מעבר לגנטיקה: אם הדנ"א הוא המפה - מי קורא אותה?

כיצד נוצרים בעלי חיים, או בני אדם, משוכללים ומתוחכמים כל כך? כולנו יודעים, לפחות ברמה הטבעית: התא החי הראשון של העובר כולל דנ"א, קוד גנטי שמכיל את הוראות הבנייה וההפעלה של הגוף. אנחנו כמובן יודעים שקוד גנטי לא נוצר מעצמו, ושהכל מתחיל בבריאה. יש אנשים שעדיין לא השתכנעו, והם סבורים שהכל רק טבע בעולם. אבל האם הדנ"א הוא הסבר טבעי? מתברר שזה לא פשוט כל כך.

פרופסור גרנוויל סיואל הוא פרופסור אמריטוס למתמטיקה באוניברסיטת טקסס באל פאסו שכתב ארבעה ספרים בתחום הניתוח המספרי, ומורה לשעבר במספר מוסדות מחקר מובילים, בהם Oak Ridge ו-Purdue University. במהלך שנות עבודתו הוא התמקד בקשיים מתמטיים ולוגיים במערכת ההנדסית, ושם הוא גילה את המורכבות הנדרשת ליצירת מערכות אוטומטיות. הדבר הביא אותו לבדוק את "המערכת האוטומטית" המפורסמת ביותר ביקום: היווצרות החיים, היריון, לידה וגנטיקה. הוא חשף תגלית מפתיעה: הגנטיקה, הדנ"א, לא באמת מסבירים את המציאות!

מאמרו "The Paradox of Biological Reproduction", שפורסם בחדשים האחרונים, בוחן את היסודות של הגישה הגנטית החומרנית - גישה שרואה במידע הגנטי בלבד את גרעין ההסבר לתהליכי חיים בסיסיים כמו רבייה והתפתחות. נקודת המוצא של סיואל היא שצפייה ברבייה ובהתפתחות אורגניזם מהופעתו ועד למבנה הבוגר מביאה פרדוקס קשה להבנה, ככל שמסתמכים רק על גנים ומידע גנטי.

הפרדוקס מתמקד בשאלה הבסיסית: כיצד מערכת ההוראות הגנטית, כפי שהיא מובעת בדנ"א של ביצית מופרית, מצליחה להנחות את בניית כל המערכות והתכונות של ישות ביולוגית מורכבת – מבלי לתקן שגיאות או להשתמש במקור מידע נוסף? מסתבר כי מבחינה עובדתית, המידע הגנטי אינו מספיק כדי להסביר את הדיוק והמערכות העצומות שבתוך הגוף המפותח.

הכותב מצטט את עבודתו של הביולוג ד"ר ריצ’רד סטרנברג, הקובע כי מבחינה מתמטית כמות המידע (או המספר הכולל של מצבי מערכת) הקיימת באורגניזם המפותח עולה על כמות המידע הנראית בגנום של התאים הראשוניים. סטרנברג מצביע על כך שתהליך זה מצריך מקור חיצוני לדנ"א, שיתקן שגיאות ויעביר מידע נוסף בתהליך הפיתוח עצמו. לפי המאמר, תהליך זה כולל לא רק מולקולות דנ"א, אלא גם ערוץ חיצוני להעברת מידע.

מבחינה עובדתית מתמטית, כל ניסיון להסביר את התהליך כחומרי טהור נכשל בתיאור הפיזיולוגי. מבלי מקור מידע חיצוני, נוסף, היכולת לחצות את מרחב האפשרויות – מהמידע הבסיסי של הדנ"א ועד המבנה המפותח – בלתי אפשרית.

היצור החי המתפתח משתמש כמובן בדנ"א, בגנטיקה, כמפה, אבל הוא קורא אותה, פועל לפיה ומתקן שגיאות. זה לא יכול להיות כלול במפה עצמה. נוצר כאן גוף שקורא את המפה, מקבל החלטות על פיה ובודק אם הניווט התרחש בהתאם למפה, ואם לא – הוא מתקן. השימוש הרווח ב"גנים" כהסבר, הוא כמו אדם שיראה בית בנוי, וכשישאל מי בנה, יראו לו את התוכנית האדריכלית. הנה, יש תוכנית... תוכנית זה מעולה, אבל מישהו צריך לקרוא אותה, ולדאוג שהבניין יוקם בהתאם לתוכנית. לקרוא תוכניות זה מקצוע מיוחד שלומדים אותו הרבה שנים, וכדי שהבניין יהיה יציב, צריכים גם ניסיון בשטח של שנים רבות. אבל בתוך התא הראשון של יצור חי, בבטן אמו או גוזל בתוך ביצה, אין שום מידע, ואין שום אפשרות להכיל את המידע הזה, איך לקרוא מפה. יש רק מפה.

אנו למדים מכך, שלמרות ההתקדמות המדהימה של מדעי הגנטיקה, והיכולת לזהות, למשל, קשר בין גן מסוים לבין תופעה מסוימת – אין להסיק שהאדם הוא "גנים". יש במערכת היווצרות החיים הרבה יותר מ"גנים", ורב הנסתר על הגלוי.