מושגי מפתח:

• סטודנטים ומנהלים בולעים סמים מעוררים בכדי לשפר תפקוד מנטאלי, למרות שהתרכובות מעולם לא אושרו לתכלית זו.
• אתיקאים ומדעני מוח העלו את האפשרות להתיר שימוש בסמים אלו לשם שיפור קוגניטיבי באנשים בריאים.
• לא ברור אם תרופה שמשפיעה על התפקוד המנטאלי תהיה בטוחה ויעילה לצריכה.

__________________________________________________________________________________

הקדמה

הרעיון של העצמת התפקודים השכליים על ידי בליעת גלולה המשפרת את הקשב, את הריכוז ואת התכנון – יסודות הקוגניציה – איננו עוד רק פנטזיה של עתידנים. החיפוש אחר חומרים משפרי קוגניציה ניכרת בכתבות חדשות המדווחות בהתלהבות על פיתוח של חומרים המכונים 'סמים חכמים'. מאיצים עצביים, חומרים נואוטרופיים, או אפילו ויאגרה למוח. ישנם וויכוחים רבים בנושא השבחת המוח אשר מחזקים את התחושה שגלולות לשיפור קוגניטיבי יהיו, בבוא היום, זמינות לכולם. במאמרים אקדמאיים כבר עלתה השאלה האם סמים משפרי קוגניציה כבר העניקו לסטודנטים יתרון לא הוגן בבחינות כניסה, או אם מעסיקים ידרשו מעובדיהם ליטול גלולות שכאלו בכדי לעמוד בלוח זמנים. יחד עם זאת, יש המביעים ספקות אם סמים כאלו, אשר מתערבים בתפקודי מוח בסיסיים, אכן מסייעים לסטודנטים להצליח בבחינות והאם הם יהיו אי פעם מספיק בטוחים בכדי להניחם על המדף לצד תרופות ללא מרשם רופא. כל השאלות הללו נמצאות במרכזם של דיונים כיום בין מדעני מוח, רופאים ופילוסופים של האתיקה.

__________________________________________________________________________________

דיסוננס אתי

סקרים רבים כבר הראו שברחבי העולם רבים משתמשים בסמים מעוררים ותרופות שונות בכדי לשפר את תפקודם השכלי. לרוב, אנשים משיגים את התרופות באינטרנט, או רופאים שמותר להם לרשום תרופה המאושרת לתכלית מסוימת.  בהנחה שתרופות אלו אכן משפרות באופן ממשי את הפעילות ויעילות יותר מתרופות הדמה, רבים טוענים שעל האתיקאים לשקול את ההשכלות האפשריות של הפופולאריות של תרופות אלו. ב-2002 נוסד המוסד 'נוירו-אתיקה', שתכליתו, בחלקה, לדון בשאלות המוסריות והחברתיות הנובעות משימוש בתרופות ובהתקנים משפרי קוגניציה. מאמר שפורסם ב-Nature על ידי מספר חוקרים ואתיקאים מעלה את הסברה שבעתיד תרופות שכאלו יוצעו לקהל הרחב, וזאת בלבד שימצאו בטוחות מספיק לשימוש. הם הקבילו את השימוש התרופתי ל-"חינוך, הרגלי בריאות טובים ולטכנולוגיית המידע – דרכים שבהם המין האנושי מנסה לשפר את עצמו." חוקרים ואתיקאים אחרים שאלו אם יהיה אפשר אי פעם לוודא את בטיחותן של תרופות שכאלו.  חוקר באוניברסיטת קליפורניה, שהיה מעורב במחקרים קליניים על אדרל ומודפיניל ל-ADHD אומר כי איננו מבינים את הסכנות הטמונות בהנגשת התרופות האלו לציבור הרחב. לטענתו, יהיו גם מי שיראו את תפקודם מדרדר, ויהיו כאלו שיתמכרו. מדענים אחרים טוענים שאין צורך לדאגה, מכיוון שאין דבר שכזה תרופות 'משפרות קוגניציה'. על פי השקפה זו, המערכת המורכבת של איתותים כימיים, אנזימים וחלבונים החוברים יחד כדי לבנות זיכרון מצויה באיזון מבוקר היטב ועמיד בפני שינויים, אלא אם כן שובש על ידי מחלה. בדעיכת תהליכי החשיבה אפשר אולי לטפל באמצעות פיצוי על אובדן כימיקלים חשובים, אז גם מוצדק להסתכן בתופעות לוואי לא רצויות. אך שיבוש האיזון העדין באדם הבריא עלולה להוביל לתופעות לוואי לא צפויות, כגון קיבולת מופחתת לזיכרון לטווח קצר.  יש אשר אפילו מבקרים את עצם הוויכוח, בטענה ש-"חלק נכבד מהוויכוח על השבחת האדם סובל מציפיות מנופחות וממהומה תקשורתית."

__________________________________________________________________________________

עליות וירידות

ב-1929 התחיל הכימאי גורדון אלס את השימוש באמפטאמין. צורות שונות שם הס ניתנו לחיילים בשני צדי המתרס במלחמת העולם השנייה, כדי לשמור על ערנותם ולעודד אומץ. המדענים ביקשו עד מהרה לברר האם ההשפעות היו אמיתיות.משתמשים בסם דירגו את יכולתם ותפקודם כגבוהה מאוד, ולעומת זאת התוצאות שלהם לא היו טובות בהרבה משל אנשים אשר קיבלו קפאין. ב-1956 הופיע המתילפנידט, קרוב משפחה של האמפטמינים, כחומר מעורר מתון ועדין יותר לכאורה. השפעותיו הביוכימיות והפסיכולוגיות היו דומות. באמצע שנות ה-90 הגיע שימוש במתילפנידט לטיפול ב-ADHD, אשר הניע את החוקרים לפח שיטות חדשניות להדמיית המוח ומבדקים בכדי לבחון את השפעות התרופה על אנשים בריאים.  המחקרים הראו המתילפנידט שיפר את התפקוד הקוגניטיבי בכמה מדדים, בקבוצה של גברים צעירים ובריאים במנוחה, אך לא במדדים אחרים, כגון קשב ורהיטות דיבור. ככל שהמשיכו המבדקים, המתנדבים עשו יותר טעויות בתגובותיהם, אולי עקב האימפולסיביות שמשרה הסם. החוקרים לא מצאו כמעט תועלת קוגניטיבית לגברים זקנים ובריאים. ב-2005 מחקר בסטודנטים גם כן לא הניב תוצאות של שיפור קוגניטיבי.מניעה נוספת לשים את הסם במדפים הוא הפוטנציאל שלו לגרום להפרעות קצב ולהתמכרות.

__________________________________________________________________________________

איך פועלים שניים מן המשפרים?

סמים הנחשבים משפרי קוגניציה, כמו מתילפניאדט ואמפטאמינים משנים את תפקוד השליח העצבי דופמין בסינפסות, שהן הצמתים שבין תאי העצב. איתות דופמין מוגבר עשוי לשפר את הלמידה ע"י מיקוד תשומת הלב במשימה אחת.

• פעילות סינפטית רגילה – בתא עצב המייצר דופאמין מצויות בועיות האוגרות את השליח העצבי. כשתא הקדם-סינפטי הזה משגר את האות, השלפוחיות נפתחות ומשחררות את הדופאמין. חלק ממולקולות השליח העצבי חוצות את המרווח הזעיר שבין תאי העצב, נקשרות לקולטנים שעל תא העצב הפוסט-סינפטי המקבל את האות, מפעילות אותן ובכך שולטות בפעולת הירי של התא שאליו הן נקשרו. שאבות שעל התא המשגר שואבות דופאמין עודף מן המרווח הסינפטי בחזרה אל התא המשגר.

• פעילות סינפטית מוגברת באמצעות סם – אדרל ואמפטמינים אחרים נכנסים לתא העצב הקדם-סינפטי דרך מנגנון השאיבה וגורמים ליציאת דופאמין אל המרווח הסינפטי וכך עולה כמות השליח העצבי הזמינה לפעול על התא הפוסט סינפטי. מתילפנידאט חוסם את הספיגה מחדש של הדופאמין, כלומר יש יותר דופאמין זמין להיקשר לתא עצב הפוסט-סינפטי, מה שמגביר את עוצמת האות ששיגר את העצב הקדם-סינפטי.

__________________________________________________________________________________

ער תמיד

מדעני המוח והרופאים שמחו להופעתו של המודפיניל, סם מגביר ערנות שתופעות הלוואי שלו נראות קלות יותר וכן גם הפוטנציאל שלו לשימוש לרעה. מבדקים איששו כי במנוחה השתפרו גברים בריאים בכמה מדדים נוירו-פסיכולוגיים,  אך התוצאות לא הראו שינוי במדדים אחרים. גם חוקרות אחרות גילו שהסם מביא תועלת מסוימת, אך לא עד כדי כך משמעותית. מעבר לכך, המחקרים לא בדקו השפעות על הקוגניציה בטווח הארוך. בנוסף, הסמים הללו גורמים להשפעות שונות אצל אנשים שונים, לכן לא סביר שבעתיד יוסר הפיקוח ממודפיניל או המתילפנידט. מחקרים עכשוויים מראים כי הסם משפיע על כמה שליחי עצביים,המולקולות המגרות ירי בקבוצות נוירונים מסוימות. המנגנון של הסם עדיין לא ברור, אך לאחרונה גילו כי אחד השליחים העצביים האלה הוא דופאמין. עם זאת, לטענת החוקרים, אין זה מעשי לבלוע מודפיניל כדי להגיע ל-'היי' חזק. אריזה מחדש של סמים מגבירי קוגניציה תניב תועלת שולית בלבד לעומת צריכת אספרסו כפול.

כיום ישנה אופטימיות בדבר דור חדש של תרופות, הנובעת, בחלקה, מהתקדמות במחקר הבסיסי על התהליכים הביוכימיים של יצירת זיכרון. על ידי הבנת הבסיס הזה של הזיכרון, אנו יכולים להתחיל לעבוד על שינוי האופן שבו אנו לומדים וזוכרים. אך תרופות יעילות באמת לזיכרון – עדיין אינן נראות באופק.

טים טאלי, המדען הראשי של הליקון, טוען שהתקשורת מחמיצה את המטרה. המציאות היא שאם יש לך לקות זיכרון שמקשה על חייך, התרופות האלה עשויות לעזור, אבל לכל אחד אחר הן יהיו כנראה מסוכנות מידיי, לדבריו. על אף מילות האזהרה, יצרני תרופות ממשיכים בניסיונות לפתח משפרי קוגניציה למחלת אלצהיימר ומחלות אחרות.

__________________________________________________________________________________

סמים כדי לזכור

חוקרים רבים התייגעו – במקרה אחד כמעט 20 שנה – בחיפוש אחר סמים המשפרים את הקוגניציה על ידי פעולה על מולקולות המעורבות בזיכרון לטווח ארוך. מדעני מוח משערים שזיכרון לטווח ארוך כרוך בהיקשרות של השליח העצבי גלוטמאט לשני סוג קולטנים על אי עצב מקבלים. לאחר שקולטן AMPA נקשר, הוא גורם לקולטן הקשור האחר – מסוג NMDA – לפתוח תעלה שדרכה נכנסים יוני סידן. הסידן מתחיל שרשרשת איתות המשפעלת את המולקולה cAMP וזו, בתורה, מפעילה מולקולות אחרות שנודדות אל גרעין התא ומפעילות את החלבון CREB, אשר פועל על הדנ"א באופן המעורר סינתזה של חלבונים, ואלה חוזרים אל סינפסה ומחזקים את קשר האיתות בין תא העצב המשחרר גלוטמאט לתא עצב הקולט גלוטמאט. סמים המשפרים את יעילות התהליך – אם על ידי הגברת האיתות באמצעות קולטני AMPA ואם על ידי הארכת משך הפעולה של cAMP –  -  כבר עברו כמה ניסויים קליניים.

__________________________________________________________________________________

עם הפנים אל השוק

החומרים הראשונים שיגיעו לשוק לטיפול בשיטיון  ובהפרעות קונגטיביות אחרות לא יגיעו, כנראה, מהבנה מעמיקה של התפקוד העצבי. הם עשויים לבוא מתגלית מקרית שתרכובת שאושרה לתכלית אחרת משפיעה ג על הקוגניציה. באופן דומה, תרופות חדשות עשויות להופיע מכיוון שסוכנויות הפיקוח מאפשרות הרחבה של השימושים במותרים לתרופה שכבר ידוע כי יש לה השפעה קוגניטיבית. הדחף לשפר את הקוגניציה – אם כדי להעצים את המיקוד המנטלי, ואם כדי לסייע בזכירת מספר טלפון של חבר – עשוי להתגלות כמפתה כל כך ליצרנים ולצרכנים גם יחד, עד שהוא עלול להשכיח את הסיכונים הבלתי נמנעים של התעסקות במעגלים העצביים המקנים לנו את תחושת העצמי הבסיסית שלנו.

דעה אישית:

כרגיל, מאמרי השער של גיליונות SA  לא מאכזבים. המאמר משלב בו פילוסופיה ונוירולוגיה, מתעסק בחזית המחקר המדעי, הדיון הפילוסופי והחברתי בנושא השבחת המוח. לדעתי, אנו עוד רחוקים הרבה מכפי שזה נראה מהבנת מנגנוני הזיכרון והחשיבה של המוח, וכל עוד אין אנו מבינים את המנגנונים הללו – לא נראה לי שנוכל לשנות אותם בצורה משמעותית כך שנקבל תוצאות חיוביות ונטולות תופעות לוואי קשות. עם זאת, כאשר נגיע להבנה וניצור תרופות או מכשירים אשר ישפרו את הקוגניציה שלנו באופן משמעותי – הדבר יהיה בעייתי.  מה אם בטווח הארוך לתרופות תהיה השפעה בלתי הפיכה כזאת או אחרת על המוח שלנו? תחומים שכאלו הם כה עדינים וכה מורכבים, שיהיה זה כמעט פתטי להאמין שאנו יכולים להתעסק במעגלים העצביים שבמוחנו, אותם אנו עוד לא מבינים כיום עם כל הקדמה חסרת הפרופורציות שלנו, ולא לגרום לתופעות לוואי כאלו או אחרות במוח שלנו, הן בטווח הארוך והן בטווח הקצר, ומעבר לכך – העובדה שאנשים שונים מושפעים שונה מהתרופות הללו רק מגבירה את החששות משיווק חופשי של תרופות שכאלו.

ובמישור שונה – בעיה אחרת לדוגמא שיכולה להיגרר מכך היא אפליה, שכן אלו אשר יוכלו להרשות לעצמם ליטול את התרופות (או לחלופין אלו שהתרופות ישפיעו עליהן טוב יותר) יצליחו טוב יותר ויזכו ליתרון לא כל כך הוגן על אחרים, בבקשה להתקבל לאוניברסיטה, למשל, או בעבודה – יזכו לקידום עקב הפעילות שלהם, שהושגה בזכות התרופות הללו. אלו הן בעיות על קצה המזלג, אין לי ספק שבתחום הביו-אתיקה צצות עוד אינספור בעיות הנידונות ללא הרף. לסיכום רק אומר – התשוקה העצומה להשגת תפקוד שכלי גבוה יותר, אשר כבר מתבטאת בחברות תרופות שאפתניות ששואפות כמה שיותר מהר להוציא תרופות שכאלו למדפים, עשויה לעלות לנו ביותר, הן עקב הסכנה שבהתעסקות עם דברים כה מורכבים שקשורים למוח שלנו,והן עקב חוסר הבנה – שכן ככל הנראה, תרופות שכאלו ככל הנראה יצאו לא מתוך הבנה עמוקה של המוח ומנגנון הפעולה שלו, אלא בגלל שזה פשוט 'עובד'.

נ.ב: לא שכחתי מהפורומים, אני עוד אחזור.

http://alyn.deviantart.com/art/Evolution-36462345

http://priteeboy.deviantart.com/art/Supernova-120391605

http://somnicelestia.deviantart.com/art/Galaton-2-98678885

http://versiani.deviantart.com/art/Astronomy-Domine-16422834

מושגי מפתח:

• צ'ארלס דרווין טען שיש רצף בין תודעת האדם לזו של בעלי החיים האחרים, השקפה שבה תמכו המלומדים שבאו אחריו.
• אך ראיות מצטברות מלמדות שלמעשה יש פער מנטאלי גדול בינינו ובין שאר היצורים. המחבר זיהה לאחרונה ארבעה היבטים ייחודיים של ההכרה האנושית
• מוצאן של התכונות המנטאליות הייחודיות האלה והאבולוציה שלהן עדיין עלומים, אך הרמזים צצים לאטם.

__________________________________________________________________________________

הקדמה

צ'ארלס דרווין אמר בזמנו שההבדל בין התודעה האנושית לבין שכלם של היצורים האחרים הוא הבדל של "דרגה, ולא של סוג." דעה זו נתמכת במחקרים גנטיים שמצאו בשנים האחרונות כי אנו חולקים כ-98% מהגנים שלנו עם השימפנזים. אם כך, מדוע שימפנזה אינו כותב המאמר הזה, או שר את שירי האבנים המתגלגלות? הראיות המצטברות מעידות שלא כתיאוריה של דרווין על המשכיות התודעה מן האדם למינים אחרים, יש פער עצום בין האינטלקט שלנו לזה של בעלי החיים. אמנם, כמה מאבני הבניין של ההכרה האנושית נמצאו גם במינים אחרים, אך אין הן אלא קצהו של המבנה האדיר המהווה את התודעה האנושית.

__________________________________________________________________________________

מרכיבי מפתח של התודעה האנושית

ארבע תכונות מבדילות בין התודעה האנושית לשכלם של בעלי החיים.

1. חישוביות מחוללת, המאפשרת לבני האדם ליצור מגוון אינסופי של מילים, מושגים ועוד. מאפיין זה כולל שני סוגי פעולה: פעולה מעגלית ופעולה מצרפת. מעגליות היא שימוש חוזר בכלל מסוים כדי ליצור ביטויים חדשים, המצטרפת היא ערבוב של יסודות בדידים כדי לחולל רעיונות חדשים.
2. שידוך רעיונות, המאפשר לקשר תחומים שונים של ידע וכך ליצור חוקים, יחסים חברתיים וטכנולוגיות.
3. סמלים מחשבתיים, המקודדים התנסויות חושיות ממשיות ודמיונות והיוצרים את הבסיס למערכת תקשורת עשירה ומורכבת. את הסמלים אדם יכול לשמור לעצמו או לחלוק עם אחרים.
4. חשיבה מופשטת, המאפשרת ליהנות בדברים שמעבר למה שאנו רואים, שומעים, ממששים, טועמים או מריחים.

__________________________________________________________________________________

חכמים מאין כמונו

אף על פי שאנו חולקים את רוב הגנים שלנו עם השימפנזים, נראה כי שינויים גנטיים קטנים שחלו בשושלת האדם מאז התפצלה משושלת השימפנזים חוללו הבדלים עצומים ביכולת החשיבה. המאפיינים המובהקים שהובאו מקודם יוצרים את מה שנקרא 'ייחודיות אנושית'.

אף שהאנתרופולוגים חלוקים בדעותיהם על המועד המדויק שבו התעצבה התודעה האנושית המודרנית, ממצאים ארכיאולוגים מעירים בבירור שבתוך תקופה אבולוציונית קצרה התחולל שינוי ניכר, שראשיתו לפני כ-800,000 שנה. בתקופה זו אנו רואים עצמות מנוקבות לשימוש ככלים מוסיקליים, קבורת אדם לצד אביזרים המצביעה על אמונות הקשורות באסתטיקה ובעולם הבא, ציורי מערות ועוד. שרידים אלו הם תזכורות מפוארות לאופן שבו התמודדו אבותינו עם בעיות סביבתיות חדשות ולכך שהם נאבקו להביע את עצמם בדרכים חדשות ויצירתיות בכדי לבטא את זהויותיהם התרבותיות. מה שניתן לומר בביטחון מלא הוא שכל בני האדם נולדים עם ארבעת מרכיבי הייחודיות האנושית, אבל צירוף המרכיבים האלה לכדי מתכון ליצירת תרבות משתנה מאוד מקבוצה לקבוצה. יש הבדלים של שפה, אמות מוסר ועוד. שימפנזים ובעלי חיים עדיין מעניינים ורלוונטיים להבנת מקור התודעה האנושית. למעשה, רק אם יפענחו אילו יכולות אנו חולקים עם בעלי חיים אחרים ואילו הן שלנו בלבד, יוכלו המדענים לקוות לצרף את פיסות המידע לסיפור התוותה של הייחודיות האנושית.

__________________________________________________________________________________

נפלאות התבונה

כששאלתי את בתי הקטנה מנין באות מחשבותינו, היא הצביע על ראש. שאלתי אותה האם לבעלי חיים יש מוח, והיא אמרה כן. כששאלתי אותה על הנמלה, היא אמרה לא.אנו, המבוגרים, יודעים שהגודל אינו יכול לשמש מדד לקיומו של מוח. מחקרים הראו כי רוב הסוגים השונים של תאי המוח מופיעים בכל מיני חולייתנים, כולל בני האדם. מחקרים נוספים על כמה בעלי חיים גילו כי יש להם הבנה אינטואיטיבית של חוקים פיזיקליים המאפשרת להם לעשות הכללות מעבר להתנסותם הישירה כדי ליצור פתרונות חדשים כשהם נחשפים לאתגרים לא מוכרים. בעלי חיים מראים גם התנהגויות חברתיות דומות להתנהגויות של בני אדם. שימפנזים, למשל, מוחים על חלוקת מזון לא הוגנת והם נכונים בהחלט להגיב למצבים חברתיים חדשים. תצפיות כאלו מעוררות השתאות נוכח יופיים של פתרונות המו"פ של הטבע. אך הפער עוד עצום, וכדי להמחיש את ממדיו של הפער והקושי אתאר את הייחודיות ביתר פירוט.

__________________________________________________________________________________

תהום רבה

בני האדם משתמשים בפעולות מעגליות בכל היבט של חיי הרוח, משפה מוזיקה ומתמטיקה ועד הפקת מגוון בלתי מוגבל של תנועות ברגלינו ובידינו. התהום המנטאלית מתרחבת כשאנו משווים את שפות האדם לתקשורת במינים אחרים. כמו בעלי חיים אחרים, לבני האדם יש מערכת תקשורת לא מילולית המעבירה את רגשותינו ואת הגורמים המניעים אותנו – הצחקוקים והבכי של תינוקות קטנים הם חלק ממערכתזו. אך רק לבני האדם יש מערכת תקשורת לשונית המבוססת על שימוש בסמלים מחשבתיים ועיבודם. אנו מסווגים כל סמל לקטגוריה מסוימת ומופשטת כגון שם עצם, פועל או שם תואר. טענה זו מצריכה הבהרה, מכיוון שהיא מעוררת ספקנות רבה. אפשר לחשוב שאוצר המילים של בעלי חיים נראה קטן כי החוקרים הלומדים את התקשורת שלהם אינם מבינים על מה הם מדברים, אני סבור שאין די בזה להסביר את הפער הגדול. חילופי הצלילים בין בעלי החיים מסתכמים בדרך כלל בנהמה או בהמיה, ייתכן שנהמה באורך של 500 מילישניות תכיל מידע רב, אך מדוע אפוא פיתחנו אפוא מערכת כה מורכבת ועתירת מילים אם יכולנו לפתור הכול בנהמה או שתיים? יתרה מכך, אם נסכים על כך שריקוד  הדבורה מייצג בסמלים את אבקת הפרחים השימושים האלה בסמלים נבדלים מאלה שלנו בחמישה אופנים:

1. מה שמעורר אותם הוא מיד עצמים או אירועים ממשיים ולא דמיוניים, הם מוגבלים להווה.
2. הצירופים מוגבלים למחרוזות של שניים, בלי כללים, והם מקובעים להקשרים מסוימים.
3. שפת האדם מיוחדת ושונה לגמרי ממערכות התקשורת של בעלי חיים אחרים גם בהתאמה לשני אופני פעולה, שמיעתי וחזותי, במידה שווה. ציפור שיר שתאבד את קולה או דבורה שתאבד את כושר הריקוד שלה לא יוכלו להמשיך ולתקשר. אך לאדם חירש, שפת הסימנים היא אמצעי תקשורת יעיל ובעל מורכבות מבנית ממש כמו שימוש בקול.
4. הידע הלשוני שלנו, עם החישובים שהוא מחייב, פועל גם עם תחומי ידע אחרים בדרכים מרתקות המשקפות להפליא את יכולתנו האנושית הייחודית ליצור חיבורים פרועים בין מערכות הבנה.
5. יש לפחות שתי יכולות לא לשוניות לספור, האחת מדויקת ומוגבלת למספרים קטנים מארבע. האחרת אינה מוגבלת בטווח, אך מקורבת למוגבלת ליחסי מספרים מסוימים – בעל חיים שיכול להבחין בין אחת לשתיים, למשל, יכול להבחין גם בין שתיים לארבע וכן הלאה. המערכת הראשונה מעוגנת באזור מוח העוסק במעקב אחר פרטים והשנייה באזור מוח המחשבים.

__________________________________________________________________________________

מחשבות זרות

לאחר שהתפתחה אצל קדמונינו התודעה המודרנית, היא אפשרה להם לצאת ולתור אזורי ארץ חדשים. שורשי היכולות השכליות שלנו עלומים בעיקרם, אך לאחר שזיהו מדענים את המרכיבים הייחודיים של התודעה האנושית, הם יודעים כעת מה לחפש. בחיפוש הזה, אני מקווה שהנוירוביולוגיה תאיר את עינינו, אף כי המדענים אינם מבינים כיצד גנים בונים מוחות וכיצד פעילות חשמלית במוח בונה מחשבות ורגשות, אנו עדים למהפכה במדעי המוח שתשלים את החסר ותעזור לנו להבין מדוע מוח האדם שונה באופן כה מהותי ממוחותיהם של היצורים האחרים. עדיין אין לנו ברירה אלא להודות שתודעתנו שונה מאוד, אפילו מזו של קרובנו הפרימטים קרובים ביותר, ושאיננו יודעים הרבה על האופן שבו נוצר השוני הזה. האם שימפנזים יכולים לתכנן ניסוי כדי לחקור בני האדם? האם הם יכולים לדמיין כיצד זה יהיה בשבילנו לפתור אחת מבעיותיהם? לא, אף כי שימפנזים יכולים לראות מה אנו עושים, אין הם יכולים לדמיין מה אנו חושבים או מרגישים כי חסר להם המנגנון המנטאלי ההכרחי לכך. האם הגיעה תודעתו הייחודית לשיאה? בכל צורה של ביטוי אנושי, ובכלל זה לשונות של העולם, אני חושד שלעולם לא נוכל למצות את מרחב כל האפשרויות. יש מגבלות רציניות ליכולתנו לדמיין חלופות. אם יש מגבלות מהותיות למה ששכלנו מסוגל לקלוט, הרי שהמושג לחשוב מחוץ לקופסה הוא שגוי מעיקרו, אנחנו תמיד בתוך הקופסה – מוגבלים ביכולתנו לחזות חלופות. כפי שהשימפנזים אינם מסוגלים לדמיין איך זה להיות אנושי, כך אני לא יכולים לדמיין כיצד זה להיות חוצן אינטליגנטי. כל ניסיון ייתקל בקירות הקופסה אותה אנו מכנים תודעה.

__________________________________________________________________________________

סיכומו של דבר

באמצעות אבולוציה, שינוי מבני מהפכני בגנום שלנו והפוטנציאל שלו לעצב חיבורים חדשים בין תאי עצב וליצור מבנים עצביים חדשים, אנו עשויים להוליד תודעה חדשה, שתסתכל על אבותיה הקדמונים כפי שאנו מסתכלים על שלנו: בכבוד, בסקרנות ובתחושה שאנחנו כאן לבד – יצורים מופתיים בעולם של פשוטי שכל.

דעה אישית:

מאמר פוקח עיניים שחושף אותנו לנפלאות החשיבה והתבונה שלנו עצמנו. כמו כן, הוא גם חושף אותנו לערפול שבסוגיה המורכבת הזו הנקראת תודעה. באותו הקשר – מומלץ לקרוא את הספר "נפלאות החשיבה האנושית" של סטיבן פינקר, שכן הדוגמאות שהובאו במאמר זה הן על קצה המזלג. המאמר מראה את מרכיבי התודעה האנושית ודן בהם, ובכך מנסה ליצור קווי מתאר אשר יתחמו בצורה ברורה את ההבדלים בינינו לבין בעלי החיים בכל הקשור לתודעה. התקשורת, ללא ספק, האבן היקרה ביותר עליה מושתת כל הסיפור שלנו, ולה תפקיד עצום בכל הקשור למימוש הפוטנציאל של התודעה והאינטלקט האנושי. היא התוצר המרשים ביותר של האנושות אולי.

מאמר נפלא זה מהווה גם כן המשך ישיר לפוסט שלי על האביוגנזה. תכליתו המרכזית של המאמר היא הדיון והצגת המחקר בסוגיית המעבר בין החומר הדומם לחומר החיי, ובמישורים שנכללים בסוגיה: הכימיה הקדם-ביוטית, המולקולות המשכפלות, המבנים התאיים הראשוניים ותכונות החיים שלהם ועוד. המאמר הבא יעסוק בראשית התודעה.

מושגי מפתח:

• מדענים מצאו דרך שבה המולקולה הגנטית רנ"א הייתה יכולה להיווצר מהחומר הדומם שבכדור-הארץ הקדום.
• מחקרים אחרים מאששים את ההשערה שהתאים הפרימיטיביים שהכילו מולקולות דמויות רנ"א יכלו להתארגן באופן ספונטני, להתרבות, להתפתח וליצור את החיים.
• מדענים חותרים כיום ליצירת האורגניזם המלאכותי הראשון שיוכל לשכפל עצמו במעבדה. למעשה, הם מנסים ליצור חיים מחדש, בכדי להבין כיצר נוצרו מלכתחילה.

__________________________________________________________________________________

הקדמה

בכל תא חי רוחשות המוני מכונות מולקולאריות שיעוררו את קנאתם של אנשי הננו-טכנולוגיה.  מדביקות ומעתיקות מולקולות הקשורות בתורשה, מסיעות חומרי מזון, מעבירות מסרים מכאניים, כימיים וחשמליים והרשימה ארוכה. קשה לדמיין כיצד יכלו להיווצר באופן ספונטני, מחומר דומם על כדור הארץ הקדום לפני כ-3.7 מיליארד שנה. ב-1950, קבוצת ניסויים חלוציים הראו כי חומצות אמינו, אבני הבניין לחלבונים, נוצרות בקלות בתנאים מסוימים מחומרים מורכבים פחות. הדרך מפה לחלבונים עוד ארוכה, אך זוהי התחלה. התהליך היווצרות החלבונים משתתפים אנזימים – שהם חלבונים בעצמם. הדבר נראה פרדוקסאלי  – יש צורך בחלבונים כדי ליצור חלבונים? אם כך כיצד נוצרו החלבונים הראשונים? מצד אחד, הפרדוקס היה נעלם אם לאורגניזמים הראשונים לא היה צורך בחלבונים כלל. מניסויים שנערכו לאחרונה נמצא כי מולקולות רנ"א יכולות להיווצר באופן ספונטני, וייתכן כי רחשו את היכולת להעתיק את עצמן ולהתרבות ללא חלבונים.  ייתכן כי צורות החיים הראשונות היו בועיות מוקפות קרום שומני, שהכילו בתוכן מים בהם הומסו מולקולות גנטיות שהתרבו בעצמן. מוטציות אקראיות אפשרו להן 'להסתגל' לסביבתם, להתחרות, ואט אט להפוך לצורות החיים המוכרות לנו כיום. ייתכן כי לעולם לא נבין בדיוק את הנסיבות המדויקות בהם נוצרו, אך האתגר הסופי – יצירת אורגניזם מלאכותי – אם יצליח, הדבר יספר לנו הבנה ענקית לגבי כיצד יכלו החיים להיווצר, מה הסבירות לקיומם בעולמות אחרים ובעיקר – מה הם חיים.

__________________________________________________________________________________

צריך להתחיל במקום כלשהו

הידעת? במאי 2009 נפתרה השאלה שהטרידה מדענים בתחום הכימיה הקדם-ביוטית זה זמן רב, כשהוכיחו כי נוקליאוטידים יכולים להיווצר כתוצאה מתגובות כימיות ספונטניות באוניברסיטת מנצ'סטר, על ידי ג'ון סתרלנד ואנשי צוותו.

כיצד נוצר החומר הגנטי ממולקולות פשוטות יותר? אנו מסיקים כי הרנ"א קדם ל-DNA, כיום תא בן ימינו מעתיק את המידע הטמון בדנ"א ל-RNA ואז משתמש ב-RNA כתבנית ליצירת החלבון.  הייתכן שהשלב האחרון היה קיים בעבר לבדו? אחר כך אולי הופיע הדנ"א כדרך אחסון קבועה יותר בזכות יציבותו הכימית. רנ"א יכול לתפקד גם כן כאנזים, אז הוא נקרא ריבוזים. ריבוזים הם למעשה הוכחה 'מאובנת' לעולם הרנ"א הקדום, שכן הריבוזום הוא הכלאה בין רנ"א לחלבון, והרנ"א מחזיק בתפקיד הזרז בריבוזום. לכן הושקעו מאמצים בניסיון להבין את ראשית הרנ"א.  החומר הגנטי מורכב מאבני הבניין בשם נוקליאוטידים. הם מכילים שלושה מרכיבים שונים – סוכר, פוספאט ובסיס חנקני.  הם מהווים למעשה את הא-ב הגנטי.

1. בסיסי החנקן יכולים להיווצר באופן ספונטני, בסדרת שלבים, מציאניד אצטילן ומים.  כל אלו מולקולות פשוטות שהיו מצויות, ללא ספק, בתערובת הכימיקלים הקדומה בכדור הארץ.
2. גם סוכרים נוצרים בקלות מחומרי מוצא פשוטים. חימום תמיסה בסיסית של פורמלדהיד, שכנראה היה בכדור הארץ הצעיר, יוצר תערובת של סוגי סוכר רבים. הבעיה היא להשיג את הסוכר ה-'נכון' ליצירת הנוקלואטיד, במקרה של הדנ"א, ריבוז. הריבוז לא יציב, אם כך כיצד נהיה נפוץ בכדור הארץ על מנת לבנות את הנוקליאוטידים כשהוא מתפרק גם בתמיסה בעלת בסיסיות נמוכה?  ובכן, חוקרים מצאו דרכים שבהם הוא יכול להיות מיוצב וכך להיות נפוץ.
3. תעלומה נוספת היא רכיב הפוספאט. זרחן, היסוד המרכזי בפוספאט, נפוץ בקליפת כדור הארץ, אך לרוב מופיע במינרלים שאינם מתמוססים במים, כך שלא ברור איך הגיע הפוספאט לתערובת החומרים שקדמה לחיים. אפשרות שהועלתה היא המינרל שרייברסיט, הנפוץ במטאורים ואשר משחרר רכיבים זרחניים כאשר מתפרק במים. בנוסף, הזרחן אשר הוא משחרר מסיס הרבה יותר טוב במים מפוספאט ומגיב יותר טוב עם תרכובות אורגניות (המכילות פחמן).

__________________________________________________________________________________

צריך להרכיב

נניח שכבר יש לנו את קווי המתאר לקבלת בסיסים חנקניים, סוכר ופוספאט. הצעד הבא – לחבר ביניהם. אך זה בדיוק השלב הבעייתי. ערבוב חומרי המוצא במים אינו מוביל להיווצרותם הספונטנית של נוקליאוטידים. יש לספק אנרגיה כדי לקשור את המולקולות, על ידי הוספה, למשל, של תרכובת עתירת אנרגיה. באביב 2009 נתגלתה דרך עקיפה ליצירת נוקליאוטידים. הגישה נסמכת על החומרים ההתחלתיים הפשוטים שתיארנו קודם לכן, כמו נגזרות של ציאניד, אצטילן ופורמלדהיד.  במקום ליצור בסיס חנקני וריבוז בנפרד ולנסות לחבר ביניהם, ערבבו הצוות את חומרי המוצא כולם עם פוספאט, מערכת תגובות סמוכה שבה פוספאט מככב כזרז בכמה שלבים הביאו ליצירת מולקולה קטנה אותה אפשר לראות כחלק ממולקולת הסוכר המחובר לבסיס החנקני.  אחד ממאפייניה של המולקולה הקטנה והיציבה הזאת היא שהיא נדיפה. משמע היא יכלה להצטבר במקום אחר בדרגת ניקיון גבוה יותר, כשהיא הולכת עם המים המתאדים. שם היא נצברת במעין מאגר שבו יכולות להתרחש תגובות כימיות נוספות שיצרו את הסוכר השלם המחובר לבסיס החנקני. התהליך אלגנטי, אך אין הוא מייצר רק את הנוקליאוטידים הנכונים. למרבה הפליאה, חשיפת התערובת לקרינת UV הורסת רק את הנוקליאוטידים השגויים ומשאירה רק את הנכונים. התוצאה הסופית היא נתיב חלק ליצירת נוקליאוטידים מסוג C ו-U. נוצר כעת רק למצוא את הנתיב למציאת A ו-G, כך שיש עוד אתגרים, אך יש גם בסיס לא רע בכלל להסברת ההיווצרות של מולקולה סבוכה כמו רנ"א בכדור הארץ הקדום בצורה ספונטנית.

כעת השלב האחרון בהיווצרות מולקולת ה-RNA הוא פילמור: רכיב הסוכר מנוקליאוטיד אחד יוצר קשר כימי עם הפוספאט של משנהו, ואנו מקבלים שרשרת נוקלטואידים.  קשרים אלו דורשים אנרגיה להיווצרותם, מדענים שהוסיפו כימיקלים שונים לתמיסה המכילה גרסאות פעילות יותר של נוקליאוטידים הצליחו ליצור שרשראות רנ"א קצרות. בסוף שנות ה-90 הראו כי מינרלים המצויים בחרסית משפרים את התהליך. יכולתם הטבעית של המינרלים האלה לחבר בין נוקליאוטידים מקרבת בין מולקולות פעילות ומקלה על היווצרות הקשרים. הדבר מחזק כי ראשית החיים הייתה על משטחים מינרליים. התחלנו עם טריליוני רצפי רנ"א אקראיים, ברחנו באלה שהיה ביכולתם לשמש כזרז ושכפלנו אותם.  בכל מחזור בחלקם היו מוטציות שונות ששיפרו את יעילותם. שוב, בודדנו את המשופרים והשתמשנו בהם. בעזרת אבולוציה מונחית שכזאת הצלחנו ליצור ריבוזימים המסוגלים לזרז את העתקתם של גדילי רנ"א אחרים. לאחרונה, זכה עקרון השכפול העצמי של ה-RBA לאישוש נוסף. טרייסי לינקולן לג'רלד ג'ויס פיתחו שני ריבוזימים של רנ"א שיכלו לשכפל זהה את משנהו על ידי חיבור שני גדילי רנ"א קצרים יותר.  אמנם פיסות ה-RNA הארוכות הוכנו מלאכותית ולא ספונטנית, אך עדיין מתוצאות הניסוי עולה כי רנ"א הוא זרז המסוגל לזרז את שכפולו.  כיום חוקרים את הדרכים הכימיות לשכפול ללא סיוע זרז.

__________________________________________________________________________________

עניין של גבול

נניח כי הצלחנו להשלים את הפערים בהבנת הכימיה של ראשית החיים (קפצנו לעתיד), נוכל להתחיל לתהות כיצד הגיבו המולקולות זו עם זו ליצירת מבנה דמוי תא. הממברנה העוטפת כל תא עשויה משכפה שומנית כפולה. היא דואגת לתא כמחסום ושומרת שכל חלקי התא יישארו זה לצד זה. חלבונים מתוחכמים על פניה משמשים כמשאבות ואחרים מסייעים בבנייה ותיקון הממברנה. כיצד תא קדמוני חסר מכונות חלבונים שכאלו יכול היה לבצע מטלות שכאלה? ממברנות פרימיטיביות היו עשויות מחומצות שומן, מולקולות פשוטות יותר. בשנות ה-70 המאוחרות הראו כי ממברנות של חומצות שומן אכן מסוגלות להתארגן באופן עצמאי. אך נראה כי הן מהוות מחסום בלתי חדיר לנוקליאוטידים וחומרי מזון. אולם, נוקליאוטידים יכולים להחליק בקלות דרך הממברנה, כל עוד הממברנה והנוקליאוטידים פרימיטיביים ופשוטים מאשר אלו שבתא המודרני. הממצאים אפשרו להכין מודל ליכולת תא האב להעתיק מידע גנטי בעזרת חומרי המזון מסביבו, הכנת בועיות העשויות ממברנת חומצת שומן וכליאת פיסת רנ"א קצרה בתוכן. הבועיות נחשפות נוקליאוטידים פעילים מבחינה כימית החוצים את הממברנה באופן ספונטני, וברגע שהגיעו לפנים תא המודל מסתדרים על גדיל הדנ"א ומגיבים ליצירת הגדיל השלם. הניסוי אישש את ההשערות שאף כי תאי האב הראשונים הכילו רק רנ"א או משהו דומה, היה ביכולתם לשכפל את המידע הגנטי שלהם ללא אנזימים.

__________________________________________________________________________________

ויבדל אלוהים בין תא לתא

תאי מודל, שהכינו רנ"א או חומר דומה, התנפחו בשל האפקט האוסמוטי של מים שניסו להיכנס לתא כדי להשוות את הריכוזים בתוך התא ומחוצה לו. הדבר הפעיל מתח על הממברנות של הווסיקולות (בועיות) שהתנפחו, ומתח זה הניע את צמיחתן. זאת משום שהוספת מולקולות מרפה את המתח שהממברנה חשה ומפחיתה את האנרגיה במערכת. וסיקולות נפוחות גדלו למעשה על ידי גנבה של חומצות שומן משכנותיהן, שהתכווצו. השנה חקר סטודנט מחקר במעבדתנו את צמיחתם של תאי מודל לאחר שסיפק להם חומצות שומן חדשות, ולתדהמתנו, הווסיקולות, שהיו כדוריות בתחילה, לא גדלו באופן אחיד אלא שלחו תחילה חוט דקיק שבמשך חצי השעה הבאה התארך והתעבה, כך שלבסוף הפכה הווסיקולה לצינורית ארוכה ודרכה. המבנה היה בלתי יציב, וערבוב עדין גרם לווסיקולה להתחלק לכמה תאי אב קטנים שחזרו על התהליך. מכאן שאם קיימות אבני הבניין המתאימות, היוצרות תא אב אינה מסובכת כל כך:

1. הממברנה מתארגנת מעצמה.
2. הפולימרים הגנטיים מסתדרים מעצמם ואפשר לחבר בין שני המרכיבים האלה במגוון דרכים, כמו לדוגמא, אם הממברנות נוצרות מסביב לפולימרים קיימים.
3. שקיות המים עם הרנ"א הנוצרות יגדלו אף הן ויספחו מולקולות חדשות לתוכן, יתחרו על חומרי מזון ויתחלקו.
4. אמנם, כדי לחיות באמת עליהן להתרבות ולהתפתח. כדי לעשות זאת, עליהן להפריד בין שני גדילי הרנ"א, כך שכלל גדיל יחיד יוכל לשמש כתבנית לגדיל כפול חדש שיועבר הלאה.
5. התהליך הזה לא התחיל מעצמו אך הוא יכול להתחיל עם קצת עזרה – פעילות געשית על כדור הארץ הקר. סביר להניח כי הפרש הטמפרטורות גרם לזרמים במים, כך שתאי האב שבמים נחשפו מידי פעם לפרץ חום בהתקרבם לסלע חם, אך התקררו שוב כמעט מיד כשהמים התערבבו עם שאר מי השלולית הקרבה. פרץ החום יכול היה לגרום לדו-גדיל להיפרד לשני גדילים, ואז ליצור גדילים כפולים חדשים כשהתא חוזר לאזור הקר.
6. חלק מרצפי הרנ"א החלו לעבור מוטציות ולהפוך לריבוזימים שכבר היו מסוגלים להעתיק רנ"א ללא כל עזרה מבחוץ.

סוף דבר

קל לדמיין כיצד המשיך להתפתח מכאן ריבוזימים חדשים שאפשרו לתא לייצר חומרי מזון בתוך התא מחומרי מזון פשוטים יותר ולאט לאט ליצור מטבוליזם, ואולי לאחר מכן הוסיפו האורגניזמים ייצור חלבונים לרשימת התעלולים הכימיים. ייתכן כי החלבונים, ברבגוניותם המופלאה, השתלטו אז על תפקידו של הרנ"א וסייעו לשכפול המידע הגנטי ולמטבוליזם, ואולי לאחר מכן למדו האורגניזמים לייצר דנ"א,  נשא המידע הגנטי העמיד יותר. ברגע זה הפך העולם מעולם של רנ"א לעולם של דנ"א, והחיים כפי שאנו מכירים אותם החלו.

דעה אישית:

אחד מהמאמרים, אם לא הכי טוב, שיצא לי לקרוא על בריאה ספונטנית, אביוגנזה. אני מסכים שיש בו חלקים מעט יותר מסובכים להבנה (ככל הנראה אלו אשר נוגעים לכימיה) ואכן עדיין ישנם חלקים נרחבים הלוקים בערפול, ולמרות ההסברים לא נראים כה אלגנטיים ומובנים. אני בטוח שגם המדענים חושבים כך, ולא סתם הם משקיעים את מיטב כוח האדם והמשאבים בכדי להפיג את הערפל ולחשוף עוד חלקים מהפאזל, שכפי שאתם כבר רואים נחשף בצורה משמעותית ומרתקת. המאמר מביא השערות מודרניות ומציג את העבודה העכשווית של המדענים בתחום שעוסקים בו בלי הפסקה בכדי להשלים אינספור חורים ולמצוא את הנתיב האלגנטי שמראה כיצד החומר הדומם שעל כדור הארץ הקדום יכול היה באופן ספונטני להתארגן לכדי יצירת מבנים דמויי-תאים, המהווים את הקדם-חיים. מהם התחילו החיים לפרוח, לאט לאט, בתהליך שאין יתואר כמה הוא מורכב, אך הקסם והיופי הבלתי נתפס בו – כה מורכב, כה מסובך ומחוכם, ועם זאת – ספונטני וטבעי.

מושגי מפתח:

• תחילת היקום לפני 13.7 מיליארד שנה, מאז התפשט והתקרר, התפתח ממרק חלקיקים יסודיים נטול צורה ליקום המורכב העכשווי.
• מיליונית השנייה הראשונה הייתה שיצקה את צורת היקום, נטמנו זרעי הגלקסיות ומבנים אחרי, נוצר חומר אפל וחומר , לא אנטי-חומר, נעשה שליט.
• עתיד היקום נתון בידי האנרגיה האפלה, צורה בלתי ידועה של אנרגיה שגרמה להתפשטות היקום להתחיל להאיץ לפני כמה מיליארדי שנים.

__________________________________________________________________________________

הקדמה

היקום שלנו היה נתון מחוץ להישג היד של המכשירים וההבנה שלנו רוב ההיסטוריה.  את ההתפתחויות הניעו במידה שווה רעיונות כבירים – מתורת היחסות ועד תיאוריות החלקיקים היסודיים המודרניות – ומכשירים רבי עוצמה: מטלסקופים מחזירי אור שלקחו אותנו אל מחוץ לשביל החלב, ועד האבל שהחזיר אותנו לימים שבהם נולדו הגלקסיות. ה-20 שנה האחרונות הואץ קצב ההתקדמות עם ההבנה שהחומר האפל אינו מורכב מאטומים רגילים, עם הבנת האנרגיה האפלה ועם הנצתם של רעיונות כמו התפיחה הקוסמית ויקומים מרובים.

היקום הנצפה כיום מכיל 100 מיליארד גלקסיות אשר כל אחת מכילה כ-100 מיליארד כוכבים. הגלקסיות שומרות על לכידותן בעזרת כוח החומר האפל. היקום מתפשט בקצב גובר בשל האנרגיה האפלה. הנושא המרכזי ביקום הוא ההתפתחות שלו מאז למאפייניו כיום. הקוסמולוגים, במסעם חזר  לבראשית היקום, עוברים עד למיליונית השנייה הראשונה, ואף מלפניה. לגבי תקופה זו יש בינתיים רק השערות.

__________________________________________________________________________________

יקום מתפשט

מבוא: התפשטות המרחב היא המניעה את התפתחות היקום, כשהמרחב נמתח כמו יריעת גומי של בלון מתנפח, הגלקסיות מתרחקות זו מזו וגלי האור מתארכים (ולכן נעשים אדומים יותר).

אדווין האבל הראה ב-1924 שהגלקסיות מתרחקות זו מזו בתבנית סדירה שאפשר לתארה באמצעות קשר מתמטי המוכר היום בשל "חוק האבל". עפ"י חוק זה, ככה שהגלקסיה רחוקה יותר, כי היא מתרחקת מהר יותר. הרצת החוק אחורה בזמן מורה על מפץ גדול שאירע לפני 13.7 מיליארד שנה. לחוק האבל נמצא פירוש נוח באמצעות תורת היחסות הכללית: המרחב עצמו מתפשט, והגלקסיות פשוט נישאות המרחב. גם האור נמתח – תהליך שמקטין את האנרגיה שלו – ולכן ככל שהיקום מתפשט הוא מתקרר. ההתפשטות מספקת את הסיפור המסביר כיצד נוצר היקום של היום.  הדמיות מחשב מראות שהכוכבים והגלקסיות נוצרו כשהיקום היה בן כ-100 מיליון שנה. לפני כן היה היקום בתקופה הקרויה "העידן האפל" שבו היה כמעט חשוך לגמרי. המרחב – דייסה חד גונית של חמישה חלקים של חומר אפל, שהלכה והידלדלה כשהיקום התפשט.

__________________________________________________________________________________

זוהר קלוש של התחלה חמה

מעבר לעידן האפל, מצוי הזוהר של המפץ הגדול החם. היום אנו רואים קיר של גלי מיקרו – קרינת הרקע הקוסמית שהתגלתה ב-1964. הקרינה מאפשרת הצצה ליקום בגיל 380 אלף שנה, בעידן שבו נוצרו אטומים, לפני כן היקום היה מרק אחיד של גרעיני אטומים, אלקטרונים ופוטונים. כשהמרק התקרר נקשרו האלקטרונים זה לזה ויצרו אטומים. ב-1992 גילו הפרשים קלים בעוצמת הרקע, המשקפים גבשושיו ת קלה בפיזור החומר. היה די בגבשושיות אלו ליצור את זרעי הגלקסיות והמבנים הגדולים יותר שיתהוו מאוחר יותר.

________________________    לפני המפץ הגדול ___________________________

הקוסמולוגים אינם יודעים עדיין כיצד החל היקום, אך ישנם מספר תרחישים תיאורטיים.

א.      לא היה עידן קודם – החומר והאנרגיה, המרחב והזמן החלו פתאום להתקיים במפץ.[

ב.      התהוות קוונטית – המרחב והזמן הרגילים התפתחו מתוך מצב בראשיי שאפשר לתארו באמצעות תיאוריה קוונטית של הכבידה.

ג.        רב-יקום – היקום שלנו ויקומים אחרים נבטו מתוך מרחב אינסופי.

ד.      יקום מחזורי – המפץ הגדול הוא השלב האחרון במחזוריות נצחית של התפשטות, קריסה והתפשטות מחדש.

מושג: עידן פלנק: 10 חזקת -43, פרק הזמן הראשון שיש לו משמעות – בו הזמן והמרחב מתעצבים.

קרינת הרקע הקוסמית מכילה את התכונות הבסיסיות של היקום, כגון צפיפותו הכללית והרכבו, ורומזת על רגעיו הראשונים. כשאנו מקרינים לאחור, אנו רואים את הפלזמה הבראשיתית נעשית חמה וצפופה יותר. כשהיקום היה בן 100,000 הקרינה הייתה צפופה מהחומר, והדבר  מנע ממנו להתקבץ. זה מסמל את ההתארגנות הכבידתית של כל המבנים שאנו רואים כיום. לשכיחות הדאוטריום, נתון בעל רגישות גבוהה מאוד לצפיפות האטומים ביקום, יש תפקיד מיוחד – הערך הנמדד שלה מורה על כך שהחומר הרגיל מהווה 4.5 אחוז מכלל צפיפות האנרגיה ביקום, השאר חומר אפל ואנרגיה אפלה. ההערכה מתאימה להרכב שחושב מקרינת הרקע הקוסמית, והיא ניצחון גדול לא רק למודל התפתחות היקום, אלא לפיזיקה המודרנית בכלל.

__________________________________________________________________________________

תשובות במרק הקוורקים

מוקדם יותר ממיקרו שנייה, אפילו פרוטונים ונויטרונים לא יכלו להתקיים, היקום היה מורכב ממרק יחידות בסיסיות: קוורקים, לפטונים ונשאי כוח – פוטונים , בוזונים וגלואונים. מרק הקוורקים אכן התקיים מפני שניסויים במאיצי חלקיקים יצרו תנאים דומים כאן על כדור הארץ.

שאלות מפתח: טבעו של החומר האפל, האי-סימטריה בין חומר לאנטי-חומר ומקורו של מרק הקוורקים עצמו. כעת נראה ששלב מרק הקוורקים היה ערש הולדתו של החומר האפל. זהות החומר האפל עלומה, אך קיומו מבוסס. הגלקסיה שלנו וכל גלקסיה אחרת מחזיקה בכוח הכבידה של החומר האפל. אחד המועמדים לחלקיק שאולי מרכיב את החומר האפל הוא הנויטרינו, הקל ביותר במשפחה משוערת חדשה של חלקיקים. מסתו פי 100-1000 ממסת פרוטון. ב-LHC מנסים לחפש אחר החלקיק הזה או תוצרי לוואי הנוצרים בתגובה אליו. עוד מועמד האקסיון. פיזיקאים  סבורים שהיקום הכיל במקור כמויות שוות של חומר ואנטי-חומר, אבל ברגע מסוים נוצר עודף קל של חומר, הפרת האיזון הזו הבטיחה שישערו מספיק קוורקים לאחר שהאיון שהתרחש כשהקוורקים פגשו אנטי-קוורקים.

__________________________________________________________________________________

לידתו של היקום

כשקוסמולוגים מנסים ללכת עוד אחורה ולהבין את ראשית היקום עצמו, הרעיונות נעשים פחות מוצקים. תורת היחסות הכללית של איינשטיין סיפקה לנו בסיס תיאורטי במשך מאה שנה של התקדמות בהבנת התפתחות היקום, אבל היא אינה עולה בקנה מידה עם עמוד התווך השני של הפיזיקה בת ימינו: תורת הקוונטים. בעזרת תיאוריה מאוחדת נוכל לגשת לטפל ברגעיו הראשוניים של היקום, כשהיקום היה בן פחות מ-10 חזקת -43 שניות, והמרחב-זמן קיבל צורה. ניסיונות זמניים לאיחוד התורות הביאו להשערות מרתקות על אודות הראשית עצמה של קיומנו. תורת המיתרים, למשל, חוזה את קיומם של ממדים נוספים בחלל ואת האפשרות שיקומים אחרים מרחפים בחלל הזה. האירוע שאנו מכנים המפץ הגדול היה אולי התנגשות של היקום שלנו באחר. רעיון הרב יקום עוד בחיתוליו. הוא מספק תשובות חדשות לשתיים מן השאלות הגדולות במדע: מה אירע לפני המפץ הגדול ומדוע חוקי הפיזיקה נראים כפי שהם, או כפי שנוסח "האם לאלוהים הייתה ברירה בבחירת החוקים." מפי איינשטיין. הרב-יקום מבטל את השאלה על מה שאירע לפני המפץ מפני שהיו אין סוף התחלות במפצים גדולים. בדומה, גם תהייתו של איינשטיין נדחקת הצדה – באינסוף יקומים, כל נוסו כל האפשרויות של חוקי הפיזיקה, ולכן אין סיבה מיוחדת לחוקים השולטים על היקום שלנו. לקוסמולוגים רגשות מעורבים לגבי הרב-יקום. אם אין שום דרך לתקשר עם התת-יקומים, הם מחוץ לתחומי המדע.

__________________________________________________________________________________

מאורעות עתידיים שניתן לחזות

א.      ההאצה מסתיימת והיקום ממשיך להתפשט לנצח (100 טריליון שנה, נכבים הכוכבים האחרונים)

ב.      ההאצה נמשכת, בעוד 30 מיליארד שנה ההאצה הקוסמית דוחפת את הגלקסיות האחרות אל מחוץ לשדה הראייה שלנו – אובדות העדויות למפץ.

ג.        ההאצה גוברת, הקריעה הגדולה – האנרגיה האפלה פורמת את כל המבנים מצבירי על ועד אטומים, בעוד 50 מיליארד שנה.

ד.      ההאצה משנה את כיוונה להאטה מהירה ולקריסה – הקריסה הגדולה, לאחריה מתרחש אולי שוב מפץ גדול במחזוריות אינסופית, בעוד 30 מיליארד שנה.

______________________________________________________________________________

סיכומו של דבר

אירועים שכוונו בידי החוקים של הפיזיקה אפשרו לחומר להתגבר על האנטי-חומר, יצרו את הגבשושיות שזרעו את הגלקסיות, מילאו את המרחב בחלקיקי חומר אפל המספק תשתית כבידתית ווידאו שהחומר האפל יבנה את הגלקסיות לפני שהאנרגיה האפלה תשפיע במידה ניכרת והתפשטות היקום תחל להאיץ. הרעיון שאנו יכולים להבין משהו כה גדול הוא רעיון מגוחך ויהיר. במאה השנים האחרונות התקדמנו בהבנתנו של היקום כפי שהוא ואת מקורות, אני סמוך ובטוח בהתקדמות נוספת בשנים הבאות ונחוש בדעתי שאנו חיים בתור הזהב של הקוסמולוגיה.

חוות דעת אישית

נהניתי מהמאמר, כמו תמיד מאמרי של SA כתובים נפלא. המאמר חידש לי אך לא רבות, אם כי הרשים בכך שהיה מקיף מאוד ומפורט על הדברים שכבר היו יחסית ידועים. נדמה כי הדרך עוד ארוכה עד למאמר אשר יתמקד בדברים היותר רגישים, כגון התיאוריות של מה היה לפני תחילת היקום (אשר אמנם התמקדו קצת ברב-יקום במאמר, אך ה-'קצת' הוא בלשון המעטה) ומה באשר להבנה של החומר האפל והחלקיקים שלו. ה-LHC, ככל הנראה נצטרך לחכות לתוצאות שתנפיק לנו. הדבר יקח זמן, אך נקווה שנופתע והדבר יקדים ויאיר את פנינו לתגלית מהפכנית שנקרא עליה בשקיקה במאמר חדש. השתדלתי לסכם את תמצית הדברים העיקריים והרלוונטים ביותר בעיניי, אני ממליץ בחום לב על מנוי ל-Scientific American Israel.

המאמר הבא – תחילת החיים. בתקווה שבמאמר הזה אוכל למצוא חומר על אביוגנזה, הבטחתי פוסט מורחב יותר, אשתדל לעמוד בהבטחה בין כו וכו.

ויטמין C:

בסרטון הזה מדובר על ויטמין C. מה הקשר לויטמין C ואבולוציה? ובכן, זה מתקשר ליכולת שלנו לייצר ויטמין C בגופנו. כפי שאתם יודעים, אנו לא מסוגלים לעשות זאת. יש לנו גן שמאוד דומה לגן שמאפשר את הייצור של ויטמין C, אך הוא לא עובד, דהיינו – פגום.  ההשערה אומרת כי מכיוון שלאבותינו הקדמונים (אשר משותפים לנו ולקופים) הייתה את היכולת לייצר ויטמין C. לשימפנזות והגורילות, לדוגמא, עדיין יש את היכולת הזאת. לנו יש שאריות\ראיות לאותה יכולת שאבדה לנו במהלך האבולוציה שלנו. ככל הנראה, הגן נפגם כתוצאה ממוטציה,  ב-DNA שלנו מדור לדור. בסרטון יש עוד המון מידע מסביב, קיצרתי שכן אין טעם להעמיק יתר על המידה.

כרומוזומים, בני אדם וקופים:

את הסרטון המורחב ניתן למצוא בקישור הזה. ב-1958 קבעו כבר שמספר הכרומוזומים של בני האדם הוא 46. שנתיים לאחר מכן גילו שמספר הכרומוזמים של השימפנזה הוא 48. מדוע יש לנו פחות כרומוזומים? השערת החוקרים הייתה שזוהי תוצאה של מיזוג של שני כרומוזומים במהלך האבולוציה, שהיו מצויים באבות אבותינו. ההשערה הזאת נבדקה, וב-1991 ההשערה נמצאה כנכונה, ניתן לראות את הדוח והממצאים בקישור הזה.

כעת, לנושא היותר מעניין, לדעתי, אביוגנזה.

אביוגנזה – מבוא

אביוגנזה, או בריאה ספונטנית, הוא המחקר על כיצד החיים על כדור הארץ יכלו להופיע מתוך חומר דומם. זהו תחום מאוד פעיל שדנים וחוקרים ללא הרף.

ההשערה היא שהתאים הפרוקריוטים הראשונים התפתחו מפרותוביות (Protobiont), מבנים זעירים, המורכבים ממולקולות אורגניות מוקפות בממברנה, שכאשר מולקולת RNA¹  נלכדת בתוכם, הם משתמשים במולקולה – מספחים אותה ל-'מערכת'. המבנים הללו מציגים מספר מאפיינים של חיים, כגון רבייה פשוטה, חילוף חומרים ואפילו סוג של הומואסטזיס – שמירה על סביבה כימית פנימית שונה מהחיצונית. מניסויים שנערכו על ידי מספר חוקרים (ביניהם סידני פוקס ואלכסנדר אופרין) התגלה כי מבנים אלו יכולים להיווצר בצורה ספונטנית. דוגמאות ליצירה של מבנים דומים: ליפוזום ומיקרוספרס.

אך יש שאלה נוספת שצריך לשאול, מעבר לכך – מה שרשרת התהליכים שהובילו להיווצרות חומצת הגרעין הראשונה? ובכן, כיום (2009) מדענים מאמינים שהם הצליחו להבין את שרשרת התהליכים שהובילה להיווצרות מולקולת הגרעין הראשונה². עם ההבנה הזאת, הן של מקור התא הראשוני והן של חומצת הרעין הראשונים, השילוב של השניים מאפשר לנו הבנה בנוגע להתפתחות התא הקדמוני הראשון. לקריאה נוספת בדבר המבנים מהם התפתח התא הראשון – ממברנה, רבייה, הכימיה שמאחורי כל התהליכים הללו ועוד – מוסבר בצורה יפייפיה בסרטון הזה. אין צורך לסכם אותו, שכן הסרטון עם התמונות והאנימציה שבו עושה זאת בצורה טובה יותר משאוכל לעשות בכתב בלבד. אולי כדאי שאשקול ללמוד להכין סרטונים שכאלו.

זה מספיק למבוא, אני מאמין. בהמשך אני ארחיב בצורה הרבה יותר מקיפה ויסודית.

_______________________________________________________________________________

¹* מולקולה המסוגלת לשכפל את עצמה. לקריאה נוספת – לחץ פה. גלגלו ישר למטה ל-Did life begin with RNA?

²* How RNA Got Started, מדענים סבורים שהבינו את שרשרת התהליכים שאחראיים לתחילת החיים.

Life's First Spark Re-Created In The Laboratory, על יצירת אבני הבניין של מולקולת ה-RNA במעבדה.

הנה מופרך המיתוס בצורה יסודית, כל טענה וטענה מקבלת את התשובה. הקישור לכתבה באתר נאסא פה. הקישור לכתבה באתר הידען פה.

הכתבה קצת ארוכה, האמת, אז תמצות קצר של הכתבה (כי אני נהנה לתמצת דברים משום מה):

הפרכת המיתוס של 2012 –

• השומרים היו הצייוליזיציה הגדולה הראשונה והם ביצעו תחזיות מדעיות מדיוקות, לרבות קיומם של כוכבי הלכת אורנוס נפטון ופלוטו, מדוע לא להאמין לתחזיות שלהם אודות ניבירו?

הטענה כאילו ניבירו הוא כוכב לכת שהיה ידוע לשומרים מנוגדת למה שידעו המלומדים שחקרו ותרגמו את המסמכים של מסופוטמיה העתיקה. הם השאירו מעט מאוד רשומות בתחום האסטרונומיה. בוודאי שהם לא ידעו דבר על קיומם של אורנוס, נפטון ופלוטו. גם לא היה להם מושג כי כוכבי הלכת מקיפים את השמש… מכאן תעשו את החושבים לבד.

• . כיצד אתם יכולים להכחיש את קיומו של ניבירו כאשר נאס"א גילתה אותו בשנת 1983 והסיפור הופיע בעיתונים מובילים? באותה תקופה קראתם לו כוכב הלכת X ומאוחר יותר שונה שמו לזינה או אריס?

שמועות אודות "כוכב הלכת העשירי" החלו לפרוץ בשנת 1984 לאחר מאמר מדעי שפורסם בכתב העת אסטרופיסיקל ג'ורנל לטרס בכותרת: "מקורות נקודתיים בלתי מזוהים בסקר של IRAS, ואולם העצמים המסתוריים התבררו לבסוף כגלקסיות רחוקות למעט אחד שהיה בעצם ענן של חומר הפולט קרינת אינפרה אדום. משמע – כבר לפני יותר מ-20 שנה הפריכו את השמועה, ומסתבר שעד היום היא רצה, 20 שנה ויותר אחרי שהפריכו אותה. פשוט מעציב.

• אולי היינו צריכים לדבר על כוכב הלכת X או אריס ולא ניבירו, מדוע נאס"א שומרת בסוד את מסלולו?

ום דבר סודי אודות אריס ומסלולו, אתם מוזמנים לבדוק זאת באמצעות גוגל או ויקיפדיה.

• האם נאס"א בונה טלסקופ גדול בקוטב הדרומי כדי לעקוב אחר ניבירו? איזו סיבה נוספת יש להקמת טלסקופ בקוטב הדרומי?

טלסקופ הקוטב הדרומי נתמך בידי הקרן הלאומית למדע והוא בכלל טלסקופ רדיו ולא מכשיר אופטי.

• יש תמונות וסרטי וידאו של ניבירו באינטנרט. האם זו אינה הוכחה לקיומו?

תמונות אלה הן תמונות מזויפות של השמש שנוצרו כתוצאה מהשתקפויות פנימיות בעדשה, תופעה המכונה "התפרצות עדשה"

• כיצד אתם מסבירים את העובדה שבאיזור (5h 53m 27s, -6 10’ 58”) אינו מכוסה הן בגוגל סקיי והן במיקרוסופט-טלסקום? אנשים טוענים שהמקום צונזר בגלל שאלו הקוארודינטות שבהן נמצא ניבירו כרגע?

טעות עיבוד בתוכנת תפר התמונות שבה משתמשת גוגל כדי להציג את סקר השמים סלואן. הצוות הבטיח לי כי בהרצה הבאה הדבר יתוקן.

• אם הממשלה ידעה אודות ניבירו האם היא שומרת על כך בסוד כדי למנוע פאניקה? האין זה תפקידה של הממשלה לשמור את האוכלוסיה רגועה?

גם אם היינו רוצים הממשלה לא יכלה לשמור על קיומו של ניבירו בסוד. אם הוא היה אמיתי היו עוקבים אחריו אלפי אסטרונומים חובבים ומקצוענים ומפרסמים זאת.

• מדוע הלוח של המאיה קובע שהעולם יגיע לקיצו ב-2012? שמעתי שהם היו די מדויקים בעבר בחיזוי תופעות פלנטריות אחרות, כיצד אתם בנאס"א יכולים להיות בטוחים שאתם יודעים יותר משהם ידעו?

הנקודה העיקרית היא שהלוחות, חדשים או עתיקים אינם יכולים לחזות את עתיד כוכב הלכת או להזהיר אותנו מפני הדברים שיקרו בתאריך מסוים כגון 2012.

• ומה באשר לתיאורית חילופי הקטבים? האם קרום כדור הארץ יוכל לבצע סיבוב סביב הגלעין במהלך ימים אם לא שעות? האם יש לכך קשר להעמקת מערכת השמש מתחת למישור הגלקטי?

היפוך בסיבוב כדור הארץ הוא בלתי אפשרי. הוא מעולם לא התרחש ולעולם לא יתרחש. תופעה זו, של היפוך הקטבים מתרחשת אחת ל-400 אלף שנה בממוצע. ככל שידוע לנו, תופעה זו אינה מזיקה לחיים על כדור הארץ.

• כאשר מרבית כוכבי הלכת יתיישרו בשנת 2012 וכדור הארץ יימצא במרכז שביל החלב, מה תהיה ההשפעה עלינו בכדור הארץ? האם הדבר יכול לגרום לשינוי הקטבים ואם כן , למה יש לצפות?
  

א צפויה שום התיישרות של כוכבי לכת בשנת 2012 או בזמן כלשהו בעשורים הקרובים. תרים רבים מתייחסים להתישרות של כדור הארץ והשמש עם מרכז שביל החלב בקבוצת סגיטריוס. הדבר מתרחש בכל חודש דצמבר, ואין לכך כל השפעות.

• כאשר השמש וכדור הארץ חוצים את מישור הגלקסיה באותו זמן שבו החור השחור במרכז הגלקסיה האם זה לא יכול לגרום למשהו, בשל העובדה שלחור השחור יש כוח משיכה כל כך חזק?

באשר להשפעת מישור הגלקסיה, אין שום דבר מיוחד במיקום זה.

• אני חושש מכך שכדור הארץ יכנס לסדק שחור בשביל החלב, מה הדבר יגרום? האם כדור הארץ ייבלע?

כל הפחד מהתיישרות גלקטית הוא מטורף. בסוף דצמבר השמש נמצאת תמיד בכיוון מרכז הגלקסיה כפי הוא נראה מכדור הארץ, אז מה?

• שמעתי שהשדה המגנטי של כדור הארץ יתהפך ב-2012 כאשר תגיע אלינו סופת השמש הגדולה בהסטוריה. האם התופעה הזו תגרום להרס התרבות שלנו?

יום מתוכננים לוויינים רבים כדי להתמודד עם התופעה, בעיקר באמצעות כיבוי כמה מהמכשירים העדינים למצב בטוח למשך מספר שעות. במקרים קיצוניים של פעילות שמש היא עלולה לשבש את הולכת החשמל על הקרקע, ולגרום להפסקות חשמל, אך הדבר נדיר. אתה צודק בכך שהשדה המגנטי של כדור הארץ מגן עלינו, אך אין סיבה לצפות להיפוך השדה המגנטי בעתיד הקרוב. היפוכים מגנטיים מתרחשים בממוצע אחת ל-400 אלף שנה.

• אני מבולבל מהדיווח באתר רשת פוקס ניוז כי בשנת 2012 עלולה סופת שמש חזקה לשתק את ארה"ב למשך חודשים. הם מסתמכים על מחקר שמומן בידי נאס"א. אם שום דבר לא עומד להתרחש כתוצאה מאירוע כזה ב-2012 מדוע נאס"א תאפשר לשטות כזו להתפרסם בשמה?

ין סיבה לצפות שסופה גדולה כזו תתרחש בעתיד הקרוב, במיוחד לא ב-2012. גם בדוח אין שום תחזית לאירוע של 2012

• ומה באשר לפגיעת מטאור?

התצפיות מועלות בכל יום לאתר NEO של נאס"א , כך שכל אחד יכול לראות בעצמו שאין תחזית לפגיעה ב-2012.

• אם הכל תרמית למה נאס"א לא מוציאה הכחשה רשמית? כיצד יכולים סיפורים כאלה להסתובב ולהפחיד אנשים? מדוע הממשלה לא עושה משהו?

התשובה היא שנאס"א הוציאה המון חומרים המסבירים כי כל נושא ניבירו או סוף העולם בשנת 2012 הוא תרמית. אין הרבה דברים נוספים שנאס"א יכולה לעשות. אין לתרמיות אלה כל קשר לנאס"א והן אינן מבוססות על נתונים של נאס"א.

דיויד מוריסון, אסטרוביולוג בנאסא. דצמבר 21, 2012 – יום הדין רגיל, ללא ספק.

מדוע האבולוציה נכונה – ג'רי קוין (הרצאה)

תחילה עלינו להבין, למה אנו מתכוונים כשאנו אומרים 'נכון' מבחינה מדעית? אנו לא אומרים נכון מעל לכל ספק במובן אבסולוטי, אלא נכון במובן הנחה – אנו מניחים שטענה A נכונה מכיוון שיש כל כך הרבה הוכחות לגביה שזה יהיה כמעט אבסורדי לשלול אותה. (זה קצת מזכיר את הדיון הפילוסופי האם יש בכלל משהו שהוא אבסולוטי ומוחלט, שאין עליו כלל עוררין.) דוגמא לנכונות מדעית:

הטענה שאטומים קיימים (יש כאלו אשר שוללים את הטענה, תאמינו או לא. למרות זאת, היא עדיין נחשבת כנכונה מדעית.)

אבולוציה נקראת תיאוריה, אמנם היא לא בדיוק תיאוריה. היא תיאוריה מדעית.  היא התחילה כתיאוריה שניסתה להסביר דבר מה, ועם הזמן התגלו הוכחות שתמכו בה. כדי להבין בצורה יותר ברורה את ההבדל בין תיאוריה ותיאוריה מדעית, אני ממליץ את הערך הבא, ועוד ערך. הנה גם כן ההגדרה לתיאוריה, השוו זאת לערך 'תיאוריה מדעית' שהבאתי.

תיאוריה

(נ') תורה, הלכה, סברה, הנחה, השערה, שיטה, דעה, השקפה, תפיסה, הסבר לתופעה, דרך מחשבה; החלק העיוני, הרעיון שמאחורי נושא; קביעה שלא הוכחה, הנחה משוערת, דבר שאינו מעשי, דבר לא מבוסס.

כעת, לאחר שהבנו מה זה 'נכון' מבחינה מדעית ומה המשמעות של תיאוריית האבולוציה כתיאוריה מדעית ולא סתם תיאוריה, נמשיך קצת בהבנה של תיאוריית האבולוציה:

האבולוציה מתארת שינוי באוכלוסיות אורגניזמים (שמים דגש על השינוי הגנטי).  זה קורה, ואין על כך עוררין. השינוי הזה הוא לרוב הדרגתי (קנה מידה של עשרות ומאות מיליוני שנים). מינים חדשים נוצרים במהלך השנים, מינים מתחלקים לכמה או יותר וכו'. עכשיו – כשיש לך תהליך של התחלקות ושינוי במינים אתה מסתכל אחורה ורואה שיש אב-קדמון משותף. לכל המינים יש אותו אב-קדמון משותף. מרבית השינויים האבוליציוניים נגרמים כתוצאה של ברירה טבעית, תהליך אשר גורם להסתגלות (מה שגם גורם לאשלייה של תכנון) או כפי שנהוג לקרוא לזה 'השרדות המתאימים'. כעת נעבור לחלק שמדבר על ההוכחות של האבולוציה.

אבולוציה היא תיאוריה מדעית שעלפיה ניתן לעשות ניבויים. דהיינו – אם החיים התחילו בעבר הקדום של כדור הארץ, והתפתחו על פי האבולוציה, מה אנו אמורים לראות על פי תיאוריית האבולוציה:

• עקבות החיים הראשוניים על כדור הארץ מראות שהם היו פשוטים. (ניבוי פשוט)

לפני כ-3.4 ביליון שנים אנו יודעים שהיו צרות חיים פשוטות, בקטריות למשל. (בנוגע לכך, מספרי קישורים מומלצים – 1 , 2 למקרה שתשאלו האם באמת יש עדויות לאותם בקטריות.) ובמרוצת השנים רואים בבירור על פי מאובנים רבים (אני אתעצל ולא אביא קישורים, אלא אמליץ לכם על גוגל לעוד מידע) שככל שמתקדמים בזמן, המורכבות של האורגניזמים גדלה.

• האורגניזמים משתנים בצורה הדרגתית במשך הזמן (כך הם גם הופכים למורכבים יותר)

לפיכך אנו אמורים לראות דוגמאות לכך בתיעודי המאובנים. למי שמעוניין בדוגמא שהוא מביא בסרטון של סוג מסוים של בקטריה, diatom rhizosolenia. מי שמעוניין בדוגמא של אורגניזם קצת יותר מורכב, אולי יסתפק בדוגמה של הסוס.

• כל היצורים חולקים אב-קדמון משותף. לפיכך אנו אמורים לראות צורות מעבר שמחברות בין קבוצה מודרנית לאבותיהם הקדומים יותר.

הדוגמא שמובאת פה היא של הציפורים ווהזוחלים. ובכן, זה נושא קצת בעייתי. תחשבו שחלק גדול מהמינים לא ניתן למצוא במאובנים, ושלא תמיד נוכל למצוא תיעוד לאב קדמון שממנו יצאו שני מינים שונים. זה לא סביר. אמנם – ניתן לראות צורות מעבר שמראות תכונות של ציפורים והן של זוחלים. Feathered Dinasour – דוגמא אחת לכך. הוא גם כן נמצא מתאים מבחינת תקופה – הוא משתייך לזמן שאחרי שהדינוזאורים נכחדו, אך לפני שהתחילו הציפורים להופיע.

בנוסף, הוא מראה גם דוגמאות של תופעה שמוסברת על ידי תיאוריית האבולוציה. הדולפין, למשל, הוא חיה בעלת 2 גפיים. אמנם, עובר דולפין מתחיל לפתח גפיים אחוריות, ואז מאבד אותם. מדוע? למעשה, זאת הוכחה לכך שהדולפינים התפתחו מחיות יבשה. ניתן לקרוא עוד על האבולוציה של הדולפין בקישור הבא. (פה הוא גם מתחיל אנשים אשר דובקים בתכנון תבוני בנוגע לגפיים המיותרות של הדולפין, שעבורם זה כביכול לא הגיוני, אך לא נכנס לזה כעת.) הוא מביא עוד כמה דוגמאות, אך אני מניח שהנקודה כבר הובהרה ואין צורך להביא אותן.

כעת הוא עובר לנושא הגנים השבורים – יש לנו את כל הכלים ליצור ויטמין C, אך בכלל גן אחד פגום אנו לא מסוגלים לעשות זאת. גם פה הוא מתקיל את הדובקים בתכנון תבוני ושואל כיצד זה הגיוני עבורם. עבור האבולוציה זה בהחלט הגיוני. יש בנו פגמים, זה ידוע. גם התוסתפן הוא חסר שימוש עבורנו, שריד מהאבות הקדומים שלנו, הקופים, כך סבור.

• ברירה טבעית היא מנגנון מרכזי באבולוציה, לפיכך אנו אמורים לראות דוגמאות של ברירת טבעית בפעולה בטבע.

זה חלק קצת בעייתי, שכן ברירה טבעית מתרחשת בצורה איטית מאוד. עם זאת, נמצאו לא מעט דוגמאות – למעלה מ-300. למי שמעוניין, הדוגמאות מאוגדות בספר בשם Natrual Selection In The Wild. (גוגלבוקס)

נסכם לבינתיים את ההוכחות לאבולוציה במישורים שונים -

1. בתיעודי מאובנים  2. שרידי איברים 3. ' תכנון' לקוי  4. ברירה טבעית בזמן אמת.

דברים שעלולים להפריך את האבולוציה (החלק היותר מעניין, לרוב)

1. מאובנים בתקופות לא נכונות. (לדוגמא יונקים בתקופת דבון)

2. חוסר בוריאציות גנטיות במינים.

3. הסתגלות שלא יכלה להתרחש בתהליך מדורג.

יש עוד, אבל אלה עיקריים. כמובן שתמיד מחפשים ומבקרים את האבולוציה מסיבות שכולנו מבינים, ולכן כנראה נדע אם יהיו ממצאים שמפריכים או לפחות מאתגרים את האבולוציה (כבר היו הרבה מקרים כאלו. יש להבין שהמדע ממשיך להתפתח בכל עת, ושלפעמים לוקח זמן לענות על שאלות, לכן לא צריך להספיד את האבולוציה גם אם נמצא משהו שמתקיל אותה. לא סתם כתבתי דברים שעלולים להפריך את האבולוציה.)

עכשיו שאלה אחרת- מדוע, אם יש כל כך הרבה הוכחות לאבולוציה, כל כך הרבה מתנגדים לה, גם במדינות מתקדמות מאוד מבחינה מדעית וטכנולוגית?  התשובה הברורה היא בגלל שהיא מתקילה את האמונה הדתית של האנשים. ניתן לראות יחס  ברור בסטטיסטיקה – ככל שיותר מאמינים באל פחות מאמינים באבולוציה ולהפך, אם כי כבר נתקלתי בהרבה מאוד אנשים שמשלבים בצורה מאוד מנומקת את האבולוציה עם האמונה שלהם, ואני מעודד את זה הרבה יותר משלילה מוחלטת, שכן שלילה מוחלטת זה כמו עצימת עיניים, סתימת האוזניים ושירת 'להלהלה' בדיוק כפי שעשינו בגיל 4. חיפוש האמת צריך, בין היתר, גם לערב ביקורת על מה שאתה מאמין בו. זה בלתי נמנע.

כעת אני אגע בדעה אישית לגבי ג'רי קוין והתגובה שלו לסוגיה שהצגתי כאן. הוא אמר, בין אם בצחוק ובין או לא (ככל הנראה לא בצחוק) שיש להפטר מהדת בכדי לגרום לאנשים להאמין באבולוציה, שכן הם שוללים גם עובדות לנוכח אמונתם. אני רואה זאת בעין לא טובה, מהסיבה הפשוטה שיש פה ערבוב של דברים שלא לצורך. סירוב קבלת עובדות מדעיות מוצקות לנוכח הסתירה שנוצרת עם אמונתם היא תופעה שלא תיפטר על ידי סילוק הדת מהעולם. אנשים כאלו מסרבים מתוך פחד. הם מפחדים לאבד את אמונתם, ולכן הם מסרבים לקבל כל דבר שעלול לגרום לכך. בנוסף, יש אנשים שעושים זאת מקנאות דתית (וזה קורה עם גם קנאות אידיאולוגית). הם מוכנים להגן על הרעיון שלהם עד כדי אמונה עיוורת לחלוטין. קראו לזה בורות, אך זה המצב. על מנת לפתור את המצב, אין עלינו לפעול במלחמת חורמה כנגד הדת או האידיאולוגיה אשר אנשים נדבקים אליה, אלא לפעול למען מציאת הסיבה העמוקה שבגינה האדם מסרב לקבל גם את העובדות המוצקות ביותר. זה משתנה מאדם לאדם. זה נעשה באמצעות דיונים והסברה, לא בתקיפה חסרת פרופורציות, כפי שנרמזת, לדעתי, בדבריו של ג'רי. אני חושש שיש אי-הבנה בנושא לסוגיה התיאולוגית – זאת איננה מלחמה. כולנו בני אדם, כולנו שואפים לאמת. אנו לא  צריכים להלחם אחד בשני, אלא לשתף פעולה פעולה בכדי להשיג את האמת.  יש פה הבדל מהותי בין לתקוף ולכפות דבר מה על אדם ובין להציע לו זאת בצורה משכנעת מאוד, מתוך כוונה טובה ודאגה שלא ילך בעיוורון אחר הבדיה. הבדל פשוט אך חשוב בגישה שבה אנו פונים לאנשים אשר אוטמים את ראשם לכל דבר אחר מאיים על אמונתם. אגב, יש מספיק מאמינים ואנשי דת שמקבלים את המדע ועדיין מאמינים. הם משלבים (או לפחות משתדלים מאוד) את האמונה שלהם והמדע יחדיו, בטענה שאין הם סותרים. אדון על זה בהרחבה יתרה בפוסט נפרד.

כמה דברים שיש לי להגיד על ההרצאה של ג'רי קוין –

קודם כל, היא מלאת דוגמאות, מאוד יסודית. אמנם אני לא כל כך מתחבר לאופן הנאום שלו משום מה, אבל אולי זה רק אני. בכל מקרה, חבל שוא לא הזכיר קצת לפחות את האביוגנזה כשהילד שאל אותו את השאלה לגבי המעבר מהדומם לחי. זה התחום שהרבה יותר מעניין אותי אישית. את רוב מה שהוא אמר ידעתי, פרט לדוגמאות. הוא גם הרחיב לי קצת פה ושם. הוא הרצא סך הכל 40 דקות בערך, פחות או יותר, כך שלא מפתיע שהוא לא הספיק לדבר קצת יותר בהרחבה על חלק מהדברים שדווקא רציתי שירחיב עליהם, אבל לא נורא. למי שלא יודע, אביוגנזה היא 'הבריאה מן הדומם', בריאה ספונטנית למעשה. היא מתארת התפתחות חיים ממולקולות אורגניות. מדובר פה ברמת המולקולות, לפני התא הראשון. זה תחום נפרד מהאבולוציה, שמתארת את התפתחות האורגניזמים ולא את תחילת החיים.   אשתדל לארחיב על נושא זה בפוסט אחר.

]]> http://fundamentallogic.wordpress.com/2009/11/08/why-evolution-is-true/feed/ 0 Dirgs http://fundamentallogic.wordpress.com/2009/11/07/cop15/ http://fundamentallogic.wordpress.com/2009/11/07/cop15/#comments Sat, 07 Nov 2009 14:07:08 +0000 Dirgs http://fundamentallogic.wordpress.com/?p=22 ]]> בקרוב תערך ועידת שינוי האקלים בקופנהגן, וביוטוב מצאתי משהו נחמד - שליחת סרטונים של עצמכם בנוגע לדיון על שינוי האקלים בכדור הארץ. אם יש לכם את האפשרות, או שסתם משעמם לכם ויש לכם קצת ידע בנושא בתוספת מצלמה שעובדת – אתם מוזמנים לנסות לשלוח סרטון. תוסיפו עוד סרטון למאגר הסרטונים שלהם.

פה תצביעו האם המנהיגים עושים מספיק למען שינויי האקלים. ובכן, על פי המשרד להגנת הסביבה נעשה לא מעט -

בין אם זה הערכות (שני קבצי הורדה למטה בדף)

ציטוט מהמצגת:

פיתוח מדיניות

nהערכה מקיפה של הביקוש הצפוי לאנרגיה , תוך התחשבות בהשפעות שינויי אקלים צפויים.

nתרחישים שונים של יעילות אנרגטית של מכשור שונה של מיזוג אוויר

nהגברת יעילות אנרגטית בערים

nמדיניות לעידוד ניצול יעיל של אנרגיה

nתקנות תכנון ובנייה המותאמות להשלכות שינויי אקלים והערכות סיכונים של תשתיות

ניתן לממש 65% מפוטנציאל ההפחתה באמצעות יישום עשרת המנופים המשמעותיים
ביותר
מימוש מלוא הפוטנציאל דורש יישום של קרוב למאה מנופים, אך כ 65%- מפוטנציאל זה
מתרכז בעשרת המנופים הגדולים, שהמשמעותיים ביותר ביניהם הם:
ותרמו-סולרית). PV) 1. מעבר לשימוש נרחב באנרגיה סולרית
2. התייעלות תצרוכת הדלק של כלי רכב בעלי מנוע בעירה פנימי.
3. חסכון אנרגיה במבנים באמצעות "בנייה ירוקה" (תכנון, בידוד) ושיפור בידודם של מבנים
קיימים.
ובמערכות בקרת תאורה. (LED, CFL) 4. שימוש בתאורה חסכוניות
5. מעבר לשימוש אינטנסיבי יותר בגז בתעשייה (במקום מזוט).
בהנחה שתמהיל הדלקים לחשמל – (EV, PHEV) 6. מעבר לכלי רכב המונעים בחשמל
ישתפר.

צעדים להתייעלות אנרגטית – צמצום בצריכת החשמל
צעדים להתייעלות אנרגטית – צמצום בצריכת החשמל		4095 (חכ/150)		אנרגיה, איכות האוויר, שינוי אקלים		18/09/2008

ועדת השרים להגנת הסביבה וההיערכות לשינויי אקלים
ועדת השרים להגנת הסביבה וההיערכות לשינויי אקלים		250 (2009)		כללי, איכות האוויר, שינוי אקלים		24/05/2009

היערכות ישראל לשינוי אקלים – היערכות ומוכנות לשינוי אקלים והפחתת פליטות גזי חממה
היערכות ישראל לשינוי אקלים – היערכות ומוכנות לשינוי אקלים והפחתת פליטות גזי חממה		474(חמ1/)		איכות האוויר, אנרגיה, שינוי אקלים, תעשיות ורישוי עסקים		25/06/2009

אם הינכם רוצים עתיד, תחילה צרו את הבסיס עליו הוא יהיה מושתת, אחרת הוא יפול לתהום – ואיתו גם אתם.

המזימה אמנם נכשלה, אך המורשת שלה נמשכת עד היום ומשפיעה, מאות שנים אחרי. הסיבה לכך היא העקרון שמאחורי המזימה – התאגדות ההמון, העם, האנשים הפשוטים, כנגד השלטון בכדי לשנות ולהשפיע, במקום לשבת בשקט, להתמרמר וללכת כצאן אחר הרועה. כיום ניתן לראות את צבא גלעד ואת המהומה הציבורית הגדולה בסוגית החייל השבוי, כולם מתאגדים למען הרצון המשותף לשחרר את גלעד. הסוגיה תופסת מקום נכבד בתודעתנו, רובנו כבר שמענו או הצטרפנו אליהם. אך מדוע אין אנו שומעים על התאגדות כנגד מטריאליסטיות, אלימות, ברבריות, שלטון האוליגרכיה, בורות הציבור בתאולוגיה, הדלדלות הערכים, השחקות המוסר ועוד. אלו דברים אשר דנים עליהם כבר עשרות, חלקם אפילו מאות שנים. חלקם יותר רגישים וחלקם קצת פחות.

ובכן, אנו כן נחשפים אליהם, כמעט כל אחד יכול להעיד שהוא נחשף לתכנים בנושאים כאלו ואחרים. עם זאת – אנו לא רואים משהו 'מיוחד' ומרחיק לכת אשר נעשה בכדי לשנות משהו בנידון, או לפחות לא מרגישים זאת. מדוע? האם התייאשו או התעייפנו מלדון על דברים מיושנים שנדמה כי לעולם לא ישתנו? או שמא חילוקי דעות גורמים לנו לדון בחדרי חדרים מחשש לביקורת, אולי אין אנו סובלים מכך יותר מידיי ומסתפקים במצב כפי שהוא? תהיה התשובה אשר תהיה, הנכונות שלנו להצטרף על מנת לשנות ולהשפיע לא נראית כה מזהירה.  אם זה קורה, זה רק כשזה נוגע בנושא שהתגובה אליו 'ברורה' – חייל נחטף, מוחאים כדי להחזירו חזרה. זה גם סוג של גאווה לאומית, הזדהות אישית עבור חלק, ועוד סיבות שגורמות ללב שלנו לפעום כשאנו מביטים בגלעד, אשר אין אנו מכירים אותו כלל וכלל אישית, בקלטת – חיי ונושם. אם כי אני בספק גדול אם באמת כל האנשים אשר מוחאים להחזרתו של גלעד באמת אכפת להם מתחתית ליבם לגבי החייל השבוי, או שמא הם נתונים ללחץ חברתי, או רוצים להצטרף לזרם המקובל ולא להיות שונים (קל וחומר שיש גם כאלו) אך נעזוב את זה לבינתיים.

משתמע ממה שאני אומר שיש אדישות מוחלטת בנוגע לנושאים משמעותיים וידועים אשר נמנים ברשימת 'תחלואות המין האנושי', אך אין זה נכון. יש פעילות מתמדת בנושא, הנקודה שלי – האם זה מורגש? קראו בחדשות, התעדכנו בסטטיסטיקות, לא דרוש הרבה זמן בכדי להבין היכן אנו עומדים.   ארגון נקים, לדוגמא, מוחה כנגד השחיטות. אין לי ספק שהם מתמידים ודובקים במטרתם, אמנם – לא נראה כי הם הולכים לתפוס את הכותרת הגדולה מחר ולמחות את השחיטות מהשלטון. אין בידם הכוח המספק. מהו אותו כוח? תמיכת ההמון. סצנה יפייפיה מהסרט V For Vendetta מראה כמות עצומה של אנשים במסכות, פועלים יחדיו למען אותה מטרה. הם מורידים את המסכות לנוכח הפיצוצים המרהיבים, וחושפים את פניהם. הדבר גורם לי לחשוב – הייתכן שאנשים באמת לא נרתמים לעזור בשל העדר המסכה? האם יהיה לנו קל יותר לנקוט מעשה ולהלחם עבור הרעיון שלנו תחת גלימת האנונימיות? לא קצת יצא לי לראות אנשים אשר כותבים בסתר רעיונותיהם, דעותיהם למגירה, ככשאלתי אותם מדוע הם לא הולכים אחר מה שהם דובקים בו הם מלמלו, לא היו בטוחים בעצמם מדוע. כאילו הם רוצים בשינוי אך אינם מוכנים לפעול למענו. מצב מעיק, אני חייב לומר. לפעמים אני תוהה, האם אין אנו צריכים מזימת אבק שריפה משל עצמנו. ניתן לכתוב על כך עוד המון, אך אני חושב שאין זה יועיל. שכחו את כל הפוסט מצידי, רק זיכרו את הכותרת, וחרטו אותה במוחכם. ייתכן שיבוא יום בו נאלץ למות על משפט דומה.

אני רוצה לסיים את הפוסט בשיר של ג'ון לנון, זכור, ובציטוט:

Remember, remember the fifth of November,
gunpowder, treason and plot,
I see no reason why gunpowder treason
should ever be forgot.
Guy Fawkes, Guy Fawkes,
'twas his intent
to blow up the King and the Parliament.
Three score barrels of powder below,
Poor old England to overthrow
By God's providence he was catch'd
With a dark lantern and burning match.

Holloa boys, holloa boys, make the bells ring.
Holloa boys, holloa boys, God save the King!

A penny loaf to feed the Pope,
A farthing o' cheese to choke him,
A pint of beer to rinse it down,
A faggot of sticks to burn him,
Burn him in a tub of tar,
Burn him like a blazing star,
Burn his body from his head,
Then we'll say ol' Pope is dead,
Hip hip hoorah!
Hip hip hoorah!