על פי הערכת מדענים, כדור הארץ נוצר לפני כ-4.5 מיליארד שנה, במהלך היווצרות מערכת השמש. מיליארד שנים עברו עד שהופיעו היצורים החד-תאיים הראשונים, ולפי תיאוריה חדשה רק לפני 2.1 מיליארד שנים החלו להופיע יצורים רב-תאיים – תחילה צברי תאים פשוטים ולאחר מכן יצורים מורכבים יותר עם רקמות ואיברים.
השינוי הדרמטי ביותר חל לפני כחצי מיליארד שנה. בתקופה "קצרה" של 30 מיליון שנים בלבד הונחו היסודות לכל שושלות האורגניזמים שאנו רואים כיום. הסרטון שלפנינו מציג בצורה פשטנית את התפתחות החיים כפי שמשערים שהתרחשה מאז היווצרות הדנ"א ועד לאדם. חשוב לציין שבסרטון מופיעים כמה אי-דיוקים שאפרט עליהם בהמשך העמוד.
הסרטון הופק בידי Cassiopeia Project. תורגם בידי צוות דוידסון אונליין
ראשית, ברצוני להדגיש שהתהליך המוצג בסרטון הוא אכן ההסבר המדעי המקובל כיום בקהילה המדעית להיווצרות החיים, והוא נשען על ראיות רבות ממאובנים וניתוחים גנטיים. חלקים רבים מהתיאוריה הזאת אינם ניתנים להוכחה חד-משמעית, ובמיוחד מה שאירע לפני יותר מחצי מיליארד שנים), בשל מיעוט המאובנים שנשמרו מהתקופות האלה. המחסור בהן נובע מסיבות גיאולוגיות, כמו גם ממאפייני האורגניזמים שחיו אז, שבגופם לא היו אזורים קשיחים כמו עצמות שמקלים על יצירת מאובנים.
החלק השנוי ביותר במחלוקת הוא האופן שבו נוצר התא הראשון – יצירת חי מדומם. אין עדויות שנשמרו מהשלב הזה, אך כששחזרו במעבדה את התנאים המשוערים ששררו בכדור הארץ בתקופה ההיא קיבלו נוזל שהכיל את כל אבני היסוד הדרושות ליצירת דנ"א, RNA, חלבונים וממברנות – חומרי הגלם של התא.
מאחר שמדובר בתיאוריה שבאמצעים הקיימים כיום אי אפשר להוכיח אותה באופן חד-משמעי, ההסבר שמוצע בסרטון הוא רק תיאוריה אחת מיני רבות.
התפתחות מואצת של חיים
כפי שבוודאי הבחנתם, קצב ההתקדמות של הזמן בסרטון הולך ויורד בקצב מעריכי, מפני שקצב התפתחות החיים הלך וגבר עם השנים, דבר שלא מאפשר תצוגה ליניארית יותר של הזמן. בעוד בארבעת מיליארדי השנים הראשונות, בשל התנאים הקשים, קצב התפתחות החיים היה אטי מאוד, במהלך הפיצוץ הקמבריאני קצב ההתפתחות הואץ משמעותית מאחר שהתנאים בכדור הארץ הבשילו לקיום חיים. האדם עצמו התפתח בפרק זמן קצר מאוד ביחס להתפתחות החיים כולם – בסדר גודל של שנייה לעומת יממה.
בשלב הראשון, שבו נוצרה המולקולה המשתכפלת הראשונה, משערים שהיא היתה RNA (ולא דנ"א כפי שנטען בסרטון), ושהיתה תקופה ארוכה שבה ה-RNA שימש הן2 כחומר תורשתי משתכפל והן כחומר שמזרז תגובות כימיות, כלומר אנזים. למעשה, עד היום קיימים אנזימים שמשלבים אלמנטים נכבדים של RNA, למשל הריבוזום. בהמשך החליף הדנ"א את ה-RNA כחומר תורשתי, בשל יציבותו הגדולה יותר. התיאוריה הזאת נקראת "עולם ה-RNA".
ממולקולות לתאים
בהמשך המולקולה המשכפלת הצליחה לבודד את עצמה בתוך ממברנה (דופן) שהגנה עליה מהסביבה ועזרה לשמר את התנאים הדרושים לה להשתכפל. כך הופיע התא הראשון.
אבן הדרך הבאה היא התפתחות התא האאוקריוטי – תא שמכיל גרעין ואברונים נוספים, שתחומים בתוך ממברנות שמפרידות ביניהם ומאפשרות הרכבה ועיבוד יעיל יותר של חלבונים מורכבים, וגם הפרדה בין תהליכים שונים ויצירת התנאים הנחוצים לכך.
למיטוכונדריה ולכלורופלסט (בצמחים) יש סיפור מעניין בפני עצמו. לאברונים הללו יש דנ"א משלהם שמאפשר לאברון לתרגם חלבונים הדרושים לו, אם כי הם גם מקבלים חלבונים "מבחוץ". ההסבר המקובל להיווצרותם הוא שבשלב קדום כלשהו תא קדום בלע אצה פוטוסינתטית (כלורופלסט) או אצה "נושמת" (מיטוכונדריה). במהקום להתעכל בתא, המיטוכונדריה והכלורופלסט הצליחו לשרוד ואף פיתחו תלות הדדית עם התא הטורף והתחלק יחד איתו.
המיטוכונדריה והכלורופלסט העניקו נתנו לתאים המכילים אותם יתרון מובהק, על ידי שיפור המאזן האנרגטי שלהם (יכולת לבצע פוטוסינתזה או נשימה תאית). תיאוריה זו נקראת התיאוריה הסימביונטית.
יצורים רב-תאיים
השלב החשוב הבא היה יצירת חיים רב-תאיים, תחילה פשוטים ואחר כך מורכבים יותר, וכמיליארד שנים אחר כך הופיעו המקורות לכל המינים הקיימים כיום. הסרטון לא מדייק במועד שבו הופיעו הרב-תאיים. בשנת 2010 התפרסם בכתב העת Nature מאמר שדיווח על מציאותם של יצורים רב-תאיים בני 2.1 מיליארד שנים - הרבה יותר מ-800 מיליון, המועד שמיוחס בסרטון להופעת החיים הרב-תאיים.
התפתחות החיים היא תהליך שהאיץ בקצב אדיר. לתא הראשון נדרשו כמיליארד שנים וחצי להופיע, עברו עוד כמיליארד שנים עד שהופיעו היצורים הרב תאיים הראשונים, אך כעבור עוד מיליארד שנים וחצי כבר היה קיים מגוון אדיר של יצורים רב-תאיים משלל סוגים ומינים. הסיבה להתקדמות כזו טמונה בכל שבלשב הזה נוצרו התנאים שמאפשרים קיום חיים. תחילה היו בכדור הארץ המון גזים רעילים באטמוספירה, שלל התפרצויות געשיות, סופות ברקים וחומצות באוקינוס הקדמון. התנאים הללו אינם מאפשרים חיים אך אפשרו את יצירת חומרי הגלם שיהיו נחוצים לחיים בהמשך.
כשנוצרו התאים הראשונים הם החלו לשנות את סביבתם על ידי כך שהפרישו חומרים שונים, וביניהם חמצן ופחמן דו-חמצני. נוכחותם שינתה את הרכב האטמוספירה ואפשרה את יצירת שכבת האוזון שמסננת קרינה על-סגולה קטלנית. כשהתנאים הבשילו ונוצרה סביבה עשירה בחמצן ונטולת קרינה מסוכנת, חלה עלייה בקצב ההופעה של מינים חדשים.
המינים נוצרו על פי כללי האבולוציה והחשוב שבהם הוא "המותאם שורד". התפתחה תחרות על משאבים, המינים השונים התחלקו לטורפים ונטרפים והחלו בחיפוש בלתי פוסק אחרי בית גידול אופטימלי. חיפוש כזה, יחד עם כוחות האבולוציה, יצר את שושלות המינים השונות המוכרות לנו כיום – דגים, דו-חיים, זוחלים, עופות ויונקים. במקביל חלו חמש הכחדות גדולות שערבבו מחדש את קלפי האבולוציה ואפשרו למינים חדשים לשגשג. המפורסמת ביניהן היא הכחדת הדינוזאורים (החמישית), אם כי היא לא הייתה ההכחדה הגדולה ביותר. יש הטוענים כי הסביבה שיצר האדם היא ההכחדה הגדולה השישית, שעוברת בהיקפה את הכחדת הדינוזאורים.
