בריאתנות יב – מגבלות המוטציה, מורכבות
מורכבות שאינה ניתנת לפישוט (Irreducible Complexity).
כרגיל, את הבעיות היסודיות של האבולוציה העלה כבר דרוין, שבניגוד למה שאפשר לחשוב, היה חוקר ספקן ומתון (אולי משום שלא היה ביולוג ולא עבר דרך המערכת הממסדית).
דרוין כותב כך: "אם ניתן יהיה להוכיח שאין אפשרות שאיבר מורכב קיים כלשהו יכול היה להיווצר דרך השתנויות קטנות, רבות ורצופות, כי אז התיאוריה שלי תתמוטט לחלוטין", (Charles Darwin, The Origin of Species: A Facsimile of the First Edition, Harvard University Press, 1964, p. 189.). הסיבה היא פשוטה מאד: התוספת של המוטציה היא תמיד זניחה, לכן לא צריך רק שאפשריות יהיו השתנויות קטנות, אלא גם שכל שינוי קטן וזניח, אחד מהמליונים הנצרכים, היה זה שגרם בשעתו להישרדותו של המין באותה נישה רבייתית. כך מוטמעת מוטציה.
דרוין דייק בהחלט כשכתב "אם ניתן יהיה להוכיח שאין אפשרות", שכן אין ולא תהיה דרך ישירה להוכיח דבר מסוג זה. הדרך היחידה היא לנסות לפשט בצורה תיאורטית מורכבויות בטבע. ולחוות את דעתנו על הסבירות שבדבר.
לעטלף, למשל, יש מערכת סונאר, העובדת בשיטת הדמייה בדומה למכ"מ, העטלף משדר בין 50,000 ל200,000 צלילים לשניה, הוא משדר את הקולות לכל הכיוונים במרחב, ועל פי ההחזר (הד) של גלי הקול, הוא יוצר במוחו הדמייה של השטח, הוא מזהה את הטרף, ועט ישירות אליו, בדיוק כמו יצור רואה. עטלפים הושמו ב"מירוצי מכשולים" מיוחדים שפותחו עבורם, שכללו בין השאר חוטים החוצים את המרחב, ועברו בין כולם בהצלחה.
איכות המכ"מ יכולה כמובן להיות גם נמוכה יותר, אבל חייבת להיות מסה קריטית. אי אפשר לייחס משמעות למערכת כזו אם היא לא מסייעת לעטלף למצוא את טרפו, לברוח מרודפו, או כל פעילות של ניווט. מערכת זו מראשיתה צריכה להיות מערכת ניווט, בכל רמה שהיא של ניווט, ואין מערכת ניווט בלי מרכז שיבצע את ההדמייה, ובלי יכולת להסיק מסקנות לגבי המרחב. כל זמן שהמשדר שידר צפצופים בדומה לשאר בעלי החיים, הוא היה חסר ערך ליצירת מערכת ניווט.
דוגמא קלאסית של מורכבות שאינה ניתנת לפישוט, היא העין. גם כאן כבר דארוין עצמו הרגיש בקושי הזה והוא מתייחס אליו בכתביו. בדורינו הרים את הכפפה ריצ'רד דוקינס, הוא מתאר בספרו את התיאוריה שלו "תיאוריית הXים".
"X הוגדר כדבר דומה מאד לעין האדם – דומה עד כדי כך שעין האדם היתה יכולה להופיע מתוך שינוי יחיד של X.. האם יש סדרה רצופה של X-ים המקשרת בין העין האנושית המודרנית לבין מצב של חוסר עיניים בכלל? לי ברור שהתשובה לשאלה זו חייבת להיות חיובית, אם רק נרשה לעצמנו סדרה ארוכה די הצורך של X-ים. אולי תחשבו כי 1,000 X-ים יספיקו לכם, אבל אם אתם זקוקים למספר גדול יותר של צעדים על מנת שהתמורה תיראה לכם סבירה, פשוט הרשו לעצמכם לחשוב שהיו 10,000 X-ים. ואם לא רב לכם ב10,000 קחו לכם 100,000 וכן הלאה. כמובן, הזמן העומד לרשותכם מציב גבול עליון למשחק הזה, כי יכול להיות רק X אחד בכל דור. למעשה, השאלה משנה את צביונה לזו: האם היה די זמן למספר מספיק של דורות רצופים? אין אנו יכולים לתת תשובה מדוייקת לשאלה כמה דורות היו נחוצים", (השען העיור עמ' 93).
התהליך נשמע די פשוט, בכל אופן לפי העץ של תיאוריית האבולוציה, העיניים התפתחות עשרות פעמים במשך האבולוציה במינים שונים ללא שום קשר. למי שלא היה עדיין ברור מתוך הטקסט מה הם הXים, יכול לשמוע את דוקינס בעצמו בסרטון שלו "העין של דוקינס".
אחרי שלש מוטציות אומר דוקינס "יש לי מצלמת חריר פשוטה", איך בדיוק ביולוג נכבד, חושב ש"חריר" הוא "מצלמת חריר"? התמונה צריכה להיות מפוענחת באיזה שהוא מקום, לא מספיקה הצורה של החריר.
האמנם פשוט? ראשית נוצרה "רגישות לאור", אך הרגישות לאור גם היא מורכבת. כל אדם רגיש לחום בכל מקום בגופו, אבל אם נכוין לעבר נקודה בגופו קרינת מיקרוגל, הוא לא ידע כלום מלבד שמאד כואב לו. בשביל לזהות את מיקום או כיוון האור יש צורך 1) ביכולת פיזית להבדיל בין אור שבא מכיוונים שונים, חייב להיות חיישן שיבדיל בין כיוונים, 2) במרכז מוחי שינתח את הנתונים ויצור הדמייה כל שהיא.
זה נצרך גם בשביל ההדמייה הפרימיטיבית ביותר, משהו כמו "צל מתקרב מצד ימין", או "שיח עסיסי מצד ימין", (אפשר גם "צל מתקרב", אך בלי כיוונים אי אפשר להבדיל בין "צל מתקרב" ל"צל מתרחק". זיהוי תנועה אנונימית אינו יכול להיחשב כיתרון, שכן היצור יכול לרוץ לזרועותיו של הרודף בדיוק כמו להיפך. בל נשכח שהיצור הרודף אינו רואה עדיין, ולכן כל תנועה רק מזיקה).
אבולוציוניסטים אחרים משתמשים ב"שיטת הפיגומים", גם אם אין אנו יודעים מה הועילו שלבי מרכז הראיה במח למטרה של ראייה לפני היות מנגנון ראיה יעיל. הלא ייתכן שהם הועילו לתחום אחר לגמרי. אפשר להביא דוגמאות מן הטבע לכך. אבל זו טענה שמעקרת את הדיון כולו. כאשר אין צורך בהסברים, אלא בטענה היפותטית כי כל החלקים של העין או של כל אבר מורכב אחר באו כל אחד בתקופה בה הם היוו יתרון תיאורטי, (שכן באופן תיאורטי כל דבר יכול להוות ייתרון בסיטואציה מסויימת). אזי אין צריך בכלל תיאוריה, לא גרפים ולא אנימציות: כל התכונות של כל המינים היוו באיזה שהוא שלב יתרון, גם התא הראשון היה בעל יתרון בשלבי היווצרותו, בכל מקום שהמינים נכחדו אפשר להסביר זאת על פי אותה שיטה קסומה: הרכבם היווה באותו זמן "חסרון" ולא יתרון. אין יותר צורך בהסברים. האם זו פרשנות סבירה? ומי סידר את ההיסטוריה כך שכל אלפי השלבים של העין וכל שאר המבנים המסודרים, היוו יתרון ספציפי לסיטואציה סודית בדיוק בזמן, ובדיוק במקום, בו הוטמעה מוטציה תואמת? והם זו שגרמו להישרדותה הבלעדית ולהיכחדות כל השאר. כך בזו אחר זו התפתחו מערכות סונאר הדמייה צילום ותעופה, לא מתוך קשר לנושאים האלו בכלל.
ברור שאין מדובר בהסבר פשוט הפותר את הבעיה. פרופ' ניילס אלדרידג' אוצר מוזיאון הטבע האמריקני, מדגיש כי האפשרות שמגוון צורות החיים המוכר לנו היום התפתח בהדרגה, בטלה לחלוטין, משום ש"אין כל אפשרות להגיע בהדרגה למין חדש של ממש", (אלדרידג' Time Frames 1985 (הוצ' סימון ושוסטר נ"י).
כאן מדגימים ההתפתחותנים את הפיגומים. כמו למשל פיגומים שמניחים מתחת גשר עד שיתחזק, ולאחר מכן מסירים אותם (את הפיגומים מניחים בכוונה, לא?). בתגובה ראה מאמרו של דמבסקי כאן וכן במאמר הזה. במאמר אחר מגיב בהה לביקורות על דבריו (Behe, MJ (2001) "Reply to my critics: A response to reviews of Darwin's Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution. Biology and Philosophy 16:685-709 ."). ומאמר יותר מעודכן שלו (Behe, MJ "The challenge of irreducible complexity". Natural History, 111(3):74 (2002)).
בעיות כאלו קיימות בתחומים רבים, כך באבולוצית האדם למשל: בטבע אין הליכה זקופה תדירה מלבד אצל האדם, לא הוצע שום הסבר סביר לשינוי הזה, שינוי שגורם להאטת מהירות ההתקדמת, למניעת אפשרויות של קפיצה והיאחזות, ולהפיכת האדם לאחד מבעלי החיים הבלתי מוגנים ביותר – מבחינה אנטומית. וכן לא נתגלו שום סימני התפתחות או אבולוציה בתחום זה. וכמובן שבין שתי צורות ההליכה צריכה להיות צורה אמצעית בסיסית, המתחלקת לשלבי ביניים רבים מאד. אלא שזו אינה קיימת ואפילו באופן תיאורטי, כך ע"פ מחקרו של הפליאו-אנתרופולוג האנגלי רובין קרומפטון (Crompton). שנעזר בהדמיית מחשב, להראות שאין דרך הליכה היכולה להיחשב כמצב ביניים בין שתי הצורות האלו. כל סוג אחר ידרוש צריכת אנרגיה מוגזמת (Ruth Henke, "Aufrecht aus den Baumen", Focus, Vol 39, 1996, p. 178.).
מורכבות הדורשת תיאום
עד עתה דיברנו על מורכבות גרידא, הנושא היה מה התועלת ההישרדותית של שלב אחד. אך כאשר מדובר במורכבות הדורשת תיאום הבעיה מחריפה שבעתיים. לא מדובר בפרט שאיננו מבינים את התועלת שבו ויכולים לפנטז על פיגומים.מדובר בפרט שאינו יכול להתקיים בלי מערכת מקבילה שתגבה את קיומו.
הדוגמא המפורסמת היא צואר הג'ירפה. התארכות הצואר היא בשלב מסויים שינוי קטלני עבור מערכת הדם של הזברה למשל. מערכת העברת הדם בגוף חייבת להיות בתוך טווח גודל מסויים, אם לב של אדם יושתל בחתול, כלי הדם של החתול יתפוצצו מהלחץ החזק מדי. ובמקרה ההפוך האדם ימות מחוסר חמצן למוח. את התיאום הזה ניתן עדיין לפתור לפעמים, כאשר השינויים הדרגתיים מאד, ורק המין שמערכת כלי הדם שלו הגבירה את ספיקתה בהתאם המשיך בתהליך. אבל הג'ירפה צריכה גם מערכת חילופית של אספקת דם במקרה והיא כורעת לשתות מים שאז הלחץ צריך להיות בהחזרת הדם מהראש שכעת הוא למטה ולא בהולכתו, מבלי המערכת הזו תמות הג'ירפה (מדום לב, או מצמא..). לג'ירפה סוג מיוחד של עורקים המתואמים לפעילות הלב שלה.
הטבע כולו מלא במערכות מתואמות, עדשת העין אינה יכולה לפעול מבלי רשתית. כל איבר שנוסף צריך שינוי בעורקים בעצבים ובמוליכים עד לתיאום עם המח.
בפרט בולטת הבעיה כשמדובר על שינוי ממערכת למערכת בעולם החי. יצורי המים שהפכו לדו חיים, זוחלים שהפכו לעופות. אין שלבי מעבר יחידים, כל שינוי מותנה בתיאום של כמה משתנים.
"התפתחות הזוחלים מדו חיים.. המעבר לחיי יבשה חייב שינוי קיצוני ודרמטי בתכונות ביציהם. בהיותן חשופות לאויר הן היו צריכות לפתח קליפה שתמנע את איוד הנוזלים מתוכן. הן היו צריכות להיות מצויידות בחלמון ובאלבומין לאספקת מזון ונוזלים לעובר. בכיס אשפה פנימי לאגירת הפסולת של חילוף החומרים (בביצי היצורים הימיים הפסולת מופרשת היישר למים) בקרן עוברית לפיצוח הקליפה (העוברים הימיים מפרישים לצורך זה חומר כימי) וכו'. עכשיו שינויים אלו אם אינם מתואמים ואם אינם מתרחשים בעת ובעונה אחת אין בהם תועלת. יתירה מזאת, כל אחד בנפרד עלול להיות קטלני לעובר (כמו קליפה קשה בלי קרן לפיצוחה). אך להיות מתואמים מראש משמעו לייחס לאבולוציה מגמה מתוכנית קבועות מראש, הפסולות מכל וכל ע"י האבולוציה הדרויניסטית. מצד שני להניח אפשרות שכל המוטאציות הללו התרחשו בו זמנית ובמקרה, היא בלתי אפשרית מבחינת ההסתברות הסטטיסטית", (מתוך "מחשבות יב"מ, סוציוביולוגיה, הטבע שבאדם" 1981 עמ' 31).
כדי שיצור יעזוב את המים ויהיה מסוגל לחיות ביבשה, אפילו בצורה חלקית הוא חייב לעבור שינויים מיידיים, למשל: 1) יצור ימי אינו נושא את משקלו כלל, יצור יבשתי צריך ברגע הראשון שהוא על היבשה לשאת את משקלו (יצור יבשתי משקיע 40% באנרגיה שלו בנשיאת גופו). אבל שום יצור ימי לא ראה יתרון במערכת שלד ושרירים המתאימים לנשיאת עצמו על קרקע. 2) שוכני מים מותאמים לטמפרטורה קבועה, שוכני יבשה חייבים להיות מתאימים לכמה סוגי טמפרטורות שכן ביבשה תמיד יש מרחב גדול של שינוי בטמפרטורה. 3) עורם של שוכני היבשה מותאם לויסות אבדן נוזלים בצורה של הזעה ומניעת התאיידות מופרזת. מבלי מנגנון כזה (שאינו קיים אצל שוכני מים) אין קיום תחת השמש. 4) הכליות של שוכני היבשה חיוניות לקיומם, רק במים אפשר להיפטר מנוזלים בלי חשבון ובלי סינון. 5) בשביל להפוך לדו-חי יש צורך במערכת נשימה נוספת על מערכת הזימים.
כל התכונות האלו אינן מהוות יתרון במים, הן צריכות להתפתח רק לאחר שהיצור מתנסה בחיי יבשה. אבל אין לו שום אפשרות להתנסות בחיי יבשה מבלי כל התנאים האלו. מבלי מערכת נשימה אין אפשרות לחיות מחוץ למים יותר מדקות ספורות. אבל היתרון צריך להתפתח במליוני שנה ולא בדקות ספורות.
אמנם, ניתן לטעון כי היצור חי בעצם במים, אבל במשך מאות אלפי שנים לא היה די מזון במים, המזון שהושג בגיחות הקצרות אל מחוץ למים הן שהחזיקו את המין והטמיעו את המוטציות לאורך כל התקופה. אבל האם סביר לתלות התפתחות של מערכת חדשה על סמך תרחיש בדוי כל כך? מאות אלפי שנים של היווצרות בידוד רבייתי המתאים דוקא לתרחישון הכל כך ספציפי הזה? (כשמשפחות הדגים חיות אך ורק בצמוד לחוף באורח קבע, ותמיד על החוף היה באורח פלא המזון הגואל שבתוך המים היה חסר) וכל המערכות החדשות האלו שבמים הם בלתי נחוצות, גוזלות אנרגיה, מכבידות, לא הביאו אלא יתרון?
ברור שאין גבול ליצירתיות, השאלה היא מה סביר, עד כמה ניתן להפוך תרחישים זניחים שאין אנו רואים להם שום דוגמא במציאות למתמשכים עד אינסוף בתזמונים מדוייקים של יתרונות וחסרונות בזמן ובמקום ובסופו של דבר להפכם ליוצרי הכל.
בנשיונל גיאוגרפיק, תוארה "האבולוציה של הלויתן": "נראה שעליונות הלווייתן החלה לפני שישים מיליון שנה, כשיונקים שעירים בעלי ארבע רגליים הסתכנו ונכנסו למים בחיפוש אחר מזון או מחסה. עם חלוף העידנים, החלו שינויים להתרחש באיטיות. רגליים אחוריות נעלמו, רגליים קדמיות הפכו לסנפירים, שיער פינה מקומו לכסות שומן חלקה ועבה, נחיריים שינו מקומם ועלו לקודקוד הראש, הזנב התרחב, והגוף גדל לממדים עצומים בעולם המים המציפים", (Victor B. Scheffer, "Exploring the Lives of Whales", National Geographic, vol. 50, December 1976, p. 752). התרחיש הזה נראה סביר מאד, ואינו מעורר תהיה אצל אף אחד, כמובן. למרות שבעינינו הוא נשמע כמו קטע מן המיתולוגיה היוונית.. (כאן על הגיחוך שבהסברי נשיונל גיאוגרפיק בנוגע להיווצרות הלויתן).
שינוי מותנה בייתרון
בכדי להניח שכל השינויים שחלו בגרעין הראשוני, עד להיותו אדם, חלו כתוצאה של ברירה טבעית. צריכים לחשוב כי כל הפרטים המרכיבים כל מין ותת מין ביקום במשך ההיסטוריה (מעריכים את כל המינים בכחמשה מליארד), כולם תלויים בברירה טבעית. כולם העניקו יתרון, וגרמו להישרדות המין בזמן שהופיעו. כל פרט ופרט במין חי, ואפילו הזעיר ביותר, הינו תוצר של מוטציה שאירעה אחת לשנים רבות מאד! וגרמה דוקא לו לשרוד. כמובן שייתכנו מקרים שהמוטאציה שרדה, במקרה, אך לפחות לגבי הרוב המוחלט עלינו להניח את ההנחה המופרכת כי כל תכונותיו היו אך ורק תכונות הגורמות לכך שדוקא הוא יישאר בחיים ואחרים שלא היו להם תכונה זו נכחדו מחמת עדיפותו – תכונות קריטיות של חיים ומוות לפי התנאים באותו זמן.
האם ניתן בכלל לדמיין מערכת כזו של שיקולים בקשר לכל מליוני המינים המוכרים ומליוני תכונותיהם? פרופ' אוגוסט וייסמן, אחד ממניחי היסוד לגנטיקה המודרנית, כותב בספרו 'הכח הכל יכול של הברירה הטבעית': "אפילו אני שהנני חסיד התיאוריה של הברירה הטבעית יכול רק להגיד: אין לנו הוכחה שלהבדלים ההתחלתיים של השינויים הגדולים שנתהוו אח"כ במינים יש ערך סלקטיבי, אבל אנו מוכרחים להניח זאת כי אחרת נופלת כל התיאוריה של דרוין על הברירה הטבעית", (מצוטט ב'אבולוציה ויהדות', קורמן, 1970, עמ' 99).
המציאות היא שכמעט כל תכונה יכולה גם לעזור וגם להכשיל, ויש לזכור שגם כאשר תכונות נראות או מוצגות כמועילות – הענין מותנה בתקופה מסויימת, כגון תקופה בה היה מחסור בירק נמוך וכדו'. מה הועיל הצואר הארוך לג'ירפה בת יומה, האמנם הידיעה שכאשר תהיה ג'ירפה בוגרת תוכל להתחרות על המזון בסנטימטר אחד נוסף של גובה? ומה הועיל הגובה הזה לג'ירפה הנקבה שנמוכה תמיד מן הזכרים? ובכלל, האמנם הישרדות הג'ירפות תלויה רק בעלי הענפים הגבוהים? לפי הידוע לנו הג'ירפה ניזונה רוב השנה מן העשבים הנמוכים, ורק בעונה הרטובה היא ניזונה מן העצים הגבוהים (אם ההישרדות תלויה בעלים הגבוהים, יש להניח כי זברות ואנטילופות לא שרדו גם הן). ומה בדבר שאר הגורמים הפעילים: הג'ירפה אמנם יכולה לראות את הטורף ממרחק גדול יותר, אך הטורף גם רואה אותה ממרחק גדול יותר. יתרון כזה מעלה סיכוי של קבוצה קיימת כהצטברות סטטיסטית, אבל קשה מאד לראותו מועיל לפרט יחיד (מוטנט). הסיכונים העומדים מול פרט יחיד מגוונים כל כך, שכל יתרון זניח בכל המקרים, לא ייתכן שתמיד מוטציה תיפגש במצב בו בדיוק היא מצילה חיים של פרט יחיד. נניח שיש לו אפשרות מזערית מעל לאחרים לחוש בטורף, אבל הרי אחרים יכולים להיות יותר חזקים ממנו, יותר קלי רגליים ממנו, יותר ברי מזל ממנו, חיים בסביבה אחרת ממנו. כמה סוגים של שינויים מזעריים אפשר לדמיין שיהוו גורם סביר לעליונות קיומית. הרי מדובר תמיד בשינוי זעיר, שינוי אקראי של נוסחא, לא היווצרות כנף, עין, זנב. אלא שינוי קל, התארכות, התעבות, וכדו'.
מניחים שזנבו של הטווס הוא יתרון מכיון שהוא מושך את הנקבות, אך בודאי זנב זה גם מכביד עליו במנוסתו, מסתבך בקוצים וכדו'. גם קרניו המרשימות של האייל הקורא הצפוני (שוקלות למעלה מ100 קילו) אולי עושות רושם על האיילה הצפונית, אך מכבידות ומקשות על חייו של האייל. הגחלילית מחזיקה ביתרון רב למשוך את בן זוגה, אך גם את הטורפים.
לעומת זאת שלבים רבים בהתפתחות לא יכלו לבא מבלי ויתור על תכונות מועילות ומדהימות. כל המינים שהתפתחו ממינים בעלי צבע הסואה, היו חייבים לחיות ולשרוד, דוקא הם, אלפי שנים ללא הסואה בכדי להגיע אל התכלית של התפתחות. המינים בעלי אורך חיים מופלג (צבים, נחשים) ויתרו על תכונה זו לשם ההתפתחות. וכך הלאה על כל התכונות אותם קנו המינים בעמל רב של מליוני שנות אבולוציה, נאלצו בסופו של דבר לוותר. השתמרות המינים האלו בעצם לא בא על ידי הברירה הטבעית, שכן הם החזירו את התכונות בחזרה ליצרן וויתרו עליהם.
מה הועילה לאדם הפיכתו ליצור כל כך חסר ישע בשנות חייו הראשונות, שאינו יכול לשרוד ללא הגנה מסיבית רצופה? איבוד הפרווה? (לגבי הפרוה ראה:laine Morgan, The Scars of Evolution, New York, Oxford University Press, 1994, p. 5.). הפיכתו ליצור חלש יותר מאבותיו הקדמונים, הליכתו איטית יותר, יכלתו לטפס על עצים או להתמודד עם הטבע מוגבלת יותר. (לקחו לו את הזנב, השימושי כל כך..) מישהו מנסה להסביר זאת?
מה מועיל היופי המדהים והמורכב של הפרחים? מה מועילה לאדם יכלתו ליצור שירה מוזיקה ואמנות? האבולוציה נמצא במילכוד, מכיון שהיא נדרשת כאן להסביר אינסוף של פרטים, אין כאן 'חור' אחד, אלא אוסף עצום של חורים, שאין דרך לסתמם, מלבד להניח כי היצורים ששרדו החזיקו בתכונות שגרמו להם לשרוד, חוק "הישרדות השורדים". זה כמו לומר: "בהקשר לשאלה מדוע דוקא הם שרדו? התשובה פשוטה, היו סבות מסויימות שגרמו להם לשרוד"! וכאן אנו חוזרים שוב לשיטת הפיגומים המעקרת את הדיון.
בנוגע למורכבות שאינה ניתנת לפירוק, הנה ד"ר ג'וב מרטין (Jobe Martin), שמחזיק גם בתואר בביולוגיה, בסרט דוקומנטרי מעניין: INCREDIBLE CREATURES THAT DEFY EVOLUTION
בלינק הבא:
https://www.youtube.com/watch?v=qvtouwKfpf0