שתף קטע נבחר
הכי מטוקבקות
    החיפוש שאינו נגמר אחר האב הקדמון המשותף האחרון
    מסע ההרפתקאות של התבונה האנושית, במאמץ לפענוח הסוד השמור ביותר של הטבע: כיצד נוצרו החיים ואיך התחיל הכל? פרק מהספר "החיים מתחילים כאן"

    לפני שנים אחדות, בקיץ, קניתי בשוק כמה בטטות - ירק בעל תכונות תזונתיות מופלאות, טעם משובח ועוד יתרונות. במראהו, עם זאת, הוא לא משהו שכותבים עליו הביתה. מקומט, מפותל, קליפתו רצופה כתמים ו"שערות". לא ברור איך ומדוע זה קרה, אבל בטטה אחת נשארה בסלסילה במטבח זמן רב מדי והצמיחה ניצנים, ואלה בתוך יום גדלו לענף זעיר שחיפש את דרכו אל העולם. לא משהו שאתה חותך ומכניס לתבנית אנטיפסטי.

     

    אחרי התלבטות קצרה טמנתי את הבטטה באדנית במרפסת, מתחת לחלון מסורג. הענף הצעיר צמח, עלה, נאחז בסורגים, טיפס למעלה - וכעבור זמן מה הצהיב ונבל. אבל הבטטה, שבשלב זה כבר אי אפשר היה להבחין בינה ובין רגבי העפר שבאדנית, לא ויתרה. היא שלחה ענף נוסף, שהצליח לשרוד, אבל צמיחתו נעצרה. אחריו עלו כמה ענפים נוספים שצמחו בנחישות מפתיעה, ובתוך זמן לא רב כיסו את החלון.

     

    מה גורם לחיים לפרוץ בעוצמה כזאת מתוך משהו שנראה דומה כל כך לרגב אדמה? ובכן, כמובן, בטטה אינה רגב אדמה. היא דבר מה שחיים מפכים בתוכו, היא בנויה ממיליוני תאים חיים, שבכל אחד מהם מתחוללים תהליכי חיים מורכבים. אבל התאים עצמם בנויים מחומרים שונים, כלומר מצבר של אטומים מסוימים. אם כך, מה בדיוק מבדיל בין אותם אטומים המצויים במקום זה או אחר, ואשר אינם מרכיבים בטטה, ובין קבוצה זהה של אותם אטומים, שמרכיבים את הבטטה עם כישורי החיים המפתיעים שלה? מה בדיוק קורה כשצבר אטומים חוצה את הגבול שבין עולם הדומם לעולם החי?

     

    כיצד, אם כן, נוצרו החיים מתוך החומר הדומם? יש מדענים הסבורים כי חוקי הפיסיקה והכימיה השולטים בחומר הדומם יכולים להסביר את תהליכי החיים. לעומתם, מדענים ופילוסופים אחרים סבורים כי בשורש תופעת החיים מונח דבר מה נוסף, "כוח חיים", שהוא המעניק את תכונותיו לחומר הדומם.

     

    גם אם נזנח לרגע את טענת "כוח החיים" (המזכירה לא במעט את האמונה ב"השגחה עליונה"), עדיין יהיה עלינו לשאול את עצמנו מהי התכונה העיקרית שאפשרה את המעבר בין דומם לחי. שניאור ליפסון (2001-1914 Shneior Lifson), ממכון ויצמן למדע, סבר שהתכונה הייחודית הזאת היא התכליתיות. "לכל דבר בעולם הדומם יש סיבה, יש חוקים שהכול פועל לפיהם", אמר, "אך לשום דבר דומם אין תכלית". לפי ליפסון, כל מבנה, תופעה או תהליך בעולם החי נובעים מתכלית כלשהי. בראש ובראשונה, כמובן, התכלית של המשך קיומו של היצור עצמו וכן של המשך קיום המין.

     

    כריכת הספר
    כריכת הספר "החיים מתחילים כאן"

     

    "התכליתיות היא לכאורה ניגודה של הסיבתיות", אמר ליפסון. "הסיבה קודמת מטבעה למסובב. לעומת זאת, מעשה תכליתי מבוסס מלכתחילה על תוצאותיו, בחינת סוף מעשה במחשבה תחילה". לפי התפיסה הזאת, התכלית מדריכה את מעשיהם והתנהגותם של תאים חיים, חיידקים ואורגניזמים ברמות התפתחות שונות. ככל שמדובר באורגניזם מורכב יותר, יותר תאים ומולקולות משתתפים באורח פעיל בניווט ה"ספינה" לעבר התכליות הברורות: הישרדות הפרט והישרדות המין.

     

    הדברים האלה עשויים להישמע כמעין הדהוד של תפיסת הטלאולוגיה - חקר התכליתיות מבית מדרשו של אריסטו (384-322 לפנה"ס), שדיבר על היררכיה של תכליות המשרתות זו את זו, עד לפתחה של התכלית העליונה שהיא "עשיית הטוב המוחלט". מה לדברים אלה, שמתקיימים בעולמות הרוח והנפש (ואשר מובילים גם לאמונה בהשגחה עליונה), ולעולמו העובדתי והרציונלי של ליפסון, שנודע כמדען בעל שיעור קומה, שתהילתו באה לו בעיקר בשל פיתוח דרך מקורית לחישוב מדויק של כוחות שפועלים בין מולקולות? (הוא גם היה המורה הנערץ של שני חתני פרס נובל בכימיה, אריה ורשל (1940 Arieh Warshel); ומיכאל לויט (1947 Michael Levitt), שזכו בפרס בעיקר על הדרך שבה שכללו את השיטות שפיתח ליפסון ועל התוצאות שהשיגו בדרך זו).

     

    ליפסון, שהיה ער לסימני השאלה שיעלו למשמע המילה "תכלית", הבהיר שהשיטה המדעית מנוגדת לתפיסה הטלאולוגית. "עד להופעת 'מוצא המינים' של צ'רלס דרווין (1882 1809 Charles Darwin) חיפש המדע רק את החוקים השולטים בתופעות ואת הקשר הסיבתי ביניהן. מדענים לא ייחסו את קיומה של תופעה להתגלמות תכלית כלשהי. הם לא שאלו 'לשם מה?' אלא 'כיצד?'. לפיכך הייתה ההתנהגות התכליתית של גופים חיים בגדר חידה סתומה בהשוואה להתנהגות הסיבתית של גופים דוממים.

     

    צ'ארלס דרווין (צילום: shutterstock)
    צ'ארלס דרווין(צילום: shutterstock)

     

    ואז הגיעה תורת דרווין והצביעה על הברירה הטבעית כעל מנגנון המבטיח את הישרדותן של תכונות המועילות להמשך הקיום ואת הכחדתן של תכונות המזיקות לתכלית זו. מאז אנו יכולים לראות את התכליתיות כתכונה טבעית של האורגניזם החי, תכונה שאפשר להבינה כתוצאה של הברירה הטבעית, מבלי להזדקק לטיעונים מטאפיסיים".

     

    ברוח הדברים האלה הציע קולין פיטנדרייך (Colin Pittendrigh 1996-1918) את המונח "טלאונומיה", שמשמעותו היא "טלאולוגיה במובן שמתכוונים אליו הביולוגים, כלומר תכונות שהן תוצאה של הברירה הטבעית ולא של צפיית הנולד על ידי כוח עליון". במילים אחרות, לפי ליפסון, היווצרות החיים התבטאה בעיקר בהופעת תכונות טלאונומיות, לראשונה, בעולם הדומם. מכאן אפשר להסיק שה"תכלית" שעליה דיבר היא למעשה "תכלית לכאורה".

     

    כאן כדאי לזכור שדרווין עצמו מעולם לא הציע פתרון, או דרך למציאת פתרון, לשאלת היווצרות החיים מחומר דומם. על אף שהיה מודע לחשיבותה של שאלה זו, הוא סירב להתייחס אליה, באמרו שאין בידינו הכלים המתאימים להתמודד עמה.

     

    שכפול עצמי

    פיסיקאים וכימאים רבים מסכימים כיום כי תכונת השכפול העצמי, תוך ארגון מחדש של הסביבה וקיום יחסי גומלין איתה, היא התכונה המבדילה בין מערכת חיה ובין חומר דומם. מולקולה אחת ויחידה - או "רשת" של מולקולות - שהחלה ליצור מעצמה העתקים לפני כ 3.5 מיליארד שנים, יכולה להיות המקור להתפתחות החיים על פני כדור הארץ, האֵם הקדומה של החיידקים, הצמחים, החרקים, הציפורים, הזוחלים ובני האדם כאחד. כיצד נוצרה המולקולה (או ה"רשת" המולקולרית) הזאת? מה ייחד אותה מסביבתה? מה גרם לה להתחיל בתהליך שלא פסק לרגע, מאז ועד היום? התפיסה הכללית המקובלת בעניין זה אומרת שלאבולוציה בעולם החי והצומח קדמה אבולוציה כימית, שהתחוללה בעולם של חומר דומם. זה עשרות שנים מנסים חוקרים מתחומים שונים, במקומות שונים בעולם, להבין ולשחזר חלקים מאותה אבולוציה כימית בראשיתית, שהקדימה את החיים - והובילה אליהם.

     

    אילוסטרציה (צילום: shutterstock)
    אילוסטרציה(צילום: shutterstock)

     

    תפיסה זו, שלפיה האבולוציה של מערכות חיות נובעת מאבולוציה כימית שמתחוללת בחומרים דוממים, יוצרת ציפייה לכך שהעקרונות שהובילו לשני שלבי האבולוציה האלה נובעים מחוקי הפיסיקה הבסיסיים. כלומר, שהחיים הם תופעה בלתי נמנעת שהופעתה "נכתבה מראש" בתכונות העמוקות של החומר הדומם, שאינו אלא "מטבע חלופי" לאנרגיה שפרצה במפץ הגדול.

     

    אבל האם חוקי הפיסיקה הידועים לנו תומכים בתופעת החיים? מצד אחד, העובדה שהחיים קיימים מייתרת את השאלה. מצד שני, נילס בוהר (1962-1885 Niels Bohr) ויוג'ין ויגנר (1995- 1902 Eugene Wigner), שני פיסיקאים בולטים, שתרומותיהם מונחות בבסיס הפיסיקה הגרעינית ותורת הקוונטים כאחד, הודו ש"יש משהו מאוד לא סביר מבחינה פיסיקלית בעצם תופעת החיים". המסקנה שלהם מהתובנה הזאת - כפי שנוסחה לפני יותר מחצי מאה - הייתה שכדי למצוא תשובה לשאלה הזאת יהיה עלינו לגלות חוקי פיסיקה חדשים, שעדיין לא התגלו.

     

    החיים הם...

    "החיים הם תהליך", אומר עדי פרוס (1945 Addy Pross) מאוניברסיטת בן גוריון בנגב, שהקדיש כמה עשורים לחקר מוצא החיים. כלומר, במקום לחפש חומר, מולקולה שיכולה לשכפל את עצמה באופן עצמאי, מוטב שננסה להתחקות אחר מערכת של אירועים, התנהגויות או כללים שמעידים על קיומה של תופעת החיים.

     

    פרוס סבור שהאבולוציה החלה בחומר הדומם, מכוחם של חוקי הפיסיקה הבסיסיים. אלא שחוקי הפיסיקה הבסיסיים, כפי שאנו רגילים לראותם, מעלים בעניין הזה יותר שאלות מתשובות. למשל, העובדה שכל חומר "שואף" להגיע למצב האנרגטי הנמוך ביותר האפשרי - כלומר, למצב שבו העלות האנרגטית של עצם קיומו תהיה הנמוכה ביותר האפשרית בנסיבות שבהן הוא נמצא. מצב כזה הוא יציב מבחינה אנרגטית. גם מצב שמצליח להתקיים לאורך זמן נחשב יציב (כמובן, רק טבעי שמצב יציב מבחינה אנרגטית נוטה להישמר לאורך זמן). "אבל", אומר פרוס, "אנחנו רואים שמה שנשמר לאורך זמן, אינו בהכרח יציב מבחינה אנרגטית.

     

    היציבות בזמן יכולה להיווצר גם כתוצאה מחילוף מתמיד של מערכות - למשל מולקולות - שאינן בהכרח מצויות במצב של יציבות אנרגטית. לדוגמה, המזרקה הידועה שבאגם ז'נבה. מולקולות של מים נכנסות אליה ויוצאות ממנה באופן שוטף, אבל המזרקה, כישות, קיימת ללא תלות במולקולה זו או אחרת, או במצבה האנרגטי". התופעה, שאפשר לנסחה בפסוק התנ"כי (קהלת א, ד): "דּוֹר הֹלֵךְ וְדוֹר בָּא", היא אכן, ללא ספק, אחד המאפיינים הבולטים של תופעת החיים.

     

    הדרך מן המולקולות המשתכפלות הראשונות אל התא החי הראשון מייצגת, בהכרח, תהליך רב שלבי ארוך ומורכב של התארגנות גוברת והולכת. מה גרם לחומר הדומם להעדיף מבנים מסודרים על פני "חופש" ואי סדר? הפיסיקאי האוסטרי לודויג בולצמן (1906-1844 Ludwig Boltzmann) הראה שהטבע שואף ליציבות. למשל, כשמחברים מכל שבו גז בלחץ רב למכל שבו גז בלחץ נמוך, הגז ינוע מהמכל שבו הלחץ גבוה אל המכל שבו הלחץ נמוך - עד שיושג שיווי משקל.

     

    בולצמן, שחקר בין היתר את תופעת הזמן, נקלע לעימות עם הפיסיקאי והמתמטיקאי הצרפתי אנרי פואנקרה (1912-1854 Henri Poincaré). בולצמן הצליח להוכיח מתמטית שהזמן מתאפיין בחץ התקדמות חד כיווני. פואנקרה הוכיח - מתמטית - שיש אפשרות תיאורטית שהזמן ייסוב לאחור. בולצמן, שנואש מניסיונותיו שלא צלחו לשכנע את הקהילה המדעית בצדקת טענותיו ובכך שפואנקרה שוגה (דבר שהצטרף לוויכוחים נוספים שבהם היה מעורב, ואשר בחלק ניכר מהם צדק - אך לא הצליח לשכנע בכך את הקהילה המדעית), תלה את עצמו בעיצומה של חופשת הקיץ בשנת 1906.

     

    עקרונותיו של בולצמן מונחים כיום בבסיס ראייתנו את תופעת האנתרופיה (שאפשר לפרשה כמידת אי הסדר ביקום). כך, למשל, אחד הפירושים המקובלים לחוק השני של התרמודינמיקה הוא ש"מידת אי הסדר במערכת סגורה אינה יכולה לקטון". במילים אחרות, אי הסדר בעולם יכול רק לגדול. אם כך, כיצד הצליחו מערכות חיות להתארגן? ההנחה המקובלת היא שאמנם אי הסדר הכולל ביקום יכול רק לגדול, אבל במקומות מוגדרים, למשל שלולית קטנה בכוכב לכת מסוים, יכול אי הסדר לקטון משמעותית (כלומר, יכולות להתארגן שם מערכות מסודרות), אם כי מידת אי הסדר ביקום כולו בכל זאת תגדל.

     

    אילוסטרציה (צילום: shutterstock)
    אילוסטרציה(צילום: shutterstock)

     

    אפשר לומר שכנגד גידול מקומי ברמת הסדר, חייב לחול גידול עוד יותר גדול ברמת אי הסדר במקום אחר ביקום. כך, המידה הכוללת של אי הסדר ביקום כולו תמיד תתגבר. ניסוח זה אמנם אפשרי על פי הנוסחאות (למשל, חיבור של שתי מולקולות יוצר סדר מסוים, אבל הוא מלווה בפליטת אנרגיה שמשמעותה הפחתת סדר), אלא שאיננו מבינים, לעומק, כיצד ומדוע זה קורה. ארווין שרדינגר (1961-1887 Erwin Schrödinger), בספרו "מה הם החיים?" (What is Life?a), נדרש גם הוא לשאלה זו. בין היתר הוא הציע לבחון את "החומר החי" מבלי לנסות להכפיפו לחוקים הידועים של הפיסיקה, שכן הוא "שונה מכל מה שהפיסיקה בחנה עד כה".

     

    בהמשך הוא מציע פתרון לשאלת האנתרופיה בהקשר של התהוות החיים, באמצעות המונח "אנתרופיה שלילית". לפי תפיסה זו, מערכות חיות מצליחות להתקיים בדרך של "שתיית סדר" (או "שאיבת סדר", או "יבוא מידע") מהסביבה. אמירות אלה זיכו אותו בביקורת ואף בלעג.

     

    רעיון אחר שנכלל באותו ספר הוא אפשרות קיומה של מולקולה מורכבת, שהוא תיאר כ"גביש לא מסודר", שיכולה לקיים את שתי התכונות הנדרשות לתופעת התורשה: יציבות ארוכת טווח מצד אחד, ושינויים אקראיים תכופים (מוטציות) מצד שני. ג'יימס ווטסון (1928 James Watson), פרנסיס קריק (2004-1916 Francis Crick‏), רוזלינד פרנקלין (1958-1920 Rosalind Franklin) ומוריס וילקינס (2004-1916 Maurice Wilkins), שפענחו את מבנה הסליל הכפול של הדי אן אי, סיפרו, לימים, כל אחד בנפרד, כיצד ספרו של שרדינגר העניק להם השראה במחקריהם בתחום זה.

     

    הביטוי "אנתרופיה שלילית" הוביל ככל הנראה את אייזיק אסימוב (1992-1920 Isaac Asimov) לכתיבת הסיפור "השאלה האחרונה", הנכלל בקובץ "מחר כפול תשע" (1959 Nine Tomorrows). בסיפור מנסים בני האדם למנוע את קץ המין האנושי, כתוצאה מהתגברות האנתרופיה שתביא להתפזרות היקום ולמותו. הם שואלים את המחשב "האם אפשר לשנות את כיוון האנתרופיה?" ונענים ב"אין די נתונים לחישוב". הדיאלוג הזה נמשך שוב ושוב, דורות רבים, עד אשר האנתרופיה מתגברת, המין האנושי נכחד והיקום מת. המחשב המתקדם, הממוקם בעל חלל ולפיכך אינו מושפע ממות היקום, מגיע סוף סוף לתשובה המיוחלת, אלא שאין מי שיקבל אותה. לפיכך, הוא מחליט לעשות מעשה: הוא אומר "יהי אור" - ויהי אור.

     

    אבל האם חץ הזמן ומידת אי הסדר הם המטבעות, או התכונות, שעלינו לחפש בבואנו לבחון את ייתכנות הופעתה של תכונת החיים? עדי פרוס מציע גם כאן מטבע, או מאפיין הכרחי אחר: תכונת המורכבות. הוא סבור שאמנם בדרך להשגת יציבות מרבית, החומר "שואף" להגיע לרמת האנרגיה הנמוכה ביותר האפשרית (בנסיבות שבהן הוא נמצא). אלא שיציבות רבה יותר, והתמדה, כלומר יכולת קיום למשך זמן ארוך יותר, מושגות ככל שהמערכת מתפתחת ויוצרת מורכבות רבה יותר. במילים אחרות, מולקולה בודדת, מתוחכמת ככל שתהיה, תתקשה מאוד ואולי לא תוכל כלל להגיע ליציבות ולהתמדה. אבל תא חי - שהוא מערכת מורכבת בהרבה - יכול להשיג את המטרה הזאת.

     

    פרוס אומר שבעצם, המורכבות אינה באמת התכונה הבסיסית שאנו מחפשים. היא רק מקילה את התהליך של התפתחות יכולת לשכפול עצמי. כלומר, מערכות מורכבות יכולות לשכפל את עצמן באופן יותר מתמשך, יציב ובר קיימא, בהשוואה לדרך שבה יעשו זאת מערכות פשוטות.

     

    "ההתרבות של המולקולות או המערכות המולקולריות המשתכפלות גדלה בטור הנדסי", הוא אומר, "ולכן, גם יתרון קטן שמערכת אחת משיגה על פני השנייה מתורגם בתוך זמן קצר יחסית ליתרון גדול שמאפשר למערכת היעילה יותר לדחוק את המערכת הפחות יעילה. ומורכבות עשויה להיות היתרון המכריע הזה". לפי התסריט הזה, המערכות המשתכפלות צוברות עם הזמן עוד ועוד מורכבות, דבר שתורם להתפתחותן ממערכות מולקולריות חופשיות למערכות מורכבות הרבה יותר, כמו תא חי.

     

    הבעיה היא ששיווי משקל כימי פיסיקלי הוא תכונה שאפשר למדוד (דבר שמדענים אוהבים לעשות), בעוד שעד כה לא נמצאו דרך, או שיטה מוסכמת, למדוד ולכמת מורכבות, שנתפסת כמונח אינטואיטיבי. המתמטיקאי הרוסי אנדריי קולמוגורוב (1987-1903 Andrey Kolmogorov), מהמעטים שזכו בפרס לנין ובפרס וולף כאחד, הציע בשנות ה-60 של המאה ה-20 להגדיר את מידת המורכבות על פי אורכה של תוכנת מחשב שהפלט שלה יפיק את המחרוזת (למשל, שרשרת מולקולרית) הנמדדת.

     

    רעיונות דומים הציעו גם ריי סולומונוף (2009-1926 Ray Solomonoff) וגרגורי צ'ייטין (1947 Gregory Chaitin). אלא שלמעשה אין אלגוריתם שמסוגל לחשב את מידת המורכבות לפי הצעתו של קולמוגורוב; ומעבר לזה, במקרים מסוימים תוכנות פשוטות וקצרות, הכוללות קבוצת כללים לא גדולה, יכולות להוביל להתפתחות תופעות מורכבות מאוד (פרקטליות, כאוטיות ועוד). בסופו של דבר, כמו הרבה פעמים במדע, כאשר יש כמה הצעות לפתרון, כלומר כשאין הסכמה, משמעות הדבר היא שאיננו מבינים את התופעה לעומקה. ובמקרה זה, התוצאה הפשוטה היא שעדיין אין בידינו דרך למדוד מורכבות.

     

    הבנת חלקה המרכזי של המורכבוּת בהתפתחות מערכות חיות עשויה להעלות את השאלה באשר למשמעות המורכבות הרבה מאוד שישיגו מכונות (דוגמת מחשבים) בעתיד. הפיסיקאי האמריקאי מארי גל מן (1929 Murray Gell Mann), שהציע את השם "קוורקים" לחלקיקי היסוד של החומר (ואשר שינה את שם משפחתו מגלמן כדי להתרחק משורשיו היהודיים), ניסה גם הוא למצוא דרכים לכמת מורכבות, אך לא הגיע לתוצאה מספקת. לימים פתח גל מן שדה מחקר חדש ומפתיע בחקר תופעת החיים.

     

    השאיפה למורכבות

    תפיסותיהם של פרוס וגל מן עשויות להסביר את רעיון השאיפה למורכבות שהגה הצרפתי ז'אן למארק (1829-1744 Jean Lamarck). לפי למארק (ששמו המלא היה ז'אן בטיסט פייר אנטואן דה מונֶה, האביר דה למארק - Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck), החיים נוצרו בדרך של התפתחות והשתנות הדרגתית. התפתחות זו התחוללה תחילה בחומר דומם, ועברה באופן ספונטני להיווצרות יצורים זעירים פשוטים, שהמשיכו להתפתח עד למצב המוכר לנו כיום, הכולל את הקיום האנושי, לרבות התרבות והמוסר.

     

    למארק, שפרסם את תפיסתו כמה עשרות שנים לפני פרסום "מוצא המינים" של דרווין, סבר שהכוח שמניע את ההתפתחות המתמדת הזאת הוא השאיפה למורכבות ולשלמות המובנית בבסיס קיומו של הטבע. כביולוג (הוא טבע את המונח "ביולוגיה" כשמו של תחום החקר של תופעות ומנגנוני החיים), הוא הסביר שהשאיפה למורכבות ולשלמות נתמכת במנגנון של השתנות ושיפור עצמי שגורם לבעלי חיים לשנות את מבנה גופם ואת איבריהם במטרה להתאימם לשינויים שחלים מעת לעת בסביבה. אחת הדוגמאות המקובלות להמחשת המנגנון הזה היא התארכות צווארן של הג'ירפות. בתפיסה זו גלומה ההנחה כי שינויים שחלים בגופם של בעלי חיים בוגרים יכולים לעבור בתורשה לדור הבא.

     

    למארק התבסס, בין היתר, על ממצאיו ופרסומיו של ארסמוס דרווין, סבו של צ'רלס (1802-1731 Erasmus Darwin), שתיאר במחקריו אירועים של התפתחות בבעלי חיים, לרבות האפשרות של מינים שונים ליצור ולפתח איברים חדשים. תפיסתו של למארק ("למארקיזם") הפכה פחות מקובלת לאחר פרסום תפיסת האבולוציה של צ'רלס דרווין, שהציעה מנגנון שלם ומשכנע יותר (מוטציות מקריות וברירה טבעית). אבל מגמות חדשות בחקר מדעי החיים, ובהן האפיגנטיקה, מצביעות על קיומם של מנגנונים שמאפשרים הורשה של תכונות נרכשות (כמו התפתחות והתאמה של איברים לתנאים משתנים).

     

    האפיגנטיקה מסבירה את השינויים, או את רכישתן של תכונות חדשות על ידי בעלי חיים בוגרים, בתהליכי משוב שאפשר לתארם כמעין לחץ אבולוציוני סביבתי. בין אלה אפשר למנות שינויים באורח החיים, כגון עיסוק בספורט, דיאטה, שינוי מקום המגורים והעבודה, חשיפה או הימנעות מחשיפה לקרינת השמש ומתח נפשי. ההסבר לשינויים הגופניים ביולוגיים האלה אינו מבוסס, כמובן, על שינוי בהרכב הגנום, אלא על שינויים באופן ובמידת התבטאותם של גנים שונים הכלולים בגנום. כלומר, במידת ההיווצרות של חלבונים על פי המידע הכלול בגנים השונים. מחקרים שבוצעו בשנים האחרונות מראים ששינויים אלה, המוּנעים בין היתר באמצעות מערכי בקרה שבהם משתתפים חלבונים אחרים, אכן ניתנים להורשה ולעתים עוברים לדורות הבאים. הנה כי כן, לפחות חלק מתפיסותיו של למארק חזרו וקיבלו באחרונה תוקף מסוים.

     

    הנוסחה

    המתמטיקאי וחוקר מדעי המחשב גרגורי צ'ייטין סבר שיש למצוא הגדרה מתמטית מדויקת לחיים. הוא פיתח והציע עקרונות מתמטיים שעשויים להביע את ההבדל בין עצם דומם ליצור חי כלשהו. ה"נוסחה" שלו עברה מעין אבולוציה והשתכללה, ומצד שני נעשתה פשוטה יותר ויותר להבעה. כך, למעשה, אפשר היה לתמצת את נוסחת צ'ייטין למונח "חיים" בביטוי "מערכת נחשבת חיה, אם היצור החי כולו מייצג יותר יכולות ותכונות מסך כל מרכיביו". בשנת 2008 השתתף צ'ייטין בכנס על מורכבות שהתקיים בירושלים. באחת ההפסקות פנה אליו מדען עמית והתעניין אם יש התפתחויות בניסוח הנוסחה. "במשך שנים רבות ניסיתי לפתח נוסחה מתמטית לחיים", ענה צ'ייטין, "אבל נראה שנכשלתי".

     

    נראה כי במה שקשור בהתהוות החיים, תפיסות ורעיונות קדומים מתערבבים תדיר בתפיסות מתקדמות, חדשות, ואפילו עתידניות, כאילו דורות של מדענים והוגים משלבים כוחות מעבר למחסום הזמן, כדי לנסות להתמודד עם התעלומה הגדולה של עצם קיומנו.

     

    הפרקים הבאים בספר מובילים את הקוראים דרך ניסיונות שונים לפתור את התעלומה, ועד לשאלות של קיום חיים ביקום ובריאת חיים מלאכותיים:

    פרק שני: בריאה ספונטנית

    פרק שלישי: בין ימין לשמאל

    פרק רביעי: עולמות מולקולריים

    פרק חמישי: עידן המידע

    פרק שישי: חשמל באוויר

    פרק שביעי: שכפול ראשון

    פרק שמיני: חילוף חומרים חלופי

    פרק תשיעי: חיים אחרים

    פרק עשירי: הגיהינום הוא הזולת?

    פרק אחד-עשר: אנחנו העולם

    פרק שנים-עשר: חיים מלאכותיים

    פרק שלושה-עשר: היקום הנבחר

    מילה אחרונה – מה יהיה?

     

    ספרו של יבשם עזגד "החיים מתחילים כאן " יוצא לאור בהוצאת "ידיעות ספרים"

     

    לפנייה לכתב/ת
     תגובה חדשה
    הצג:
    אזהרה:
    פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
    מומלצים