כיצד דאגה האבולוציה לפיתוח מנגנון הארס של הנחשים, ומדוע זו אינה מערכת בלתי פריקה כטענת הבריאתנים
"מחפש תשובות" שולח סדרה ארוכה של בעיות ביולוגיות איתן, לדעתו, תיאורית האבולוציה אינה יכולה להתמודד והוא תוהה כיצד זה ממשיכים מדענים להחזיק ברעיון כה מופרך.
מתוך ים הדוגמאות שבשאלה (שבאופן פלא ניתן למצוא נוסח זהה שלה בכמה אתרי יהדות) נעסוק באקזוטית שבהן:
"אם נתבונן בנחש ארסי, נבחין כי היות שיש נחשים רבים ללא ארס, הרי התפתחותה ההדרגתית של מערכת הארס היא בלתי אפשרית, מהסיבות הבאות:
א. מערכת ייצור הארס היא מעבדה כימית שלמה ומתוחכמת המחייבת ידע ביוכימי מדויק על הרכב הדם ומערכת העצבים אצל אויבי הנחש.
ב. מערכת השיניים החלולות והמזדקרות להכשה היא מערכת הידראולית ראויה לשמה ומדוייקת להפליא
ג. רפלקס ההכשה של הנחש מצריך מבנה מתאים במוח ובמערכת העצבים שלו.
ד. יש לפתח מערכת אכסון הארס (בלוטות) והזרמה מיידית.
כל אחד ממרכיבים אלה יעיל אך ורק אם כלם יחד פועלים בהרמוניה. לא זו בלבד שאין כל ערך סלקטיבי רק לשלב ביניים כלשהו, אלא שיש סכנה והפרעה לתפקודו."
הטיעון ש"מחפש התשובות" מעלה כנגד תיאורית האבולוציה הוא רעיון המורכבות הבלתי פריקה
(irreducible complexity) . על פי חסידי "התכנון התבוני" מבנים מורכבים ביצורים חיים לא יכולים להתפתח במנגנון הברירה הטבעית משום ששינויים קטנים ומצטברים הם חסרי ערך למערכות הדורשות תאום ופעולה משותפת של כמה מרכיבים. כך, למשל, נטען כי אין ערך לשכלול אופטי של העין בלי עצב ראיה ומנגנונים של עיבוד מידע חזותי במח שאין סיבה שיתפתחו כל עוד העין אינה מפותחת.
חיפוש אחר מקור הסברה למורכבותה הבלתי פריקה של מערכת הארס בנחשים מביא אותנו לספר Challenge : Torah views on science and its problems (השקפת התורה על המדע ובעיותיו) שהוציאה "אגודת המדענים היהודים אורתודוקסים" בארה"ב.
אולי לא במקרה קשה למאמינים לקבל דוקא את מערכת הארס הנחשית כתוצאה של ברירה טבעית, על פי המסופר בספר בראשית קיבל הנחש את היכולת הזו בהחלטת בזק אלוהית כעונש על ראשון החטאים "וְאֵיבָה אָשִׁית בֵּינְךָ וּבֵין הָאִשָּׁה וּבֵין זַרְעֲךָ וּבֵין זַרְעָהּ הוּא יְשׁוּפְךָ רֹאשׁ וְאַתָּה תְּשׁוּפֶנּוּ עָקֵב". כאמור,בסיס הטענה הוא שלמערכת ארס פרימיטיבית אין ערך הישרדותי ולכן אין נקודת מוצא ממנה תוכל להתפתח מערכת הארס המשוכללת והמורכבת דוגמת זו של הצפע.
אז זהו, מחפש תשובות יקר שמערכות ארס פשוטות וחסרות תחכום מצויות בשפע רב והן בהחלט יתרון לעומת מצב חסר ארס לגמרי. לפני כ-140 מיליון שנים התפתחו הנחשים מן הלטאות וליתר דיוק מאב קדמון המשותף להם ולמשפחות הכוללות היום את האיגואנות ולטאות הכח. הארס עתיק בהרבה וגילן של בלוטות הארס כ-200 מיליון שנים. מתברר כי אותו זוחל קדמון היה ארסי וחלק מצאצאיו הלטאיים ארסי עד היום. כמה לטאות דוגמת ה"הלודרמה מרירית" או בשמה העממי מפלצת חילה (Gila monster) של דרום ארה"ב ומקסיקו ידועות כארסיות מזמן וכמה התבררו כארסיות רק לאחרונה. בין קרובי משפחתם הארסיים של הנחשים מצויה גם המפורסמת והמסקרנת שבלטאות: דרקון קומודו שברוק שלה ניתן למצוא לא פחות מ-4 חלבוני ארס המשותפים לה ולנחשים.
למרות שכל מה שיש ללטאות הללו הוא רוק רעיל הרי שנשיכה של לטאה הארסית מובילה לחולשת שרירים, קשיי נשימה ודימום. בני אדם שננשכו (רק שלושה מקרים מתועדים) דיווחו על בלבול וסחרחורת: בדיוק המצב בו הטורף מעדיף את הטרף שלו. הביוכימיה של החומרים הפעילים בארס נחקרה ביסודיות הן בשל העניין התאורטי והן משום התקווה להשתמש בחומרים דומים כתרופות.
מתברר כי הנחשים לא המציאו חומרי ארס יש מאין, לכל מרכיב פעיל בארס יש "פיגום" כלומר חלבון שהגוף מייצר ממילא ושמוטציות בו הופכות אותו לרעיל. חומרי הגלם הללו מגוונים מאוד אך כולם חלבוני הפרשה כלומר חלבונים יציבים בסביבה החוץ-תאית ושהתא יודע לא רק לייצר אלא גם לייצא אותם. המדובר באנזימים של מערכת העיכול והרוק כלומר חומרים שיש להם ממילא יכולת פרוק של רקמות וכן מולקולות המשמשות לתקשורת במערכת העצבים. דווקא הקרבה לחלבונים קיימים מאפשרת את היעילות הרבה של הארס: הנחש לא נדרש לייצר חומר חדש אלא לנצל את יכולתם של חלבונים קיימים להקשר לאתרים ספציפיים במערכת העצבים או קרישת הדם.
שינוי מוצלח מבחינת האבולוציה של הנחש הוא כזה הגורם לחלבון המופרש בארס להקשר חזק יותר לאתר אליו יש לו זיקה מלכתחילה. כך, למשל, מוטציה באנזים אצטיל כולין אסטראז החיוני להעברת מסרים בין תא עצב אחד לחברו יצרה מרכיב ארס שתוקף את אותה מערכת שאותה משבשים חומרי הלחימה הכימיים שהמצאנו אנחנו, בני האדם, לפני כ100 שנים בלבד. חלבונים אחרים ש"כיתתו מזמרותיהם לחניתות" אצל הנחשים הם הלקטינים – חלבונים הצמודים לקרום התא ומזהים עבורו את הסביבה הכימית שבחוץ.
מה שמייחד את הנחשים הארסיים ה"אמיתיים" כלומר את הצפעים והפתנים הם שיני ארס חלולות קדמיות המשמשות כמזרק המזרים ארס מהבלוטה אל תוך גופו של הקרבן. ללטאות כמו גם לנחשים החצי ארסיים יש אכן "מעבדה כימית מתוחכמת" אך הם חסרים את מנגנון ההכשה המשוכלל.
אבל גם המנגנון הזה לא תוכנן מראש וניתן לשחזר את תהליך ההתפתחות ההדרגתי שהוביל אליו. לאחר שנפרד מן הלטאות איבד הנחש הקדמוני את בלוטות הארס התחתונות אילו אביהם של לטאות הכח ושל הלטאות הארסיות האחרות איבד את בלוטות הארס של הלסת העליונה. מבחינה אנטומית שימרה דווקא האיגואנה את המבנה המקורי: בלוטות ארס קטנות המפוזרות כבלוטות רוק פשוטות הן בלסת העליונה והן בתחתונה. הארס בלטאות נוצר, כאמור, בבלוטות רוק רגילות והוא מגיע לחלל הפה בלחץ שרירי הלעיסה. צעד נוסף לכיוון שכלול המערכת נמצא אצל הנחשים החצי ארסיים שנציגם המובהק הוא הזעמן. בנחשים אלו עבר ייצור הארס לבלוטה אחת המתמחה בכך הנקראת של שמו של הביולוג דוברנוי שגילה אותה (Duvernoy’s gland) והיא מזרימה את תוצרתה לשיניים אחוריות שאמנם אינן חלולות ונשלפות אך מעוטרות בחריצים המשמשים כתעלות המביאות את הארס לקרבת פצע הנשיכה.
הצפעים והפתנים הוסיפו לבלוטת דוברנוי מאגר של ארס מוכן לפעולה וחיבור לשרירים הסוחטים את המאגר הזה בעת הצורך. בדיקה מיקרוסקופית של שיני הארס החלולות מעלה כי יש באמייל תמיד "קו תפר" לאורך חלקה הקדמי של השן. נראה שצינור הארס שבשן התפתח כשחריץ פתוח, כזה האופייני לשיניהם של נחשים חצי ארסיים, התעמק עד שהאמייל סביבו נסגר ויצר את המזרק שיתרונו בהחדרה ישירה של ארס לעומק הנשיכה. הטבע מגוון מאוד בצורות ושמרן מאוד במבנים הבסיסיים, הארס הוא בסופו של דבר רוק רעיל ובלוטות רוק קשורות למנגנוני בליעה המתרחשים בחלקו האחורי של הלוע. בהתאם, השיניים אליהן מזרימות בלוטות הרוק ובלוטות הארס שהתפתחו מהן את תוצרתן הן דווקא האחוריות.
שיני ארס נשלפות מחרטומו של צפע הן אכן דוגמה מרשימה של " מערכת הידראולית ראויה לשמה ומדוייקת להפליא" אלא ששיניים אלו אינן באמת קדמיות. מעקב אחר ההתפתחות העוברית של הלסתות בנחשים ארסיים מגלה שהשיניים הקדמיות הקיימות אצל הזעמנים החצי ארסיים ואצל הנחשים הלא ארסיים התנוונו ונעלמו. שיני הארס אינן אלא אותם שיניים אחוריות שנדחפו קדימה עם הבלוטה הקשורה אליהם על ידי צמיחה מואצת של העצם מאחוריהן ועצירת הצמיחה של חלק הלסת שלפניהן. המורכבות הבלתי פריקה הוא טיעון אלגנטי מבחינה לוגית אך נוטה להתפורר כשבודקים את הדוגמאות באופן מפורט. נראה שה"מתכנן התבוני" זקוק למליצי יושר תבוניים יותר מ"מחפש התשובות" ורבותיו.
תודה לדר' רם רשף על עזרתו.
יורם שורק הוא עורך המדור דברים שיורמים יודעים בנענע 10. מאמר זה מתפרסם באתר הידען לראשונה באדיבות הכותב
עוד בנושא באתר הידען