האם זה חייב להיות כך לעזאזל

החיים הם תופעה מופלאה. הם גם תופעה מוזרה, לפחות בהשוואה לתופעות הטבע הדומם.1 מסלול קיומו של כל עצם דומם מכוון אותו בהכרח לשוב לכור מחצבתו, להתמזג עם הסביבה ממנה נוצר, להתפרק, לעתים עד למצב היסודי ביותר, בו החומרים המרכיבים אותו מגיעים לשיווי משקל עם סביבתו ובו קורסים הגבולות בינו לבין שאר העולם. אמנם הדבר עלול להתארך על פני מאות ומיליוני שנים אבל לבסוף כל עצם יתפרק לסביבתו. והנה, מתוך מציאות זו מופיעה לה קבוצה מיוחדת של עצמים טבעיים, מבדילה את עצמה מעולם ומלואו, ומתחילה "לשאוף" אל הכיוון הנגדי ממש: במאמצים רבים ובשפע בלתי נתפס של תחבולות ואסטרטגיות, שואף כל מה שחי להישאר נבדל ומובחן מסביבתו, כלומר — להישאר חי. במערכת חיה, במקום התפרקות לבדה — מתחוללים תהליכים פנימיים של שמירה, בנייה והתפתחות. תהליכים אלה מובילים לכך שהמערכת החיה תהא בהכרח מורכבת יותר מסביבתה הדוממת, נבדלת ומובחנת ממנה.

אמנם, גם כל חי ישוב אל עפרו, יתפרק וייעלם אל תוך סביבתו, אלא שבדיוק בנקודה בה מפסיק היצור החי להבדיל עצמו מהסביבה ומתחיל להתפרק לתוכה — או אז הוא גם חדל מלהיות יצור חי. ומנגד, לעתים אנו מוצאים תהליכי בנייה גם במערכות דוממות: שכבות גיאולוגיות נוצרות, הרים מתרוממים, נהרות מתחילים לזרום אל הים, פחמן נדחס והופך ליהלום — אך כל אלה נובעים מכוחות ותהליכים חיצוניים הפועלים על האובייקט הדומם. אין הם מובְנים באורח מהותי אל תוך המערכת, כפי שקורה בתופעות החיות.

אך מהם החיים? מהו אותו מנוע פנימי הדוחף אותם להתפשט בעולם במגוון עצום כל כך של גדלים, צורות, מבנים ודרכי פעולה — מגוון הגדול בהרבה מזה הקיים במערכות דוממות? מרגע שהופיעו על פני כדור הארץ, לא חדלו החיים מלפשוט וללבוש צורות, כשם שלא חדלו להתפשט במרחב. כיום הם נמצאים כמעט בכל מקום ביבשה, באוויר ובמים, גם באזורים שנראים עוינים להם ביותר — אזורים ששוררים בהם טמפרטורות קיצוניות, לחץ גבוה, יובש, חוסר חמצן, חוסר אור, סביבה חומצית, בסיסית, מלוחה או גופריתית ועוד. בגופם של יצורים חיים אנו מוצאים את המערכות המסובכות והמורכבות ביותר הידועות לנו ביקום כולו, חי או דומם, ובהן המוח האנושי ומערכת החיסון.

ובכן מהם, אפוא, החיים? התשובה לשאלה זו קשה ושנויה במחלוקת. באופן אינטואיטיבי, ברור לנו שעצמים חיים שונים באופן ייחודי ומהותי מעצמים שאינם חיים; אף על פי כן, לא כל כך ברור לנו במה בדיוק. לאורך הדורות התחבטו חוקרים רבים בשאלה זו. כמה מהתשובות שהוצעו הן גרסאות שונות של תיאוריית הוויטליזם: תיאוריה זו גורסת כי החומרים שמהם בנויים יצורים חיים ניחנים במעין "כוח" או "אנרגיה" פנימית. כוח זה, אנרגיה זו, אינם פיזיקליים או כימיים, אלא בעלי איכות שמקורה עלום והיא שונה מהותית מזו המצויה בעולם החומרי ה"דומם". התהליכים המתרחשים בחומר הוויטלי שונים במהותם מהתהליכים הכימיים המתרחשים בחומרים שאינם חיים. איכות זו של הכוח הוויטלי היא המעניקה את תכונת החיים לבעליה. החומרים המשתתפים בתהליכי החיים נקראו חומרים אורגניים. חוקרי הטבע סברו שאין אפשרות ליצור אותם באופן מלאכותי מחומרים אנאורגניים. משמעות הדבר היא שחומר אורגני יכול להיווצר אך ורק בתוך גופם של יצורים חיים, שכן לצורך ייצורו נחוץ אותו "כוח ויטלי" המצוי רק בהם.

ואולם, בשנת 1828 הצליח הכימאי הגרמני פרידריך ווהלר (Wöhler) לסנתז את החומר האורגני שתנן (urea) במעבדה. אחריו הצליחו כימאים לסנתז חומרים אורגניים נוספים. סנתוז זה עומד בניגוד להנחת היסוד של הוויטליזם, לפיה חומרים אורגניים ניתנים לבנייה אך ורק בתוך יצורים חיים. הוגים שביקשו לשמר את תיאוריית הוויטליזם, הציעו חלוקה מעט שונה: חומרים "דוממים" — אנאורגניים ואורגניים פשוטים, ולעומתם חומרים "חיים", מורכבים יותר, הקיימים אך ורק בעולם החי.

נראה כי לאורך עשורים רבים התקשו חוקרי הטבע להיפרד מהאינטואיציה הבסיסית שלהם, לפיה ל"חיים" חייב להיות מקור אחר מהעולם הכימי־פיזיקלי הרגיל, או לפחות איכות מיוחדת. ואמנם, אנו מוצאים כיווני מחשבה ויטליים בגרסאות רבות, שבכולן מופיעה אותה "איכות ויטלית" בשמות שונים. למשל, הפילוסוף הצרפתי אנרי ברגסון (Bergson) הציע את המושג המעורפל Élan vita — "כוח החיים", והביולוג הנס דריש (Driesch) השיב לדיון את מושגו העתיק של אריסטו בדבר תכליתיות פנימית בטבע, הוא האנטלכיה Entelechy.

חרף חיפושים נרחבים ובמשך זמן רב, לא נתגלו כל חומרי חיים או תהליכי חיים שאינם כימיים — פיזיקליים רגילים. אף לא נמצא חומר מיוחד שנוכחותו בגוש חומר תגרום לו להיות "חי" — "חומר ויטלי", המתאפיין בכימיה אורגנית השונה מהותית מכימיה אנאורגנית.2 ניתן היה להסביר יותר ויותר תהליכים אורגניים בעזרת העקרונות הידועים לנו מן התהליכים האנאורגניים. במאה ה־20, לאחר שכימאים הצליחו לייצר באופן סינתטי גם חומרים אורגניים מורכבים ביותר, ואף לשחזר באופן מלאכותי תהליכים מורכבים האופייניים ליצורים חיים, נדחתה סופית תיאוריית הוויטליזם על גרסאותיה השונות. חומרים אורגניים, גם כאלה הנבנים אך ורק בגופם של יצורים חיים, נחשבים כיום לחומרים טבעיים מאותו סוג כמו החומרים האנאורגניים, והם לא יותר מאשר שרשרות של אטומי פחמן שאליהם קשורים אטומי מימן ואטומים של יסודות אחרים.

עד לפני כמאה שנה לא נתעורר צורך מיוחד להגדיר באופן סופי ומדויק את המושג "חיים". אפשר היה להסתפק בהבנה שמאפייניהם העיקריים של החיים הם הִתרבות וחילוף חומרים, קל היה להבחין באופן אינטואיטיבי בין מה שנחשב כחי ומה שאינו חי, שכן ההבדלים היו, על פי רוב, ברורים לעין. לאחרונה נתעורר צורך בהגדרה כזו מסיבות אחדות:

1. התגלו ישויות אורגניות פשוטות בעלות כמה מהתכונות המאפיינות עצמים חיים, אך לא כולן. בד בבד ניחנות ישויות אלה גם בתכונות המאפיינות עצמים דוממים. לדוגמה: נגיפים (וירוסים) — הנגיפים מורכבים ממולקולה תורשתית (DNA או RNA) ומכמה מולקולות חלבון, העטופות בקרום שומני. כמעט אין בהם פעילות פנימית של חילוף חומרים, אבל הם מפגינים כידוע יכולת התרבות, לעתים יכולת מבהילה, העולה על זו של כל יצור חי אחר; פלסמידים — אלה הם מקטעי DNA טבעתיים בחיידקים. הפלסמידים אינם מהווים חלק מהכרומוזום הכללי של החיידק, מה שמאפשר להם להשתכפל באופן עצמאי בדומה ליצורים חיים. בתהליך המכונה קוניוגציה, מסוגלים הפלסמידים לעבור בין חיידקים, גם כאלה השייכים למינים שונים; פְּרִיוֹנִים — אלה הן מולקולות חלבון אשר במצבן התקין הן חיוניות לגוף, אך מסוגלות לעבור למצב של קיפול פגום ההופך אותן לא רק לבלתי מועילות לגוף אלא למחוללות של מחלת מוח קשה. מולקולות הפריון במצבן הפגום מסוגלות להשפיע על מולקולות פריון תקינות ולהעבירן למצב הפגום. בכך הן מַרבות את חלבוני הפריון הפגומים על חשבון החלבונים התקינים. זוהי דוגמה להִתרבות שמתרחשת ללא מעורבות של מולקולות DNA או RNA. כאמור, פריונים גורמים למחלות מוח קשות בהן מחלת קרויצפלד־יעקב, מחלת קורו וספגת המוח של הבקר, הידועה כמחלת הפרה המשוגעת. הנגיפים, הפלסמידים והפריונים הם, אפוא, ישויות אורגניות שלא ברור לאיזו קטגוריה לשייכן — לקבוצת היצורים החיים או לקבוצת העצמים הדוממים.3

2. חקירת הטבע הדומם גילתה דוגמאות רבות של עצמים שלמרות שאין ספק בכך שהם דוממים, בכל זאת הם ניחנים בתכונות האופייניות לעצמים חיים. למשל: גביש המסוגל לקלוט אטומים או מולקולות מתאימים מסביבתו, לגדול ולהתפצל לגבישים קטנים; להבת אש התומכת בקיומה העצמי ואף מתרבה על ידי גיצים; מערבולת מים הנעה ומגיבה לסביבה.

3. פיתוח מחשבים חזקים, מודלים לבינה מלאכותית (A.I.) וחיים־מלאכותיים (A.L.), הביא את אנשי המחשבים לטעון שבקרוב יהיו עצמים מעשה ידי אדם שידמו ליצורים חיים בהתנהגותם החשיבתית, המנטלית ואף הפיזית. רובוטים יוכלו לגלות תכונות של שימור עצמי ואולי גם של הִתרבות. האם עצמים כאלה ייחשבו חיים?4

4. החיפוש אחר חיים חוץ־ארציים העלה שאלות על צורות חיים אפשריות אחרות. אין סיבה להניח שהמראה החיצוני של יצורים אלה, מנגנוני החיים או הביוכימיה שלהם יהיו דומים לאלה של צורות החיים שעל פני כדור הארץ. כאשר ניתקל בתופעות שונות בסביבות חוץ־ארציות, איך נדע לומר אם הן יצורים חיים? רק הגדרה ברורה של תופעת החיים תוכל אז לבוא לעזרתנו. הן זהו מקור חולשתם של רוב סרטי המדע הבדיוני: ייצוגם של החיים החוצניים תמיד קרוב מדי למופעי החיים הארציים. אמנם החייזרים ירוקים ומוזרים למראה, אך לא במידה שתפליא חוקר חרקים ביערות הגשם. בהיעדר הגדרה — כל שנוכל לעשות הוא להשתמש בדמיוננו, המוזן כבר מצורות החיים המוכרות לנו, בניסיון נואל לשוות לנגד עינינו חיים מסוג אחר.

יש אם כן צורך להגדיר "חיים", כך שיהיה אפשר להבדילם משאינם חיים. הגדרה טובה תצטרך להתמודד בהצלחה גם עם כל אותם מקרי גבול של עצמים המגלים תכונות מעורבות. מקרי גבול אלה ניתנים לסיווג על פי הקטגוריות:

א. "החיים המתים": יצורים חיים שיש בהם תכונות של לא־חיים:

ציינו כבר את רמת המיקרו (פריונים, מקטעי DNA, נגיפים), אולם יש דוגמאות גם ברמת המאקרו:

נבגים וזרעים של חיידקים וצמחים במצב "מוקפא" או "רדום" — במצב כזה לא מתרחשת בהם שום פעילות חיים. הם יכולים להישאר רדומים במשך שנים רבות, לעתים אף אלפי שנים, בלא שינויים כימיים ובלא כל סימני חיים. בתנאים מתאימים של חום ולחות הם יכולים להתעורר, לגדול ולהתפתח כמו נבג או זרע רגילים.

פרד — שהוא בבירור יצור חי, אבל אינו יכול להִתרבות.

קבוצות בעלי־חיים חברתיים (כגון דבורים) — הקבוצה אוספת מזון מהסביבה, היא פועלת במידה רבה כ"גוף אחד" ופועלת בצורה אקטיבית כדי להבטיח את המשך קיומה. כשהקבוצה גדלה, היא מתפצלת ויוצרת קבוצות חדשות וכך מתרבה. כאשר רוב מרכיבי הקבוצה מתים — הקבוצה "מתה". אם כך — אפשר לומר שקודם הייתה "חיה". ומאידך — קשה לנו לחשוב על אוסף של עצמים נפרדים, שאינם מתלכדים לכדי גוף אחד שלם — כעל יצור חי יחיד.

ב. "המתים החיים": עצמים דוממים שיש בהם תכונות של יצורים חיים:

גביש — הקולט מן הסביבה אטומים ומולקולות מאותו סוג שמהם הוא בנוי, ומצרף אותם למבנה הגבישי שלו. גביש כזה הולך וגדל, יכול לאבד את יציבותו ולהישבר למספר חלקים, שכל אחד מהם ממשיך לגדול באופן עצמאי לגביש גדול חדש. יש שפגמים במבנה הגביש מועתקים לשבריו וכך "עוברים בתורשה" — הגבישים הצומחים מהם מתאפיינים אף הם באותם פגמים שהיו בגביש "האב". כך יכול הגביש לשאת מידע ולהעבירו בתורשה.

להבת אש — בלהבה מתרחש חילוף חומרים: היא קולטת חומרי בערה וחמצן מן הסביבה, ופולטת תוצרי בערה, שהם פחמן דו־חמצני, עשן, אדי מים ואפר. גיצים הנפלטים ממנה יכולים להדליק להבות חדשות, תהליך שאפשר לראות בו סוג של התרבות; הלהבה מסוגלת גם לשנות את כיוון התקדמותה בתגובה לשינויים בכיוון הרוח, ולהיאבק במים המנסים לכבותה על ידי אידוים. הלהבה פולטת חום, המחולל בערה בחומרי דלק סמוכים וכך מאריך את חייה, ובד בבד מרחיק את המבקשים לכלותה (כבאים). כל אלה הן תכונות המאפיינות יצורים חיים.