אבולוציה מדע ויהדות – ספר

ברצוננו להגיש לקוראים, את ספרו של יוסף ברנדשטטר, "אבולוציה, מדע, ויהדות". המחבר  יליד פרנקפורט, התמחה בפיזיקה וכימיה באוניב' העברית, וכיהן בועדה לאנרגיה אטומית, הספר כתוב באנגלית.

הספר בעיקרו אינו ספר פולמוס, אלא ספר אינפורמטיבי, הוא מסביר את מהותו ותפקידו של המדע בעולם, וגם את מגבלותיו.  הוא עוסק במהותם של החיים ובהגדרתם וגבולותיהם.

מצורף הספר המלא בוורד: 

אבולוציה מדע ויהדות

ובגירסה יותר מעודכנת בPDF:

 Joseph Brandstetter Evolution Science and Judaism – book, 

אחיינו של המחבר, תירגם כמה חלקים מן הספר כדוגמא לקורא, והם מובאים כאן:

את תאורית ההתפתחות ניסח דרווין (Charles Darwin) בספרו "מוצא המינים"  ("On the origin of species (1859)) שההתפתחות הינה באמצעות ברירה טבעית  ("Natural selection"). ברירה טבעית משמעותה שהגורם של כל פעולה, לֵידה, והתפתחות של העולם הינה באמצעות ברירה בין מצבים אפשריים. מקורה בדרך הטבע – לא מכוונת.

התאוריה של דרווין היא שמציאות החיים, הגיוון של מינים, והעושר של הצורות והפעילויות אותם אנו רואים מבוססת על שלש התפיסות הבאות:

• ה"חי" הראשון נוצר מפעילות כימית/פיזית של צירוף מולקולות שאינן "חי"
• הצאצא של ה"חי" הינו במעט שונה מההורה או ההורים. השינוי הזה הינו פיסי ו/או כימי והוא עיוור ללא הכוונה. גם את השינוי הנוצר ניתן להוריש .
• ה"טבע" בוחר באופן עיוור את אותם שינויים אשר הם מותאמים יותר טוב לחיים. התהליך של ברירה טבעית מגביר את ההתאמה של הדורות הבאים.

ה"חי" הראשון הינו פרימיטיבי ביותר. מצביעים כיום על האצה (archaea) או הבקטריה (bacteria) כ"חי" הפרימיטיבי ביותר מכיוון שיש להם תא בודד.

"תאוריה" פירושה טענה שצריכה לעמוד בהתאמה כנגד עובדות שמוצאים. "תאוריה" איננה אימרה שצריך לקבלה רק בגלל שאדם המכונה "מדען" אמר אותה.

"תערו של אוקהאם" (Ockham's razor") הינה שיטה שמשתמשים בה כדי לקדם את המחקר המדעי. השיטה גורסת שהנחה שהתקבלה כדי להבין את הטבע, יש לבטלה כאשר ניתן לבסס את הבנת הטבע בלעדיה.

להלן שתי דוגמאות בהן הופעל התער של אוקהאם:

• תיאורית ה"פלוגיסטון" – מאז אפלטון האמינו ששריפה הינה בריחת תכונות של החומר, עד כדי שיש חומר בעל משקל שלילי. לחומר הבורח קראו "פלוגיסטון". רעיון הפלוגיסטון החזיק עד המאה ה-18. יוסף פריסטלי (Joseph Priestly) אשר גילה גזים שונים, כולל החמצן, תיאר תופעות שונות באמצעות תיאורית הפלוגיסטון. לעומתו, Antoine L. Lavoisier הציע בערך בשנת 1775 הסבר לניסויים של פריסטלי, שגז החמצן הוא גורם השריפה. בכך הוא הפעיל את התער של אוקהאם, והוא נחשב אבי הכימיה המודרנית.
• תיאורית ה"אתר" – כדי להסביר את כוח המשיכה בין שני גופים וכן את הכוח המגנטי בין שני גופים, וכן קרינה אלקטרו-מגנטית (כגון אור), צריך היה להסביר שיש תווך להעברת האנרגיות האלה, ושתווך זה קיים גם בחלל. לתווך זה קרא ניוטון "אתר" (Ether). על תאוריית היחסות ה"מיוחדת" וה"כללית" של אינשטיין לא נצרכו יותר להסבר של תווך, ובכך נפלה תאורית האתר.

לפיכך, אין צורך להוכיח שתאורית האבולוציה מוטעית, אלא די שיתברר שאין צורך בתאוריה כדי להסביר תופעות אחרות, כדי שתאוריה זו תושחז על ידי תער אוקהאם.

במילים אחרות, אם מצויות תופעות טבע שאינן מתיישבות עם תיאוריית האבולוציה, אז אין חובה ליישב את תאוריית האבולוציה, אלא התאורייה מתייתרת, וממילא מושחזת על ידי התער של אוקהאם.

קריטריון ההפרכה של פופר  (Popper’s criterion of falsifiability):

פופר (Karl R. Popper) קובע שכדי שתיאוריה תיחשב מדעית מקובלת, חייבת להיות יכולת להפריכה באמצעות ניסיונות. ואף אם אין ניסיונות שהפריכו אותה, עדיין לעולם אין הוכחה שהתאוריה נשקלת כנכונה. תאורייה רק יכולה להביא לשביעות רצון ממנה.

מדען אינו אדם ניטראלי, בהיותו מדען. להיפך, יש למדען רצונות, שאיפות ותקוות, כולל מבוססות תרבות, שתיאוריה אליה הוא חותר להוכיח, היא זו שתתברר כנכונה. אחד הכלים, כאמור, לשלילת תאוריה הינה התער של אוקאהם – לא צריך להוכיח את אי נכונות התיאורה, אלא די שהיא אינה תורמת להסביר תופעות נצפות.

המקצוע השואף לאמת אינו המדע, אלא הפילוסופיה.

לעומתו, מדען, בהגדרתו כמדען, "תפקידו" או "מקצועו" המוצהר הינו להסביר כל דבר על פי הדברים הנצפים, ולשלול את הבורא עד כמה שהוא יכול. לפיכך הכרה בבורא מצויה בעיקר אצל פילוסופים.

סקירה על תאורית האבולוציה

תאוריית האבולוציה מכילה תאוריות חדשות שצצות במשך השנים. הכוח הדוחף מאחורי השאיפה להגיע לתאורייה מבוססת הינה להגיע למבנה מובן מההתחלה בלי להזדקק לגישה של "בורא" על ידי גורם שהינו מעל הטבע. השאיפה של מדענים להסביר כל דבר, היא מפני ש"בורא" אינו הסבר מדעי. אולם חייבים להכיר בכך שלמרות ש"בורא" אינו הסבר מדעי, הרי שהסבר אחר שיינתן, כגון תאוריית האבולוציה, אינו חייב להיות ההסבר הנכון, רק בגלל שהסבר זה שולל הסבר אחרי שאינו מדעי.

על פי תאורית האבולוציה ה"ברירה טבעית" (Natural selection) הינה תהליך הקיים רק במולקולה שיש לה תכונה של שכפול עצמי ("self replication"). המעבר מן המוליקולה שאין לה תכונה של שכפול עצמי לבין המוליקולה הראשונה שיש לה תכונה של שכפול עצמי איננה במסגרת תהליך אבולוציוני, אלא היא אירוע חריג ביותר, "תאונה" !

פרנסיס קריק (Sir Francic Crick), מגלה מבנה של מולקולת ה DNA, אשר מכילה את המידע הגנטי ("genetc information") טוען שהסיכוי לאירוע זה הינו נמוך ביותר.

אחרי אירוע זה, על פי תיאורית הברירה הטבעית, קרו שכפולים רבים ששיפרו את המידע. דרווין אמר: "אם יוכלו להראות בעל חיים אחד שאינו יכול להיות קיים על ידי שינויים קטנים מתקדמים, אז התיאוריה שלי תיפול".

גילספי Gillespie 1994, p/ 110)) כותב: "דווקא בחיות מפותחות יותר, קצב השינויים לכאורה גדול יותר ממה שניתן לצפות על ידי סיכוי". גילספי מפנה את תשומת הלב לשינויים מהירים ביותר שמתרחשים כדי להיות מתואמים עם תנאי הסביבה. גילספי מתאר: "איננו יודעים את הכוחות האחראיים לאבולוציה זו" שצפינו. במילים אחרות, ניסויים אלה סותרים את האבולוציה ההדרגתית בשלבים קטנים שעליה דיבר דרווין.

רופרט רידל (Rupert Riedl, 1978) מיסד את העובדה ש"איברים סטנדרטיים" של בעלי חיים כגון סיבי שריר, שערות, ומולקולות גדולות, הינן שוות בכל בעלי החיים, והוא מנמק זאת שבשלב מסוים של היסטורית האבולוציה הם קובעו , ומאז לא עברו שינויים. הדבר מעורר תמיהה, אם הברירה הינה טבעית, הכיצד ה"טכנולוגיה" המתבטאת ברכיבים הבסיסיים, הינה שווה בכל בעלי החיים? מדוע דווקא המבנים הבסיסיים קובעו ? מדוע השינויים הם דווקא ברכיבים הגדולים ? הרי השינויים הגדולים יותר מסובכים על פי ראיית האבולוציה ההדרגתית!

להלן מספר דוגמאות שמביא רידל:

1. הצמדת השריר של העין כמעט זהה בכרישים ובאדם. רידל מחשב, שעל פי תאורית האבולוציה, שכבר 400 מיליון שנים לא היה שינוי. לחילופין, היה שינוי, אך השינויים בכרישים ובאדם הגיעו לאותה תוצאה בדיוק – הייתכן שזה עיוור ?
2. ה cilium הינו "חיה" בעלת תא בודד
3. מוליקולות ענקיות כגון cytochrome C  , שוכנות בכל הצמחים והחיות

כלומר, ישנו עיקרון עולמי של שכפול זהה ובעל סטנדרט זהה. היציבות הזו מעוררת תמיהה קשה על הגישה שישנם שינויים הדרגתיים עוורים.

קניון ושטיינמן (Kenyon & Steinman (1969)) בספרם Biochemical Predestination מכריזים (עמוד 31) ששינויים הדרגתיים מנוגדים לכל העובדות הקיימות. הם טוענים ש"מקור החיים הובל כנראה על ידי תהליכים כימיים מוגבלים ביותר באקראיות שלהם".

לימה די פריה (Lima-de-Faria) בספרו "אבולוציה ללא ברירה" Evolution without selection (Lima-de-Faria, 1988), מתאר 3 שלבים: השלב הראשון הינו יצירת הרכיבים הבסיסיים כגון אלקטרונים, קווארקים, וכו' עד ליצירת פרוטונים, ניאוטרונים, יונים ואטומים. השלב השני הוא יצירת סלעים, גבישים, מים וכו'. השלב השלישי הוא יצירת החיים עם רב הגוניות שלהם. השלב השלישי הוא תוצאה של השני והשני הוא תוצאה של הראשון, אולם הצורה והתפקוד של השלב השלישי כבר מוטבעים בשלב הראשון. לפיכך ההתפתחות הינה "מתועלת" ("canalized").

גרסה   Pierre P. Grassé, “Evidence for a new theory of transformation” (Grassé 1977), טוען שההתפתחות בשינויים איננה אקראית (עמוד 9), אלא היא מנותבת. בכל יצור ישנה כמות עצומה של אינטליגנציה, תבונה, אשר מכונה מידע, "אבל זה אותו דבר". כמו הנחיית המטרה , כמו הרצון לחיות של כל יצור, הרי שגם המציאות הכללית הינה מונחית מטרה. זה הפוך מגורל עיוור. אם היתה ברירה טבעית, אז היו צריכות להיות עליות ומורדות, תקופות של התפתחות ותקופות של נסיגה. אולם, "איננו מוצאים היפוך של הכיוון באבולוציה". גרסה מציין רשימת יצורים שעל פי עץ המאובנים ששמרו על זהותם, ובמיוחד על היצורים הזעירים, שמהם על פי האבולוציה התפתח הכל, והם עדיין חיים היום, וכל המוטציות שלהם עושות שינויים בכיוונים שונים ומעגליים, אך לא מנעו מהם לשמור עד היום על זהותם.

השאלה הנוספת הינה: הכיצד יש לפנינו שני מינים, אשר לפי הטענה אחד התפתח מן השני בשלבים הדרגתיים, ואיננו מוצאים זכר למינים שהתפתחו ביניהם ! הכיצד אנו מוצאים שהמין העתיק, כגון אצה (archaea) הינו יציב ועמיד לסביבות השונות ? אם כן, מדוע היה לו צורך להתפתח למין שהינו פחות יציב ועמיד !!!

תאוריות אבולוציוניות נוספות הינן "אבולוציה מתכנסת" (Simpson, 1953) – Convergent evolution, או "אבולוציה מקבילית". התאוריות האלה אינן מבוססות סיכוי, והן באות לתת מענה ליצירת הקידוד של גנים: "אי אפשר להאמין שהאבולוציה המתכנסת של RNA הגיעו על ידי ברירה טבעית במוטציות שקרו בלי תלות זו בזו (Ridley 1996, p. 262).

גרסה תמה "הכיצד ברירה טבעית, למרות הגיוון של צורות החיים, הביאה להעדיף את אותם מינים של עכברים בכל מקום בעולם (עמוד 57) ? ולפיכך גרסה טוען שישנה תוכנית מבנית שעל פיה פועלת האבולוציה.

גילספי (אותו הבאנו למעלה) מראה דוגמאות של אבולוציה מקבילית על ידי שני זנים של שחפים (geese), השוכנים באיזורים מרוחקים בעולם, האחד במזרח אסיה, והשני בדרום אמריקה. שניהם זקוקים לעוף בגבהים גדולים, ולכך שניהם זקוקים לשאיבת חמצן מוגברת. לשניהם יש מנגנון זהה של החלפת תחמוצת, שנמצאים באותו מקום במוליקולת ה DNA. גילספי מציין בעניין דומה של "התאמה" של בעל החיים לצורך שלו לעוף בגבהים גדולים את הנשרים של הזן שעף גבוה. נשרים מגיעים לגבהים של 36 אלף רגל ויותר. היכולת הזו דורשת שיפור משמעותי בקיבול החמצן בדם, ביחס לעופות אחרים, והשינויים הגנטיים האלה קיימים באיזור מוגבל ביותר של מוליקולת ה DNA של הנשרים. על פי ניתוח המוליקולה על פי תאורית ההתפתחות, השינוי הזה קרה בתקופה אבולוציונית מהירה. על פי תאורית ההתפתחות, שינוי קיצוני ומקומי היה צריך להגרם מצורך משווע ביותר.  אבל גילספי מוסיף נתון נוסף והוא שלא ידוע לחוקרים, והעניין הוא בגדר תעלומה, למה הנשר רוצה, ומהו הצורך הקיומי אשר בגללו הנשרים צריכים להגיע לגובה של 36 אלף רגל ! (גילספי, 1991, עמוד 23). למעלה הזכרנו הצמדת השריר של העין כמעט זהה בכרישים ובאדם. כאשר יש שינויים מקבילים, אז תאורית האבולוציה טוענת שאם אין "אב" אבולוציוני לשניהם, אז אלה שינויים מקבילים, ואין יש, אז זה שינוי "מתכנס".

גילספי מעלה דוגמא נוספת והיא החיסון של הליזוזים (lysozyme), נגד בקטריות, אשר גם קיים בפרה וגם בלנגור (langur) שהינו קוף "מוקדם" האוכל עשב, וגם בקוף הבבון (baboon). גילספי תמה, אם ישנו מעצב אחד לשלושתם, אז זה מסתבר ששלושתם עברו שינויים דומים בחומצת האמינו שלהם, אבל אם זה עיוור, אז הסיכוי לתהליכים מקבילים הוא אפס. מדובר על קידוד שווה בבעלי חיים שונים.

עד כאן העלינו טענות של מלומדים שונים נגד התפתחות מקרית מבוססת סיכוי. ולפיכך, התאוריה התחליפית לה הינה "דרווינזם חדש"  (neo-Darwnism) או "התאוריה הסינטטית" (the synthetic theory). כנגד הדרויניזם החדש טוענים מלומדים מתחום הביולוגיה המולקולרית (molecular biology), שהינו תחום יחסית חדש. ביניהם ספטנר (Lee M. Spetner) בספרו “Not by chance; the fall of Neo-Darwinian theory” (Spetner 1996) טוען שעל מנת שיהיה צעד התפתחותי, מוטציה (שינוי גנטי) צריכה לקיים שני תנאים:

א. צריך להיות לה ערך בחירתי חיובי, כלומר להגדיל את ההתאמות של היצור לתנאי הסביבתיים  ב. השינוי צריך להוסיף מידע לגנום (מוליקולת ה DNA ).

התנאי הראשון מבוסס על הרעיון הדרוויניסטי של "הישרדות החזק". ברם, רוב השינויים הגנטיים לא רק שאינם מקיימים את התנאי הראשון, אלא הם מזיקים, כלומר מוסיפים דווקא ערך בחירתי שלילי. מעבר לכך על פי החישובים, לא היו מספיק מוטציות הנדרשות כדי להגיע למצב הנוכחי של היום.

לגבי התנאי השני, ה"מידע" ביצורים/צמחים חיים שוכן בגרעין של התא (מדובר בתאים "אוקריוטיים" ('eykaryotic'), כלומר בתאים שיש להם גרעין). לפיכך ברבייה מינית

(sexual reproduction), הזיגוט (zygote) שהינו תא הביצה המופרית שברחם חייב "לדעת" כיצד לגדל את העובר. והעובר חייב "לדעת" את תהליכי ההתפתחות שלו (ontogeny)

כדי להגיע ליצור בוגר. התיאומים האלה מקשים על התנאי השני.

ספטנר מכריז על העובדה ש"טרם נצפתה מוטציה אחת שהוסיפה מידע קטן"

אכן, ידוע על מוטציות שלכאורה מוסיפות מידע, אולם הבעייה היא שהמידע שהן מוסיפות הוא גדול מאד, הכל ביחס לזמן. כלומר המוטציות שנצפו אינן "מוטציות נקודתיות", אלא הן התארגנויות פיזיות של חומר גנטי שכבר קיים, כלומר הן מוטציות שאינן יכולות להחשב כהגדלה מקורית במידע הגנטי.

והתוצאה המפתיעה שמציג ספטנר לגבי מוטציות נקודתיות היא ש"כל המוטציות הנקודתיות שנלמדו ברמה המוליקולרית הקטינו את המידע הגנטי, ולא הגדילו אותו" (עמוד 138).

כרומוסום (chromosome) הינו שרשרת כפולה מסולסלת למספר סלילים המקופלים זה בזה. השרשרת מכילה ארבע תרכובות כימיות מסוימות, אשר מסומנות באותיות A, C, G, T (or U). הקוד הגנטי מבוטא על ידי ארבעת הסימנים האלה, והם האלף-בית של הקוד הגנטי. באופן מרשים ביותר, מלבד חריגים בודדים, ישנו "קוד מסטר" עולמי, שכל החיים משתמשים בו. הדבר מעיד על מקור מוקדם ביותר, אם לדבר בהיסטוריה התפתחותית, ועוד יותר על יציבות קיצונית ביותר. "העובדה שכל היצורים החיים משתמשים באותו אלף-בית של ארבע אותיות עבור המידע הגנטי שלהם, באותם עשרים אותיות עבור חלבונים (protein), ושאותו קוד מתורגם, מדבר באופן רהוט ביותר שישנה אחידות של החיים, ושישנו מקור מוקדם של קוד ראשון"  (Loewenstein 2000, p.189).