אקוספרה

הקדמה מאת מערכת חופש

את פרופ' אביתר נבו הכרנו לראשונה בתכנית "פופוליטיקה" שעלתה בערוץ הראשון של הטלוויזיה הישראלית, בתאריך 6.12.2005. חלק מהתכנית הוקדש לאבולוציה ולמתנגדיה - ה"בריאתנים" למיניהם. פרופ' נבו, איש-מדע בתחום האבולוציה מאוניברסיטת חיפה, אמור היה להציג בתכנית את התיזה המדעית, אלא שהדבר לא עלה בידו. הפרעות בוטות ופרועות מצד אחד המשתתפים בפאנל שיסעו שוב ושוב את דבריו של פרופ' נבו, שנותר המום וחסר יכולת-דיבור אל מול מאות-אלפי הצופים בתכנית.

מתוך אמפטיה עם פרופ' נבו כאדם, ומתוך העניין המדעי שיש לנו בנושא האבולוציה, פנינו למחרת היום לפרופ' נבו, הבענו בפניו את צערנו ואת שאט-נפשנו מן החוויה האלימה והמזעזעת שחווה, והצענו לו את חופש כבמה טבעית להעלות בה את רעיונותיו ודעותיו בתחום האבולוציה, ובייחוד האבולוציה של האדם.

פרופ' נבו קבל את פנייתנו בשמחה, ושלח לנו את מאמרו 'אקוספרה' על מנת שיעלה באתר. בכך מצטרף מאמר זה למאמרים הקיימים בנושא באתר. צוות חופש חש כבוד על הקשר החם והענייני שנוצר עם פרופ' נבו וצוותו לטובת רמתו התרבותית-מדעית-ערכית של האתר ולטובת קוראיו, צעירים כבוגרים.

המדע הנו דינאמי כנהר זורם. המדע הנו תוצאת מאמץ האדם להגדיל את הידע והבנת העולם על ידי תצפיות, השוואות, ניסויים, אנליזה, סינתזה, וקונצפטואליזציה, כדי להסביר את העובדות ולהתקדם לקראת הבנה עמוקה יותר של העולם, מוצאו והאבולוציה הקוסמית, הביולוגית והתרבותית.

עד תחילת המאה ה-16 כללה המהפכה המדעית מדעים היסטוריים כגון קוסמולוגיה וגיאולוגיה, מדעים הומאניים (כגון פסיכולוגיה, אנתרופולוגיה, לינגואיסטיקה, פיזיולוגיה והיסטוריה, ובכיריה כללו את קופרניקוס, גלילאו, קפלר, ניוטון, דקארט, וליבניץ. כל המדעים הלכו והתפתחו, כולל מכלול המדעים הביולוגיים. עד המאה ה-16 נשלטה הביולוגיה ע"י הביולוגיה האריסטוטליאנית. הרפואה פיתחה את האנטומיה, האמבריולוגיה והפיזיולוגיה. הנטורליסטים, כבופון, ליניאוס ורבים אחרים, טיפחו את מדעי החיים. במאות ה-17 וה-18 התבססו המדעים הביולוגיים, והביולוגיה הפכה למדע אוטונומי. בתקופה 1860-1830 התפתחו שני ענפי הביולוגיה הפונקציונאלית והאבולוציונית. המהפכה הדארווינית, שהחלה ב-1859 עם פרסום "מוצא המינים", בססה את המהפכה האינטלקטואלית בהבנת האדם ומקומו בעולם כנגזרת החיים כולם, תוך ביסוס התיאוריה הסינטטית של האבולוציה באמצעות שילוב הדארוויניזם והמנדליזם. השלב הבא כלל את התפתחות הגנטיקה בסוף המאה ה-19 ומחצית המאה ה-20. מחציתה השנייה של המאה ה-20 הביאה למהפכת הביולוגיה המולקולארית, והתפתחות הגנומיקה, הפרוטיאומיקה הטרנסקריפטומיקה והפינומיקה, כולל מדע הסוציוביולגיה.

מאז כתיבת מאמרי המורחב ב-1989, המופיע עתה בחופש, חלה התקדמות דרמטית בגנומיקה, פרוטאומיקה ופינומיקה:

	1.	הצופן הגנטי אכן מצביע על מוצא משותף לחיים כולם.
	2.	הבסיס המולקולארי המשותף ליצורים פרוקריוטיים (אורגניזמים חד תאיים חסרי גרעין, כגון בקטריות) ואוקריוטיים (אורגניזמים בעלי גרעין בתאיהם, כגון פרוטוזואה, צמחים, פטריות, ובעלי חיים) מהווה חידוש מרענן במחקר הגנומי.
	3.	חשיפת הרצף הגנטי של מאות גנומים (ויראליים, בקטריאליים ואוקריוטים), והיכולת להשוותם אפשרה לאתר גנים בעלי תפקידים משותפים לאורך סולם החיים כולו מבקטריות לאדם. חשיפת הגנום האנושי היוותה מהפיכה משמעותית בגישור בין האדם לשאר עולם החי, ומהווה מנוף אדיר להבנה הגיונית של פעולת הגנום ולניצולו ברפואה.
	4.	הדוגמה המרכזית לכך שהאינפורמציה זורמת חד-כיוונית מחומצות הגרעין לחלבונים ביטלה לחלוטין את הרעיון הלמארקיסטי על הורשת תכונות נרכשות. מבנה הגן על חלקיו השונים - החלקים המקודדים לחלבון והמרכיבים הרגולאטוריים של הגן - בתוספת לחלק העיקרי הבלתי מקודד של הגנום - מעלים את הרגולציה למרכז המחקר הביולוגי-מולקולארי. ביטויו ותפקודו של הגנום מתחילים להתבהר. ניתן היום לבטא את פעילות הגנום כולו על אלפי הגנים שלו ולברר מי מהגנים פעיל ומי חסר פעילות בתנאי לחץ סביבתי שונה, וברקמות הגוף השונות.
	5.	גילוי הגנים הרגולאטוריים והראיות המתרבות על מוצא גנים חדשים מישנים, חשפו מכניזם בעל חשיבות עליונה באבולוציה הביולוגית: האבולוציה של הגנום. הרגולציה הופכת לכוח מרכזי בניווט הגנטי-ביולוגי. מודלים ביולוגיים כגון השמר, זבוב התסיסה, העכבר ואחרים מהווים מנוף להבהרת המכאניזמים הביוכימיים בבסיס הרגולציה המפעילה את הגנים ובונה את הפנוטיפ - האורגניזם השלם, על תכונותיו המורפולוגיות, הפיזיולוגיות, וההתנהגותיות.
	6.	המוטביליות האחראית לשינוי הגנים ויצירת השונות הגנטית בטבע הולכת ומתבהרת ואתה התיקונים הגנטיים של הד.נ.א. כתוצאה מקרינות ושיבושים כימיים.
	7.	המיפוי הגנטי (סידור הגנים על פני הכרומוזומים) וארגון הגנים בקבוצות מאורגנות האחראיות על תכונות כמותיות (QTL, (Quantitative Trait Loci קיבל תנופה אדירה לפיתוח חקלאי ורפואי.
	8.	עליית מדע האבולוציה ההתפתחותית (Evo-Devo) כמדע ביולוגי חדש ומשמעותי מגשרת בין הביולוגיה הפונקציונאלית והאבולוציונית.
	9.	הפרוטיאומיקה - חשיפת הרשת המורכבת של אלפי החלבונים הפועלים בתא והאינטראקציה ביניהם במסלולים ביוכימיים מורכבים, חשפו מורכבות ביוכימיות פנומנאלית. השילוב בין המערכת הגנטית והשפעות הסביבה (עקות אקולוגיות) הולך ומתבהר.
	10.	הפילוגיניזה המולקולארית משלימה להפליא את הפילוגיניזה המורפולוגית ופותחת אופקים חדשים להבנת מיון האורגניזמים החיים.
	11.	המרכיב החברתי או הסוציוביולוגיה כמנוע לביולוגיה האבולוציונית, קושר את הפרט, קרוביו והמערכת החברתית כלה.
	12.	תגלית משמעותית באבולוציית האדם, חלה עם גילוי המאובן האנושי ב-1997 בצ'אד במרכז אפריקה - טומאי, שגילו מוערך ל 6-7 מליון שנים (מיוקן עליון). לפי תגלית זו ניתן לראות שלושה שלבים באבולוציה האנושית: (1) ענף השימפאנזה ביער הגשם, שגילו כ-7 מיליון שנים. (2) השלב האוסטראלופיטקואידי - קוף אדם בסוואנה העצית ולבסוף (3) הענף האנושי, שהתפתח בסוואנה האפריקנית הפתוחה כתוצאה משינויים אקלימיים של התייבשות היבשת.

שרידי גולגולת של טומאי (מאובן)

למרות כל הישגי המדע העצומים תמונת עולמנו אינה שלמה, כולל הביולוגיה האבולוציונית. התפתחות הביולוגיה המולקולארית העשירה מאד את הביולוגיה האבולוציונית והיוותה דחף נמרץ למחקר האבולוציה. מספר רב של מחקרים בביולוגיה האבולוציונית עוסקים בשאלות אבולוציוניות. חשיפת מבנה הגנום, והרצף של מאות גנומים, וירליים, בקטריאליים ואוקריוטיים (כולל השמר, התולעת, הזבוב, האורז, העכבר, החולדה, השימפנזה והאדם) תורמים משמעותית להארת הפילוגיניזה והכרונולוגיה של האבולוציה הגנומית והביולוגית, ומגשרים בין האבולוציה המולקולרית והאורגניזמית.

למרות המאבקים האינטלקטואלים הרבים, מאז מוצא המינים של דארווין (1859) וחדירת תורות לא מדעיות כתורת הבריאה ותורת המתכנן החכם (intelligent design), לשיח הציבורי והחינוכי, הדארוויניזם נשאר איתן כתורה המדעית המשמעותית של מוצא החיים והתפתחותם מפשוט למורכב. יתר על כן, האבולוציה הביולוגית חדרה למדעים כולם: לעולם הפיזיקאלי והאנתרופולוגי והפכה לתורה מרכזית של היקום הפיזיקאלי, הביולוגי, והאנושי. ולמרות זאת רבים הנושאים באבולוציה הקוסמית ובביולוגיה אבולוציונית המחכים להארה והבנה, למשל:

	•	האם היקום שלנו הנו היקום היחיד או הנו חלק מיקומים רבים?
	•	מהו אופים של החורים השחורים?
	•	הניתן לאחד את כל חוקי הפיזיקה?
	•	מדוע מספר הגנים האנושי כה קטן?
	•	כמה ניתן להאריך את חיי האדם?
	•	כיצד תא גזע סומאטי הופך לאורגניזם שלם?
	•	כמה חלבונים קיימים באדם?
	•	כמה צורות של תמותת תאים קימות?
	•	מדוע גנומים מסוימים קטנים ואחרים ענקיים?
	•	מהו תפקידו של כל הגנום הבלתי מקדד (המכונה "junk") בגנום?
	•	כמה שינויים יכולים לחול בגנום מלבד מוטציות נורשות, בתהליך הקרוי epigenetics?
	•	כיצד נאגר הזיכרון?
	•	כיצד נולד הארגון החברתי?
	•	כמה ממבנה האישיות הנו גנטי?
	•	מה מהות גזעי האדם וכיצד התהוו?
	•	מה הם השורשים האבולוציוניים של השפה והמוזיקה?
	•	מה מקור התנהגות האדם המודרני?
	•	כמה מיני בני אדם היו קיימים בשושלת האדם?
	•	מהו המין הביולוגי?
	•	מוצא החיים - כיצד התפתחו החיים מהחומר הדומם?
	•	הבנת מגוון המינים - שני מליון המינים שהוגדרו הנם חלק מזערי מעשרות מיליוני המינים הקיימים (30 מליון?). במיוחד יש להעמיק את הידע של קבוצות ביולוגיות כמו בקטריות, פטריות, וצמחים ירודים.מה קובע את מגוון המינים?
	•	הרקורד הפוסילי (מאובנים) עדיין חסר בגדול כפי שברור מהשושלת האנושית. מהם השינויים הגנטיים הקובעים את הייחוד האנושי?
	•	ההכחדות הביולוגיות הגדולות והקטנות עדיין אינן מוסברות ומחכות להסברים משכנעים. מה גרם להכחדות הגדולות?
	•	כמה יתחמם כדור הארץ ומה השלכות החימום?
	•	מוצא המינים: מה הפרופורציה בין ספציאציה אלופטרית (גאוגרפית) לסימפטרית (ללא בידוד גיאוגרפי: היווצרות בידוד התרבותי בתוך האוכלוסייה)?
	•	קצבי האבולוציה והיווצרות המינים: מה הגורמים העיקריים בשינוי קצב היווצרות המינים מאיטי למהיר?
	•	חשיבות הגורם האקראי בהיווצרות המוטציות: מה חשיבותן של מוטציות מכוונות, אדפטיביות (directed, adaptive mutations) ?
	•	מה חשיבותו של החומר הבין-גני (intergenic) באבולוציה? מה חשיבותו ברגולציה הגנית?
	•	מה חשיבותם היחסית של הכוחות האבולוציוניים המרכזיים: המוטציה, הנידות, האקראיות והסלקציה הטבעית?
	•	היש חיים במערכת השמש מחוץ לכדור הארץ?
	•	היש חיים ביקום מעבר למערכת השמש?
	•	האם אנחנו בודדים ביקום?

מרכזיות האבולוציה במחשבה האנושית

הרעיון האבולוציוני הנו החשוב ברעיונות האדם. הוא חיוני להבנת היקום (או היקומים), להבנת מוצא החיים מחומר הדומם, להבנת ההכרה והתרבות האנושית כולה. האבולוציה הנה לא רק לב-לבם של כל המדעים הביולוגיים, היא גם נשמת אפם של הקוסמולוגיה והאנתרופולוגיה. כל הטכנולוגיות האנושיות - הרפואה, החקלאות, התעשייה - בנויות על רעיונות ומודלים אבולוציוניים. הביות של צמחים ובעלי חיים הוא חיקוי האבולוציה הביולוגית בציוויליזציה האנושית.

האבולוציה הנה ההסבר היחיד למעבר מכאוס לסדר בעולם הפיזיקאלי, הביולוגי והתרבותי-אנושי. אבולוציית המוח הנה הבסיס לאבולוציית ההבנה, ההכרה, המוסר, האלטרואיזם, הרגשות, המחשבות וההתנהגות בכללה בחיות ובאדם. הנוירוביולוגיה ומחקר המח התקדמו מאד ואולם הנסתר עדיין רב על הנגלה. למשל, כיצד מתקבלות החלטות או כיצד פועל הדמיון?

הברירה הטבעית הנה הכוח המרכזי לא רק באבולוציה הפנוטיפית-אורגניזמית אלא גם באבולוציה המולקולארית. היא הבסיס להתפתחות המורכב מהפשוט כולל הארגון המורכב ביותר הידוע לנו בקוסמוס: המוח האנושי. הדוגמה המרכזית שהאינפורמציה זורמת חד כיוונית מחומצות הגרעין לחלבונים ביטלה לחלוטין את הרעיון הלמארקיסטי על הורשת תכונות נרכשות.

ז'אן בפטיסט למארק, 1829-1744

ברוח החידושים המדעיים הללו ואחרים יש לראות את המאמר משנת 1989, שיעלה החל בפרק זה, בחלקים נפרדים, באתר חופש.

א. השאלות הגדולות ותורת האבולוציה

מי אנחנו? מאין באנו ולאן אנו הולכים? היש תכלית לקיומנו? מהו מבנה ומוצא היקום? מהם החיים וכיצד נוצרו? מהו מוצא האדם, טבעו ומקומו ביקום? מהו מוצא המוסר, הנפש וההכרה האנושיים? מהו מקור האחדות והגיוון בטבע ובחברה האנושית ? מהו גורל החיים, האדם ועתידם?

הבנת האדם, החיים והיקום בתוכו אנו קיימים, היוו את השאלות הגדולות ששאל האדם את עצמו מאז התפתחה הכרתו במגמה להבנת העבר ולחיזוי העתיד. שאלות אלו קושרות את מוצא האדם למוצא החיים, ואת מוצא החיים למוצא היקום. החתירה לחשיפת אחדויות בשפע הגיוון הפיסיקלי, הביוטי והאנושי-תרבותי, היוו את מוקדי האמנויות, המדעים, הדתות והפילוסופיות. במילים אחרות, את מוקדי הסקרנות, חיפוש האמת והאובייקטיביות, המחשבה, הרגש, הפחד והיצירה האנושיים, כל אחד בדרכו הייחודית, הקונצפטואלית והמתודולוגית. אולם יותר מכולם תרם מכלול המדעים - מדעי הטבע, החברה והרוח, להבנת העבר וההווה, לגיבוש הכללות כמותיות ורציונאליות על מבנה העולם והחברה האנושית וליכולת לחזות, ולו חלקית בלבד, את עתידם.

מתוך:
http://ospitiweb.indire.it/~mitd0022/nascita_uomo/le_ere_geologiche.htm

היקום והחיים ניתנים למחקר של משקיפים אינטליגנטיים. ההבנה, ולו גם רחוקה משלמות, מקוטעת ומלאת ספקות ושאלות של מוצא היקום, החיים, ההכרה והתרבות האנושית, הביאו לתפיסת אחדות החלל-האנרגיה-החומר הדומם והחי, האדם ותרבותו כתהליך רציף, הירארכי המתפתח מהפשוט למורכב. תמונת עולמנו הנוכחית, מקוטעת ושנויה במחלוקת ככל שתהיה, מתבססת אינטגרטיבית על מכלול המדעים כולם - ושיאה בתורת האבולוציה הקוסמית הכוללת את האבולוציה הפיסיקלית של הקוסמוס, את האבולוציה הביולוגית של החיים מהחומר הדומם, ואת אבולוצית האדם, כנגזרת ביולוגית-תרבותית שלה. הבנת מוצא ההכרה והתרבות האנושית כנגזרת של תהליך אבולוציוני קוסמי, כפי שתוארה בספרו של "Mind from matter?" - (1986) Delbruck, הינה השאלה המרכזית של מוצא האדם, ההכרה והתרבות, כיצד נגזרו ההכרה האנושית והכושר לחשיפת האמת על העולם מתוך יקום דומם, חסר חיים והכרה?

ראשית היקום
מתוך:
http://www.fossilmuseum.net/UD%20desktop/UD_destop_postings/big%20bang/big%20bang.htm

התשובות לשאלה מורכבת זו, שהינה הגדולה בשאלות אותן שאל האדם את עצמו, ניתנות היום לחקירה ולמענה חלקיים, כתרומה סינטטית של המדעים כולם. מקורה של תמונה מורכבת זו אינה בהתמחות בתחום אחד, אלא בשילוב הבין והרב-תחומי של כל המידע האנושי שנצבר באמצעות המדעים כולם. בחתירתם המתמדת לחשיפה רציונאלית של האמת האובייקטיבית על מבנה העולם הריאלי. השיטה המדעית שהביאה לתמונת עולמנו הנוכחית, מורכבת מדמיון, רעיונות, השערות, עדויות ומבחנים. תמונת העולם המתקבלת מסינתזת המדעים כולם, משקפת יקום בעל היסטוריה אבולוציונית עתיקה ודינאמית, בת כ-15 מיליארדי שנים, הכוללת את היווצרות הקוסמוס, החומר, החיים והאדם.

יקומנו אינו סטאטי, אלא נמצא בתנועה ושינוי מתמידים. השינוי הקוסמי, הגאלאקטי, הפלאנטארי, האקלימי, הגיאולוגי, הביוטי והתרבותי-אנושי, מהווים את התהליך העיקרי בטבע. תמונת עולם דינמי, בניגוד להשקפת עולם סטאטי, תוארה כבר ביוון העתיקה על ידי 480-540) Heraclitus  לפנה"ס(. לפיו הכול מצוי בזרימה והתהוות מתמדת. הנהר לתוכו קפצת בפעם השנייה, שונה מבראשונה; השמש מתחדשת כל יום. הכול מתהווה ואין דבר יציב. 546-610) Anaximander לפנה"ס(, חזה תנועה נצחית, שבעקבותיה כל העולמות התהוו ולא נבראו, כמתואר בדתות שונות. לפיו העולם הדומם וכן עולם החי והאדם עברו אבולוציה, ומוצא כל העולמות הוא מחומר ראשוני אחד, נצחי ואין-סופי. בעלי-החיים נוצרו מהבוץ שהתייבש בשמש והאדם נוצר מהדגים.

הראקליטוס
פילוסוף יווני, 480-540 לפני הספירה
מתוך הציור "האסכולה האתונאית" מאת רפאל סאנציו, פרסקו, הוואתיקן, רומא, איטליה

תמונת עולם מתהווה ומשתנה במרחב ובזמן, המתבססת על עדויות בטבע בניגוד לספקולציה היוונית העתיקה, מונחת ביסוד תפיסתנו הנוכחית את הקוסמוס, החיים ותרבות האדם, וזאת למרות חתירתו המתמדת של האדם לביטחון, ליציבות ולנצחיות. הדת מחפשת את היציב בקיום האלוהים והחיים שלאחר המוות. אין שינוי במהות האלוהית, והחיים לאחר המוות, לפי השקפתה הינם נצחיים ובלתי משתנים. השיבה למושג העולם הדינאמי נתחדשה במחשבת האדם והארץ לאחר הרנסאנס. עם התפתחות ההשקפה הקופרניקאית במאה ה-16, נתחסלה תפיסת האדם והארץ כמרכז העולם. במאות ה-18 וה-19 התחוללו מהפיכות אינטלקטואליות שתמכו בשינוי וכפרו ביציבות. במאות ה-18, ה-19, בעקבות התגליות הגיאוגרפיות והמהפכה התעשייתית, התפתח רעיון האבולוציה האומר, שמינים יכולים להתפתח למינים אחרים, ולא נבראו בבריאה חד פעמית. הרעיון האבולוציוני הינו המהפכני ביותר בהיסטורית הרעיונות היות וגזר את האדם מכל שאר בעלי החיים והצביע על השינוי ההדרגתי כמרכיב עיקרי בהיסטורית החיים.

אנאקסימאנדר
פילוסוף יווני, 546-610 לפני הספירה
ציור מימי הביניים

ב. מטרות

מאמר זה משתדל לסקור סלקטיבית ממבט הציפור (על ידי הבלטת התמונה הכללית, אי-הדגשת הפרטים ושיטות המחקר, אך תוך הדגשת הבלתי ידוע והנתון בויכוח), שלושה פרקים, בלתי שווים באורכם בתולדות היקום, החיים והאדם הכוללים עבר, הווה ועתיד, במידה והוא ניתן לחיזוי. תיאור זה הינו סינתזה בין ורב-תחומית. למרות חשיבותה הרבה של ההתמחות המדעית (ספציאליזציה ורדוקציוניזם) בקידום אספקטים מדעיים חלקיים, תמונת עולמנו הינה בהכרח יצירה סינטטית של כלל המדעים המצטברת היסטורית ובשלבים. העולם הממשי אינו מחולק לקטגוריות מדעיות. להיפך, הינו תשבץ אסטרונומי, פיסיקלי, כימי, ביולוגי ותרבותי, ואין אפשרות להבינו אלא תוך אחדות המדעים כולם. הבנת העולם - ומכאן גם החיזוי והפיקוח על חלקים מסוימים ומצומצמים בתוכו על פני הפלנטה שלנו -מקורה בהצטברות היסטורית של המידע; במאמץ אדיר של אין-ספור אנשים שהסקרנות להבנת עצמם והעולם הסובב אותם הייתה גחלת חייהם. הללו רבים מספור ולא אוכל להזכירם אלא בדוגמאות בודדות בלבד.