חיים ממולקולות כימיות – מציאות או דמיון?

  האם תגובות כימיות בין מולקולות אקראיות יצרו את תאי החיים הראשונים בים הבראשיתי של כדור הארץ?

הרעיון שחיים נוצרו מכימיקלים חדר למדע לפני קצת יותר ממאה שנה. דרך המיקרוסקופים של אותה העת נראה התא פשוט כשק של כימיקלים. משום כך היה זה הגיוני למדי למדענים כמו דרווין לשער שצורות החיים הבסיסיות התפתחו מצירוף מקרי של כימיקלים אורגאניים ב"מרק" בראשיתי. אולם ככל שהאדם העמיק בחקר מסתורי התא החי, הרעיון שחיים נוצרו מכימיקלים התחיל להיראות פחות ופחות הגיוני. ואף על פי כן רוב המדענים כיום דבקים בדוגמה של אבולוציה כימית.

עם התפתחות המחקר, התגלו תופעות מורכבות יותר ויותר בתוך התא המזערי, כגון ויסות מדויק להפליא של חילוף החומרים התאי בעזרת חומצות גרעין (DNA ו-RNA), שכרוך ביחסי גומלין סבוכים בין אלפי סוגים של מולקולות חלבון בעלות מבנים המסודרים באופן מורכב ביותר. כבר לא היה קל כל כך לדמיין כיצד כל זה קרה מצירוף אקראי של כימיקלים.

בתארו את הביוכימיה המורכבת להפליא של התא כותב ג'ימס ווטסון, אחד ממגלי מבנה ה-DNA, בספרו 'הביולוגיה המולקולארית של הגנים': "עלינו להודות מיד שמבנה התא לעולם לא יובן לנו באותה דרך שבה אנו מבינים מולקולות של גלוקוזה או מים. לא רק שהמבנה המדויק של רוב מולקולות הענק בתא יישאר כנראה בלתי פתור, אלא גם אין דרך לדעת את מיקומם היחסי בתוך התא בדיוק סביר. אין זה מפתיע לכן שכימאים רבים, לאחר תקופת התלהבות קצרה בחקר ה'חיים', חוזרים בשקט לעולם הכימיה הטהורה". אך למרות המודעות הגוברת למורכבות המבנית וההתנהגותית שקיימת אפילו בצורות החיים הפשוטות ביותר, מדענים רבים ממשיכים לדבוק בקו המחשבה שחיים נוצרו ממרק כימי בראשיתי ללא כל הכוונה של עקרונות ארגון גבוהים יותר. הם מדמים שבאמצעות קשרים כימיים מקריים מולקולות פשוטות הצטרפו יחדיו למבנים אורגאניים מורכבים שבסופו של דבר התחברו לאורגניזם בעל יכולת שכפול עצמי. תרחיש זה על היווצרות החיים מוצג כאמת בלתי מעורערת בכל כיתת לימוד ברחבי העולם – בבתי ספר יסודיים, בתיכון, במכללות ובאוניברסיטאות. הרדיו, הטלוויזיה, ופרסומים מדעיים עממיים עוד מוסיפים ומחזקים את המסר הזה.

לרבים, שיחות בנושאים כגון "האם חיים נוצרו מחומר" נראות אולי רחוקות מהמציאות היומיומית ומשום כך לא רלוונטיות לחייהם. בין אם הדיונים הללו מעוגנים ברעיונות הגיוניים ביותר המבוססים על ראיות מוצקות, ובאין אם בהשערות מעורפלות ובלתי מבוססות, המסתמכות על נתונים בעייתיים ואשר מקורן בדעות קדומות מדעיות, הנושא נראה כמו עניינם של מדענים במגדלי השן שלהם. אלא שהתשובות לשאלות היסודיות על אודות מקור החיים קובעות כיצד אנו רואים את עצמנו ואת מקומנו בעולם, ומשום כך הן בעלות השפעה עמוקה על תחושת הזהות שלנו, החלטותינו, רגשותינו, מערכות היחסים שלנו והתנהגותנו. למעשה, הן משפיעות על כל תחומי חיינו, לרבות המטרות שמציבה בפניה החברה ככלל.

לפני שנבחן את ההסברים שמציעות התיאוריות המכניסטיות למקור החיים ותודעה, נתבונן בשלוש דוגמאות למתרחש בתוך תא חי, דבר שיסייע לנו להעריך את המורכבות המדהימה שמצויה אפילו באורגניזם הפשוט ביותר. בשעה שנתבונן בדוגמאות אלה חשוב שנזכור שלפי הבנתם של הביוכימאים כיום, המולקולות הנידונות הינן בסך הכול יחידות תת-מיקרוסקופיות של חומר. הדרכים המופלאות שבהן הן מתחברות יכולות להובילנו למסקנה שיש להן כוחות מיוחדים כלשהם של התארגנות עצמית. המדענים כמובן ממהרים לדחות רעיון שכזה, ועומדים על כך שהמולקולות פועלות פשוט על פי חוקי הפיזיקה. זאת כמובן מבלי שיוכלו להסביר כיצד מולקולות שפועלות על פי חוקים מכניסטיים פשוטים יחסית יכולות להתקשר יחדיו ליצירת תאים בעלי מבנים מורכבים להדהים. אפילו סבוכה עוד יותר היא השאלה כיצד תאים שכאלה יכולים להתפתח על פי אותם החוקים לכדי יצירת יצורים עיליים מורכבים. אם כן, למרות הנאמנות הנוקשה של הקהילה המדעית להסבר המכניסטי הנוכחי אודות אבולוציה כימית, מן הראוי שנשאר פתוחים לאפשרות שגורמים אחרים יכולים להיות מעורבים בכך – אולי אפילו סוג של עקרון ארגוני בעל תבונה.

הדוגמה הראשונה שלנו עוסקת במעטה המגן של תא החיידק, שמיוצר ממולקולות שונות הנבנות בתוך התא. כדי לבנות את דפנות התא, התא יוצר קודם כל לבנים מולקולאריות ממבנים פשוטים יותר באמצעות תהליכים המכילים פעולות מסובכות רבות. לאחר מכן, הלבנים מורכבות יחדיו, ומסודרות במארג מדויק של שתי וערב שמהווה את דופן התא (ראה תרשים). תהליך הייצור הזה דומה לקו ייצור מורכב במפעל תעשייתי, שבו מכונות מיוחדות בונות תחילה את המרכיבים השונים מחומרי הגלם, ואחר כך בונות ממרכיבים אלה את המוצר המוגמר המתפקד.

הדוגמה השנייה למורכבותו הפנימית של התא היא יצירת חומצת שומן הקרויה חומצה פלמיטית, מארבע עשרה יחידות משנה מולקולאריות. חומצות שומן הינן המולקולות הראשיות המשמשות לאגירת אנרגיה בתאים. כדי ליצור חומצה פלמיטית, התא יוצר "מכונה מולקולארית" מעגלית מסובכת ממולקולות חלבון. במרכז ה"מכונה" ישנה זרוע, המורכבת גם היא ממולקולות, שמסתובבת בין שש "תחנות עבודה" (ראה תרשים). בכל פעם שהזרוע מסתובבת, שתי יחידות משנה מולקולאריות של חומצת השומן מתווספות באמצעות פעולתם של אנזימים בתחנות העבודה (אנזימים הינם מולקולות חלבון מורכבות ביותר המאיצות תגובות כימיות בתא). אחרי שבעה סיבובים, ארבע עשרה היחידות הדרושות מורכבות יחדיו וחומצת השומן משוחררת.

לצורך פעולתה של מכונת הייצור הסיבובית הזאת צריכים ששה אנזימים שונים להימצא בתחנות העבודה בסדר הנכון, והזרוע המולקולארית צריכה להיות ערוכה כראוי. באופן כללי, מכונה מסובכת יכולה לפעול רק אם כל חלקיה החיוניים נמצאים ומתפקדים כראוי. קשה למשל לדמיין, שמנוע של מכונית יפעל ללא משאבת דלק או גל פיקות. משום כך גם קשה לראות כיצד המכונה המולקולארית המתוארת לעיל יכולה הייתה להיווצר באמצעות התפתחות הדרגתית כלשהי, שלב אחר שלב.

דוגמתנו השלישית, פעולתו של אנזים ה- -DNAג'יראס בשכפול עצמי תאי, מדגימה בצורה גראפית את הבעיות החמורות שעומדות בפני התיאוריות המכניסטיות בניסיונן להסביר את מקורה של התנהגות מסובכת בתאים. בחיידקים כמו אי. קולי, מולקולת ה-DNA הינה בצורת סליל כפול שזור, שנפרד לשני סלילים במהלך השכפול התאי. בשעה שהחלק העליון של הסליל הכפול נפתח, זה גורם באופן טבעי לחלק התחתון להתפתל סביב עצמו. מאחר שה- DNA מקופל כבר מאות פעמים כדי להתאים לגודל התא, ההתפתלות שבתהליך השכפול גורמת מיד לסיבי ה- DNA להסתבך, דבר שהיה מונע שכפול; התא מפעיל משום כך אנזים, DNA -ג'יראס, שמתיר את הקשרים שנוצרים בסיבי ה- DNA. הג'יראס מסדר מחדש את סיבי ה- DNA בצורה הבאה: תחילה הוא חותך אחד מן הסיבים הסבוכים, אז מושך דרך הפתח שנוצר את הסיב האחר, ולבסוף שב ומצרף את קצוות הסיב החתוך יחדיו (הפעם מהצד השני של הסיב האחר). באמצעות פעולה מתוחכמת שכזאת המופעלת אלפי פעמים רבות בשניה, פותר ה- DNA -ג'יראס את בעיית ההסתבכות של כרומוזומים (ראה תרשים).

זאת שאלתנו למדענים העוסקים בביוכימיה: כיצד יכלה להיווצר מולקולת ה-DNA -ג'יראס ? היא בעלת מבנה מסובך מדי מכדי להניח שנוצרה בבת אחת מצירוף מקרי של מולקולות במרק הבראשיתי. המדענים יציעו אולי שהיא עברה תהליך התפתחותי הדרגתי, צעד אחר צעד. אלא שיש כאן מלכוד: ללא DNA -ג'יראס, לא יתכן שכפול תאי, וללא שכפול תאי לא יתכן התהליך ההתפתחותי ליצירת הג'יראס. מקור אנזים הג'יראס ממשיך ומהווה אפוא, אחת מן התעלומות הגדולות ביותר בחקר ההתפתחות התאית.

שלוש הדוגמאות שהבאנו לעיל נותנות מושג על המבנים והתהליכים העדינים והמורכבים הקיימים בתא. איש מאתנו לא התנסה במכונה שפותחה ללא הגדרה ותכנון. הגיוני לכן לשקול את האפשרות שגם מערכת מסובכת זו נוצרה על פי תכנית מכוונת. אלא שלמרבה הצער, אין למסקנה סבירה שכזאת מקום בתיאוריות הרווחות כיום לגבי התפתחות החיים. אדרבא, חסידי האבולוציה הכימית נאבקים להמציא הסברים חלופיים המתייחסים באופן בלעדי למקרה עיוור ולחוקים פיזיקאליים בלתי אישיים.

התרחיש המקובל שמציגים המדענים המאמינים בתיאורית ההתפתחות הכימית של החיים מתחיל לפני יותר מארבעה מיליארד שנה, כאשר ענני גז ואבק, כך מאמינים, נדחסו בקרבת פני כדור הארץ ויצרו בהדרגה את האטמוספרה הראשונית. בהשפעת קרניים אולטרה סגולות וברקים חשמליים, משערים שמאטמוספרה פרימיטיבית זו נבנו חומרים כימיים אורגאניים, שאז, במשך בערך 1.5 מיליארד שנה נאספו בימים קדומים. תגובות כימיות בין חומרים אורגניים אלה יצרו לבסוף פוליפפטידים (חלבונים) פרימיטיביים, פולינוקלאוטידים (DNA ו-RNA), פוליסכרידים (סוכרים המצויים בתא), וליפידים (חומצות שומן). ספר הלימוד הסטנדרטי מתאר אז את השלב הסופי: "מעיסה עשירה זו של מולקולות ופולימרים אורגאניים, או המרק האורגאני הבראשיתי, מאמינים שנוצר האורגניזם החי הראשון".

אין ספק כי זהו תיאור נועז, אולי אף פיוטי, אולם האם ביכולתה של ספקולציה פנטסטית שכזו לעמוד בניתוח מדעי ממוצע? הצגנו כבר את המורכבות המופלאה שמצויה אפילו במערכת החיים הפשוטה ביותר. מכאן שכל טענה שכוחות טבע עיוורים אחראים לארגון הראשוני של מולקולות למערכות בעלות תפקוד מסובך, חייבת להסביר במדויק את העקרונות הבסיסיים והשלבים השונים בתהליכים שכרוכים בכך. דבר זה לא נעשה.

הביוכימאים מנסים לעקוף את הבעיה על ידי שימוש במושג 'הברירה הטבעית', כלומר התהליך שבאמצעותו היצורים בעלי התכונות המתאימות ביותר להסתגלות לסביבה מסוימת הם שיתרבו וישרדו. אלא שלא ניתן להציע את הברירה הטבעית כמכניזם שהיה אחראי ליצירת היצור החי הראשון. ברירה טבעית אפשרית רק אחרי שקיימת כבר מערכת שמשכפלת את עצמה, כיוון שללא התרבות, אין צורות חדשות מהן יכול הטבע לבחור. בנוסף, לא די למדענים לנפנף בידם ולומר את מילות הקסם, "ברירה טבעית", כדי להסביר כיצד ממערכת פשוטה המשכפלת את עצמה הופיעו להן מערכות מסובכות יותר. עליהם להיות מסוגלים להגדיר במדויק מה יבחר ולמה. ללא הגדרה כזו אין בידיהם תיאוריה מדעית הניתנת לחקירה ולבדיקה, שלא לדבר על הדגמה סופית של אמיתות התיאוריה.

למרבה הצער, כל התיאוריות כיום אינן עומדות בסטנדרט הזה. מדענים רבים, החל מאופרין ב-1930, עשו ניסיונות רציניים להסביר את מקור החיים ממרק כימי בראשיתי, אלא שללא כל הצלחה. ללא יוצא מן הכלל, כל הדגמים המוצעים הינם מעורפלים, ארעיים, בלתי מושלמים, ומתארים רק קווים כלליים. נדון בכמה מן הניסיונות הללו, אך לא בכולם. השאלה הבלתי פתורה הבסיסית היא זאת: כיצד יכול חומר חסר חיים, הפועל רק על פי חוקים פיזיקאליים פשוטים, ליצור את המנגנון המולקולארי המדהים שמצוי אפילו בתוך התא הפשוט ביותר? כפי שכותב אלברט לנינגר בספר הלימוד המפורסם שלו לביוכימיה, "תהליך ההתארגנות העצמית של חומר מהווה מרכז הבעיה".ואכן, עד היום לא הצליחו המדענים להדגים כיצד זה קורה ללא התערבות של תבונה או כוח מכוון גבוה יותר.

שני ניסיונות במיוחד זכו לפרסום רב, ולעיתים קרובות אף פורשו בטעות כאילו הצליחו באופן חלקי ליצור חיים מכימיקלים. האחד הוא מחקרו של סטנלי מילר, פרופסור לכימיה באוניברסיטת קליפורניה בסן-דיאגו, בחומצות אמיניות, והשני הוא "ניסיונות בפרוטו-תאים" של סידניי פוקס, ראש המכון להתפתחות מולקולארית ותאית באוניברסיטת מיאמי בקורל גבלס.

מילר ניסה לשחזר את התנאים שהאמין כי היו קיימים ב"שחר החיים" ואז ליצור מבנים אורגאניים פרימיטיביים מיסודות פיזיקאליים. הוא הכניס גזים, שחשב שהרכיבו את האטמוספרה הקדומה לתוך מיכל, ובאמצעות העברת ניצוץ דרך התערובת הזאת, הוא הפיק חומר חום זיפתי שהצטבר על דפנות המיכל. החומר הזיפתי הזה הכיל חומצות אמיניות, המרכיבים של מולקולות החלבון.

הוא בישר לעולם על כך כפריצת דרך משמעותית והצליח להרשים רבים, הן בקהילה המדעית והן מחוצה לה. אלא שניסוייו של מילר הינם בעלי משמעות פעוטה, אם בכלל. היינו מצפים שניסיונו של מילר יפיק חומצות אמיניות, כיוון שטכניקה זו מייצרת למעשה באופן אוטומטי, את כל סוגי המולקולות האורגניות הפשוטות המצויות בטבע (שברובן הגדול הינן רעליות לצורות החיים המוכרות כיום). כאשר הרולד אוריי, כימאי באוניברסיטת קליפורניה, התבקש לנבא את התוצאות של ניסיונותיו של מילר הוא השיב, ממקם את האירוע כולו בפרספקטיבה נכונה, "ביילסטיין" (ביילסטיין הינו הקטלוג הגרמני לכל החומרים האורגאניים הידועים). יתר על כן, חומצות אמיניות הינן מולקולות פשוטות יחסית שמשמשות בסך הכול אבני בניין למולקולות חלבון מסובכות לאין ערוך המצויות בתאים. אין זה מפתיע שטכניקה פשוטה כמו זו של מילר, תפיק תוצאה כימית פשוטה, אולם עדיין צריך להדגים כיצד תהליך פשוט שכזה מייצר מרכיבים ומנגנונים תאיים מורכבים. המרחק בין אבני בניין חסרות סדר לבין בית הוא רב למדי.

גם הכימאי סינדיי פוקס ניסה להדגים כיצד כימיקלים יכולים להתפתח בהדרגה לתא חי. הוא חימם חומצות אמיניות יבשות לחום של כ-C˚140 ואחר כך טבל אותן במים. נוצרו טיפות קטנות של חלבון אותן פוקס כינה באופטימיות "פרוטו-תאים". מכל מקום, הפרוטו-תאים של פוקס אינם מרשימים ביותר. מבחינה מבנית הם בסך הכול מעין כפפות ג'לי חלולות קטנות, והן אינן מסוגלות לגרום למטבוליזם [חילוף חומרים] של מולקולות מן הסביבה. הם לא הראו שום סימן של התפתחות, אפילו לא לצורות המפותחות במעט יותר, וכמובן לא לתאים. ומעל לכול, לפוקס אין שום רעיון הגיוני כיצד הם יכלו להיווצר מן המרק הכימי הבראשיתי (למצוא בטבע תהליך בו חומצות אמיניות יבשות יחוממו ל-C˚140 דורש מידה לא קטנה של דמיון). ישנם עוד ניסויים רבים אחרים שהפיקו תוצאות דומות, והשאירו את אותן השאלות בלתי פתורות.

המדען הגרמני מנפרד איגן ניסה להסביר כיצד כימיקלים חסרי חיים יכולים להיהפך לתאים בעלי יכולת שיכפול עצמי. לפי איגן, כמה סוגים של מולקולות RNA השתכפלו באופן עצמאי במרק הבראשיתי. RNA מסוג A למשל, משכפל סוג A, וסוג B משכפל RNA מסוג B. מחזורים אלה מתנהלים באופן בלתי תלוי זה בזה. אבל בדרך כלשהי, לפי איגן, מחזור השכפול של RNA מסוג A מתחיל לייצר אנזים E- B שממריץ שכפול של RNA מסוג B. ו- RNA מסוג B מתחיל לייצר אנזים E- A שממריץ שכפול של RNA מסוג A. עם ייצורם של האנזימים הללו נוצר מחזור שכפול חדש: A-B-A-B-A-B. מחזור כזה נקרא היפרסייקל (מחזור על). איגן הציע שמחזורי-על כאלה נהפכו בהדרגה למסובכים יותר ויותר עד שהגיעו לרמה של תאים חיים.

מכל מקום, ישנן בעיות חמורות עם תיאורית מחזורי-העל. ראשית, המודל דורש מכניזם ליצירת חלבונים מסובכים (בצורה של אנזימים) ממידע המקודד ב- RNA. איגן לא הצליח להציע מכניזם מתאים שכזה.

שנית, גם אם קיים מחזור-על מתפקד, אין שום בטחון שהוא יתפתח. הביולוג ההתפתחותי המפורסם, ג'ון מיינרד סמית' ביקר את הדגם של איגן והצביע שמחזורי-העל חייבים להיות סגורים בתוך מעטה המזכיר דופנותיו של תא, כי אלמלא כן חלקיהם השונים יתחרו ביניהם, דבר שימנע ממחזור-העל השלם להתפתח באמצעות מוטציה וברירה טבעית. ואם מודים בצורך במעטה, נשארת הבעיה הקשה להסביר את המנגנון שבאמצעותו הוא יכול להשתכפל במהלך ההתרבות. סמית' אומר, "אין ספק שהחיבור הזה [של איגן ועמיתיו] מעלה יותר בעיות מאשר פותר".

ולבסוף, ישנו הבדל גדול בין מחזור-על לתא, שהוא בעל מערכת גנטית אחידה ומנגנונים מולקולארי ים מסובכים. המעבר ממחזור-על לתא כרוך באלפי שלבי מעבר. זה דומה למעבר משעון קפיצי למנוע בערה פנימית, באמצעות שינויים קטנים, כשעם כל שינוי נשמר תפקודו המלא של המכניזם ואף משתפר – אפשרות שכרגע סותרת כל דמיון. בפנייתו לברירה טבעית, איגן אינו מגדיר את הצעדים המדויקים שיובילו ממחזור-על לתא חי, ומשום כך הסברו אינו מדעי יותר מנפנוף במטה קוסמים.

עד כה ראינו כיצד תאים מתפקדים בצורה מאורגנת להדהים, וכיצד התיאוריות המרכזיות שמנסות לתאר את התפתחותם של תאים חיים מכימיקלים חסרי חיים הינן משוללות כל ערך הסברי. בנקודה זו ברצוננו לשאול מדוע המדענים מתעקשים כל כך לנסות ולמצוא הסברים מכניסטיים בלבד. תשובה אחת היא שהם חשים מחויבים לשיטה המדעית הרדוקציוניסטית העכשווית, שהיא להסביר הכול – מגלקסיות ועד לחיידקים – במונחים של חומר שפועל על פי חוקי פיזיקה בסיסיים פשוטים. הם דוחים כל גישה אחרת למדע מתוך פחד שאפילו סטייה קלה משיטתם תוביל לקץ המדע, כפי שהם מכירים אותו.

מדענים רבים, שנוכחו שאינם מסוגלים להציע מכניזם מספק להיווצרות תאים באמצעות חוקים פיזיקאליים פשוטים, פונים ל"מקרה" כסיבה הראשונית לכל. אלא שגישה זו מעלה בעיה בסיסית. המונח "מקרה", במובנו המדויק, מתייחס רק לקיום תבניות מסוימות בסטטיסטיקה המתארת חזרות של אירוע; זה לא יכול להיות "סיבה" למשהו (ראה "מקרה ומקור היקום"). ובאשר לסיכוי שחיים נוצרו מחומר, ניתן לתת קירוב פשוט לחישוב של ההסתברות המתמטית שאירוע כזה יתחולל במהלך 4.5 מיליארד שנה, הזמן שנחשב על ידי המדע המודרני לגיל כדור הארץ.

הבה ונבחן תחילה את המרכיבים הבסיסיים ביותר של כל יצור חי – החלבונים, שנושאים ברבים מתפקודיו החיוניים של התא. חלבונים נוצרים בתהליך מורכב ביותר שניתן להשוותו לסרט נע במפעל תעשייתי, שבו חומרי גלם מחוברים יחדיו באמצעות מכונות מיוחדות. המקרומולקולות המורכבות של החלבון מכילות בממוצע 300 חומצות אמיניות המחוברות בשרשרת, ואפילו בחיידק הפשוט ביותר (אי. קולי) ישנם בערך 2000 סוגים שונים של חלבונים (ביונקים יש פי 800). היצירה של מולקולות החלבון השונות נשלטת על ידי החומר הגנטי של התא. על פי דגם מכניסטי טיפוסי, לפני התפתחותה של מערכת בעלת יכולת שכפול עצמי המסוגלת לבצע את תפקודי התא הבסיסיים ולפעול בהתאם לקוד הגנטי שלה, כל צירוף של חומצות אמיניות לחלבונים נוצר בהכרח מאינטראקציות אקראיות.

האסטרונום הבריטי המפורסם, פרד הויל, והמתמטיקאי צ'נדרה ויקרמסינג מאוניברסיטת קרדיף, ווילס, חישבו את ההסתברות שאינטראקציה מקרית תיצור את החלבונים הדרושים לפעולת התא הפשוט ביותר. כפי שהזכרנו, ישנם 2000 מיני חלבונים שונים הדרושים לתא יחיד של חיידק אי. קולי., ובחלבונים אלה יש בממוצע 300 יחידות של חומצות אמיניות. תפקודו של חלבון מסוים תלוי בסדר שבו ערוכות בשרשרת 300 החומצות האמיניות שלו, ממש כמו שהמשמעות של משפט תלויה בסדר המילים שבו. מאחר שישנם 20 סוגים של חומצות אמיניות שניתן לשים בכל מקום בשרשרת, הסיכוי ליצור שרשרת חלבון מסוימת הוא 1 ל-20300.

מדענים הצביעו על כך שישנו מרחב מסוים לשינויים ברצף של 300 החומצות האמיניות מבלי שזה יפגע בתפקוד החלבון. לכן הויל וויקרמאסינג הפחיתו ברוחב יד את ההסתברות מ-1 ל-20300 ל-1 ל-1020, הגדלה משמעותית ביותר בסיכויים. ואז, מאחר שהתא הפשוט ביותר דורש 2000 חלבונים שונים לתפקודו, הם צרפו את שני הנתונים הללו (1020 ו-2000) והגיעו להסתברות המתמטית של 1 ל-1040,000 שאינטראקציה מקרית תוכל ליצור את המולקולות הדרושות לבניית המערכת הפשוטה ביותר בעלת יכולת שכפול עצמי. הסיכויים שזה יקרה הם כל כך אפסיים שזה לא יהיה הגיוני כלל לצפות שאירוע כזה יתרחש בתקופה קצרה יחסית של כמה מיליארדי שנים שהמדענים נותנים להתרחשות.

מדענים רבים לא אוהבים את הרעיון הזה של "מקרה", ואף על פי כן הם מסיקים שבמגבלותיה של ההבנה הפיזיקאלית הנוכחית נראה שחיים היו חייבים להיווצר מ"אירוע מקרי" בעל הסתברות מזערית ביותר. אחד מן המדענים הללו, חתן פרס נובל פרנסיס קריק, שותף בגילוי מבנה ה-DNA, אמר, "כל מה שאדם כן, המצויד בכל הידע שמצוי כיום, יכול לומר, זה שבמובן מסוים מקור החיים נראה כרגע כמעט כנס. תנאים רבים כל כך צריכים היו להתממש כדי שזה יקרה". מדענים אלה קיוו כמובן להסביר את ראשית החיים על בסיס חוקי הפיזיקה. אולם כפי שראינו, הם לא היו מסוגלים לעשות זאת. לנוכח מכשול זה, פנו חלק מהמדענים להשערות קיצוניות יותר (אך לא קיצוניות כמובן עד כדי קבלת מתכנן עליון).

קריק בעצמו הציע למשל, שהקוד הגנטי הובא לכדור הארץ על ידי חיים אינטליגנטיים ממערכת כוכבים אחרת. רעיון זה מסביר אולי את החיים על פני כדור הארץ, אבל עדיין נותר לנו להסביר כיצד חיים התפתחו במקום אחר.

למרות שמספר רב של אנשים מאמין שלמדע ראיות ממשיות ש"מוכיחות" שיצורי החיים הראשונים נוצרו מאינטראקציה מקרית של כימיקלים בעברה הרחוק של האדמה, ברור למדי שלא קיימת שום תיאוריה ממשית של המקור הכימי של החיים. יתר על כן, התיאוריה המתמאטית של ההסתברות אינה מתירה לנו להשתמש בהסבר הנוח "זה קרה במקרה".

מאחר שאין אפילו משהו שמתקרב להסבר מכניסטי של תכולת המידע הגבוהה המצויה במערכות חיות, אנו מציעים שלא ניתן להסביר אורגניזם חי במונחים מכניסטיים. ב"מסתורי התודעה" דנו בהיבט בלתי ניתן לרדוקציה ולא מכניסטי של המציאות – התודעה. עתה אנו פוגשים היבט נוסף של המציאות שאינו ניתן לרדוקציה ולהסבר באמצעות המדע המכניסטי – הצורות המורכבות של יצורים חיים. אנו מציעים שתבונה בעלת תודעת-על אחראית לשתי התופעות. היא המקור הראשוני לישויות המודעות הנמצאות בתוך הגוף הפיזי, והיא המספקת את המידע להתארגנות החומר למבנים ביולוגיים שמשמשים ככלי רכב לאותן ישויות מודעות. טבעה של תבונה עליונה זו ידון בהרחבה רבה יותר במאמר הסופי במקבץ זה, "מדע מממד גבוה יותר".

תרגם: אלי תמל



מאמרים נוספים מאת ד"ר תומפסון - ידע מעמיק

כתיבת תגובה

Bookmark and Share
וידאו
מהי מטרת החיים?
שיחה על הצורך הבסיסי של כל בני האדם - לאהוב ולהיות אהוב
עולם מעבר לשמים
קליפ תמונות מוורינדאוון - הודו, המלווה בשירו של מייקל קסידי
פרות שמחות
ארגון "הגנה על פרות" בהודו דואג לפרות ושוורים פצועים בדרך מיוחדת במינה
הרשמה לניוזלטר