מחזירים את סרט ההקלטה –
מחזירים את סרט ההקלטה – הרהורים על חיים חוצניים ואבולוציה מתכנסת הכתבה מתוך אתר הידען מתוך אתר "האם יש שם מישהו" של ניו סיינטיסטס אם אתם סבורים שהאינטלגנציה האנושית היא ייחודית, חישבו שוב. אולי היא חזרה על עצמה אצל מינים אחרים ביקום? אם תחזירו את הסרט של החיים, אמר סטיבן ג'יי גולד המנוח, התוצאה של תהליך האבולוציה תהיה שונה לחלוטין. הפעם תמצאו את החיה האפריקנית aardvarks, את לוע הארי ואת האדם. בפעם הבאה, או במקום אחר, מי יודע. הרעיון הנפוץ הוא שהאבולוציה של החיים אינה בעלת כיוון מוגדר. אין מטרות, אין תוצאות חזויות. היא מובלת באמצעות הנסיבות וצירופי המקרים. כיוון החיים זורם מנקודה אחת לאחרת. המזל הטהור הוא ש-3 מיליארד שנות אבולוציה על כדור הארץ הביאו להתפתחות קוף אדם חושב. אנחנו יכולים לראות שרידים של הכישורים שלנו ליצירת כלים ושפה ואפילו של יצר הפליאה שלנו בבעלי חיים אחרים, אך אינטלגנצייה כמו שלנו היא ייחודית. נכון? לא נכון. ההיסטוריה של החיים על פני כדור הארץ נראית מסובכת עד בלתי אפשרית לחיזוי אך מבט קרוב יראה כי יש תבנית עמוקה החוזרת על עצמה. הפיסיקה והכימיה מכתיבות להימנע מפתרונות רבים, והדבר מגביל את הביולוגיה. הפתרון לבעיה ביולוגית מסוימת, יכול להינתן בדרך אחת או במספר לא גדול של דרכים, כך שאם נבחן את סרט ההקלטה של האבולוציה נראה תבניות דומות מופיעים שוב ושוב. הרעיון של גולד להריץ מחדש את סרט החיים אינו היפותטי, הוא מתרחש כל הזמן מסביבנו. התוצאה ידועה היטב לביולוגים: התכנסות אבולוציונית. יצורים חיים מתמודדים עם אותו האתגר באמצעות אותו הפתרון. אינטלגנציה היא אחד מאותן פתרונות, ביחד עם התכונה הקרובה אליה – חברות מתקדמות, תקשורת ושימוש בכלים. כמובן, לא כל מין על כדור הארץ נע בכיוון מסוים – החיים מגוונים מאוד – אך אינטלגנציה הופיעה כתוצר סביר של החיים. זאת הסיבה שהמין האנושי הצליח להתפתח. ואם הדבר נכון לכדור הארץ, מדוע לא במקום אחר? אם החיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ יצליח אולי ההפתעה הגדולה תהיה כמה דומים יצורים תבוניים זה לזה. הרעיון של התכנסות איננו חזק. שאלו כל ביולוג כיצד נראתה המקבילה של דולפין בתקופה המזוזואית, לפני כ-200 מיליון שנה, והוא יאמר שזה היה איכטיזאור. הגוף הזורם של היונק ושל הזוחל חצו את האוקיאנוס בדרך דומה, אף כי האיכטיזאורוס התפתח מיצור דמוי לטאה והדולפים ממשהו דמוי כלב. זו דוגמא "מהספר" של התכנסות ואולי דוגמה טיפוסית דרך שבה רוב בני האדם – לרבות ביולוגים – רואים את התופעה. הם מתייגים את התופעה כראויה לציון או אפילו "לא טבעי", אך הם לא רואים את המשמעות של התמונה הכללית. אינני מסכים. ההשקפה שלי היא שזו הדרך האחידה של התכנסות המסייעת להבין את ההיסטוריה של החיים. היא מאפשרת לא רק לאשר מה חייב להתקיים, אלא כדי לדעת מה לא יוכל לעולם להתקיים. היא מספקת סדרה של תמרורים לאוטוסטראדה של החיים. על כדור הארץ, ההתכנסות מופיעה ברמות שונות, בכל הדרך מהחלבון והמולקולות הביולוגיות ועד ליצורים תבוניים וחברתיים. לדוגמא הראיה. לאבולוציה יש רק שתי חלופות עיקריות לבעיית הראיה. הפתרון המועדף על מרבית החרקים הוא עין מורכבת מעדשות רבות שהתפתחו לפחות פעמיים אצל פרוקי הרגליים ושלוש פעמים נוספות אצל חרקים אחרים. עיניים דמויי מצלמה כמו שלנו הם אפילו מעניינים יותר. לא רק שהם התפתחו באופן נפרד לפחות שבע פעמים, אך הן נמצאות באופן טיפוסי אל יצורים פעילים, טורפים ונבונים. יש אותן לכל בעלי החוליות אך גם לתמנונים ודיונונים – רכיכות שהמרחק האבולוציוני בינם לביננו רחוק ביותר. יתרה מזאת, אף כי עין מורכבת ועיני מצלמה ממלאות את אותו התפקיד, הן עושות זאת בדרך שונה לחלוטין, המסייעת להסביר מדוע כמה חיות פיתחו סוג אחד ואחרות פיתחו את הסוג השני. לדוגמא, חישובים שנעשו בידי קונו קירשפלד ממכון מקס פלנק לקיברנטיקה ביולוגית בטיבינגן, גרמניה, הראו כי אם היו לנו עיניים מורכבות, הן היו צריכות להיות בקוטר של מטר כדי לספק לנו תמונה טובה של העולם כפי שעושות העיניים האמיתיות שלנו – עיני המצלמה. מה שנכון לראיה נכון גם לחושים האחרים שלנו. ההתכנסות היא חוק אחיד. כך למשל, אף כי לחרקים אין אפים, הדרך שלהם להריח דומה לזו של החולייתנים. שניהם מסתמכים על אותה תבנית עצבים אך התבנית הזו התפתחה לבטח בנפרד משום שהחלבונים של ההרחה והגנים שלהם שונים. התכנסות יכולה להתרחש גם בחושים הנמצאים מחוץ לניסיון שלנו. דגים למשל חשים בשינויי לחץ במים באמצעות מבנה חושי לכל אורך גופם הידוע כקו הצדי. מערכת דומה התפתחה בנפרד אצל התמנונים, ושוב באנטנה של חסילונים שחיינים. בכל המקרים, המבנה מאפשר להם לאתר זרמי מים ובעלי חיים בסביבתם. תכונה עוד יותר מיוחדת היא ההתכנסות בין שני סוגי דגי מים מתוקים – אחד מדרום אמריקה והשני מאפריקה. שניהם פיתחו מנגנון זהה לקלוט ולשדר אותות חשמליים. זהות זאת אפילו מתקיימת באלגוריתם שהם משתמשים בו כדי להתחמק מערבול האחד את האותות של השני. באופן מעניין בשתי הקבוצות – אך בפרט בדג האפריקני הידוע כ mormyrids, יש מוח מוגדל. יתכן שהדבר נועד כדי להתמודד עם המורכבות של חיים בעולם חשמלי כאשר הן התקשורת החברתית והן הניווט במים החשוכים תלויים במהירות והדיוק של פעימות המידע החשמלי. דג ה- Mormyrid רואה תוך שימוש בחשמל והוא לא הדוגמא היחידה באבולוציה שהשתמשה בחוש אחד כדי להחליף חוש אחר. באמצעות לימוד מבנה המוח, קן קאטניה מאוניברסיטת ואנדרבילט, טנסי, מצא כי צדפות אף-כוכב "רואות" את העולם התת קרקעי האפל שלהן באמצעות החיישנים האפיים שלהם, בעוד צדפות עירומות משתמשות יותר בשיניים החותכות שלהן. מקרים אלה בהן משתמשים בקלטים חושיים שונים, ביחד עם אינסוף דוגמאות של אבולוציה מתכנסת, מביאים למסקנה כי למרות הבדלים מובנים מאליהם בדרכים שבהם בעלי החיים חשים את העולם ותהליכים בסיסיים עשויים להיות פחות או יותר דומים הרבה יותר משחשבנו. כך לא רק מערכות חישה כמו ראיה וקליטה חשמלית – כל אחת מהן מראה התכנסות מרובה, אך כולם עשויות להוביל לאותה מפה מנטלית. המוח, לפיכך איננו תאונה של האבולוציה, והדבר נכון גם לתבונה מתקדמת. כל היצורים החיים חייבים לפתור את הבעיה של ניטור ותגובה לסביבה החיצונית. בעלי חיים משתמשים בסוג כלשהו של מערכת עצבים, כך שלא מפתיע שנמצא הופעה חוזרת של תהליכים מורכבים בצורה של מוחות. יש הרבה צורות של מוח, החל מהמוח המינימאלי והמורכב של החרקים, ועד למוח האונתי של התמנון והמוח המורכב מאוד של החולייתנים. ואולם לא חשוב מהו הגודל או הצורה של המוח, הוא מספק פוטנציאל עצום לפתרון בעיות לצורך שרידה, ולכן זו הסיבה לכך שבעלי חיים רבים מראים התנהגות מתכנסת. תמנונים ודבורים, למשל, יכולים ללמוד ולזכור. דבורים ישנות. כמה חוקרים אפילו הרחיקו לכת עד כדי כך שדיברו על טמפרמנטים ואישיות של תמנונים. אנחנו גם לא היצורים בעלי המודעות והתבונה מקרב החולייתנים.
מחזירים את סרט ההקלטה – הרהורים על חיים חוצניים ואבולוציה מתכנסת הכתבה מתוך אתר הידען מתוך אתר "האם יש שם מישהו" של ניו סיינטיסטס אם אתם סבורים שהאינטלגנציה האנושית היא ייחודית, חישבו שוב. אולי היא חזרה על עצמה אצל מינים אחרים ביקום? אם תחזירו את הסרט של החיים, אמר סטיבן ג'יי גולד המנוח, התוצאה של תהליך האבולוציה תהיה שונה לחלוטין. הפעם תמצאו את החיה האפריקנית aardvarks, את לוע הארי ואת האדם. בפעם הבאה, או במקום אחר, מי יודע. הרעיון הנפוץ הוא שהאבולוציה של החיים אינה בעלת כיוון מוגדר. אין מטרות, אין תוצאות חזויות. היא מובלת באמצעות הנסיבות וצירופי המקרים. כיוון החיים זורם מנקודה אחת לאחרת. המזל הטהור הוא ש-3 מיליארד שנות אבולוציה על כדור הארץ הביאו להתפתחות קוף אדם חושב. אנחנו יכולים לראות שרידים של הכישורים שלנו ליצירת כלים ושפה ואפילו של יצר הפליאה שלנו בבעלי חיים אחרים, אך אינטלגנצייה כמו שלנו היא ייחודית. נכון? לא נכון. ההיסטוריה של החיים על פני כדור הארץ נראית מסובכת עד בלתי אפשרית לחיזוי אך מבט קרוב יראה כי יש תבנית עמוקה החוזרת על עצמה. הפיסיקה והכימיה מכתיבות להימנע מפתרונות רבים, והדבר מגביל את הביולוגיה. הפתרון לבעיה ביולוגית מסוימת, יכול להינתן בדרך אחת או במספר לא גדול של דרכים, כך שאם נבחן את סרט ההקלטה של האבולוציה נראה תבניות דומות מופיעים שוב ושוב. הרעיון של גולד להריץ מחדש את סרט החיים אינו היפותטי, הוא מתרחש כל הזמן מסביבנו. התוצאה ידועה היטב לביולוגים: התכנסות אבולוציונית. יצורים חיים מתמודדים עם אותו האתגר באמצעות אותו הפתרון. אינטלגנציה היא אחד מאותן פתרונות, ביחד עם התכונה הקרובה אליה – חברות מתקדמות, תקשורת ושימוש בכלים. כמובן, לא כל מין על כדור הארץ נע בכיוון מסוים – החיים מגוונים מאוד – אך אינטלגנציה הופיעה כתוצר סביר של החיים. זאת הסיבה שהמין האנושי הצליח להתפתח. ואם הדבר נכון לכדור הארץ, מדוע לא במקום אחר? אם החיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ יצליח אולי ההפתעה הגדולה תהיה כמה דומים יצורים תבוניים זה לזה. הרעיון של התכנסות איננו חזק. שאלו כל ביולוג כיצד נראתה המקבילה של דולפין בתקופה המזוזואית, לפני כ-200 מיליון שנה, והוא יאמר שזה היה איכטיזאור. הגוף הזורם של היונק ושל הזוחל חצו את האוקיאנוס בדרך דומה, אף כי האיכטיזאורוס התפתח מיצור דמוי לטאה והדולפים ממשהו דמוי כלב. זו דוגמא "מהספר" של התכנסות ואולי דוגמה טיפוסית דרך שבה רוב בני האדם – לרבות ביולוגים – רואים את התופעה. הם מתייגים את התופעה כראויה לציון או אפילו "לא טבעי", אך הם לא רואים את המשמעות של התמונה הכללית. אינני מסכים. ההשקפה שלי היא שזו הדרך האחידה של התכנסות המסייעת להבין את ההיסטוריה של החיים. היא מאפשרת לא רק לאשר מה חייב להתקיים, אלא כדי לדעת מה לא יוכל לעולם להתקיים. היא מספקת סדרה של תמרורים לאוטוסטראדה של החיים. על כדור הארץ, ההתכנסות מופיעה ברמות שונות, בכל הדרך מהחלבון והמולקולות הביולוגיות ועד ליצורים תבוניים וחברתיים. לדוגמא הראיה. לאבולוציה יש רק שתי חלופות עיקריות לבעיית הראיה. הפתרון המועדף על מרבית החרקים הוא עין מורכבת מעדשות רבות שהתפתחו לפחות פעמיים אצל פרוקי הרגליים ושלוש פעמים נוספות אצל חרקים אחרים. עיניים דמויי מצלמה כמו שלנו הם אפילו מעניינים יותר. לא רק שהם התפתחו באופן נפרד לפחות שבע פעמים, אך הן נמצאות באופן טיפוסי אל יצורים פעילים, טורפים ונבונים. יש אותן לכל בעלי החוליות אך גם לתמנונים ודיונונים – רכיכות שהמרחק האבולוציוני בינם לביננו רחוק ביותר. יתרה מזאת, אף כי עין מורכבת ועיני מצלמה ממלאות את אותו התפקיד, הן עושות זאת בדרך שונה לחלוטין, המסייעת להסביר מדוע כמה חיות פיתחו סוג אחד ואחרות פיתחו את הסוג השני. לדוגמא, חישובים שנעשו בידי קונו קירשפלד ממכון מקס פלנק לקיברנטיקה ביולוגית בטיבינגן, גרמניה, הראו כי אם היו לנו עיניים מורכבות, הן היו צריכות להיות בקוטר של מטר כדי לספק לנו תמונה טובה של העולם כפי שעושות העיניים האמיתיות שלנו – עיני המצלמה. מה שנכון לראיה נכון גם לחושים האחרים שלנו. ההתכנסות היא חוק אחיד. כך למשל, אף כי לחרקים אין אפים, הדרך שלהם להריח דומה לזו של החולייתנים. שניהם מסתמכים על אותה תבנית עצבים אך התבנית הזו התפתחה לבטח בנפרד משום שהחלבונים של ההרחה והגנים שלהם שונים. התכנסות יכולה להתרחש גם בחושים הנמצאים מחוץ לניסיון שלנו. דגים למשל חשים בשינויי לחץ במים באמצעות מבנה חושי לכל אורך גופם הידוע כקו הצדי. מערכת דומה התפתחה בנפרד אצל התמנונים, ושוב באנטנה של חסילונים שחיינים. בכל המקרים, המבנה מאפשר להם לאתר זרמי מים ובעלי חיים בסביבתם. תכונה עוד יותר מיוחדת היא ההתכנסות בין שני סוגי דגי מים מתוקים – אחד מדרום אמריקה והשני מאפריקה. שניהם פיתחו מנגנון זהה לקלוט ולשדר אותות חשמליים. זהות זאת אפילו מתקיימת באלגוריתם שהם משתמשים בו כדי להתחמק מערבול האחד את האותות של השני. באופן מעניין בשתי הקבוצות – אך בפרט בדג האפריקני הידוע כ mormyrids, יש מוח מוגדל. יתכן שהדבר נועד כדי להתמודד עם המורכבות של חיים בעולם חשמלי כאשר הן התקשורת החברתית והן הניווט במים החשוכים תלויים במהירות והדיוק של פעימות המידע החשמלי. דג ה- Mormyrid רואה תוך שימוש בחשמל והוא לא הדוגמא היחידה באבולוציה שהשתמשה בחוש אחד כדי להחליף חוש אחר. באמצעות לימוד מבנה המוח, קן קאטניה מאוניברסיטת ואנדרבילט, טנסי, מצא כי צדפות אף-כוכב "רואות" את העולם התת קרקעי האפל שלהן באמצעות החיישנים האפיים שלהם, בעוד צדפות עירומות משתמשות יותר בשיניים החותכות שלהן. מקרים אלה בהן משתמשים בקלטים חושיים שונים, ביחד עם אינסוף דוגמאות של אבולוציה מתכנסת, מביאים למסקנה כי למרות הבדלים מובנים מאליהם בדרכים שבהם בעלי החיים חשים את העולם ותהליכים בסיסיים עשויים להיות פחות או יותר דומים הרבה יותר משחשבנו. כך לא רק מערכות חישה כמו ראיה וקליטה חשמלית – כל אחת מהן מראה התכנסות מרובה, אך כולם עשויות להוביל לאותה מפה מנטלית. המוח, לפיכך איננו תאונה של האבולוציה, והדבר נכון גם לתבונה מתקדמת. כל היצורים החיים חייבים לפתור את הבעיה של ניטור ותגובה לסביבה החיצונית. בעלי חיים משתמשים בסוג כלשהו של מערכת עצבים, כך שלא מפתיע שנמצא הופעה חוזרת של תהליכים מורכבים בצורה של מוחות. יש הרבה צורות של מוח, החל מהמוח המינימאלי והמורכב של החרקים, ועד למוח האונתי של התמנון והמוח המורכב מאוד של החולייתנים. ואולם לא חשוב מהו הגודל או הצורה של המוח, הוא מספק פוטנציאל עצום לפתרון בעיות לצורך שרידה, ולכן זו הסיבה לכך שבעלי חיים רבים מראים התנהגות מתכנסת. תמנונים ודבורים, למשל, יכולים ללמוד ולזכור. דבורים ישנות. כמה חוקרים אפילו הרחיקו לכת עד כדי כך שדיברו על טמפרמנטים ואישיות של תמנונים. אנחנו גם לא היצורים בעלי המודעות והתבונה מקרב החולייתנים.