איך התפתחו איברים מורכבים כמו העין?

איך התפתחו איברים מורכבים כמו העין?

דניאל ס'

דניאל היקר,

השאלה שלך הטרידה מוחות חקרנים בערך מהרגע שהעיקרון האבולוציוני נתגלה. דארווין עצמו נדרש לה בספרו המפורסם "מוצא המינים", וגם הוא נתן בתור דוגמה את העין. הוא הודה שבמבט ראשון, התפתחות של אבר מורכב כל כך דרך ברירה טבעית נראית מופרכת לגמרי. אבל דארווין היה מדען, ומדענים, לפחות המוצלחים שבהם, לא מסתפקים במה שנראה במבט ראשון.

רגישות לאור היא דבר פשוט. כשאור פוגע בדברים הוא מעביר אליהם אנרגיה ומשנה אותם. כמעט כל חומר רגיש לאור, חלקם פשוט רגישים יותר מאחרים. בתא, באופן טבעי, נוצרים חלבונים מאד רגישים, והרבה חד־תאיים מכילים צברים שלהם: כתמים זעירים של רגישות לאור.

הקונץ הזה שימושי במיוחד לחד־תאיים שמסוגלים להטמיע את אור השמש ולהפוך אותו למזון. ומשם קצרה הדרך ליצורים רב־תאיים שמצויידים במשטחים שלמים של חלבונים רגישים לאור. בקדמת ראשן של הרבה תולעי ים התפתחו חישני אור כאלה שעוזרים להן למצוא מקומות מסתור אפלוליים.

צורתו המקורית של החיישן קמורה, כמו התולעת, אבל פה ושם צצו מוטציות עם חיישן טיפ־טיפה קעור. שינוי גופני זעיר, אך שינוי תפקודי עצום: ברגע שהאזור הרגיש לאור קעור, כל חלק ממנו מופנה לכיוון אחר. תולעים שמצוידות בחיישן קעור יכולות לדעת לא רק אם יש או אין אור, אלא גם מהיכן הוא מגיע. לא פלא שהברירה הטבעית בחרה במוטציה הזו לעלות לשלב הבא. ולא פלא שמנגנון מאד דומה התפתח בנפרד ובתקופה אחרת לגמרי והעניק לכמה סוגי נחשים חישני חום כיווניים.

ככל שהקערה העמיקה, כך השתפרה ההבחנה בין אורות מכיוונים שונים, עד שהעין הפכה לחלל כמעט סגור עם חור בחזית. חור מספיק קטן עובד כמו עדשה, וככה בדיוק בנויה העין של הנאוטילוס ("שייטן" בעברית), אותה רכיכה קונכיתית שהעניקה לצוללת של ז'ול ורן את שמה. חסרת עדשה או קרנית, מלאה במי ים, אבל עין אמיתית.

נראה שהעדשה התפתחה בכלל כדי להגן על חלל העין מטפילים וטינופות, ורק מאוחר יותר קיבלה את תפקידיה הנוכחי. הכל בצעדים קטנטנים. וזה מה שדארווין הבין. אם אפשר לפרק את התפתחות העין להמון שינויים זעירים, ואם כל שינוי כזה משפר רק קצת את הסיכוי לשרוד, אז לא משנה כמה קשה לנו לדמיין את זה. זה רק עניין של זמן עד שאיבר מופלא כמו העין יתפתח באופן טבעי.

מדענים מעריכים שהתהליך הזה - מחלבונים רגישים לאור ועד לעין מורכבת - לוקח פחות מ־400 אלף שנה, והוא קרה כמה עשרות פעמים אצל מינים שונים במקומות שונים. קשה אולי לדמיין, אבל העין היא גם שימושית וגם אפשרית - שילוב שקשה מאד לאבולוציה לעמוד בפניו.

שאלות לבלדד השוחי: askbildad@calcalist.co.il