אז למה בעצם אנחנו חולמים (ועוד דברים שמדהים לגלות שאנחנו לא באמת יודעים)

יש דברים גדולים, ממש גדולים, שהמדע עדיין לא פיצח. לדוגמה טובה, וממש גדולה, אנחנו יודעים שכ-95% מהיקום מורכב ממה שנקרא "חומר אפל" ו"אנרגיה אפלה" – אבל אף אחד מעולם לא הצליח לפענח מהם אנרגיה אפלה וחומר אפל. במילים אחרות, המדע מכיר ומבין רק 5% ממה שאשכרה מרכיב את היקום. אבל מה שבאמת מפתיע הוא כמה לא ידוע גם על אותם 5%, כי חלק מהדברים נוגעים לחיי היום-יום שלנו. למשל, המדע לא יודע להסביר למה אנחנו מפהקים. או למה יש לנו סוגי דם שונים. או למה כעשירית מאיתנו הם שמאליים.

רן לוי הוא מחבר הספר "האוניברסיטה הקטנה של המדעים: (כמעט) כל מה שצריך לדעת כדי להרגיש חכמים". הכותרת לבדה מסבירה למה הוא בדיוק האיש לדבר איתו על הידע האנושי, אבל אנחנו ביקשנו מלוי – מרצה בנושאי מדע וטכנולוגיה, מהנדס אלקטרוניקה ומגיש הפודקאסט "עושים היסטוריה" – שידבר דווקא על מה שאנחנו לא יודעים. למשל, למה עץ יכול לחיות 300 שנה ואנחנו לא?

"התשובה לשאלה 'למה אנחנו מזדקנים' היא הרבה פחות מובנת מאליה ממה שנדמה. כלומר, ברור איך ההזדקנות עובדת, אבל לא למה היא קיימת", אומר לוי. "אנחנו יודעים להצביע על מנגנון ביולוגי שגורם לתאים להפסיק להתחלק – במובן מסוים אפילו 'להחליט' למות – אחרי מספר מסוים של חלוקות. תא אנושי יכול להתחלק בערך 50 פעם לפני שהוא נכנס למצב של הזדקנות ומתחיל לאבד תפקוד. לחלוקת התאים עצמה יש תפקיד קריטי בשמירה על הגוף: היא מאפשרת לרקמות להתחדש, לתקן את עצמן, להיבנות מחדש. כל עוד התהליך הזה עובד כמו שצריך, אנחנו נשארים צעירים ומתפקדים. כשהרקמות כבר לא מצליחות לתקן את עצמן ביעילות – שם מתחילה ההזדקנות".

רגע, למה דווקא 50 חלוקות?
"במשך שנים גם זו הייתה תעלומה. פריצת הדרך הגיעה כשגילו שלכרומוזומים – המבנים שבתוכם נמצא החומר הגנטי – יש 'קצוות' מיוחדים. כשאנחנו מדמיינים כרומוזום, אפשר לחשוב עליו כעל מסילת רכבת ארוכה, שבפועל גם מקופלת ומגולגלת בתוך התא. בכל חלוקה הגוף צריך לשכפל את המסילה הזו, אבל מנגנון השכפול לא מגיע עד הסוף. הוא נעצר קצת לפני הקצה. כדי למנוע אובדן של מידע גנטי חשוב, בקצות הכרומוזומים יש רצפים שהם מעין ג'יבריש, אזורים שלא מקודדים מידע חיוני. החלק הזה מתקצר קצת בכל חלוקה של התא, כמו פתיל של דינמיט בסרט מצויר. הפתיל נגמר אחרי מספר מסוים של חלוקות, ומאותו רגע כל חלוקה מתחילה לפגוע גם ב-DNA חשוב באמת. בהדרגה הנזקים מצטברים, וזה השלב שבו אנחנו מתחילים להרגיש את ההזדקנות. הקצב משתנה מאדם לאדם, אבל העיקרון דומה: יש גבול ביולוגי למספר החלוקות, ואחריו מתחיל תהליך של שחיקה".

ולמה אצלנו זה קורה בגיל 40–50, ואצל עץ זה הרבה יותר מאוחר?
"כאן המדע כבר פחות חד-משמעי, אבל ברור שלכל מנגנון יש יתרונות וחסרונות. אם היינו מעלים למשל את הרף של חלוקות התא מ-50 ל-100, ייתכן שהיינו מעכבים את ההזדקנות – אבל במחיר של עלייה בסיכון לסרטן, שהוא מצב שבו תאים מתחילים להתחלק ללא בקרה, כך שהגבול הזה משמש גם כמנגנון הגנה: הוא עוצר את החלוקה בשלב מסוים, ולעתים אפילו מביא לקריסה של תאים סרטניים".

אוקיי, אז יש לנו מנגנון. אבל למה צריך אותו בכלל? למה הגוף לא נשאר צעיר ורענן עד נקודה מסוימת ואז פשוט מכבה את האור?
"התשובה היא כנראה אבולוציונית, כלומר יש יתרונות לכך שפרטים באוכלוסייה מזדקנים. אחת ההשערות היא 'אפקט הסבים': נוכחות של מבוגרים תורמת להישרדות הדור הצעיר, למשל דרך טיפול בנכדים, בזמן שההורים פנויים להשגת משאבים".

וזה מה שמסביר למה בעלי חיים ממינים שבהם התפקיד הזה משמעותי פחות פשוט מתרחקים מהקבוצה ומתים?
"ייתכן שגם כאן יש היגיון הסתגלותי: מוות שמתרחש מחוץ לקבוצה מפחית סיכונים למחלות או פגיעה ביציבות החברתית. בקטע הזה, האינואיטים ששולחים את הקשישים למות על קרחון אולי עושים את הדבר הנכון אבולוציונית. כך או כך, למרות ההתקדמות המדעית, אנחנו עדיין רחוקים מהסבר מלא. יש לנו השערות, אבל השאלה 'למה אנחנו מזדקנים' עדיין פתוחה במידה לא מבוטלת".

בראשית היה אב קדמון

בשנה האחרונה שמענו את נשיא ארה"ב לשעבר ברק אובמה אומר ש"חייזרים הם אמיתיים". אבל גם אם זאת תחילתה של תשובה לעוד שאלה ממש גדולה – האם אנחנו לבד ביקום? – הרי שעדיין אין פתרון לתעלומה בסיסית הרבה יותר: איך החלו בכלל החיים בכדור הארץ. כלומר, כל ילד יודע לדקלם שהיצורים החיים הראשונים עלו מהים והסתגלו ליבשה, אבל איך הם נוצרו מלכתחילה?

"כדור הארץ נוצר לפני כ-4.4 מיליארד שנה, פלוס-מינוס קצת, אל תתפסו אותי במילה", אומר לוי. "אחרי כ-300 מיליון שנה, כלומר זמן קצר מאוד במונחים של היקום, הכוכב שלנו התקרר לרמה שאפשרה חיים. כבר אז הופיעו יצורים חד-תאיים קטנים, וזה מאוד מפתיע, כי יצירת חיים היא תהליך מורכב: מולקולות שמסוגלות לשכפל את עצמן לא נוצרות בתדירות גבוהה".

אז איך באמת החיים הופיעו כל כך מהר?
"יש שתי תיאוריות עיקריות. הראשונה אומרת שהחיים הראשונים נוצרו בקרקעית האוקיינוסים, ליד פתחים של הרי געש תת-ימיים. שם המים חמים מאוד, 300 מעלות ויותר, ומגיעים עם תרכובות כימיות שונות. בתנאים האלה, בתוך סלעים שחורים ומחוררים שיוצרים חללים קטנים – אפשר לחשוב על משהו שמזכיר מעטפת של תא – התרחש תהליך אקראי שהוליד את היצור הקטן הראשון. לפי ההשערה הזו, מדובר במזל גדול בשילוב עם אקראיות ביולוגית.

"התיאוריה השנייה מדברת על חיים שמקורם מחוץ לכדור הארץ. כלומר, ייתכן שבמערכת השמש כבר היו חיים במקום אחר, נניח במאדים, ואז חלק מהיצורים החד-תאיים הגיע לכדור הארץ דרך סלעים שנפלטו לחלל. כשהתנאים כאן הפכו לידידותיים – הם פשוט התחילו להתחלק ולשגשג. התמיכה בכך מגיעה מהמסקנה שיצורים מסוימים מסוגלים לשרוד בתנאים קיצוניים – כולל שהייה בחלל, לפחות לזמן קצר – בתוך סלעים או אסטרואידים".

אבל אז עולה השאלה איך הם נוצרו במקום אחר.
"נכון, ואנחנו חוזרים לאותה נקודה בדיוק. אבל דבר אחד שלמדנו הוא שליצירת חיים כפי שאנחנו מכירים אותם, מים הם מרכיב חיוני. יכול להיות שבעולמות אחרים יש תנאים אחרים שיוצרים חיים אחרים, אבל כל החיים שאנחנו מכירים תלויים במים. דבר שני שיש עליו הסכמה הוא שהיה איזשהו אב קדמון משותף למגוון היצורים שאנחנו רואים היום".

איך הגיעו להסכמה הזאת?
"מנתחים את ה-DNA של המגוון העצום של היצורים על כדור הארץ. כשבודקים את המנגנונים שמאפשרים לשכפל DNA וליצור חלבונים – שני מנגנונים בסיסיים שקיימים אצל כל היצורים החיים – מוצאים רצפים משותפים לכולם. זה מוביל למסקנה שהכל הגיע מאב קדמון משותף, שמדענים מכנים 'לוקה', ראשי תיבות של Last Universal Common Ancestor. מדובר ביצור שהכיל מנגנון כל כך מוצלח שהוא נשמר כמעט ללא שינוי במשך מיליארדי שנות האבולוציה. אגב, זה בפני עצמו נדיר מאוד בטבע: אם משהו נשמר כל כך הרבה זמן, כנראה שהוא קריטי להישרדות החיים".

מי צריך שמאליים

הביולוגיה האנושית היא נושא למחקרים רבים כל כך שמפתיע לגלות כמה ממנה הוא עדיין בבחינת "ככה זה וזהו". למשל, למה יש סוגי דם שונים? O ,B ,A, מה הסיפור עם זה? מתברר שיש כאן לא מעט סימני שאלה.

"בגדול, ההבדל בין סוגי הדם הוא מולקולה קטנה – סמן שנקרא A או B", מסביר לוי. "מערכת החיסון מזהה סמנים 'זרים' ותוקפת אותם, אז אם יש לך שני סמנים, כמו ב-AB, אין לך נוגדנים ותוכל לקבל עירוי של דם מסוג A וגם B בלי שהגוף יתקוף. בסוג דם O אין סמנים בכלל, ולכן הדם הזה יכול להינתן כמעט לכל אחד. המגוון הזה לא מקרי, כי סוגי דם מסוימים נותנים יתרונות אבולוציוניים – למשל, אנשים עם סוג דם A פגיעים יותר למלריה מאשר בעלי סוג דם B – וגיוון באוכלוסייה הוא יתרון למין האנושי. אבל האם אנחנו יודעים למה זה עובד ככה? לא לגמרי. רוב ההסברים האבולוציוניים הם השערות שבאו בעקבות גילוי התופעה, כי אבולוציה היא סיפור שמסביר דברים בדיעבד. לא חיזוי מראש".

שאלה קשורה ולא קשורה: יש לנו עדויות לתהליכים אבולוציוניים "חדשים", לא דברים שקרו לפני מיליוני שנים?
"בהחלט, דוגמה ברורה היא עמידות ללקטוז: רוב האנשים רגישים ללקטוז, אבל לפני כ-7,000 שנה התפתחה מוטציה שאפשרה לפרק חלב של פרות וכבשים. מי שנולד עם המוטציה קיבל מקור מזון תזונתי חדש, וזה יתרון אדיר. מעניין לראות את זה גם בשלדים שלהם: הם גבוהים יותר, מה שמעיד על תזונה טובה בתקופתם".

ולעניין יום-יומי יותר: למה אנחנו מפהקים? לי סיפרו שפיהוק מזרים חמצן למוח כדי למנוע מאיתנו להירדם, אבל אני מבין שזה לא בהכרח הסיפור.
"יש כיום שתי אסכולות עיקריות. הראשונה אכן מתייחסת לפיהוק כאלמנט פיזיולוגי, משהו שעוזר למוח להישאר ערני – אם על ידי זרימת דם טובה יותר או על ידי שליחת סיגנלים שמוציאים אותנו מהמצב הרדום. אגב, עובדה מעניינת: אפשר למדוד עלייה במוליכות העור בזמן פיהוק. זה אפקט דומה להשפעה של קפאין.

"האסכולה השנייה רואה בפיהוק מנגנון להורדת חום המוח. הדם שזורם לפנים מתקרר על ידי הקרבה לעור, ומסייע לווסת טמפרטורה. עדות לכך היא שאנחנו מפהקים יותר כשחם לנו. אבל פיהוק הוא גם מנגנון תקשורת. לראיה, ידוע שהוא מידבק. לא רק אם מישהו בסביבה מפהק, אלא אפילו אם קוראים עליו בספר. המנגנון הזה קשור לאמפתיה: סביר יותר שתפהק ליד בן משפחה מאשר ליד זר. למה? אולי כי זה מסמן 'אני עייף, תהיה ערני', או להפך: 'הגיע הזמן לישון, בואו נלך לישון ביחד'. בקיצור, גם כאן המדע נותן לנו הסברים מגובשים, אבל עם מקום להשערות. וזה מה שהופך את הגוף שלנו לבלתי צפוי ומרתק".

בואו נדבר על עוד תעלומה בתוך הגוף שלנו: למה חלקנו שמאליים ואחרים ימניים?
"גם על זה אין תשובה מוחלטת אלא רק ניחוש מבוסס. במוח שלנו יש חצאים: הימני אחראי לפעולות מסוימות, השמאלי לאחרות. אבל איך זה קשור לידיים? לא לגמרי ברור. הסיבה כנראה דומה לזו שמאחורי סוגי הדם, מגוון אבולוציוני שנותן יתרונות וחסרונות. למשל, כשאני הייתי צעיר ועסקתי בסיף, ראיתי שלמתחרה שמאלי יש יתרון מול ימני, כי קשה לו יותר להתגונן מולו. אפשר לחשוב על זה גם במונחים של העבר האבולוציוני: אם כולם היו ימניים, שמאלי אחד היה שורד יותר.

"אבל למגוון הזה יש מחיר. סטטיסטית, לשמאליים יש סיכוי גדול יותר לתאונות, כי הציוד שאנחנו מייצרים מותאם לימניים. כנראה יש גם הבדלים במבנה המוח, וזה אולי מסביר את הקשר בין צד שמאל דומיננטי ליצירתיות. ואגב, זה לא רק אצל בני אדם: גם בעלי חיים מראים נטייה לצד אחד. אז שוב, גיוון נותן יתרון, אבל זאת עדיין לא תשובה לשאלה. בוודאי בהינתן ששמאליים הם רק 10%–13% מהאוכלוסייה".

מה נותן חלום

"אני חושב משמע אני קיים" זה יפה, אבל *למה* אני חושב? מודעות – או אכילה מעץ הדעת, אם תרצו – בשביל מה זה טוב? הרי אפשר לאכול, להתרבות לישון ולמות בלי זה. אז למה אני צריך למשל את ההבנה שבסוף מתים, או את הידיעה שלמישהו יש משהו שאין לי? גם את זה המדע לא יודע להסביר.

"אנחנו מדברים על תעלומות, והדבר הראשון שצריך לומר בהקשר הזה הוא שאנחנו אפילו לא יודעים מה זאת בעצם מודעות או איפה היא קיימת במונחים של מדעי המוח", אומר לוי. "כלומר, אנחנו יודעים איך לכבות אותה בעזרת חומר מרדים, אבל בערך זהו. ובגלל שלא יודעים איך בדיוק זה עובד, קשה לומר איך זה עוזר לנו. מה שכן, אפשר לדבר שוב על אבולוציה: אם אתה מודע ואני מודע, אנחנו נתקשר טוב יותר וכנראה שיש לזה יתרון כקהילה וכבודדים".

אז למה זה לא קיים אצל בעלי חיים אחרים?
"בשביל מודעות קרוב לוודאי שצריך מוח ברמת מורכבות מסוימת, ולכן אנחנו מניחים שליצורים פשוטים מאוד אין מודעות. למורכבות של מערכת עצבים יש גם מחיר, למשל צריכה מוגברת של אנרגיה. בשביל האנרגיה הזאת אנחנו צריכים לאכול יותר, אז הנה סיבה אבולוציונית טובה להיעדר מודעות אצל בעלי חיים: מבחינה הישרדותית עדיף להם ככה. למה זבוב צריך להיות מודע למשהו? הוא חי טוב בלי זה.

"עקרונית יכול להיות גם מצב שבו מין יאבד את המודעות שקיימת אצלו, לפחות במובן מסוים. למשל, כלבים הם צאצאים של הזאבים, אבל כיום הזאבים הרבה יותר אינטליגנטיים מכלבים. תן לזאב ולכלב לנסות לפתור בעיה זהה, והזאב בדרך כלל יצליח יותר. למה? כי לכלבים יש אותנו. הם כמו האקרים שחדרו למערכת ההפעלה האנושית כדי שאנחנו נדאג להם, והאינטליגנציה שלנו היא היתרון האבולוציוני שלהם. לכלב, בקיצור, אין צורך להיות אינטליגנטי. כן יש לו יתרון אם הוא נאמן, רץ מהר, עמיד למחלות מסוימות וידידותי לבני אדם, אבל להיות נבון? זה לא. לכן כלבים נעשו טיפשים יותר, ומודעות כנראה באה עם זה. בני אדם, לעומת זאת, פיתחו אינטליגנציה, שימוש בכלים. השאלה היא אם המודעות באה עם זה במקרה, או שהיא גם עוזרת לנו. אני מאמין שזאת האפשרות השנייה, כי אנחנו חיים בקהילה".

שאלת המשך מתבקשת: למה אנחנו חולמים? אני ישן, למה המוח צריך להמשיך לעבוד?
"שינה היא באמת צורך קיומי לבני האדם. אם לא ישנים – מתים. והסברה המקובלת היא שבשינה קורים שני דברים: תהליך פיזיולוגי שבו המוח מנקה את עצמו מרעלים, ותהליך מנטלי שבו המוח לוקח בשעות הלילה את הזיכרונות שלך מהיום, ממיין אותם ומעביר את מה שנראה לו חשוב אל הזיכרון לטווח הארוך. אנחנו יודעים את זה כי הוכח שחוסר שינה פוגע בזיכרון לטווח הארוך.

"לגבי החלימה, פה יש שוב כל מיני אסכולות והשערות. יש האומרים שזה חלק מהתהליך הטבעי של הסידור והעיבוד של המידע – אנחנו חולמים על דברים שקרו לנו במהלך היום או דברים שטורדים את מחשבתנו, אז אולי זה נובע מהאופן שבו המוח ממיין ומסדר דברים. השערה שנייה היא שחלום הוא סוג של סימולציה שהמוח מריץ לעצמו כדי לשפר את התגובות שלנו כשאנחנו ערים. לדוגמה, אם אתה חולם שרודף אחריך טיגריס, זה נותן למוח הזדמנות לתרגל על יבש כל מיני סיטואציות שהוא לא היה מסוגל לתרגל אותן אחרת, ואז נוצר יתרון אבולוציוני מסוים".

אבל שני ההסברים לא עונים על השאלה למה חלומות הם סימבוליים. למה, למשל, אני חולם שאני רוצה לעוף ולא מצליח בתקופה שבה אני מתקשה להשיג משהו שאני רוצה?
"החלום מושפע בבירור מהמצב שבו אתה נמצא כשאתה ער, אז השאלה היא אם המוח פשוט ממשיך לעבוד והחלומות הם תוצר של התהליך, או שהוא מתמודד בשינה עם קושי שמעסיק אותך כשאתה ער. אם כן, זה מסביר למה קורה שבא לנו בחלום רעיון טוב או פיתרון לבעיה. כך או כך, הרי כל מה שהמוח שלנו עושה זו סימולציה: הוא מקבל מידע מהחושים, ובונה תמונת מציאות שהיא הדמיה של העולם. אז אולי חלום הוא פשוט תרחיש שהמוח מריץ, ותרחיש שיכול להיות הזוי לגמרי – או לקוח מהמציאות שלנו, ולכן יכול לעזור לנו בחשיבה ובהתמודדות".