ארכיון תגית: גסטון נאיסנס

פליאומורפיזם: מהחלקיקים הקולואדיים למאדים וליקום כולו

מאדים כפי שצולם ע"י האבל. באדיבות נאסא.

לתיאוריית הפליאומורפיזם השלכות מרחיקות לכת על היקום והעולם שלנו. באחד הפוסטים הקודמים הזכרתי את הגיאולוג החביב דוקטור רוברט פאלק. (למי שלא מכיר את הפליאומורפיזם מומלץ לקרוא גם את הפוסט הזה).

רוברט פאלק גילה את החלקיקים הקולואידיים (הוא קרא להם נאנו בקטריות) בסלעים. אבל המסקנות של פאלק הרבה יותר מרחיקות לכת. אחת המסקנות של פאלק היא שהחלקיקים הקולואודיים לא רק נמצאים בסלעים, אלא הם גם יוצרים אותם!

פאלק חקר את סלעי הטרווארטין, והסיק שקצב ההיווצרות של הסלעים מואץ ע"י החלקיקים הקולואידיים למידה שאינה אפשרית באינטראקציות כימיות רגילות. פאלק גם הגיע למסקנה המדהימה שהקורוזיה (החלדת מתכות) נוצרת אף היא במידה רבה ע"י חלקיקים קולואידיים. המשמעות היא שהחלקיקים נמצאים בכל כדור הארץ ולוקחים חלק מרכזי בתהליכים ביולוגיים, גיאולוגיים, וכימייים. אבל רגע, אם החלקיקים נמצאים בכל פינה בכדור הארץ, למה שלא ימצאו בירח למשל? גאסטון נאיסנס אמר פעם שהוא היה מאוד מסוקרן לבחון תחת המקרוסקופ רב העוצמה שהמציא, פיסות מהירח... הוא רמז שהוא די משוכנע שגם שם ימצאו החלקיקים הקולואידיים (הוא דרא להם סומאטידס).

בעידן המידע, ניתן להריץ קדימה (fast forward) ולהגיע לסוף המותח של הסרט. ב-1992 רוברט פאלק הציג  את מימצאיו לגבי המעורבות של מיקרו בקטריות (מכונים גם החלקיקים הקולואידיים) בתהליכים גאולוגיים וכימיים. הוא גם הציג כמה סלעים שלדעתו נוצרו ע"י חלקיקים קולואידיים. ההצהרות של פאלק נענו בשתיקה רועמת של הממסד האקדמי, ולאחר מכן הוא הוצג כהזוי. אולם לא כולם חשבו כך. ד"ר פולק כריס רומנק, מדען מנאסא חשב שהמימצאים מעניינים. יותר מכך הוא חשב שיהיה זה מעניין לבדוק פיסת סלע קטנטנה שהיתה ברשותו, פיסת סלע שהגיע יחד עם מטאוריט שמיוחס ל…מאדים. הוא מסר את הסלע לבדיקתו של ד"ר פאלק. פאלק מצא שם את המיקרו-בקטריות המוכרות מכדור הארץ, יחד עם תרכובות וחלקיקים שאופייניים לתוצרי המטבוליזם שלהם. הנושא התפרסם בעולם המדע, והדהדה השאלה האם נמצאו חיים במאדים?

נאסא החליטה להרכיב וועדה שתחליט בעניין. ראשית הוועדה גיבשה קריטריונים למציאת חיים, כשאחד הקריטריונים הוא שהמיקרו בקטריות יכילו מולקולה שדורשת נפח שהוא הרבה יותר גדול מהמיקרו בקטריה עצמה. כמובן שהוועדה החליטה שפיסת המטאוריט אינה עדות לחיים על המאדים.

כשנאסא נוקטת גישה כל כך מוזרה כלפי השערה רצינית, לא נותר אלא להפעיל שוב את מכונת הזמן, הפעם נריץ את הזמן אחורה, לתקופה בה עבדה עם מדען מוכשר   – פרופ' גיל לוין. באותה התקופה רווחה תיאוריה מעניינת בנאסא. לפי התאוריה החיים הם תכונה נרכשת של חומר בתקופה מסוימת של ההתארגנות שלו, לפי חוקים פיסיקליים, ובהינתן סביבה מתאימה: In essence, the theory poses the hypothesis that “life” is a property acquired by matter at a certain stage of its organization which is directed by physical laws in a conducive environment

לתאוריה הזו יש צליל מוכר, האם יש חלקיקים קולואידיים על המאדים היכולים להתארגן לצורות חיים בהינתן התנאים המתאימים? האם יש חיים על המאדים? נאסא החליטה לבדוק את העניין ברצינות!

נחזור לפרופ' גיל לוין. גיל התחיל דרכו כמהנדס אזרחי למערכות מים וביוב. במסגרת עבודתו הוא המציא שיטות בדיקה להמצאות חיידקים במערכות ביוב בעזרת ספקטוגרפיה של גזים ושימוש בחומר רדיואקטיבי. השיטה של גיל שנמצאה מוצלחת מאוד, התפשטה לשימושים רבים אחרים כמו בדיקות דם.

אישתו של גיל היתה כתבת של נייסוויק. בחג הכריסטמס ב-1958 התלווה גיל לאשתו למסיבה של אחד מאנשי הממשל בוושינגטון. שם הוא פגש את קית גלנאן. קית גלנאן היה מנהל תוכנית בנאסא, וגיל שוחח אותו על התוכניות של נאסא. גיל שהתלהב מחקר החלל כבר מילדות, שאל אם במקרה נאסא מתכננת לבדוק אם יש חיים על המאדים. קית הופתע מהשאלה והודה שבדיוק נאסא החלה התניע פעילות בכיוון הזה. קית הפנה את גיל למנהל המקצועי של הפעילות. המנהל המקצועי שוחח  על המערכות שגיל פיתח והתרשם מאוד לטובה. הוא הציע שגיל יגיש בקשה למימון מנאסא עבור פרוייקט לזיהוי סימני חיים בהתאם לשיטתו. ב-1959 נאסא הסכימה לממן לגיל פרוייקט לפיתוח מערכת לזיהוי סימני חיים על המאדים בהתאם לשיטתו של גיל.

הפרוייקט נקרא גוליבר משום שהוא ניסה לחפש חיים זעירים על המאדים. פרוייקט גוליבר התקדם מצוין ותוך פחות משנה היה בידי גיל אב-טיפוס לבדיקת צורות חיים מיקרוסקופיות בתנאי כוכב מאדים. (לא נכנס לפרטים הטכניים כיצד גוליבר עבד, מי שמעוניין יכול לבדוק את הקישור הזה).

נריץ את מכונת הזמן קדימה – 1975: נאסא מכריזה על שליחת שתי חלליות לא מאוישות לבחינת המאדים – וויקינג 1 ווויקינג 2. נאסא בקשה להגיש הצעות לזיהוי סימני חיים על המאדים. הוגשה הצעות רבות, אולם למרבה הצער, מאחר והמקום והמשקל היו מוגבלים ביותר, רק 3 הצעות יכלו להיכלל בפרוייקט. לפיכך נאסא הרכיבה 4 וועדות שונות שכללו את מיטב המדענים של נאסא ואנשי האקדמיה. הם ישבו על המדוכה והחליטו לכלול את הניסוי של גיל לוין במשימת וויקינג.

חללית וויקינג 1 המריאה ב-20 באוגוסט 1975. הניסוי של גיל בוצע בהצלחה, ו…התגלו סימני ברורים לחיים על המאדים!!! אולם מנקודה זו נאסא התנהגה בצורה מוזרה ביותר.  הניסוי שנבדק בידי ארבעה צוותי מומחים, והושקע בו הון לפתע הפך ללא אמין ללא שום סיבה מיוחדת. גיל ניסה להתווכח, לדון ולדבר על הנושא, אבל נאסא התנגדה נמרצות.

ב-1997 גיל החליט שהוא יוצא בהכרזה עצמאית שהוא גילה חיים על המאדים.

נכון ל-2012 נאסא עדיין לא מודה בדבר.

אז לנו לא נותר אלא להתעלם מההתעלמות של נאסא ולחזור למטרות המחקר המקוריות. מדעני נאסא כתבו לפני הניסוי – "גילוי אורגניזמים חיים יהווה מאורע בעל חשיבות יוצאת דופן, שתומך בהוכחת ה"תיאוריה הכללית של הביולוגיה"" (התאוריה שהחיים הם תכונה נרכשת של החומר בהינתן התנאים המתאימים):

Detection of living organisms would constitute an event of unparalleled scientific significance constituting a major advance toward proving the General Theory of Biology.

מדוע האירוע הזה כה חשוב? משום שאם החיים הם תכונה נרכשת, הם יכולים "להירכש" באינספור עולמות ברחבי היקום. במילים של מדעני נאסא:"ההשלכה הישירה של ה"תיאוריה הכללית של הביולוגיה", היא שהחיים יתפתחו באופן עצמאי, באינספור כוכבי-לכת הנמצאים באיזורים המתאימים ביחס לכוכבים (אותם הם מקיפים – תוספת של המתרגם), ובהם קיימים תנאים מתאימים לאורך זמן.":

The direct consequence of a “General Theory of Biology” is that life will evolve independently on countless planets which lie in “life zones” with respect to their stars and which experience the appropriate environmental history.

אז מה החלקיקים הזעירים רומזים לנו?

היום אפילו נאסא כבר מודה שהתגלה כוכב לכת בעל תנאים שיכולים להתאים להיווצרות חיים. להודעה הזו יש משמעות עצומה. משום  שנאסא מסוגלת לסרוק חלק זעיר מהיקום שמורכב מכמות בלתי נתפסת של כוכבים (הערכה מאוד גסה –  200 מיליארד כפול 200 מיליארד). אם כבר היום אנחנו יודעים על 2 מערכות שמש בעלות תנאים המתאימים להיווצרות חיים, יש מיליונים של מערכות כאלה. אם החלקיקים הקולואידיים קיימים בכל היקום, ניתן להסיק, שהיקום שלנו מלא חיים!!!

מקורות נוספים:

http://www.scienceforpeople.com/Essays/killer_nano.htm http://www.spacedaily.com/news/mars-life-03l.html

http://gillevin.com/mars.htm

לאן נעלם הפליאומורפיזם?

פליאומורפיזם תיאוריה חדשה-ישנה שמשליכה על התפיסה שלנו על מחלות, חיידקים, ווירוסים.

אנטון ביצ'אמפ (1816-1908) שכבר הוזכר בפוסט הקודם, המציא ודגל בתיאוריית הפליאומורפיזם.

לפי תאוריית הפליאומורפיזם, בכל גוף חי, וגם בגופים דוממים, קיימת צורת חיים זעירה עד כדי אנגסטרמים ספורים. להשוואה גודלו של תא דם אדום הוא בין 60000 ל-80000 אנגסטרם. הגודל של וירוס הוא בין 200 ל-3000 אנגסטרם.

צורת החיים הזעירה הזו (נקרא לה מיקרוזימאס כפי שביצ'אמפ קרא לה), יכולה להתפתח לפטריה, לחיידק או וירוס.

פליאומורפיזם היה מוקד לוויכוח בעולם הרפואה בתחילת המאה ה-20.

קצת מדהים שאדם שחי את רוב חייו במאה ה-18 יגלה צורת חיים כל כך קטנה. בימיו של ביצ'אמפ בקושי ראו תאי דם בשל המיקרוסקופים הפרימיטיביים. אבל כשמדובר בענק רוח בעל כישרון יוצא מהכלל וידע עצום, יש לקחת את הטענות ברצינות!

על חלק מההשלכות של הגילוי הזה כבר כתבתי בפוסט הקודם.

בפוסט הנוכחי אני מעדיף להתמקד בראיות. שכן כבר עברו למעלה מ-100 שנים מאז שביצ'אמפ נפטר, לבטח כבר היה צריך לאמת את התאוריה של ביצ'אמפ.

אז אומנם יש חדשות שהטובות – התאוריה נתמכת ע"י טובי המדענים בשלל תצפיות וניסויים

נתחיל מענק אחר – רויאל ריימונד רייף. המיקרוסקופ של רייף הגדיל פי 60000.

רייף שיתף פעולה עם ד"ר ארתור אייזק קנדל מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת נורת'ווסט. אייזק קנדל הגה ניסוי שהוכיח את תאוריית הפליאומורפיזם. הניסוי בקווים כלליים (וגסים משהו) – קנדל לקח תמיסה עם חיידקי טיפוס (BACILLUS TYPHOSUS) והעביר אותם דרך פילטרים מאוד עדינים, דרכם החיידקים לא מסוגלים לעבור.הוא בדק את התמיסה המסוננת במיקרוסקופ רגיל ולא ראה דבר. קנדל הוסיף מזון לתמיסה המסוננת, הניח לה לגדול משך כמה ימים, ומצא – חיידקי טיפוס…

רייף הצטרף לניסוי עם המקרסוקופ האדיר שלו. והשניים צפו תחילה בחיידקי הטיפוס, לאחר מכן סיננו את התמיסה בפילטר העדין. חיידקי הטיפוס נעלמו, אבל נראו גופיפים זעירים ורוטטים (המיקרוזימאס של ביצ'אמפ). תמיסת הגופיפים הזעירים הושארה לצמוח במשך 4 ימים – ואז כבר נצפו גופים יותר גדולים. כשהוסיפו לתמיסה הזו תמיסה מעוקרת של בשר – שוב גדלו חיידקי הטיפוס.

ד"ר אדוארד סי רוזנאו ממוסד מאיו אימת את המימצאים.

אם זה נשמע כמו מדע בידיוני, אז כל מה שכתוב זה סיכום קצרצר (ומצ'וקמק למדי) של מאמר המכון הסמית'סוניאני המפורסם והמכובד קראו בעצמכם, אני מניח שרובכם תבינו אפילו טוב מימני את המאמר.

במהלך השנים מדענים נוספים פתחו את אותה תיאוריה של ביצ'אמפ – כגון גינתאר אנדרליין שקרא למיקרוזימאס – פרוטיטס, או וילהאלם רייך שקרא למיקרוזימאס – ביונס. כל אחד מהמדענים שגילה את הפליאומורפיזם ראוי ללימוד יסודי, אלה הגאונים של האנושות שנשכחו בדפי ההיסטוריה, אולם דווקא הם נושאים את הבשורה של רפואה אינטגרטיבית, שמביאה בחשבון היבטים נרחבים של הקיום, מעבר לאינטראקציות החומריות, והמבנים התלת-מימדיים.

היום המיקרוסקופים האלקטרוניים בעלי הגדלה רבה יותר מאשר המיקרוסקופ של רייף. היום במיקרוסקופ אלקטרוני ניתן להגיע להגדלה של 100000. אולם בניגוד למיקרוסקופ של רייף, דרך ההכנה של הדגימות (צביעה) במיקרוסקופ האלקטרוני מדוממת את הגופים החיים.

הגאולוג רוברט פולק סרק פיסת סלע עם המיקרוסקופ האלקטרוני בהגדלה של 100000 . להפתעתו בפיסת סלע נראו כדורים זעירים דוממים. פולק, כדרכם מדענים גדולים, לא התעלם מהמימצאים והחל לחקור את הכדורים. הוא גילה שביולוגים מכירים במכירים (במידה מסוימת) תופעה של חיידקים בגודל של נאנו- ultramicrobacteria. בחקירה נוספת לתדהמתו הוא גילה שבאמת החלקיקים האלה הם חיידקים. הוא אף הצליח לגדל מהם חיידקי סטרפטקוקוס, סטפילוקוקוס ועוד. ראו סרטון קצר של המדען החביב הזה.

אם נחזור לביולוגים, בוויקיפדיה הערך על נאנובקטריה מבולבל. מצד אחד הערך טוען שהמבנה של נאנו בקטריה נצפה בסלע, מצד שני הוא טוען שהרעיון שהחלקיקים האלה חיים נדחה.

המיקרסקופ של רויאל ריימונד רייף, הלך לעולמו יחד עם רייף ב-1971. אומנם נשארו מספר מיקרוסקופים של רייף עד היום, אך אף אחד מהם לא עובד. חבל שהעולם המדעי וויתר על כזו הזדמנות. כנראה שרייף הקדים את זמנו.

אבל…. הגיע כשרונות צעירים… גסטון נאיסנס כבר לא כל כך צעיר. גסטון המציא מיקרוסקופ שהוא קרא לו סומאטוסקופ. בעל הגדלה של 30000 , מבלי להרוג את הדגימה. כשהוא צפה בדגימות עם המיקרוסוקופ שלו הוא גילה את ה… מיקרוזימאס של ביצ'אמפ. הוא תעד את מחזור החיים של החיידקים. החל מחלקיקים זעירים בגודל של אנגסטרמים ספורים דרך 16 שלבי חיים.  בינהם צורות של פטריה וחידקים בצורות שונות.

ד"ר דיויד ג'וב חקר את המיקרוזימאס (הוא קרא להם חלקיקים קולואידים). הוא גילה שלא ניתן לעקר את החלקיקים בחום, או בקרינה עצומה. הוא מצא שהחלקיקים האלה הם הגרעין הקטן ביותר של החיים. או כפי שהוא כינה אותם – שלב המעבר בין הרוח לחומר.

לסיום הפוסט אביא סרטון מדהים מהמיקרוסקופ של גסטון נאיסנס. בסרטון ניתן לראות את המיקרוזימאס (גסטון קרא להם סומטאידים), והוא מצא שהם מופיעים בכל גוף חי.

המיקרוסקופ של גסטון נאיסנס.