חשופית ים כראיה נגד האבולוציה

תחזיות מדעיות צומחות כהכרח לוגי מתאוריות מדעיות. מדענים משתמשים בתחזיות הללו כדי להעריך את תקפותה של תיאוריה מדעית. אם הניסויים והתצפיות מגשימים את התחזיות של התיאוריה, אז מדענים מחשיבים את התיאוריה לנאותה. אם הניסויים והתצפיות לא תואמים את התחזיות, אז המדענים נדרשים לנסח מחדש את התיאוריה או לנטוש אותה. לסיכום, תיאוריות מדעיות מוצלחות הן בעלות כח הסבר וכח נבואי. 

זו הסיבה שביולוגים רואים בתיאורית האבולוציה הסבר תקף להיסטוריה של החיים. 

לעומת זאת, הפרדיגמה האבולוציונית עדיין לא הסבירה באופן מספק מאורעות מפתח מרכזיים בהיסטוריה של החיים, כמו (1) מוצא החיים, (2) מוצא המערכה, (3) מוצא מערכת הרבייה, (4) הגורם למפץ הגדול החברתי-תרבותי והייחודיות האנושית ו(5) מוצא התודעה. תיאוריית האבולוציה סובלת בנוסף לכך מחיזויים כושלים, כפי שמחקר של צוות של חוקרים במדעי המוח מאוניברסיטת ג’ורג’יה הראו לאחרונה.1

 

חשופית הים

חוקרים מאוניברסיטת ג’ורג’יה אפיינו את המעגלים העצביים המעורבים בהתנהגות השחייתית של חשופיות הים. היצורים הללו שומשו כמודל אידיאלי של המחקר אודות המעגלים העצביים משום שמערכות העצבים שלהן בנויות מנוירונים גדולים יחסית. המעגלים העצביים של היצורים הללו הם פשוטים וקלים למיפוי. בנוסף לכך, המעגלים העצביים של חשופיות הים מווסתים התנהגויות פשוטות. התכונות הללו מאפשרות בקלות לבצע אפיון ואז, לשלוט על המעגל העצבי של היצורים הללו.

ביולוגים זיהו בערך 2,000 מינים של חשופיות ים. עם המספר הזה, כ-50 שוחים בתנועה של ימינה ושמאלה.

החוקרים חקרו את המנגנון העצבי שמקושר לתנועת השחייה של שני מינים של חשופיות הים (תנועת ימינה שמאלה): החשופית הגדולה והנדנית. מההשקפה האבולוציונית, שני מיני החשופיות הללו חולקים אב קדמון משותף. למעשה, כל 50 החשופיות שמתאפיינים בתנועת ימינה ושמאלה שייכים לאותו ענף בעץ האבולוציוני.

 

החיזויים של המודל האבולוציוני

בהינתן העובדה שהחשופיות שמתאפיינות בתנועת ימינה ושמאלה קשורות זו לזו מבחינה אבולוציונית, המודל האבולוציוני מנבא שהמורפולוגיה, הגנטיקה וההתנהגות, מקורם באב הקדמון המשותף של הקבוצה הזו. ובהינתן העובדה שתנועת השחייה הזו מאפיינת את כל הקבוצה הזו, הציפייה היא שהנוירונים והמעגל העצבי ששולט על ההתנהגות הזו גם כן יהיו משותפים בקרב כל המינים.

המדענים מאוניברסיטת ג’ורג’יה אמרו, “…לעתים קרובות מניחים שמורפולוגיה התנהגותית מערבת בתוכה דימיון במנגנונים העצביים…התנהגויות זהות באופן טבעי מצביעות על כך שהן נוצרו על ידי מנגנונים זהים.2

 

המעגל העצבי של חשופיות הים

בהתאם לחיזוי של המודל האבולוציוני, החוקרים גילו שהנוירונים של החשופיות הגדולות היה זהה לאלו של הנדניות. אך הם הופתעו לגלות, שהמנגנונים העצביים ששלטו בתנועת השחייה של שני מיני החשופיות היו נבדלים.

למעשה, הם השתמשו בטכניקה (dynamic clamping) שאפשרה להם לשנות את המעגל העצבי של אחת מהחשופיות כך שיהיה זהה לזה של האחרת, כשבמקביל הם גרמו לאותה התנהגות שחייתית. 

 

הכישלון של הפרדיגמה האבולוציונית

התגלית המפתיעה של השוני במעגל העצבי של שני מיני החשופיות סותרת את החיזוי של הפרדיגמה האבולוציונית. אז איך החוקרים הללו הגיבו לתגלית המפתיעה?

ראשית, הם הצביעו על כך שהממצאים שלהם תומכים בעקרון הפלסטיות של מערכת העצבים, בכך שאותם הנוירונים תומכים במעגלים עצביים רבים ובכך ששינוי המעגלים העצביים יצרו את אותה ההתנהגות. אם שני המינים הללו לא היו מאותו הענף האבולוציוני, היה ניתן לטעון שהשוני במעגלים העצביים מייצג דוגמה של התכנסות.

החוקרים מציעים שאולי ההתבדרות הזו מהמנגנון העצבי של האב המשותף של החשופיות, היא תוצאה של סחף עצבי. אך זה לא הגיוני בהינתן החשיבות של ההתנהגות השחייתית עבור ההישרדות של חשופיות הים. שינוי במעגל העצבי היה משנה את ההתנהגות, מה שהיה פוגע בכושר ההישרדות של החשופית. למעשה, אין שום ראיה למה שנקרא “סחף גנטי”. מדובר בהסבר מומצא שיוצר הטיה מהבעיה האמיתית. הבעיה היא שהתוצאות של המחקר הזה לא תואמות את התחזית של הפרדיגמה האבולוציונית.

הערות:

1. Akira Sakurai and Paul S. Katz, “Artificial Synaptic Rewiring Demonstrates that Distinct Neural Circuit Configuration Underlie Homologous Behaviors,” Current Biology 27 (June 19, 2017): 1–14, doi:10.1016/j.cub.2017.05.016.

2. Ibid.

אולי גם יעניין אותך: