סיקור מקיף

ההיווצרות הספונטנית במאה ה- 18 : על עלייתן של תיאוריות ונפילתם של מדענים

חלקו הראשון של המאמר, העוסק ברוזן דה בופון ובתיאוריה שלו שניסתה לאחד את כל הבילוגיה


לכתבה קודמת בנושא: מקור החיים, ההיווצרות הספונטנית וסכנת האינטואיציה

ההיווצרות הספונטנית במאה ה- 17

דוגמת ההיווצרות הספונטנית ביצורים מורכבים הגיעה לקיצה לקראת סוף המאה ה- 17. פרנצ'סקו רדי הוכיח בניסוייו הפשוטים כי זבובים אינם נוצרים בבשר רקוב, ובכך פתח את השער למחקרים אחרים שהראו כי גם חרקים רבים אחרים אינם נוצרים מחומר חסר חיים. יותר ויותר בעלי-חיים נמחקו מרשימת המתכונים של ההיווצרות הספונטנית, ועד 1680 נדמה היה כי נחתם עליה הגולל.

שנת 1680 היא שנת מפנה בתולדות הביולוגיה. זו היתה השנה בה הוכיח אנטוני ואן לייוונהוק לראשונה את קיומם של החיידקים והפרוטזואות. החיידקים והפרוטזואות קטנים עד כדי כך שלא ניתן לראותם בעין האנושית. עד לשנת 1680, לא היתה האנושות מודעת כלל לקיומם, ותגליתו של לייוונהוק התקבלה בתחילה בחשדנות ובלגלוג. אולם משהצליח לייוונהוק להוכיח את קיומם, נפתח עולם חדש בפני מדע הביולוגיה. עולם זה היה עשיר בחיים שבני-האדם מעולם לא חשדו בקיומם.

עתה שהתגלו אותם יצורים קטנטנים – האנימולקולים, כפי שכינה אותם לייוונהוק – העולם המדעי נאלץ לשקול מחדש את רעיון ההיווצרות הספונטנית. יצורים אלו היו כה קטנים עד כי קשה היה להאמין שהם מטילים ביצים, או יולדים צאצאים קטנים עוד יותר. מדענים רבים החליטו כי האנימולקולים (או מיקרו-אורגניזמים, כפי שהם נקראים כיום), נוצרים מחומר דומם. כלומר, תיאוריית ההיווצרות הספונטנית נכונה אך ורק עבור אותם מיקרו-אורגניזמים.

כיצד ניתן להוכיח זאת?

ואן לייוונהוק עצמו תיעד כי ניתן 'ליצור' מיקרו-אורגניזמים בשיטה פשוטה מאין כמוה. הוא לקח חציר והספיג אותו במים שבתוך בקבוק. לאורך מספר הימים שלאחר מכן, המים הפכו להיות עכורים יותר ויותר. כאשר התבונן לייוונהוק במים דרך עדשת המיקרוסקופ, הוא ראה כמויות גדולות במיוחד של אנימולקולים משייטים בתמיסה. למרות שלא ניתן היה לראות בעין החשופה כל אחד מהאנימולקולים לחוד, הם שרצו במים בכמויות כה גדולות עד שהמים נראו עכורים. למרות שלייוונהוק עצמו האמין כי האנימולקולים אינם נוצרים מאליהם, מדענים אחרים קיבלו את הניסוי כהוכחה לכך שהאנימולקולים נוצרים מחציר רטוב.

כיום אנו יודעים כי חציר מכיל כמות גדולה של חיידקים ופרוטזואות, וכן נבגים רבים של זני חיידקים אשר עמידים לחום במידה זו או אחרת. כאשר הוטבל החציר במים, המיקרו-אורגניזמים השונים עברו לתוך המים והתרבו שם עד שהתמיסה הפכה עכורה. ברם, דבר זה לא היה ברור כלל ועיקר לאותם מדענים שעסקו בחקר האנימולקולים.

המאמר שנשכח בצד

שלושים שנה לאחר גילוי האנימולקולים, ניסה מדען צרפתי בשם לואיס ג'ובלוט להפריך את ההיווצרות הספונטנית. ראשית כל ניסה להוכיח שהאנימולקולים אינם נוצרים ממי-חציר. הניסוי שביצע לשם כך מזכיר את ניסויו של רדי בפשטותו. ג'ובלוט הטביל חציר במים, ולאחר מכן שאב את המים למיכל זכוכית. מיכל הזכוכית הורתח היטב, ואז נמזגו המים לשני בקבוקים נפרדים. אחד מהבקבוקים נשמר אטום לחלוטין, ולפיכך לא יכול היה אוויר לחדור לתוכו. הבקבוק השני הושאר פתוח. לאחר מספר ימים המים בבקבוק הפתוח הפכו להיות עכורים, ובתוכם התגלו מיקרו-אורגניזמים רבים. המים בבקבוק האטום, לעומת זאת, נשארו צלולים ונקיים, ולא התגלה בהם סימן לאנימולקולים. כדי להוכיח שהמים עצמם מסוגלים עדיין להכיל חיים, פתח ג'ובלוט את הבקבוק האטום והראה כי לאחר מספר ימים התמלאו המים באנימולקולים.

בניסוי פשוט זה הוכיח ג'ובלוט כי חיים לא יכלו להיווצר מעצמם בתמיסה המורתחת. היה צורך במרכיב נוסף שהגיע מן האוויר, כדי לאפשר למיקרו-אורגניזמים לגדול בתוך התמיסה. ג'ובלוט לא ידע מהו אותו מרכיב נוסף, אך כיום אנו מודעים לכך שבאוויר מרחפים חיידקים רבים כל העת. אפילו על עורנו נמצאים מיליארדי מיקרו-אורגניזמים, וביולוגים המטפלים בתרביות תאים יודעים שעליהם לשים כפפות גומי על ידיהם. במידה ולא יעשו כן, החיידקים שעל עור הידיים עלולים ליפול לתוך הדגימה ולזהם אותה. מטרתן של כפפות הגומי היא להגן על תרביות התאים מאת החיידקים שנמצאים על עור הידיים.

באופן דומה, כאשר הבקבוק נשאר פתוח, המיקרו-אורגניזמים שבאוויר יכולים לחדור לתוכו ולזהם את התמיסה.

ג'ובלוט אמנם לא ידע שחיידקים קיימים גם באוויר, אך הוא הסיק מניסויו כי יש צורך באוויר כדי לזהם תמיסה שנקיה ממיקרו-אורגניזמים. לרוע המזל, הוא לא הצליח לתכנן ניסוי אשר יקבע האם קיימים מיקרו-אורגניזמים באוויר, או שמא מדובר בתכונה אחרת של האוויר שמאפשרת לאנימולקולים להיווצר מעצמם בתמיסה.

ניסוייו של ג'ובלוט לא הופצו ברבים ונדרש זמן רב עד שתורגמו לשפות אחרות. כתוצאה, מדענים רבים בתקופתו של ג'ובלוט לא שמעו על הניסוי או על תוצאותיו. גם כאשר חזרו מדענים אחרים על ניסוייו, הם הגיעו לתוצאות סותרות. כזכור, בחציר ישנם מינים רבים של חיידקים, נבגים חסינים לחום, פטריות ופרוטזואות. כל אחד מאותם מיקרו-אורגניזמים מגיב בצורה שונה לחום. אי לכך, תוצאותיו של הניסוי יכולות להשתנות במידה רבה בהתאם למידת האטימה של הבקבוק, וזמן ודרך החימום של התמיסה.
רעיון ההיווצרות הספונטנית במיקרו-אורגניזמים המשיך להיות נפוץ ומקובל בקהילה המדעית ובעולם כולו. הירונימוס פרקסטוריוס הציע כבר לפני מאתיים שנה כי מחלות נגרמות בשל אורגניזמים חיים, ושאורגניזמים אלו יכולים לעבור דרך האוויר והמים. אך מה הטעם לקטול את אותם אורגניזמים, כאשר הם נוצרים מחדש כל העת? וכך היסס והתמהמה העולם המדעי. ההיווצרות הספונטנית ריפתה את ידי חוקרי החיידקים, ותרופות למחלות עדיין אינן קיימות. וכמו כדי להגדיש את הסיאה, הגיעו זוג מדענים – הרוזן דה-בופון וג'ון טורבנוויל נידהם – וגמרו אומר להוכיח אחת ולתמיד כי ההיווצרות הספונטנית תקיפה וקיימת.

הענק הקטן – הרוזן דה-בופון


הרוזן ג'ורג'ס לואיס לקלרק דה בופון היה אחד מאותם גאונים נדירים שידם בכל. הוא התמצא בכל סוגי המדע בזמנו, והקדיש מחצית מחייו בנסיון לתעד את כל הידע הביולוגי ולכלול אותו בתיאוריה אחת רחבת ידיים. גובהו לא עלה על 150 סנטימטר, אך הוא הותיר חותם ענקים בעולם המדע באירופה כולה. שמו נודע בכל רחבי צרפת – בשל רהיטות הסבריו, הלהט שבמילותיו והתרומה העצומה שתרם בעזרת המדע למולדתו. בופון הביא, למעשה, לפתיחתו של עידן חדש במדעי הטבע, שאינו מוכן לקבל הסברים על-טבעיים או דתיים כתשובה לשאלות שהטבע מציג.

אילו היו מספרים למוריו של בופון הצעיר כי הוא עתיד להיות המדען הפופולרי ביותר בתקופתו בצרפת, היו אלו בוודאי צוחקים צחוק גדול. בדומה לגאונים אחרים, כלאונרדו דה-וינצ'י ואלברט איינשטיין, גם בופון לא הצליח בלימודיו בבית-הספר. ציוניו היו ממוצעים לכל היותר, ורק במקצוע המתמטיקה הראה כשרון כלשהו. הוא הביע בפני אביו את רצונו להתמחות בתחום המתמטיקה, אך האב הנוקשה סירב להתרצות. הוא עצמו היה שופט בצרפת, ורצה שבנו ילך בדרכו ויתמחה בתחום המשפט ועריכת דין. בופון ניסה לרצות את אביו והתחיל ללמוד משפטים בגיל 16. למרות שניסה להתמקד בלימודיו, הוא המשיך להתעניין במתמטיקה וגילה בעצמו את הבינום של ניוטון (נוסחה חשובה במתמטיקה, המאפשרת לפתח חזקות של סכום של שני איברים).

בגיל 19 סיים בופון את לימודי המשפט, ובניגוד לרצון אביו עבר לאוניברסיטת אנגרס כדי ללמוד מתמטיקה. סקרנותו לא הניחה לו להשתקע בנושא אחד בלבד, והוא העסיק את עצמו במחקרים גם בבוטניקה וברפואה. מחקרים אלו נקטעו בחטף ב- 1730, כאשר הסתבך בדו-קרב, וגורש מהאונברסיטה. הוא בילה את השנתיים הבאות במסע דרך אירופה, במהלכו ביקר גם באיטליה ובאנגליה. במהלך המסע חקר בופון את הטבע באותן ארצות והתרשם מעמדותיו הפילוסופיות של אייזיק ניוטון, אשר קבע כי קיימים כוחות מכניים השולטים בתנועת כל הדברים. כוח מכני זה ידוע לנו כיום ככח המשיכה, אך עבור בופון הצעיר יצג כוח המשיכה את המדע הטהור : מציאת חוקים לטבע שאינם מחייבים את קיום האלוהים. ביצירתו הגדולה מכולן – ההסטוריה של הטבע – הוא ינסה למצוא חוקים דומים המפקחים על יצירתם של יצורים חיים מחומר דומם.

בגיל 25 חזר לבסוף בופון לעיר מולדתו, לאחר שנודע לו כי אימו נפטרה ואביו עומד להינשא בשנית. המקור של מרבית הונה של משפחת בופון היה באם המנוחה. כאשר נפטרה האם, הותירה בצוואתה את מרבית הונה לבופון הבן, ולא לאביו. האב ניסה להשתלט על הירושה ולהתחתן בשנית, אך בופון חזר ברגע האחרון, וניצל את הידע שצבר בלימודי המשפטים כדי להילחם באביו על הירושה. על אף זעמו של אביו, אליו כבר היה רגיל, הוא הצליח לקבל את אחוזת בופון כירושתו החוקית, ומאז קבע שם את ביתו.

ב- 1734, בגיל 27, התקבל בופון כחבר באקדמיה הצרפתית המלכותית למדע, לאחר ששלח מאמרים בנושאי מכניקה ומתמטיקה לאקדמיה. בשנים לאחר מכן הוא תירגם את ניוטון לצרפתית, ובכך איפשר לציבור בצרפת להיחשף לרעיונותיו פורצי-הדרך של ניוטון במכניקה ובמתמטיקה שימושית.

הצרפתי העשיר והצעיר החל לטבוע את חותמו בפריס ובמעגלים המדעיים והפוליטיים שבה. בשנים אלו הוא גויס על-ידי אחד משרי הפרלמנט, שניסה לשקם את יוקרתו של הצי הצרפתי. השר ניסה לשפר את הרכבתן של ספינות המלחמה, וביקש מבופון לחקור את מידת חוזקם של עצים צעירים על-מנת לסייע במלאכה. בופון ניגש במרץ למלאכה, ואבחנותיו על חוזקם של עצים צעירים ועל הזמן הנכון בו יש לגדוע אותם נותרו תקפות עד למאה ה- 20 [A].

ב- 1739 נפתח פרק חדש בחייו של בופון, כאשר מונה לתפקיד מנהל הגנים המלכותיים. בחמישים השנים שנותרו לו, הפך בופון את הגנים המלכותיים למוזיאון מדעי חשוב ולמרכז לחקר הטבע, ששמעו יצא בכל העולם. עצים וצמחים, חיות ומאובנים, כולם הובאו לגנים המלכותיים ומצאו בהם את ביתם באותה התקופה. הגנים המלכותיים הפכו למכון החשוב ביותר בצרפת לחקר הבוטניקה, זואולוגיה, כימיה ומינרלוגיה.

מפעל חיים : ה- 'הסטוריה של הטבע'


עתה שעתידו האקדמי והכלכלי הובטח, ניגש בופון למשימה השאפתנית ביותר בחייו. הוא החליט לאחד את כל מדעי הטבע בסדרת כרכים שנקראה 'Histoire Naturelle' – הסטוריה של הטבע. בסדרה זו, שהסתיימה רק לאחר מותו וכללה 44 כרכים, בופון תיאר את כל היונקים, העופות, הזוחלים והמינרלים שהיו ידועים למדע, בלוויית ציורים צבעוניים ותיאורים ססגוניים לא פחות. בופון האמין כי קשה לגרום לאנשים לקרוא אנציקלופדיה משמימה, המורכבת מערך אחר ערך. על כל נושא הוא הוסיף אנקדוטות משעשעות ומעניינות, ובכך הפך את האנציקלופדיה לספר קריאה לציבור הרחב. האנציקלופדיה ניסתה לענות על כל שאלות הטבע בצורה חומרית ובהסתמך על העובדות שהיו ידועות למדע באותה התקופה.

עמיתיו של בופון למדעי הטבע אמנם הרימו חוטמם לנוכח הסבריו הציוריים והפואטיים של בופון, אך הם לא יכלו להכחיש את הפופולריות העצומה לה זכתה האנציקלופדיה.

כלל הציבור בצרפת נהר אחרי היצירה הספרותית העצומה, וההערכה היא כי זוהי היצירה השניה המפורסמת ביותר בתקופת ההשכלה הצרפתית, אחרי האנציקלופדיה של דידרו. העבודה תורגמה גם לשפות רבות, ובופון הפך להיות הכותב המדעי הידוע ביותר בתקופתו, צד בצד עם רוסו וולטייר. [B]

למרות שבופון לא התמחה בתחום מסויים במדעים הנסיוניים, הוא התמצא בעבודותיהם של המדענים בתקופתו וניסה ליצור תיאוריות שיאחדו אותן.

בספריו העלה בופון את הסברה כי מערכת השמש נוצרה בשל פגיעה של אסטרואיד גדול בשמש. הכוח העצום בו האסטרואיד פגע בשמש גרם לחומר מותך להתפרץ מתוכה, להתקרר בחלל ולהפוך לכוכבי הלכת. תיאוריה זו היתה יחודית בזמנה מכיוון שיחסה את יצירת כדור הארץ לכוחות גשמיים, כאשר אפילו ניוטון האמין כי כוכבי הלכת נוצרו במסלוליהם מסביב לשמש בכוחה של השגחה אלוהית. סברה זו של בופון הופרכה למעשה רק במאה ה- 20, אך כוחה האמיתי היה בהוצאת ה- 'גורם האלוהי' מהמחשבה המדעית.

מתוך הרעיון שכדור-הארץ נוצר מגוש של חומר מותך שהתקרר לאיטו בחלל, הגיע בופון למסקנה המהפכנית כי גילו של כדור-הארץ הוא 75,000 שנה, כשהוא מסתמך על הזמן שנדרש לברזל כדי להתקרר. עמדתה הרשמית של הכנסיה היתה שהעולם נוצר לפני 6000 שנה, אך ראשי הכנסיה העדיפו שלא להסתכסך עם בופון על נקודה זו. יחד עם זאת, כאשר יצא בופון בהצהרה שהמבול מעולם לא אירע, הכנסיה היתה חייבת להגיב. הוא הואשם בחילול הקודש ע"י הכנסיה הקתולית בצרפת, וספריו הועלו על המוקד. כדי לפייס את הכנסיה, הגמיש בופון את עורפו הנוקשה והוסיף הקדמה לכל אחד מספריו, בה התכחש לתוכנם. גם הקדמה זו חש בופון מחוייב לכתוב בסגנונו הצבעוני. נדמה כי יותר משהקדמה זו מכחישה את הבא אחריה, היא משמשת כדי לסנוט בכנסיה, כפי שניתן לראות ב- Principles of Geology :

"אני מצהיר בזאת כי לא היתה לי כל כוונה לסתור את כתבי הקודש, וכי אני מאמין בכל לבי בבריאת העולם כפי שהיא מתוארת באותם הכתובים. אני מאמין כי העולם נוצר כמתואר, ובזמן הכרונולוגי שהוצמד לו. אני נוטש בזאת את כל אשר בספרי המתאר את יצירת כדור-הארץ, ובאופן כללי את כל אשר עשוי שלא לעלות בקנה אחד עם גרסתו של משה."

תיאוריה חדשה נולדת

בופון נכנס לסיפור ההיווצרות הספונטנית בשל התיאוריה שהגה, שניסתה לאחד את הביולוגיה כולה תחת מטריה אחת. הוא טען כי קיימות 'מולקולות אורגניות', המסוגלות להתחבר ביחד וליצור גוף חי. כדי שידעו מהי צורת הגוף שעליהן ליצור, קיימות 'תבניות' שלפיהן מתארגנות המולקולות ויוצרות את הגוף החי בצורה הנכונה. בופון ניסה לתאר את הכוח המושך את המולקולות האורגניות זו לזו כדומה לכוח המשיכה הניוטוני הקיים בין שתי מסות. לכוח זה הוא קרא 'הכוח הצמחי'.

לפי בופון, המולקולות האורגניות קיימות בכל היצורים החיים : בצמחים ובחיות. כאשר אורגניזם מת, המולקולות האורגניות עוזבות את גופו ומתחברות מחדש בתבנית כלשהי היוצרת גוף חי. בדרך זו הסביר בופון את היווצרות התולעים בגופות, וכך לטענתו נוצרו גם מיקרו-אורגניזמים במים שעברו 'טבילת חציר'. מולקולות אורגניות מהחציר נפלו לתוך המים, והתחברו מחדש בתבניתם של האנימולקולים שהיתה במים.

כיום אנו מבינים יותר טוב את דרך יצירת החיים, ויכולים לראות כי גישתו של בופון לא היתה רחוקה בבסיסה מהמציאות. אנו יודעים כיום שה- 'תבנית' היא למעשה הדנ"א שבתוך התאים, והמולקולות האורגניות הן החלבונים אשר נוצרים בהתאם להוראות המוצפנות בדנ"א. טעותו הגדולה של בופון היתה בהנחה שהמולקולות האורגניות מתחברות מעצמן לגופים חיים. למעשה, יצורים חיים יכולים להיווצר רק מיצורים חיים אחרים, בין אם בדרך של הולדה או בעזרת חלוקה עצמית.

אלא שתיאוריה לחוד והוכחה לחוד. בופון ידע היטב כי כל עוד אין הוכחה חותכת להיתכנות ההיווצרות הספונטנית, התיאוריה שלו לא תתקבל בציבור המדעי. כדי לאשש את התיאוריה אותה בנה, החליט בופון להתייעץ במדען פחות ידוע מאותה התקופה, ששמו היה ג'ון טורבנוויל נידהם, עליו נרחיב מחר.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן