נפילתה של תיאוריה: על תורת החיים שנוצרו יש מאין
זוג מדענים - הרוזן דה-בופון וג'ון טורבנוויל נידהם - וגמרו אומר להוכיח אחת ולתמיד כי ההיווצרות הספונטנית, תיאוריה שגויה לפיה חיים נוצרים יש מאין, תקיפה וקיימת. חלק א'
דוגמת ההיווצרות הספונטנית ביצורים מורכבים הגיעה לקיצה לקראת סוף המאה ה-17. פרנצ'סקו רדי הוכיח בניסוייו הפשוטים כי זבובים אינם נוצרים בבשר רקוב, ובכך פתח את השער למחקרים אחרים שהראו כי גם חרקים רבים אחרים אינם נוצרים מחומר חסר חיים. יותר ויותר בעלי-חיים נמחקו מרשימת המתכונים של ההיווצרות הספונטנית, ועד 1680 נדמה היה כי נחתם עליה הגולל.
1680 היא שנת מפנה בתולדות הביולוגיה. זו היתה השנה בה הוכיח אנטוני ואן לייוונהוק לראשונה את קיומם של החיידקים והפרוטזואות. החיידקים והפרוטזואות קטנים עד כדי כך שלא ניתן לראותם בעין האנושית. עד לשנת 1680, לא היתה האנושות מודעת כלל לקיומם, ותגליתו של לייוונהוק התקבלה בתחילה בחשדנות ובלגלוג. אולם משהצליח לייוונהוק להוכיח את קיומם, נפתח עולם חדש בפני מדע הביולוגיה. עולם זה היה עשיר בחיים שבני-האדם מעולם לא חשדו בקיומם.
עתה שהתגלו אותם יצורים קטנטנים – האנימולקולים, כפי שכינה אותם לייוונהוק – העולם המדעי נאלץ לשקול מחדש את רעיון ההיווצרות הספונטנית. יצורים אלו היו כה קטנים עד כי קשה היה להאמין שהם מטילים ביצים, או יולדים צאצאים קטנים עוד יותר.
מדענים רבים החליטו כי האנימולקולים (או מיקרו-אורגניזמים, כפי שהם נקראים כיום), נוצרים מחומר דומם. כלומר, תיאוריית ההיווצרות הספונטנית נכונה אך ורק עבור אותם מיקרו-אורגניזמים.
כיצד ניתן להוכיח זאת? ואן לייוונהוק עצמו תיעד כי ניתן 'ליצור' מיקרו-אורגניזמים בשיטה פשוטה מאין כמוה. הוא לקח חציר וספג אותו במי בקבוק. לאורך מספר הימים שלאחר מכן, המים הפכו להיות עכורים יותר ויותר. כאשר התבונן לייוונהוק במים דרך עדשת המיקרוסקופ, הוא ראה כמויות גדולות במיוחד של אנימולקולים משייטים בתמיסה.
למרות שלא ניתן היה לראות בעין החשופה כל אחד מהאנימולקולים לחוד, הם שרצו במים בכמויות כה גדולות עד שהמים נראו עכורים. למרות שלייוונהוק עצמו האמין כי האנימולקולים אינם נוצרים מאליהם, מדענים אחרים קיבלו את הניסוי כהוכחה לכך שהאנימולקולים נוצרים מחציר רטוב.
כיום אנו יודעים כי חציר מכיל כמות גדולה של חיידקים ופרוטזואות, וכן נבגים רבים של זני חיידקים אשר עמידים לחום במידה זו או אחרת. כאשר הוטבל החציר במים, המיקרו-אורגניזמים השונים עברו לתוך המים והתרבו שם עד שהתמיסה הפכה עכורה. ברם, דבר זה לא היה ברור כלל ועיקר לאותם מדענים שעסקו בחקר האנימולקולים.
המאמר שנשכח בצד
30 שנים לאחר גילוי האנימולקולים, ניסה מדען צרפתי בשם לואיס ג'ובלוט להפריך את ההיווצרות הספונטנית. ראשית כל ניסה להוכיח שהאנימולקולים אינם נוצרים ממי-חציר. הניסוי שביצע לשם כך מזכיר את ניסויו של רדי בפשטותו. ג'ובלוט הטביל חציר במים, ולאחר מכן שאב את המים למיכל זכוכית. מיכל הזכוכית הורתח היטב, ואז נמזגו המים לשני בקבוקים נפרדים. אחד מהבקבוקים נשמר אטום לחלוטין, ולפיכך לא יכול היה אוויר לחדור לתוכו. הבקבוק השני הושאר פתוח.
עוד ב"הידען": חוקרי הטכניון גילו מוטציה חדשה הגורמת לעיוורון תורשתי בעדה התימנית
לאחר מספר ימים המים בבקבוק הפתוח הפכו להיות עכורים, ובתוכם התגלו מיקרו-אורגניזמים רבים. המים בבקבוק האטום, לעומת זאת, נשארו צלולים ונקיים, ולא התגלה בהם סימן לאנימולקולים. כדי להוכיח שהמים עצמם מסוגלים עדיין להכיל חיים, פתח ג'ובלוט את הבקבוק האטום והראה כי לאחר מספר ימים התמלאו המים באנימולקולים.
בניסוי פשוט זה הוכיח ג'ובלוט כי חיים לא יכלו להיווצר מעצמם בתמיסה המורתחת. היה צורך במרכיב נוסף שהגיע מן האוויר, כדי לאפשר למיקרו-אורגניזמים לגדול בתוך התמיסה. ג'ובלוט לא ידע מהו אותו מרכיב נוסף, אך כיום אנו מודעים לכך שבאוויר מרחפים חיידקים רבים כל העת. אפילו על עורנו נמצאים מיליארדי מיקרו-אורגניזמים, וביולוגים המטפלים בתרביות תאים יודעים שעליהם לשים כפפות גומי על ידיהם.
במידה ולא יעשו כן, החיידקים שעל עור הידיים עלולים ליפול לתוך הדגימה ולזהם אותה. מטרתן של כפפות הגומי היא להגן על תרביות התאים מאת החיידקים שנמצאים על עור הידיים.
באופן דומה, כאשר הבקבוק נשאר פתוח, המיקרו-אורגניזמים שבאוויר יכולים לחדור לתוכו ולזהם את התמיסה.
ג'ובלוט אמנם לא ידע שחיידקים קיימים גם באוויר, אך הוא הסיק מניסויו כי יש צורך באוויר כדי לזהם תמיסה שנקיה ממיקרו-אורגניזמים. לרוע המזל, הוא לא הצליח לתכנן ניסוי אשר יקבע האם קיימים מיקרו-אורגניזמים באוויר, או שמא מדובר בתכונה אחרת של האוויר שמאפשרת לאנימולקולים להיווצר מעצמם בתמיסה.
ניסוייו של ג'ובלוט לא הופצו ברבים ונדרש זמן רב עד שתורגמו לשפות אחרות. כתוצאה, מדענים רבים בתקופתו של ג'ובלוט לא שמעו על הניסוי או על תוצאותיו. גם כאשר חזרו מדענים אחרים על ניסוייו, הם הגיעו לתוצאות סותרות. כזכור, בחציר ישנם מינים רבים של חיידקים, נבגים חסינים לחום, פטריות ופרוטזואות. כל אחד מאותם מיקרו-אורגניזמים מגיב בצורה שונה לחום. אי לכך, תוצאותיו של הניסוי יכולות להשתנות במידה רבה בהתאם למידת האטימה של הבקבוק, וזמן ודרך החימום של התמיסה.
רעיון ההיווצרות הספונטנית במיקרו-אורגניזמים המשיך להיות נפוץ ומקובל בקהילה המדעית ובעולם כולו. הירונימוס פרקסטוריוס הציע כבר לפני מאתיים שנה כי מחלות נגרמות בשל אורגניזמים חיים, ושאורגניזמים אלו יכולים לעבור דרך האוויר והמים. אך מה הטעם לקטול את אותם אורגניזמים, כאשר הם נוצרים מחדש כל העת? וכך היסס והתמהמה העולם המדעי. ההיווצרות הספונטנית ריפתה את ידי חוקרי החיידקים, ותרופות למחלות עדיין אינן קיימות. וכמו כדי להגדיש את הסיאה, הגיעו זוג מדענים – הרוזן דה-בופון וג'ון טורבנוויל נידהם – וגמרו אומר להוכיח אחת ולתמיד כי ההיווצרות הספונטנית תקיפה וקיימת.
תיאוריה חדשה נולדת
בופון נכנס לסיפור ההיווצרות הספונטנית בשל התיאוריה שהגה, שניסתה לאחד את הביולוגיה כולה תחת מטריה אחת. הוא טען כי קיימות 'מולקולות אורגניות', המסוגלות להתחבר ביחד וליצור גוף חי. כדי שידעו מהי צורת הגוף שעליהן ליצור, קיימות 'תבניות' שלפיהן מתארגנות המולקולות ויוצרות את הגוף החי בצורה הנכונה. בופון ניסה לתאר את הכוח המושך את המולקולות האורגניות זו לזו כדומה לכוח המשיכה הניוטוני הקיים בין שתי מסות. לכוח זה הוא קרא 'הכוח הצמחי'.
עוד ב"הידען": המדע המוצק שמאחורי שינוי האקלים
לפי בופון, המולקולות האורגניות קיימות בכל היצורים החיים: בצמחים ובחיות. כאשר אורגניזם מת, המולקולות האורגניות עוזבות את גופו ומתחברות מחדש בתבנית כלשהי היוצרת גוף חי. בדרך זו הסביר בופון את היווצרות התולעים בגופות, וכך לטענתו נוצרו גם מיקרו-אורגניזמים במים שעברו 'טבילת חציר'. מולקולות אורגניות מהחציר נפלו לתוך המים, והתחברו מחדש בתבניתם של האנימולקולים שהיתה במים.
כיום אנו מבינים יותר טוב את דרך יצירת החיים, ויכולים לראות כי גישתו של בופון לא היתה רחוקה בבסיסה מהמציאות. אנו יודעים כיום שה-'תבנית' היא למעשה ה-DNA שבתוך התאים, והמולקולות האורגניות הן החלבונים אשר נוצרים בהתאם להוראות המוצפנות בדנ"א. טעותו הגדולה של בופון היתה בהנחה שהמולקולות האורגניות מתחברות מעצמן לגופים חיים. למעשה, יצורים חיים יכולים להיווצר רק מיצורים חיים אחרים, בין אם בדרך של הולדה או בעזרת חלוקה עצמית.
אלא שתיאוריה לחוד והוכחה לחוד. בופון ידע היטב כי כל עוד אין הוכחה חותכת להיתכנות ההיווצרות הספונטנית, התיאוריה שלו לא תתקבל בציבור המדעי. כדי לאשש את התיאוריה אותה בנה, החליט בופון להתייעץ במדען פחות ידוע מאותה התקופה, ששמו היה ג'ון טורבנוויל נידהם, עליו נרחיב מחר.
בחלק ב' של הכתבה: כיצד גרם נידהאם לעצירת המדע במשך מאה שנה ולמותם של חולים רבים?
לפנייה לכתב/ת 
