משתמש:Jewishsmile/ארגז חול

פנגנזה היא תיאוריית תורשה שפרסם צ'רלס דרווין בספרו "מגוון בעלי חיים וצמחים בתנאי ביות" בשנת 1868. התיאוריה מניחה את קיומן של "גמולות", חלקיקים קטנים שנמצאים בכל איבר בגוף, קובעים את תכונותיו ומעבירים תכונות בהורשה. התיאוריה מעולם לא נתקבלה על ידי הקהילה המדעית והוכחה סופית כלא נכונה עם קבלת חוקי מנדל בשנת 1900. דווקא בשל כך, חשיבותה הרבה בשיח האקדמי בנושאים הקשורים להיסטוריה של המדע.

הצורך של דרווין בתיאוריית תורשה

לאחר פרסום מוצא המינים בשנת 1859, התעוררו התנגדויות שונות לתיאוריה שהוצגה בו, הן התנגדויות מדעיות והן התנגדויות דתיות. בין ההתנגדויות המדעיות מופיע טיעון ההורשה המעורבבת : גם אם תצוץ תכונה חדשה ויעילה בקרב פרט בודד, סביר שזו תיטמא באוכלוסייה הכללית תוך דורות ספורים. על מנת להשיב לטיעון זה ולמלא את הפער בתיאוריה שלו, היה צריך דרווין תיאוריית הורשה שתתמודד עם סוגיית ההורשה המעורבבת ותציג מודל בו תכונה חדשה יכולה להישמר.

פירוט התיאוריה

על פי תיאוריית הפנגנזה, בכל אחד מאיברי הגוף קיימים חלקיקים קטנים רבים הנקראים "גמולות". אלו קטנות ביותר בגודלן, אך רבות מאוד בכמותן ונוצרות כחלק מתהליך ההתחלקות של תאי הגוף, ומתחלקות ומתרבות בעצמן בהליך דומה. בכל גמולה מוגדרת תכונה מסוימת לאיבר בה היא נמצאת, אך בכל איבר כמות גמולות גדולה, כאשר לגמולות שונות עשויות להיות מוגדרות תכונות שונות. תכונתו בפועל של האיבר תיקבע בסופו של דבר בהתאם לכמות הגמולות אשר בהן מוגדרות התכונה, כאשר רוב גמולות קובע.

במהלך חייו של האורגניזם, יחסי הכוחות בין הגמולות בכל איבר עשוי להשתנות בהתאם לאורח חייו של האורגניזם, אופן השימוש באיבר, טיפוח תכונות וכדומה. אחת הדוגמאות שדרווין נותן לכך, היא מצב בו זנבו של ראשן נחתך, ובהדרגה הגמולות שביתר הזנב יאחדו את הזנב מחדש. לעומת זאת, מציין דרווין, גמולות בצפרדע בוגרת כבר לא יוכלו ליצור את איחוד הזנב, כך שהזנב יישאר קטוע והגמולות יישארו בעלות תכונות של זנב קטוע. דוגמה אחרת היא פיתוח של שריר על ידי עבודה גופנית, שעשויה ליצור עוד גמולות המוגדרות על ידי תכונה של שריר חזק וגדול, מה שבהדרגה אכן יגדיל ויחזק את השריר.

תהליך התורשה אם כן על פי הפנגנזה, הוא תהליך בו גמולות מכל איברי הגוף נשלחות לאיברי המין של ההורים ומתחברות ביחד במהלך יחסי המין לכדי צאצא אחד עם תכונות שהורכבו מהגמולות של שני הוריו. הגמולות המגיעות מהאיברים השונים לאיברי המין לא מגיעות בצורה פרופורציונלית לכמות שלהן באיברים, וכיוון שישנן כמות גדולה של גמולות הדבר מותיר מרווח לאקראיות ביצירת התכונות החדשות של הצאצא.

משמעויות התיאוריה

1. תיאוריות הפנגנזה קובעת כי תכונות שנרכשו במהלך חייו של האורגניזם וכאמור שינו את הרכב הגמולות שלו באיברים בהם חלו השינויים, מועברות בתורשה, מה שנותן לתיאוריה אלמנטים למארקיאניים, של הורשת תכונות נרכשות.

2. התיאוריה מעניקה כוח רב לאקראיות במנגנון התורשה. כיוון שיש כמות עצומה של גמולות, ואלו לא עוברות לאיברי המין באופן פרופורציונאלי לכמותן באיברי הגוף השונים, התכונות בפועל של הצאצא נקבעות אמנם באופן כללי על ידי הגמולות של הוריו, אך באופן ספציפי באקראיות רבה.

יתרונות התיאוריה

יתרונותיה הגדולים של התיאוריה הם יתרונות תיאורטיים; יש לה כוח הסברי מאחד למספר תופעות באופן בהיר, קוהרנטי ומתקבל על הדעת:

1. התיאוריה משיגה את מטרתה המקורית : היא מתאימה לתיאוריה האבולוציונית של דרווין, משלימה אותה וממלאת את הפער שבה בעניין ההורשה המעורבבת; היא מציגה מנגנון בו תכונה חדשה יכולה לעבור בתורשה כפי שהיא, מבלי להתערבב בתכונות הישנות ולהיעלם.

2. התיאוריה מציעה מנגנון שמסביר תופעות מוכרות שקשה היה להסביר אותם יחד בתיאוריה אחת; היא פותרת לכאורה את התעלומה סביב השאלה מדוע צאצאים דומים להוריהם, אך לעתים תכונות מדלגות על דור ועוברות מצאצאים לנכדים. זאת, על פי הפנגנזה, כיוון שלפעמים גמולות של תכונה דומיננטית אצל ההורים יעברו בכמות שתהפוך תכונה זו לדומיננטית אצל הילדים, אך בפעמים אחרות גמולות אלו עשויות לעבור בכמות קטנה יותר, ורק בדור הבא לעבור בכמות שתחזיר אותה להיות דומיננטית.

3. התיאוריה מאפשרת להבין מדוע לפעמים תכונות של הורה אחד באות לידי ביטוי בצאצא באופן דומיננטי הרבה מיותר מאלו של ההורה השני; הדבר יכול לנבוע מכל מיני וריאציות בהעברת הגמולות, בין היתר שהתכונה הדומיננטית היתה קיימת גם אצל ההורה השני בגמולות ועברה משניהם, שהתכונה הדומיננטית היתה דומיננטית בגמולות של ההורה "המוריש" יותר ממה שהיתה התכונה האלטרנטיבית אצל ההורה השני, ועוד.

4. התיאוריה מתאימה למצבים, שבין היתר קריטיים לתורת האבולוציה של דרווין, בהם תכונות חדשות מופיעות לכאורה משום מקום. הפנגנזה קובעת מנגנון לפיו תכונות אלו כנראה היו קיימות כל הזמן בגמולות, אך באו לידי ביטוי רק בנקודות זמן מסויימות, כאשר הגמולות שלהן היו ברוב.

5. התיאוריה מסבירה גם מצבים של רבייה א-מינית, כמו בסוגים מסוימים של צמחים. במקרה זה על פי הפנגנזה, גמולות ותכונות יעברו מדור לדור רק על ידי פרט אחד, ולא על ידי זכר ונקבה כמו ברבייה מינית.

6. מסבירה התפתחות של רקמות מורכבות.

חסרונות התיאוריה

לצד יתרונותיה התיאורטיים, חסרונותיה קשורים להישארותה של הפנגנזה בתחום התיאוריה בלבד:

1. היא מאוד ספקולטיבית ; היא מחייבת הנחת הנחות רבות.

2. אין לה ממצאים תומכים או הוכחות תצפיתיות; מעולם לא נצפו במעבדה או במקום אחר גמולות, או פרט אחר שיכול לאשש חלק זה או אחר מתוך המנגנון התורשתי שמתארת הפנגנזה.

3. היא איננה מציבה ניבויים או תחזיות חדשות, בעזרתן ניתן היה אולי אפשר לאשש או להפריך אותה.

4. התיאוריה אינה מפורטת מספיק בכל הקשור לתיאור המנגנון של הגמולות עצמן: היא אינה מסבירה מהן בדיוק הגמולות, היכן הן נמצאות, וכיצד הן עוברות מאיברי הגוף השונים לאיברי המין. המחסור בהסבר זה הביא בין היתר את בן דודו של דרווין, פרנסיס גלטון, להניח כי הגמולות נמצאות בדם, והעברת דם בין בעלי חיים עשוי להעביר ביניהם בהתאם גם תכונות. הוא ערך ניסויים ברוח זו על ארנבים, אך תכונות לא עברו ולשיטתו של גלטון הדבר הפריך את קיומן של הגמולות. דרווין אמנם הדגיש בתגובה שמעולם לא טען שהגמולות נמצאות דווקא בדם, אך העדר הסבר מדוייק למהותן של הגמולות נותר כפער בתיאוריה.

5. מתוך ארבע הסיבות הקודמות, ניתן לקבוע שתיתכנה תיאוריות חלופיות, אשר מסבירות אותן תופעות ללא סתירות פנימיות, וגם אם גם להן אין תצפיות מאששות או ניבויים חדשים, לא תהיה לפנגנזה יתרונות עליהן.

הצעתו של גלטון, קיבעונו של דרווין וחשיבות העניין לשיח ההיסטורי

דוגמה לחיסרון האחרון שנמנה, היא התיאוריה החלופית שהציע פרנסיס גלטון. על פי התיאוריה שהציג, בין היתר במכתבים לדרווין, תכונות אינן עוברות ישירות מהורים לצאצאים, אלא עוברות לבני כל הדורות על ידי מנגנון משותף. במידה רבה, גילוי מבנה ה-DNA קרוב ל-100 שנים מאוחר יותר, תאם לנקודה מהותית זו בתיאוריה של גלטון ובשל כך זו עדיפה על תיאוריית הפנגנזה של דרווין.

תגובתו של דרווין לרעיונותיו של גלטון הייתה מנומסת, אך כזו שבאופן חד משמעי לא רואה בהם חשיבות או חידוש. דרווין כתב לגלטון כי אינו רואה במה הצעתו מחדשת לעומת רעיון הפנגנזה. כפי שבא לידי ביטוי בין היתר בהצגת רעיון הפנגנזה ב"מגוון בעלי חיים וצמחים בתנאי ביות", דרווין ראה בפנגנזה הסבר יחידאי שמוכרח הדבר שכל הסבר עתידי לסוגיית התורשה יהיה מבוסס עליו. נראה היה כי דרווין התקבע על הרעיון של הפנגנזה, ואינו היה מסוגל להתייחס ברצינות ולהכיל רעיונות חלופיים.

נקודה זו משמעותית לדיון ההיסטורי בנושא הראליזם המדעי. ראליזם מדעי היא גישה רווחת בהיסטוריה של המדע, המניחה התקדמות של המדע כך שהתיאוריות שבידנו טובות יותר משהיו בעבר וצפויות להיות טובות יותר עם הזמן. פ. קייל סטנפורד, פילוסוף והיסטוריון של המדע, מציג את התעלמותו של דרווין מרעיותיו של גלטון ואת קיבעונו בעניין הפנגנזה כהפרכה לעיקרון הראליזם המדעי . על פיו, מדובר בדוגמה לעיקרון לפיו קיומה של תיאוריה שמסבירה לכאורה נתונים מסוימים, אינה סותרת תיאוריה נוספת שאינה עולה על הדעת של אנשי הממסד המדעי. יתרה מכך : אם אפילו מדען דגול כמו דרווין, אפילו כשהציגו לו את התיאוריה האלטרנטיבית שלא עלתה על הדעת, יכול להגיע למצב בו הוא לא מסוגל לקבל את קיומן של אפשרויות אחרות, כנראה שנפוצה בהיסטוריה של המדע תופעה של תיאוריות לא נכונות שהתקבלו עקב כך שתיאוריות חלופיות ונכונות יותר פשוט לא נהגו.

קישורים חיצוניים

• קולין טאג', חידת התורשה ומושג הגן : תורשה וצ'רלס דארווין, מט"ח
• פ. קייל סטנפורד, עמוד אישי, לוגיקה ופילוסופיה של המדע.