היסטוריה של הביולוגיה
פעולות נוספות
יש להשלים ערך זה: בערך זה חסר תוכן מהותי.
| ||
| יש להשלים ערך זה: בערך זה חסר תוכן מהותי. | |
ההיסטוריה של הביולוגיה מתפרשת על פני מסורת ארוכה של חקר הרפואה והטבע, המגיעה עוד מיוון העתיקה ואף קודם לכן, אף כי הביולוגיה התמסדה כדיסציפלינה מדעית רק במאה ה-19.
מסופוטמיה הקדומה, סין והודו עריכה
מימי קדם היה על האדם לחקור את עולם החי והצומח כדי לשרוד ולהתפתח. עם התפתחות החקלאות, הציד, וביות הצמחים ובעלי החיים הצטברו ידיעות רבות בתחום זה, אך הידע הועבר בעל פה כמסורת חקלאית או שבטית ולא נרשם באופן עקבי.
בני המזרח הקדום הכירו את תהליך ההאבקה של עץ התמר מימים קדומים ביותר. במסופוטמיה ידעו שאבקה זו יכולה לשמש כדשן לצמחים, ובחוזה עסקי מימי חמורבי (1800 לפנה"ס) אף נזכרים פרחי עץ תמר כפריט של מסחר. בהודו נמצאו כתבים המתארים כמה צדדים בחייהם של ציפורים, ובמצרים תוארו תהליכי שינוי צורה של צפרדעים וחרקים. במסופוטמיה אף הוחזקו בעלי חיים לראווה במה שאפשר לתאר כגן החיות הראשון בהיסטוריה.
יוון העתיקה עריכה
חקר החי החל בצורה ממשית ביוון העתיקה, כשפילוסופים כמו היפוקרטס, אריסטו, וגלנוס, ניסחו את חוקי הביולוגיה הראשונים. רובם של חוקים אלה התגלו במהלך ההיסטוריה כשגויים, אך הם עדיין מהווים את הסימן הראשון למחקר עולם החי. גלנוס שכלל את תאוריית ארבע המרות שהציע היפוקרטס והציג אותה כבסיס לידע הביולוגי על טיפוסים שונים של בני אדם.
כתביו הרבים של אריסטו בנושאי ביולוגיה עדיין נחשבים כיסוד מוסדי של המחקר ביולוגי, אף על פי שפרטים רבים הופרכו על ידי המחקר המודרני. אחדים מחיבורים אלה מתאפיינים בגישה אמפירית ודיווחית, נטולת פרשנויות. אחרים עוסקים בתאוריה, כמו שאלת מהותם של בעלי חיים ככאלה, מהותם של איברי בעלי חיים, או מהם עקרונות הטקסונומיה. הוא גם יצר את היסודות לזואולוגיה. הוא ערך אלפי תצפיות בבעלי חיים בסביבתם הטבעית וקטלג יותר מ-540 מינים של בעלי חיים.
אריסטו היה ההיסטוריון הטבעי הקדום ביותר שעבודתו נשתמרה. כתביו על ביולוגיה נבעו מתצפיות רבות באי לסבוס ובסביבתו, ושרדו בצורה של ארבעה ספרים, הידועים בדרך כלל בשמותיהם הלטיניים, על הנשמה (De anima) (אנ')), תולדות בעלי החיים (Historia animalium), דור החיות (De generatione animalium) (אנ')), ו־על חלקי החיות De partibus animalium ((אנ')).
אריסטו טעה בקביעות רבות שלו לגבי מהות העולם והחיים. רבות מהטעויות האלה נותרו במקומן במשך מאות שנים, ועיכבו את התפתחות המחשבה הביולוגית.[1][2]
- עולם ביולוגי ללא שינוי – אריסטו סבר כי העולם הוא נצחי ובלתי משתנה. כ-2000 שנים מאוחר יותר גילו חוקרי טבע כי מינים שונים נכחדים ונוצרים. בעקבות גילויים אלה החלו להופיע תאוריות מוקדמות של אבולוציה.
- תאוריית הבריאה הספונטנית – אריסטו סבר גם שכל היצורים בו נוצרו באופן ספונטני. לדעתו חלק מהיצורים ממשיכים ונוצרים בצורה זו כל הזמן. כ-2000 שנים מאוחר יותר גילו חוקרי טבע כי מינים שונים נכחדים ונוצרים. התאוריה הזו נדחתה באופן סופי רק בשנת 1881 בעקבות סדרת ניסויים של לואי פסטר. במקומה צמחה תאוריית התורשה – כל היצורים נוצרים כתוצאה מהעברת חומר גנטי שמועבר על ידי הורה אחד (רבייה אל-זוויגית) או שני הורים רבייה מינית.
- שרשרת ההוויה הגדולה – אריסטו האמין כי הסדר בטבע הוא קבוע וכי החיים מסודרים במעין "סולם טבעי" או "שרשרת ההוויה הגדולה" מהיצור ה"ירוד" והפשוט ביותר עד למורכב ביותר רעיון זה שרד במשך יותר מ-2000 שנה. גם לאחר שהתגלה כי היצורים החיים עוברים שינוי, הרעיון השתנה מעט לרעיון לפיו יצורים פשוטים נוטים לעבור אבולוציה למורכבים יותר, והשפיע גם על הוגים כמו למארק ואף בימנו אנו.
- מהותנות – אריסטו הצטרף לאפלטון שקידם את האמונה במהותנות, המכונה גם תאוריית הצורות (אנ'), דבר המהווה התרחקות מתאוריות שהובילו בהמשך להתפתחות התאוריה האבולוצוניות. בעיני הביולוג ארנסט מאייר האחיזה של מהותנות במחשבה המערבית מאז אפלטון היא אחד החסמים הגדולים לגילוי האבולוציה בשלב מוקדם יותר, לא פחות מחסימת תאוריה זו עקב דוגמה דתית.
רומא העתיקה עריכה
החל בשנת 77 לספירה התפרסמה האנציקלופדיה הראשונה בהיסטוריה- תולדות הטבע על ידי חוקר הטבע ואיש הצי הרומי פליניוס הזקן. חלק ניכר מהאנציקלופדיה עוסק בביולוגיה – כרכים 8 עד 11 עוסקים בזואולוגיה – בבעלי חיים יבשתיים, דגים, עופות וחרקים. כרכים 12 עד 27 עוסקים בבוטניקה, כולל חקלאות, הורטיקולטורה, ופרמקולוגיה חלק מרכזי באנציקלופדיה, ספרים 20 עד 29 (XX עד XXIX), עוסקים בנושאים הקשורים לרפואה, במיוחד צמחים מהם מפיקים תרופות שימושיות. פליניוס מונה למעלה מ-900 תרופות, לעומת 600 ב-De Materia Medica (אנ') של דיוסקורידס, 550 ב-Theophrastus ו-650 בספרו של קלאודיוס גלנוס. בספר 30 פליניוס מבקר את העוסקים בקסם ואסטרולוגיה שהעמידו פנים באותה תקופה שביכולתם לרפא מחלות.
הרנסאנס והמאה השבע-עשרה עריכה
לאחר תקופה ארוכה שבה היה העיסוק בביולוגיה לא יותר מפרשנות לכתבי אריסטו, הובילו העניין המחודש באמפיריציזם בתקופת הרנסאנס וגילוי בעלי חיים וצמחים חדשים במסעי התגליות להתפתחותיות חשובות בחקר החיים.
אנדריאס וסאליוס, הנחשב לאבי האנטומיה המודרנית, קידם את חקר המבנה הביולוגי של האדם בסדרה של תצפיות מדויקות שצבר בניתוח גופות, ותיקן טעויות אצל גאלנוס, שניתח רק בעלי חיים. במקביל חידשו אמני הרנסאנס, ביניהם לאונרדו דה וינצ'י, את המחקר באנטומיית האדם למטרות ייצוגו באמנות.
בשנת 1543 יצא בבזל ספרו הגדול של וסאליוס, "על אודות מבנה הגוף האנושי" (De humani corporis fabrica libri septem) העוסק במבנה הגוף האנושי, בשבעה כרכים. בספר 663 עמודים ו-300 תמונות שהוכנו בחריטת עץ על ידי ון קלקר ואמנים אחרים. ספר זה, שחולל מהפכה באנטומיה, ראה אור באותו שבוע שבו התפרסם ספרו של קופרניקוס שחולל מהפכה באסטרונומיה. בספר יש מונחים רבים בעברית.[3] פרסום הספר גרם להתקפות קשות על וסאליוס בידי חסידי תורת גלנוס, אך תוך מספר שנים הפך ספר זה למקובל בבתי הספר לרפואה.
בתחילת המאה ה-17 פותח המיקרוסקופ הראשון בידי מדענים הולנדים. רוברט הוק, שבנה מיקרוסקופ מורכב יותר בשנת 1665, היה הראשון שתיאר תאים חיים בספרות, בעקבות תצפיות שערך בתאי שעם. מאוחר יותר נצפו דרך המיקרוסקופ יצורים חד-תאיים – כגון חיידקים – וכן תאי זרע ותאי דם אדומים.
המאה השמונה-עשרה עריכה
במאה ה-18 החלו חוקרי טבע (ביניהם ליניאוס ובופון) לבנות מערכת מושגית שתאפשר מיון מדעי של המגוון הביולוגי ופענוח מסודר של מאובנים.
המאה ה-19 עריכה
- קובץ:Postscript-viewer-blue.svg ערך מורחב – המאה ה-19 במדע
במאה ה-19 החלה להתערער החלוקה שהייתה נהוגה עד אז בין 'חקר הטבע' (Natural History), שעסק במיון וסיווג בעלי החיים וסביבותיהם, לבין הרפואה, שעסקה בחייו ובמחלותיו של האדם. מתוך המגע בין התחומים נוצרו תחומים חדשים שהיוו בסיס לביולוגיה המודרנית – ציטולוגיה, בקטריולוגיה, חקר האבולוציה ועוד.
בתחילת המאה פיתח לאמארק את התאוריה הראשונה שדחתה את תזת אי-ההשתנות של המינים, והניחה את היסוד לאבולוציה. במהלך המאה ה-19 הועלו תאוריות אבולוציוניות נוספות (ביניהן של הביולוג והסוציולוג הרברט ספנסר).
במקביל התקדם הידע האנושי בפיזיולוגיה של בעלי החיים והאדם. ב-1839 פתחו תאודור שוואן ומתיאס שליידן את התאוריה של התא, שקבעה כי התא הוא היחידה הבסיסית של כל בעלי החיים והצמחים, ושכל תא חי נוצר מתאים אחרים שקדמו לו. בהמשך נחקרו עוד תכונות של התא והובהרו תהליכים בסיסיים, כגון חלוקות התא, מיטוזה ומיוזה.
בשנת 1859 פרסם צ'ארלס דרווין את ספרו מוצא המינים, ובו הציג את תאוריית הברירה הטבעית, שעל פיה תכונות המועילות להישרדות ולהתרבות נוטות להתרבות בדורות הבאים, בעוד תכונות מזיקות נעלמות. תאוריה זו, יחד עם המחקרים הנלווים שלה, שינתה לחלוטין את הביולוגיה המודרנית, והפכה לבסיס לחקר האבולוציה כיום.
צעד חשוב נוסף היה תאוריית החיידקים כגורמי מחלות – ההכרה שחיידקים הם הגורמים למחלות, ופיתוח הבקטריולוגיה כענף העוסק בהם ובמיקרו-אורגניזמים נוספים. עד לתקופה זו מדענים, רופאים ומנהיגי קהילות היו חסרי אונים כנגד מחלות מידבקות רבות שהרגו אנשים רבים וכן בעלי חיים וצמחים, דבר שגרם לא פעם לרעב המוני. תקופת מעבר החלה בסוף שנות ה-1850 עם עבודתו של לואי פסטר. התאוריה זו הורחבה מאוחר יותר על ידי רוברט קוך בשנות ה-80 של המאה ה-19. בסוף אותו עשור, תאוריית המיאזמה נאבקה מול תאוריית הפתוגנים כגורמי מחלות. וירוסים התגלו לראשונה בשנות ה-90 של המאה ה-19. בסופו של דבר, התפתח "עידן זהב" של בקטריולוגיה, שבמהלכו הובילה תורת הפתוגנים לזיהוי מהיר של האורגניזמים הממשיים הגורמים למחלות רבות.[4] לדבר זה הייתה השפעה עצומה על הרפואה ועל האנושות – אחד ההישגים הבולטים של המהפכה המיקרוביאלית היה ירידה דרמטית בתמותת תינוקות ילדים ובני נוער, לפני הופעת הרפואה המודרנית, כ־25% מהתינוקות מתו בשנת חייהם הראשונה, וכ־40–50% מהילדים לא הגיעו לגיל ההתבגרות.[5]
המחשבה האבולוציונית וחקר התא הצטלבו לקראת סוף המאה ה-19, אז תפס העיסוק בתורשה מקום מרכזי. לאחר מספר ניסיונות כושלים להסביר את התורשה באופן שיתיישב עם תורת האבולוציה של דרווין, נתגלו מחדש בשנת 1900 ממצאיו של הנזיר האוסטרי גרגור מנדל, שערך כבר ב-1866 סדרת ניסויים חשובים על תורשה בצמחים. ניסוייו של מנדל והכללים שניסח הפכו לבסיסה של דיסציפלינה ביולוגית חדשה – הגנטיקה.
מדע החיים במאה העשרים עריכה
דיסציפלינת הגנטיקה שהגיחה בסוף המאה ה-19 התפתחה במהירות בארצות הברית בתחילת המאה ה-20, בסדרת ניסויים שביצעו תומאס האנט מורגן ותלמידיו. בשנות ה-30 נוצרה מתוך הגנטיקה של אוכלוסיות, חקר המוטציות וחקר הברירה הטבעית תורה חדשה של התפתחות אבולוציונית, המכונה הסינתזה האבולוציונית המודרנית. שמשלבת בין ברירה טבעית, גנטיקה ושינויים סביבתיים להסבר מלא של תהליך האבולוציה.
במקביל הונח הבסיס לביוכימיה במחקרים שגילו בין השאר את תפקידם של הוויטמינים ואת הדרכים שבהן פועלת המערכת המטבולית בבעלי חיים ובאדם. המחקר הביוכימי אפשר עיסוק בגנטיקה גם ברמה המולקולרית, והוביל לריכוז מאמצים רבים בזיהוי ביוכימי של היחידה הבסיסית של התורשה, הגן. מאמצים אלה נשאו פרי ב-1953, כאשר ווטסון וקריק גילו את מבנה ה־DNA, המולקולה הנושאת את הקוד הגנטי. התגלית הובילה לעיסוק נרחב במולקולה זו ובתהליכים הקשורים אליה, עיסוק שהגיע לשיאו בין השאר בפרויקט גנום האדם. יישומים אלו ואחרים הביאו לראשונה להתפתחותו של מדע יישומי מתוך הביולוגיה – ביוטכנולוגיה – ויצרו את האפשרות להנדסה גנטית.
בראשית המאה ה-20 התפתח 'חקר הטבע' מעיסוק המבוסס על תצפיות בלבד לדיסציפלינה מדעית המשתמשת גם בניסויים מבוקרים ובשיטות מדידה כמותיות, ומושתתת על בסיס תאורטי. במחצית הראשונה של המאה התפתחו מושגים כגון שרשרת מזון ומערכת אקולוגית, והונח הבסיס לאקולוגיה כדיסציפלינה עצמאית, העוסקת ביחסי הגומלין בין בעלי חיים לסביבתם.
לקראת סוף המאה ה-20 נפערה תהום בין ביולוגיה של אורגניזמים – תחומים כגון אקולוגיה, ביולוגיה התפתחותית, חקר האבולוציה, פליאואנתרופולוגיה ודיסציפלינות אחרות העוסקות באורגניזם כולו או בקבוצות של אורגניזמים – לבין ביולוגיה מולקולרית – תחום כגון ביולוגיה תאית, ביוכימיה, ביופיזיקה ועוד. עם זאת, לקראת תחילת המאה ה-21 מתחילה הפרדה זו להתפורר, כאשר ביולוגים של אורגניזמים פונים יותר ויותר לשיטות מולקולריות ואילו ביולוגים מולקולריים מתמקדים יותר ויותר ביחסי הגומלין בין גנים לסביבה ובמגוון הגנטי של אוכלוסיות בעלי-חיים. עיסוק זה מתבטא בין השאר בחקר מנגנונים נוספים של תורשה מעבר לתורשה הגנטית, תחום המכונה אפיגנטיקה.
ראו גם עריכה
קישורים חיצוניים עריכה
הערות שוליים עריכה
- ^ יונת אשחר ונעם לויתן,השאיפה לאבולוציה של למארק, גליליאו, בבלוג "תיבת נעם – מחשבות ביולוגיות", 13 במאי 2015
- ^ ריצ'רד דוקינס, ההצגה הגדולה בתבל, כנרת זמורת ביתן, 2010, עמוד 33-38
- ^ Mordecai Etziony, The Hebrew-Aramaic element in Vesalius' Tabulae anatomicae sex. A critical analysis, Bulletin of the History of Medicine 18/ 4, 1945, pp. 413–424
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ Max Roser, Mortality in the past – around half died as children, Our World in Data, June 11, 2019