להבין אבולוציה

אבולוציה היא אחת מהתיאוריות המרכזיות והחשובות של המדע. היא מסבירה כיצד מינים משתנים ונוצרים. לכאורה, זו שאלת מחקר מדעית במדעי החיים, שהתשובה ניתנה לה כבר באמצע המאה ה-19. אז איך זה שהיא עדיין בחזית המדע, כבר כ-200 שנה?

התשובה פשוטה. תיאוריית האבולוציה היא הבסיס להבנת החיים על פני כדור הארץ. היא מסבירה את ההיסטוריה, המגוון, ההתאמות והמורכבות של החיים על פני כדור הארץ. אין תופעה במדעי החיים שאין לה גם הסבר אבולוציוני. מדוע אין חרקים בגודל פיל? למה פילים לא מעופפים? ולמה כל עדר הפילות מסייע לגידול הפילונים? והרלוונטיות של האבולוציה נכונה גם לגבינו, בני האדם. לדוגמה, מדוע אנחנו חולים? למה משקל יילודים הוא בדרך כלל יותר מ-2 ק"ג ולא יותר מ-5.5 ק"ג? מדוע אנחנו אוהבים גלידה (רמז – מתוקה, שמנה ועתירה בקלוריות)? ואיך אפשר לרתום תהליכים אבולוציונים כדי לשפר את איכות חיינו?

נוסף על כך, תיאוריית האבולוציה מתפתחת ומשתכללת עם התפתחות שיטות המחקר והתרחבות הידע המדעי. ככל שאנחנו מעמיקים ולומדים את המנגנונים שמעצבים את המינים צפות ועולות שאלות אבולוציוניות חדשות. לדוגמה, אחד מהעקרונות של תיאוריית האבולוציה היא התורשה, אך רק בשנות ה-1960 של המאה ה-20 התגלה המנגנון המולקולרי של התורשה, והאיר באור חדש את תיאוריית האבולוציה. למשך כמה עשרות שנים חשבנו שאם נדע את רצף הגנים בדנ"א נוכל לפצח הרבה מחידות החיים. היום, בשנות 2021, אנחנו מבינים שגם הגנים אינם הסיפור כולו במלואו; הגנים יכולים להיות מושתקים או מבוטאים במגוון אפשרויות והרכבים, ולכן גם ריצוף מלא, כמו זה שנעשה לגנום האנושי, אינו יכול לתת את מלוא ההסבר להבדלים בינינו, ובינינו ובין מינים אחרים.

למעשה, המונח אבולוציה מתייחס לשלושה סוגי דברים: לתהליך, לתיאוריה ולתחום המחקר. שלושתם עוסקים בהבנת תהליכי השינוי שמביאים יצורים להיות מה שהם.

התהליך האבולוציוני הוא השינוי בתכונות התורשתיות של הפרטים באוכלוסייה לאורך דורות. ניתן להסתכל על האבולוציה בקנה מידה קטן (מיקרו-אבולוציה) – השינוי בשכיחות תכונות תורשתיות באוכלוסייה מדור לדור, וגם בקנה מידה גדול (מקרו-אבולוציה) – התפתחות מינים שונים במהלך דורות מאב קדמון משותף.

התיאוריה האבולוציונית מתארת את המנגנון של תהליך השינוי מדור לדור. היא מגדירה את התנאים הבסיסיים לקיום אבולוציה –  תורשה, שונות וברירה טבעית –  ומסבירה כיצד מתרחש התהליך האבולוציוני.  התיאוריה מסבירה כיצד מינים משתנים, כיצד נוצרים מינים חדשים, וכיצד קורה שהם מותאמים לסביבתם ולאורח חייהם. תיאוריית האבולוציה נמצאת בבסיס הסיסטמטיקה, האקולוגיה, חקר ההתנהגות, הפיזיולוגיה, האנטומיה, הרפואה והאפידמיולוגיה. היא הבסיס להבנת החיים על פני כדור הארץ.

חשוב להדגיש: במדע, "תיאוריה" אינה עניין תיאורטי במובן של השערה או ניחוש בלתי מבוססים. להיפך, תיאוריה מדעית היא מונח שמציין הסבר כולל ונרחב למגוון רחב של תופעות טבע, המתבסס על עדויות רבות. לדוגמה, גם תורת הכבידה היא תיאוריה מדעית, אך איש לא מתייחס לסכנה ליפול לתהום כאל תיאוריה במובן של "השערה או ניחוש". מבחינת המדע המודרני, מידת הוודאות שאוכלוסיות עוברות אבולוציה אינה שונה במהותה ממידת הוודאות שעצמים נופלים.

תחום המחקר האבולוציוני מאפשר לנו להבין הן את ההיסטוריה של החיים בעבר והן תהליכים ביולוגיים שמתרחשים כיום, כפי שכתב הגנטיקאי תיאודוסיוס דובז'נסקי: "שום דבר במדעי החיים לא נראה הגיוני אלא לאור התיאוריה האבולוציונית". לכן, גם כיום, יותר מ-160 שנה אחרי פרסום התיאוריה לראשונה, זהו תחום מחקר חשוב ומשגשג, ומספר הפרסומים המדעיים העוסקים באבולוציה מדי שנה גדול מאוד. המחקרים בתחום האבולוציה עוסקים במגוון רחב של היבטים: אקולוגיים, סיסטמטיים, התנהגותיים, רפואיים ועוד. שיטות המחקר בתחום זה גם הן רבות ומגוונות: מחקרי שדה וניסויי מעבדה, תצפיות ושיטות מולקולריות, ניתוחים מתימטיים ומודלים חישוביים ועוד.

מהם העקרונות המרכזיים של תיאוריית האבולוציה?

אבולוציה היא השינוי ביצורים מדור לדור, אבל היא אינה רק עניין של שינוי במהלך הזמן. דברים רבים משתנים במהלך הזמן: עצים משירים את עליהם, הרים מתרוממים ועוברים בליה; אולם אלה אינן דוגמאות של אבולוציה, מכיוון שלא מעורב בהן שינוי תורשתי.

באבולוציה, השינוי בתכונות הפרטים באוכלוסייה עובר מדור לדור בתורשה. מעקב אחר הדורות משול לטיול בעץ משפחה, המתאר את שושלות הקרובים. התהליך של שינוי בתכונות מדור לדור הביא להתפתחות מגוון מדהים של יצורים חיים, חלקם מתועדים במאובנים ואת חלקם אנו רואים כיום סביבנו. אנחנו יכולים לשרטט את השינוי בעץ משפחה ולראות את יחסי הקרבה בין המינים. יותר מכך, עץ המשפחה האבולוציוני מצביע על כך שכל היצורים החיים על פני כדור הארץ חולקים אב קדמון משותף.

רוצים ללמוד עוד על אבולוציה? מוזמנים לבוא ולבקר במוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט או להמשיך ולקרוא מאמרים נוספים שכתבנו, תרגמנו וערכנו בנושא.