חי!
קרל זימר
₪ 48.00
תקציר
אבן היא לא יצור חי.
זה ברור.
ומה בנוגע לווירוס הקורונה? ולתפוח? ולביצית שזה עתה הופרתה? ומתי אדם חי ומתי כבר אינו חי?
קרל זימר מנסה להבין מהם החיים. במערות של עטלפים, בחברתם של מגדלי נחשים, בארכיונים של בתי משפט, במעבדות של ביולוגים שמנסים לברוא חיים. כן, כן – לברוא חיים. הוא מביט בתנועות המשונות של תמיסות שמנוניות בצלוחיות זכוכית, ונאלץ לשאול את עצמו אם אלה כבר חיים.
בזה עוסק חי! — הספר שאתם אוחזים. בשאלה היכן עובר הגבול המגדיר חיים, ומהי משמעותו של הגבול הזה. ואם נדמה לכם שזו שאלה קלה, נסו להשיב עליה. פילוסופים ומדענים, אנשי דת ואנשי רוח כבר ניסו. והיו להם הרבה תשובות — אלא שכל תשובה היתה אחרת, מה שאומר, שאין לנו עדיין הגדרה פשוטה, מוסכמת, של החיים.
וכשאין הגדרה מוסכמת, לא ברור מתי החיים מתחילים, ולא ברור מתי הם נגמרים, ולא ברור מה מוסרי לעשות במקרים של ספק־חיים, ולא ברור מתי נוצרו החיים, ולא ברור איך נזהה חיים על כוכבים אחרים.
מהם החיים. זו שאלה טורדת מנוחה, שזימר מתמודד איתה במסע מרתק של תגליות מפתיעות. וגם אתם תמשיכו להרהר בה עוד זמן רב לאחר שתסיימו את הקריאה.
שמואל רוזנר
קרל זימר הוא בעל טור לענייני מדע בעיתון ״ניו יורק טיימס״, פרופסור במחלקה לביולוגיה מולקולרית וביוכימיה באוניברסיטת ייל. הוא כותב בקביעות למגזינים מובילים כמו ״אטלנטיק״ ו״נשיונל ג׳יאוגרפיק״ בענייני מדע, זכה בפרסים רבים, וחיבר ארבעה עשר ספרים.
ספרי עיון, ספרים לקינדל Kindle
מספר עמודים: 320
יצא לאור ב: 2023
הוצאה לאור: כנרת זמורה ביתן דביר
ספרי עיון, ספרים לקינדל Kindle
מספר עמודים: 320
יצא לאור ב: 2023
הוצאה לאור: כנרת זמורה ביתן דביר
פרק ראשון
סעודה
אחר צהריים אחד בטסקלוסה, אלבמה, פגשתי נקבת פיתון בשם הַיידי. בגיל שלוש היידי כבר הגיעה לאורך של מטר שמונים, וגופה היה עבה יותר משריר זרוע של מפתח גוף דוגמת ארנולד שוורצנגר. היא שכבה מפותלת בתיבת פיברגלס, והקשקשים שלה הבהיקו כמו יהלומים כהים תחת האורות שדלקו מעליה.
בזמן שהתפעלתי מהיידי, הבעלים שלה, דייוויד נלסון, השליך חולדה חיה אל תוך התיבה. החיה קפאה בפינת התיבה. אבל בתחילה היידי נראתה אדישה לנוכחותה. היא התבוננה דווקא בנלסון. חלפו שבועיים מאז שהיא אכלה את הארוחה האחרונה שלה, כך שייתכן שהיא חיכתה לראות כמה חולדות יהיו בתפריט.
נלסון הלך משם לטפל בנחשים האחרים שלו וכעבור זמן־מה היידי פנתה בתנועה עצלה אל האורח שלה. היא שלחה את לשונה המפוצלת, ואז, ממש ברגע שמצמצתי, היא זינקה קדימה. הגוף הנרפה שלה הפך באחת לטיל.
בחלק העליון של הפה של היידי נמצא זוג שיניים ארוכות קמורות. בעת שראשה התנגש בגופה של החולדה היא השקיעה אותן עמוק בתוך הטרף שלה. היא גם פיתלה את גופה וכרכה את עצמה פעמיים סביב החולדה. יכולתי לראות זוג רגליים ורודות וזנב קירח מבצבצים מתוך השרוול הכרוך סביבם, ובין שני הפיתולים יכולתי לראות את החזה הלבן של החולדה, שעדיין עלה וירד בתנועות נשימה.
נראה היה שהיידי חנקה את החולדה, אבל מדענים משערים כי לא זו הדרך שבה נחשי פיתון הורגים את טרפם. הטרף פשוט מת מהר מדי. ייתכן שהנחשים קוטעים את חיי הקורבנות שלהם בכך שהם דוחפים זרם דם חזק אל המוח שלהם. במקום לאבד את הכרה הם מאבדים חיים. החולדה של היידי דממה כעבור פחות מדקה.
היידי התירה את החולדה וגלשה הצידה. זמן־מה היא נראתה כמי ששכחה את החיה שהרגה. ואז היא החליקה בעצלתיים אל הטרף שלה. כאשר פניה היו מול פניה של החולדה המתה היא חזרה ופערה את פיה. הפעם היא השתמשה בשיניים הקטנות שבצידי הפה כדי לאחוז בראשה של החולדה. היא לא בדיוק בלעה את החולדה אלא דחפה את ראשה שלה קדימה. ריר שנזל מבלוטות בפיה שימש כנוזל סיכה שהקל עליה להחליק את לסתותיה סביב הכתפיים והרגליים הקדמיות של טרפה. הלסתות שלה נפערו והרחיבו את המעבר לארוחתה. היידי דחפה את החולדה במורד הוושט שלה על ידי תנועות קימור של גופה מצד לצד. אחרי כמה דקות של תנועות ההתפתלות האלה היא זקרה את ראשה והביטה מעלה. היא נתנה לצופה האנושי שלה הזדמנות להיפרד מהחולדה ולראות את רגליה האחוריות ואת זנבה מחליקים ונעלמים מהעין.
***
למעט בני אדם שסובלים מבעיות רפואיות כמו תסמונת קוטאר, כל אחד מאיתנו יודע שהוא חי. הודות למוחות שלנו, המותאמים חברתית, יש לנו תגובה אינטואיטיבית זריזה כלפי חייהם של בני אדם כמונו. קשה יותר לזהות חיים במינים אחרים, מפני שאיננו יכולים לדבר אליהם או לפרש כל מיני עוויות שחולפות על פניהם, אבל מינקות ואילך אנחנו משתמשים בקיצורי דרך מנטליים, כגון זיהוי תנועות שנובעות מהפרט עצמו (ולא מגורם חיצוני שמזיז אותו), שהודות להם אנו חשים בחיים של אחרים. ילדים קטנים מבחינים שבעלי חיים, כמו בני אדם, הם חיים. ילדים אינם מאבדים את האינטואיציה הזאת כשהם מתבגרים, אבל עם השנים הם מפתחים יכולת לעטוף אותה במילים. אם שואלים אותם איך הם יודעים שנחש או שָׂרָך הוא חי, הם יצביעו על אחד מסימני ההיכר של החיים — אותם דברים שמשותפים ככל הנראה לכל היצורים החיים. במילים אחרות, ילדים הם ביולוגים שמקדימים את גילם (והביולוגים, בתורם, הם ילדים מגודלים).
פגשתי את היידי במסגרת סדרה של מסעות שערכתי כדי להיפגש עם ילדים מגודלים שחוקרים את סימני ההיכר של החיים. רשימת סימני ההיכר שתקבלו תלויה בביולוג שתשאלו אותו עליהם, אבל כמה מהם מופיעים שוב ושוב בכל הרשימות: מטבוליזם, קליטת מידע, הומאוסטזיס, רבייה ואבולוציה. ואף על פי שכל סימן היכר עשוי להופיע במגוון עצום להפליא של צורות אצל מינים ביולוגיים שונים, בבסיסן של הווריאציות השונות נמצאת אחידות.
למשל, אני לא אוכל לבלוע חולדה כמו היידי, אבל אני חייב לאכול כדי לחיות. צופית חייבת למצוץ צוף, וג'ירפה חייבת ללחך צמרות עצים. עץ סקוויה אינו אוכל יצורים חיים אחרים, אבל הוא ניזון בדרכו, בארוחות שכוללות אור, אוויר, מעט מינרלים, וזהו בערך.
המזון מומר לעבודה ולחומרי הגוף. היידי הופכת חלק ניכר מארוחות המכרסמים שלה לשרירים, מעיים, מוח ועצמות, ואילו עצי סקוויה הופכים את הארוחות שלהם לחומר העץ. התמורות האלה מוכרות בשם מֶטָבּוֹליזם, מהמילה היוונית metabolë שפירושה שינוי.
הוצגתי לפני היידי בידי האיש שמבין את המטבוליזם של הפיתונים יותר מכל אדם אחר: הביולוג סטיבן סֶקוֹר מאוניברסיטת אלבמה. פגשתי את סקור במעבדה שלו, ולאחר מכן נסענו יחד מהקמפוס לצידה המזרחי של טסקלוסה. חלפנו על פני מלון וכנסייה בפטיסטית, והגענו אל ביתם של דייוויד נלסון ושל אשתו אמבר. סֶקוֹר החנה את הטויוטה ראב־4 שלו בשביל הכניסה לבית בדיוק כשנלסון יצא אל מרתף הבית שלו, כשהוא מושך אחריו צידנית כחולה. הוא איש גדול מידות וקירח, עם קעקועים שכמה מהם הציצו באותו יום מבעד לשרוולי הטישירט הירוקה שלו. הצידנית הכחולה היתה מלאה חולדות מתות.
סקור ואני נכנסנו בעקבות נלסון אל המרתף. רצפת הבטון של המרתף היתה מכוסה בריבועים שחורים מחומר ספוגי. מחצית החלל נתפסה על ידי ציוד להרמת משקולות וכתובות על הקירות כמו 25USMC ו"רק אוהדים של טוני סטיוארט". המחצית השנייה של המרתף היתה גדושה בתיבות פיברגלס, שנראו כמו מקררים שנהפכו על צידם. בקדמת כל תיבה היתה דלת זכוכית, דרכה יכולתי לראות נחש גדול מידות.
נלסון וסקור החלו להוציא נחשים מהתיבות שלהם והניחו להם להחליק על זרועותיהם וצווארם. "מה שלום המתוק שלי", שאל סקור פיתון בשם מונטי, "מונטי נחש טוב, נכון?"
"או כן", אמר נלסון בעדינות, כאילו דיבר על כלב המחמד שלו. ועם זאת, הוא לא גרע עין מהנחשים סביבו. הוא היה ער לתנועותיהם בכל רגע, גם כאשר הניח להם להחליק את לשונותיהם לאורך הגבות שלו. "כל אחד מהם יכול להרוג אותך אם רק תניח לו", הוסיף בנימה עולצת.
סקור נמוך בכמה סנטימטרים מנלסון, אבל בכוחו להתמודד עם חיות חזקות. הוא עבד בנעוריו בחוות סוסים, והתכוון ללמוד רפואה וטרינרית. אחת המשימות שלו במכללה היתה לעזור לסוסים שהחלימו מניתוחים. לסוסים יש מנהג רע: הם קופצים ממקומם לפני שהתעוררו לגמרי מההרדמה, ואז הם כושלים ושוברים רגל. תפקידו של סקור היה למנוע מהם לקום לפני שיהיו ערים לגמרי. הוא כרך את רגליו סביב צוואר הסוס והחזיק את ראשו צמוד לקרקע. בהתחלה הסוסים היו מטושטשים מכדי להתנגד לו. בסופו של דבר הם התחזקו במידה מספקת להשליך אותו מהם. "כשהם יכלו לזרוק אותי, היה להם מספיק כוח כדי לעמוד", סקור הסביר לי. ואז, באותם ימים של היאבקות עם סוסים, סקור זנח את הרעיון להיות וטרינר ובחר ללמוד ביולוגיה ולחקור נחשים.
בשעות העבודה נלסון הוא מנהל מוצר במפעל לייצור חלקי מכוניות. בשאר זמנו הוא מגדל נחשים. בילדותו ונעוריו הוא עסק בלכידת נחשים ביערות אלבמה, ולאחר שקנה בית משלו החל לגדל אותם בביתו. הוא למד איך לרחוץ פיתון, ושכלל שיטה להמתת חולדות במהירות רבה ובלי סבל על ידי ערבוב של חומץ באבקת אפייה והצפת צידנית בפחמן דו־חמצני שנוצר מהתערובת. הוא למד איך לטפל בנחש בעת שהוא משיל את עורו כך שהנשל ירד ממנו ביריעה אחת, והוא מעלה לאינסטגרם תמונות של פיתונים וחֲנַקִים ונחשי בּוֹאָה, ומביא אותם לכנסייה שלו כדי ללמד ילדים שלא לשנוא נחשים. "זה מה שאני עושה בערבים", אמר כשהוא מתבונן בממלכת הזוחלים שלו.
אמבר ירדה למרתף כדי לצפות בהאכלה. יש לה שיער בגוון בלונד קריר ועגילי חישוקים. בתחילת הדרך, אמרה לי, היא לא היתה מרוצה במיוחד מהתחביב של בעלה, אבל היא שינתה את דעתה כאשר אחד הנחשים של דייוויד חלה. אמבר, אחות במקצועה, עזרה לדייוויד לנקות את הנחיריים של הנחש כדי שיוכל לנשום. כאשר הנחש החלים, הוא נהג להתפתל בהנאה בחיקה בעת שצפתה בטלוויזיה. "נראה לי שיצא לי להרגיש אמא", אמרה לי.
חבר משותף הכיר את נלסון לסקור. באותה תקופה היו לסקור כמה נחשים שנעשו גדולים מדי לצורכי המחקר שלו, והוא רצה למצוא להם בית טוב. נלסון התקין תיבות חדשות במרתף שלו ואמבר המירה את השמות חסרי הנשמה שסקור נתן לנחשים שלו — AL1, AQ6 וכו' — לשמות כמו היידי וסמסון.
היא חיבבה את כל הנחשים של סקור מלבד אחד. היא קראה לו לוציפר. "היית צריך לשמוע את השם הראשון שהיה לו", אמרה.
בעת שסקור ונלסון הניחו לנחשים להחליק סביב צוואריהם, הם דירגו את האישיות של כל אחד מהם: מונטי טוב עם ילדים. כמה מהאחרים מעדיפים פינות אפלות. אחרים מצאו דרך לפתוח את דלתות התיבות ואהבו לזחול אל מאוורר התקרה. דלילה, נקבת פיתון לבקנית, לא אכלה במשך חודשים. "יש לה התקפים כאלה בכל שנה", אמר נלסון. "וכשהם חולפים, היא טוחנת אוכל".
נלסון שב למלאכת ההאכלה של הנחשים. בתפריט היום היו חולדות, אבל בימים אחרים יש גם ארנבונים. "כך קל יותר לנהל את הזמן". אמר נלסון. "אני נותן להם ארנבון — וזהו. גמרתי לעבוד". לפעמים הוא מצליח לפנק את הנחשים הגדולים ביותר בחזרזירים. בטבע, הפיתונים יכולים לאכול טרף שמשקלו מחצית משקל גופם. יש תיעוד של פיתונים טורפים איילים ואליגטורים.
הבשר — ויהיה זה בשר של חולדה או של אליגטור — משמש את הפיתון להפקת חומר בעירה. חומר הבעירה הזה הוא אותו חומר בעירה שנוצר בגופנו שלנו; אותו חומר בעירה שמספק אנרגיה לחזזיות הגדלות במרומי הרי האנדים ולסרטנים שמתרוצצים על קרקעית האוקיינוס השקט; והוא בנוי ממולקולות שמורכבות מפחמן, מימן, חמצן, חנקן וזרחן וידועות בשם אָדֶנוֹזין טריפוֹספַט (ATP). נחשים ובעלי חיים אחרים מייצרים ATP בתוך התאים שלהם, ומשתמשים לשם כך בסוכר שנמצא במזונם ובחמצן שהם נושמים. צמחים אינם זקוקים לסוכר, שכן הם מבצעים פוטוסינתזה כדי לייצר סוכר בעצמם ומשתמשים בו לייצור ATP. כמה מיני חיידקים נעזרים באנרגיית אור השמש כדי לייצר ATP כשהם צפים להם על פני גלי הים השטופים אור שמש, ואילו מינים אחרים של חיידקים המצויים במעמקי האדמה רותמים אנרגיה מתרכובות ברזל, והיא משמשת אותם לייצור ATP.
יצורים חיים מייצרים לעצמם אספקה רצופה של ATP, ומשתמשים בו כדלק כשהם מפרקים את הקשרים בתוך מולקולות ה־ATP ומשחררים את האנרגיה האצורה בהם. הַיידי השתמשה בדלק הזה כאשר זחלה בתיבה שלה, וכך היא סיפקה את האנרגיה שנדרשה להתכווצות סיבי השרירים שלה. היא פירקה מולקולות ATP כדי לתדלק כל פעימת לב שלה, והכליות שלה נזקקו ל־ATP כדי לסלק חומרים רעילים מהדם שלה, אם כי החיוב הגדול ביותר בתקציב הדלק שלה הופיע בסעיף ה־ATP שהיה הדרוש לה כדי לשמר את שלמות התאים הבונים את גופה.
תאים זקוקים לכמויות גדולות של יונים26 של אשלגן שיהיו זמינים בכל רגע כדי לבצע המון תגובות חיוניות. אבל כשיש כל כך הרבה אשלגן טעון בתוך תא, כוח חזק מאוד מושך את היונים החוצה אל סביבת התא. אם תא יאפשר לאשלגן שלו פשוט לדלוף החוצה, הוא ימות. כדי למנוע זאת התא משתמש במשאבות מולקולריות המשובצות על פני השטח שלו, ואשר כל אחת מהן בנויה משלוש מולקולות של חלבונים המשולבות למבנה אחד, והמשאבות האלה שואבות את האשלגן בחזרה אל תוך התא. כשם שמשאבת מים חייבת להיות מחוברת לגנרטור, המשאבה המולקולרית זקוקה ל־ATP כמקור אנרגיה. המשאבה משתמשת במולקולה אחת של ATP לכל שני יונים של אשלגן שהיא שואבת בחזרה אל התא. המשאבות האלה חייבות לפעול ללא הפסקה, והן צורכות בתוך כך כמויות ענקיות של ATP. משאבות האשלגן של הַיידי, כמו אלה של כל יצור חי, שורדות ימים מעטים לפני שהן מתחילות להישחק. התאים שלה חייבים לפרק אותן כאשר הן פגומות ולבנות משאבות חדשות שיחליפו אותן — משימה שדורשת כמויות נוספות של ATP.
ההוראות לבניית משאבות חדשות מקודדות בדנ"א של היידי. החומצה הדאוקסיריבונוקלאית (זהו שמה המדויק של מולקולת הדנ"א) בנויה משני גדילים ארוכים המפותלים האחד סביב האחר. הם נראים כמו גרם מדרגות לולייני זעיר, שיש בו מיליארדי מדרגות. לפיתונים יש 1.4 מיליארד מדרגות כאלה בדנ"א שלהם, ואילו לנו יש יותר מ־3 מיליארד (לפני שתסיקו מזה שאנחנו נעלים על נחשי פיתון, כדאי שתדעו כי לבצל יש 16 מיליארד מדרגות). כל מדרגה בנויה משני חלקים שמזדקרים מתוך כל גדיל לעבר הגדיל האחר. החלקים האלה נקראים בסיסים והם מכילים הוראות לבניית מולקולות. ההוראות כתובות באלף־בית שיש בו ארבע אותיות בלבד: אַדֶנין, המסומן באות A, ציטוֹזין, המסומן באות C, גוּאַנין, המסומן באות G, ותימין, המסומן באות T.
כל אחד משלושה החלבונים שמרכיבים את משאבת האשלגן מקודד על ידי קטע של דנ"א המיוחד לאותו חלבון ונקרא גֶן. כדי לבנות משאבת אשלגן חדשה השתמשו התאים של היידי באנזימים (שגם הם חלבונים, דרך אגב) שקראו את הקוד לחלבון של המשאבה, בסיס אחר בסיס, ובנו לפי הקוד קטע קצר שהיה בנוי מגדיל יחיד ונקרא רנ"א־שליח. המולקולה הזאת נלקחה במהירות אל מפעל ייצור בתוך התא, שם נקראו הבסיסים המרכיבים אותה, ולפיהם נבנה החלבון המתאים. ובכל שלב ושלב בתהליך הייצור הזה, השתמשו התאים של היידי בעוד ועוד ATP.
היידי לא הסתפקה בייצור חלבונים חדשים במקום הישנים המתפרקים. הגוף שלה גם גדל. היא הגדילה את גופה מאז בקעה מביצה שלוש שנים קודם לכן, והיא היתה עתידה להמשיך לגדול כל חייה, כל זמן שקיבלה אוכל מדי כמה שבועות. היא נזקקה אפוא לדלק נוסף — הרבה דלק נוסף — גם כדי לגדול. אחרי הכול, רק כדי ליצור עותק חדש יחיד של דנ"א, התא צריך לפרק מיליארדים של מולקולות ATP.
היידי היתה צריכה לשרוף דלק אפילו כדי להשיג דלק. היא השתמשה ב־ATP כדי לזנק על חולדות ו"לחבק" אותן למוות. היא נזקקה ל־ATP נוסף כדי לייצר אנזימי עיכול — והאנזימים האלה נזקקו ל־ATP כדי לפרק את המולקולות הבונות את גוף החולדה. כל היצורים החיים ניצבים בפני אותו קושי: הם משלמים מחיר מטבולי כדי להמשיך לקיים את המטבוליזם שלהם. אבל נחשים כמו היידי מביאים את ההתמודדות עם הקושי הזה לשיאה. חייהם של פיתונים, נחשי בואה, צפעים ועוד כמה מינים של נחשים עוברים בין תקופות של רעב הנקטעות בסעודות דשנות. הם מעבירים שבועות שלמים בלי לאכול, ואז ביום אחד בולעים חיות בשלמותן, ומפיקים מהן ATP בכמויות רבות ככל האפשר בימים שלאחר הסעודה.
סטיבן סקור הוקסם מהאלכימיה החיה הזאת. באותה העת, בתחילת שנות התשעים של המאה ה־20, המדענים ידעו מעט מאוד על האופן שבו נחשים מעכלים את טרפם, ואיש עדיין לא מדד את כמות האנרגיה שהנחשים משקיעים בתהליך. סקור החליט למצוא תשובה לשאלה, והחל את דרכו עם מין מסוים של נחשי צפע שנלכדו במדבר מוֹהאבי בדרום־מערב ארצות הברית. הוא הביא אותם לאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס, שם עבד על מחקר במסגרת פוסט דוקטורט. הוא האכיל אותם בחולדות והניח אותם בתיבה.
התיבה תוכננה כך שהיא תאפשר את מדידת הקצב המטבולי של הנחשים: מהי כמות האנרגיה שהם מנצלים במשך שעה. סקור עשה שימוש בעובדה שבכל פעם שנחש מפרק ATP, הוא צריך לייצר כמות חדשה. וכדי לייצר ATP, החיה זקוקה לחמצן. בכל פעם שנחש בתיבה של סקור שאף אוויר, רמת החמצן סביבו ירדה. מדי פעם בפעם, במרווחי זמן קבועים, סקור פתח שסתום בצד התיבה, החדיר מזרק ושאב באמצעותו מעט אוויר. רמת החמצן במזרק העידה על כמות ה־ATP שצרך הנחש שבתוך התיבה.
"כעבור יומיים היו לי המספרים, אבל הם נראו לי ממש מופרכים", אמר לי.
לאחר שאנו אוכלים, קצב המטבוליזם שלנו גדל (לפעמים ב־50 אחוז) בעת שאנו מעכלים את מה שאכלנו. דבר זה נכון גם לגבי רוב היונקים האחרים. אבל אצל נחשי הצפע של סקור הקצב קפץ פי שבעה בערך. עם נתוני התצפית האלה, סקור שבר את השיא המוכר של קצב מטבוליזם של חיה מעכלת. והוא שבר מיד גם את השיא הזה כאשר החליף את נחשי הצפע שלו בפיתונים. כאשר נתן לפיתון חולדות במשקל כולל של רבע ממשקל גופו של הנחש, הקצב המטבולי שלו זינק לרמה גבוהה פי עשרה מרמתו בעת מנוחה. סקור המשיך להאכיל כמה מהפיתונים שלו עד שאכלו חולדות שמשקלן הכולל היה שווה למשקל הנחש. קצב המטבוליזם שלהם זינק פי ארבעים וחמישה. לשם השוואה, כאשר סוס עובר מעמידה לדהרה, קצב המטבוליזם שלו גדל פי שלושים וחמישה בערך. אבל סוס אינו יכול לדהור זמן רב קודם שיותש לגמרי. כאשר פיתון מעכל ארוחה, הוא יכול לשרוף דלק בדומה לסוס דוהר, ולהמשיך בכך שבועיים.
עכשיו סקור ניצב בפני חידה גדולה יותר: איך הנחשים האלה מצליחים להאיץ את המטבוליזם שלהם במידה קיצונית כל כך ומה בדיוק הם עושים עם כל האנרגיה הזאת? מתברר שהתשובה מתחילה בקיבה. כדי להתחיל בפירוק המזון, הקיבה מייצרת חומצה הידרוכלורית. אצלנו, מאחר שאנחנו מותאמים לאכילת ארוחות בצורה סדירה פחות או יותר, הקיבה משחררת כמויות קבועות של חומצה כמה פעמים במשך היום. אבל פיתון בעת צום אינו מייצר חומצה בכלל. הנוזל בקיבה שלו ניטרלי. כמו מים. ברגע שהיידי בלעה את החולדה הראשונה שלה ביום הביקור שלי, הקיבה שלה קיבלה איתות ליייצר ולהפריש שיטפון של חומצה טרייה. בעת שראשה של החולדה הגיע אל קצה הוושט שלה, הקיבה כבר היתה מוכנה לפרק את המכרסם.
שטף החומצה היה רק אחד מהשינויים הרבים שעברו על היידי מרגע שתפסה את החולדה. איברים בכל גופה החלו לגדול כדי לטפל בשטף הפתאומי של האוכל. סקור גילה כי המעי הדק של הפיתון מכפיל את מסתו בתוך לילה אחד, והשלוחות דמויות האצבעות של תאי המעי מתארכות פי שישה. כאשר החולדה המעוכלת־למחצה מגיעה למעיים, הם מוכנים לספוג גלוקוז, חומצות אמינו ומרכיבי מזון אחרים ולהעביר אותם אל זרם הדם. גם הכבד והכליות מכפילים את משקלם לקראת תחילת העבודה הצפויה להם באחסון חומרים כגון גלוקוז ובפינוי פסולת. הלב גדל ב־40 אחוז — מה שמאפשר לו לדחוף את הדם העמוס חומרי מזון אל כל חלקי הגוף.
אבל הגילויים האלה רק הגבירו את תימהונו של סקור. לא היתה לו תשובה טובה לשאלה איך הנחשים חוללו את השינויים האלה בגופם. האנטומיה והביוכימיה הבסיסיות שלהם הן כמו אלה של שאר בעלי החוליות. יש להם כבד וקיבה ולב שפועלים בדרך דומה מאוד לפעולת הכבד והקיבה והלב שלנו. התאים שלהם הם מאותם טיפוסי תאים כמו אלה שנמצאים בגופנו, החל בנוירונים וכלה בתאי חיסון שהורגים גורמי מחלות. רבים מהגנים שלהם כמעט זהים לאלה שלנו, והם מקודדים אותם הורמונים, אנזימים ונוירוטרנסמיטרים (מוליכים עצביים). סקור חשב שהנחשים מסוגלים לשנות את עצמם בצורה קיצונית כל כך לא משום שיש להם גנים בלתי רגילים, אלא משום שהם משתמשים בגנים שלהם בדרכים בלתי רגילות. התזמורת הגנטית שלהם משתמשת באותם כלי נגינה כמו אלה שלנו, אבל הכלים מנגנים על פי תווים שונים.
כאשר תאים צריכים לבצע משימה כלשהי — ותהיה זאת מלחמה בנגיף או ייצור חומר עצם — הם מתחילים בקריאה של גנים מסוימים ומייצרים חלבונים על פי רצפי הבסיסים שמרכיבים כל גן. כמה מהגנים האלה מקודדים חלבונים שפועלים כמו מתג ראשי: הם נצמדים לגנים אחרים ומפעילים אותם. כמה מאותם גנים מקודדים מתגים ראשיים נוספים. חלבון מסוים אחד עשוי להפעיל בסופו של דבר מאות גנים, שמכתיבים ייצור נחיל שלם של חלבונים, אשר כולם יחד מבצעים משימות מורכבות. סקור ניסח השערה האומרת כי נחשים משתמשים בחלבוני הבקרה שלהם — הנקראים כך כי הם מבקרים פעילות של גנים אחרים — בדרך מיוחדת. אבל כדי לבחון את ההשערה שלו היה עליו לעקוב אחר הפעילות של גנים בנחשים. בתחילת שנות האלפיים, כאשר סקור החל לחפש חוקרים שיעזרו לו, היו גנטיקאים שאמרו לו שהוא יוצא למשימה חסרת סיכוי.
"שאלתי אותם, 'מה זה אומר להתחיל לחקור את זה'", הוא נזכר. "והם אמרו, 'לא תוכל לעשות את זה. זה ייקח לך שנים, כי תצטרך לשלוף כל גן ואז תצטרך לחקור מה הוא עושה'".
בשנת 2010 מצא סקור אדם שלא דחה אותו: גנטיקאי בשם טוד קַסטוֹ. באותם ימים עבד קסטו בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת קולורדו על מציאת הרצף של פיסות דנ"א שנלקח מזוחלים. סקור וקסטו עבדו כשותפים וליקטו צוות של חוקרים שירצפו את כל הגנום של הפיתון הבורמזי. כאשר השלימו את העבודה, היו בידיהם קטלוג ומפה שיכלו להנחות אותם במחקרם. עכשיו הם יכלו לעקוב אחר פעילות של גנים בעת שהפיתונים עברו שינויים בגופם לצורך עיכול.
קסטו וסקור החלו לאסוף שרירים ורקמות אחרות מפיתונים וחיפשו את הרנ"א־שליח שהתאים ייצרו. הם נעזרו בקטלוג שלהם כדי למצוא התאמה בין קטעי הרנ"א־שליח שמצאו לבין הגנים בגנום של הפיתון. סקור והסטודנטים שלו השוו את הפעילות של גנים של נחשים לפני ואחרי האכילה בחיפוש אחר שינויים שחלו בפעילותם והיו קשורים לשינוי במטבוליזם. החוקרים ציפו לראות כעשרים או שלושים גנים שהופעלו. אבל הנחשים עברו תמורה גדולה הרבה יותר.
המדענים מצאו כי במהלך שתים־עשרה השעות שעברו מבליעת החולדה הפיתונים הפעילו כמה אלפי גנים באיברים בכל גופם. רבים מהגנים האלה פעלו יחד במסלולים קדומים, שנמצאים במינים רבים אחרים של בעלי חיים. כמה ממסלולי התגובה שנעשים פעילים כאשר הנחש אוכל פועלים בבעלי חיים רבים בתהליכים של גדילת הגוף, אחרים מאפשרים להם להגיב למצבי עקה, ואחרים מכתיבים את ייצור החלבונים ההכרחיים לתיקון דנ"א פגום. נראה שהגנים הקשורים למסלולי הגדילה מאפשרים לנחשים להרחיב את איבריהם ולהכין אותם לפירוק של סעודת ענק. אבל ייצור מיליארדים של תאים חדשים בתוך שעות עלול גם להזיק לנחשים. התאים שלהם גדלים במהירות רבה כל כך, שהם מייצרים חלבונים בעלי מבנה משובש, ודבר זה יוצר מצב של עקה. מולקולות טעונות (כלומר, יונים) עלולות להסתובב בתוך התאים ולפגוע בדנ"א שלהם. תאי הנחשים צריכים לתקן את הנזקים האלה — משימה שמגדילה עוד את העלות המטבולית של העיכול.
***
היידי תעביר שבוע או שבועיים בעיכול הסעודה שאכלה היום. היא תשרוף כשליש מהאנרגיה שגלומה בגוף החולדה רק כדי לעכל אותה. היא תשרוף דלק רב כל כך במהירות גדולה כל כך, שטמפרטורת הגוף שלה תעלה. אבל אין כאן בזבוז, מאחר שהבעירה המטבולית שלה תותיר שני שלישים מגופה של החולדה לצרכיה־היא. הדם שלה יישא חומצות שומן בריכוז שיכול להמית אדם, והתאים בכל חלקי גופה יקלטו מהדם את הסידן ואת חומצות האמינו והסוכר שהיא הפיקה מהטרף שלה. היא תגדל עוד שרירים, תוסיף חומר עצם לשלד שלה ותאגור מלאי חדש של שומן.
וכדי לשרוד עד שדייוויד נלסון ייתן לה חולדה חדשה, היידי תפרק את כל הציוד עתיר הבשר שבנתה במהירות הבזק כדי לעכל את ארוחתה. רשתות הגנים המוזרות שלה יפסיקו לפעול, איבריה יתכווצו וישובו לגודלם הקודם, והתאים במעיה יכווצו את השלוחות הארוכות ששלחו לתוך חלל המעי; ואז, בעת שתפתח בצום ממושך נוסף, היא תפריש את כל מה שנותר מהחולדה בצורת כדור פרווה.
יש היגיון פשוט במעגל הזה של מעברים קיצוניים, אבל הוא רחוק כל כך מההתנסויות שלנו, שהוא נראה משונה ותמוה גם בעיניהם של מדענים מנוסים. סקור נהג להראות מעיים של נחשים צמים לפתולוגים. הוא הצביע על השלוחות המתכווצות של תאי המעי ושאל מה לדעתם קרה לנחשים שלו.
"הנחשים שלך חולים", הם אמרו. "הם גוססים. יש להם טפילים שמחריבים להם את המעיים".
"לא, הם בריאים", התעקש סקור.
סקור לא הצליח לשכנע את הפתולוגים שהם מתבוננים במטבוליזם מסוג אחר. "הם פשוט נדו בראשיהם ושלחו אותי לדרכי", הוא אמר לי.
בעת שסקור ואני עמדנו לצאת מביתה של משפחת נלסון, הַיידי כבר דממה לגמרי, חֶבֶל עבה מפותל ברפיון של ביומסה בוהקת. בקושי רב יכולתי להבחין בבליטה שהיתה החולדה שבלעה כשהיא מחליקה לעבר אתר העיכול שישמיד אותה. קשה היה להאמין שהמטבוליזם של היידי דומה לזה של סוס דוהר. בתוך ימים מעטים, כאשר תסיים לספוג את חומרי המזון שהיו בחולדה, יצנח קצב המטבוליזם שלה ויחזור לרמתו הקודמת. קצב המטבוליזם הבסיסי שלה לעולם לא יֵרד לאפס — עדיין יהיה עליה לשרוף קצת דלק כדי להפעיל את ליבה, לשאוב יונים אל תוך התאים והחוצה מהם, לגדול עוד קצת — אבל היא תהיה קרובה מאוד אליו.
25 ראשי תיבות של: United States Marine Corps
26 אטומים בעלי מטען חשמלי.
קוראים כותבים
There are no reviews yet.