השען העיוור
השען העיוור (באנגלית: The Blind Watchmaker) הוא ספר עיון על אבולוציה ביולוגית מאת ריצ'רד דוקינס שיצא לאור בשנת 1986. הספר, מסביר וטוען בזכות תורת האבולוציה באמצעות מנגנון של הברירה הטבעית. כמו כן, מביא הספר טיעונים להפרכת ביקורות מסוימות שנמתחו על ספרו הקודם "הגן האנוכי". שני הספרים נועדו להציג לקהל הרחב את תפיסת האבולוציה המציבה את הגנים במרכז, ושמים דגש רב על מיקרו-אבולוציה על פני תאוריות המאקרו-אבולוציה.
סקירה
שם הספר מתייחס לאנלוגיית השען המפורסמת, שבה השתמש ויליאם פיילי בספרו "תאולוגיה טבעית" משנת 1802. פיילי, שהציג את ספרו יותר מחמישים שנה לפני שצ'ארלס דרווין פרסם את "מוצא המינים" (1959), טען שמורכבותם של האורגניזמים החיים היא עדות לקיומו של בורא. אם אנחנו מטיילים ופתאום נתקלים בשעון, המורכבות שלו מביאה אותנו למסקנה כי הוא לא נוצר בדרך המקרה, הדבר מביא אותנו למסקנה כי יש שען שיצר את השעון. קיומו של שעון מורכב דורש אמונה בשען תבוני. לפי הטיעון הזה, כל מערכת מורכבת מאד, נוצרה בהכרח ממערכת מורכבת יותר. טיעון זו ממשיך להתקיים בתנועות בנות זמננו שמתנגדות לאבולוציה מטעמי דת כמו בריאתנות והן ב"תכנון תבוני". דוקינס מסכים שיצורים ביולוגים הם דברים מורכבים מאוד, ומסכים גם לכך שסדר מורכב כמו יצורים חיים לא נוצר ביד המקרה. אבל הוא מסביר ששני דברים אלה לא מביאים למסקנה שסדר חייב להיווצר עקב תכנון תבוני. המחשבה שמערכת מורכבת חייבת להיווצר או באופן מקרי או באופן מתוכנן על ידי מתכנן תבוני היא דיכוטומיה כוזבת - יש מנגנון נוסף של אבולוציה. תחילה דוקינס נותן דוגמאות לסדר הנגרם בגלל תנועת הגלים בחוף. רמות פשוטות של סדר יכולות להיווצר גם ללא תכנון. אלו הן דוגמאות לסדר ספונטני שמניב דברים פשוטים יחסית.
נקודה חשובה ומרכזית בספר היא שתהליך האבולוציה אינו תהליך מקרי לגמרי, שכן הוא כולל בתוכו הן מוטציות גנטיות מקריות אבל גם את המנגנון של הברירה הטבעית. למרות שהברירה הטבעית היא עיוורת ונטולת כוונה לטווח ארוך, היא גורמת לכך שמי שלא מצליח לשרוד או להוליד צאצאים, לא יכול להעביר הלאה את הגנים שלו. במובן זה הברירה הטבעית היא לא דבר מקרי וכמותה גם לא התהליך של אבולוציה ביולוגית. דוקינס הציג את הניגוד וההבדלים בין עיצוב מעשה ידי אדם ואפשרות התכנון הגלומה בו, לבין פעולתה נעדרת התכנון של הברירה הטבעית, ולפיכך כינה את התהליך האבולוציוני וספרו - "השען העיוור".
הסבר מספיק טוב למערכות מורכבות
בפרק הראשון של הספר דן דוקינס בשאלה מה הן מערכות מורכבות שבהן הוא רוצה לעסוק. לדוגמה מה מורכב במערכות כמו שעונים, קטרים, פילים וסמורים, לדוגמה המערכות המורכבות יותר מורכבות מתתי-מערכות שהמבנה שלהן, תפקודן והתיאום ביניהן חשוב לתפקוד המערכת. זאת בניגוד לעצמים אחרים כמו הירח או הרים.
הוא גם דן בשאלה מה הוא הסבר מספק למערכות מורכבות כאלה - כיצד נסביר איך עובד קטר לדוגמה? הוא מדגיש את החשיבות של פרוק מערכת מורכבת לתת-מערכות פשוטות יותר, הסבר כללי מה כל תת-מערכת מבצעת וכיצד כל תת מערכת תורמת את חלקה ופועלת ביחס לשאר המערכות. בשלב הבא ניתן לצלול לתוך כל תת-מערכת ולבקש הסבר מורכב יותר על פעילות של מערכת זו, אבל השלב הראשון הוא הבנת החלקים העיקריים של המערכת.
התפתחות מורכבות עקב סדרת שינויים מקריים עם סלקציה
בפרק השלישי של הספר דוקינס מתאר ומדגים, באמצעות שימוש בתוכנות מחשב, את ההבדל בין:
- פוטנציאל להתפתחות של מורכבות, כתוצאה מדבר מקרי לחלוטין, לעומת:
- מורכבות שנוצרת בעקבות מקריות, שיש בה גם סלקציה מצטברת.
דוקינס מדגים את ההבדלים בין שני הדברים על ידי תוכנת-מחשב בשם Weasel program. באמצעות התוכנה הוא מדגים כיצד סדרת שינויים קטנים, שמצטברים על פני זמן, וכל אחד מהם מעניק "יתרון הישרדותי" יכולים להוביל לשינוי גדול מאוד ולהוביל למערכות מסודרות ומורכבות. שינויים אלה הם בעלי כוח רב, הרבה יותר לעומת ניחוש מקרי.
תוכנת הסמור
בתחילה שואל דוקינס מה הסיכוי לקבל את המשפט, "נדמה לי שהוא כמו סמוּר" (METHINKS IT IS LIKE A WEASEL) - מתוך המחזה "המלט" מאת שייקספיר, על ידי הגרלה מקרית מתוך 26 אותיות באנגלית ומקש רווח. לדוגמה על ידי קוף שמקליד בצורה מקרית על מקלדת מחשב. הסיכוי לנחש נכון את האות הראשונה הוא 1 חלקי 27. הסיכוי לנחש שתי אותיות נכונות באופן מקרי הוא 1 חלקי 27*27, וכך הלאה - כך שניחוש כל המשפט באנגלית הוא 27 בחזקת 28 שהם בקירוב 10 בחזקת 40. גם אם במקום קוף, שיתקתק בצורה אקראית, נכניס תוכנת מחשב שתנסה את כל הקומבינציות עד לקבלת התוצאה הנכונה, הזמן הנדרש להגיע לתוצאה זו עלול להיות מאות מיליארדי שנים - ארוך יותר מהזמן שבו היקום קיים. זה מאוד לא סביר להגיע לסדר באמצעות מקריות בלבד.
לעומת זאת ניתן להיעזר בתוכנת מחשב פשוטה, "תוכנת הסמור", ששומרת על אותיות נכונות מתוך המשפט כאשר היא מאתרת אותן. מגרילים בבת אחת את כל האותיות, אם האות השלישית היא מ', התוכנה תשמור עליה ואז נמשיך להגריל את כל האותיות שלא נכתבו נכון. בעזרת תוכנה כזו ניתן להגיע מכל קלט תחילי של אותיות וניחוש מקרי של אותיות אחרות, למשפט המטרה, תוך כמה עשרות אינטראקציות של התוכנה, כלומר תוך כמה שניות במקרה של תוכנת מחשב וכמה דקות במקרה של קוף מתקתק. [1] דבר זה מדגים את ההבדל העצום בין מקריות סתם לבין מקריות שמשולבת בסדרת שיפורים קטנים.
הבעיה של "תוכנת הסמור" (ביחס לאבולוציה) היא שהמתכנת של התוכנה יודע מראש מה יהיה הסדר שיתקבל בסוף. זאת לעומת תהליך אבולוציוני שבו כל דור רק מנסה לשרוד ולהתרבות ואין לו מטרה סופית ידועה כלשהי בעוד כך וכך דורות.
ביומורפים
המשך הפרק עוסק ב"ביומופרים" - תוכנה שמייצרת ציורים של מעין "עצים" במחשב שמשתנים על פי מספר "גנים" ויכולים לעבור מוטציות מקריות וסלקציה. תוכנה זו דומה יותר לאבולוציה מתכנת הסמורי כי לא יודעים מה תהיה התוצאה הסופית. דוקינס משתמש ב-9 "גנים" שמשפיעים על תכונות העצים: כמו אורך של כל "ענף" של העץ בציור, הזווית של ענף חדש יחסית לענפים קודמים, מספר הרקורסיות שיש בכל "עץ" ועוד. כל "עץ" שנוצר בשיטה זו מוקף על ידי 18 עצים אחרים, שבהם משתנה הביטוי של גן אחד, עם סימן של פלוס אחד או מינוס אחד (נניח ענפים ארוכים קצת יותר או קצת יותר קצרים). בכל דור ודור בוחרים ביומורף או "עץ" חדש. הסלקציה היא סלקציה מלאכותית ולא טבעית - העין האנושית בוחרת את אחד מ-18 העצים שיהיה יורש וממשיכים את התהליך הלאה.
דוקינס מדגים באמצעות תוכנה זו איך תוך מספר קטן של מהלכים כאלה - כ-40 דורות - ניתן להגיע ל"יצורים" מורכבים שדומים לחרקים, מטוסים, עכבישים, שושנים וכו'. בנוסף קשה לנחש מראש מה יהיו ההשלכות של סלקציות שמבוצעות בתחילה או באמצע של התהליך. הוא מעיד כי ציפה שהתוכנה תניב דוגמאות כמו עצים שונים כמו אשוחים, ארזים, ברושים וכו' ולא ציפה למגוון העצום של צורות שנוצר. כמו כן, אם ידוע לכם מראש מה הצורה שאליה תרצו להגיע - קשה להגיע אליה מבחירה של שלבים בדרך.
תוכנה הביומורפים מדגימה גם את המגוון העצום של צורות שניתן להגיע אליהן, תוך שימוש ב-9 "גנים" בלבד, וזאת לעומת מאות אלפי גנים שקיימים בטבע. המסקנה היא כי המגוון הגדול של יצורים חיים שהתקיימו ומתקיימים בטבע הם רק אחוז זעיר מאוד לעומת העושר הגדול של מפלצות שונות שהיו מתקבלות לו היינו מנסים לפסוע ב"היפר מרחב" שנוצר על ידי כלל הצירופים האפשריים של גנים זה עם זה.
התפתחות העין כדוגמה להתפתחות איבר מורכב
בפרק הרביעי של הספר דוקינס מתאר את התפתחות העין כתהליך אבולוציוני עד שהיא הופכת לאיבר מורכב, דבר שנועד ביו היצר להזים את הרעיון לפיו מורכבות לא יכולה להתקיים ללא התערבות של "בורא", הבחירה בהתפתחות העין היא כמענה לפיילי ולבריאתנים רבים אחריו שמציינים את העין כדבר שלא יכול להתפתח על ידי סדרה של אבולוציה של שינויים קטנים בגלל שהוא דבר מורכב ומסובך מידי.
בתחילת הפרק מזים דוקינס טענות נפוצות (של בריאתנים) לפיהן רק ראייה "מושלמת" מועילה ליצורים חיים. לדוגמה טענה כי רשתית ללא עדשה היא חסרת תועלת. דוקינס מראה דרך דוגמאות מעולם החי והן מעדויות של אנשים עם ראיה לקויה, כי דבר זה אינו נכון. לדוגמה מין של חשופית שחיה בים שאין לה עדשה, או אשה שעברה ניתוח קטרקט ואיבדה את עדשות העיניים שלה. אשה כזו היא בעלת ראיה נמוכה מאוד ביחס לרוב האנשים אבל זה עדיין יכול למנוע ממנה ליפול מצוק או להתנגש בעץ. דוקינס טוען גם, שבעולם שמלא ביצורים חיים עיוורים, יצור עם 5% ראייה יהיה בעל יתרון אבולוציוני עצום.
דוקינס שואל ועונה בפרק על חמש שאלות. שאלה הראשונה היא האם העין האנושית הייתה יכולה להתפתח מסדרה של שינויים אבולוציוניים קטנים, שראשיתם בעין פשוטה מאוד שמורכבת רק מתאים רגישים לעור. דוקינס טוען כי העין החלה את דרכה כאיבר פשוט מאוד שמסוגל רק להבחין בין אור לחושך באופן הגס ביותר, בהמשך דוקינס מתאר סדרה של שלבים בהתפתחות העין, שכל אחד מהם הוא שיפור קטן בתחכום של העין עד להגעה לאיבר המורכב והאלגנטי של עין כפי שאנו מכירים אותה בקרב יונקים, לדוגמה אם התאים הרגישים לאור הם בתוך גומה קטנה של תאים אחרים האורגניזם יכול להבין את מקור האור, תאים נוספים יכולים לשפר את המיקוד וכו'. בתיאור התפתחות העין הוא מציין מספר יצורים חיים שהעיניים שלהם, הם אמנם דבר שימושי מאוד, אבל גם מהווים דוגמה חיה ליתרונות האפשריים של שלבי-ביניים של הסיבוכיות - אם כי הם אינם מהווים שלבי ביניים אמתיים. דוגמה לכך הם תאים של יצורים חד-תאיים שיש להם רק תא רגיש לאור ומעין מסך מאחורה- כך שהם יכולים לקבוע את כיוון האור. דוגמה אחרת הן תולעים שונות שהעיניים שלהם נמצאים בתוך "מצלמה עם חריר" או גומה כך שהדיוק של מקור האור יכול להיות גבוה יותר. קיום של עדשה בתוך הגומה יכול להיות שכלול נוסף וכו'.
דוקינס מתאר כי התפתחות איברי ראייה היא תהליך שהתפתח בצורה של אבולוציה מתכנסת - יצורים רבים שהחלו מנקודת מוצא אבולוציונית שונה, החלו תהליך של פיתוח העין. במבט ראשון נראה כי לכולם יש עיניים דומות. אולם הדוגמה של הביומורפים מראה כי מאוד בלתי סביר להגיע ממקומות גנטיים שונים לצירופים גנטיים זהים, וכי דבר זה נכון גם לגבי עיניים. קיימים לפחות 9 מנגנונים שונים של עזרי ראייה, ובעלי חיים שונים שהעיניים שלהם התפתחו לאורך עצים אבולוציוניים שונים, הגיעו לפתרונות שנראים דומים אבל הם בעצם שונים. לדוגמה יש יצורים שבהם משתמשים בעקרון של החזרת אור בדרך דומה לדבר שמבוצע בטלסקופ מראה או באנטנה של רדיו.
תכנון אבולוציוני לא אופטימלי
דוקינס מזכיר את הטיעון של הביולוג סטיבן ג'יי גולד על המודל התבוני במאמר על "בוהן הפנדה". לפי גולד יש מקרים בהם תכנון תבוני היה נמנע מ"טעויות" בעיצוב שקיימות בעיצובים שהם תוצר של תהליך אבולוציוני.
דוגמה אחת לכך היא התפתחות של דגי גרם שחיים על הקרקעית. בעלי חיים ממשפחת הכרישים שהתפתחו לחיים על קרקעית הים, כמו חתול ים, הפכו להיות שטוחים יותר. בהתאם לכך שני העיניים שלהם נמצאים בחלק העליון של הגולגולת. לעומת זאת בקרב דגי סוליה ודגים אחרים שהתפתחו מדגי גרם, הפתרון של חיים על הקרקעית הוא על ידי "שכיבה על הצד" כך שעין אחת פונה כל הזמן לקרקעית. כדי להתגבר על כך הדגים התפתחו כך שבתחילת חייהם, כשהם חיים קרוב לפני הים יש להם עיניים במבנה רגיל. לעומת זאת כאשר הם גדלים ועוברים לגור בקרקעית הים, העין נודדת לחלק העליון של הגולגולת דבר שמעוות את כל הגולגולת של הדג. הפתרון של חתול הים נראה פתרון הגיוני יותר - אבל בגלל "נעילה אבולוציונית" (דומה לנעילה טכנולוגית) בגלל הצורך להתחיל מנקודת מוצא גנטית מסויימת - הפתרון הזה לא ממש אפשרי ככל הנראה עבור רוב דגי הגרם.
דוגמה אחרת ל"טעות תכונית" היא מבנה העין בקרב יונקים ויצורים רבים אחרים (בעלי חוליות -כולל קבוצות דגים רבות, עופות, זוחלים ועוד). תאי העין שהם הרגישים לאור פונים "לכיוון הלא נכון", כך שהחלק שרגיש לאור פונה אל תוך הגולגולת והחלק שמעביר את האות החשמלי אל המוח פונה קדימה. דבר זה הוא פגם בולט בעיצוב שכן ה"כבלים" שמעבירים את האות נמצאים על רצפת העין, והם עוברים אל תוך המוח דרך נקודה אחת בעין שאוספת את כל הכבלים, ומהווה "נקודה עיוורת". מתכנן תבוני שהיה מעצב את העין, היה בונה את התאים בצורה הגיונית יותר, כך שהחלק שמעביר את האות למוח נמצא בחלק האחורי של העין והחלק שרגיש לאור פונה קדימה.
פגמים כאלה בעיצוב לא ניתן לתיקון קל ביצורים ביולוגים, שכן כל שלב באבולוציה מקבל כנתון את השלבים שיש לפניו - ולא ניתן לשנות את הרצף הגנטי במאות מקומות בו-זמנית כדי לתקן פגמים מעין אלה. לעומת זאת בקרב דיונונים תמנונים ויצורים קרובי משפחה (סילונית), העין בנויה בצורה הגיונית יותר, שכן האבולוציה של העין שלהם עברה מסלול שונה לעומת שאר היצורים עוד בשלב מוקדם של התפתחות העין. סוגי העיניים השונות התפתחו בצורה של קו-אבולוציה. הן נראות דומות אבל הן שונות, וההתפתחות של תת-מערכות התפתח כדי לתת תפקודים דומים. [2]
לא חייבים איבר מושלם כדי להנות מיתרון
דוקינס חוזר על הרעיון לפיו קצת ראייה טובה בהרבה מאשר עיוורון מוחלט ומדגים את הרעיון של שיפור מתמיד בתכונות אחרות כולל פיתוח איברי שמיעה, פיתוח ניווט לפי קול, הסוואה בקרב חרקים, תעופה ועוד. לדוגמה הוא מציין כי בניגוד לטענות מתנגדי אבולוציונים יש "חצאי כנפיים" - יש יתרון ליכולת דאייה קצרה וליכולות תעופה מופחתות כמו סנאים דואים, נחשים דואים וכו'. הדבר יכול לסייע ליצורים בסביבת עצים - להימלט מטורף או לזנק עליו. גם כנף "קטנה" כמו עור מתוח יכולה לסייע למנוע התרסקות על ענף או הקרקע בעקבות נפילה או זינוק.
דוקינס מציין כי תעופה התפתחה בקו-אבולוציה דרך מספר אפיקים -אחד בעטלפים ואחד בציפורים לדוגמה. דוגמה נוספת לקו-אבולוציה קיימת בתחום של נווט לפי קול - דבר זה התפתח במקביל בקרב שתי קבוצות נפרדות של עטלפים, שתי קבוצות של ציפורים, דולפינים ולווייתנים, וכן במידה פחותה יותר בקרב יונקים כמו חדפים ועוד. יש דגים שפיתחו יכולת דומה על ידי שימוש ב"ראייה" של שדות חשמליים שהם פולטים מצידי גופם. בספר מוסברת ההתפתחות במקביל של מנגנונים אלה, וכן ההבדלים בין מערכות ניווט שונות, לדוגמה שימוש בגלים על קוליים בקרב חלק מהעטלפים וגלים נמוכים יותר (ובעלי פחות יכולת אבחנה) בקרב קבוצת עטלפי פירות באפריקה.
ראו גם
מקורות
- ריצ'רד דוקינס, השען העיוור, תרגם עמנואל לוטם, הוצאת זמורה ביתן, תל אביב, 1986 (1993),ISBN 0-393-31570-3.
קישורים חיצוניים
- השען העיוור בוויקיפדיה האנגלית
- ביו-מורפיים, EmergentMind
- השען העיוור, באתר "הידען", 1 בינואר 1998
הערות שוליים
- ^ ראו הרחבה בערך "תוכנת הסמור" בוויקיפדיה האנגלית
- ^ הרחבה על עיני תמנונים והשוואה שלהם לעיני בעלי-חוליות - בוויקיפדיה באנגלית