כמה ארוך הוא הנצח...

יובל אלחנתי שבת, 12/6/2010, 18:30

 הרבה פעמים אנחנו שומעים שאבולוציה לוקחת זמן. הרבה מאד זמן. הפעם רציתי לברר כמה זה הרבה מאד זמן, ומאיפה אנחנו יודעים את זה. ולפיכך אני מגיש לכם פה לוח זמנים של התפתחות החיים, לקריאה לפני ארוחת בוקר.

נקודת ההתחלה לכל שאלה לגבי זמן היא גיל כדור הארץ עצמו. זה המקסימום האפשרי לתקופה שבה התרחשה האבולציה. יודעים היום להעריך גיל של מינרלים טוב מאד על ידי תארוך רדיואקטיבי[1]. בעזרת שיטות מדויקות לבחינת ההרכב הכימי של חומרים, הצליחו לתארך מינרלים עד 4.5 מיליארד שנה. המספר הזה מתאים גם לידע שנאסף על גיל מערכת השמש כולה.

 בסדר, אז כדור הארץ קיים 4.5 מיליארד שנה. אבל בינתיים זה רק מספר שנשמע גדול. מה בעצם קרה פה מאז? בהתחלה לא שררו ממש תנאים אידאלים להתפתחות של שום דבר, בשל הטמפרטורה, פגיעות גופים שמימיים וקרינה על סגולה מהשמש (לא היה אז אוזון בכלל). כנראה שבמשך חצי מיליארד שנה לא קרה כלום, בגדול. אני מזכיר, מדובר ב-500 מליון שנה, שזה זמן מספיק ארוך כדי שאנחנו לא נוכל בכלל לדמיין אותו, וזה סדר גודל של הקפיצות בזמן בשלב הזה. אבל בואו נמשיך קצת.

ההערכה היא שלפני 4 מיליארד שנה התנאים פה הפכו מספיק יציבים כדי שחיים יוכלו להתחיל להתפתח. ההערכה מבוססת גם על ידע גאולוגי אבל גם על העדויות הראשונות לחיים, שמתחילות להצטבר החל מבערך 3.5 מיליארד שנה. כלומר, יש פה עוד איזה 500 מליון שנה שבהם ידוע שכן קרה משהו אבל הדבר היחיד שבאמת בטוחים בו זה שבסופם היו כבר תאים חיים. יש ניחושים לא רעים בכלל לגבי מה קרה בזמן הזה (דברים שקשורים לחלבונים ורנ"א, בעיקר), אבל זה לא המקום להכנס לשאלה המרתקת על מוצא החיים.

גם אחרי הופעת התאים החיים הראשונים, שום דבר לא באמת התחיל לקרות במהירות. במשך איזה שני מיליארד שנה החיים נשארו מאד פשוטים (וימיים), ואולי הדבר הכי משמעותי שעשו היה פוטוסינטזיה וייצור חמצן לאטמוספריה (ואוזון יחד איתו). רק לפני איזה מיליארד שנה מהיום, האבולוציה התחילה באמת לתפוס קצב – הופיעו אורגניזמים רב תאיים מורכבים.

ואז הגיעה "ההתפוצצות הקמבריונית" (Cambrian Explosion). בתקופת הקמבריום, בערך לפני חצי מיליארד שנה, אנחנו פתאום מוצאים עושר של מאובנים שמעידים על מגוון רב של צורות חיים. מפה כבר אפשר להתחיל לראות שינויים בצורות כל כמה מיליוני שנה בודדים. באותה תקופה החיים גם עלו על היבשה והחלוקות המוכרות של הטקסונומיה התקבעו.

 מאובן של טרילוביטהמאובנים הרבים שנתגלו מתקופה הזאת והלאה נותנים לנו את האפשרות ממש לראות את האבולוציה, כיצד צורות חיים השתנו תוך כמה מיליוני שנה. דוגמא מצוינת היא הטרילוביטים, ייצורים פרוקי רגליים שהיו קיימים בקמבריום והשאירו מאובנים רבים כל כך אחריהם, כך שאפשר ממש לעקוב אחר התפתחותם, לחלק אותם לקבוצות ושושלות וזה מבלי שיש להם זכר חי כלשהו כיום. המאובנים מלמדים אותנו שבעלי חיים השתנו כל הזמן, וגם נכחדו. חלקם בגלל אירועים קטסטרופים (כמו הדינוזאורים- 250 מליון שנה עד 65 מליון שנה) אך חלקם מתוך תחרות עם מינים אחרים. כך שבני האדם לא המציאו את ההכחדה, אנחנו פשוט שכללנו אותה לדרגת אומנות. ואם מדברים עלינו, לפי מאובנים אנחנו מעריכים שהיונקים קיימים כ-200 מיליון שנה, שבני האדם התפצלו מהשימפנזים לפני כ-8 מיליון שנה, ושהאדם המודרני, הומו סאפיינס סאפיינס, התפתח לפני הרף עין, כ-200 אלף שנה.

ובסופו של דבר, ונראה לי שזה מה שהכי קשה לנו לתפוס, האבולוציה מעולם לא באמת הפסיקה. למעשה, כל תקופת הקיום האנושי היא פרק זמן לא רלוונטי מבחינת האבולוציה. אם מישהו מעוניין באמת להבין את זה, אני יכול להמליץ על הספר המאויר לעילא "החיים אחרי האדם: זואולוגיה של העתיד" של דוגל דיקסון, שבו מתואר איך בעלי החיים בעולם יראו עוד 50 מליון שנה, כאשר אוסטרליה תתנגש באסיה, החולדות יהיו הטורפים העיקריים ובני האדם כבר יכחדו. יתן לכם קצת פרופורציות. האבולוציה לא עוצרת באדם.



[1] דעיכה רדיואקטיבית, התהליך בו חומר אחד הופך לחומר אחר (תוך פליטת קרינה), היא תהליך בעל קצב קבוע שאינו תלוי בשום גורם חיצוני פרט לחומר הדועך עצמו. לפיכך התהליך הזה יכול לשמש שעון מדויק וקבוע.

תגובות

יניב שבת, 12/6/2010, 19:59

רשומה מצוינת ותודה על ההמלצה לקריאה, אחרי תקופת מבחנים...

בלי קשר: אתם צריכים להוסיף בסוף העמוד אפשרות לפרסם את הרשומות בפייסבוק...

רונן שני, 10/10/2011, 16:28

וואו! מאמר נפלא...

מזכיר לי את אחד השיעורים עם מרצה שהיה לי בשיעורי הנדסת תוכנה

הוספת תגובה