האבולוציה החדשה
האבולוציה החדשה

צבי ינאי כיהן כעורך כתב העת "מחשבות" וכמנכ"ל משרד המדע

 

ההנדסה הגנטית מציגה את עצמה כחלופה למקריות היצירתית של האבולוציה הדארווינית. יש בה יומרה אנושית להכניס תכלית ותכנון לטבע, אבל תוצאותיה יהיו אבולוציה מלאכותית, דלה מאות מונים מזו הדארווינית, מועדת לתקלות קשות ומנוהלת על-פי אינטרסים כלכליים ופוליטיים

במאמר זה אני עוסק בשאלת ההבדל בין עולם מקרי לעולם מכוון. אנסה לעמוד על השוני בין כיווּן ללא כוונה, תהליך טבעי המתרחש באופן שוטף באבולוציה, לבין הכנסת כיוון וְהַכְווָנָה לטבע, תהליך הצובר תאוצה בעקבות ההנדסה הגנטית.

יהיו מי שיאמרו, כי הכנסת גורם ההַכְווָנָה איננה דבר חדש. היא החלה כבר בניסיון להשביח תכונות רצויות אצל חיות מבויתות, כמו כלבים, יונים, תרנגולות, צאן ובקר. ואמנם, תהליך הביות מנטרל את הברירה הטבעית בכל הקשור לחיות אלו. טיפוח פרות המניבות יותר חלב, תרנגולות המטילות יותר ביצים וכבשים המפיקות יותר צמר, מאפשר לתכונות אלו להתעצם ולשרוד - לא מפני שהן מועילות לפרט המבוית, אלא משום שהן משרתות את מטרותיו של המְגַדֵל וזוכות על כן להגנתו מפני הברירה הטבעית.

קיימת גם טענה, כי ימי ההַכְווָנָה כימי האבולוציה בטבע. לשם כך די להביט בעימות המתמשך בין הצבי לצ'יטה, אשר האיץ בברירה הטבעית לשכלל בהתמדה את כושר הריצה והתמרון של שניהם. אלא שדמיון זה הוא שטחי. תכונות חדשות מתפתחות בטבע, בראש ובראשונה במסגרת יחסי גומלין בלתי מוכוונים בין מוטציות אקראיות, תנאים סביבתיים והברירה הטבעית (1). במלים אחרות, תכונות חדשות מופיעות לא משום שהן משרתות תכליות וגחמות של מתכנן עליון, או מפני שהן מממשות מטרות של הטבע או של בעלי החיים עצמם. תכונות חדשות מופיעות בעיקר מכוח יחסי הגומלין בין שלושה הגורמים הלא מוכוונים שהזכרתי, והן שורדות משום שֶׁבְּדִיעֲבַד יוצא שהן מסייעות לבעל התכונות החדשות לשרוד ולהותיר אחריו צאצאים - ובאמצעותם להגדיל את נוכחותן של תכונות אלו באוכלוסיית המין.

אין צורך בהתערבותו של גורם-על כדי לגרום להופעתן של תכונות חדשות בטבע. הן נוצרות באופן אקראי, אם באמצעות מוטציות, אם בתוקף התבטאותם או השתקתם של גנים (או קבוצות גנים) מסוימים בגנום (המערך הגנטי), ואם בהשפעת הסביבה. יחסי הגומלין בין כל המרכיבים הללו מעשירות את השונות הגנטית בטבע, ובאמצעותה את כושר העמידה וגמישות התגובה של המערכים הגנטיים השונים כלפי שינויים סביבתיים. כך, למשל, בעלי חיים "מגיבים" על אקלים קר בצורות שונות - פרווה, שומן, שנת חורף, מטבוליזם מהיר ואמצעי בידוד שונים - בהתאם לפוטנציאל הגנטי של הגנום הספציפי שלהם ולגמישותו.

 *

כותרת ביניים: גני הפטריות של הנמלים

זהו הכלל, אבל כמו הכללות רבות אחרות, גם אבחנה זו - המסלקת כליל את ההכוונה האקטיבית מהטבע - מתגלה כפחות עקרונית כאשר בוחנים מקרוב דפוסי חיים סימביוטיים בין בעלי חיים. כעשרים מינים של נמלים פיתחו טכניקה של גזירת פרחים ועלים, אותם הן מעבדות לפיסות קטנות, המשמשות מצע לגינות שעליהן הן מגדלות פטריות. לטיפוח הגן הן מדשנות אותו באנזימים ובהפרשות, ומייצרות חומרים אנטיביוטיים להגנת הפטריות ממינים מתחרים ומחיידקים. בתמורה לשירותי הגנה ומזון, הפטריות מפרקות עבור הנמלים את התאית של העלים לחלבונים וסוכרים, ובנוסף על כך מצמיחות מגופן גדילים בולבוסיים המשמשים מזון למארחיהן. במרוצת הסימביוזה הזאת, הנמשכת מיליוני שנים, איבדו הנמלים חלק מהאנזימים שלהן והפכו תלויות באנזימי העיכול של הפטריות. מנגד, אכילת הגדילים הבולבוסיים על ידי הנמלים מדכאה את תהליך התקבצותן של הפטריות למבני-על ומונעת מהם לייצר נבגים, האמורים להפיץ את הפטריות באזורים חדשים. יוצא, שהפטריות תלויות בנמלים לא רק לצורכי הגנה ותזונה, אלא גם לתפוצתן.

מערכת יחסים סימביוטית זו אינה נטולת דמיון למערכת היחסים שלנו עם חיות המשק. המגדלים מפתחים את התכונה הצמרית בכבש, כפי שהנמלים מעודדות פיתוח הגדילים הבולבוסיים אצל הפטריות. יש אף מידה לא מבוטלת של תלות הדדית בין המגדל לכבש, אף כי לא סימביוטית: אנחנו מספקים לכבשים הגנה ומזון, והן מספקות לנו בתמורה חלב, צמר ובשר. אפשר אפוא לראות בביות פן אחד "במשחק החופשי" של האבולוציה, המייצר אינספור תוכניות פעולה למינים השונים.

שונה הדבר בהנדסה הגנטית. כה שונה, עד כי אין אפילו להתייחס אליה כאל קפיצת מדרגה במערכת היחסים בין בעלי חיים. כל מאמצי ההכלאה לא הצליחו עד היום לטפח תרנגולות המטילות יותר מביצה אחת ביום, ואילו ההנדסה הגנטית מסוגלת לעשות מה שנבצר מקודמותיה: לחדור לתוך המטען התורשתי המבוצר של בעל החיים ולשנע פנימה והחוצה גנים - תוך חציית המחסומים שהקים הטבע בעשרות ומאות מיליוני שנים. מחסומים אלה, שמנעו עירוב גנים בין מינים שונים של בעלי חיים - שלא לדבר על תנועת גנים בין חיידקים, צמחים וחיות - הפכו עתה פרוצים.

*

כותרת ביניים: הגביש והדנ"א

לכאורה, פריצת המחסומים הגנטיים על ידי ההנדסה הגנטית אמורה דווקא להגדיל את השונות הגנטית, מעצם העובדה שהיא מסוגלת ליצור קומבינציות חדשות שאינן אפשריות בטבע. אלא שצירופים חדשים אלה, הנוצרים מתוך התפריט המוגבל והדל מבחינת המידע, הנגזר מצורכי החברה האנושית, בטלים בששים לעומת הנחשול האדיר של שונות גנטית הנוצר בתהליך הטבעי. אפשר להמחיש את ההבדל המידעי בין השניים בדוגמה שמביא הפיסיקאי פול דייוויס במאמרו Life Force (New Scientist, 18/9/1999). גביש, אומר דייוויס, הוא מבנה סדיר של אטומים, המאורגנים על פי חוקי הפיסיקה במבנה החוזר על עצמו, ולפיכך דל מאוד במידע. לעומת זאת, סדר הבסיסים בסליל הכפול של הדנ"א לא נובע מחוקי הכימיה, כשם שסדר האותיות בספר אינו תלוי בהרכב הנייר והדיו. דהיינו, הכימיה קובעת את אופי הקשרים בין האטומים המרכיבים את הבסיסים (הנוקלאוטידים המייצגים את ארבע אותיות הדנ"א), והיא גם אחראית לקשרים בין הבסיסים השונים, אבל היא לא מכתיבה את סדר הבסיסים בגן. וטוב שכך, שהרי ההבדל בין החלבונים נובע מהשוני בסדר הבסיסים לאורך הגן. חופש פעולה זה, המנוגד כל כך לסדירות המחזורית של האטומים בגביש, אחראי לגיוון ולשונות של התכונות הגנטיות בין בעלי חיים.

לא בכדי הפך הגביש סמל לניקיון מבני, לאצילות צורנית ולשלמות תכנונית, שכן הסדר המושלם של הגביש מייצג בעינינו את האידיאה הנכספת של הסדר הנצחי, הבלתי משתנה, בעל מספר מוגבל של מבנים (ועל כן בעל יצירתיות אפסית), מול הנטייה של העולם הגשמי להתפרק ולהתפורר. יוצא, שהטבע המוכוון הוא בהכרח מונוליתי ומדולדל יותר בתוכניות פעולה, באסטרטגיות, בדרגות חופש ובפתרונות. אם החיים היו מתחילים במבנים גבישיים, הם לא היו מתפתחים למה שהתפתחו. החיים החלו עם אורגניזמים פשוטים, בעלי גֶנוֹמים קצרים, דלים מאוד באינפורמציה. אבל המבנה הפתוח שלהם ויכולתם להשתכפל איפשרו לברירה הטבעית לפתח מבנים יותר מורכבים, בעלי גנומים ארוכים יותר, עשירים יותר במידע, קרי - עתירי תכונות חדשות.

אם לחזור לדוגמה של הצ'יטה והצבי, התחרות בין שתי חיות אלו העניקה אמנם כִּיווּן להתפתחותם של תכונות ומבנים ספציפיים שהגבירו את מהירותם, אבל זהו כִּיווּן ללא כוונה, כיוון שאיננו מוּנָע על ידי מטרה. אם היתה קיימת הַכְווָנָה בטבע, ייתכן שהדגש אצל הצ'יטה היה מושם לא על פיתוח מתמיד של כושר ריצה, אלא על חיזוק שרירי הצוואר והלסתות, תכונות שהיו מאפשרות לה לטפס עם טרפה על עץ - כפי שעושה הלאופרד. שהרי מה יוצא לצ'יטה מזה שהיא החיה היבשתית המהירה ביותר, אם כל טורף-על בסוואנה יכול בקלות לחטוף את הציד מפיה? מזה אנו למדים, כי יחסי הגומלין בין הברירה הטבעית, המוטציות האקראיות והלחץ הסביבתי אינם מחוננים בגמישות אינסופית. דהיינו, הם לא יכולים להפיק מהגנום של בעלי החיים כל תכונה המופיעה ברפרטואר של הטבע. הם יכולים לפעול אך ורק במסגרת המגבלות והאילוצים הטבועים בגנום הספציפי של כל מין, קרי - במסגרת "התוכנית הבסיסית" שלהם.

יתר על כן, רבים מהמסלולים האבולוציוניים בטבע הם חד-סטריים. משמע, כשם שתאים שעברו התמחות לרקמות ספציפיות בגוף לא יכולים להחזיר לעצמם את דרגות החופש המלאות של תאי המוצא שלהם, כך גם תכונות שהתפתחו באופן ספציפי במחלקות מסוימות של בעלי חיים, לא יכולות לצוץ במינים המשתייכים למחלקות אחרות - גם אם הן בעלות ערך אדפטיבי בלתי מעורער. מטעם זה, כנראה, שום לחץ סביבתי לא יצמיח כנפיים לחזיר או בלוטות סירחון לצבי, אף כי תכונות אלו היו מאפשרות לחזיר לברוח בנקל מהאריות ולצבי להרתיע את הנמרים.

סיכומו של דבר, האבולוציה איננה כדור שניתן לגלגלו לכל כיוון על ידי הברירה הטבעית, בתגובה ללחצים סביבתיים. היא דומה יותר למים הזורמים מקו פרשת המים לעמק. האילוצים הטופוגרפיים מכתיבים למים תוואי עקלקל, בהתאם לתנאי השטח, ועל כן אין שום אפשרות לחזות מראש את התוואי שלהם. כל שניתן לחזות הוא שתוואי זה לעולם לא יהיה קו ישר, המחבר בדרך הקצרה ביותר את פסגת ההר עם העמק, וכי ישנם תוואים שבהם המים לא יעברו לעולם.

עדות לאילוצים ולהגבלות הנובעים מקיומה של תוכנית בסיסית אפשר למצוא בחיות המבויתות. גולד מציג שאלה ("שמונה חזירונים קטנים"): "למה חיות הבית שלנו הן כלבים, פרות וחזירים, ולא זברות, כלבי ים והיפופוטמים?" תשובתו: "משום שהברירה הטבעית אינה יכולה להתגבר על תכונות תורשתיות של צורה, או של התנהגות, שהתפתחו בהקשרים אחרים, ועכשיו הן מתנגדות לכל גיוס למטרותיו של האדם". חיות הבית שלנו, אומר גולד, גויסו בעיקר מקרב מינים חברתיים. "הכלב הוא חיית המחמד הראשית שלנו, כי אביו, הזאב, Canis Lupus, פיתח צורות התנהגות שכללו - תודות למקרה מוצלח בהיסטוריה - נטייה מראש לכונן ידידות עם האדם". אמנם, מגדלי כלבים יכולים לחולל נסים ונפלאות, החל ב"הפיכת כלב תחש לפרנקפורטר - עד עשייתו של צ'או-צ'או לחולדה מקריחה... אבל תרגילים מוזרים האלה נכפים על תבנית בסיסית ולא משתנה, שמקורה באילוצי גדילה העוברת בתורשה".

הגבלות אלו, המוכתבות על ידי התוכנית הבסיסית, מונעות מהאבולוציה להיות מנגנון לייצור סיטונאי של הסתגלויות מיטביות, כפי שסבורים רבים. ואמנם, גולד לועג להסבר הנפוץ, שלפיו הברירה הטבעית פיתחה אצל נשים זוג שדיים, כדי להבטיח שמספר הפטמות יהיה גדול באחד ממספר ילדיה בכל לידה. הטעות בהסבר זה, אומר גולד, שהוא מתעלם "מהערוץ הראשי של המבנה האנטומי שלנו", הלא הוא הסימטריה הדו-צדדית, הבאה לידי ביטוי בכפל האיברים החיצוניים שלנו (עיניים, אוזניים, ידיים, רגליים וכו') (2). הניסיון השגוי לייחס כל מופע גופני והתנהגותי לברירה הטבעית, אומר גולד, מביא אותנו בהכרח לטיעון של פָּנגלוֹס ב"קנדיד" של וולטר, כי הדברים אינם יכולים להיות אחרים מכפי שהם, ועל כן החוטם נוצר כדי לתמוך במשקפיים, באשר כל דבר נעשה למטרה הטובה ביותר.

*

כותרת ביניים: למה לא להיות פרפר רעיל?

בכל זאת, למרות המגבלות והאילוצים המוּבְנים בתוכנית הבסיסית של כל מין, פוטנציאל התכונות החדשות הטמון בגנום גדול לאין שיעור מהרפרטואר של העולם המוכוון, שכן הרפרטואר המוכוון הוא אך חלק מזערי בתוך הבסיס הרחב של כלל האפשרויות החבויות בגנום הדינמי. ומאחר שהתכונות המוכוונות נבחרות על פי יעילותן ומידת התאמתן למטרותיו של הַמְכַווֵן, מספרן לעולם יהיה קטן יותר מסך כל האפשרויות.

לא מקרה הוא שאף אסטרטגיה סתגלנית לא השתלטה באורח בלעדי על כלל המינים בטבע, גם לא כזאת שעל פניה היא בעלת יתרונות בלבד. למשל, תכונת הרעילות. שהרי מה מונע מתכונה זו, המצויה בקרב מינים מסוימים של פרפרים, להתפשט בקרב מינים נוספים? לכאורה, פיתוח רעילות היא ההשקעה אבולוציונית מיטבית לפרפר, מה גם שהיא אינה תובעת מחיר אנרגטי כבד מדי. פרפר הדנאי (מונרך) הוא עדות חיה ליתרון זה. מיליוני דנאים עושים במשך שבועות אחדים מרחק של 4,000 קילומטרים, ממונטריאול שבקנדה לחורש מסוים במקסיקו, חוצים בדרכם הרים, אגמים וסופות, מתים אגב כך לאלפיהם, אבל הרעל בגופם - שאותו רכשו מאכילת צמח רעיל עוד בהיותם זחלים - מעניק להם הגנה מלאה מפני טורפים פוטנציאליים.

אם הטבע היה מוכוון, ואם מטרתו של המְכַווֵן היתה למלא את הטבע בפרפרים, תכונת הרעילות אכן היתה פושטת בקרב כל מיני הפרפרים. אלא שאז היינו מקבלים עולם דל בציפורים וזוחלים (הניזונים מפרפרים), וכן משפחה של פרפרים בעלת שונות גנטית קטנה יותר, מצב שהיה חושף אותם עצמם להכחדה בעטיים של טפילים ושינויים סביבתיים. זה מה שקרה באירלנד, באמצע המאה הקודמת. בשנים 1845, 1846 ו1848- פגעה מחלת השידפון בשדות תפוחי האדמה שלה. יותר מ1.5- מיליון אירים מתו ברעב. מה שעשה את מחלת השידפון לקטלנית כל כך היה העובדה שהאיכרים השתמשו בתפוחי אדמה מזן אחד, זן שהצטיין ביבול רב, אבל עובדת היותם זהים מבחינה גנטית איפשרה למזיק להתפשט במהירות לכל שדות תפוחי האדמה באירלנד.

תוצאה בלתי נמנעת זו של הכנסת כוונה לטבע לא יכולה להתרחש תחת המשטר הפלורליסטי של האבולוציה. שכן, מהעדר הַכְווָנָה, ובעטיים של יחסי הגומלין הדינמיים בין מוטציות אקראיות, סביבה והברירה הטבעית, שום תכונה לא יכולה להשתלט על כל המינים. הוכחה מובהקת לכך נעוצה בתפוצה המוגבלת של חקיינות מסוג מסוים, שלפיה פרפרים ממין אחד מסגלים לעצמם את צבעי האזהרה של פרפרים רעילים הנמנים עם מין אחר. לכאורה, היינו צריכים למצוא בטבע מספר גדל והולך של פרפרים חקיינים כאלה. אך זוהי טקטיקה קצרת ימים, שכן ככל שמספר החקיינים גדל, מתרבה גם מספר הפעמים שציפורים וזוחלים אוכלים אותם בלי להיענש. תוך זמן קצר תעשה לה ידיעה זו כנפיים, וצבעי האזהרה יחדלו לספק הגנה לחקיינים. היגיון פנימי זה של האבולוציה, הנובע מאופיים הלא מוכוון והלא מתוכנן של יחסי הגומלין בין המנגנונים הפועלים בטבע, מעשיר בהתמדה את השונות הגנטית ואת המגוון של תוכניות פעולה.

*

כותרת ביניים: הטפיל המטריף

רמה כזו של שונות גנטית לעולם לא היתה מושגת במשטר קפדני של תכנון. שכן, מתכנן אינטליגנטי מכלכל את צעדיו בחשיבה שיטתית ובחיפוש אחר פתרונות יעילים ופונקציונליים. תכנון מרכזי, מעצם טבעו, אינו שואף לגיוון ולשונות, אלא לצמצום האפשרויות, ליעילות ולמיטביות. מתכנן-על היה לבטח משמר את מערכת הגזירה והלעיסה המופלאה של הזחל ומעבירה אותה, בשלמותה, לפרפר העתיד להתפתח ממנו בתום הגלגולים. אבל הטבע, בניגוד לכל היגיון תכנוני, החליף מערכת יעילה זו בחדק המסוגל למצוץ רק נוזלים.

הכיצד? אם אכן הגלגולים השונים נובעים משינוי הורמונלי בעת ההתפתחות העוברית, המדכא את היווצרות המופע הבוגר, אפשר שההתפתחות הארבע שלבית (ביצה, זחל, גולם, בוגר) החלה במפגש מקרי בין ההורמון לצורה העוברית. עם זאת, העובדה שמערכת גלגולים מסובכת זו השתמרה מאות מיליוני שנים מעידה על קיומו של איזשהו יתרון אבולוציוני. מהו? הסברה היא שיתרונו של תהליך זה בכך שהוא מונע תחרות על המזון בין המופע הצעיר, הניזון מחומר מוצק - בשר, צואה, פירות וכדומה - לבין המופע הבוגר, הניזון מנקטר, דם וכיו"ב. כך או כך, זוהי דוגמה נוספת לדרך התנהלותה של האבולוציה - ללא תכנון, ללא מחשבה מארגנת ובאופורטוניזם גמור - בתגובה למצבים מזדמנים. ואמנם, היגיון זה ניכר היטב בחליפות המגוונות שהיא מספקת למינים, הנראות לפעמים עשויות טלאי על טלאי. אבל, מעשה טלאים זה משקף את הגמישות הנפלאה של התהליך האבולוציוני, המניב פתרונות מדהימים, מורכבים להפליא ובלתי הגיוניים. כל שנדרש מפתרונות אלו - אבסורדים וסהרורים ככל שיהיו - הוא שיעמדו במבחן הברירה הטבעית, קרי: שיפיצו עצמם בקרב אוכלוסיית המין באמצעות הצאצאים.

אני רוצה להמחיש עושר אסטרטגי זה בעזרת דוגמאות אחדות, אשר לא היו יכולות להעלות בדעתו של אף מתכנן בר דעת - לא בשל מורכבותם, אלא משום אי סבירותם.

1.       שתי תולעים, זהות כמעט מבחינה גנטית, "פיתחו" אסטרטגיות שונות כדי לממש את המופע הבוגר שלהן - האחת בקיבתו של ציפור והאחרת בקיבתו של יונק. שתיהן מתחילות את חייהן במעיים של עכברים, אבל בשלב מסוים מתפצלות דרכיהן. התולעת הראשונה גורמת לעכבר להיות היפר-אקטיבי, ועקב כך להימצא בתנועה מתמדת. התרוצצותו מסבה אליו את תשומת הלב של עופות דורסים, וכך מוצאת התולעת הראשונה את עצמה בדיוק היכן שהיא צריכה להיות, כדי לעבור לפאזה הבוגרת. התולעת האחרת משפיעה על המערכת העצבית של העכבר בדרך הפוכה: היא גורמת לו להתנהג באיטיות מופלגת, מה שמגדיל את סיכוייה להיטרף על ידי יונקים, וכך גם היא מוצאת את עצמה בדיוק היכן שהיא רצתה להיות. שום מתכנן בר דעת לא היה מפתח שתי אסטרטגיות שונות בעבור שתי תולעים כמעט זהות, הנמצאות באותו מקום ואצל אותו פונדקאי.

2.       תולעת ממין אחר מתחילה את חייה כביצה במעיים של כבש. כעבור זמן היא מופרשת בצואה שלו ונאכלת על ידי חילזון שפיתח חיבה מיוחדת לגללי כבשים. בגופו של החילזון הביצים בוקעות, והזחלים מופרשים מהחילזון, כשהם מצופים בשכבה דקה של ריר, מה שעושה אותם מטעם מטריף לחִיכָּם של נמלים. בגופם של הנמלים מתחלקים הזחלים לשתי קבוצות: קבוצה אחת נשארת בבטן הנמלה ומפתחת שם זיהומים; הקבוצה האחרת פולשת למוחה. בהגיעם לשם הם משבשים את דעתה של הנמלה וגורמים לה לטפס אל קצות עלי העשב. תוך זמן קצר היא נאכלת עם העשב על ידי כבש מזדמן. שם, במעיים של הכבש נסגר המעגל: הזחלים מגיעים לבגרות, מתרבים, מטילים ביצים, ופותחים מחזור חדש של חיים. אין צריך לומר שתרחיש כזה - אם היה מוצע על ידי סטודנט למינהל בשנה הראשונה ללימודיו הוא היה נזרק מהאוניברסיטה.

בחודש מאי מבשילים הפירות של שיח הכינין במישורים הצפוניים של אוסטרליה, ובכך ניתן האות לסעודה הגדולה. האֶמוּ ניזונים בחודש זה רק מהכינין וכך גם הקואלות וחיות אחרות. תהליך העיכול של הפרי אורך 72 שעות, ובכך מתממש השלב הראשון של האסטרטגיה: הרחקת מקום הפליטה של הזרע ממקום גידולו. הגרעין, שקליפתו נצרבה על ידי חומצות הקיבה בשלושת היממות ששהה שם, נפלט לתוך השמש היוקדת. לכאורה, כישלון אסטרטגי, אבל החום גורם להתפוצצות החרצן; הזרעים משתחררים ממנו כמו כדורים הנורים מקנה של רובה, והם נוחתים על הקרקע צחיחה, תחת השמש היוקדת של המדבר, אלא שהפעם ללא הגנת החרצן. כישלון טקטי? לא. קצה הזרע מסתיים בשורש שומני המהווה מאכל תאווה לנמלים. אלו גוררות את הזרעים לקן, ושם, באוויר הממוזג של המושבה המוצלת, מוגנים מפני היובש והחום, שוהים הזרעים עד שהנמלים מפנים אותם יחד עם הפסולת בקן. סילוק הזרעים מתרחש סמוך לעונת הגשמים, מה שמאפשר לזרעי הכינין לנבוט בנוחיות מלאה.

למותר לציין שאפשר היה לתכנן את מחזור החיים של הכינין באופן פשוט יותר והרפתקני פחות, אבל החיים בטבע לא יצאו משולחן השרטוט של ארכיטקט ולא ממחשב של מהנדס מערכות, אלא בשיטת אד-הוק, באינטראקציה ישירה עם הסביבה ועם המינים החיים באותה מקום. במערכת מורכבת זו של יחסי גומלין טמון סוד כוחה של האבולוציה. החיים על פני כדור הארץ שרדו ארבעה מיליארד שנה משום שאין באבולוציה תכנון, הכוונה, כוונה ומטרה. שום מתכנן לא היה מצליח להוציא מידיו מענה מגוון כל כך לשינויים הסביבתיים התכופים, וגם הגאון הגדול ביותר לא היה מפיק מתולעת קטנה שחיה לפני 540 מיליון שנה כרישים, תנינים, נשרים, נמרים, קופים ואנשים, באמצעות מערך מינימלי של עקרונות פשוטים - המבוסס על מוטציות מקריות, שימור מידע תורשתי, התאמה לסביבה וברירה טבעית.

*

כותרת ביניים: אשפת הדנ"א והשונות הגנטית

תהליך אבולוציוני זה מופלא שבעתיים אם מביאים בחשבון שעשרות מיליוני מינים התפתחו משלוש מערכות חיים בלבד של פרוקי רגליים, מתוך 25 מערכות שהתקיימו לפני 570 מיליון שנים. ההשמדה הגדולה לפני 530 מיליוני שנה הכחידה 21 מערכות חיים. השמדה שנייה, שאירעה לפני 245 מיליון שנים, הכחידה מערכת חיים נוספת (יחד עם 95% מכלל המינים שחיו אז). קשה לשער את ממדי השונות הגנטית שהיתה מתפתחת אם כל 25 מערכות החיים הגדולות היו מוסיפות להתקיים. קשה לשער, מכיוון שאף מערכת חיים חדשה לא נוצרה מחדש למן ההשמדה הראשונה, וככל שידיעתנו מגעת, אף אחד ממיליוני המינים שנכחדו בחמש ההשמדות הגדולות, למן היווצרות אורגניזמים רב תאים, לא חזר והתפתח פעם שנייה. יש בעובדה זו משום אישור עקיף לכך שאין תוכנית-על באבולוציה.

     הטבע מספק לבעלי החיים והצמחים רק את הזירה ואת כללי המשחק האבולוציוניים, ובלשונו של דארווין: חוקי האבולוציה מווסתים קווי מתאר כלליים ולא את גורל הפרטים בתוכה. האופי האופורטוניסטי של האבולוציה עושה אפוא את היתר.

אם לעשות פאראפרזה על מטאפורה יפה שמצאתי בספרו של פראנס דה ואל, "טובים מטבעם", האבולוציה נוהגת כבוטנאי הפותח שעריו לכל סוגי השונות הגנטית - בין שהיא נובעת ממוטציות, מרבייה מינית או מתרומות מזדמנות של גנים "קופצים". יתר על כן, הבוטנאי לא עושה אבחנה בין עשבים שוטים לצמחים מבויתים, בין פרחים מפוארים לפרחים דלים, בין גידולים סתמיים למועילים, בין גנים טובים לגנים רעים. מנקודת מבטו של הבוטנאי, גנים הם גנים הם גנים. כולם בניו וכולם רצויים באותה מידה. לא כן האדם. הוא נוהג כגנן, המפעיל בקרה חמורה על גנים הנכנסים לגינתו, שכן לגנן - בניגוד לבוטנאי - יש כוונות, יש יעדים, יש תוכניות. הגנן רוצה יבול משופר, פרח גדול, ססגוני, ארוך, ריחני, בעל חיי מדף ארוכים, ועל כן הוא לא ייתן דריסת רגל בגינתו אלא לגנים המשרתים את מטרותיו, מה שמביא בהכרח לצמצום השונות הגנטית.

עדות ממקור ראשון למקומו הנמוך של השיקול האופטימלי באבולוציה נמצאת בחומר הגנטי שלנו. מכלל שלושה מיליארד בסיסי הדנ"א של הגנום האנושי אפשר היה להרכיב שלושה מיליון גנים (כאלף בסיסים בממוצע לגן). בפועל קיימים 80,000 עד 100,000 גנים פונקציונליים בלבד. כלומר, 3% מכלל הגנום שלנו מייצר את כל החלבונים הדרושים לתפקודו התקין של האורגניזם האנושי. 2% נוספים מהדנ"א מורכבים מגנים מווסתים, מטלומרים (רצפי דנ"א בקצות הכרומוזומים המגינים על שלמותם) ומסימני פיסוק (המסמנים לאנזימי החיתוך את נקודות ההתחלה והסיום של הקטעים הפונקציונליים ושל ראשי וזנבי הגנים). 95% מכלל הדנ"א אפוא הם ללא תפקיד מוגדר, והם נכללים במה שקרוי אשפת דנ"א. אם נוברים באשפה זו מוצאים בה מספר לא מבוטל של גנים מדומים (פסאודו גנים), כלומר גנים שהם זהים כמעט לגנים הפונקציונליים, אבל נותרים דמומים. יתרה מזו, בשנות השבעים הופתעו הביולוגים לגלות, כי הגנים הפונקציונליים עצמם מכילים קטעים של דנ"א (אינטרונים), אשר אינם מגיעים כלל לביטוי בעת תרגום הקוד הגנטי של הגן לחלבונים. הם אמנם מועתקים לרנ"א, אבל נחתכים ממנו על ידי אנזימי חיתוך ולא עושים את המסע התאי לריבוסומים - שבהם מורכבים החלבונים מחומצות אמיניות. מתברר שהגנים מורכבים מ90%- אינטרונים נטולי מידע ו10%- בלבד אקסונים (קטעי הדנ"א המכילים את הקוד לחלבון).

השאלה שניצבה לפני הביולוגים היתה איך התירה הברירה הטבעית לכמויות כל כך גדולות של "אשפה" להצטבר בין הגנים ואפילו להתנחל בתוך הגנים עצמם, שהרי עצם נוכחותם של האינטרונים פותחת פתח לשגיאות העתקה כל אימת שהגן מועתק כדי ליצור חלבון. לדוגמה, הגן המקודד את חלבון הקולאגן מורכב מ50- אינטרונים. פירוש הדבר, שכל אימת שהתא נדרש לייצר את החלבון החיוני הזה קיימות 50 אפשרויות של חיתוך שגוי בהעתקה. וכאילו לא די בכך, האינטרונים מופיעים באורגניזמים הרב-תאים, המרכזים את הדנ"א שלהם בגרעין התא, בעוד אצל חיידקים החומר הגנטי מרחף בתא והוא נטול אינטרונים. יוצא, שדווקא התאים בעלי הגרעין (אאוקריוטים), המייצגים לכאורה שלב אבולוציוני מתקדם יותר מהתאים חסרי הגרעין (פרוקריוטים), חוטאים ב"שגיאה" תכנונית זו.

תמיהות אלו הניבו מספר רב של תשובות אפשריות. אחת המעניינות בהן עלתה מעבודתם של שני חוקרים, ורה גורבונובה ואבי לוי ממכון ויצמן למדע. השניים מציינים את העובדה (Interface fall/winter 1999), כי צמחים מתפתחים מהר יותר מיונקים. "ב300- מיליון השנים האחרונות", אומר פרופ' לוי, "רק 4,000 יונקים התפתחו לעומת 200 אלף מינים של צמחים נושאי פריחה". יתר על כן, הוא מוסיף, צמחים מציגים גם שונות גדולה יותר ביחס לכמות נתונה של דנ"א. לוי וגורבונובה מצאו כי צמחים מועדים הרבה יותר לשגיאות שחזור בעת תיקון דנ"א פגום מאשר היונקים. אלא שנזקן של השגיאות בצמחים קטן לאין שעור מאשר ביונקים, שכן שגיאות יכולות להצטבר בצמח בלי לחולל תהליכים סרטניים, מאחר שבאורגניזמים צמחיים התאים לא נעים. יתרה מזה, מצבור השגיאות משמש אוצר בלום ליצירת שונות גנטית. זו ככל הנראה הסיבה לשיעור השונות הגבוה של צמחים ולהתפתחות מהירה של מינים.

הסבר זה מזכיר את פרשנותו של ואלטר גילברט (אוניברסיטת הרווארד) משנת 1978. גילברט הציע לראות באקסונים ובאינטרונים, ולא בגן, את הזירה האמיתית של האבולוציה ליצירה מהירה ואינטנסיבית של שונות גנטית. לוי וגורבונובה מציינים, כי המוטציות בצמחים מושפעים גם מגנים "קופצים", הקרויים כך משום שהם יכולים לנוע ממקומם המקורי למקום אחר בכרומוזום. אפשר אפוא שהיונקים ירשו את היכולת הזאת מהצמחים, אבל מאחר שביונקים התאים מסוגלים לנוע ממקום למקום בגוף, הפכו גנים קופצים אלה מקור לליקויים ולתופעות סרטניות.

אבל בזה לא מסתיים סיפור העודפים התמוהים בגנום. גוש גדול של כ5%-  מכלל אשפת הדנ"א מורכב מ500- אלף העתקים של רצפי דנ"א קצרים (באורך של כ300- בסיסים), זהים בסדר הבסיסים שלהם, המכונים ALU. רצפים אלה בדרך כלל נייחים, אבל במקרים מסוימים (כפי שהתגלה אצל זבובי תסיסה ועכברים) הם מסוגלים לזוז ממקומם ולהתיישב בחלק אחר של הכרומוזום. במעשה זה הם עלולים לשבש את הביטוי התקין של הגנים שלידם התיישבו, אבל גם ליצור תכונות חדשות, העשויות להתגלות כחיוניות במצבי עקה סביבתיים. גם במקרה של ה-ALU איננו יודעים את ההיגיון האבולוציוני לקיומם. ייתכן, אומר ג'ון מדוקס (What Remains To Be Discovered), שרצפי ה-ALU הראשונים נוצרו בשלב מוקדם מאוד של התפתחות היונקים, ומאז הם מצטברים בקצב של רצף אחד לכל 70 שנה.

הנה כי כן, אפשר לראות באשפת הדנ"א אישור עקיף לתהליך הלא מתוכנן של האבולוציה, שהרי אין להעלות על הדעת תכנון אופטימלי של מערכת כלשהי, אשר 95% מתכולתה מורכבים ממטען סרק. עובדה זו מחזירה אותנו לשאלת הגביש ומולקולת הדנ"א. כאמור, גביש הוא מופת למבנה סדיר של אטומים, מוכתב על ידי חוקי הפיסיקה, חוזר על עצמו ועל כן דל במידע. לעומת זאת, סדר הבסיסים במולקולת הדנ"א מייצג העדר תכתיב כימי, וחופש פעולה מובנה זה אוצר בתוכו את המפתח לגיוון ולשונות של התכונות הגנטיות בין בעלי חיים. אבל, בעוד שחזרה סדורה של אטומים במבנים פיסקליים מתבטאת רק ברידוד המידע, חזרה סדורה של בסיסים בגנים כרוכה במקרים רבים בליקויים תפקודיים.

עדות לכך אפשר למצוא במבנה האָלֵלִים (מופעי גן). לכל גן בגנום שלנו יש כפיל, בעקבות המיזוג של 23 הכרומוזומים של האב עם 23 הכרומוזומים של האם. כאשר הגן משתכפל, רק גן אחד מתבטא, הגן הדומיננטי, ואילו האָלֵל שלו (הרצסיבי) נותר דמום (רק כאשר שני בני הזוג נושאים אלל רצסיבי זהה, הוא מגיע - לפי חוקי מנדל - לכדי ביטוי באחד מכל ארבעה צאצאים). כך, למשל, הטיפוס הקווקזי הלבן נבדל מהטיפוס האפריקאי השחור באלל אחד, אשר התבטאותו גורמת לפיגמנטציה של העור. דוגמה אחרת היא מחלת האנמיה החרמשית, הפוקדת בעיקר את תושבי מערב אפריקה. מחלה זו נגרמת ממפגש בין שני אללים הנושאים את הליקוי החרמשי (כאשר רק אחד ההורים הוא נשא של אלל פגום זה, נוכחותו בגנום של הצאצאים לא זו בלבד שאינה גורמת להתפרצות המחלה, היא מקנה להם עמידות גבוהה יותר מפני מחלת המלריה).

      מה שעושה את המחלות הגנטיות, הנובעות מהתבטאות של אלל רצסיבי, לרלבנטיות לנושא דיוננו הוא מבנה הבסיסים שלהם. במחלת הנטינגטון, למשל, הגורמת לדמנטיה (מחלת השיטיון) בגיל העמידה ולמוות כעבור שנים ספורות, הגן הפגום בנוי מסדרות של שלוש אותיות, CAG, חוזרות ונשנות. ככל שמספר החזרות גדול יותר (מעל 40, לפחות), המחלה מקבלת ביטוי חריף יותר ופוקדת את הנשא בגיל צעיר יותר. חזרות של אותיות (CTG) מופיעות גם בגן המעורב במחלת שטיינהרט (myotonic dystrophy), מחלה של ניוון שרירים. בדור הראשון של נשאי המחלה מופיעות בגן 50 חזרות של אותיות CTG, אבל אצל ילדיהם ונכדיהם מספר החזרות עשוי להגיע לאלפיים. האם יש קשר בין רידוד המידע ללקויות תפקודיות? האם שיעור השונות הפנימית של הגן מבטיחה את תקינותו? אינני יודע, אבל דומה כי השונות הגנטית מחזיקה בידה יותר תשובות מכפי שמייחסים לה.

המכנה האסתטי המשותף לערים ישנות, לחופי ים ולשרשרות הרים, אומר פול דייוויס, הוא השונות. ערים ישנות נבדלות ממרכזים אורבניים מודרניים בכך שהן נבנו בתקופות שונות על ידי אנשים שונים - והן מבטאות השקפות וכוונות שונות, אילוצים שונים, טעמים שונים וצרכים שונים. ערים ישנות לא נֶהֶגוּ על ידי מתכנן אחד ולא הוקמו במחשבה תחילה כדי להיות ערים יפות. ערים ישנות נבנו מתוך עצמן, במשא ומתן מתמשך בין חלומות, אילוצים וצרכים של אנשים בני זמנים שונים, ומורכבות זו של גורמים היא שעושה אותן יפות כל כך. ב"ערים הסמויות מעין", אומר איטלו קלווינו, עיר עשויה "מהיחסים בין מידות חללה לבין אירועי עברה", וכי תיאורה של עיר "חייב להכיל בתוכו את כל עברה".

לא כן המרכזים המודרניים. הם נבנו מלכתחילה כדי להיות יפים, יעילים, נוחים, כפי שמתכננים שעון שיהיה יפה ומדויק יותר. יוהרה זו, שאפשר להשיג במחשבתו של אדם אחד את היופי המושלם, מזכירה את העיר פרינציה בספרו של קלווינו, אשר תוכננה על פי המתווה האידיאלי של נתיבי המזלות בשמים, למען "תשקף את ההרמוניה של רקיעי תבל: תבונת הטבע וחסד האלים". ואולם, מדווח מרקו פולו, גיבורו של קלווינו, היום פוגשים ברחובותיה פיסחים, גמדים, גיבנים וצאצאים בעלי שלושה ראשים המוסתרים במרתפים.

החיים המודרניים מספקים לנו שתי דוגמאות בולטות לחשיבותה של ההתארגנות העצמית להבטחת היצירתיות ועושר המידע, בניגוד לדלות דרגות חופש בארגונים מוכוונים על פי תוכנית מוכנה מראש: עמק הסיליקון בקליפורניה ורשת האינטרנט. שניהם התפתחו בקצב מסחרר, מכוח תהליכים פנימיים, בכיוונים שאיש לא חזה מראש לפני 20 שנה, ושניהם הניבו תוצרים מגוונים ועתירי מידע. סוד הצלחתו של עמק הסיליקון נעוץ בכך שהוא גוף המארגן את עצמו, ולפיכך מאפשר לחברות וליזמים הפועלים בו להסתגל במהירות לדרישות ולשינויים המהירים של השוק.

*

כותרת ביניים: ארון הקבורה של האבולוציה

הבדל זה בין תכנון מראש להתארגנות עצמית עומד ביסוד האבחנה בין הנדסה גנטית לאבולוציה הדארווינית. יש מקום לחשש, כי ככל שנכבה ונעורר גנים כרצוננו וככל שנשנע אותם פנימה והחוצה מהגנום, נביא לעצירתה של האבולוציה הדארווינית ולהחלפתה באבולוציה אחרת, מלאכותית, מוכוונת על פי סקרנות מחקרית ואינטרסים כלכליים. יתרה מזו, האבולוציה המלאכותית תחזיר את הטלאולוגיה (התכליתיות) לביולוגיה, ובכך יקיץ הקץ על המהפכה המחשבתית של הדארוויניזם, שיצא חוצץ נגד הרעיון הדתי בדבר קיומה של אבולוציה מוכוונת על ידי מתכנן עליון, אשר כל שינוי המתחולל בה משפר את המבנים של המינים השונים, למען יוכלו למלא ביעילות גדלה והולכת את התפקיד שיועד להם מראש בתוכנית האלוהית. רק כך, העירו אנשי הכנסייה לדארווין, אפשר להסביר את המבנה המורכב להפליא של העין, אשר נבנתה עקב בצד אגודל, על פני תקופת זמן ארוכה, על ידי צבירה איטית של תכונות, המשרתות את המבנה הסופי, באותו האופן ששען מצרף גלגלים, קפיצים, צירים וברגים זה לזה - על פי מתווה מוכן מראש - במטרה להרכיב שעון. "אין תוכנית בלי מתכנן, אין המצאה בלי ממציא", פסק הכומר ויליאם פאליי, מתנגדו הגדול של דארווין, והוסיף: רק על ידי ידיעת התכלית הסופית של כל איבר ואיבר במינים השונים אפשר להסביר למה נוצרו ואיך התפתחו האיברים השונים, למה הם תואמים להפליא את צרכיו של הפרט, והכיצד השתמרו והצטברו חוליות הביניים - בדרך להיווצרות האיבר הסופי - אף על פי שכל אחת מחוליות אלו לא היתה בה בפני עצמה תועלת לפרט.

הביולוגיה דחתה על הסף את הטלאולוגיה - על פרשנויותיה ומשמעויותיה המטאפיסיות - והציעה במקומה את הטלאונומיה. זו אומרת, כי מהתפקיד שממלא האיבר בימינו אין בשום פנים ואופן לגזור את הסיבה להיווצרותו, לא רק משום שניצניו הקדומים נוצרו במקרה, אלא גם מפני שאותן התחלות ייתכן ששימשו בעבר לתפקידים אחרים לגמרי. ראיה אחת מני רבות לכך קיבלנו באחרונה מצוות חוקרים במרכז הרפואי של אוניברסיטת דיוק, ארה"ב. מבדיקת ההמוגלובין של תולעת טפילית השוכנת במעיים שלנו (Ascaris lumbriocoides) התברר לחוקרים אלה, כי בניגוד לדעה הרווחת, תפקיד ההמוגלובין בתחילת האבולוציה היה לפרק ולסלק מולקולות של חנקן חד חמצני (NO), גז שקדם להופעת החמצן באטמוספירה, מגופם של חיידקים ויצורים אנאורובים אחרים. במעבר מהאטמוספירה הקדומה, שהכילה 98% חמצן דו פחמני ו2% חנקן, לאטמוספירה בת ימינו של 78% חנקן, 0.03% חמצן דו פחמני ו21%- חמצן, קיבל ההמוגלובין תפקיד הפוך: לשאת את החנקן החד חמצני ואת החמצן, החיוניים למערכת הנשימה, לכל רקמות הגוף.

הטלאונומים מכירים אמנם בקיומה של תכליתיות, אבל זוהי תכליתיות בדיעבד. הווי אומר, התכונות והמבנים השונים מתגבשים במרוצת האבולוציה מתוך יחסי הגומלין בין הסביבה, המוטציות והברירה הטבעית. כלומר, הם תוצאתה של הברירה הטבעית ולא סיבתה.

יתר על כן, אנחנו יודעים היום דברים שדארווין ופאליי לא ידעו: שמבני הגוף יכולים להשתנות לא רק בתהליך איטי של צבירת שינוים קטנים, שכן די במוטציה קטנה באחד הגנים המשמשים כמתגים ומתגי-על (קבוצתGenes  Hox) כדי לחולל בבת אחת שינוי דרמטי. לדוגמה, מוטציה קלה בגן הקשור באנטנת הראש של זבוב תסיסה הופכת אותה לזוג רגליים קדמיות; שינויים קטנים בשלושה גנים האחראים לחזה ולבטן מביאים לחילופי איברים בגוף ולדפורמציות גופניות הגורמות למוות. קבוצת גנים זו, המצויה במינים רבים - מתולעים ועד בני אדם - פעילה בימים הראשונים של ההתפתחות העוברית ואחראית בעצם להנחת המבנה הבסיסי ולאוריינטציה של הגוף, קרי: היכן יהיו האיברים, האצבעות, בית החזה וכיו"ב. יתר על כן, פעילות האורגניזם יכולה להשתנות לא רק בעטיה של מוטציה בגנים, כי אם גם בהשפעת הסביבה. למשל, גן מסוים, הממלא תפקיד כלשהו בהתנהגות המינית של בעל החיים, עשוי להיות מופעל על ידי אורך היום או הטמפרטורה או ריח השתן של בן המין השני או מות הזכר הדומיננטי בלהקה.

כאמור, ההנדסה הגנטית היא סיפור אחר לגמרי, ולו משום שיש לו מרכיב טלאולוגי מובהק, שהרי שינוע הגנים בא לממש תכלית מוגדרת וקבועה מראש. במלים אחרות, ההנדסה הגנטית חותרת לסילוק המקריות מהתהליך של הורשת תכונות, והיא נוטלת על עצמה - בעצם קביעתה איזו תכונה להוסיף לגנום ואיזו לסלק - את תפקיד הברירה הטבעית. בחשבון סופי, ההנדסה הגנטית עלולה להיות ארון הקבורה של האבולוציה הדארווינית, באשר היא מקעקעת את פעילותם של שלושת הגורמים המרכזיים באבולוציה: המקריות של השינוי הגנטי, ההתאמה לסביבה וההכרעה של הברירה הטבעית.

יהיו מי שישאלו למה צריך העולם המודרני להמשיך ולהיתלות בתהליך העיוור, המסורבל, הארוך, המפותל ועתיר הטעויות של האבולוציה הדארווינית, אם אפשר להגיע במהירות ובמישרין לתכונה הרצויה? ככלות הכל, מי רוצה לרכוש היום מכונית המצוידת ברכיבי מנוע ושלדה מדגם T של פורד משנות העשרים? התשובה היא שהתא החי, לא כל שכן האורגניזם בכללותו, הוא מבנה מורכב לאין שיעור מכל מכונה מעשה ידי אדם. המערך הגנטי המסוים שאנו נושאים בגופנו הוא פרי תהליך אבולוציוני ארוך, שעמד במבחן הברירה הטבעית במשך עשרות, ואפילו מאות, מיליוני שנים. בפרק זמן ארוך זה נוצרו בגנום איזונים בין גנים וקבוצות גנים, לבין הכרומוזומים שבתוכם הם ממוקמים; ואילו התכונות המהונדסות נוסו בפרק זמן קצר מכדי לדעת בוודאות איך שינוע גנים ממקום למקום ישפיע במרוצת הדורות על יציבותם של הכרומוזומים אליהם הועתקו ועל תפקודם של הגנים השכנים.

ב1997- הצליחה קבוצה של ביולוגים מבית הספר לרפואה בקליבלנד, אוהיו, לבנות כרומוזומים מלאכותיים, עמוסי גנים, שהשתכפלו בכל פעם שהתאים התחלקו. באוקטובר 1999 הודיעה חברה קנדית, כי כרומוזום מלאכותי שהשתילה בעכבר עבר בהצלחה לצאצאים בתהליך התורשתי הרגיל. טכניקה זו של השתלת כרומוזומים מלאכותיים עשויה לחולל מהפכה בכל הקשור להחדרת תוכניות גנטיות שלמות לגנום של העובר האנושי, מצוידות במתגי ויסות ובקרה, במטרה להפעילן ברקמות מסוימות ובמצבים עתידים מסוימים. כך, למשל, אם בקרב בני משפחה מסוימת קיימת נטייה ללקות בסרטן הערמונית בגיל צעיר, אפשר יהיה להחדיר לביצה המופרית חבילה כרומוזומלית כזאת, המכילה גן מקודד רעל לחיסול תאים של סרטן הערמונית. הגן הזה יהיה מצויד בשני מתגים, שאחד בהם יופעל על ידי התאים הסרטניים, והאחר על ידי הורמון מסוים. לכשתתגלה המחלה באיש המהונדס, יזריקו לו את ההורמון המסוים, אשר יפעיל את הגן לייצור החלבון הרעיל, וזה יחסל את כל התאים הסרטניים שיפגוש בדרכו. עם זאת, מאחר שאיננו יכולים לדעת מראש את התוצאה הוודאית של השתלת כרומוזומים מלאכותיים, אנו עלולים לחולל בעוברים ליקויים גנטיים בלתי הפיכים.

*

כותרת ביניים: מין שני של בני אדם

יש לצפות, כי יעדי הפעולה העיקריים של ההנדסה הגנטית - בנוסף על מניעת מחלות גנטיות - יהיו חיזוק האינטליגנציה, הארכת גבול החיים והגברת תכונות גופניות מסוימות. הכל מסכימים שאינטליגנציה היא פועל יוצא של גורמים רבים - תורשתיים ומורשתיים כאחד. גם החלק התורשתי של האינטליגנציה איננו תוצר של גן אחד, דוגמת הגן המקודד רעל נגד תאים סרטניים. לא בכדי פועלים בשירות המוח יותר גנים (3,195) מאשר בעבור כל איבר אחר בגוף. הפוטנציאל הכלכלי העצום הטמון בשיפור האינטליגנציה יהפוך את המצוד אחרי גנים המתגברים פעילויות מנטליות לאחת הזירות הלוהטות ביותר בביוטכנולוגיה.

בספטמבר השנה הודיעו חוקרים מפרינסטון, M.I.T. ואוניברסיטת וושינגטון, על הצלחתם לפתח עכבר "חכם", בעל זיכרון משופר ויכולת למידה מהירה, על ידי תגבור נוכחותו של גן מסוים (NR2B) המצוי במערך הגנטי שלהם. עיקר פעולתו של גן זה, הקיים גם בגנום האנושי (אם כי איננו יודעים עדיין אם פעולתו באדם זהה), הוא לסייע למוח ליצור קשר בין אירועים שונים ולשפר בכך את כושר הלמידה והתפיסה. הוספת  NR2B לעכבר שיפרה את הזיכרון שלו פי חמישה ואת יכולת הלמידה פי שניים. השאלה אם הגן לבדו עשה את העכבר חכם יותר היא במובן מסוים משנית, מה גם שה- NR2Bאיננו חייל בודד בחזית האינטליגנציה. בפברואר 1996 מסרה קבוצת חוקרים במילנו על זיהוי שני גנים,Emx1  וEmx2-, הממלאים תפקיד מרכזי בעיצוב האינטליגנציה האנושית (השניים מעורבים ביצירת תאים בקליפת המוח ותורמים להרמוניה של המערכות המשתתפות בלמידה וזיכרון).

לכאורה, הגדלת נוכחותם של גנים "אינטליגנטיים" במוח לא כרוכה בנזק, שהרי הכל יכולים רק להרוויח משיפור הזיכרון ומהגברת כושר הלמידה. אלא שעניין זה איננו פשוט כלל ועיקר. כמות גדולה מדי של הגן NR2B, המחזיק בקוד לחלבון של קולטן מסוים (NMDA), עלולה - לדעת חוקרים אחדים - לגרום למותם של תאים אחרים או להציף את שטח האחסון במוחו של אדם בוגר עקב הגברת כושר הלמידה שלו.

מעל לכל האפשרויות הללו מרחפת השאלה מי ייהנה מתוספת החכמה? התשובה ברורה: אנשי המעמד הגבוה ובעלי אמצעים, שיהיו מוכנים לשלם כל מחיר בעבור תוספת IQ לילדיהם. המחיר החברתי כתוב על הקיר: העשירון העליון ייעשה לא רק עשיר יותר אלא גם חכם יותר. בכך תתקרב החברה האנושית קירבה מסוכנת ל"עולם חדש אמיץ" של אקסלי, וליחסי אדון-עבד השוררים בין בני מעמד האלפא לבני המעמדות הנמוכים יותר.

      אין להקל ראש בחששות אלו. אנו רחוקים מרחק רב מהבנת ההשפעה האפשרית של מניפולציות גנטיות אלו על הפרט ועל החברה. כבר עכשיו סומנו גנים המעורבים בדרך כלשהי בנטייה להתמכרות לסמים ולאלכוהול, בתופעות של הומוסקסואליות, מונוגמיות ופוליגמיות, וכן גנים התורמים לחוסן גופני, לעמידות מפני מחלות וזיהומים, לאכילת יתר ולסקרנות. אפילו התנהגויות חברתיות מסוימות נמצאו מושפעות מפעילותם של גנים. כך, למשל, אצל תולעים עגולות, שינוי של אות אחת בדנ"א משנה את התנהגותה מיצור חברתי לתולעת אינדיווידואלית. אלא שאין שום ביטחון כי תגבור כל אחת מתכונות אלו בנפרד אכן יפעל במבודד, כלומר, בלי להשפיע על תכונות גנטיות אחרות, שאותן לא התכוונו לשנות.

     רמז לכך אפשר למצוא במחקר שנעשה באחרונה בבית הספר לרפואה ביוסטון, ארה"ב. החוקרים שתלו בעכבר גן המעורב בהענקת צבע לפרווה, כדי לסמן באמצעותו את הזן הטרנסגני המסוים הזה של עכברי ניסוי. להפתעתם הוליד הזן המהונדס מספר רב יותר של זכרים מאשר נקבות. הסיבה: גן הסימון השתלב בדנ"א ליד גן SOX9)), המממש (באמצעות גן אחר) את הזכריות של העובר. הסמיכות החדשה איפשרה ל-SOX9 להתבטא, ועקב כך הוטתה בכף לטובת הזכרים.

מעבר לכך, נניח שנכיר בזכותו היסודית של הפרט לעשות שימוש באחד הגנים האלה, איך נמנע את המרוץ שיתפתח בעקבותיו? שהרי גובה של 185 ס"מ ייחשב עד מהרה נמוך לעומת 200 ס"מ ומעלה, ומנת משכל של 145 נקודות לא יהיה יותר מתחנת מעבר בדרך ליעד של 200 נקודות ומעלה. אנחנו מכירים תהליך דומה בטבע, המונע על ידי הברירה המינית, אשר הביא זכרים מסוימים לפתח איברים בעלי מידות גרוטסקיות - כגון זנב, קרניים, צבעים, צוואר, אברי מין והתנהגות היפר-אקטיבית - משום שהיתה לצורות אלו עדיפות בעיני הנקבות. אנחנו מכירים גם מניסויים במעבדה את התוצאות הקטלניות שעלולות להיות לפיתוח מוגזם של תכונות, שכן יש גבול לגמישותו של הגנום. כך, למשל, בניסויים שנעשו בזבובי תסיסה ובחיות מעבדה מצאו שכאשר מנסים לפתח תכונות מסוימות מעבר לגבול מסוים, נוצרות דפורמציות גופניות והתנהגותיות, במלים אחרות: מפלצות.

       עלינו להיות מודעים לכך, שהבלמים המשמשים אותנו במרוץ מטורף זה יישחקו עד מהרה, כפי שקורה למשאית כבדה הנוסעת במורד תלול. שכן משעה שיותר לבצע תיקונים מסוימים גנום, לחברה לא תהיה זכות מוסרית למנוע מפרטיה לבטל תכונות, הנחשבות נחותות מבחינה נורמטיבית או אפילו סובייקטיבית. כל עוד לא היה באפשרותנו לערוך, למשל, תיקוני גובה, יכולנו לטעון לחשיבותם התרבותית והחברתית של אנשים נמוכי קומה, הַמוּנָעִים במידה זו או אחרת להישגיהם על ידי קומתם הנמוכה. אבל כאשר יהיה אפשר להגביה אנשים על ידי הפעלה מבוקרת של הורמון הצמיחה, לא נוכל למנוע מהפרט את "זכותו הטבעית" להיות גבוה יותר, ומפרט אחר לשפר ולתקן תכונות מנטליות ומוטוריות, העשויות להעניק לו יתרונות חברתיים, עסקיים וספורטיביים, או אפילו לענות על צרכים אופנתיים חולפים.

       ככלות הכל, מאז ומתמיד ניסו הורים להשפיע על עתיד ילדיהם, באמצעות חינוך, אינדוקטרינציה ותמריצים, כדי לעשותם תלמידים טובים יותר, אזרחים ממושמעים יותר, מוסיקאים, ספורטאים, אמנים, אנשי צבא, קפיטליסטיים, סוציאליסטיים, פוליטיקאים וכיוצא בזה. למה אם כן לא יורשו לקבוע באמצעות ההנדסה הגנטית את מין ילדיהם, גון עורם, כושרם הגופני, צבע עיניהם וגובהם?

ברי לכל, כי תהליך זה יצבור תאוצה מתמדת, שכן אנחנו נשנה תכונות מסוימות אצל ילדינו, ואלה - בתורם - יתגברו אותן תכונות, או אחרות, אצל ילדיהם, וכך חוזר חלילה. בתוך דורות ספורים עלולים להיווצר מעמדות גנטיים חדשים, אשר לגמרי לא במקרה ישקפו את העשירון העליון בהיררכיה הסוציו-אקונומית.

לי סילבר, ביולוג מאוניברסיטת פרינסטון, מעריך כי בתוך מאה עד מאתיים שנה יביא ריבוי השינויים הגנטיים ליצירת מין שני של אדם, אשר יימנע מקשר מיני וחברתי עם בני המין הגנטי הנחות, קרי: עם תשע העשיריות שאין בידם האמצעים למימון מניפולציות גנטיות.

*

כותרת ביניים: הפרט מול הכלל

לב הבעיה הוא אם כן בכך, שהמניפולציה הגנטית מופעלת אמנם על הפרט, אבל תוצאותיה משפיעות על כלל החברה. אלווין טופלר ("הלם העתיד") כבר הצביע על כך, כאשר כתב שהפונקציונליסטים ישדלו את ההורים לעצב תינוקת על פי דרישות החברה בהווה, ואילו הפוטוריסטים יעדיפו ילדים שיתאימו לתרבות עתידית. גם בהתרת התערבות גנטית אינדיווידואלית בעליל, כמו בחירת מין הילוד, טמון חומר נפץ חברתי מסוכן. לכאורה, אין דבר אישי יותר מקביעת מין הוולדות לפני לידתם על פי בחירת הוריהם. אלא שדבר זה חורג מעניינו של הפרט, שכן לשינוי היחס המספרי הקיים בין גברים לנשים עלולות להיות השלכות מרחיקות לכת על יציבות החברה והמדינה.

את ראשיתו של תהליך זה אנו רואים בהודו ובסין, שם כבר הוטה היחס המספרי לטובת הגברים, באמצעות שיטה משולבת של הפלה והריגת ולדות ממין נקבה. למעשה, טכניקה זו לא זקוקה להנדסה גנטית. כל שהיא צריכה הוא אבחון מוקדם של זרעונים נושאי כרומוזום Y, המבטיחים לידת זכרים. טכניקת אבחון זו כבר נמצאת בידינו, ויש להניח כי בחירת מין הילוד תהיה זמינה לכולם בעתיד הלא רחוק.

הוא הדין בשיבוט בני אדם, עניין שנידון בהרחבה בתקשורת ובסמינרים, למן לידתה של הכבשה דולי ביולי 1996. יש הרואים בשיבוט אפשרי של בני אדם, דבר שיקרה במוקדם או במאוחר, פיחות בערך האדם. אבל השלכותיו רחבות יותר. משעה שנשים יוכלו ללדת ילדים ללא מגע עם גברים, יימצא התא המשפחתי תחת איום קשה; שיבוט בני אדם ייצור בלבול בכל הקשור לזהות העצמית: הילדים המשובטים יהיו במובנים רבים אחיהם של ההורים המשובטים והורים של אחיהם, ועל כן הם יחיו כל ימיהם עם הידיעה שהם שימשו אמצעי להשגת מטרה של מישהו אחר - בין כתחליף לאח שמת ובין כהמשך לאיש המשובט.

          יעד מרכזי אחר של האבולוציה המלאכותית יהיה הארכת הגיל הביולוגי. עד כה אותרו בשמרים, בתולעים ובזבובי תסיסה, 12 גנים הגורמים להארכה דרמטית של חייהם. כאשר מסלקים את הגן LAG-1 משמרים, חייהם מתארכים במאה אחוז. מוטציה בגןDAF-2  הביאה להארכת חייה של "סי. אלגנס", תולעת מוכרת היטב לביולוגים, עד פי ארבעה. מתברר גם שהגן הזה מקודד חלבון הדומה בחלקו לקולטן של אינסולין ובחלקו לקולטן של גורם הצמיחה בבני אדם. המחקר בגורמי ההזדקנות נמצא בראשיתו, וקשה בשלב זה לשער את מידת הצלחתו בבני אדם, מה גם שבתהליך ההזדקנות מעורבים, ככל הנראה, מספר גדול של גנים. ושוב, גם כאן המשאלה הגנטית היא אישית לחלוטין, אבל הארכת הגיל הביולוגי של הפרט תיצור מעמד חדש של אנשים - מתושלחים מבחינה ביולוגית, אבל מסובכים מאוד מבחינה מנטלית. שכן ספק אם נוכל לדעת מראש אם תוספת הזמן תחולל נעורים שניים, המונעים על ידי יצרים, תשוקות, אמביציות, סקרנות וצימאון לדעת, או שמא תהווה המשך לשמרנות ולאי עשייה של גיל הזקנה.

הנה כי כן, בפעם הראשונה למן תחילת האבולוציה על פני כדור הארץ, החשיבה המתכננת מציגה את עצמה כחלופה למקריות ולאקראיות של האבולוציה הדארווינית, והגננות המבוקרת והסגורה מתחילה להוות איום על הבוטניקה הפתוחה. זהו תהליך מסוכן, כיוון שהשונות הגנטית של הטבע עלולה למצוא עצמה בסיומו של תהליך זה סגורה בשמורות טבע קטנות, כמו מינים של חיות בר הנמצאים בסכנת הכחדה.

ההנדסה הגנטית היא חלק בלתי נפרד מהתהליך המדעי, ואין שום אפשרות לעצור את התקדמותה. אבל, בניגוד לעמדתו של ישעיהו ליבוביץ המנוח, שפטר את איש המדע מאחריות לתוצאות מחקרו בטענה שלא ניתן לבלום את ההכרה המדעית, ההשלכות מרחיקות הלכת של ההנדסה הגנטית יחייבו את הביולוגים במאה ה21- לקבל על עצמם אחריות לתוצאות מחקרם. בניגוד לדילמה שניצבה לפני הפיסיקאים בשלהי מלחמת העולם השנייה, ערב פיתוח פצצת האטום, הביולוגים לא ניצבים לפני הברירה האכזרית של המשך מלחמה עקובה מדם, או סיומה המהיר באמצעות נשק השמדה. לא שלום העולם יעמוד לפני הביולוגים במאה הבאה, אלא שפיותו.

==

הערות

(1) לפישוט הדברים, אני כולל בברירה הטבעית גם את הברירה המינית, על אף השוני ביניהן, בגלל השימוש שעושות שתיהן בסלקציה כמודוס אופרנדי.

(2) החולד הערום סותר הן את "עקרון החצי" (מספר הצאצאים הוא חצי ממספר הפטמות) והן את עקרון הסימטריה, שעליו מצביע גולד. כך עולה ממחקרו של פול שרמן  מאוניברסיטת קורנל, המסביר את מספר הפטמות הקטן, המגיע לחצי ממספר הוולדות אצל החולד הערום, ביצירת התנהגות שתפנית בקרב הצאצאים. לחולד 11 פטמות ושגר של עד 28 ולדות. הקטנים לא נלחמים על פטמה פנויה, כי אם ממתינים בסבלנות לתורם. לאם, שהיא הנקבה היחידה הממליטה במושבה, יש די חלב לכולם.

 

חדשות
דלג על חדשות

חדשות

התחל עצור
8
19/07/2018
פעילויות הקרן לקידום מקצועי
8
17/07/2018
בעקבות סכסוך העבודה שהסתדרות המורים הכריזה לפני ...
8
12/07/2018
הנוגעים לפעילויות וקבלת שירותים מהסתדרות המורים
8
11/07/2018
מתנגדים לביטול הסייעות הרפואיות בגני הילדים
8
10/07/2018
שלבי חינוך
דלג על שלבי חינוך
Banners
דלג על Banners
עבור לתוכן העמוד