בעיית התא הקדמון- האם קיים תא "פשוט" שיכול לייצג תא פרימיטיבי אב קדמון לכולנו

המאמר הבא יבחן סוגים שונים של צורות חיים ויעלה את השאלה מי מהן יכולה לשמש כאב הקדמון המשותף "הפשוט"- על פי ההשקפה האבולוציונית, ולהראות שאף אחד מהם לא עומד בקריטריונים. כל זה על פי ההשקפה שאינטיליגנציה לא התערבה במוצא החיים. יש לציין שעל פי האמונה שאלוהים ברא את החיים הראשונים אין בעיה למצוא את צורות החיים המוקדמות כמורכבות, להפך- יש לצפות לכך. לכן כאשר נשלול צורות חיים שונות בגלל מורכבותן נעשה זאת בגלל שעל פי תורת האבולוציה צורת החיים הראשונה אמורה להיות פשוטה ופרימיטיבית.

מקובל להניח שהחיים החלו עם סוג פרוטוזואה דמוי אמבה, תהליך שהמשיך אחרי כן תוך בנית מושבות עד התפתחותם של בעלי חיים מטיפוס המטזואה. ברם, כשבוחנים טרנספורמציה משוערת זו בדקדקנות יתרה, מבחינים מהר מאוד במכשולים הרבים המצויים בהשקפה זו. להבהרת הנקודה מועלות ההבהרות הבאות:

נהוג לחלק את הפרוטוזואה לארבע המחלקות הבאות:

  1. השוטוניות flagelata: כלמוסית chlamidomonas trichonimpha  וכו'.
  2. השרש- רגליים rhizopoda: אמבה, elphidium, וכו'.
  3. הנבגוניות sporozoa: monocystis, plasmodium   וכו'.
  4. הריסניות (ciliate) סנדלית (paramecium),entodinium, וכו'.

נשאלת השאלה: איזו ממחלקות הפרוטוזואה היא הפשוטה יותר ולכן הסבירה יותר לשמש כתא האב- קדמון לכל שאר בעלי החיים המאוחרים יותר? איזו מחלקה בפרוטוזואה מהוה את התא הראשוני? מועמדותן של שתי מחלקות יש להסיר מיידית: מחלקה 3 הנבגוניות, מאחר ומחלקה זו היא בעלת מחזור החיים המורכב ביותר, ובנוסף לכך חלק מבני המחלקה הינם טפילים. ברור על כן שבשום מקרה לא ניתן לכנותם "פרימיטיבים" או ראשוניים. לכן הם גם לא נחשבים בדרך כלל כאבות הקדמונים לחיים.

גם את מועמדות מחלקה 4, הריסניות, ניתן להסיר מאחר והן בעלות אברונים המזכירים את מורכבות המטזואה עצמם. חשבו נא על מורכבותו של המבנה הפנימי של הסנדלית. תא כזה לא יכול להחשב בשום מקרה כ"פרימיטיבי".

נותרו לנו לכן מחלקות 1 ו-2 כמועמדות לתפקיד האב הקדמון. לפני כ100 שנה נחשבה מחלקת השרש- רגליים כמועמד הטוב ביותר לתא הראשוני הקדמון. השוטוניות זכו לפחות תשומת לב, מאחר ולעיתים קרובות פיתחו כלורופיל ובכך מקור האנרגיה שלהם היה השמש, בתהליכים מאוד מורכבים בוודאי לא פרימיטיביים. ברם, הפתרון שהיה נכון לפני כמאה שנה אינו בהכרח הפתרון להיום, מאחר והמידע שהתרחב הביא עמו גם התרחבות בקשיי פירוש עובדות אלה. לפני כשבעים שנה הייתה האמבה הפתרון הטוב ביותר עבור התא הפרימיטיבי. היום אין הדבר כך מהסיבות שיובהרו להלן:

מינים אחדים של אמבה, כמו למשל naigleria gruberi, הופכים לצורת שוטוניות עם אחד עד ארבעה שוטונים, כאשר מכניסים אותן למים. טרנספורמציה זו אורכת מתחילתה עד להשלמתה בין חצי שעה לעשרים וארבע שעות. במקביל להתפתחות השוטון, מפתח בעל החיים ציר מרכזי- השוטון מופיע בחזית כך שהיצור מקבל ציר כיווני וסימטריה. בנוכחות מלחים מסוימים (ליתיום כלוריד, מגנסיום כלוריד, או מגנסיום סולפט) במים, התא אינו מפתח שוטונים. התפתחות הפסוידופודה מאידך, אינה מושפעת מטיפול זה. תהליך מעבר בעל חיים מאמבואיד לשוטונית הינו הפיך.

מעובדות אלה ברור מאוד שצורתו החיצונית של יצור כלשהו, המורפולוגיה של בעל חיים מסוים, עלולה להוליך שולל. בעל חיים יכול להיות מאוד פשוט ופרימיטיבי, למעשה אמבואידי, אך בתנאי סביבה חיצוניים מתאימים, הוא משנה צורה באורח מפתיע ביותר, בתגובה לתנאים כאמור לעיל, בהדגימו תוך כדי כך כי אינו פרימיטיבי כלל.

כאשר צופים בפעם הראשונה בתאי זרע אנושיים, או בתאי זרע ממיני בעלי חיים שונים תחת הגדלה של מיקרוסקופ, ניתן לראות יצורים בעלי שוטונים השוחים במים. הם חיים, הם שוחים והם מתים. איש לא יוכל לנחש על פי צורתו המורפולוגית החיצונית של בעל החיים, שהוא יותר מיצור פרימיטיבי חד תאי. שינוי בתאי סביבתו של יצור חד תאי כזה, הצמדות לביצית והשתלתו ברחם, תגרום לכך שמתוך יצור פרימיטיבי חד תאי שחיין זה, מתהווה היצור החי המורכב ביותר הידוע לעולם- ההומו ספיאנס.

משום כך מורפולוגיה חיצונית עלולה אכן להוליך שולל. מה שקובע ביצורים חיים הוא אינו בהכרח המורפולוגיה החיצונית שלהם, אלא המידע הפנימי המוצפן בגנים שאין לראותם בקלות, אך בהגיבם עם הסביבה נוצר מתוך יצור חד תאי פרימיטיבי למראית עין יצור אנושי. הצפנים-המידע בתא, הם הנחשבים באמת. מאחר וצפנים אלה מעניקים לתא את היכולת להגיב לסביבתו באורח כה מופלא ובלתי צפוי מראש, כך שמתא שוטוני נוצא יצור אנושי.

מה שנוטים לשכוח בקלות רבה מידי, זו העובדה שעל מנת שהמידע יגרום ליצירת שלמות כזאת, עליו להיות מכוון ומוסדר בתא, ולהשתמר בו. תהליכים כאלה לא ניתן לכנות  "פרימיטיבים", לא לגבי תאי זרע ולא לגבי פרוטוזואה. התופעה המתוארת לעיל או דומות לה מצויות בכל מקום. היצור השרש-רגלי לדוגמא, מסוגל להתקיים בצורה אמבואידית או שוטונית. וכך איננו יודעים מה היא צורתו הפרימיטיבית של היצור, השוטונית או האמבואידית. על כך איננו יודעים איזו צורה עשויה להיות המועמדת להיות התא "הקדום". משום שצורה אחת יכולה לעבור לשניה כל עוד תנאי הסביבה החיצוניים מאפשרים זאת, עובדה המוכיחה עד כמה מורכב אפילו התא הפשוט ביותר!

לאור כל הראיות הללו, מגיע ג'י.אי קרקוט למסקנה שיחסי הקרבה בין ארבע המחלקות של פרוטוזואה הנזכרות לעיל כלל אינה ניתנת לקביעה. מאידך, ביולוגים אחדים תוקפים את בעיית התא הקדמון מנקודת זינוק מנוגדת, לטענתם הפרוטוזואה "התפתחו" מהמטזואה. בדרך זו ניתן לטעון כי תא הזרע האנושי שהוא תא חד תאי שוטוני "פשוט", התפתח מאדם! לדעתו של קרקוט הפרוטוזואה אינם מיצגים כלל קבוצת יצורים בעלי מוצא משותף. הוא רואה בהם דרגה או מעמד אירגוני ולא בעלי זיקה אבולוציונית1.

מעובדות אלה אנו מסיקים ש'הסולם האבולוציוני הפשוט" המצוי בכל המוזאונים וספרי הביולוגיה של העולם המערבי והמזרחי, אשר בו התאים האמבואידים מופיעים בתחתית ומהם התפתחו שושלות כל שאר היצורים החיים, הוא למעשה אינו אלא אשליה או מיתוס. "עצים אבולוציוניים' אלה אשר נתקלים בהם במוזאונים ציבוריים, והמוצגים שם כעובדות מדעי הטבע, מטעים ולמעשה בעלי זיקה קלושה ביותר לעובדות מדעיות אמתיות.

השגיאה הגסה שנעשתה במדע לפתרון בעיות כגון אלה בורה, המורפולוגיה החיצונית של תא שמשה להגדרת ה"מעמד בסולם ההתפתחותי". ברם, רק לעיתים רחוקות ניתן בשיטה זו להגיע להבנה מעמיקה של מורכבות היצור "ומצבו האמיתי מבחינת האנטרופיה". כפי שהוזכר קודם, המורפולוגיה החיצונית של תא זרע לא תסגיר את המהות הפנימית והמורכבת- המסוגלת להרכיב בן אדם מושלם, בעל מוח- המבנה המורכב ביותר המוכר לנו ביקום, וכל כולו מצוי בצורה מוצפנת וממוזערת בתוך תא זרע אחד וביצית אחת.

נסכם שבין הפרוטוזואה או המטאזואה לא נמצאו מועמדים המתאימים לתפקיד התא הראשון.

פתרונות אחרים לסוגית התא הקדמון

אם המין האמבואידי אינו המפתח לבעיית היוצרות החיים (מוצא התא הקדמון), היכן ימצא הפתרון? חיידקים (בקטריות), ריקציות, ונגיפים (וירוסים) הוצעו כתאים קדמונים. עלינו לבחון אפשרויות אלה בקצרה.

א.הנגיפים

נהוג היה לחשוב שנגיפים הם אורגניזמים פשוטים ביותר, שכן פרטים אחדים מקבוצה זו בודדו והתקבלו במצב גבישי. יש להם בוודאי מאפיינים של חומר חי, לדוגמא, כושר התרבות ותכונות של מין. מאידך, הם מסוגלים לנהל פעילות מטבולית רק באמצעות מנגנון מטבולי של תא פונדקאי מתאים.

אם לומר בפשטות, הנגיף מורכב מציר מרכזי של חומצה גרעינית מוקפת במעטפת חלבונית (כמו למשל נגיף המוזאיקה של הטבק). כאשר הנגיף תוקף תא אחר, הוא חודר את מבנה חומצות הגרעין לתוך תא הפונדקאי, ומשתלט על ניהול המטבוליזם של אותו התא, כך שהאחרון חדל מלעבוד למען עצמו ופועל בשירות הנגיף. המידע המקודד בחומצת הגרעין של הנגיף מאתר את המנגנון המטבולי של התא הפונדקאי ומשתלט עליו לאחר מכן. פעילותו של נגיף היא במובן מסוים "חטיפת" המנגנון המטבולי של תא הפונדקאי.

מונחים כמו "פשטות" או "פרימיטיביות" בנגיף מוליכים שולל. אמת, הנגיף אינו בעל מנגנון "מטבולי" עצמאי כמו לתא בעל יכולת לחיות חיים בלתי תלויים. מסיבה זו על הנגיף "לחטוף" מנגנון מטבולי של אנזימים, וכו' מתא הפונדקאי, על מנת "לחיות חיים מלאים". אך הדבר העיקרי שיש לנגיף, זו מערכת אכסון ואחזור מידע, ברמת ארגון גבוהה ביותר ובעלת ייחודיות המותאמת אך ורק לסוג מסוים של תאי פונדקאי, והמסוגלת ללא כל טורח להשתלט עליו ולנצלו למטרותיה. ניתן להשוות את התהליך כולו ל"חטיפת מטוס". חוטפי מטוס בדרך כלל אינם יודעים להטיס מטוס ואף חסרי מטוס בעצמם. אך באמצעות מיומנויות מאוד מיוחדות הם חוטפים מטוסים ומשתלטים עליהם. הם מנצלים מטוסיהם של אחרים לצרכים שלהם. אך לא יעלה על הדעת לטעון שפעילויות חוטפי המטוסים הן פרימיטיביות או שחוטפי המטוסים הם "הטייסים הקדמונים" שאולי אף המציאו את הטיסה! הם מסוגלים להיות חוטפי מטוסים רק משום שאחרים טסו לפניהם. נגיפים יכולים להתקיים רק במקום בו קיימים תאים שהתקיימו עוד לפניהם, ושאותם ניתן ללכוד. סוג זה של "פרימיטיביות" הוא בוודאי משני ולא ראשוני.

ב.ריקציות

לפני שניכנס לתחום זה עלינו להקדים ולומר דבר מה על טבעה של הריקציה, אלה הם היצורים מחוללי המחלות כמו קדחת הבהרות או טיפוס. תכונותיהם מצויות בין אלה של נגיפים לבין חיידקים. עדיין לא השרו בהם התרבות מחוץ לתא הפונדקאי. הריקציות מורכבות יותר מהנגיף. הן מסוגלות לבצע בעצמן תהליכים מטבוליים מסוימים האופייניים לתאים עילאיים יותר, כמו למשל חמצון גלוטמטים ופירובטים. כלומר שיכולתם הכימית מורכבת יותר מזו של הנגיפים. הועלו השערות שהריקציות הן למעשה מיטוכונדריות2. תאיות החיות בחופשיות. השערות אלה עלו מאחר והמיטוכונדריות מסוגלות לבצע תגובות כימיות זהות לאלו של הריקציות. אך מנקודת השקפה של בעיית היוצרות החיים (התא הקדמון) ברור כי ריקציות אינן מועמדות טובות לטענת קרבה בינן לבין התא הקדמון. הם מורכבות מדי ומכילות מידע רב מדי במולקולות הדנ"א שלהן, מכדי שיוכלו להחשב כיצורים פרימיטיביים.

ג. בקטריות

הקרבה האבולוציונית בין בקטריות לפרוטוזואה אינה נהירה לחלוטין. ברור שאיש לא מסוגל היה להציע בקטריה מסוימת כאב טיפוס לפרוטוזואה הפרימיטיבית. גרסה (1952) הציע כי הפרוטוזואה הינם חד–מערכתיים ומוצאם מבקטריות3.

הבסיס להנחה זו מקורה בעובדה ששני טיפוסי החיים הם בעלי וקואלות, מיטוכונדריה, ושניהם מסוגלים ליצר שוטונים. בקטריות אחדות הן בעלות גרעין וכרומוזומים, אחרות לעומתן מדגימות כושר התרבות מינית. גם בקטריות וגם פרוטוזואה מדגימים כושר יצירת נקבים ולשניהם יש לעיתים את היכולת ליצר קרומיות (ממברנות) זהות.

לסיכום: אין כלל ודאות באיזו מחלקה של הפרוטוזואה יכול היה תא האב הקדמון להתהוות.  גם לא ברור האם המטאזואה נתהוו מתוך הפרוטוזואה.

 

1.Kerkut,G.A. loc.cit.p.35
2. Kerkut,G.A. loc.cit.p.21
3.Grass,Traite de Zoologie 1,Fasc.1,Massin et Cie.,1952,

 

אולי גם יעניין אותך: