איך תכונות עוברות בתורשה? יוסי

בין למארק לדרווין
חוקי התורשה מתארים איך תכונות עוברות מהורים לצאצאיהם – אך איך נוצרות תכונות חדשות? וכיצד הן עוברות לצאצאים?

קחו לדוגמה את צווארן הארוך של הג'ירפות. הג'ירפות נעזרות בצווארן הארוך כדי להגיע לעלים הטעימים הצומחים בצמרות עצים, אך איך הן "ידעו" להאריך את צווארן ולהעביר את התכונה הזו לצאצאיהן?

במרכז הזירה עמדו שני מדענים מכובדים שהציעו הסברים שלכאורה נגדו זה את זה: דרווין ולמארק. האחד היה מדען צרפתי בשם ז'אן-בטיסט דה למארק, שהעלה את הסברה שתכונות עוברות מדור לדור באופן נרכש. הג'ירפות, הסביר, מתחו את צווארן כדי להגיע לצמרות העצים וכך חיזקו והאריכו את צווארן בהדרגה. ג'ירפות שמתחו את צווארן יותר מאחרות העבירו את המידע לצאצאיהן, שנולדו עם צוואר ארוך יותר מהדור שקדם להן.

למארק: תכונות נרכשות עוברות מדור לדור | תמונות: ז'ול פיזטה ולטישירס, ויקיפדיה

מולו התייצב צ'רלס דרווין, שניסח את תורת האבולוציה בספרו "מוצא המינים". בניגוד ללמארק הוא טען שמידע נרכש אינו עובר בתורשה. אז איך הג'ירפות האריכו את צווארן? דרווין הסביר את התופעה באמצעות "ברירה טבעית": ג'ירפות שונות נולדות עם צווארים באורכים מעט שונים, הסביר. בעלות הצוואר הארוך יותר זכו ליתרון בהשגת מזון מהעצים, ולכן שרדו יותר והעמידו יותר צאצאים מהג'ירפות קצרות הצוואר. כך קרה ששכיחות הצוואר הארוך אצל הג'ירפות עלתה מדור לדור והתכונה קנתה לה שליטה בגזע כולו.

דרווין ושער ספרו "מוצא המינים" | תמונה: ג'ון קולייר, ויקיפדיה

ניצחון האבולוציה
אך מה מההסברים האלה נכון? למארקיזם או דרוויניזם? במשך השנים נאספו ראיות רבות, נערכו ויכוחים והתפרסמו מאמרים שבחנו את שתי התיאוריות ועימתו אותן. הראיות שהצטברו הצביעו באופן גורף על נכונותה של תורת האבולוציה ואילו התפיסה הלמארקיסטית נחלה מפלות רבות. הראיות כללו בין השאר את גילוי הדנ"א והעובדה שחוויות במהלך חייו של הפרט אינן משנות בדרך כלל את הקוד הגנטי (אלא אם כן מדובר במוטציות).

כיום אנחנו יודעים שהג'ירפות רכשו את צווארן הארוך באטיות ובהדרגה, לאורך דורות רבים, על ידי תהליך ממושך של ברירה טבעית ולא בהורשה של תכונות נרכשות.

שודר בערוץ לוגי בשיתוף עם מכון דוידסון לחינוך מדעי 

ובכל זאת, למארק
כאן יש לציין נקודה חשובה מאוד: ההיסטוריה עלולה לעודד את התפיסה השגויה הטוענת שאישושה של תאוריית האבולוציה פוסל באופן גורף את התיאורייה של למארק. כיום כבר ידוע על דרכים שבהן מידע נרכש אכן עשוי לעבור באופן תורשתי.

אחת התגליות המרכזיות הנוגעות לכך היא האפיגנטיקה. מתברר שאף על פי שהחוויות שעוברות עלינו אינן משנות את הקוד הגנטי עצמו, חלקן יכולות בהחלט להשפיע על האופן שבו גנים מתבטאים בתאים שלנו. המידע הזה מקודד על פני הגנים באמצעות מולקולות שונות, ומכאן גם שמו של התהליך: משמעותה של הקידומת "אפי" ביוונית היא "מעל" או "על פני". בצורה הזאת הוא אכן יכול לעבור בתורשה לצאצאים.

אחת הדוגמאות האחרונות לתופעה שכזו היא מחקר שנעשה בשנת 2009. החוקרים, דניאל נאט ועמיתיו, מצאו שתרנגולות שגדלו בסביבה בלתי צפויה נטו לגשת במהירות לאוכל זמין, במקום לחפש מקורות אוכל איכותיים יותר כפי שעשו תרנגולות שגדלו בסביבה יציבה יותר. התגלית המפתיעה הייתה שגם צאצאיהן של התרנגולות מהסביבה הבלתי צפויה הציגו התנהגות דומה, גם אם הפרידו אותם מהוריהם מיד אחרי ההטלה, כך שאי אפשר לטעון שיש כאן השפעה של חינוך על ידי ההורים. בדיקת דנ"א של ביטוי הגנים השונים במוח הצאצאים מצא דפוסים זהים לאלו שנוצרו במוחם של ההורים.

תרנגולות. נמצאה הורשה של תכונות נרכשות | צילום: פרנדס, ויקיפדיה

למרות הממצאים האלה, אין משמעות הדבר שכל התכונות הנרכשות יכולות לעבור בתורשה. גם אם נתרגל היטב מדי יום, סביר להניח שצאצאינו לא ייוולדו אלופי שחמט, למשל, אם הכישורים המולדים שלנו בשחמט ממוצעים. העברה כזאת מתרחשת לרוב רק בתכונות פשוטות מאוד. עם זאת, העדויות ממשיכות להצטבר וחקר המנגנונים האפשריים של התופעה המעניינת של הורשת תכונות נרכשות צובר תאוצה.