזה יותר בחוזקה, כך נוצר רעם יותר חזק. בעזרת האסטרונומיה, הוא ניסה לתאר את דרך תנועתם של הגופים השמיימיים – הכוכבים – ביחס לכדור הארץ, והיה הראשון שטען כי כדור הארץ הוא גוף המרחף בחלל.

למרות תגליותיו האינטואיטיביות המרשימות, חשוב לזכור שלא היו בידי אנכסימנדרוס הכלים המחשבתיים הנחוצים כדי להבין תופעות רבות ביקום. הוא קבע כי היקום מורכב מארבעה יסודות – אש, מים, אדמה ואוויר, והסביר דרכם את כל התופעות הפיזיקליות. כדי להסביר את הברק, למשל, אנכסימנדרוס טען שהפיצוץ שנוצר כשעננים נתקלים זה בזה גורם לאוויר ליפול ולהתפרק, ובכך מתיר לאש שבו להתפרץ לחופשי.

דוגמא אחרת לאינטואיציה הבעייתית של אנכסימנדרוס היא בראייתו את הים. הים עבורו הוא שאריות המים שבעבר מילאו את כל כדור הארץ. המים התנדפו בגלל חום השמש, ואדי המים גורמים לרוחות לנשוב ולכוכבי הלכת לחוג, מכיוון שלטענתו הגופים השמיימיים נמשכים למקומות בהם יש שפע של מים. לפי אנכסימנדרוס, כדור הארץ התייבש לאיטו, עד שמים נשארו רק באיזורים העמוקים ביותר – ובבוא היום אלו יתייבשו גם הם.

עוד ב"הידען": האבא של הכבשה דולי חוזר בו מתמיכתו בשיבוט

מוחו החוקר של אנכסימנדרוס לא יכול היה להתעלם מבעיית מקור החיים ותחילתם. הוא סקר מאובנים ימיים שנמצאו על היבשה וטען שהחיות היבשתיות הגיעו מהים לפני זמן רב. אנכסימנדרוס סבר שכל החיות נוצרו במקור בצעירותן מבוץ הים. הבעיה שהוא מצא בסברה זו היתה תקופת הילדות הארוכה שחווים בני-אדם – לפחות מספר שנים במהלכן הפעוטות אינם מסוגלים להגן על עצמם. כדי לפתור בעיה זו, החליט אנכסימנדרוס כי בני-האדם התהוו במקור בתוך החיות הימיות עד הגיעם לבגרות, ואז שוחררו מתוכן אל היבשה, כשהם מסוגלים להגן על עצמם ולמצוא לעצמם מזון.

תיאוריה זו מזכירה את תיאוריית האבולוציה, אך מבלי שתנסה להביא מנגנון פעולה שניתן להוכחה. בכך היא דומה למרבית התיאוריות של עולם הפילוסופיה היווני, המנסות להסביר את טבעו של העולם. הן נוטשות את המיתוסים ואת הדתות, ומשתמשות בעקרונות חומריים על מנת לספק הסברים לדרך פעולתם של דברים. זהו הבסיס למחשבה המדעית, עליו נתווספו בעתיד שיטות ניסוי משוכללות שאיפשרו גם לבחון את התיאוריות המוצעות.

מעבר ליצירה הראשונית של החיים, אנאכסימנדרוס סבר שמרבית היצורים כבר אינם נוצרים בצורה ספונטנית בימינו. יוצאי הדופן הם הצלופחים וחיות ימיות אחרות, הממשיכים להיווצר ישירות מחומר דומם בקרקעית הים.

פילוסופים רבים שחיו לאחר מותו של אנאכסימנדרוס האמינו גם הם בהיווצרות הספונטנית ופיתחו אותה הלאה. הראשון שבהם היה כנראה אנאקסימנס, שהיה תלמידו של אנאכסימנדרוס. הוא החליט שכדי שיצורים חיים יווצרו מחומר דומם, יש להניח את קיומו של בוץ קדום ראשוני. אותו בוץ הוא תערובת של מים ואדמה, ובעזרת חום השמש נוצרים ממנו צמחים, חיות ובני-אדם. בגישה דומה תמכו גם קסנופאנס, אמפדוקלס ודמוקריטוס.

ואז הגיע אריסטו

אריסטו חי ומת במאה השלישית לפני הספירה, אך השפעתו על כל תחומי המדע והפילוסופיה בתרבות המערבית נשארה עד ימינו אנו. הוא חקר וכתב בכל נושא אפשרי – אנטומיה, אסטרונומיה, כלכלה, אמבריולוגיה (מדע התפתחות העובר), גיאוגרפיה, גיאולוגיה, מטאורולוגיה (מדע מזג האוויר), פיזיקה וזואולוגיה. הוא תרם תרומה ענפה גם בענפי הפילוסופיה, וכתב אודות אסתטיקה, אתיקה, תורת הממשל, מטאפיזיקה, פוליטיקה, פסיכולוגיה, רתוריקה ותיאולוגיה. כדי לחתום את היריעה, הוא גם למד חינוך, מנהגים זרים, ספרות ושירה. סך כל ספריו ויצירותיו מהווה למעשה את מכלול כל הידע היווני באותה תקופה.

עוד ב"הידען": התגלה דינוזאור עם פה דמוי שואב אבק

לרוע המזל, למרות היקף היריעה שמכסות יצירותיו של אריסטו, ניתן למצוא טעויות רבות בכתביו. נראה שבעייתו העיקרית היתה שהוא הסתמך יותר מדי על הגיון ואינטואיציה ומעט מדי על ניסויים מעשיים. מכיוון שאריסטו היה הפילוסוף המוערך ביותר באירופה, הוגי דעות רבים קיבלו את עמדותיו השגויות מבלי לבדוק אותן לעומק, והתקדמות המדע נבלמה במשך תקופה ארוכה. חלק מטעויותיו של אריסטו היו שוליות בחשיבותן, וכמעט מגוחכות – למשל הטענה שלגברים יש יותר שיניים מלנשים. טעויות אחרות של אריסטו היו הרות-אסון ממש למחשבה המדעית – כמו הטענה שהפריך גלילאו, לפיה גופים כבדים נופלים מהר יותר מגופים קלים.

לדעתו של אריסטו, כל היצורים החיים הם תוצאה של שילוב של חמישה יסודות. ארבעת היסודות הראשוניים הם כמובן אש, מים, אדמה ואוויר. ליסוד החמישי קרא אריסטו את'ר, וטען כי הוא מגיע מהשמיים. תכונותיו של כל יצור חי נקבעות לפי יחס השילובים של יסודות אלו בכל חלק מהגוף, בנוסף לכוח מעניק-חיים המכונה פנאומה (pneuma). מילה זו תורגמה בלטינית ל- אנימה (anima), ומשמעותה היא נשמה. לדעת אריסטו, קיימים סוגים שונים של נשמות. לצמח יש נשמה צמחית, האחראית על גדילה והתרבות. לחיות יש נשמה צמחית ונשמה רגשית, האחראית על יכולת התנועה והחישה. אחרון חביב, לבני-האדם יש נשמה צמחית, רגשית והגיונית, המסוגלת לחשוב ולהרהר על טיבם של דברים.

בספרו "היסטוריה של חיות" אריסטו מתאר כיצד חלק מהחיות נוצרות ישירות משילוב היסודות ומנשמת החומר בו הן נוצרות. חרקים יכולים להיווצר מאדמה מרקיבה, או מחומר צמחי. חרקים אחרים יכולים להיווצר בתוך האיברים הפנימיים של חיות, במי טל שנמצאים על העלים, בבוץ, בעצים, בפרוותן של חיות או בבשרן. אפילו בצואת החיות יכולים להיווצר חרקים, גם כשהיא עדיין בתוך החיה – וכך נוצרות תולעי המעיים.

מעניין לציין שלפי אריסטו, רק יצורים פשוטים יכלו להיווצר באופן ספונטני. בני-אדם לא יכלו להיווצר באותה הדרך. אמונה זו התאימה גם לאבות הכנסיה המוקדמים – אוריגן ואוגוסטין – ומשם היא המשיכה כדוגמה של החברה האירופאית. רק אלפיים שנה מאוחר יותר, במאה ה- 17, התחילו לערער על קיומה. אכן, אין ספק שהשפעתו של אריסטו על החברה האירופאית היתה חזקה מאין כמוה.

עדות אחת לדוגמא הגיעה ממצרים. כל שנה עם בוא האביב, נהר הנילוס עולה על גדותיו ומציף את איזור המצריים הסמוך לנהר. כאשר הוא נרגע, הנהר מותיר מאחוריו בוץ עשיר בחומרי מזון, שמאפשר לאיכרים לגדל את מלאי המזון של אותה שנה. עדות מעניינת להיווצרות הספונטנית היא שביחד עם הבוץ מופיעות גם צפרדעים רבות שלא היו שם בעונת היובש.

המסקנה? צפרדעים נוצרות מבוץ.

עוד ב"הידען": לשלוח אנשים, לא רובוטים, לחלל. דעה

שתי העדויות האלו הן רק קצה הקרחון של ניסויים עממיים פשוטים, המראים כי היווצרות ספונטנית מתרחשת כל העת. קיימים עשרות מתכונים מאותה התקופה, המשמשים ליצירת בעלי-חיים פשוטים.

אם ברצונך לקבל דבורים, הרי שעליך להרוג שור צעיר, ולקבור אותו כך שקרניו יבלטו מעל האדמה. כאשר תבוא לבדוק את תוצאות הניסוי לאחר חודש, תגלה שענן של דבורים יצא מהגופה. אם תרצה זבובים דווקא, הרי שעליך רק להשאיר נתח בשר עסיסי על השולחן. לאחר מספר ימים תגלה כי הוא שורץ רימות, שיהפכו לזבובים. לאדם המודרני נראה מובן מאליו שזבובים הנוחתים על הבשר יטילו עליו ביצים, אך לתומכים בהיווצרות ספונטנית, עדויות אלו נראו בלתי-ניתנות להפרכה.

למרות זאת, בתחילת המאה ה- 17 החליט ג'אן בפטיסט ואן הלמונט - כימאי ורופא פלמי – לבדוק האם היווצרות ספונטנית אכן אפשרית. ואן הלמונט ידוע גם כיוצרו של מדע ה- 'כימיה הפנאומטית' – כימיה שעוסקת בהבנת התכונות הפיזיקליות של גזים, וכיצד הן קשורות לתכונותיהם הכימיות. במילים אחרות, הוא היה רחוק מלהיות 'קוטל קנים', והיה ידוע כמדען מכובד בתקופתו.

על מנת לבדוק האם ההיווצרות הספונטנית אכן אפשרית, ואן הלמונט הציב על שולחנו כד המכיל גרגרי חיטה, ותחב לתוכו חולצה מלוכלכת. לאחר 21 יום הוא שפך את תוכן הכלי על השולחן וגילה שהחיטה הפכה לעכברים.

מדען פחות רציני היה מפסיק את הניסוי בנקודה זו, ומכריז כי ההיווצרות הספונטנית היא אמת צרופה. אך ואן הלמונט לא חדל בזאת. הוא רדף אחר העכברים שיצאו מן הכד ולכד אותם אחד-אחד. הוא בדק את העכברים, וקבע כי יש בהם זכרים ונקבות בגיל הבגרות. בניסויים הבאים הוכיח ואן הלמונט כי העכברים אכן מסוגלים להזדווג זה עם זה ולהביא צאצאים לעולם. מכאן, לטענת ואן הלמונט, שהיווצרות ספונטנית אכן יכולה לייצר עכברים, אבל ליתר בטחון (במקרה שהספונטניות נכשלת), גם העכברים עצמם יכולים להתרבות.

כמובן שניסוי אחד אינו מספיק כדי להוכיח נקודה, ולכן ואן הלמונט ביצע ניסוי נוסף. הוא חרט חריץ בלבנה, מילא אותו בבזיליקום כתוש וכיסה את הלבנה בלבנה אחרת, כך שהחריץ היה אטום לחלוטין. הוא חשף את שתי הלבנים לאור שמש, ולאחר מספר ימים גילה כי הבזיליקום הפך לחרקים שונים. אבל אותם הוא לא הצליח להרביע אחד עם השני.

זבובים יש מאין?

בשנת 1626 נולד מגן חדש נולד למדע, ושמו פרנסקו רדי. בצעירותו, רדי גודל וחונך על-ידי הכמרים הישועים, שמשנתם דבקה בעיקשות לפילוסופיה של אריסטו. הוא קיבל את תואר הרפואה שלו מאוניברסיטת פיזה, והפך גם הוא לרופא החצר של הדוכס הגדול. הוא פיקח על מחסן התרופות, יעץ לדוכס בעניינים דיפלומטיים, תיווך בין הדוכס לבין בנו המרדן וחלק את הידע שלו עם אנשי-דעת אחרים שבאו להתייעץ עמו. הוא ניצל כוחו לעריכת ניסויים מחוכמים, בעזרתם ביטל חלק מהאמונות הטפלות שרווחו באירופה באותה תקופה.

למרות שתקופה זו עדיין היתה מושפעת עמוקות מהפילוסופיה של אריסטו, רדי התרשם מהתיאוריות של גלילאו ומעבודותיהם של ברונו וקפלר, שסתרו את אריסטו. הוא קרא גם את עבודתו של וויליאם הארווי, אשר הציע יתכן שחרקים, תולעים וצפרדעים בוקעים מזרעים או מביצים שקטנות מכדי לראותן בעין הבלתי-מזויינת. רדי החליט להעמיד את הטענה במבחן.

עוד ב"הידען": יותר מטוסים, פחות זיהום אוויר ופליטת דו תחמוצת הפחמן

ב- 1668, רדי הניח נתחי בשר בבקבוקים פתוחים, וצפה ברימות שגדלו על הבשר וניזונו ממנו. הוא ראה שהרימות עוברות מטמורפוזה ולבסוף הופכות לזבובים. בנקודה זו רדי נזכר שלפני הופעת הרימות, זבובים התעופפו מעל הבשר הרקוב. האם הם קשורים ליצירת הרימות על הבשר?

כדי לבחון סברה זו, רדי הניח נתחי בשר בשלושה בקבוקים שונים. את הבקבוק הראשון הוא הותיר פתוח. את השני הוא כיסה בבד דק ואת השלישי אטם בעזרת פקק שעם. לאחר מספר ימים הוא בחן את הבקבוקים. הבקבוק הפתוח הכיל זבובים – שחדרו מבחוץ - ורימות שהתפתחו על הבשר. בבקבוק המכוסה בבד לא היו זבובים, משום שלא יכלו לחדור דרך הבד, אך עדיין התפתחו מספר רימות על גבי הבשר. רדי הסיק כי הזבובים הטילו את ביציהם על גבי הבד, וכמה מהן נפלו דרך החורים הזעירים בבד ונחתו על הבשר, ושם התפתחו לרימות. והחשוב מכל – בבקבוק השלישי, שהיה אטום בפקק שעם, לא הופיעו זבובים או רימות. רדי חזר על הניסוי מספר פעמים, ופירסם אותו ברבים, ובכך בא הקץ על חצי מרעיון ההיווצרות הספונטנית.

אך רדי לא יכול היה לקבוע בוודאות כי ההיווצרות הספונטנית אינה תקפה עבור יצורים קטנים יותר מזבובים. למעשה, הוא לא היה יכול אפילו לקבוע שההיווצרות הספונטנית אינה תקפה עבור חרקים שלא מתרבים בחומר נרקב, כמו צרעות העפצים, שמטילות את ביציהן לתוך העלה, או תולעי המעיים. תלמידיו של רדי המשיכו את הניסויים השונים, והפריכו יותר ויותר 'מתכוני היווצרות ספונטנית'.

12 שנים לאחר מכן, התגלו החיידקים על-ידי אנטוני ואן-לייוונהוק. אף אחד לא ידע מאין הם הגיעו, וכך חזרה דוגמת ההיווצרות הספונטנית לגדולתה – אך הפעם היא עסקה אך ורק ביצורים המיקרוסקופיים. רדי ותלמידיו הצליחו להוכיח אחת ולתמיד כי ההיווצרות הספונטנית לא תיתכן ביצורים מורכבים. מאתיים שנה מאוחר יותר יגיע לואיס פסטר הגדול בכבודו ובעצמו ויראה, כנגד התנגדות עיקשת ונחרצת, כי חיים אינם יכולים להיווצר מחומר דומם.