אפיגנזה

בביולוגיה, אפיגנזה (או, בניגוד לפרפורמציוניזם, ניאופורמציה) הוא תאוריה מדעית בתחום האמבריולוגיה המתארת תהליך התפתחות של צמחים, פטריות או בעלי חיים מביצית, זרע או נבג, באמצעות סדרה של תתי-תהליכים שבהם מסת תאים לא מאורגנות מתמיינות והופכות לאיברים ומערכות איברים.

אריסטו פרסם לראשונה נוסח של תורת האפיגנזה בספרו על דור החיות. כיום אפיגנזה נראית כתאוריה מדעית מבוססת ועובדה ברורה, לנוכח הראיות הרבות שיש לה בתחומים כמו אמבריולוגיה וגנטיקה. עם זאת מבחינה היסטורית, תיאוריות בריאתנות על מקורות החיים הפריעו לקבלתה והיא התחרתה עם תפיסות מתחרות שדגלו בפרפורמציה. עם זאת, במהלך סוף המאה ה-18 ויכוח רחב ושנוי במחלוקת בין ביולוגים הוביל לבסוף את האפיגנזה להאפיל על ההשקפה הפרפורמציונית הוותיקה. בשנת 1759 האמבריולוג קספר פרידריך וולף  הפריך את הפרפורמפורמיזם לטובת אפיגנזה, אך זה לא שם קץ לפרפורמציוניזם.

תומכי הפרפורמציה חשבו כי הביצה (או תא הזרע) מכילים תינוק בזעיר אנפין שנקרא הומונקולוס, כך שכל חלקי התינוק כבר נמצאים במקומם. בעיות בתזה זו היא שכך אנו חייבים לרשת תכונות רק מאחד מההורים, ובעיה נוספת היא שיש צורך ברגרסיה אינסופית כעין בובות בבושקה אחת בתוך השנייה. אפשרות נוספת היא ירושת של תכונות נרכשות, כלומר סוג של לאמארקיזם – אולם פרוש דבר זה הוא לדוגמה שילדי יהודים היו נולדים ללא עורלה וילדים שרירנים היו נולדים עם בית חזה משולש וזרועות שריריות.

דוקינס מציין כי התפתחות עוברים מתוך ה-DNA אינה דומה כלל לבניית בית על בסיס דגם או תוכנית בניין, וזאת בניגוד לספרי לימוד רבים המציגים זאת. תוכנית בניין של מכונית או בית מהווה מיפוי חד-חד ערכי מהנייר אל המוצר המוגמר. מכאן נובע כי התוכנית היא הפיכה- כלומר לא רק שניתן להבין מתוך תוכנית הבניין את מבנה הבית אלה יש גם יכולת לשרטט את התוכנית על בסיס הבית הבנוי. אולם דבר כזה לא קיים כלל בהתפתחות עוברים – לא ניתן לקחת גוף של יצור חי, למדוד אותו ומתוך זה לשחזר את ה-DNA שלו. ה-DNA לא דומה לתוכנית בניין. כל הגופים של כל היצורים החיים מתפתחים וגדלים מתא יחיד שעובר דרך שלבי מעבר רבים – שחלקם גם מוכרים לנו מהתפתחות של האדם – עובר, תינוק, פעוט, ילד, נער, בוגר, וזאת בניגוד לתפיסת הפרפורמציה לפיה האדם נוצר כאשר כל האיברים והרקמות שלו הם בצורתם הבוגרת.

הגישה השנייה הייתה אפיגנזה, שבה התפתחות העובר דומה יותר למתכון או תוכנת מחשב. דוקינס מעיר כי גישה זו השתנתה עם השנים, כך שאריסטו, שטבע את המונח, לא בהכרח היה מזהה את הגדרה שלה במילון אוקספורד: "אפיגנזה: תאוריה של התפתחות אורגניזם בדרך ההתמיינות ההולכת ונמשכת של שלם שהיה לא ממוין בתחילה." ספרם של לואיס וולפרט ועמיתו "עקרונות ההתפתחות" מתאר את האפיגנזה כרעיון לפיו מבנים חדשים מופיעים בצורה הדרגתית. השאלה היא כיצד דבר זה נעשה?

בספר ההצגה הגדולה בתבל, הביולוג ריצ'רד דוקינס מבחין בין שני רעיונות שחופפים במידת מה בין פרפורמציה לבין אפיגנזה- בין בניית משהו ידי אדריכלות מתוכננת לבין הרכבה עצמית או "איסוף עצמי". כבני אדם מבינים מהי אדריכלות או עיצוב משום שאנו מוקפים בה בחיי היומיום בצורת בניינים או חפצים שונים לעומת זאת הרכבה עצמית היא דבר שקשה יותר להבינו. ההרכבה העצמית תופסת מקום דומה בחשיבותו לחשיבותה של הברירה הטבעית באבולוציה אם כי מדובר בשני תהליכים שונים לגמרי. שני התהליכים פועלים בצורה דומה – תהליכים הפועלים בדרך אוטומטית, המגיעות ללא תכנון או מחשבה מראש, לתוצאות הנראות כאילו תוכנו בצורה מוקפדת ושקדנית.

ראו גם
 התפתחות עובר האדם
 אפיגנטיקה

הערות שוליים

קטגוריה:תאוריות ביולוגיות
קטגוריה:אמבריולוגיה
קטגוריה:ביולוגיה התפתחותית