שאלה 2
האם באמת קיימת צורת חיים פשוטה?
גוף האדם הוא מבין המבנים המורכבים ביותר ביקום. יש בו כ־100 טריליון תאים זעירים — תאי עצם, תאי דם, תאי מוח ועוד.7 למעשה, גופך מכיל למעלה מ־200 סוגי תאים.8
חרף המגוון העצום של תאיך, על שלל צורותיהם ותפקידיהם, הם יוצרים רשת מורכבת ומאורגנת. בהשוואה לכך, האינטרנט — הכולל מיליוני מחשבים וכבלי נתונים מהירים — מגושם ומסורבל. שום המצאה אנושית אינה יכולה להתחרות במבנה הגאוני הניכר אפילו בתא הבסיסי ביותר. כיצד נוצרו התאים המרכיבים את גוף האדם?
מה טוענים מדענים רבים? כל התאים החיים מתחלקים לשתי קטגוריות עיקריות — תאים בעלי גרעין ותאים חסרי גרעין. לתאים בגוף האדם ולתאים בבעלי חיים ובצמחים יש גרעין, ואילו לתאים בקטריאליים אין גרעין. תאים בעלי גרעין נקראים אֵיקַרְיוֹטִים, ותאים חסרי גרעין נקראים פְּרוֹקַרְיוֹטִים. כיוון שתאים פרוקריוטים פחות מורכבים יחסית לתאים איקריוטים, רבים סבורים שתאים של בעלי חיים וצמחים ודאי התפתחו מתאים בקטריאליים.
למעשה, רבים מסבירים שבמשך מיליוני שנים כמה תאים פרוקריוטים ”פשוטים” בלעו תאים אחרים מבלי לעכל אותם. במקום לעכל אותם, לפי התיאוריה, 9 *
הטבע העיוור מצא דרך לא רק לחולל שינויים קיצוניים בתפקוד התאים שנבלעו, אלא גם לוודא שהתאים שהסתגלו יישארו בתוך התא ”המארח” כאשר הוא השתכפל.מה אומר המקרא? לפי המקרא, החיים עלי אדמות נוצרו על־ידי ישות תבונית. שים לב להצהרה ההגיונית הכתובה במקרא: ”כמובן, לכל בית יש בונה, אך מי שבנה את הכול הוא אלוהים” (עברים ג׳:4). במקום אחר במקרא נאמר: ”מה רבו מעשיך, יהוה! את כולם בחוכמה עשית. מלאה הארץ ביצירותיך... אין־ספור חיות, קטנות וגדולות” (תהלים ק״ד:24, 25).
מה חושפות הראיות? תודות לקדמה בתחום המיקרוביולוגיה ניתן כיום להתבונן אל תוך התא הפרוקריוטי החי הפשוט ביותר המוכר לנו. מדענים הדוגלים באבולוציה טוענים שהתאים החיים הראשונים נראו כמו התאים האלה.10
אם תיאוריית האבולוציה נכונה, היא צריכה להסביר באופן הגיוני איך נוצר באקראי התא ”הפשוט” הראשון. לעומת זאת, אם החיים נבראו, צריכות להיות עדויות לתכנון מתוחכם אפילו ביצור הקטן ביותר. מה דעתך להצטרף לסיור בתא פרוקריוטי? במהלך הסיור שאל את עצמך אם תא כזה יכול היה להיווצר במקרה.
חומת המגן של התא
כדי לערוך סיור בתא פרוקריוטי תצטרך להיות קטן פי כמה מאות מהנקודה שבסוף המשפט הזה. כדי להיכנס לתא אתה צריך לעבור תחילה דרך קרום חזק וגמיש שמתפקד כחומת לבנים המקיפה מפעל. עוביו של קרום זה קטן פי 000,10 מעוביו של דף נייר. אך קרום התא מתוחכם פי כמה וכמה מחומת לבנים. באיזה מובן?
בדומה לחומת מפעל, הקרום מגן על תוכן התא מפני סביבה עוינת. אולם קרום התא אינו מוצק; הוא נותן למולקולות קטנות, כגון חמצן, להיכנס ולצאת וכך מאפשר לתא ”לנשום”. אך הוא מונע ממולקולות מורכבות יותר, ואולי אף מזיקות, להיכנס לתא בלי רשות. הקרום גם עוצר בעד מולקולות מועילות מלעזוב את התא. איך הוא מצליח לבצע את כל המשימות הללו?
נחזור לדוגמה של המפעל. יש בו שומרים המפקחים על כל מה שנכנס ויוצא מהפתחים בחומת המפעל. בדומה לכך, בקרום התא משובצות מולקולות חלבון מיוחדות המתפקדות כמו הפתחים והשומרים.
לחלק מהחלבונים הללו (1) יש פתח באמצע המאפשר רק למולקולות ספציפיות
להיכנס ולצאת מהתא. חלבונים אחרים פתוחים בצד אחד של קרום התא (2) וסגורים בצידו השני. יש להם מעין אתר טעינה (3) שצורתו מתאימה לחומר ספציפי. כאשר החומר נטען באתר זה, קצהו השני של החלבון נפתח ומשחרר את המטען דרך הקרום (4). כל הפעולות הללו מתרחשות אפילו על פני השטח של התא הפשוט ביותר.הצצה אל תוך המפעל
דמיין לעצמך ש”השומרים” אישרו לך להיכנס ועכשיו אתה בתוך התא. החלק הפנימי של התא הפרוקריוטי מלא בנוזל מימי עשיר בחומרים מזינים, מלחים ועוד. התא משתמש במרכיבים גולמיים אלה כדי ליצור את החומרים שהוא צריך. אך לא מדובר בתהליך רנדומאלי. בדומה למפעל יעיל, התא דואג שאלפי תגובות כימיות יתבצעו בסדר ספציפי ולפי לוח זמנים קבוע.
התא מקדיש חלק ניכר מזמנו לייצור חלבונים. כיצד הוא עושה זאת? בשלב
הראשון אתה תראה איך התא מכין כ־20 אבני בניין בסיסיות המכונות חומצות אמינו. אבני בניין אלה נשלחות אל הריבוזומים, (5) שהם כמו מכונות אוטומטיות הקושרות את חומצות האמינו בסדר מדויק כדי ליצור חלבון ספציפי. כפי שפעולות המפעל מנוהלות על־ידי תוכנת מחשב מרכזית, פעולות רבות בתוך התא מנוהלות על־ידי ”תוכנת מחשב”, או קוד, הנקראת דנ״א (6). הריבוזום מקבל העתק של הוראות מפורטות מהדנ״א האומרות לו איזה חלבון לבנות ואיך לבנות אותו (7).מה שקורה כעת הוא לא פחות ממדהים! כל חלבון מתקפל לצורה תלת־ממדית ייחודית (8). צורה זו תקבע מה יהיה תפקידו של החלבון בתא. * דמיין לעצמך קו ייצור שמרכיבים בו חלקי מנוע. כל חלק צריך להיות בנוי בצורה מדויקת כדי שהמנוע יפעל. בדומה לכך, אם החלבון לא יהיה בנוי בצורה מדויקת ולא יהיה מקופל בדיוק בצורה הנכונה, הוא לא יוכל לפעול כהלכה ואולי אף יזיק לתא.
איך החלבון מוצא את הדרך מהמקום שבו הוא נוצר למקום שבו הוא דרוש? לכל חלבון שהתא מייצר יש ”כתובת משלוח” מובנית המוודאת שהחלבון יגיע ליעדו. אף שאלפי חלבונים נבנים ונשלחים מדי דקה, כל חלבון מגיע בדיוק לכתובת הנכונה.
למה העובדות הללו חשובות? המולקולות המורכבות של היצור החי הפשוט ביותר לא יכולות להשתכפל בכוחות עצמן. מחוץ לתא הן מתפרקות. בתוך התא הן לא יכולות להשתכפל ללא עזרתן של מולקולות מורכבות אחרות. לדוגמה, אנזימים נחוצים ליצירת מולקולת אנרגיה ייחודית הנקראת אדנוזין תלת־זרחתי (ATP), אבל האנרגיה המתקבלת ממולקולת ה־ATP נחוצה ליצירת אנזימים. בדומה לכך, דנ״א (במולקולה זו נדון בחלק 3) נחוץ ליצירת אנזימים, אבל אנזימים נחוצים ליצירת דנ״א. כמו כן, חלבונים אחרים יכולים להיווצר רק על־ידי התא, ואילו התא יכול להיווצר רק בעזרת חלבונים. *
המיקרוביולוג ראדו פופה אינו מסכים עם סיפור הבריאה המקראי. עם זאת, ב־2004 הוא העלה את השאלה: ”אם אנחנו לא הצלחנו ליצור חיים בכל הניסויים שערכנו בתנאים מבוקרים, איך הטבע יכול היה להצליח?”13 הוא הוסיף ואמר: ”המנגנונים הדרושים לתפקוד תא חי כה מורכבים שנראה בלתי אפשרי שכולם הופיעו בו־זמנית באקראי”.14
מה דעתך? תיאוריית האבולוציה מנסה להסביר את מוצא החיים עלי אדמות ללא צורך בהתערבות אלוהית. אולם ככל שהמדענים מגלים יותר על החיים, הולכת וקטנה הסבירות שהם הופיעו במקרה. כדי להתחמק מהבעיה, כמה מדענים אבולוציוניסטים מנסים להפריד בין תיאוריית האבולוציה לבין שאלת מוצא החיים. אבל האם זה נשמע לך הגיוני?
תיאוריית האבולוציה מבוססת על ההנחה שהחיים נוצרו כתוצאה מסדרה ארוכה של תאונות מוצלחות. היא גם מניחה שסדרת תאונות אקראיות אחרות יצרה בהמשך את המורכבות והמגוון האדירים של כל היצורים החיים. אבל אם אין לתיאוריה הזו יסודות, מה יקרה לשאר התיאוריות הנשענות על ההנחה הזו? כמו שגורד שחקים ללא יסודות יקרוס, כך גם תיאוריית האבולוציה תתמוטט אם אין ביכולתה להסביר את מוצא החיים.
לאחר סקירה קצרה של מבנה התא ה”פשוט” ותפקודו, מה אתה רואה — הוכחה לתאונות רבות או ראיה לתכנון מבריק? אם אתה עדיין לא בטוח, התבונן כעת יותר מקרוב ב”תוכנה הראשית” השולטת בתפקוד כל התאים.