https://frosthead.com

איך אהבה של פרחים עזר לצ'רלס דארווין לאמת את הבחירה הטבעית

אזכורו של צ'רלס דארווין, לרוב, מעלה תמונות של הפלגות ים ויקטוריאניות מופרזות, צבים ענקיים וגביעי גלפגוס. מעטים מאיתנו מקשרים את דרווין לסקס צמחי. הכבוד הזה נוטה ללכת לסבו, ארסמוס דרווין, שכתב שירים ארוטיים בנושא.

אף על פי ש"מוצא המינים "של דרווין, המתאר את תיאוריית האבולוציה שלו על ידי בחירה טבעית, הלכה ונפלה על כל מחקריו האחרים, הקריירה שלו נמשכה למעלה משני עשורים לאחר פרסום היצירה המפורסמת. חלק ניכר מזמנו של הטבע החשוב המזדקן ביליתי בחקר הבוטניקה, ומחקריו הניבו תגליות שלולא התפרסם בגלל הברירה הטבעית, היו הופכים אותו לבוטנאי ידוע.

דארווין הפליג ב- HMS Beagle בין 1831 ל- 1836, בחן את דרום אמריקה החופית ועקף את כדור הארץ. אך ברגע שחזר לביתו בגיל 27 בלבד, הוא לא עזב את בריטניה שוב. בריאות לקויה שתפגע בו עד סוף ימיו הסיעה אותו בשנת 1842 לבית מגורים שקט בבית דאון, ביתו באזור הכפרי בקנטיש, עד מותו 40 שנה לאחר מכן.

אף על פי שדרווין כבר השמיע את שמו הטוב כמדען, השנים האחרונות לא עברו כמעט על סרק. הוא הפך את הגנים והחממות שלו בדאון האוס למעבדה אישית. במקום לנסוע לראות מינים אקזוטיים רחוקים, הביאו אליו את הדוגמאות לדבורים, התואמות את הבוטנאים והאספנים הרחוקים והסדיר ששלחו זרעים וצמחים לביתו. הוא גם עשה פגישות ברחבי הכפר הבריטי כדי לצפות בסחלבים ילידים, שצורותיהם הקסימו אותו. דארווין נשבה בשאלה מדוע פרחים מגיעים בכל כך הרבה צורות, גדלים וסידורים כאשר כולם אמורים להשיג את אותו הדבר: הפריה.

דרווין כתב על מספר נושאים בוטניים, כולל צמחים טורפים. אך עבודתו הבוטנית החשובה ביותר הייתה אולי ספרו על סחלבים משנת 1862, שכותרתו על התקדמות השונים של סחלבים בריטים וזרים שעברו פריון על ידי חרקים, ועל ההשפעות הטובות של מעבר בין-לאומי . בספר זה ואחרים הוא כתב על צורות פרחוניות והאבקה צולבת, שיספקו את הנתונים הניסויים הקפדניים שהביאו את התיאוריה שלו לבחירה טבעית קבלה רחבה בקהילה המדעית. הניסויים של דרווין בפרחים היו גם הם היסודות לשדה המתהווה של ביולוגיה של רבייה צמחית.

לאחר פרסום " על מוצא המינים", צפה דארווין לדחיפות מצד בני גילו המדעיים בצורה של ביקורת על יכולתה של התיאוריה להסביר תופעות ידועות - התקף של צביון מדעי אליו היה מוכן. מה שהוא לא צפה היו ההתקפות על דמותו כמדען. מכיוון שמקורו התבסס בעיקר על תצפיות מקיפות של דרווין, תוך שימוש בתיאוריה שלו כדי להסביר את מה שראה, מדעני היום מתחו ביקורת על כך שהוא חסר את הכוח לבצע תחזיות ולהנחות ניסויים כפי שכל תיאוריה מועילה צריכה.

מלעיזי דרווין הציעו כי מקור אינו אלא פינוק בספקולציות פראיות, חטא קרדינלי עבור איש מדע ויקטוריאני מכובד. עם זאת, במחקרו על סחלבים תכנן דארווין ניסויים קפדניים ביותר והביא תחזיות - שהתבררו כנכונות - תוך שימוש בתיאוריית הברירה הטבעית שלו. לדוגמה, הוא ניבא שההתאמות הפרחוניות הרבות שראה שהוא קיימות על מנת להבטיח שפרחים יוחצו או יופרו על ידי אנשים שאינם עצמם. לאחר מכן הוא בדק את ההשערה הזו עם למעלה מעשור של ניסויי האבקה וגילה שהאבקה עצמית מביאה לכושר נמוך יותר וסטריליות גבוהה יותר. צמחים כלולים, כמו חיות כלולות, אינם מסתדרים טוב, לפחות לאורך זמן - תופעה הידועה כיום בשם דיכאון רבייה.

כפי שמגדיר ריצ'רד בלון, פרופסור חבר באוניברסיטת מישיגן ומומחה להיסטוריה מדעית של המאה ה- 19: "הבוטניקה באמת הראתה [הברירה הטבעית] יכולה להיות כלי להתקדם ולגלות דברים חדשים על עולם הטבע, ומדענים מעריכים תיאוריות לא כל כך בגלל שהם אומרים להם מה לחשוב, אלא מכיוון שזה נותן להם דברים לעשות בעולם הטבע. "

הפגנת התיאוריה שלו על צמחים ולא על בעלי חיים, העבירה גם את השיחה על הברירה הטבעית מוויכוח אינטנסיבי ובלתי נסבל על התפתחות אנושית לטריטוריה בטוחה ומוכרת יותר. מחקר הסחלבים הוציא את הברירה הטבעית "מתוך אחד התחומים המאוד מחלוקת האלה של ספקולציות מופשטות, דתיות ומטאפיזיות, לסוג העבודה שבה אתה פשוט נופל ומלכלך את הברכיים", אומר בלון. "אפילו אנשי טבע שהיו סקפטיים, או במקרים מסוימים עוינים ללא עוררין, לאבולוציה על ידי בחירה טבעית לפחות התפעלו ממה שהוא עושה במחקר מסוג זה. אם הם מוכנים להצטרף אליו כדי ללכלך את ברכיהם, הם יוכלו לנהל את השיחה הזו במקום, אם הם היו מדברים על מוצא אנושי הם היו נשארים לגמרי בראשם. "

דארווין עצמו הכיר באסטרטגיה זו במכתב לבוטנאי האמריקני אסא גריי, וכינה את עבודת הסחלבים שלו "תנועת אגנים" על האויב. עד שנת 1863, השנה שלאחר פרסום הסחלבים, עבר הוויכוח המדעי על הברירה הטבעית לטובתו.

אולם חשיבות עבודתו הבוטנית של דארווין לא מסתיימת בניצחונו ששכנע את מדענים בני זמננו בערך תורת הברירה הטבעית שלו. מחקריו הציבו פרדיגמה חדשה ללימוד אדפטציה פרחונית שהמריאה את התחום כולו. "זה לא רק שדרווין עשה בוטניקה, אלא שהוא היווה השראה ממש לאלפי מחקרים אחרים, גדולים כקטנים, שהתחילו בהנחות הבסיס שלו ואז עקבו אחר אלה לסוגים אחרים של מינים ואז לסביבות אחרות, " אומר בלון. ההסבר של דרווין על צורות פרחוניות מוזרות כתוצאה של ברירה טבעית ולא של יצירת דמיון של יוצר אלוהי, איפשר למדענים להבין תופעות רבות שלא היו מובנות בעבר. איברים ביתיים, או איברים שהשתפלו וחסרי תועלת ככל שהתפתחו המינים, היו הגיוניים לראשונה. לא נראה הגיוני שאלוהים יקנה פרח בשרידים מצומקים ובלתי תפקודיים של אבקן, אבל זה היה הגיוני שגורם שאינו נחוץ עוד להתרבות אפקטיבית ישפיל במהלך דורות רבים.

"מבחינת גוף המחקר בלבד, [עבודת האבקה של דארווין] באמת הייתה מורשת מתמשכת, ובמובן מסוים, גירתה את מה שהוא תחום ענק כיום: ביולוגיה רבייה של צמחיה", אומר ספנסר בארט, פרופסור אמריטוס לאקולוגיה ואבולוציה אבולוציונית. ביולוגיה באוניברסיטת טורונטו. "קשה להעלות סוגיה של מרבית כתבי העת המובילים בתחום האקולוגיה והביולוגיה האבולוציונית מבלי לראות שמישהו מפרסם משהו מהאבקה של זה, או מערכת ההזדווגות של זה, וכן הלאה. אתה יכול להתחקות אחר כל זה בחזרה, בדרך מסוימת, לדרווין. "

"הוא בהחלט היה בוטנאי", מוסיף בארט. "אין שאלה."

המסקנות שדרווין הסיק מעבודותיו על צמחים עומדות ברובן גם בימינו. בארט חושב שאריכות חיים זו ניתן לייחס לממצה של הניסויים והתצפיות שלו. "דארווין לא הסתפק בהסתכלות על מין אחד", אומר בארט. "הוא פשוט עשה את זה שוב ושוב, במינים שונים ובמשפחות שונות. הוא באמת רצה להשיג תוצאה כללית."

דארווין בילה יותר שנים בעבודה על צמחים מכל סוג אחר של אורגניזם. הוא השתמש בבוטניקה כדי לבנות תמיכה בתיאוריית האבולוציה שלו והקים את התחום של ביולוגיה רבייה של הצומח בתהליך. האיש הידוע בזכות ניעור עולם הביולוגיה עד עצם ליבו מעולם לא היה מאושר יותר מאשר באותן שנים לאחר ההפלגה ביגל, שהושם במעבדת החממה שלו שבדאון האוס, ובחן פרחים.

כפי שכתב דרווין באוטוביוגרפיה שלו, בהתייחס לעבודותיו על צורות הפרחוניות של פרמולות, "אני לא חושב ששום דבר בחיי המדעיים סיפק לי סיפוק כה רב מהבהרת המשמעות של מבנה הצמחים האלה."

איך אהבה של פרחים עזר לצ'רלס דארווין לאמת את הבחירה הטבעית