האם זה חייב להיות כך, לעזאזל?!
רק מזכירים לך שלא שופטים ספר לפי הכריכה שלו 😉
האם זה חייב להיות כך, לעזאזל?!
הוספה למועדפים

האם זה חייב להיות כך, לעזאזל?!

ספר דיגיטלי
שליחת מתנה
הוספה למועדפים

עוד על הספר

תקציר

"החיים קשים".
"החיים לא אמורים להיות קלים".
האם זהו אכן מצב הכרחי או שיש אפשרות לחיים קלים יותר?
מהם החיים ומהם תכונותיהם ומאפייניהם.
 
​בספר זה אנו מנסים להגדיר את תופעת החיים ולהסיק מההגדרה שיש תכונות ומאפייני חיים רבים שהם הכרחיים לחיים ויתקיימו בכל צורות חיים, בכל מקום ובכל זמן. התכונות שנבדוק הן תכונות מבנה ותכונות התנהגות של יצורים חיים. נתרכז בקושי ובסבל שנלווים לחיים ובחוסר האפשרות להימלט מהם. עם זאת, מאחר שהסבל הוא הכרחי ולא ניתן לביטול, אין להתייחס אליו בצורה ערכית ושלילית אלא לקבלו כדבר נלווה הכרחי לחיים, ולכן איננו בעצם "סבל" אלא תופעה כמו כל תופעה טבעית.

פרק ראשון

פרק ראשון: 
הגדרת החיים — מלמטה למעלה
החיים והקושי בהגדרתם
החיים הם תופעה מופלאה. הם גם תופעה מוזרה, לפחות בהשוואה לתופעות הטבע הדומם. מאפייניהם של החיים והתהליכים המתחוללים בהם שונים מאוד מהמתחולל בטבע הדומם, ולפעמים אף מנוגדים לו. במערכת דוממת מתרחשים על פי רוב תהליכי שינוי ופירוק המביאים אותה למצב של שיווי משקל, שבו כל חלקי המערכת נמצאים במצב האנרגטי הנמוך ביותר האפשרי. במערכת חיה, לעומת זאת, מתחוללים תהליכי בנייה והתפתחות, ותהליכי החיים מובילים למצב של אי־שיווי משקל ושל הפרשי אנרגיה בין המערכת החיה לבין סביבתה. החיים מתאפיינים גם במגוון עצום של גדלים, צורות, מבנים ודרכי פעולה — מגוון הגדול בהרבה מן המגוון הקיים במערכות דוממות. לאחר הופעתם על פני הארץ התפשטו החיים, וכיום הם נמצאים כמעט בכל מקום ביבשה, באוויר ובמים, גם באזורים שנראים עוינים להם ביותר — אזורים ששוררים בהם טמפרטורות קיצוניות, לחץ גבוה, יובש, חוסר חמצן, חוסר אור, סביבה חומצית, בסיסית, מלוחה או גופריתית, ועוד. בגופם של עצמים חיים אנו מוצאים את המערכות המסובכות והמורכבות ביותר הידועות לנו, ובהן המוח ומערכת החיסון.
עם זאת, השאלה ״מהם חיים״ היא בעייתית. באופן אינטואיטיבי, ברור לנו שעצמים חיים שונים באופן ייחודי ומהותי מעצמים שאינם חיים; אף על פי כן, לא כל־כך ברור לנו מהו בדיוק השוני. לאורך הדורות התחבטו אנשים בשאלה זו. כמה מן התשובות שהוצעו היו גרסאות שונות של תיאוריית הוויטליזם. תיאוריה זו גורסת כי יצורים חיים ניחנים בכוח או באנרגיה פנימיים שאינם פיזיקליים או כימיים, המעניקים להם את תכונת החיים, וכי תהליכים כאלה שונים במהותם מהתהליכים הכימיים המתרחשים בחומרים שאינם חיים. החומרים המשתתפים בתהליכי החיים נקראו חומרים אורגניים, וחוקרי הטבע סברו שאי־אפשר ליצור אותם באופן מלאכותי מחומרים אי־אורגניים, אלא הם יכולים להיווצר אך ורק בתוך גופם של יצורים חיים.
ואולם, בשנת 1828 הצליח הכימאי הגרמני פרידריך ווהלר (Wöhler) לסנתז את החומר האורגני שתנן (urea) במעבדה. אחריו הצליחו כימאים אחרים לסנתז עוד חומרים אורגניים. הוגים שניסו לשמר את תיאוריית הוויטליזם חילקו, אפוא, את החומרים ל״דוממים״ — אי־אורגניים ואורגניים פשוטים — ולחומרים ״חיים״, הקיימים רק בעולם החי. הוצעו גם גרסאות אחרות של התיאוריה הוויטליסטית, בשמות שונים. אחדים מהשמות ש״כוח חיים״ זה זכה להם בזמנים שונים הם Élan vital (הפילוסוף הצרפתי אנרי ברגסון, Bergson) ו״אֶנטֶלֶכיה״ (entelechy, מונח שטבע הביולוג והפילוסוף הנס דריש, Driesch).
חרף חיפושים נרחבים, לא התגלו כל תהליכי חיים או כוחות חיים שאינם כימיים־פיזיקליים רגילים. כמו כן לא נמצא חומר מיוחד שנוכחותו בגוש חומר תגרום לו להיות ״חי״ — ״חומר ויטלי״, המתאפיין בכימיה אורגנית השונה מהותית מכימיה אי־אורגנית.1 במאה ה־20, לאחר שכימאים הצליחו לייצר באופן סינתטי גם חומרים אורגניים מורכבים ולשחזר באופן מלאכותי תהליכים מורכבים האופייניים ליצורים חיים, נדחתה תיאוריית הוויטליזם על גרסאותיה השונות. חומרים אורגניים, גם כאלה הנבנים אך ורק בגופם של יצורים חיים, נחשבים כיום לחומרים טבעיים, המורכבים משרשרות של אטומי פחמן שאליהם קשורים אטומי מימן ואטומים של יסודות אחרים.
1 להיסטוריה של הניסיונות להבנת החיים, ראו ז'אקוב, פ. (1993).
עד לתקופה האחרונה (כלומר עד לפני כמאה שנה) לא היה צורך מיוחד להגדיר את המושג ״חיים״. היה אפשר להסתפק בהבנה, שמאפייניהם העיקריים של החיים הם הִתרבות וחילוף חומרים. היה קל להבחין באופן אינטואיטיבי בין מה שנחשב כחי ומה שאינו חי, וההבדלים היו ברורים לעין. לאחרונה התעורר צורך בהגדרה כזו, מסיבות אחדות:
התגלו ישויות אורגניות פשוטות בעלות תכונות המאפיינות עצמים חיים, אך החסרות תכונות אחרות שמקובל להניח שגם הן מאפיינות את כל העצמים החיים; בד בבד, הן ניחנות גם בתכונות המאפיינות עצמים דוממים. דוגמאות לישויות כאלה הן נגיפים (וירוסים), פלסמידים ופְּרִיוֹנִים, וכן אנזימים מסוימים, כגון טריפסין ופפסין. הנגיפים מורכבים ממולקולה תורשתית (DNA או RNA) ומכמה מולקולות חלבון העטופות בקרום שומני, וכמעט אין בהם פעילות פנימית; פלסמידים הם מקטעי DNA טבעתי בחיידקים, שאינם מהווים חלק מהכרומוזום ומסוגלים להשתכפל ולעבור בין חיידקים, גם כאלה השייכים למינים שונים, בתהליך הקרוי קוניוגציה; ופריונים הם מולקולות של חלבון טבעי מסוים המקופלות בצורה לא־תקינה, והמסוגלות להשפיע על מולקולות של חלבון זה המקופלות באופן תקין ולהעבירן למצב ״פריוני״, וכך להִתרבות ללא מעורבות של מולקולות DNA או RNA (פריונים גורמים למחלות קשות הפוגעות במוח. כמה מהן הן מחלת קרויצפלד־יעקב, מחלת קורו וספגת המוח של הבקר, הידועה בשם מחלת הפרה המשוגעת). גם אנזימים כגון טריפסין ופפסין הם בעלי תכונות המאפיינות חיים: אנזימים אלה נוצרים מחלבונים לא־פעילים הנקראים טריפסינוגן ופפסינוגן, בהתאמה, ולאחר שנוצרו, הם משמשים כזרזים להפיכת מולקולות נוספות של טריפסינוגן ופפסינוגן לטריפסין ולפפסין. כלומר, מתרחש תהליך בעל אופי של שכפול.2 הנגיפים, הפלסמידים, הפריונים והאנזימים הם, אפוא, ישויות אורגניות שלא ברור לאיזו קטגוריה יש לשייכן — לקבוצת היצורים החיים או לקבוצת העצמים הדוממים. פירי מתאר בספרו דוגמאות נוספות.3
2 Northrop, J.H. (1935)
3 Pirie, N.W. (1937)
חקירת הטבע הדומם גילתה דוגמאות רבות של עצמים שהם בלא ספק דוממים, ואף על פי כן ניחנים בתכונות האופייניות לעצמים חיים. למשל: גביש המסוגל לקלוט אטומים או מולקולות מתאימים מסביבתו, לגדול ולהתפצל לגבישים קטנים; להבת אש התומכת בקיומה ומתרבה על ידי גצים; מערבולת מים הנעה ומגיבה על הסביבה. בהמשך נדון בתופעות נוספות בעלות מאפייני חיים.
פיתוח מחשבים חזקים ומודלים לבינה מלאכותית (A.I.) וחיים מלאכותיים (A.L.) הביא את אנשי המחשבים לטעון שבקרוב יהיו התקנים מעשה ידי אדם שידמו ליצורים חיים בהתנהגותם החשיבתית והמנטלית. רובוטים יוכלו לגלות תכונות של שמירה עצמית ואולי גם של הִתרבות. האם התקנים כאלה ייחשבו חיים?4
4 בנושא זה ראו למשל: Pattee, H.H. ״Simulations, Realizations, and Theories of Life״, in: Boden, M.A. (ed.). 1996. The Philosophy of Artificial Life, Oxford University Press, וכן בהקדמה ובמאמרים אחרים באותו ספר.
החיפוש אחר חיים חוץ־ארציים העלה שאלות על צורות חיים אפשריות אחרות. אין סיבה להניח שמנגנוני החיים של צורות חיים כאלה, הביוכימיה שלהן או צורתן יהיו דומים לאלה של צורות החיים שעל פני כדור הארץ. כאשר ניתקל בתופעות שונות בסביבות חוץ־ארציות, איך נדע לומר אם הן יצורים חיים?
יש אם כן צורך להגדיר ״חיים״, כך שיהיה אפשר להבדילם מ״שאינם חיים״.
באופן אינטואיטיבי, אנחנו מייחסים לחיים יכולות הִתרבות — היכולת להעמיד צאצאים, וחילוף חומרים — קליטה ופליטה של חומרים ואנרגיה מן הסביבה ואליה. האם תכונות אלו מספיקות להגדרת חיים? הגדרה טובה צריכה להבדיל בין עצמים חיים לעצמים שאינם חיים, וכן להתמודד בהצלחה עם עצמים שהגדרתם בעייתית, המגלים תכונות מעורבות. דוגמאות לעצמים כאלו, שהגדרתם בעייתית, הן:
פרד — שהוא בבירור יצור חי, אבל איננו יכול להִתרבות.
נגיפים — שביכולתם להתרבות, אבל אין מתרחש בהם חילוף חומרים, ואפשר ליצור מהם גבישים בדומה לחומר דומם.
נבגים וזרעים של חיידקים וצמחים במצב ״מוקפא״ או ״רדום״ — במצב כזה אין מתרחשת בהם שום פעילות חיים, והם יכולים להישאר רדומים במשך שנים רבות, לעתים אף אלפי שנים, בלא שינויים כימיים ובלא כל סימני חיים. בתנאים מתאימים של חום ולחות הם יכולים להתעורר, לגדול ולהתפתח כמו נבג או זרע רגילים, שלא היו במצב רדום.
גביש — הקולט מן הסביבה אטומים ומולקולות מאותו סוג שמהם הגביש בנוי, ומצרף אותם למבנה הגבישי שלו. גביש כזה הולך וגדל, מאבד את יציבותו ונשבר לחלקים, שכל אחד מהם ממשיך לגדול באופן עצמאי לגביש גדול חדש. יש שפגמים במבנה הגביש עוברים לשבריו ב״תורשה״, והגבישים הצומחים מהם מתאפיינים אף הם באותם פגמים שהיו בגביש ״האב״. בצורה כזו הגביש יכול לשאת מידע ולהעבירו בתורשה.
להבת אש — בלהבה מתרחש חילוף חומרים: היא קולטת חומרי בערה וחמצן מן הסביבה, ופולטת תוצרי בערה, שהם פחמן דו־חמצני, עשן ואפר. גצים הנפלטים ממנה יכולים להדליק להבות חדשות, תהליך שאפשר לראות בו סוג של רבייה; הלהבה מסוגלת גם לשנות את כיוון התקדמותה בתגובה על שינויים בכיוון הרוח, ולהיאבק במים המנסים לכבותה על ידי אידוים. הלהבה פולטת חום, המחולל בערה בחומרי דלק סמוכים וכך מאריך את חייה, ובד בבד מרחיק את המבקשים להמיתה (כבאים). כל אלה הן תכונות המאפיינות יצורים חיים.
מערבולת מַיִם בים — המערבולת קולטת מים מסביבתה ושבה ופולטת מים (חילוף חומרים), נעה בהתאם לזרמי הים ולעתים מתפצלת לשתיים. היא קולטת אנרגיה מזרמי הים ומגיבה על שינויים בהם, וקיומה יכול לארוך זמן רב בהרבה מגל רגיל.
מם (meme) — מונח שטבע ריצ'רד דוקינס בספרו ״הגן האנוכי״, ושזכה לפופולריות אדירה מאז — הוא דגם מחשבתי, תרבותי או אמוני המתפשט באוכלוסיות בני אדם או באוכלוסיות של בעלי חיים חברתיים מסוימים. המם מתרבה, משתנה, מגיב לסביבה, תומך בקיומו על ידי מתן תגמול למחזיקים בו. האם אפשריים חיים שאינם קיימים על בסיס חומרי, כימי, אלא על בסיס רעיוני?
כל אלה הן דוגמאות קיימות וידועות לנו.5 אך המחשבה האנושית העלתה עוד אפשרויות, שבינתיים עדיין אינן קיימות, אך אולי נפגוש בהן בעתיד.
חייזר בעל ביוכימיה לא־ידועה — כל החיים על כדור הארץ מבוססים על פחמן ומים. האם אפשריים חיים מבוססי ביוכימיה אחרת? האם תהליכי החיים בהם יהיו דומים לאלה של יצורים חיים שאנו מכירים? האם יהיה אפשר לקרוא להם ״חיים״?
אנדרואיד — עצם מלאכותי היכול לנוע ולהגיב כמו בעל חיים אינטליגנטי, ואולי גם ליצור אנדרואידים אחרים הדומים לו מחומרים שהוא אוסף מהסביבה ומעבד אותם. אנדרואיד כזה עשוי להיות בנוי מחומרים אורגניים או מחומרים אי־אורגניים, או משילוב של שניהם. האם נגדיר אותו כ״חי״?
על הגדרת החיים להתמודד עם הקשיים שמציבים בפנינו כל העצמים האלה.
ניסיונות להגדרת החיים
לאורך השנים, ניסו חוקרים להתמודד עם בעיית הגדרת החיים במגוון דרכים שונות:
5 לדוגמאות נוספות לעצמים המציבים קושי בסיווג: Morales, J. (1998).
הצעת אוסף רחב של תכונות ומאפייני חיים, שאינם בהכרח קשורים ביניהם באופן הדוק. יצור חי יהיה בעל רוב התכונות האלה, אם כי לא בהכרח כולן ולאו דווקא באותו האופן כמו ביצור חי אחר. למשל, פרמר ובלין6 מציעים את האוסף: קיום תהליכים פנימיים בגוף החי, שכפול עצמי, חילוף חומרים, תקשורת פונקציונלית עם הסביבה, קשר הדוק בין חלקי הגוף השונים, יציבות הסביבה הפנימית נוכח שינויים חיצוניים, התרחשות שינויים אבולוציוניים.
6 Farmer, D. & Belin, A. (1992)
יש גם הצעות לרשימות אחרות, שאינן שונות באופן מהותי.7
חסרונה של גישת אוסף התכונות הוא שהאוסף נראה שרירותי, ולכן משַווה לתופעת החיים אופי מסתורי. אין היגיון נראה לעין מאחורי האוסף, ואין הסבר מדוע דווקא האוסף הזה ולא אחר הוא היסודי לחיים, אם כל מרכיביו צריכים להיכלל באוסף, אם לאו, ואם מרכיבים אלה מספיקים כדי להקיף את כל תופעות החיים. חסידי אוסף התכונות טוענים שכל הגדרה של החיים על פי מאפיין יחיד היא או רחבה מדי, כך שהיא כוללת מערכות שאינן חיות, או צרה מדי, כך שאינה כוללת מערכות שמקובל לראותן כחיות. יש להניח שהם צודקים לגבי מאפיין בודד, אבל לא בהכרח לגבי אוסף מצומצם של תכונות יסודיות.
רשימת אוסף מצומצם של תכונות בסיסיות, הנראות למחברי הרשימה הכרחיות ומספיקות להגדרת החיים על כדור הארץ. מחברים היוצרים אוסף כזה מנסים למצוא את הסיבות הגורמות לחיים להיות כפי שהם. לדוגמה, קריק8 מונה בתכונות היסוד: שכפול עצמי, קיום חומר גנטי, התרחשות שינויים אבולוציוניים וחילוף חומרים. יש גם רשימות אחרות, הדומות ביסודן לרשימה של קריק.9
8 Crick, F. (1981)
9 Monod, J. (1971); Kuppers, B.-O. (1985); Maynard Smith, J. (1986)
גישה זו נראית הגיונית ומועילה יותר, כיוון שהיא מנסה לגעת ביסוד החיים. ואולם, גם היא אינה מציעה תשובה לשאלה, מדוע דווקא אוסף זה של תכונות. יש בה גם חסרונות נוספים, המשותפים לשאר הגישות, ועליהם נעמוד בהמשך.
תכונה אחת או שתיים שהן, לדעת המחבר, מאפיין בסיסי של כל תופעות החיים. שרדינגר10 מנסה להיצמד לאינטואיציה. הוא שואל: מתי גוש חומר ייחשב כחי? ועונה — כאשר הוא ממשיך ״לעשות משהו״, כגון לנוע, להחליף חומר עם הסביבה וכדומה, כל זאת לאורך זמן ארוך בהרבה מהמצופה מחומר לא־חי הנמצא בתנאים דומים. עצם חי, לפי שרדינגר, מונע את עצמו מלהתפורר למצב שיווי משקל עם הסביבה על ידי שימוש בחילוף חומרים. בעזרת חילוף החומרים הוא נפטר מעודף האנטרופיה הנוצרת בתהליכי החיים ושומר על רמת ארגון גבוהה (להגדרה של המונח ״אנטרופיה״ ומונחים אחרים המופיעים לאורך הספר, ראו במונחון שבסוף הספר). מובן שחילוף החומרים אכן הכרחי לחיים, כפי שאומר שרדינגר, אבל הוא איננו מספיק. כפי שראינו, ישנם עצמים שאינם חיים אבל מתקיים בהם חילוף חומרים, למשל — להבת אש או מערבולת מים.
10 Schrödinger, E. (1969)
אחת ההגדרות הנפוצות היא של סוכנות החלל האמריקאית NASA: מערכת חיה היא מערכת כימית בעלת קיום עצמי והיכולה לעבור אבולוציה דארווינית.11 בהגדרה זו יש קשיים מרובים: מדוע ההגבלה למערכת כימית, מהו בדיוק ״קיום עצמי״, מהי ההגדרה של ״אבולוציה דארווינית״ וכמה דורות יש לחכות כדי לוודא שמערכת מתאימה להגדרה זו? הגדרה כזו מתאימה לחיים נמשכים, ואינה שימושית ביותר לצורך קביעה אם עצם מסוים כלשהו, בנקודת זמן מסוימת, הוא חי (ראו בהמשך). דיון על ההגדרה של NASA אפשר למצוא אצל לואיזי.12
חוקרים אחרים הציעו מאפיינים אחרים כקריטריון לחיים. כבר הרברט ספנסר13 גרס כי ״חיים הם התאמה מתמשכת של תנאים פנימיים לתנאים חיצוניים״. מטורנה וורלה14 הציעו כי אוטופואזה ((autopoiesis, שהיא בנייה ותחזוקה עצמית מתמשכת, תהיה הקריטריון לחיים; בידו15 הציע כקריטריון התאמה גמישה של החי לסביבתו; רואיז־מירזו ועמיתיו16 הציעו אוטונומיה ואבולוציה פתוחה; ואורגל17 ניסה להתבסס על מידת הסיבוכיות של החיים, כלומר על מידת המורכבות של המערכת, מספר מרכיביה ומידת יכולתם של מרכיבי המערכת להשפיע זה על זה.
גם הגדרות אלה, המבוססות על תכונה אחת או שתיים, מתקשות להתמודד עם עצמים שקשה לסווגם, וכן סובלות מאותם פגמים כמו הרשימה המצומצמת.
גישה שונה גורסת שהחיים אינם ניתנים כלל להגדרה מדויקת, ואין טעם לנסות למצאה. לפי טענה זו, קיים רצף של סיבוכיות מערכות, שבקצהו האחד נמצאות מערכות אי־אורגניות פשוטות ובקצהו האחר צורות חיים משוכללות.18 הדוגמאות הקשות להגדרה שציינו קודם נמצאות אי שם על הרצף הזה. אין אפשרות לקבוע היכן בדיוק על הרצף נמצאת כל אחת מהדוגמאות, כיוון שתכונות שונות של אותו יצור נמצאות במקומות שונים על הרצף, ואין אפשרות להגדיר נקודה מסוימת כך שכל מה שלפניה יהיה לא־חי וכל מה שאחריה — חי.
18 Horowitz, N.H. (1955); Keosian, J. (1964); Marquand, J. (1968)
הקושי בגישה זו הוא, שהיא אינה עונה על הצורך שהתעורר להגדיר את החיים ואינה תורמת להבנתם. חסידי הגישה טוענים שעל החוקרים להתרכז בהבנת תהליכי החיים ולא לנסות להכניסם לסד ההגדרה. אלא שאז, מקשים המתנגדים, כיצד ידעו חוקרי החיים במה הם עוסקים?19
כל הגישות האלה סובלות מבעיה יסודית, והיא שנקודת המוצא של הניסיון להגדרת החיים היא החיים הקיימים כיום על כדור הארץ, כלומר גישת ״מלמעלה למטה״ (top-down). הן יוצאות מנקודת מבט של החיים על כדור הארץ, ומנסות למצוא את המשותף המאפיין את כל היצורים החיים כאן. אלה הן דרכים להבנת ״החיים כפי שאנו מכירים אותם״ (life as we know it), ועל כן הן אולי מתאימות לתאר ולסווג את החיים הקיימים כאן ועכשיו על כדור הארץ, אך לא ברור אם תוכלנה לעזור בסיווג גופים ותהליכים שאינם ידועים לנו כיום, כגון חיים חוץ־ארציים או אינטליגנציה מלאכותית. גישות כאלה, של תיאור הקיים, גם תורמות אך במעט למציאת המאפיינים היסודיים וההכרחיים של החיים ככלל.
כפי שנראה בפרק ב' של הספר, החיים הם בהכרח מערכת מורכבת מאוד, שבה תכונות המערכת הכוללת הן יותר מסך כל תכונות מרכיביה, אם מרכיבי גוף ואם מרכיבי חברה. מבנה המרכיבים השונים כשלעצמו חשוב פחות מאשר תכונותיהם, הקשרים והיחסים ביניהם. חשובה ה״פעולה״ יותר מה״חומר״, כלומר מה המרכיבים עושים ולא כיצד בדיוק הם עושים זאת. מערכות שתכונותיהן תלויות מאוד ביחסים בין מרכיביהן הן בעלות התנהגות לא־לינארית, כלומר אי־אפשר להסיק מהי התנהגות המערכת הכוללת על פי סכום ההתנהגויות של כל אחד ממרכיביה לחוד. לפיכך, קשה גם להסיק ממבט על המערכת כולה מהן תכונותיה היסודיות. כדי להבין מערכות כאלה, בשונה ממערכות פשוטות ולינאריות, מוטב לבדוק אותן בשיטת בניית מערכת ממרכיביה — סינתזה, כלומר גישת ״מלמטה למעלה״ (bottom-up).20 בגישה זו בונים את המערכת בשלבים, כאשר בכל שלב של הבנייה בודקים את התנהגות המערכת הכוללת. לשם כך יש לנסות לקבוע מהן תכונות היסוד, ולהוסיף ולבנות על בסיסן עוד תכונות עד לקבלת המערכת הכוללת והגדרתה הסופית. חוקרי חיים מלאכותיים (A.L.) אכן פועלים כך, אך הם עוסקים בעיקר במודלים ממוחשבים ולא בגישה לוגית אקסיומטית.21 בגישת ״מלמטה למעלה״ הכוונה היא להתחיל מתוך העיקרון הבסיסי ביותר המבדיל חי מדומם, לבדוק אפשרויות ומצבים בעייתיים ולהוסיף לעיקרון הבסיסי מגבלות והשלמות בהתאם לצורך עד לקבלת הגדרה משביעת רצון.
ננסה אם כן את גישת ״מלמטה למעלה״ להגדרת החיים. הנחת המוצא היחידה שלנו תהיה שהחיים מופיעים בעקבות תהליכים טבעיים, ללא התערבות בורא או גורם על־טבעי אחר, ושהם מתנהלים על פי חוקי הטבע. או, אם ננסח אותה הנחה עצמה בדרך אחרת, בספר זה נבדוק הגדרות ותכונות של חיים המופיעים ומתנהלים בצורה טבעית. לא נבדוק חיים שיצר בורא בצורה על־טבעית, ולא נדון בסוגיה אם בכלל ישנם חיים כאלה ומה טיבם.
יתרונה של גישה זו הוא שמקצת תכונות החיים, שיש חוקרים המוסיפים אותן להגדרת החיים, כגון היווצרות מוטציות, פעולת ברירה טבעית, התרחשות אבולוציה ועוד, מתקבלות כמסקנה הכרחית מעצם קיומם של החיים. כך תכונות אלו יהיו מאפייני חיים — תכונות המאפיינות חיים באשר הם, ולא מגדירי חיים — תכונות שעל פיהן נגדיר מהו עצם חי (דיון על כך יבוא בפרק ב' של הספר).
קיימת גם בעיה כללית יותר, של חוסר היכולת העקרונית להגדיר חיים בצורה מוחלטת וסופית. ״חיים״ הם מושג שאנחנו יצרנו על סמך מידע המצוי בידינו כעת, כדי לתאר ולייחד תופעות מסוימות הראויות לפי דעתנו להבדלה מתופעות אחרות. הטבע עצמו איננו מחויב לפעול לפי ההגדרות שלנו, ואינו יוצר הפרדה מוחלטת בין מה שחי למה שאינו חי. בטבע קיים מה שמצליח להתקיים. מכיוון שאנו רוצים לקרוא לעצמים מסוימים ״חיים״ ולאחרים ״לא־חיים״, ההגדרה שלנו צריכה להתאים למה שאנחנו רוצים שייכלל בה. למשל, גם כיום יש חילוקי דעות בשאלה, אם נגיפים צריכים להיחשב כחי או כדומם. החלטות בסוגיות אלו עשויות אפוא להשתנות עם חלוף הזמן והצטברות הידע, ולכן על הגדרה טובה להיות גמישה מספיק כדי שיהיה אפשר להתאימה למצב חדש, אם יתעורר הצורך לשנות הגדרה קודמת של מה שאנו קוראים לו ״חי״.
הגדרת עצם ותקופות קיומו
העולם הגשמי מורכב מגופים או עצמים, כאשר עצם הוא כל דבר הניתן להגדרה ולתיחום. בעולם דינמי (בפרק ב' נראה שלא תיתכן היווצרות חיים בעולם סטטי), כל עצם נוצר בפרק זמן מסוים: ישנו מועד מסוים שלפניו העצם לא היה קיים או לא היה ניתן להגדרה ולאפיון, וישנו מועד אחר שלאחריו כבר היה העצם קיים ומוגדר. בתקופת הביניים שבין שני מועדים אלה התרחש תהליך שבו נוצר העצם, או בהשאלה, ״נולד״. תהליך ההיווצרות או הלידה יכול להיות פתאומי וקצר או מתמשך וארוך, לפי סוג העצם. אבל תמיד קיים פרק זמן כזה, שבמהלכו העצם ״נולד״.
לכל עצם קיימת גם תקופה שבמהלכה הוא נעלם בתור שכזה, מתכלה או משתנה עד לבלי הכר: פרק זמן זה הוא בין המועד שבו העצם התאים עדיין להגדרתו הראשונית לבין המועד שבו השתנו מאפייניו עד כדי כך שברור שהוא אינו מתאים עוד להגדרה זו. העצם, שוב בהשאלה, ״מת״. תהליך ה״מוות״ יכול להיות ממושך והדרגתי או קצר ופתאומי, בהתאם לסוג העצם ולנסיבות ״מותו״. מותו של עצם יהיה מלווה בדרך כלל בהולדתם של עצם או עצמים אחרים. העצם או העצמים החדשים עשויים להיות בנויים מחומר זהה לזה של העצם המקורי, אבל הגדרתם תהיה שונה לפחות בכמה מאפיינים חשובים, ולכן הם יהיו עצמים אחרים.22
בין ״היוולדו״ של עצם לבין ״מותו״ קיימת כמובן תקופת ביניים, שבה העצם קיים, מוגדר או ״חי״.
לדוגמה, אבן: האבן הייתה פעם חלק מסלע גדול. אמנם, החומר שממנו עשויה האבן היה קיים בסלע הגדול מקדמת דנא, אבל לא היה אפשר להבדיל את האבן מהסלע. היא לא הייתה ניתנת לתיחום ולהגדרה, ולכן לא הייתה קיימת בעולם הגשמי (אם כי אפשר אולי לומר שהאבן הייתה קיימת כאידיאה). עם הזמן נתפצלו מהסלע הגדול חלקים שונים, אשר נשתפשפו ונתכתשו, עד שאחד הגושים הגיע לגודל ולצורה של אבן. כך ״נולדה״ האבן שלנו.
האבן התקיימה ו״חיה״ כאבן תקופה מסוימת, שגם במהלכה התחוללו בה שינויים: כתישה, שפשוף, המסה וכן שקיעת חומרים מהסביבה עליה. אבל עדיין ניתן היה לזהותה כאבן המקורית מבחינה זו, שרוב התכונות ששייכנו לאבן המקורית עדיין היו קיימות בה. כלומר, עיקר התכונות הפיזיקליות (ממדים, משקל, צורה, קושי); התכונות הכימיות (הרכב החומרים והתהליכים הקורים בה); והתכונות הפונקציונליות (יחסי הגומלין עם הסביבה) — לא השתנו במידה ניכרת.
לאחר זמן מסוים השתנתה האבן, נשברה או התפוררה, ומאפייניה השתנו עד כדי כך ששוב לא נוכל לומר שהיא האבן המקורית. האבן ״מתה״. היא הייתה לאבני חצץ או לגרגרי חול או לאבק. הם אמנם מורכבים מאותו חומר כמו האבן, אבל הם ״חצץ״, ״חול״ או ״אבק״, ולא ״אבן״, ולכן הם כבר עצמים אחרים.
תקופות הלידה, החיים והמיתה יכולות להיות גם חופפות במידת־מה. למשל, תהליכים כימיים שיגרמו להתפוררות האבן מתחילים להתרחש עוד כאשר האבן מתאימה לזהותה המקורית, כלומר ״חיה״.
תהליכים דומים מתחוללים במהלך ״חייו״ של כל עצם אחר. בתולדותיו של כל עצם קיימות שלוש התקופות האלו, אם כי תקופות ה״לידה״, ה״חיים״ וה״מיתה״ יכולות להיות שונות מאוד במשכן ובאופיין בעצמים שונים.
תכונות עצמים
לכל עצם או גוף חומרי יש אוסף תכונות הקשורות לעצם ומאפיינות אותו, ועל פיהן ניתֵן לעצם את שמו. התכונות יכולות להיות שונות מאוד זו מזו, בהתאם לסוג העצם. למשל: גדול, רך, חזק, חם, הומוגני, זריז, נוזלי, חכם, דק, נוטה לגְדול, עגול, עמיד בפני מחלות, בעל יכולת תיקון עצמי, משפיע על סביבתו וכדומה. אוסף התכונות המגדירות או המאפיינות את העצם איננו מוחלט, אלא תלוי באופן שבו אנו רוצים להגדיר אותו ובחשיבותה היחסית של כל תכונה. הוא תלוי גם בסוג התכונות שאנו רוצים להדגיש כחשובות לאפיון העצם: לדוגמה, כלב יכול להיות ״יונק טורף ממשפחת הכלביים, בעל חושי ריח ושמיעה חדים״, או לחלופין ״בעל החיים הראשון שבוית וידידו הטוב ביותר של האדם״, או ״בעל חיים שהוא הנשא העיקרי של מחלת הכלבת״.
את התכונות המאפיינות עצם אפשר לחלק לשני סוגים: (א) תכונות כלליות המשותפות לעצם הנדון, לעצם שממנו הוא נולד, לעצמים שייוולדו ממנו ולעצמים דומים אחרים. אלה הן בעיקר תכונות חומריות המאפיינות את מרכיבי העצם — ״העצם הזה מורכב מ...״. תכונות כלליות כאלו מתאפיינות בנשמרוּת. (ב) תכונות פרטיות המזהות את העצם המיוחד הזה ומבדילות אותו מעצמים אחרים הדומים לו. המאפיין העיקרי של תכונות אלו הוא שהן מאפיינות עצם ספציפי זה בלבד, לא אפיינו את העצם שממנו נוצר ולא יעברו הלאה לעצמים שייווצרו ממנו: ״העצם הזה הוא...״ או ״העצם הזה הוא בעל התכונות...״. תכונות כאלה אינן נשמרות במעבר מדור לדור.
כאשר מקצת תכונותיו הפרטיות של העצם משתנות עד כדי כך שהעצם שוב אינו מתאים להגדרתו הראשונית, אנו אומרים שהעצם מת. מהעצם המת נולדו עצמים חדשים, בעלי תכונות אחרות המגדירות אותם. מקצתן (הכלליות) דומות לתכונות העצם הקודם, ומקצתן (הפרטיות) חדשות. לעולם לא יעברו כל התכונות המתארות את העצם הראשון, את מאפייניו ואת הקשרים בין חלקיו — לעצם שנוצר ממנו, שאם לא כן הוא יהיה העצם הקודם. העובדה שהעצם הראשון נעלם והופיע עצם חדש פירושה שהחדש שונה מהקודם בכמה תכונות מהותיות, ולכן איננו מתאים להגדרת העצם הראשון ויש להגדירו מחדש על פי תכונותיו הייחודיות.
עם מותו של העצם הוא נעלם בתור שכזה, ויחד אתו נעלמות כל התכונות הפרטיות המאפיינות אותו וקשורות אליו, וזאת מכיוון שלעצם שאינו קיים אין תכונות. מקצת התכונות הכלליות יעברו לעצם או לעצמים שייווצרו מהעצם הראשון. אבל אלו כבר יהיו תכונותיהם של העצמים החדשים. העצם אמנם לא בהכרח מת בפתאומיות, ומכאן שגם תכונותיו אינן נעלמות לפתע פתאום, אלא שכאשר העצם משתנה עד כדי כך שהוא ״מת״, אין עוד קיום לתכונותיו הפרטיות, המשויכות לאותו עצם, כיוון שהעצם כבר אינו קיים.
האבן שהייתה קשה נהפכה לחצץ קשה. אבל האבן אינה קיימת עוד, ולכן גם התכונה ״קשיות האבן הזאת״ אינה קיימת עוד. רק תכונה כללית מסוג ״קשיות״ יכולה לעבור לחצץ.
הִתרבות, שכפול וחיים
יש רק תכונה אופיינית אחת שאינה חומרית של העצם, שאם היא קיימת בו, היא יכולה שלא להיעלם עם מותו אלא לעבור לעצמים שנוצרו ממנו, והיא: יכולתו של העצם המיוחד הזה ליצור במהלך חייו, אם באופן ישיר ואם באופן עקיף, עצם אחר הדומה לו או שיהיה דומה לו בעתיד. כלומר: יכולת העתקה או התרבות. על הדמיון לכלול, קודם כול, את תכונת היכולת ליצור עצם דומה נוסף (ה״נכד״ של הראשון). על הדמיון גם להיות מספיק כדי שנוכל להגדיר את שני הגופים כשייכים לאותו סוג עצם ולאותה הגדרה, כלומר ההבדלים ביניהם צריכים להיות לא־משמעותיים. שני העצמים אינם יכולים כמובן להיות זהים בכל מאפייניהם — ובכלל זה מיקומם וזמן קיומם — כיוון שאילו היו זהים בכל מאפייניהם, הרי שהיו זהותיים, כלומר בעלי אותה זהות, ובמילים אחרות — לא היו אלה שני עצמים, אלא אותו עצם עצמו. בין כל שני עצמים מוכרחים תמיד להיות הבדלים מסוימים — אם במאפייניהם, אם במקום הימצאם ואם בזמן קיומם.
(לא נעסוק כאן בשאלה כיצד נוצר העצם המתרבה הראשון, אלא רק בסוגיה מה יקרה לאחר שעצם רכש בצורה זו או אחרת יכולת השתכפלות.)
תכונת ההשתכפלות היא תכונה מסוג חדש: במובן אחד, התכונה היא כללית, מכיוון שהיא משותפת לעצם, להוריו, לצאצאיו ולעצמים הדומים לו. במובן אחר, היא פרטית, מכיוון שהיא תלויה במצבו של העצם הזה. עצם עלול לאבד את יכולת ההשתכפלות שלו בלא שינוי בחומר שממנו הוא מורכב, כלומר בלא שינוי בתכונותיו הכלליות הנשמרות. במילים אחרות, יכול להתקיים עצם הדומה לעצם משתכפל בכל מאפייניו הכלליים, שבכל זאת איננו יכול להשתכפל (למשל יצור שהיה חי — ומת).
(יש הטוענים שתכונה נשמרת לא־כללית יכולה לאפיין גם עצם ייחודי בעל יכולת תיקון עצמי טובה מספיק כדי להתגבר על כל תקלה ותאונה. כך העצם ישמור על עצמו ועל תכונותיו הפרטיות. אלא שבמציאות עצמים כאלה אינם קיימים, ובעצם גם לא יוכלו להיווצר ללא תהליך העתקה: בגלל תנאי הסביבה השונים והמשתנים, עצם היכול להתגבר על כל שינוי ותקלה חייב להיות משוכלל ומסובך הרבה יותר מסביבתו המיידית. עצם הנוצר בצורה טבעית אינו יכול להיות, בזמן היווצרותו, מסובך הרבה יותר מסביבתו, ולכן אינו יכול להיות בעל מנגנון תיקון משוכלל מספיק כדי לשמור על עצמו לאורך זמן כנגד כוחות ההרס הטבעיים. היווצרות מנגנון כזה אפשרית רק על ידי תהליכי שכלול של שכפול ותורשה (אבולוציה).23 כלומר, גם אילו היה יכול להיווצר עצם בעל יכולת שמירה עצמית מוחלטת, כדי להיווצר היה עליו לעבור תהליכי שכפול, תורשה ושכלול.)
כדי שתכונת יכולת ההעתקה תישמר, העצם המעתיק חייב להיות בעל יכולת ליצור יותר מעותק אחד של עצמו. תמיד עלולות לקרות תאונות, שיביאו למותו של העצם בטרם ייצור עותק של עצמו או שישללו ממנו את האפשרות ליצור עותק. במקרה כזה, אם העצם בדור הקודם לא יצר יותר מעותק אחד, תיקטע השרשרת ותכונת האפשרות ליצור עצם דומה תיעלם. כלומר, לקיום תכונת יכולת ההעתקה דרושה יכולת התרבות לכמה עצמים דומים.
העצמים החדשים יתאימו להגדרה שניתנה לעצם המקורי רק אם יהיו דומים לו במידה מספקת. עם זאת, אין זה הכרח שיהיו זהים לו בכל תכונותיהם ומאפייניהם. כעיקרון ראשוני להתרבות דרושה העתקה (מקורבת) אבל לא בהכרח שכפול (מדויק) של העצם הקודם.24
מהעובדה שרוב המערכות בטבע אינן מתרבות אנו למדים, שמערכת מתרבה חייבת להיות מסובכת ורגישה, וכי יכולת ההתרבות אינה תכונה המושגת בקלות. היא יכולה להיווצר רק בתנאים מיוחדים,25 וכל שינוי במערכת עלול לפגוע ביכולת ההתרבות שלה. לפיכך, מערכת מתרבה שאינה כוללת מנגנון שכפול מדויק לפחות לתכונותיה העיקריות היא מערכת מאוד לא־יציבה, העלולה לאבד בקלות את יכולת ההתרבות שלה. יש להניח כי תהליכי ההתרבות הראשונים הביאו ליצירת עותקים דומים למדי בלבד, ולא עותקים מדויקים; כלומר, לא היו אלה עדיין תהליכי שכפול מדויק, אלא תהליכים פשוטים יותר של העתקה לא־מדויקת. מערכת בעלת יכולת התרבות כזו הייתה במצב שבין לא־מתרבה למתרבה עד שרכשה את יכולת השכפול המדויק. אף שלהלכה מספיקה העתקה לא־מדויקת, הרי שלמעשה רק לעצם שעיקר תכונותיו הבסיסיות, ובפרט יכולת ההעתקה עצמה, עוברות בשכפול מדויק, יש סיכוי טוב שגם צאצאיו יוכלו להשתכפל ולהתרבות. שאר התכונות שיש להורישן תלויות בסוג העצם ובמאפייניו. תכונות משניות שאינן מהותיות להגדרת העצם יכולות להשתנות במידת־מה בין דור למשנהו, אם כי יכולה להיות להן השפעה על יעילות יכולת השכפול של העצם.
לעצמים שאינם יכולים להעביר את עיקר תכונותיהם לעצמים אחרים, אלא רק את מקצתן, נקרא עצמים דוממים.
לעצמים היכולים להעביר את רוב תכונותיהם, ובפרט את יכולת השכפול וההתרבות, לעצמים אחרים הדומים להם, נקרא בהגדרה ראשונית ״עצמים חיים״.
ניסחנו אם כן את ההגדרה הראשונית לעצם חי:
עצם חי הוא עצם שביכולתו להעביר את רוב תכונותיו, ובפרט את יכולת השכפול וההתרבות שלו, לעצמים אחרים הדומים לו.
הגדרה זו אינה הגדרה של חיי פרט חי יחיד, אלא הגדרת חיים של מין חי לדורותיו.
חיי פרט וחיי מין
כאן המקום להבחין בין שני דברים שונים, הקשורים ביניהם, אבל אינם זהים:
(א) חייו של פרט בודד.
(ב) חייו של מין ביולוגי (species), המתגלים ברצף של פרטים בודדים מאותו המין.
חוקרים רבים, ובהם חוקר האבולוציה והגנטיקאי ג'ון מיינרד־סמית,26 התייחסו לשני הפנים של החיים: הפן המטבולי, של חילוף החומרים, והפן ההתרבותי. הביוכימאי טיבור גנטי27 עושה הפרדה חלקית דומה בהתייחסו ל״יחידת חיים״ ול״יחידת אבולוציה״. מכל מקום, כל הפילוסופים של המדע והחוקרים בתחום מדעי הטבע התייחסו למאפיינים אלו כאל צדדים שונים של אותה התופעה. אמנם, חילוף חומרים והתרבות שניהם מאפיינים של תופעת החיים, אך דומה שיהיה זה מועיל יותר להתייחס אליהם בנפרד ולהבדיל בין חיי פרט, הנמשכים מרגע התהוותו כיצור חי ועד מותו, לבין חיי מין, המתבטאים ברצף אירועים בלתי פוסק של מעבר מידע תורשתי מדור לדור.
לחיי פרט יש בדרך כלל התחלה ברורה למדי — כאשר הוא נוצר ומתחיל לתפקד; אורך החיים המקסימלי עד למוות מזקנה הוא במידה רבה קבוע לאותו המין, לפחות ברוב הרב־תאיים (לא כל הפרטים מגיעים כמובן לאורך החיים המקסימלי הזה, אך רק מיעוט זניח מצליח לעבור אותו); והסוף גם הוא ברור למדי — הפסקת פעילות ומוות. התנהלות חיי הפרט מכוונת למטרות מוגדרות, שבעיקרן הן שרידה והתרבות, בהתאם לתוכנית החיים שעל פיה הוא פועל. אבל הגדרת החיים של הפרט היא קשה. האם פרט שהיה חי וניטלו ממנו מקצת תפקודי הגוף הוא חי, אם לאו? האם איבר שתפקודו נשמר באמצעים חיצוניים הוא חי? ומה בדבר נגיפים? ורובוטים אינטליגנטיים? וכן שאר הדוגמאות שדנו בהן קודם.28
״חיי מין״ הם מוחשיים פחות מכיוון שהם מורכבים משרשרת של חיי פרטים רבים. התחלתם (מתי נפרד המין ממין־האב) קשה לקביעה, ומשכם אינו דומה בין מינים קרובים ואינו ניתן לחיזוי. גם סופם אינו מוגדר בבירור: האם מין נעלם עם מות הפרט האחרון, או כאשר אוכלוסייתו מצטמצמת עד כדי ניוון בגלל חוסר מגוון גנטי מספיק? ומה על האפשרות להחיותו בעזרת DNA הנלקח מפרטים מתים? ומה דינו של מין שאינו נכחד, אלא משתנה? מתי נקבע שהמין הקודם נעלם ובמקומו הופיע מין חדש? בניגוד לחיי פרט, התנהלות חייו של המין (השינויים המתחוללים בו) היא חסרת מטרה מוגדרת, כגון ״שיפור״ המין או השגת תכונה מסוימת. השינויים שמחוללות המוטציות הם אקראיים, ורק לחץ הברירה הטבעית, החיצונית למין, קובע את מהלך האבולוציה שלו.29
חיי מין הם אפוא מוחשיים פחות מחיי פרט — אך לעומת זאת, קל יותר להגדירם, וננסה לעשות זאת בהמשך. גם הקביעה אילו תכונות הן הכרחיות לחיי מין היא אולי חשובה יותר מאשר הקביעה, אילו תכונות הן הכרחיות לחיי פרט — כיוון שתכונות פרט בודד משפיעות עליו בלבד, ואילו תכונות מין משפיעות על פרטים רבים במשך דורות (יש לציין עם זאת שההגדרה מהו מין אחד השונה ממין אחר היא כשלעצמה קשה ובעייתית. על פי רוב, שתי קבוצות פרטים נחשבות למינים שונים אם קיימים מחסומים פנימיים, כלומר פיזיולוגיים או התנהגותיים, או חיצוניים, כלומר גיאוגרפיים, המונעים זיווג פורה בין פרטים משתי הקבוצות).
על ידי ההפרדה בין חיי פרט לחיי מין, וחיפוש הגדרות נפרדות לשתי הישויות, אנו נמנעים מן הקושי למצוא הגדרה כוללת אחת לחיים, על שני היבטיהם.
ההגדרה הראשונית לחיים שניתנה קודם — שלפיה עצם חי הוא עצם היכול להעביר את רוב תכונותיו, ובפרט את יכולת ההתרבות, לעצמים אחרים שיהיו דומים לו — מתאימה לחיים של מין (זאת בלא תלות בקביעה מהו מין ביולוגי נפרד). לעומת זאת, הגדרת חיי פרט תהיה מבוססת בעיקר על פעילותו ועל התייחסותו לסביבה. אם נבחר מהגדרות החיים שציינו קודם את אלה הקרובות להתייחס בעיקר למאפייני חיי הפרט, נוכל לציין: חיים של פרט הם מערכת הכוללת תהליכי חילוף חומרים שמטרתם להיפטר מהאנטרופיה העודפת הנוצרת בתהליכי החיים;30 אוטופואזה (autopoiesis) — החיים הם בנייה ותחזוקה מתמשכת של עצמם;31 חיים מבוססים על חילוף חומרים ופונקציונליות של תהליכים.32 אפשר לנסות לסכם את החלק הלא־התרבותי של ההגדרות: חיים של ישות הם שורה רציפה של גלגולים, הן של מבנה והן של הרכב, המתחוללים בישות מבלי לבטל את זהותה, ואשר למרכיביה יש תפקודים פונקציונליים בשמירת זהותה.33 לא נעסוק כאן בבחינה מדויקת של הגדרת חיי פרט (גנטי מציע הגדרת חיי פרט בגישה כימית).34
חיי פרט הם החיים בפעולה, החיים והתהליכים בהווה, הקורה והמשתנה כאן ועכשיו ביצור חי מסוים.
חיי מין הם החיים בזמן, בצורה מתמשכת לדורות — האפשרות ליצור פרטים חיים נוספים בעתיד.
לפעמים אין חפיפה בין חיי פרט לחיי מין: פֶּרֶד חי כפרט, אבל אינו יכול להתרבות, ולכן איננו חי כמין. לעומת זאת, נגיפים יכולים להתרבות ולכן חיים חיי מין, אבל אינם מגלים פעילויות וחילוף חומרים מעבר לתהליך ההתרבות, ולכן אינם חיים חיי פרט. מובן שרוב היצורים חיים הן חיי פרט והן חיי מין.
באופן עקרוני, ייתכן שעצם שחי בעבר הן חיי פרט והן חיי מין יפסיק לחיות את אחד מהם, אבל ימשיך באחר. למשל, יצור חי שאיבד את יכולת ההתרבות בגלל זקנה, תאונה או מחלה נשאר חי כפרט, אך מכיוון שאיננו יכול להתרבות, איננו חי עוד חיי מין. מקרה הפוך הוא של נבגים, זרעים ואפילו חרקים מסוימים, שכאשר התנאים נעשים קשים, עקב יובש או קור קיצוניים, הם עוברים למצב מוקפא, או רדום, ואינם מקיימים פעילות חיים כלשהי, אם של חילוף חומרים ואם פעילות אחרת. הם אינם אלא אוסף סטטי של חומרים. מצב כזה קרוי חיות מושעית (suspended animation). כאשר התנאים חוזרים להיות נוחים (בעקבות הופעת מים או התחממות), הם יכולים להתעורר מחדש, לגדול, להתרבות ולהעמיד דור חדש של צאצאים בריאים. במצב המוקפא הם הפסיקו לחיות חיי פרט, אבל המשיכו לחיות חיי מין. חיי מין הם פוטנציאל של יכולת להתרבות בעתיד, ולכן מי שאיבד אותם לא יוכל לשוב ולזכות בהם (אילו היה יכול, הרי שלמעשה לא איבד אותם לחלוטין מלכתחילה). לעומת זאת, חיי פרט הם החיים עכשיו. אם הוקפאו או הושעו, עדיין יש סיכוי שיוכלו לשוב ולהתעורר בעתיד, כאשר יאפשרו זאת התנאים. פרט שמת יכול לפעמים לקום לתחייה (בהתאם ל״מידת המוות״: אם כל מערכות הגוף תקינות, גם אם אינן פעילות; אם נותר מידע שיספיק לשיבוט או לבנייה מחדש של הגוף). מין שמת (כלומר, לא נשאר ממנו חומר תורשתי כזה או אחר במצב הניתן לשחזור) — לא יוכל לחזור לחיים.
כל מי שחי חיי פרט חייב להיות קצה שושלת של חיי מין כלשהו, וכל מי שחי חיי מין חייב, בשלב מסוים בגלגולו, לחיות כפרט או כחלק מיצור אחר החי כפרט.35
עם זאת, יש לזכור שבדרך כלל אותו גוף עצמו נושא הן את תכונת חיי הפרט והן את תכונת חיי המין. הקשר ההדוק בין שני המושגים מראה שאין הם נפרדים לגמרי, אלא ההבדל ביניהם הוא פונקציונלי, בין שני היבטים של החיים: החיים המתרחשים בהווה והחיים כתהליך מתמשך. למרות הקשר ההדוק בין המושגים, ההפרדה ביניהם מועילה לאפיון החיים. רוב הקשיים בהגדרת החיים נבעו מהניסיון להכיל שני מושגים שונים תחת אותה הגדרה. כאשר מכירים בכך שחיי פרט וחיי מין הם דברים שונים, שאלת הגדרת החיים נעשית פשוטה בהרבה. יש למצוא הגדרות נפרדות לשני סוגי החיים, ולבדוק כל דוגמה שעוסקים בה להתאמתה לכל אחת מההגדרות האלה, בנפרד, כדי לדעת אם העצם הנדון חי חיי פרט, חיי מין או שניהם גם יחד. הפרדה כזו מתמודדת בהצלחה עם רבות מהדוגמאות שהזכרנו, המציבות קושי בפני הגדרות החיים שנוסחו עד כה. לדוגמה, פרד; בעל חיים מסורס או מעוקר; בינה מלאכותית (A.I.) — כולם בבירור אינם חיים חיי מין. מקצתם חיים חיי פרט, וכדי לקבוע מי מהם אכן חי חיים כאלה, יש לבדקם לפי ההגדרה שתינתן לחיי פרט. את שאר המקרים הקשים לסיווג, החיים אולי חיי מין, נוכל לבדוק לאחר שנגדיר טוב יותר מהם חיי המין.
חיים של מין, לפי הגדרת העברת התכונות, כוללים את העברת רוב תכונות הפרטים בתורשה על ידי שכפול מדויק וכן עלייה אפשרית במספר הפרטים. כדברי פרנסוא ז'אקוב,36 ״ההתרבות היא סיבת קיום החיים, והיא גם תכליתם״.
הגבלות על אפשרויות שונות של חיים
בהגדרת החיים הראשונית לא התייחסנו לחומר שממנו בנויים היצורים החיים. באופן עקרוני, אין מניעה שגם עצמים שאינם בנויים מחומרים אורגניים, אם הם מתאפיינים בתכונות החיים, ייקראו עצמים חיים. דוגמה לעצם כזה היא גבישי חרסית (clay). גבישי חרסית הם מינרלים יציבים המאופיינים בגביש זעיר הבנוי מסיליקה, SiO2, ומאלומינה, Al2O3. גבישים אלה גדלים תוך קליטת חומר מסביבתם, ומסוגלים להתפצל לגבישים קטנים יותר ההולכים וגדלים אף הם. כאשר ישנם פגמים מקריים במבנה הגביש המקורי, פגמים אלה מופיעים גם ב״דורות״ הגבישים הבאים.37 אפילו טיפת מים רגילה הנמצאת בתנאים מיוחדים עשויה לגדול ולהשתכפל: טיפת מים על פני לוח שעווה מקורר ורוטט הנמצא בסביבה לחה סופגת לחות מהאוויר וגדלה. בגודל מסוים כוחות מתח הפנים אינם מספיקים כדי ללכד את הטיפה כנגד הרטיטות, והיא מתפצלת לשתי טיפות דומות. כל טיפה־בת גדלה ומתפצלת גם היא. טיפת מים בתנאים אלה מתנהגת אפוא, למעשה, כעצם מתרבה. במידה מסוימת של הגזמה אפשר לראות אפילו מכוניות כעצמים משתכפלים: מכוניות יפות וטובות גורמות לאנשים ליצור עוד מכוניות דומות, וכך הן מתרבות.38
אלא ששכפול אינו מטלה של מה־בכך. רוב הסיכויים הם שעצם פשוט המשתכפל ״סתם כך״ יוכל לעשות זאת רק בתנאים מיוחדים או לפרק זמן מוגבל: טיפת המים זקוקה לתנאים המיוחדים שציינו. גביש יגדל ויתפצל רק בתנאים צרים ומוגדרים של ריכוז תמיסה וטמפרטורה. אש תתפצל רק בתנאים מתאימים של יובש ופיזור של חומרי בערה. אבן הנופלת ונשברת לשתיים לא הייתה יכולה להתרבות כך אילו לא היה מי או מה שיפיל אותה, ויתרה מזו, חלקיה לא יגדלו, ולכן לא יוכלו לשוב ולהישבר מעבר למספר מסוים של פעמים. לכל אלה, תהליך השכפול איננו תהליך מתמשך. הוא מתחיל כאשר נוצרים במקרה תנאים מתאימים, ובדרך כלל שינוי קטן בהם מפסיק את התהליך והעצמים מתחילים ״למות״. אפשר לומר שתנאֵי הסביבה המאפשרים לעצמים כאלה להתרבות הם מוגדרים מאוד, ומתאפיינים במידה מועטה מאוד של גמישות; כל שינוי קטן בעצם או בתנאי הסביבה שלו יפסיק את ההתרבות. דרך אחרת לבטא אותו הרעיון היא לומר, שעצם כזה הוא משתכפל מוגבל ולא־יעיל, שאינו יכול לקיים התרבות מתמשכת. התרבות מתמשכת דורשת עצם שהוא משתכפל יעיל, ושיעילות וגמישות יהיו מאפיינים מובהקים של תהליך השכפול שלו.
באמרנו שעצם הוא ״משתכפל יעיל״ או ״משתכפל גמיש״, כוונתנו היא לעצם בעל הסתגלות יעילה וגמישה, שאיננו רגיש מאוד לתנאי הסביבה, והמסוגל לפיכך להשתכפל בטווח רחב של תנאים או אף ליצור תנאי סביבה מקומיים המתאימים לשכפולו, וזאת לאורך דורות רבים. כדי להיות כזה, על העצם המשתכפל להיות בעל דרגת שכלול, מורכבות וסיבוכיות גדולה למדי.39 רק עצם כזה יוכל להיות ״עצם חי״.
נגדיר ״מערכת״ כלשהי כאוסף גדול של חומרים, עצמים ותהליכים בעלי תפקודים מסוימים. נגדיר ״תת־מערכת״ כמערכת קטנה יותר המבצעת תפקיד מסוים בתוך המערכת הגדולה, כעין קבלן משנה לקבלן ראשי. מכאן נוכל להגדיר עצם מורכב: עצם מורכב הוא מערכת המכילה בתוכה לפחות רמה אחת של תת־מערכות, ואשר לקיום העצם המורכב חשוב תפקודן של תת־המערכות האלה והקשרים ביניהן, ולא בהכרח הצורה המדויקת שבה הן מבצעות את תפקודן. הקשרים הפנימיים בין תת־המערכות האלה עושים את המערכת ל״מערכת מורכבת״, שתכונותיה הכלליות הן יותר מאשר סכום תכונות מרכיביה. מערכת מורכבת אינה תלויה בדרך שבה תת־המערכות שלה פועלות, אלא רק בכך שהן אכן פועלות ומספקות את הנדרש מהן, ומכאן שמערכת מורכבת היא גמישה, ולכן גם יעילה — כלומר, יכולה לפעול עם אותה תוצאה סופית גם כאשר תת־המערכות פועלות בצורה אחרת כדי להשיג אותה מטרה. מערכת מורכבת מתאפיינת אפוא בגמישות וביעילות גבוהות בהרבה מאשר תוכל להשיג מערכת פשוטה. לפיכך משתכפל יעיל, שהוא מה שהגדרנו בשורת הגדרות משתכללות והולכות כ״עצם חי״, חייב להיות מערכת מורכבת, כלומר — להכיל כמה רמות של תת־מערכות. תת־מערכת אחת יש אפילו במולקולה משתכפלת ראשונית, והיא יחידות חומצת הגרעין המרכיבות את ה־DNA. תא חיידק הוא כבר משוכלל יותר, ובו כמה רמות של מערכות ותת־מערכות.
המורכבוּת והיעילות של משתכפל חי צריכות להספיק לקיום מספר לא־קטן של וריאציות בתת־המערכות שלו, בטיב הקשרים ביניהן, בתנאי הסביבה שבהם הוא יכול להתקיים ולהתרבות ולעתים אף בסוג הסימביונטים שהמשתכפל חי איתם בדו־קיום. נדרש גם שלכל הווריאציות האלה יהיה סיכוי דומה להשתכפל. הברירה הטבעית תוכל לפעול על הווריאציות האלה, לברור את היעילות ביותר מביניהן וכך לשפר את שרידותו של המשתכפל. כך, למשל, לתא חיידק נדרשות תת־מערכות שיפיקו אנרגיה, אך התא כולו גמיש ביחס לסוג המולקולות שתת־המערכת הרלוונטית מנצלת להפקת אנרגיה; תאים איקריוטיים מכילים אברונים שהיו כנראה בעבר חיידקים עצמאיים (מיטוכונדריות, כלורופלסטים ועוד), כך שהאיקריוטים נמצאים ברמת מורכבות אחת לפחות מעל החיידקים; גוף רב־תאי, כמובן, מורכב עוד הרבה יותר. מכך שבמינים שונים יש תת־מערכות שונות (ולכן הם מינים שונים) אנחנו למדים על יעילות שיטת המערכות המורכבות.
כדי לא לכלול בהגדרת החיים עצמים משתכפלים ״פשוטים״ שאינם בעלי כושר שכפול מתמשך, יש לתקן מעט את הגדרת החיים, כך:
עצם חי הוא עצם היכול לשכפל ביעילות ובגמישות את רוב תכונותיו, ובפרט את יכולת השכפול שלו, ולהעבירן לעצמים הדומים לו.
מידת היעילות והגמישות הדרושה תלויה במגוון וביציבות של התנאים השוררים בסביבת העצם המשתכפל. הגמישות והיעילות צריכות להיות מספיקות כדי לאפשר את ההתרבות לאורך דורות רבים. דרישה זו היא מעורפלת מעט, אך היא נחוצה כדי להבדיל בין ״חיים״ סטטיים של גביש או של טיפת מים לבין חיים דינמיים שמתחוללים בהם שינויים אבולוציוניים (מן הידועות הוא, שלעתים קרובות ניסוח מדויק בא על חשבון הפשטות והבהירות. כפי שאמר נילס בוהר, מאבות תורת הקוונטים, ״אמת ובהירות הן מושגים משלימים [קומפלמנטריים], ששיפור באחד מהם גורע מהאחר״).
מדד אחר היכול לסייע לנו להבדיל בין חיים אורגניים לבין ״חיי״ גביש הוא דרגת הארגון והמורכבות של היצור החי. דרגה זו גבוהה בהרבה ביצור חי מאשר בגביש.40 ביצור חי (בניגוד לגביש ולדוגמאות אחרות שהבאנו כאן) אנו מוצאים כמה רמות של תת־מערכות, ומכאן שהוא עצם מורכב, ובהכרח מאורגן, הרבה יותר מעצם דומם. דא עקא, שגם על פי קריטריון זה איננו מקבלים תשובה חד־משמעית, כיוון שעדיין נשארת השאלה עד כמה גבוהה צריכות להיות דרגת הארגון והמורכבות כדי שהעצם המתרבה ייחשב כחי, וכיצד מגדירים ומכמתים אותה. כאמור, הנושא סבוך למדי, ואין לו תשובה פשוטה, פרט לכך שאנו רואים שעצמים חיים מורכבים בכמה סדרי גודל יותר מעצמים דוממים, גם מהמורכבים שבהם.41
אם מוותרים על דרישת החומריוּת של הגדרת עצם חי, דומה שאפשר להרחיב את תחום החיים, למשל לווירוסי מחשב. וירוס מחשב מקיים לכאורה מעין חילוף חומרים: הוא קולט אנרגיה וזמן מעבד (CPU) מהמחשב ופולט נזקים. וירוס מחשב משוכלל שומר על עצמו מפני תוכנות אנטי־וירוס. הוא גם מגיב לסביבה, למשל לתאריך או לתוכנות הנמצאות ופועלות במחשב הנגוע. כלומר, וירוס מחשב הוא בעל מאפיינים מסוימים של חיי פרט. יש לו גם מאפיינים של חיי מין: הוא מתרבה ועובר למחשבים אחרים בצורה מהירה, יעילה ומדויקת.42 על פי רוב הוא מכיל שגרות חישוב ואיננו אוסף גרידא של ביטים, כלומר הוא כולל תת־מערכות. ואולם, בשונה מיצור חי, וירוס מחשב הוא ״יצור״ שנוצר בידי בורא (כותב הווירוס) ולא באופן טבעי. ״תפקידו״ הראשוני של הווירוס הוא למלא את רצונו של האיש שכתב אותו. אם יש לו מנגנון שינויים (מוטציות), הרי שגם הוא מלאכותי ומוגבל מטבעו: וירוס המחשב אינו עובר אבולוציה ממשית.
קיימות גם תוכנות בעלות מאפייני חיים דומים שאינן וירוסי מחשב, אלא מסוג ״חיים מלאכותיים״ (A.L., Artificial Life), כגון Tierra43 ו־Avida, היכולות להתרבות, להשתנות במוטציות ולעבור אבולוציה של התוכנה. מטרתן אינה להזיק לנו אלא להעשיר את ידיעותינו על מודלים הִתרבותיים. גם תוכנות אלה שונות במאפייניהן מעצמים חיים טבעיים: כל צורות החיים המוכרות לנו מתאפיינות בגבול ברור לעצם החי — קרום תא, עור, קליפה או שריון. לעומת זאת, מהו הגבול של תוכנה? בוודאי לא המחשב שבתוכו היא נמצאת, מכיוון שתוכנה אחת אינה אלא חלק קטן מהתוכנות שבו. תוכנה גם עשויה להיות מחולקת ושמורה בכמה אזורים שונים של דיסק המחשב, או אף בכמה מחשבים שונים. האם יש משמעות לחיים חסרי גבול? מאפיין זה איננו מתאים להגדרה הראשונית של ״עצם״. הבדל נוסף הוא, כי התוכנות תלויות לפעולתן בתנאי סביבה מלאכותיים. מה קורה כאשר הספקת החשמל נפסקת והמחשב והתוכנה שבו מפסיקים לפעול? האם אפשר לומר שהתוכנה ״מתה״? ומה קורה לתוכנה כאשר המחשב נופל ונשבר? לעומת זאת, החיים הטבעיים הסתגלו לטווח עצום של סביבות ותנאי חיים — כגון הקור הקיצוני של הקטבים, החום הקיצוני של מדבריות סהרה ושל המעיינות הלוהטים של ילוסטון, החשכה של מערות וארובות וולקניות תת־ימיות, אטמוספרה חסרת חמצן או רווית מתאן ועוד. תוכנת A.L., בדומה לווירוס מחשב, שונה מעצם חי גם בדבר מהותי: בכך שנבראה ולא נוצרה באופן טבעי. מטרתה הראשונית היא לימוד ומחקר של החוקרים, ולא התרבות עצמאית, אף שהיא מסוגלת לכך.
תוכנות וירוסי מחשב וחיים מלאכותיים הן בעצם ״מכונות חיות״ (במקרים מתקדמים אולי תוכלנה תוכנות אלו להיחשב כ״חי מלאכותי״). מהי ״מכונה חיה״? ומהי, בעצם, ״מכונה״?
מכונות, מידע וחיים
״מכונה״ היא עצם שגורם חיצוני לו תכנן ובנה לצורך מטרה מסוימת, שהעצם עצמו מבצע אותה מבלי ״לדעת״ מהי או להיות מסוגל להשפיע עליה. פעולת המכונה נועדה לשרת את הגורם שיצר אותה. מכונה היא קשיחה, כלומר, היא וחלקיה אינם אמורים להשתנות תוך כדי פעולתה. אף על פי כן, מכונה נשחקת ופוחתת תוך כדי פעולתה, ולכן היא זקוקה לתחזוקה מתמדת ולתיקונים מדי פעם. מכונה ״רגילה״ אינה יכולה לתחזק, לתקן או לשכלל את עצמה; רק גורם חיצוני לה יכול לעשות זאת. מכונה היכולה לנטר ולתחזק את עצמה, והיכולה לתקן או לעקוף פגמים שנוצרו בה תוך כדי פעולתה כיוון שהיא כוללת בתוכה תוכנית לביצוע בקרה ולתיקון עצמי, תיקרא ״מכונה משוכללת״.
מכונה שברא גורם חיצוני לה, אך המסוגלת להשתכפל ללא התערבות הגורם הבורא וליצור עותקים שלה המסוגלים להשתכפל אף הם, והמסוגלת לתחזק, לתקן ואולי אף לשכלל את עצמה בשעת הצורך, וזאת כיוון שתוכנית פעולתה והתרבותה נמצאת בתוכה — מכונה כזו תיקרא ״מכונה חיה״. ״מטרת החיים״ של מכונה כזו היא גם התרבות, בדומה לעצם חי, אבל יש לה מטרה עיקרית אחרת, שלמענה ברא אותה יוצרה. המטרה יכולה להיות ביצוע פעולה מסוימת עבור הגורם הבורא (למשל, ביצוע פעולה במחשב או שימוש כמודל לחיים מלאכותיים), או רק טיפוח האגו של היוצר, בין שהוא כותב הווירוס ובין שהוא אלוהים (״כל שברא הקדוש־ברוך־הוא בעולמו, לא ברא אלא לכבודו״ — פרקי אבות, פרק ו', משנה י״א).44
(אפשר לטעון שבני אדם רבים אינם רואים את ההתרבות כמטרת החיים הראשונית שלהם. יש גם שבוחרים במודע שלא להעמיד צאצאים. אלא שהאדם הוא מין יוצא דופן בכך שאיננו נמצא בשיווי משקל עם סביבתו וכמעט אין עליו לחץ ברירה טבעית. לא רק ״הכשירים ביותר״ מעמידים צאצאים, אלא כמעט כל בני האדם יכולים להתרבות, בלא תלות בכישוריהם. ייתכן מאוד שהאדם כיום כבר איננו עובר אבולוציה דארווינית, כך שהאדם אינו יכול לשמש דוגמה לחיים בכללותם.)
מכונה אשר תוכנית פעולתה ותוכנית בנייתה והתרבותה נמצאות בתוכה, שנוצרה ללא התערבות גורם חיצוני מתכנן ומייצר שמחוצה לה ואשר ״מטרת החיים״ הבסיסית שלה היא התרבות — תחדל להיות מכונה גרידא ותיקרא ״אורגניזם חי״. אורגניזם חי הוא, כפי שראינו קודם, מערכת ״רכה״ וגמישה (בניגוד למכונה הקשיחה), המתחזקת את עצמה, גדלה תוך כדי פעולתה ומשתנה בהתאם לתנאי הסביבה. אבולוציה במערכת חיה היא טבעית, ללא גורם מאלץ מלאכותי.
וירוס מחשב או תוכנת ״חיים מלאכותיים״ (A.L.) לא נוצרו בצורה טבעית אלא על ידי בורא, כלומר המתכנת שכתב אותם, ונמצאים בתוך מערכת הבנויה מראש לשימור עצמי ולהעתקה מדויקת לחלוטין — המחשב. ״אנרגיית הקשר״ של רכיבי התוכנה והזיכרון (כמות האנרגיה הדרושה לשינוי יחידת תוכנה בזיכרון) גדולה בהרבה מהאנרגיה ה״מסתובבת בחופשיות״ במחשב ללא בקרה (אנרגיה תֶרמית ואלקטרומגנטית). אין ביכולתה של האנרגיה החופשית לשנות את הזיכרון, ולכן התוכנה יציבה ואין מתרחשות בה מוטציות אקראיות. יכולות להיות מוטציות כעין־אקראיות על ידי אלגוריתם שתכנן היוצר, אבל עצם צורת יצירתן המכוונת מגבילה אותן לתחום שאותו קבע היוצר. לעומת זאת, בעצם משתכפל שנוצר באופן טבעי על ידי תהליכים ביוכימיים, אנרגיית הקשר בין המרכיבים דומה בהכרח לאנרגיית הסביבה, כי הוא נוצר בתהליכים הניזונים מאנרגיה זו. אנרגיית הסביבה, כשם שיצרה את הקשרים בין מרכיבי הגוף החי, יכולה גם לפרק או לשנות אותם בצורה אקראית ולגרום לשינויים אקראיים בחומר התורשתי, ולכן יהיו בו מוטציות אקראיות לא־מוגבלות.45 וירוסי מחשב ותוכנות חיים מלאכותיים אינם, אפוא, אורגניזמים חיים אלא ״רק״ מכונות חיות, או בעצם מכונות מידע חיות.
באופן עקרוני, קיום חיים בראשיתיים אינו דורש בהכרח קיום מוטציות ושינויים בין דור לדור. כאשר יש התרבות, יש חיים. אך למעשה, מכיוון שבטבע פועלות תופעות אנרגטיות רבות היכולות להשפיע על החומר, כדוגמת ברקים, קרניים קוסמיות, טמפרטורות גבוהות, גלי הלם ועוד, לא קיים בטבע שום דבר קבוע לחלוטין, ושום תהליך שכפול שנוצר באופן טבעי אינו חף מתקלות ומשגיאות המתרחשות כפעם בפעם. בהכרח יתחוללו מדי פעם שינויים בחומר נושא המידע התורשתי, ושינויים אלה, כל עוד לא יפגמו בו באופן חמור, מעצם העובדה שקרו בחומר התורשתי, יעברו בהכרח בתורשה. הברירה הטבעית תוכל לפעול על מוטציות אלה ולאפשר לחיים להתפתח ולהשתכלל. מין חי איננו דבר קבוע וסופי, אלא דינמי, משתנה ומתפתח46 (ראו עוד בנושא זה בפרק ב' של הספר).
(אפשר לשאול מדוע להוסיף את האילוץ שהחיים נוצרו באופן טבעי. בלעדי אילוץ זה היה אפשר לקבל שתוכנות מחשב יכולות להיות חיות, בתוך המרחב הממוחשב, הקיברנטי. אלא שוויתור על אילוץ זה פותח פתח לבריאתנות מסוג כזה או אחר, השוללת אבולוציה. נוסף על כך, כפי שציינו קודם, הדרישה להיווצרות טבעית גוררת בהכרח התרחשות מוטציות, ברירה טבעית ואבולוציה, ומייתרת את הצורך להכניסן להגדרת החיים.)
באופן עקרוני, ייתכן שמכונה חיה תתקלקל או ״תתמרד״, תפסיק לבצע את תפקידיה העיקריים שקבע לה בוראה ותדאג להתרבותה בלבד. מכונה כזו, אם תהיה מורכבת דיה, בעלת אפשרות לקיום עצמי בתנאי סביבה שונים, ותוכל להמשיך להתרבות ביעילות ללא התערבות או אף כנגד רצונו של הבורא, תוכל להיחשב כמי שעברה למעמד של אורגניזם חי. למכונה כזו מוטב לקרוא ״אורגניזם מלאכותי״ או ״חי מלאכותי״. סרטי מדע בדיוני רבים, המנצלים את הפחד הקמאי מפני הבלתי ידוע, מתארים מכונות כאלה ומציגים אותן כמסוכנות ביותר. אשר לתוכנות חיים מלאכותיים, A.L., רק וריאציה של תוכנה רצויה שנוצרה בגלל טעות בלתי מתוכננת, ״ברחה״ מהמחשב לרשת ו״חיה״ שם חיים עצמאיים ומתרבה בלא שום קשר ותועלת ליוצרה, תוכל להיחשב כ״עצם מידע חי״.
לא רק וירוסי מחשב הם מכונות חיות לא־חומריות. גם דגמים תרבותיים ומחשבתיים הם בעלי בורא ומטרה נוספת פרט להתרבותם. ריצ'רד דוקינס טבע את המונח ״מם״ (meme) לציון רעיון, סמל או מנהג תרבותי, העוברים מאדם לאדם באמצעות תקשורת מסוגים שונים.47 מם יכול להיות גם אוסף דגמים השייכים למסגרת מסוימת, כמו מערכת גדולה המורכבת מתת־מערכות. ידיעה, רעיון, דעה, דעה קדומה, קטע מוזיקלי, המנון, מסורת, דת — כל אלה הם דוגמאות לממים. והנה, ממים מתאפיינים בכמה תכונות חשובות המופיעות גם ביצורים חיים:
מנגנון קיום והתרבות פנימי (אם כי בדרך כלל בצורה עקיפה בלבד): כל רעיון טוב ומועיל, מעצם טבעו וטבע האנשים להחליף מידע ביניהם, מתפשט בחברה. אבל זוהי תופעת לוואי הנובעת מטבעו של המם; רוב הממים אינם מכילים מנגנון ישיר להתרבות, אלא האדם השומע אותם, אם ירצה — יפיץ אותם. יוצאי דופן לעניין זה הם מכתבי השרשרת. במכתבים אלה פונה הכותב לנמענים במסר כלשהו, לרוב סיפור הפונה אל הרגשות, ומבקש מהם להעביר את המכתב לאנשים אחרים רבים ככל האפשר; על פי רוב הבקשה מלווה בהבטחה לגמול בצורת מזל והצלחה אם אכן יועבר המכתב למינימום מסוים של אנשים, ובאזהרה מדבר רע שיקרה אם הנמען יתעלם מהבקשה. מכתבי שרשרת מכילים אפוא בתוכם במפורש את מנגנון ההתפשטות שלהם, ומפתים אנשים להמשיך להפיצם.
התרבות יעילה וגמישה: תיאוריה, אמונה, דעה, מתאימות את עצמן (או ליתר דיוק, האנשים המנסים להפיצן מתאימים אותן) לתרבות המקומית, תוך כדי שינויים ולפעמים גם תוך כדי אימוץ אמונות מקומיות מסוימות.
שימור עצמי: מם ״טוב״, או יעיל, מעניק תועלת, הנאה או חיזוק למחזיקים בו, וכך מעודד אותם להמשיך להאמין או להשתמש בו.
הִתרבות והתרחבות לאזורים חדשים: ממים ״יעילים״ מתפשטים אל אנשים, קבוצות, אומות או תרבויות חדשים, תוך דחיקת ממים יעילים פחות. דעות ואמונות חדשות מחליפות את הישנות.
מאבק בין ממים מתחרים: דוגמה למאבק כזה היא המאבק הקשה, הנמשך זה 400-300 שנה, בין האמונה הדתית למתודה המדעית. עד המאה ה־17, שלטו בתרבות האנושית האמונות לסוגיהן השונים. הנביא, השליח או המואר הביאו לאנשים את ה״אמת״, והאנשים קיבלו את מה שנאמר להם והאמינו בו. הידע היה נחלת מעטים, ודברתם הייתה הוכחה מספקת לאמיתותו. במאה ה־17, התפשטו בתרבות המערב הגישה המדעית והמתודה המדעית על חשבון התרבות והאמונה הדתית. המתודה המדעית דוגלת בהפצה, בשקיפות ובאובייקטיביות של הדעת ושל הידע, ובאי־תלות בין נכונות הידע לבין זהותו של מי שניסח או גילה אותו. תיאוריות מדעיות חשופות לבדיקה ניסויית מתמשכת ונשקפת להן, בניגוד לאמונה הדתית, ״סכנה״ מתמדת שיתגלו כתיאור בלתי מספק של המציאות ויוחלפו בתיאוריות אחרות, המסבירות טוב יותר את הידוע לנו. תיאוריה שאי־אפשר, לפחות באופן עקרוני, לבדוק את כושר ההסבר שלה, כלומר את התאמת הניבויים שלה לתוצאות הניסויים — היא אולי תיאוריה מועילה מבחינה פסיכולוגית, אבל איננה תיאוריה מדעית. במאבק בין הממים האלה התרבות האמונית, שעברה מקצה שיפורים — הן בגרסת הדת והן בגרסת ה״עידן החדש״ — שבה כיום לנגוס בדומיננטיות של התרבות המדעית בתפיסתם של אנשים רבים.
עם זאת, ישנם גם כמה הבדלים משמעותיים בין ממים ליצורים חיים:
רוב הממים לא נוצרו מאליהם, בצורה טבעית. היה להם ״בורא״, שיצר אותם למטרות מסוימות. אם היו מוצלחים ומועילים למחזיקים בהם — הם נפוצו באוכלוסייה. אם לא היו כאלה — נזנחו ונעלמו. ממים מועטים בלבד נוצרו באוכלוסיית האדם בעקבות צירוף דעות או אמונות של אנשים רבים, בלא יד מכוונת. רוב הממים האלה הם אמונות טפלות. אמונה טפלה היא הסבר או מנהג חסרי ביסוס עובדתי, הנובעים מפחדים ראשוניים של אנשים והנפוצים בהצלחה אף שהתועלת שהם מביאים היא פסיכולוגית בלבד.
ממים, בניגוד ליצורים חיים, מתרבים בעיקר בצורה רוחבית ולא אנכית. כלומר, האדם נושא המם יכול אמנם להעבירו לצאצאיו, אך הוא יכול להעביר אותו, אולי אפילו ביתר יעילות, לשכניו ולידידיו. לכן התפשטותו של מם מוצלח מהירה בהרבה מהתפשטותו של גֶן בתורשה.
מכיוון שרוב הממים לא נוצרו מאליהם, אין להם גם מנגנון המחדיר אליהם שינויים אקראיים (״מוטציות״). אמנם, מתחוללים בהם שינויים, אך הרוב המכריע של השינויים האלה נעשה במתכוון, על ידי אנשים שמשנים את המם כדי שישרת טוב יותר את מטרותיהם.
גם התרבותם של הממים אינה גמישה — היא תלויה לחלוטין ברצונו של מקבל המם להעבירו הלאה. וכמובן, ממים גם אינם חומריים, ואינם ״עצמים״ כפי שהגדרנו אותם בתחילת הדיון. אין הם אלא רעיונות, שה״סביבה״ שלהם היא מוחותיהם של בני אדם (ואולי גם של כמה בעלי חיים חברתיים).
מכל הטעמים האלה, מם לא יוכל להיחשב כיצור חי, כמו היצורים האורגניים. מם רגיל יוכל להיחשב כמכונת מידע חיה (כמקביל למכונה חיה).
כדי להגביל את הגדרת החיים ליצורים חיים (אורגניזמים) בלבד, יש לתקן את הגדרת החיים:
עצם חי (חיי מין) הוא עצם היכול לשכפל ביעילות ובגמישות את רוב תכונותיו, ובפרט את יכולת השכפול שלו, לעצמים הדומים לו, אשר תוכנית בנייתו, פעולתו והתרבותו נמצאת בתוכו, ואשר ההתרבות היא מטרתו הראשונית.
ייתכן שאפשר לראות ממים מסוימים, למשל אמונות טפלות, כבעלי סוג מסוים של חיים, סוג אחר מחייהם של עצמים חיים אורגניים, דהיינו — ״חיי מידע״. ממים אלו הפכו ל״מידע חי״. אמונות טפלות מופיעות בדרך כלל ללא בורא מסוים, מתרבות ביעילות בעברן בין אנשים, מתאימות את עצמן בגמישות לתרבות שהן מתפשטות בה, ולעתים קרובות נוצרות בהן וריאציות (מוטציות) שהמוצלחות שבהן גוברות על האחרות (ברירה טבעית). הן אינן מועילות באמת לאדם (למעט תועלת פסיכולוגית, כגון תחושה כוזבת של שליטה בגורלם) והצלחתן היא בפיזורן בין אנשים רבים.48 מכיוון שהן דוגמה כה ייחודית ונקודתית, דומה שלא כדאי להכלילן בהגדרת החיים הרגילים.
מי חי חיי מין?
הגדרה זו שהגענו אליה — בהתאם למטרה שהגדרנו מלכתחילה — היא הגדרה של חיי מין, ולא של חיי פרט. ההגדרה בצורתה זו אינה מצריכה, כמדומה, סייגים נוספים, והיא מתמודדת בהצלחה עם כל הדוגמאות הבעייתיות להגדרת חיי מין שהצגנו בראשית הדיון.
פרד: איננו יכול להתרבות, ולכן איננו חי חיי מין.
נגיף: יכול להתרבות, ולפי קצב התפשטות המחלות הוויראליות — גם ביעילות. הוא נושא בתוכו את החומר התורשתי שלו וההתרבות היא מטרתו היחידה. נגיפים חיים חיי מין.
גנים: מתרבים ביעילות, מכילים את תוכנית התרבותם ודואגים רק להתרבותם.49 גנים דומים מתרבים ביצורים שונים, שגם החלבונים שלהם שונים. כלומר, גנים יכולים להתרבות בגמישות.
נבג וזרע רדומים/מוקפאים: בתנאים מתאימים הם יכולים להתעורר ולתפקד כצמחים רגילים. כל זמן שהאפשרות הזאת נשמרת, הם חיים חיי מין.
אדם חסר הכרה המוחזק בחיים על ידי מכונות: כל עוד מערכת הרבייה שלו אינה נפגעת ויש אפשרות להפיק ממנה תאי זרע או ביציות — הוא עדיין חי חיי מין. בעתיד, אם וכאשר יאפשר המדע לשבט עובר חדש מתאי הגוף של אדם, הרי שכל אדם שאפשר להפיק מגופו חומר גנטי המאפשר שיבוט או זיווג עם חומר גנטי מפרט אחר ויצירת יצור חי חדש ייחשב לחי חיי מין.
חייזר בעל ביוכימיה לא־ידועה: אין חשיבות עקרונית לדרך שבה מתבצעת ההתרבות. אם החייזר עונה על הקריטריונים לחיים, הוא חי.
גביש: בתנאים מתאימים, הוא יכול לגדול ולהתחלק. אבל הוא איננו עושה זאת ביעילות ובגמישות. שינוי קל בתנאי הסביבה יפסיק את ההתרבות. גם ה״מוטציות״ הקורות בו לא תמיד עוברות בתורשה. גביש הוא עצם פשוט בכמה סדרי גודל מיצור חי, וקשה לומר ש״מטרתו״ של הגביש בתהליכים שהוא משתתף בהם היא להתרבות, בדומה לאורגניזם חי. גביש איננו חי (ישנה, אמנם תיאוריה שלפיה גבישים מתרבים היו שלד שעליו התפתחו חיים אורגניים).50
להבת אש ומערבולת מים: הם אינן מתרבות, אלא רק יכולות להתפצל בתנאים מסוימים מאוד. תנאים אלה נקבעים על ידי הסביבה (רוח וחומרי בערה), ואין לאש ולמערבולת מנגנון היוצר אפשרות לפיצול. הפיצול אינו יעיל ואין לו המשכיות לדורות רבים. גם האש והמערבולת אינן חיות.
אנדרואיד: כיום אין עצמים היכולים להיחשב כאנדרואידים, אלא ביצירות מדע בדיוני. אך אם יהיו בעתיד עצמים כאלה, ותכונותיהם יתאימו להגדרה שנתנו למעלה, הם יוכלו להיחשב כמכונות חיות.
מחשב ״אינטליגנטי״ או תוכנת אינטליגנציה מלאכותית, A.I.: אינם מתרבים, ולכן אינם חיים.
וירוס מחשבים או תוכנת חיים מלאכותיים, A.L.: נוצרות על ידי בורא ולא באופן טבעי, וכפי שראינו, ההתרבות אינה מטרתן הראשונית. וירוס מחשב ותוכנת A.L. אינן חיות.
מכונית: לפי מה שאנו רואים סביבנו, הן מתרבות ביעילות. אבל תוכנית בנייתן אינה בתוכן, יש להן בורא ומטרתן העיקרית היא לשנע אנשים ולא להתרבות. המכוניות אינן חיות.
קבוצת פרטים של מין חברתי החיה כקבוצה קבועה: תוכנית פעולתה של הקבוצה נמצאת בתוכה. אם היא מגיעה למצב שבו היא יכולה ליצור ביעילות קבוצות־בנות מתרבות — היא עצם חי (שוב, חיי מין).
ממים: נראה שרובם אינם חיים. מם אינו נוצר ״מאליו״ באופן אקראי, אלא בדרך כלל לצורך מטרה מסוימת. תוכנית בנייתו איננה נמצאת בתוכו, אם כי במקצת הממים קיימת תוכנית התרבות. השינויים בממים לרוב אינם שינויים אקראיים (״מוטציות״), אלא שינויים מכוונים. ישנם אמנם ממים שמטרתם היא התרבות — כגון מכתבי שרשרת — אך זוהי מטרה חיצונית, של הבורא שלהם, ולא פנימית. ייתכן שאפשר לראות ממים מסוימים כאילו עברו ממעמד של מכונה חיה למעמד של ״מידע חי״.
לגבי נבגים, זרעים וחרקים רדומים או מוקפאים, תרביות רקמה וכדומה, הציע גנטי51 להגדיר מצב של ״חיים פוטנציאליים״, חיים בכוח, להבדיל מחיים בפועל: מצב שאינו חי ואינו לא־חי. כל זמן שיש אפשרות שהעצם הנראה דומם יוכל להיעשות חי, הוא במצב של חיים בכוח, ואיננו מת. חיים הם אורגניזם בפעולה. מוות איננו הפסקת החיים אלא הפסקת האפשרות לחזור לחיים. אלא שנראה שיש קשיים בהגדרה זו. המצב תלוי בתקופה: פיסת רקמה הייתה פעם בפירוש ״לא־חי״, ואילו היום ניתן למצות ממנה DNA, ובעתיד אולי ידעו לשבט ממנה בהצלחה יצור חי, כפי שנעשה עד כה בהצלחה חלקית. בעתיד, ייתכן שחוקרים ידעו לסנתז DNA מלאכותי ולבנות ממנו יצור חי.52 האם דף נייר שכתוב עליו סדר הבסיסים של ה־DNA של יצור מסוים הוא בגדר חיים פוטנציאליים? ייתכן שאפשר לפתור את הקושי על ידי הגבלת ההגדרה של חיים פוטנציאליים של עצם למצב שבו קיימים תנאים טבעיים שבהם יוכל לחזור להיות חי (נבגים, נגיפים, חרקים מוקפאים). עצם שיוכל להפוך לחי רק בתנאים מלאכותיים, מעשה ידי אדם — כגון תרבית רקמה או סדר כתוב של בסיסים ב־DNA — לא ייחשב כחי חיים פוטנציאליים.
נראה שעל כדור הארץ, רוב העצמים המתאימים להגדרת החיים בנויים מחומר אורגני שמתרחשים בו תהליכים כימיים. החיים האורגניים על כדור הארץ, לפי ההגדרה שנתנו לחיים, מתקיימים בכמה רמות: גן, גנום, אברון בתא, תא שלם, אורגניזם רב־תאי מורכב וגם סוגים מסוימים של קבוצות פרטים.53 כלומר, כל ישות הניתנת להבחנה ובעלת יכולת שכפול יעילה כיחידה זהותית בהתאם להגדרת החיים, גם אם מרכיביה מתחלפים. לכל עצם מתרבה חייבת להיות ״תוכנית עבודה״, שבעזרתה הוא מתרבה והיא עוברת מדור לדור.54 אנו נראה כאורגניזמים חיים עצמים אשר תוכנית העבודה הזאת נמצאת בתוכם. לכן, על פי הגדרת חיי המין, קן נמלים, קן טרמיטים או כוורת דבורים — כל אחד מאלה הוא עצם חי יחיד ברמה שמעל פרט בודד. קן הנמלים חי חיי מין; הנמלים הבודדות, ברובן, חיות רק חיי פרט.
אין מניעה שישות חיה תכיל בתוכה קבוצת פרטים שגם הם ישויות חיות בדרגה נמוכה יותר, או תהיה מורכבת מישויות כאלה.55 בתחילת התפתחות החיים, כדי לשפר את סיכויי שרידותו, יצור חי מרמה מסוימת התאגד עם פרטים אחרים מאותה רמה ליצירת סביבה טובה יותר לחייו ולהתרבותו או לאפשר התמודדות יעילה יותר עם תנאי סביבה קשים. עם חלוף הזמן, הפרטים התחילו לשתף פעולה ביניהם ולפתח טכניקות שייצבו את האוסף בצורה הקבועה והיעילה ביותר, ויאפשרו גם לצאצאיהם ליצור אוסף יעיל דומה. האוסף נשמר בצורתו במעבר הדורות, והיה אפשר לראות את האוסף כולו כישות חדשה המתרבה בפני עצמה. הגוף הגדול התחיל להתנהג ממש כישות עצמאית, השתלט על ההתרבות של מרכיביו, ובמקום לשרת את פרטי דרגת ההתרבות הנמוכה, התחיל לנצל אותה לצרכיו וגרם לה לפעול לתועלתו־שלו (כמובן — הברירה הטבעית נתנה עדיפות לאוספים שהתנהגו כך...). מטבע ההתפתחות הבלתי תלויה של הדרגות השונות, לכל דרגה יש אינטרס משלה להתרבות, שאינו בהכרח זהה תמיד לאינטרסים של הדרגות הקודמות. נראה שבדרך כלל, ככל שהדרגה גבוהה יותר כך היא מצליחה להשליט את ״רצונה״ על הדרגות הנמוכות יותר. יצור חי רב־תאי מצליח ״לשכנע״ את הגנים ליצור חומרים הדרושים לו, וכן להשתכפל מיליארדי פעמים כדי לאפשר לגוף לחיות, להתפתח ולהתרבות. בסופו של התהליך גם הגנים יעברו לדור הבא, אבל רק במספר מצומצם של פעמים. כל שאר מיליארדי העותקים יאבדו.
כמו בכל דבר, גם בהיררכיה זו קורות לפעמים תקלות: למשל, אומה יכולה להחליט שלצורך האינטרסים שלה והמשך קיומה, על מקצת חבריה להסתכן באובדן חייהם במלחמה. רוב האזרחים מסכימים, אך יוצאים מן הכלל מסרבים להכיר בסמכות המדינה לסכן אותם או מכריזים על עצמם כפציפיסטים. דוגמה אחרת: גוף חי מקריב תאים רבים לצורך קיומו במהלך חייו — תאי דם, עור, דופן המעי, עצב ועוד. בדרך כלל התאים משרתים את צורכי הגוף, אך לפעמים נוצרים תאים מתמרדים, המסרבים לפעול לתועלת הגוף, מתרבים בלא בקרה ויוצרים גידול סרטני. גם קטעי DNA יכולים להתמרד, להפסיק לשרת את התא על ידי קידוד חלבונים ולחיות כ־DNA טפילי בתוך הגנום, שאינו מביא שום תועלת לתא, אלא רק מתרבה. לעתים הקטעים אף מתנתקים לגמרי מהכרומוזום ודואגים רק לעצמם באופן עצמאי (יש השערה שכך נוצרו מקצת הנגיפים).
יש גם מצבים שאינם תקלות שבהם הגנים משליטים את האינטרסים שלהם על הפרט, כמו למשל ברירת שארים, שבה פרט מקריב את עצמו כדי לאפשר לקרוביו, ובעיקר לצאצאיו, להתרבות. הפרט אמנם מת, אך רוב הגנים שלו, הנמצאים גם בגופיהם של קרוביו, מקבלים הזדמנויות רבות יותר להתרבות.
הגענו, אם כן, להגדרה מספקת של חיי מין.
הגדרת החיים: סיכום
ההגדרות שהצגנו לצורך הגדרת החיים:
עצם — גוף חומרי מוגדר, מתוחם.
עצם מתרבה — עצם אשר יותר מאחד מצאצאיו יכולים להתרבות ביעילות לא פחותה ממנו. על הצאצאים להיות דומים להורה במאפייניהם הבסיסיים, אבל לא בהכרח זהים לו.
שכפול — יצירת עותק מדויק של המקור.
חיי פרט — החיים בפעולה, כאן ועכשיו, בפרט מסוים.
חיי מין — החיים לאורך דורות, האפשרות ליצור פרטים חדשים.
מערכת/תת־מערכת — אוסף חומרים ותהליכים בעלי תפקוד מסוים.
עצם מורכב — מערכת המכילה לפחות רמה אחת של תת־מערכות.
התרבות יעילה וגמישה — שמירה על יכולת ההתרבות גם בתנאים חיצוניים ופנימיים משתנים. תנאים חיצוניים הם תנאי הסביבה, כגון אקלים, קרקע, זמינות מזון ויצורים חיים אחרים בסביבה; תנאים פנימיים הם המבנה וההרכב של העצם עצמו ושל הסימביונטים החיים אתו. ככל שהעצם רגיש פחות לשינויים, כך הוא יעיל וגמיש יותר בהתרבותו.
מכונה — עצם שגורם חיצוני לו תכנן ובנה אותו, והמבצע תוכנית פעולה הנמצאת מחוץ לו.
מכונה משוכללת — מכונה הכוללת בתוכה תוכנית תחזוקה ותיקונים של עצמה.
מכונה חיה — מכונה שבורא יצר אותה, אך היא מסוגלת להשתכפל ללא התערבות הגורם הבורא, כיוון שתוכנית פעולתה נמצאת בתוכה. הבורא הוא שקבע את מטרות פעולתה.
יצור חי (אורגניזם) החי חיי מין — עצם המתרבה ביעילות ובגמישות, אשר תוכנית בנייתו, פעולתו והתרבותו נמצאת בתוכו, ואשר ההתרבות היא מטרתו הראשונית. זוהי ההגדרה המצומצמת ביותר האפשרית, וכל שאר הדרישות יכולות להיגזר ממנה.
חי מלאכותי — עצם הניחן בכל תכונותיו של יצור חי, אך נוצר בצורה מלאכותית.
מכונת מידע חיה — יחידת מידע הניחנה בתכונות של מכונה חיה, פרט לכך שאיננה עצם חומרי.
מידע חי — מידע הניחן בתכונותיו של עצם חי, פרט לכך שאיננו עצם חומרי.
לסיכום, בפרק זה הצגנו גישה של ״מלמטה למעלה״ לעקרונות הגדרת החיים. יצאנו מההבדל הבסיסי בין חי לדומם, דהיינו יכולת ההתרבות, הבדלנו בין חיי פרט לחיי מין והתרכזנו בהגדרת חיי מין. בחנו קשיים בהגדרת יצור חי על פי התכונה של יכולתו להתרבות, והגבלנו את ההגדרה כך שתכלול את מה שמקובל לראות כעצמים חיים ולא תכלול את מה שמקובל לראות כדוממים. ההגדרה אינה מוחלטת; היא גמישה ואפשר לשנותה אם יתעורר צורך בכך, אם בשל התקדמות הידע ואם בשל שינוי בתפיסה, מה צריך להיחשב כחי ומה אינו צריך להיחשב כחי.
נראה שבזכות הגמישות ואי־השרירותיות, גישה כזו להגדרת החיים היא מועילה יותר בהבהרת מהות החיים מאשר גישות קודמות.
בהגדרה זו של חיי המין יש גם חסרונות. העיקרי שבהם הוא שהיא עוסקת רק במקצת תופעות החיים, דהיינו חיי מין בלבד. היא אינה מסייעת הרבה בהגדרת חיי פרט, לבד מכך שהיא פוטרת אותנו מהצורך להתייחס לתופעות ההתרבות בחיי פרט (אם כי היא בהחלט עוזרת במציאת תכונות מתחייבות של חיי פרט. על כך בפרקים ב' ו־ג'). ההגדרה גם אינה מדויקת (מהי בדיוק מידת היעילות הדרושה), וגם סוגיית המטרה איננה חד־משמעית. עם זאת, נראה שהיא יכולה לסייע לנו יותר מהגדרות קודמות לפתור את הקשיים ולקדם את הבנת תופעת החיים.
חיים ומוות
קיים הבדל מהותי בין דומם לחי, הבדל הפוך בכיוונו מן התפיסה המקובלת של תכונות החי והדומם: כפי שראינו קודם, כל עצם דומם ״ימות״. יעבור זמן רב עד שהר יחדל להיות הר, השינויים בו אטיים, ולנו בחיינו הקצרים נדמה שהוא עומד ״לנצח״. אבל הנצח הזה הוא יחסי, וכעבור זמן רב יתפורר ההר. כל עצם דומם, ללא יוצא מהכלל, בין שהוא גרגר אבק ובין שהוא הר גדול, ייעלם לבסוף. לעומת זאת, מהותו היסודית של עצם חי (יכולת השכפול) אינה מתה עם מות הפרט אלא ממשיכה לעבור מדור לדור גם אחרי מות הגוף. עצם דומם המתכלה אינו משאיר אחריו שום דבר מאותו הסוג שהוא השתייך אליו. עצם חי המתכלה משאיר אחריו בדרך כלל עצמים אחדים הדומים לו. העצם החי הפרטי אמנם מת, אבל ה״עיקר״ או ה״מהות״ של החיים (של מין, המתבטא במידע כיצד להתרבות), בהתאם להגדרתם, ממשיך להתקיים גם בדור הבא ובדור שלאחריו, והוא איננו מת.
אפשר אם כן לאפיין את חייו של מין, כדבריו של האנטומיסט הצרפתי קסאוויה בישָה (Bichat), כ״דבר שמצליח להתגבר על המוות, לאורך דורות״. התחושה הרגילה שלנו, שהחיים הם זמניים והדומם קבוע, נובעת מכך שבדרך כלל אנו מתייחסים לחיי פרט, וכן ממדידת משך חייהם של דוממים, כגון הרים, בקנה המידה הקצר מדי של חיי אדם.
חיי מין מתגברים אם כך על המוות; אך לגבי חיי פרט, ההפך הוא הנכון. כל פרט חי ימות, ובדרך כלל הרבה יותר מהר מעצם דומם. אלא שלגבי קיום המין, חיי פרט מסוים ומותו הם חסרי כל חשיבות ומשמעות. כל זמן שהשכפול וההתרבות נמשכים ומספר הפרטים השייכים למין יציב או אף גדל, הרי שהמין חי היטב, גם אם פרטיו מתים כזבובים. ה״טבע״ עצמו (אם אפשר להתייחס למושג לא־ברור זה) אדיש ללידה ולמוות, לקיום חיים ולהכחדתם.56 חיים הם חלק אפשרי של הטבע, ואין הטבע נפרד וחיצוני להם כך שיוכל להתייחס לקיומם או להפסקתם. רק מי שמודע לקיומו העצמי יכול לפתח יחס לחיים ולייחס להם חשיבות. ביכולת זו ניחן האדם, וכנראה גם כמה בעלי חיים מפותחים אחרים.
בטווח הארוך, גם מין חי ייכחד לבסוף מסיבה זו או אחרת. רוב המינים שהיו קיימים אי פעם על כדור הארץ נכחדו זה כבר. אבל מוות זה איננו הכרח עקרוני. אם המין החי יצליח להתגבר על כל הקשיים ולהסתגל לכל השינויים, הוא יוכל להמשיך לחיות עד כלות כל העולם שבו הוא חי. בניגוד לכך, בעצם דומם מתחילים תהליכי דעיכה כבר בזמן היווצרותו, ואין לו מנגנון לתיקון ולהמשכת עצמו או ליצירת הדומה לו. מין חי בדרך כלל מתפתח ומשתכלל, וכשתנאי הסביבה נוחים אינו מגלה שום תהליכי דעיכה. רק כשתנאי הסביבה משתנים מאוד לרעה, הוא עלול להיכחד.
כדאי לציין כי חיים של עצם (חיי פרט) אינם תכונה פיזיקלית שלו. נפחו של העצם, משקלו, צבעו וכדומה הם תכונות פיזיקליות נמשכות וקשורות למהותו החומרית. כנגד זה, חייו של יצור חי אינם בהכרח תהליך נמשך, אלא עלולים להיפסק בכל רגע, וזאת ללא שינוי חומרי ניכר. החיים אינם תכונה פיזיקלית אלא תפקודית־מצבית: כאשר בין חומרים, רקמות ואיברים מסוימים יש יחסי גומלין, תלות הדדית ופעולות משותפות שאינן קיימות כרגיל בעצמים דוממים, דהיינו תהליכים להקטנת האנטרופיה של העצם, העצם הוא, או נקרא, ״יצור חי״ (חיי פרט). כאשר מסיבה כלשהי חלק חיוני מפסיק לתפקד, ובעקבותיו חלקים אחרים, היצור מפסיק להיות ״חי״ והופך לאוסף חומרים כימיים שמתרחשים בהם תהליכים ״טבעיים״ לעולם הדומם, הגורמים להתפוררותו ולעלייה באנטרופיה שלו — הפוך מהתהליכים המתרחשים ביצור חי. היצור ״מת״. מעבָר זה בין חיים למוות הוא לעתים קשה להגדרה, ואיננו קשור בשינויים פיזיקליים וחומריים משמעותיים.
בזמן הולדת היצור ה״חיים״ מופיעים יש מאין, ובזמן מותו הם נעלמים יש לאין. אין חוק שימור החיים.
סוגי מוות
בפרק ב' (״פעילויות חומריות הכרחיות לחיים״) נראה שיצורים חיים חייבים להיות מובדלים מהסביבה, אם כתא יחיד ואם כיצור חי רב־תאי. יצורים חיים חד־תאיים פשוטים מתרבים על ידי חלוקת תא־הורה לשני תאי־צאצא שווים. לגביהם אפשר לשאול אם הם מתים אי פעם. אם נגדיר את המוות כניגודם של החיים, אזי גוף חי שהפסיק לחיות — מת. כדי להבין אם התא מת עלינו להגדירו כיצור חי, כאשר הפעם הכוונה לחיי פרט ולא לחיי מין. כפי שציינו קודם, ההגדרה הפשוטה הטובה ביותר לחיי פרט היא: ״חיים של ישות הם שורה רציפה של גלגולים, הן של מבנה והן של הרכב, המתחוללים בישות מבלי לבטל את זהותה, ואשר למרכיביה יש תפקודים פונקציונליים בשמירת זהותה״. אם התא המתחלק לא מת, אלא נשאר חי בזמן פעולת החלוקה, פירוש הדבר שזהותו נשמרת במהלכה. הדבר מעורר קושי: לפני תהליך החלוקה היה תא אחד, ואחריו יש שניים. אולם כפי ששניים אינו זהותי לאחד, כך שני תאים אינם יכולים להיות המשך זהותי לתא יחיד. רק אחד יכול. מכיוון ששני התאים שנוצרו בחלוקה שווים ביניהם, אין סיבה להעדיף אחד כממשיך הזהות ולדחות את האחר. כך שגם אחד מהתאים החדשים אינו יכול להמשיך את זהות התא הקודם. עלינו להסכים אפוא ששני התאים החדשים אינם שומרים על זהותו של הקודם, אלא הם רק דומים לו ובאים במקומו. בזמן החלוקה התא הראשון חדל מלהתקיים כפי שהיה, כלומר מת, ותוך כדי כך נולדים שני תאים חדשים, קטנים יותר.57 אולי בעצם יש לומר, שבזמן לידת שני תאים חדשים — הקודם מת. אם לא ייוולדו — לא ימות. כלומר, גם בחד־תאים כל יצור מת, ויתרה מזו, כדי להתרבות עליו למות.
אפשרות אחרת להגדרת המוות היא לא כניגודם של החיים, אלא כמעבר של עצם ממצב חי ופעיל למצב לא־חי ודומם. תהליך מיתה של גוף חי צריך אפוא להיות מלווה בהופעתו ובקיומו של גוף מת במקום הגוף החי. לפי הגדרה זו, חד־תאים אינם מתים כאשר הם מתחלקים, כיוון שבתהליך החלוקה לא מופיע גוף מת.
אך הגדרה זו היא בעייתית. כזכור, בתחילת הפרק ניסחנו את הגדרת חיי הפרט על סמך הגדרות קיימות בספרות, ועיקרה — שמירת זהותו של הפרט. אבל בחלוקת תא לא מופיע גוף מת, כלומר, לפי הגדרת מיתה על ידי הופעת גוף מת, חלוקה איננה תהליך מיתה, משמע התא נשאר חי. בדיוננו למעלה ראינו שתהליך החלוקה אינו שומר על זהות — במקום תא אחד, ישנם לאחר החלוקה שני תאים שאינם יכולים להיות ״זהים״ לתא הראשון. אם כך, עלינו להשמיט את הדרישה לשמירה על הזהות מן ההגדרה של גוף החי חיי פרט. מצב זה פירושו שיצור חי יכול להחליף את זהותו במהלך חייו. היה יצור א', שהפך לפתע ליצור ב', אך למעשה, אין לפנינו אלא שינוי שם. אבל שינוי כזה הוא חסר משמעות ממשית, ולכן השמטת הדרישה לשמירת הזהות פירושה ביטול של המרכיב העיקרי בהגדרת חיי הפרט — הזהות, והיא מאבדת אפוא את משמעותה.
ביצורים חיים רב־תאיים, וכן בחד־תאיים המתחלקים לשני חלקים שונֵי גודל ותפקוד, המצב ברור יותר. החלק המוּצא מהיצור החי הבוגר ומתחיל דור חדש הוא קטן, אינו דומה לבוגר ואינו יכול להיות מזוהה אתו. הוצאת תאי הִתרבות או הולדת הצאצא אינה מבטלת את זהות המוליד ואינה מסיימת את חייו, ומותו של המוליד אינו קשור בהכרח בהולדת הדור החדש. בגוף כזה שתי הגדרות המוות תקפות: כאשר הגוף מת, הוא מפסיק את תהליכי החיים ששמרו על זהותו לאורך זמן, וכן נעלם גוף חי ותוך כדי כך מופיע גוף מת.
אפשר אולי להציע שיש שני סוגי מוות:
7 Mayr, E. (1982); Taylor, C. (1992)
11 Joyce, G.F. (1994)
12 Luisi, P.L. (1997)
13 Spencer, H. (1855)
14 Maturana, H.R. & Varela, F.J. (1973)
15 Bedau, M.A. (1996)
16 Ruiz-Mirazo, K. et al. (2004)
17 Orgel, L.E. (1973)
19 ראו גם Fry, I. (2000).
20 Langton, C.G. (1996)
21 Boden, M.A. (1996)
22 באופן חלקי אומר זאת גם (Sober, E. (1993.
23 (Morales, J. (1998
24 רעיון דומה מציג פרימן דייסון (1992).
25 פריי, א. (1997).
26 Maynard Smith, J. (1986)
27 Ganti, T. (2003)
28 Morales, J. (1998)
29 Mayr, E. (1961)
30 Schrödinger, E. (1969)
31 Maturana, H.R. & Varela, F.J. (1987)
32 Maynard Smith, J. (1986)
33 על פי רעיון של ג'ון סקוט הולדיין (Haldane).
34 Ganti, T. (2003)
35 דיון בפן מסוים של סוגיה זו נמצא ב: (Bedau, M.A. (1998.
36 ז'אקוב, פ. (1993).
37 Cairns-Smith, A.G. (1985)
38 Morales, J. (1998)
39 Kaufman, S.A. (1993)
40 Monod, J. (1971)
41 Gregersen, N.H. (2003)
42 Spafford, E.H. (1995)
43 Ray, T.S. (1996)
44 מקובל לייחס אמרה ברוח זו גם לליניאוס (Carolus Linnæus).
45 עוד סיבות לקביעה שווירוסי מחשב אינם חיים, בייחוד חיי פרט, אפשר למצוא אצל Spafford, E.H. (1995).
46 Mayr, E. (1963)
47 דוקינס, ר. (1991).
48 Dawkins, R. (1991)
49 דוקינס, ר. (1991).
50 Cairns-Smith, A.G. (1985)
51 Ganti, T. (2003)
52 במאי 2010 דיווחו דניאל גיבסון (Gibson) ועמיתיו כי הצליחו לסנתז באופן מלאכותי את הכרומוזום של החיידק Mycoplasma mycoides (שאורכו 1.08 מיליון זוגות בסיסים). החוקרים החדירו את הכרומוזום הסינתטי לתא חיידק שהכרומוזום הוצא ממנו, והכרומוזום המלאכותי תפקד בתא באופן תקין. אמנם, עדיין רחוקה הדרך ליצירת התא עצמו על פי הכרומוזום הזה — קל וחומר יצורים מורכבים יותר — ועדיין זהו צעד בעל השלכות תיאורטיות ומעשיות עצומות.
53 Maynard-Smith, J. (1988)
54 Von Neuman, J. (1961-1963)
55 לדיון על רמות ברירה ואבולוציה מנקודת מבט אחרת, ראו Hull, D. (1998).
56 רעיון זה מופיע באופן חלקי ב: Dawkins, R. (1995,a), (1995,b)
57 Sober, E. (1993)
״מוות זהותי״, שהוא היעלמות העצם החי תוך כדי הופעת כמה עצמים חיים חדשים, או מעבר גוף ממצב חי יחיד למצב של כמה גופים חיים שאינם זהותיים לו. מוות כזה קורה בחלוקת חד־תאים.
״מוות תפקודי״, שהוא מעבר העצם ממצב חי למצב שאיננו חי, ללא הופעת עצמים חיים חדשים. כך היעלמות הגוף החי מלווה בהופעת גוף מת. זה סוג המוות במקצת הפרוטיסטים ובכל הרב־תאים.
מוות זהותי אינו גורר בהכרח מוות תפקודי: תאי־הצאצא שהם תוצאת החלוקה של תא־ההורה ממשיכים לתפקד כמו תא־ההורה, אף על פי שזהותו של תא־ההורה נעלמה. מוות תפקודי איננו גורר בהכרח מוות זהותי: הגופה המתה היא המשך זהותי ליצור החי שהייתה קודם, פרט לכך שהפסיקה את פעולות החיים. ישנם גם מקרים שבהם מתרחשים שני סוגי המוות: יצור שנטרף ונאכל או נבלע כולו, יצור שמת, נרקב והתפורר כולו, או אדם שגופתו נשרפה — כולם מתים גם תפקודית וגם זהותית, אם כי שני סוגי המוות אינם קורים בהכרח בו־בזמן. בדרך כלל, המוות התפקודי קודם למוות הזהותי.
בראשית החיים, מוות טבעי (שלא עקב תאונה, רעב או טריפה) היה תמיד זהותי, על ידי חלוקת תא. מוות תפקודי הופיע כאשר העצם החי השתכלל ויצר חלקים מיוחדים בו שהתמחו בהתרבות. שאר חלקי היצור החי היוו את המשכו הזהותי שנשאר לאחר פעולת ההתרבות, ובהמשך — היו הגופה שהופיעה בזמן מותו. ההתרבות חדלה להיות קשורה בהיעלמות זהותו של הגוף.
ייתכן, ויש לומר זאת בזהירות רבה, שבאדם ובכמה בעלי חיים מפותחים אחרים התחדשה המשמעות של מוות זהותי: הפסקת פעולת הלב ושאר המערכות תומכות החיים של הגוף הן מוות תפקודי. מצבים שונים של חוסר הכרה מתמשך עקב פגיעה מוחית, וכן שיבוש פעילות המוח עקב מחלת אלצהיימר, הם מוות זהותי, אם כי לא בדיוק באותו מובן כמו בחד־תא. לא זהות העצם היא שמתה, אלא הזהות העצמית והמודעות העצמית של הפרט.
הגדרות אלה של מוות מתאימות לחיים על כדור הארץ. ייתכן שאפשריים חיים מסוג אחר, שלהם יהיה אפשר להגדיר מוות מסוג אחר או נוסף.

עוד על הספר

האם זה חייב להיות כך, לעזאזל?! אהוד גזית
פרק ראשון: 
הגדרת החיים — מלמטה למעלה
החיים והקושי בהגדרתם
החיים הם תופעה מופלאה. הם גם תופעה מוזרה, לפחות בהשוואה לתופעות הטבע הדומם. מאפייניהם של החיים והתהליכים המתחוללים בהם שונים מאוד מהמתחולל בטבע הדומם, ולפעמים אף מנוגדים לו. במערכת דוממת מתרחשים על פי רוב תהליכי שינוי ופירוק המביאים אותה למצב של שיווי משקל, שבו כל חלקי המערכת נמצאים במצב האנרגטי הנמוך ביותר האפשרי. במערכת חיה, לעומת זאת, מתחוללים תהליכי בנייה והתפתחות, ותהליכי החיים מובילים למצב של אי־שיווי משקל ושל הפרשי אנרגיה בין המערכת החיה לבין סביבתה. החיים מתאפיינים גם במגוון עצום של גדלים, צורות, מבנים ודרכי פעולה — מגוון הגדול בהרבה מן המגוון הקיים במערכות דוממות. לאחר הופעתם על פני הארץ התפשטו החיים, וכיום הם נמצאים כמעט בכל מקום ביבשה, באוויר ובמים, גם באזורים שנראים עוינים להם ביותר — אזורים ששוררים בהם טמפרטורות קיצוניות, לחץ גבוה, יובש, חוסר חמצן, חוסר אור, סביבה חומצית, בסיסית, מלוחה או גופריתית, ועוד. בגופם של עצמים חיים אנו מוצאים את המערכות המסובכות והמורכבות ביותר הידועות לנו, ובהן המוח ומערכת החיסון.
עם זאת, השאלה ״מהם חיים״ היא בעייתית. באופן אינטואיטיבי, ברור לנו שעצמים חיים שונים באופן ייחודי ומהותי מעצמים שאינם חיים; אף על פי כן, לא כל־כך ברור לנו מהו בדיוק השוני. לאורך הדורות התחבטו אנשים בשאלה זו. כמה מן התשובות שהוצעו היו גרסאות שונות של תיאוריית הוויטליזם. תיאוריה זו גורסת כי יצורים חיים ניחנים בכוח או באנרגיה פנימיים שאינם פיזיקליים או כימיים, המעניקים להם את תכונת החיים, וכי תהליכים כאלה שונים במהותם מהתהליכים הכימיים המתרחשים בחומרים שאינם חיים. החומרים המשתתפים בתהליכי החיים נקראו חומרים אורגניים, וחוקרי הטבע סברו שאי־אפשר ליצור אותם באופן מלאכותי מחומרים אי־אורגניים, אלא הם יכולים להיווצר אך ורק בתוך גופם של יצורים חיים.
ואולם, בשנת 1828 הצליח הכימאי הגרמני פרידריך ווהלר (Wöhler) לסנתז את החומר האורגני שתנן (urea) במעבדה. אחריו הצליחו כימאים אחרים לסנתז עוד חומרים אורגניים. הוגים שניסו לשמר את תיאוריית הוויטליזם חילקו, אפוא, את החומרים ל״דוממים״ — אי־אורגניים ואורגניים פשוטים — ולחומרים ״חיים״, הקיימים רק בעולם החי. הוצעו גם גרסאות אחרות של התיאוריה הוויטליסטית, בשמות שונים. אחדים מהשמות ש״כוח חיים״ זה זכה להם בזמנים שונים הם Élan vital (הפילוסוף הצרפתי אנרי ברגסון, Bergson) ו״אֶנטֶלֶכיה״ (entelechy, מונח שטבע הביולוג והפילוסוף הנס דריש, Driesch).
חרף חיפושים נרחבים, לא התגלו כל תהליכי חיים או כוחות חיים שאינם כימיים־פיזיקליים רגילים. כמו כן לא נמצא חומר מיוחד שנוכחותו בגוש חומר תגרום לו להיות ״חי״ — ״חומר ויטלי״, המתאפיין בכימיה אורגנית השונה מהותית מכימיה אי־אורגנית.1 במאה ה־20, לאחר שכימאים הצליחו לייצר באופן סינתטי גם חומרים אורגניים מורכבים ולשחזר באופן מלאכותי תהליכים מורכבים האופייניים ליצורים חיים, נדחתה תיאוריית הוויטליזם על גרסאותיה השונות. חומרים אורגניים, גם כאלה הנבנים אך ורק בגופם של יצורים חיים, נחשבים כיום לחומרים טבעיים, המורכבים משרשרות של אטומי פחמן שאליהם קשורים אטומי מימן ואטומים של יסודות אחרים.
1 להיסטוריה של הניסיונות להבנת החיים, ראו ז'אקוב, פ. (1993).
עד לתקופה האחרונה (כלומר עד לפני כמאה שנה) לא היה צורך מיוחד להגדיר את המושג ״חיים״. היה אפשר להסתפק בהבנה, שמאפייניהם העיקריים של החיים הם הִתרבות וחילוף חומרים. היה קל להבחין באופן אינטואיטיבי בין מה שנחשב כחי ומה שאינו חי, וההבדלים היו ברורים לעין. לאחרונה התעורר צורך בהגדרה כזו, מסיבות אחדות:
התגלו ישויות אורגניות פשוטות בעלות תכונות המאפיינות עצמים חיים, אך החסרות תכונות אחרות שמקובל להניח שגם הן מאפיינות את כל העצמים החיים; בד בבד, הן ניחנות גם בתכונות המאפיינות עצמים דוממים. דוגמאות לישויות כאלה הן נגיפים (וירוסים), פלסמידים ופְּרִיוֹנִים, וכן אנזימים מסוימים, כגון טריפסין ופפסין. הנגיפים מורכבים ממולקולה תורשתית (DNA או RNA) ומכמה מולקולות חלבון העטופות בקרום שומני, וכמעט אין בהם פעילות פנימית; פלסמידים הם מקטעי DNA טבעתי בחיידקים, שאינם מהווים חלק מהכרומוזום ומסוגלים להשתכפל ולעבור בין חיידקים, גם כאלה השייכים למינים שונים, בתהליך הקרוי קוניוגציה; ופריונים הם מולקולות של חלבון טבעי מסוים המקופלות בצורה לא־תקינה, והמסוגלות להשפיע על מולקולות של חלבון זה המקופלות באופן תקין ולהעבירן למצב ״פריוני״, וכך להִתרבות ללא מעורבות של מולקולות DNA או RNA (פריונים גורמים למחלות קשות הפוגעות במוח. כמה מהן הן מחלת קרויצפלד־יעקב, מחלת קורו וספגת המוח של הבקר, הידועה בשם מחלת הפרה המשוגעת). גם אנזימים כגון טריפסין ופפסין הם בעלי תכונות המאפיינות חיים: אנזימים אלה נוצרים מחלבונים לא־פעילים הנקראים טריפסינוגן ופפסינוגן, בהתאמה, ולאחר שנוצרו, הם משמשים כזרזים להפיכת מולקולות נוספות של טריפסינוגן ופפסינוגן לטריפסין ולפפסין. כלומר, מתרחש תהליך בעל אופי של שכפול.2 הנגיפים, הפלסמידים, הפריונים והאנזימים הם, אפוא, ישויות אורגניות שלא ברור לאיזו קטגוריה יש לשייכן — לקבוצת היצורים החיים או לקבוצת העצמים הדוממים. פירי מתאר בספרו דוגמאות נוספות.3
2 Northrop, J.H. (1935)
3 Pirie, N.W. (1937)
חקירת הטבע הדומם גילתה דוגמאות רבות של עצמים שהם בלא ספק דוממים, ואף על פי כן ניחנים בתכונות האופייניות לעצמים חיים. למשל: גביש המסוגל לקלוט אטומים או מולקולות מתאימים מסביבתו, לגדול ולהתפצל לגבישים קטנים; להבת אש התומכת בקיומה ומתרבה על ידי גצים; מערבולת מים הנעה ומגיבה על הסביבה. בהמשך נדון בתופעות נוספות בעלות מאפייני חיים.
פיתוח מחשבים חזקים ומודלים לבינה מלאכותית (A.I.) וחיים מלאכותיים (A.L.) הביא את אנשי המחשבים לטעון שבקרוב יהיו התקנים מעשה ידי אדם שידמו ליצורים חיים בהתנהגותם החשיבתית והמנטלית. רובוטים יוכלו לגלות תכונות של שמירה עצמית ואולי גם של הִתרבות. האם התקנים כאלה ייחשבו חיים?4
4 בנושא זה ראו למשל: Pattee, H.H. ״Simulations, Realizations, and Theories of Life״, in: Boden, M.A. (ed.). 1996. The Philosophy of Artificial Life, Oxford University Press, וכן בהקדמה ובמאמרים אחרים באותו ספר.
החיפוש אחר חיים חוץ־ארציים העלה שאלות על צורות חיים אפשריות אחרות. אין סיבה להניח שמנגנוני החיים של צורות חיים כאלה, הביוכימיה שלהן או צורתן יהיו דומים לאלה של צורות החיים שעל פני כדור הארץ. כאשר ניתקל בתופעות שונות בסביבות חוץ־ארציות, איך נדע לומר אם הן יצורים חיים?
יש אם כן צורך להגדיר ״חיים״, כך שיהיה אפשר להבדילם מ״שאינם חיים״.
באופן אינטואיטיבי, אנחנו מייחסים לחיים יכולות הִתרבות — היכולת להעמיד צאצאים, וחילוף חומרים — קליטה ופליטה של חומרים ואנרגיה מן הסביבה ואליה. האם תכונות אלו מספיקות להגדרת חיים? הגדרה טובה צריכה להבדיל בין עצמים חיים לעצמים שאינם חיים, וכן להתמודד בהצלחה עם עצמים שהגדרתם בעייתית, המגלים תכונות מעורבות. דוגמאות לעצמים כאלו, שהגדרתם בעייתית, הן:
פרד — שהוא בבירור יצור חי, אבל איננו יכול להִתרבות.
נגיפים — שביכולתם להתרבות, אבל אין מתרחש בהם חילוף חומרים, ואפשר ליצור מהם גבישים בדומה לחומר דומם.
נבגים וזרעים של חיידקים וצמחים במצב ״מוקפא״ או ״רדום״ — במצב כזה אין מתרחשת בהם שום פעילות חיים, והם יכולים להישאר רדומים במשך שנים רבות, לעתים אף אלפי שנים, בלא שינויים כימיים ובלא כל סימני חיים. בתנאים מתאימים של חום ולחות הם יכולים להתעורר, לגדול ולהתפתח כמו נבג או זרע רגילים, שלא היו במצב רדום.
גביש — הקולט מן הסביבה אטומים ומולקולות מאותו סוג שמהם הגביש בנוי, ומצרף אותם למבנה הגבישי שלו. גביש כזה הולך וגדל, מאבד את יציבותו ונשבר לחלקים, שכל אחד מהם ממשיך לגדול באופן עצמאי לגביש גדול חדש. יש שפגמים במבנה הגביש עוברים לשבריו ב״תורשה״, והגבישים הצומחים מהם מתאפיינים אף הם באותם פגמים שהיו בגביש ״האב״. בצורה כזו הגביש יכול לשאת מידע ולהעבירו בתורשה.
להבת אש — בלהבה מתרחש חילוף חומרים: היא קולטת חומרי בערה וחמצן מן הסביבה, ופולטת תוצרי בערה, שהם פחמן דו־חמצני, עשן ואפר. גצים הנפלטים ממנה יכולים להדליק להבות חדשות, תהליך שאפשר לראות בו סוג של רבייה; הלהבה מסוגלת גם לשנות את כיוון התקדמותה בתגובה על שינויים בכיוון הרוח, ולהיאבק במים המנסים לכבותה על ידי אידוים. הלהבה פולטת חום, המחולל בערה בחומרי דלק סמוכים וכך מאריך את חייה, ובד בבד מרחיק את המבקשים להמיתה (כבאים). כל אלה הן תכונות המאפיינות יצורים חיים.
מערבולת מַיִם בים — המערבולת קולטת מים מסביבתה ושבה ופולטת מים (חילוף חומרים), נעה בהתאם לזרמי הים ולעתים מתפצלת לשתיים. היא קולטת אנרגיה מזרמי הים ומגיבה על שינויים בהם, וקיומה יכול לארוך זמן רב בהרבה מגל רגיל.
מם (meme) — מונח שטבע ריצ'רד דוקינס בספרו ״הגן האנוכי״, ושזכה לפופולריות אדירה מאז — הוא דגם מחשבתי, תרבותי או אמוני המתפשט באוכלוסיות בני אדם או באוכלוסיות של בעלי חיים חברתיים מסוימים. המם מתרבה, משתנה, מגיב לסביבה, תומך בקיומו על ידי מתן תגמול למחזיקים בו. האם אפשריים חיים שאינם קיימים על בסיס חומרי, כימי, אלא על בסיס רעיוני?
כל אלה הן דוגמאות קיימות וידועות לנו.5 אך המחשבה האנושית העלתה עוד אפשרויות, שבינתיים עדיין אינן קיימות, אך אולי נפגוש בהן בעתיד.
חייזר בעל ביוכימיה לא־ידועה — כל החיים על כדור הארץ מבוססים על פחמן ומים. האם אפשריים חיים מבוססי ביוכימיה אחרת? האם תהליכי החיים בהם יהיו דומים לאלה של יצורים חיים שאנו מכירים? האם יהיה אפשר לקרוא להם ״חיים״?
אנדרואיד — עצם מלאכותי היכול לנוע ולהגיב כמו בעל חיים אינטליגנטי, ואולי גם ליצור אנדרואידים אחרים הדומים לו מחומרים שהוא אוסף מהסביבה ומעבד אותם. אנדרואיד כזה עשוי להיות בנוי מחומרים אורגניים או מחומרים אי־אורגניים, או משילוב של שניהם. האם נגדיר אותו כ״חי״?
על הגדרת החיים להתמודד עם הקשיים שמציבים בפנינו כל העצמים האלה.
ניסיונות להגדרת החיים
לאורך השנים, ניסו חוקרים להתמודד עם בעיית הגדרת החיים במגוון דרכים שונות:
5 לדוגמאות נוספות לעצמים המציבים קושי בסיווג: Morales, J. (1998).
הצעת אוסף רחב של תכונות ומאפייני חיים, שאינם בהכרח קשורים ביניהם באופן הדוק. יצור חי יהיה בעל רוב התכונות האלה, אם כי לא בהכרח כולן ולאו דווקא באותו האופן כמו ביצור חי אחר. למשל, פרמר ובלין6 מציעים את האוסף: קיום תהליכים פנימיים בגוף החי, שכפול עצמי, חילוף חומרים, תקשורת פונקציונלית עם הסביבה, קשר הדוק בין חלקי הגוף השונים, יציבות הסביבה הפנימית נוכח שינויים חיצוניים, התרחשות שינויים אבולוציוניים.
6 Farmer, D. & Belin, A. (1992)
יש גם הצעות לרשימות אחרות, שאינן שונות באופן מהותי.7
חסרונה של גישת אוסף התכונות הוא שהאוסף נראה שרירותי, ולכן משַווה לתופעת החיים אופי מסתורי. אין היגיון נראה לעין מאחורי האוסף, ואין הסבר מדוע דווקא האוסף הזה ולא אחר הוא היסודי לחיים, אם כל מרכיביו צריכים להיכלל באוסף, אם לאו, ואם מרכיבים אלה מספיקים כדי להקיף את כל תופעות החיים. חסידי אוסף התכונות טוענים שכל הגדרה של החיים על פי מאפיין יחיד היא או רחבה מדי, כך שהיא כוללת מערכות שאינן חיות, או צרה מדי, כך שאינה כוללת מערכות שמקובל לראותן כחיות. יש להניח שהם צודקים לגבי מאפיין בודד, אבל לא בהכרח לגבי אוסף מצומצם של תכונות יסודיות.
רשימת אוסף מצומצם של תכונות בסיסיות, הנראות למחברי הרשימה הכרחיות ומספיקות להגדרת החיים על כדור הארץ. מחברים היוצרים אוסף כזה מנסים למצוא את הסיבות הגורמות לחיים להיות כפי שהם. לדוגמה, קריק8 מונה בתכונות היסוד: שכפול עצמי, קיום חומר גנטי, התרחשות שינויים אבולוציוניים וחילוף חומרים. יש גם רשימות אחרות, הדומות ביסודן לרשימה של קריק.9
8 Crick, F. (1981)
9 Monod, J. (1971); Kuppers, B.-O. (1985); Maynard Smith, J. (1986)
גישה זו נראית הגיונית ומועילה יותר, כיוון שהיא מנסה לגעת ביסוד החיים. ואולם, גם היא אינה מציעה תשובה לשאלה, מדוע דווקא אוסף זה של תכונות. יש בה גם חסרונות נוספים, המשותפים לשאר הגישות, ועליהם נעמוד בהמשך.
תכונה אחת או שתיים שהן, לדעת המחבר, מאפיין בסיסי של כל תופעות החיים. שרדינגר10 מנסה להיצמד לאינטואיציה. הוא שואל: מתי גוש חומר ייחשב כחי? ועונה — כאשר הוא ממשיך ״לעשות משהו״, כגון לנוע, להחליף חומר עם הסביבה וכדומה, כל זאת לאורך זמן ארוך בהרבה מהמצופה מחומר לא־חי הנמצא בתנאים דומים. עצם חי, לפי שרדינגר, מונע את עצמו מלהתפורר למצב שיווי משקל עם הסביבה על ידי שימוש בחילוף חומרים. בעזרת חילוף החומרים הוא נפטר מעודף האנטרופיה הנוצרת בתהליכי החיים ושומר על רמת ארגון גבוהה (להגדרה של המונח ״אנטרופיה״ ומונחים אחרים המופיעים לאורך הספר, ראו במונחון שבסוף הספר). מובן שחילוף החומרים אכן הכרחי לחיים, כפי שאומר שרדינגר, אבל הוא איננו מספיק. כפי שראינו, ישנם עצמים שאינם חיים אבל מתקיים בהם חילוף חומרים, למשל — להבת אש או מערבולת מים.
10 Schrödinger, E. (1969)
אחת ההגדרות הנפוצות היא של סוכנות החלל האמריקאית NASA: מערכת חיה היא מערכת כימית בעלת קיום עצמי והיכולה לעבור אבולוציה דארווינית.11 בהגדרה זו יש קשיים מרובים: מדוע ההגבלה למערכת כימית, מהו בדיוק ״קיום עצמי״, מהי ההגדרה של ״אבולוציה דארווינית״ וכמה דורות יש לחכות כדי לוודא שמערכת מתאימה להגדרה זו? הגדרה כזו מתאימה לחיים נמשכים, ואינה שימושית ביותר לצורך קביעה אם עצם מסוים כלשהו, בנקודת זמן מסוימת, הוא חי (ראו בהמשך). דיון על ההגדרה של NASA אפשר למצוא אצל לואיזי.12
חוקרים אחרים הציעו מאפיינים אחרים כקריטריון לחיים. כבר הרברט ספנסר13 גרס כי ״חיים הם התאמה מתמשכת של תנאים פנימיים לתנאים חיצוניים״. מטורנה וורלה14 הציעו כי אוטופואזה ((autopoiesis, שהיא בנייה ותחזוקה עצמית מתמשכת, תהיה הקריטריון לחיים; בידו15 הציע כקריטריון התאמה גמישה של החי לסביבתו; רואיז־מירזו ועמיתיו16 הציעו אוטונומיה ואבולוציה פתוחה; ואורגל17 ניסה להתבסס על מידת הסיבוכיות של החיים, כלומר על מידת המורכבות של המערכת, מספר מרכיביה ומידת יכולתם של מרכיבי המערכת להשפיע זה על זה.
גם הגדרות אלה, המבוססות על תכונה אחת או שתיים, מתקשות להתמודד עם עצמים שקשה לסווגם, וכן סובלות מאותם פגמים כמו הרשימה המצומצמת.
גישה שונה גורסת שהחיים אינם ניתנים כלל להגדרה מדויקת, ואין טעם לנסות למצאה. לפי טענה זו, קיים רצף של סיבוכיות מערכות, שבקצהו האחד נמצאות מערכות אי־אורגניות פשוטות ובקצהו האחר צורות חיים משוכללות.18 הדוגמאות הקשות להגדרה שציינו קודם נמצאות אי שם על הרצף הזה. אין אפשרות לקבוע היכן בדיוק על הרצף נמצאת כל אחת מהדוגמאות, כיוון שתכונות שונות של אותו יצור נמצאות במקומות שונים על הרצף, ואין אפשרות להגדיר נקודה מסוימת כך שכל מה שלפניה יהיה לא־חי וכל מה שאחריה — חי.
18 Horowitz, N.H. (1955); Keosian, J. (1964); Marquand, J. (1968)
הקושי בגישה זו הוא, שהיא אינה עונה על הצורך שהתעורר להגדיר את החיים ואינה תורמת להבנתם. חסידי הגישה טוענים שעל החוקרים להתרכז בהבנת תהליכי החיים ולא לנסות להכניסם לסד ההגדרה. אלא שאז, מקשים המתנגדים, כיצד ידעו חוקרי החיים במה הם עוסקים?19
כל הגישות האלה סובלות מבעיה יסודית, והיא שנקודת המוצא של הניסיון להגדרת החיים היא החיים הקיימים כיום על כדור הארץ, כלומר גישת ״מלמעלה למטה״ (top-down). הן יוצאות מנקודת מבט של החיים על כדור הארץ, ומנסות למצוא את המשותף המאפיין את כל היצורים החיים כאן. אלה הן דרכים להבנת ״החיים כפי שאנו מכירים אותם״ (life as we know it), ועל כן הן אולי מתאימות לתאר ולסווג את החיים הקיימים כאן ועכשיו על כדור הארץ, אך לא ברור אם תוכלנה לעזור בסיווג גופים ותהליכים שאינם ידועים לנו כיום, כגון חיים חוץ־ארציים או אינטליגנציה מלאכותית. גישות כאלה, של תיאור הקיים, גם תורמות אך במעט למציאת המאפיינים היסודיים וההכרחיים של החיים ככלל.
כפי שנראה בפרק ב' של הספר, החיים הם בהכרח מערכת מורכבת מאוד, שבה תכונות המערכת הכוללת הן יותר מסך כל תכונות מרכיביה, אם מרכיבי גוף ואם מרכיבי חברה. מבנה המרכיבים השונים כשלעצמו חשוב פחות מאשר תכונותיהם, הקשרים והיחסים ביניהם. חשובה ה״פעולה״ יותר מה״חומר״, כלומר מה המרכיבים עושים ולא כיצד בדיוק הם עושים זאת. מערכות שתכונותיהן תלויות מאוד ביחסים בין מרכיביהן הן בעלות התנהגות לא־לינארית, כלומר אי־אפשר להסיק מהי התנהגות המערכת הכוללת על פי סכום ההתנהגויות של כל אחד ממרכיביה לחוד. לפיכך, קשה גם להסיק ממבט על המערכת כולה מהן תכונותיה היסודיות. כדי להבין מערכות כאלה, בשונה ממערכות פשוטות ולינאריות, מוטב לבדוק אותן בשיטת בניית מערכת ממרכיביה — סינתזה, כלומר גישת ״מלמטה למעלה״ (bottom-up).20 בגישה זו בונים את המערכת בשלבים, כאשר בכל שלב של הבנייה בודקים את התנהגות המערכת הכוללת. לשם כך יש לנסות לקבוע מהן תכונות היסוד, ולהוסיף ולבנות על בסיסן עוד תכונות עד לקבלת המערכת הכוללת והגדרתה הסופית. חוקרי חיים מלאכותיים (A.L.) אכן פועלים כך, אך הם עוסקים בעיקר במודלים ממוחשבים ולא בגישה לוגית אקסיומטית.21 בגישת ״מלמטה למעלה״ הכוונה היא להתחיל מתוך העיקרון הבסיסי ביותר המבדיל חי מדומם, לבדוק אפשרויות ומצבים בעייתיים ולהוסיף לעיקרון הבסיסי מגבלות והשלמות בהתאם לצורך עד לקבלת הגדרה משביעת רצון.
ננסה אם כן את גישת ״מלמטה למעלה״ להגדרת החיים. הנחת המוצא היחידה שלנו תהיה שהחיים מופיעים בעקבות תהליכים טבעיים, ללא התערבות בורא או גורם על־טבעי אחר, ושהם מתנהלים על פי חוקי הטבע. או, אם ננסח אותה הנחה עצמה בדרך אחרת, בספר זה נבדוק הגדרות ותכונות של חיים המופיעים ומתנהלים בצורה טבעית. לא נבדוק חיים שיצר בורא בצורה על־טבעית, ולא נדון בסוגיה אם בכלל ישנם חיים כאלה ומה טיבם.
יתרונה של גישה זו הוא שמקצת תכונות החיים, שיש חוקרים המוסיפים אותן להגדרת החיים, כגון היווצרות מוטציות, פעולת ברירה טבעית, התרחשות אבולוציה ועוד, מתקבלות כמסקנה הכרחית מעצם קיומם של החיים. כך תכונות אלו יהיו מאפייני חיים — תכונות המאפיינות חיים באשר הם, ולא מגדירי חיים — תכונות שעל פיהן נגדיר מהו עצם חי (דיון על כך יבוא בפרק ב' של הספר).
קיימת גם בעיה כללית יותר, של חוסר היכולת העקרונית להגדיר חיים בצורה מוחלטת וסופית. ״חיים״ הם מושג שאנחנו יצרנו על סמך מידע המצוי בידינו כעת, כדי לתאר ולייחד תופעות מסוימות הראויות לפי דעתנו להבדלה מתופעות אחרות. הטבע עצמו איננו מחויב לפעול לפי ההגדרות שלנו, ואינו יוצר הפרדה מוחלטת בין מה שחי למה שאינו חי. בטבע קיים מה שמצליח להתקיים. מכיוון שאנו רוצים לקרוא לעצמים מסוימים ״חיים״ ולאחרים ״לא־חיים״, ההגדרה שלנו צריכה להתאים למה שאנחנו רוצים שייכלל בה. למשל, גם כיום יש חילוקי דעות בשאלה, אם נגיפים צריכים להיחשב כחי או כדומם. החלטות בסוגיות אלו עשויות אפוא להשתנות עם חלוף הזמן והצטברות הידע, ולכן על הגדרה טובה להיות גמישה מספיק כדי שיהיה אפשר להתאימה למצב חדש, אם יתעורר הצורך לשנות הגדרה קודמת של מה שאנו קוראים לו ״חי״.
הגדרת עצם ותקופות קיומו
העולם הגשמי מורכב מגופים או עצמים, כאשר עצם הוא כל דבר הניתן להגדרה ולתיחום. בעולם דינמי (בפרק ב' נראה שלא תיתכן היווצרות חיים בעולם סטטי), כל עצם נוצר בפרק זמן מסוים: ישנו מועד מסוים שלפניו העצם לא היה קיים או לא היה ניתן להגדרה ולאפיון, וישנו מועד אחר שלאחריו כבר היה העצם קיים ומוגדר. בתקופת הביניים שבין שני מועדים אלה התרחש תהליך שבו נוצר העצם, או בהשאלה, ״נולד״. תהליך ההיווצרות או הלידה יכול להיות פתאומי וקצר או מתמשך וארוך, לפי סוג העצם. אבל תמיד קיים פרק זמן כזה, שבמהלכו העצם ״נולד״.
לכל עצם קיימת גם תקופה שבמהלכה הוא נעלם בתור שכזה, מתכלה או משתנה עד לבלי הכר: פרק זמן זה הוא בין המועד שבו העצם התאים עדיין להגדרתו הראשונית לבין המועד שבו השתנו מאפייניו עד כדי כך שברור שהוא אינו מתאים עוד להגדרה זו. העצם, שוב בהשאלה, ״מת״. תהליך ה״מוות״ יכול להיות ממושך והדרגתי או קצר ופתאומי, בהתאם לסוג העצם ולנסיבות ״מותו״. מותו של עצם יהיה מלווה בדרך כלל בהולדתם של עצם או עצמים אחרים. העצם או העצמים החדשים עשויים להיות בנויים מחומר זהה לזה של העצם המקורי, אבל הגדרתם תהיה שונה לפחות בכמה מאפיינים חשובים, ולכן הם יהיו עצמים אחרים.22
בין ״היוולדו״ של עצם לבין ״מותו״ קיימת כמובן תקופת ביניים, שבה העצם קיים, מוגדר או ״חי״.
לדוגמה, אבן: האבן הייתה פעם חלק מסלע גדול. אמנם, החומר שממנו עשויה האבן היה קיים בסלע הגדול מקדמת דנא, אבל לא היה אפשר להבדיל את האבן מהסלע. היא לא הייתה ניתנת לתיחום ולהגדרה, ולכן לא הייתה קיימת בעולם הגשמי (אם כי אפשר אולי לומר שהאבן הייתה קיימת כאידיאה). עם הזמן נתפצלו מהסלע הגדול חלקים שונים, אשר נשתפשפו ונתכתשו, עד שאחד הגושים הגיע לגודל ולצורה של אבן. כך ״נולדה״ האבן שלנו.
האבן התקיימה ו״חיה״ כאבן תקופה מסוימת, שגם במהלכה התחוללו בה שינויים: כתישה, שפשוף, המסה וכן שקיעת חומרים מהסביבה עליה. אבל עדיין ניתן היה לזהותה כאבן המקורית מבחינה זו, שרוב התכונות ששייכנו לאבן המקורית עדיין היו קיימות בה. כלומר, עיקר התכונות הפיזיקליות (ממדים, משקל, צורה, קושי); התכונות הכימיות (הרכב החומרים והתהליכים הקורים בה); והתכונות הפונקציונליות (יחסי הגומלין עם הסביבה) — לא השתנו במידה ניכרת.
לאחר זמן מסוים השתנתה האבן, נשברה או התפוררה, ומאפייניה השתנו עד כדי כך ששוב לא נוכל לומר שהיא האבן המקורית. האבן ״מתה״. היא הייתה לאבני חצץ או לגרגרי חול או לאבק. הם אמנם מורכבים מאותו חומר כמו האבן, אבל הם ״חצץ״, ״חול״ או ״אבק״, ולא ״אבן״, ולכן הם כבר עצמים אחרים.
תקופות הלידה, החיים והמיתה יכולות להיות גם חופפות במידת־מה. למשל, תהליכים כימיים שיגרמו להתפוררות האבן מתחילים להתרחש עוד כאשר האבן מתאימה לזהותה המקורית, כלומר ״חיה״.
תהליכים דומים מתחוללים במהלך ״חייו״ של כל עצם אחר. בתולדותיו של כל עצם קיימות שלוש התקופות האלו, אם כי תקופות ה״לידה״, ה״חיים״ וה״מיתה״ יכולות להיות שונות מאוד במשכן ובאופיין בעצמים שונים.
תכונות עצמים
לכל עצם או גוף חומרי יש אוסף תכונות הקשורות לעצם ומאפיינות אותו, ועל פיהן ניתֵן לעצם את שמו. התכונות יכולות להיות שונות מאוד זו מזו, בהתאם לסוג העצם. למשל: גדול, רך, חזק, חם, הומוגני, זריז, נוזלי, חכם, דק, נוטה לגְדול, עגול, עמיד בפני מחלות, בעל יכולת תיקון עצמי, משפיע על סביבתו וכדומה. אוסף התכונות המגדירות או המאפיינות את העצם איננו מוחלט, אלא תלוי באופן שבו אנו רוצים להגדיר אותו ובחשיבותה היחסית של כל תכונה. הוא תלוי גם בסוג התכונות שאנו רוצים להדגיש כחשובות לאפיון העצם: לדוגמה, כלב יכול להיות ״יונק טורף ממשפחת הכלביים, בעל חושי ריח ושמיעה חדים״, או לחלופין ״בעל החיים הראשון שבוית וידידו הטוב ביותר של האדם״, או ״בעל חיים שהוא הנשא העיקרי של מחלת הכלבת״.
את התכונות המאפיינות עצם אפשר לחלק לשני סוגים: (א) תכונות כלליות המשותפות לעצם הנדון, לעצם שממנו הוא נולד, לעצמים שייוולדו ממנו ולעצמים דומים אחרים. אלה הן בעיקר תכונות חומריות המאפיינות את מרכיבי העצם — ״העצם הזה מורכב מ...״. תכונות כלליות כאלו מתאפיינות בנשמרוּת. (ב) תכונות פרטיות המזהות את העצם המיוחד הזה ומבדילות אותו מעצמים אחרים הדומים לו. המאפיין העיקרי של תכונות אלו הוא שהן מאפיינות עצם ספציפי זה בלבד, לא אפיינו את העצם שממנו נוצר ולא יעברו הלאה לעצמים שייווצרו ממנו: ״העצם הזה הוא...״ או ״העצם הזה הוא בעל התכונות...״. תכונות כאלה אינן נשמרות במעבר מדור לדור.
כאשר מקצת תכונותיו הפרטיות של העצם משתנות עד כדי כך שהעצם שוב אינו מתאים להגדרתו הראשונית, אנו אומרים שהעצם מת. מהעצם המת נולדו עצמים חדשים, בעלי תכונות אחרות המגדירות אותם. מקצתן (הכלליות) דומות לתכונות העצם הקודם, ומקצתן (הפרטיות) חדשות. לעולם לא יעברו כל התכונות המתארות את העצם הראשון, את מאפייניו ואת הקשרים בין חלקיו — לעצם שנוצר ממנו, שאם לא כן הוא יהיה העצם הקודם. העובדה שהעצם הראשון נעלם והופיע עצם חדש פירושה שהחדש שונה מהקודם בכמה תכונות מהותיות, ולכן איננו מתאים להגדרת העצם הראשון ויש להגדירו מחדש על פי תכונותיו הייחודיות.
עם מותו של העצם הוא נעלם בתור שכזה, ויחד אתו נעלמות כל התכונות הפרטיות המאפיינות אותו וקשורות אליו, וזאת מכיוון שלעצם שאינו קיים אין תכונות. מקצת התכונות הכלליות יעברו לעצם או לעצמים שייווצרו מהעצם הראשון. אבל אלו כבר יהיו תכונותיהם של העצמים החדשים. העצם אמנם לא בהכרח מת בפתאומיות, ומכאן שגם תכונותיו אינן נעלמות לפתע פתאום, אלא שכאשר העצם משתנה עד כדי כך שהוא ״מת״, אין עוד קיום לתכונותיו הפרטיות, המשויכות לאותו עצם, כיוון שהעצם כבר אינו קיים.
האבן שהייתה קשה נהפכה לחצץ קשה. אבל האבן אינה קיימת עוד, ולכן גם התכונה ״קשיות האבן הזאת״ אינה קיימת עוד. רק תכונה כללית מסוג ״קשיות״ יכולה לעבור לחצץ.
הִתרבות, שכפול וחיים
יש רק תכונה אופיינית אחת שאינה חומרית של העצם, שאם היא קיימת בו, היא יכולה שלא להיעלם עם מותו אלא לעבור לעצמים שנוצרו ממנו, והיא: יכולתו של העצם המיוחד הזה ליצור במהלך חייו, אם באופן ישיר ואם באופן עקיף, עצם אחר הדומה לו או שיהיה דומה לו בעתיד. כלומר: יכולת העתקה או התרבות. על הדמיון לכלול, קודם כול, את תכונת היכולת ליצור עצם דומה נוסף (ה״נכד״ של הראשון). על הדמיון גם להיות מספיק כדי שנוכל להגדיר את שני הגופים כשייכים לאותו סוג עצם ולאותה הגדרה, כלומר ההבדלים ביניהם צריכים להיות לא־משמעותיים. שני העצמים אינם יכולים כמובן להיות זהים בכל מאפייניהם — ובכלל זה מיקומם וזמן קיומם — כיוון שאילו היו זהים בכל מאפייניהם, הרי שהיו זהותיים, כלומר בעלי אותה זהות, ובמילים אחרות — לא היו אלה שני עצמים, אלא אותו עצם עצמו. בין כל שני עצמים מוכרחים תמיד להיות הבדלים מסוימים — אם במאפייניהם, אם במקום הימצאם ואם בזמן קיומם.
(לא נעסוק כאן בשאלה כיצד נוצר העצם המתרבה הראשון, אלא רק בסוגיה מה יקרה לאחר שעצם רכש בצורה זו או אחרת יכולת השתכפלות.)
תכונת ההשתכפלות היא תכונה מסוג חדש: במובן אחד, התכונה היא כללית, מכיוון שהיא משותפת לעצם, להוריו, לצאצאיו ולעצמים הדומים לו. במובן אחר, היא פרטית, מכיוון שהיא תלויה במצבו של העצם הזה. עצם עלול לאבד את יכולת ההשתכפלות שלו בלא שינוי בחומר שממנו הוא מורכב, כלומר בלא שינוי בתכונותיו הכלליות הנשמרות. במילים אחרות, יכול להתקיים עצם הדומה לעצם משתכפל בכל מאפייניו הכלליים, שבכל זאת איננו יכול להשתכפל (למשל יצור שהיה חי — ומת).
(יש הטוענים שתכונה נשמרת לא־כללית יכולה לאפיין גם עצם ייחודי בעל יכולת תיקון עצמי טובה מספיק כדי להתגבר על כל תקלה ותאונה. כך העצם ישמור על עצמו ועל תכונותיו הפרטיות. אלא שבמציאות עצמים כאלה אינם קיימים, ובעצם גם לא יוכלו להיווצר ללא תהליך העתקה: בגלל תנאי הסביבה השונים והמשתנים, עצם היכול להתגבר על כל שינוי ותקלה חייב להיות משוכלל ומסובך הרבה יותר מסביבתו המיידית. עצם הנוצר בצורה טבעית אינו יכול להיות, בזמן היווצרותו, מסובך הרבה יותר מסביבתו, ולכן אינו יכול להיות בעל מנגנון תיקון משוכלל מספיק כדי לשמור על עצמו לאורך זמן כנגד כוחות ההרס הטבעיים. היווצרות מנגנון כזה אפשרית רק על ידי תהליכי שכלול של שכפול ותורשה (אבולוציה).23 כלומר, גם אילו היה יכול להיווצר עצם בעל יכולת שמירה עצמית מוחלטת, כדי להיווצר היה עליו לעבור תהליכי שכפול, תורשה ושכלול.)
כדי שתכונת יכולת ההעתקה תישמר, העצם המעתיק חייב להיות בעל יכולת ליצור יותר מעותק אחד של עצמו. תמיד עלולות לקרות תאונות, שיביאו למותו של העצם בטרם ייצור עותק של עצמו או שישללו ממנו את האפשרות ליצור עותק. במקרה כזה, אם העצם בדור הקודם לא יצר יותר מעותק אחד, תיקטע השרשרת ותכונת האפשרות ליצור עצם דומה תיעלם. כלומר, לקיום תכונת יכולת ההעתקה דרושה יכולת התרבות לכמה עצמים דומים.
העצמים החדשים יתאימו להגדרה שניתנה לעצם המקורי רק אם יהיו דומים לו במידה מספקת. עם זאת, אין זה הכרח שיהיו זהים לו בכל תכונותיהם ומאפייניהם. כעיקרון ראשוני להתרבות דרושה העתקה (מקורבת) אבל לא בהכרח שכפול (מדויק) של העצם הקודם.24
מהעובדה שרוב המערכות בטבע אינן מתרבות אנו למדים, שמערכת מתרבה חייבת להיות מסובכת ורגישה, וכי יכולת ההתרבות אינה תכונה המושגת בקלות. היא יכולה להיווצר רק בתנאים מיוחדים,25 וכל שינוי במערכת עלול לפגוע ביכולת ההתרבות שלה. לפיכך, מערכת מתרבה שאינה כוללת מנגנון שכפול מדויק לפחות לתכונותיה העיקריות היא מערכת מאוד לא־יציבה, העלולה לאבד בקלות את יכולת ההתרבות שלה. יש להניח כי תהליכי ההתרבות הראשונים הביאו ליצירת עותקים דומים למדי בלבד, ולא עותקים מדויקים; כלומר, לא היו אלה עדיין תהליכי שכפול מדויק, אלא תהליכים פשוטים יותר של העתקה לא־מדויקת. מערכת בעלת יכולת התרבות כזו הייתה במצב שבין לא־מתרבה למתרבה עד שרכשה את יכולת השכפול המדויק. אף שלהלכה מספיקה העתקה לא־מדויקת, הרי שלמעשה רק לעצם שעיקר תכונותיו הבסיסיות, ובפרט יכולת ההעתקה עצמה, עוברות בשכפול מדויק, יש סיכוי טוב שגם צאצאיו יוכלו להשתכפל ולהתרבות. שאר התכונות שיש להורישן תלויות בסוג העצם ובמאפייניו. תכונות משניות שאינן מהותיות להגדרת העצם יכולות להשתנות במידת־מה בין דור למשנהו, אם כי יכולה להיות להן השפעה על יעילות יכולת השכפול של העצם.
לעצמים שאינם יכולים להעביר את עיקר תכונותיהם לעצמים אחרים, אלא רק את מקצתן, נקרא עצמים דוממים.
לעצמים היכולים להעביר את רוב תכונותיהם, ובפרט את יכולת השכפול וההתרבות, לעצמים אחרים הדומים להם, נקרא בהגדרה ראשונית ״עצמים חיים״.
ניסחנו אם כן את ההגדרה הראשונית לעצם חי:
עצם חי הוא עצם שביכולתו להעביר את רוב תכונותיו, ובפרט את יכולת השכפול וההתרבות שלו, לעצמים אחרים הדומים לו.
הגדרה זו אינה הגדרה של חיי פרט חי יחיד, אלא הגדרת חיים של מין חי לדורותיו.
חיי פרט וחיי מין
כאן המקום להבחין בין שני דברים שונים, הקשורים ביניהם, אבל אינם זהים:
(א) חייו של פרט בודד.
(ב) חייו של מין ביולוגי (species), המתגלים ברצף של פרטים בודדים מאותו המין.
חוקרים רבים, ובהם חוקר האבולוציה והגנטיקאי ג'ון מיינרד־סמית,26 התייחסו לשני הפנים של החיים: הפן המטבולי, של חילוף החומרים, והפן ההתרבותי. הביוכימאי טיבור גנטי27 עושה הפרדה חלקית דומה בהתייחסו ל״יחידת חיים״ ול״יחידת אבולוציה״. מכל מקום, כל הפילוסופים של המדע והחוקרים בתחום מדעי הטבע התייחסו למאפיינים אלו כאל צדדים שונים של אותה התופעה. אמנם, חילוף חומרים והתרבות שניהם מאפיינים של תופעת החיים, אך דומה שיהיה זה מועיל יותר להתייחס אליהם בנפרד ולהבדיל בין חיי פרט, הנמשכים מרגע התהוותו כיצור חי ועד מותו, לבין חיי מין, המתבטאים ברצף אירועים בלתי פוסק של מעבר מידע תורשתי מדור לדור.
לחיי פרט יש בדרך כלל התחלה ברורה למדי — כאשר הוא נוצר ומתחיל לתפקד; אורך החיים המקסימלי עד למוות מזקנה הוא במידה רבה קבוע לאותו המין, לפחות ברוב הרב־תאיים (לא כל הפרטים מגיעים כמובן לאורך החיים המקסימלי הזה, אך רק מיעוט זניח מצליח לעבור אותו); והסוף גם הוא ברור למדי — הפסקת פעילות ומוות. התנהלות חיי הפרט מכוונת למטרות מוגדרות, שבעיקרן הן שרידה והתרבות, בהתאם לתוכנית החיים שעל פיה הוא פועל. אבל הגדרת החיים של הפרט היא קשה. האם פרט שהיה חי וניטלו ממנו מקצת תפקודי הגוף הוא חי, אם לאו? האם איבר שתפקודו נשמר באמצעים חיצוניים הוא חי? ומה בדבר נגיפים? ורובוטים אינטליגנטיים? וכן שאר הדוגמאות שדנו בהן קודם.28
״חיי מין״ הם מוחשיים פחות מכיוון שהם מורכבים משרשרת של חיי פרטים רבים. התחלתם (מתי נפרד המין ממין־האב) קשה לקביעה, ומשכם אינו דומה בין מינים קרובים ואינו ניתן לחיזוי. גם סופם אינו מוגדר בבירור: האם מין נעלם עם מות הפרט האחרון, או כאשר אוכלוסייתו מצטמצמת עד כדי ניוון בגלל חוסר מגוון גנטי מספיק? ומה על האפשרות להחיותו בעזרת DNA הנלקח מפרטים מתים? ומה דינו של מין שאינו נכחד, אלא משתנה? מתי נקבע שהמין הקודם נעלם ובמקומו הופיע מין חדש? בניגוד לחיי פרט, התנהלות חייו של המין (השינויים המתחוללים בו) היא חסרת מטרה מוגדרת, כגון ״שיפור״ המין או השגת תכונה מסוימת. השינויים שמחוללות המוטציות הם אקראיים, ורק לחץ הברירה הטבעית, החיצונית למין, קובע את מהלך האבולוציה שלו.29
חיי מין הם אפוא מוחשיים פחות מחיי פרט — אך לעומת זאת, קל יותר להגדירם, וננסה לעשות זאת בהמשך. גם הקביעה אילו תכונות הן הכרחיות לחיי מין היא אולי חשובה יותר מאשר הקביעה, אילו תכונות הן הכרחיות לחיי פרט — כיוון שתכונות פרט בודד משפיעות עליו בלבד, ואילו תכונות מין משפיעות על פרטים רבים במשך דורות (יש לציין עם זאת שההגדרה מהו מין אחד השונה ממין אחר היא כשלעצמה קשה ובעייתית. על פי רוב, שתי קבוצות פרטים נחשבות למינים שונים אם קיימים מחסומים פנימיים, כלומר פיזיולוגיים או התנהגותיים, או חיצוניים, כלומר גיאוגרפיים, המונעים זיווג פורה בין פרטים משתי הקבוצות).
על ידי ההפרדה בין חיי פרט לחיי מין, וחיפוש הגדרות נפרדות לשתי הישויות, אנו נמנעים מן הקושי למצוא הגדרה כוללת אחת לחיים, על שני היבטיהם.
ההגדרה הראשונית לחיים שניתנה קודם — שלפיה עצם חי הוא עצם היכול להעביר את רוב תכונותיו, ובפרט את יכולת ההתרבות, לעצמים אחרים שיהיו דומים לו — מתאימה לחיים של מין (זאת בלא תלות בקביעה מהו מין ביולוגי נפרד). לעומת זאת, הגדרת חיי פרט תהיה מבוססת בעיקר על פעילותו ועל התייחסותו לסביבה. אם נבחר מהגדרות החיים שציינו קודם את אלה הקרובות להתייחס בעיקר למאפייני חיי הפרט, נוכל לציין: חיים של פרט הם מערכת הכוללת תהליכי חילוף חומרים שמטרתם להיפטר מהאנטרופיה העודפת הנוצרת בתהליכי החיים;30 אוטופואזה (autopoiesis) — החיים הם בנייה ותחזוקה מתמשכת של עצמם;31 חיים מבוססים על חילוף חומרים ופונקציונליות של תהליכים.32 אפשר לנסות לסכם את החלק הלא־התרבותי של ההגדרות: חיים של ישות הם שורה רציפה של גלגולים, הן של מבנה והן של הרכב, המתחוללים בישות מבלי לבטל את זהותה, ואשר למרכיביה יש תפקודים פונקציונליים בשמירת זהותה.33 לא נעסוק כאן בבחינה מדויקת של הגדרת חיי פרט (גנטי מציע הגדרת חיי פרט בגישה כימית).34
חיי פרט הם החיים בפעולה, החיים והתהליכים בהווה, הקורה והמשתנה כאן ועכשיו ביצור חי מסוים.
חיי מין הם החיים בזמן, בצורה מתמשכת לדורות — האפשרות ליצור פרטים חיים נוספים בעתיד.
לפעמים אין חפיפה בין חיי פרט לחיי מין: פֶּרֶד חי כפרט, אבל אינו יכול להתרבות, ולכן איננו חי כמין. לעומת זאת, נגיפים יכולים להתרבות ולכן חיים חיי מין, אבל אינם מגלים פעילויות וחילוף חומרים מעבר לתהליך ההתרבות, ולכן אינם חיים חיי פרט. מובן שרוב היצורים חיים הן חיי פרט והן חיי מין.
באופן עקרוני, ייתכן שעצם שחי בעבר הן חיי פרט והן חיי מין יפסיק לחיות את אחד מהם, אבל ימשיך באחר. למשל, יצור חי שאיבד את יכולת ההתרבות בגלל זקנה, תאונה או מחלה נשאר חי כפרט, אך מכיוון שאיננו יכול להתרבות, איננו חי עוד חיי מין. מקרה הפוך הוא של נבגים, זרעים ואפילו חרקים מסוימים, שכאשר התנאים נעשים קשים, עקב יובש או קור קיצוניים, הם עוברים למצב מוקפא, או רדום, ואינם מקיימים פעילות חיים כלשהי, אם של חילוף חומרים ואם פעילות אחרת. הם אינם אלא אוסף סטטי של חומרים. מצב כזה קרוי חיות מושעית (suspended animation). כאשר התנאים חוזרים להיות נוחים (בעקבות הופעת מים או התחממות), הם יכולים להתעורר מחדש, לגדול, להתרבות ולהעמיד דור חדש של צאצאים בריאים. במצב המוקפא הם הפסיקו לחיות חיי פרט, אבל המשיכו לחיות חיי מין. חיי מין הם פוטנציאל של יכולת להתרבות בעתיד, ולכן מי שאיבד אותם לא יוכל לשוב ולזכות בהם (אילו היה יכול, הרי שלמעשה לא איבד אותם לחלוטין מלכתחילה). לעומת זאת, חיי פרט הם החיים עכשיו. אם הוקפאו או הושעו, עדיין יש סיכוי שיוכלו לשוב ולהתעורר בעתיד, כאשר יאפשרו זאת התנאים. פרט שמת יכול לפעמים לקום לתחייה (בהתאם ל״מידת המוות״: אם כל מערכות הגוף תקינות, גם אם אינן פעילות; אם נותר מידע שיספיק לשיבוט או לבנייה מחדש של הגוף). מין שמת (כלומר, לא נשאר ממנו חומר תורשתי כזה או אחר במצב הניתן לשחזור) — לא יוכל לחזור לחיים.
כל מי שחי חיי פרט חייב להיות קצה שושלת של חיי מין כלשהו, וכל מי שחי חיי מין חייב, בשלב מסוים בגלגולו, לחיות כפרט או כחלק מיצור אחר החי כפרט.35
עם זאת, יש לזכור שבדרך כלל אותו גוף עצמו נושא הן את תכונת חיי הפרט והן את תכונת חיי המין. הקשר ההדוק בין שני המושגים מראה שאין הם נפרדים לגמרי, אלא ההבדל ביניהם הוא פונקציונלי, בין שני היבטים של החיים: החיים המתרחשים בהווה והחיים כתהליך מתמשך. למרות הקשר ההדוק בין המושגים, ההפרדה ביניהם מועילה לאפיון החיים. רוב הקשיים בהגדרת החיים נבעו מהניסיון להכיל שני מושגים שונים תחת אותה הגדרה. כאשר מכירים בכך שחיי פרט וחיי מין הם דברים שונים, שאלת הגדרת החיים נעשית פשוטה בהרבה. יש למצוא הגדרות נפרדות לשני סוגי החיים, ולבדוק כל דוגמה שעוסקים בה להתאמתה לכל אחת מההגדרות האלה, בנפרד, כדי לדעת אם העצם הנדון חי חיי פרט, חיי מין או שניהם גם יחד. הפרדה כזו מתמודדת בהצלחה עם רבות מהדוגמאות שהזכרנו, המציבות קושי בפני הגדרות החיים שנוסחו עד כה. לדוגמה, פרד; בעל חיים מסורס או מעוקר; בינה מלאכותית (A.I.) — כולם בבירור אינם חיים חיי מין. מקצתם חיים חיי פרט, וכדי לקבוע מי מהם אכן חי חיים כאלה, יש לבדקם לפי ההגדרה שתינתן לחיי פרט. את שאר המקרים הקשים לסיווג, החיים אולי חיי מין, נוכל לבדוק לאחר שנגדיר טוב יותר מהם חיי המין.
חיים של מין, לפי הגדרת העברת התכונות, כוללים את העברת רוב תכונות הפרטים בתורשה על ידי שכפול מדויק וכן עלייה אפשרית במספר הפרטים. כדברי פרנסוא ז'אקוב,36 ״ההתרבות היא סיבת קיום החיים, והיא גם תכליתם״.
הגבלות על אפשרויות שונות של חיים
בהגדרת החיים הראשונית לא התייחסנו לחומר שממנו בנויים היצורים החיים. באופן עקרוני, אין מניעה שגם עצמים שאינם בנויים מחומרים אורגניים, אם הם מתאפיינים בתכונות החיים, ייקראו עצמים חיים. דוגמה לעצם כזה היא גבישי חרסית (clay). גבישי חרסית הם מינרלים יציבים המאופיינים בגביש זעיר הבנוי מסיליקה, SiO2, ומאלומינה, Al2O3. גבישים אלה גדלים תוך קליטת חומר מסביבתם, ומסוגלים להתפצל לגבישים קטנים יותר ההולכים וגדלים אף הם. כאשר ישנם פגמים מקריים במבנה הגביש המקורי, פגמים אלה מופיעים גם ב״דורות״ הגבישים הבאים.37 אפילו טיפת מים רגילה הנמצאת בתנאים מיוחדים עשויה לגדול ולהשתכפל: טיפת מים על פני לוח שעווה מקורר ורוטט הנמצא בסביבה לחה סופגת לחות מהאוויר וגדלה. בגודל מסוים כוחות מתח הפנים אינם מספיקים כדי ללכד את הטיפה כנגד הרטיטות, והיא מתפצלת לשתי טיפות דומות. כל טיפה־בת גדלה ומתפצלת גם היא. טיפת מים בתנאים אלה מתנהגת אפוא, למעשה, כעצם מתרבה. במידה מסוימת של הגזמה אפשר לראות אפילו מכוניות כעצמים משתכפלים: מכוניות יפות וטובות גורמות לאנשים ליצור עוד מכוניות דומות, וכך הן מתרבות.38
אלא ששכפול אינו מטלה של מה־בכך. רוב הסיכויים הם שעצם פשוט המשתכפל ״סתם כך״ יוכל לעשות זאת רק בתנאים מיוחדים או לפרק זמן מוגבל: טיפת המים זקוקה לתנאים המיוחדים שציינו. גביש יגדל ויתפצל רק בתנאים צרים ומוגדרים של ריכוז תמיסה וטמפרטורה. אש תתפצל רק בתנאים מתאימים של יובש ופיזור של חומרי בערה. אבן הנופלת ונשברת לשתיים לא הייתה יכולה להתרבות כך אילו לא היה מי או מה שיפיל אותה, ויתרה מזו, חלקיה לא יגדלו, ולכן לא יוכלו לשוב ולהישבר מעבר למספר מסוים של פעמים. לכל אלה, תהליך השכפול איננו תהליך מתמשך. הוא מתחיל כאשר נוצרים במקרה תנאים מתאימים, ובדרך כלל שינוי קטן בהם מפסיק את התהליך והעצמים מתחילים ״למות״. אפשר לומר שתנאֵי הסביבה המאפשרים לעצמים כאלה להתרבות הם מוגדרים מאוד, ומתאפיינים במידה מועטה מאוד של גמישות; כל שינוי קטן בעצם או בתנאי הסביבה שלו יפסיק את ההתרבות. דרך אחרת לבטא אותו הרעיון היא לומר, שעצם כזה הוא משתכפל מוגבל ולא־יעיל, שאינו יכול לקיים התרבות מתמשכת. התרבות מתמשכת דורשת עצם שהוא משתכפל יעיל, ושיעילות וגמישות יהיו מאפיינים מובהקים של תהליך השכפול שלו.
באמרנו שעצם הוא ״משתכפל יעיל״ או ״משתכפל גמיש״, כוונתנו היא לעצם בעל הסתגלות יעילה וגמישה, שאיננו רגיש מאוד לתנאי הסביבה, והמסוגל לפיכך להשתכפל בטווח רחב של תנאים או אף ליצור תנאי סביבה מקומיים המתאימים לשכפולו, וזאת לאורך דורות רבים. כדי להיות כזה, על העצם המשתכפל להיות בעל דרגת שכלול, מורכבות וסיבוכיות גדולה למדי.39 רק עצם כזה יוכל להיות ״עצם חי״.
נגדיר ״מערכת״ כלשהי כאוסף גדול של חומרים, עצמים ותהליכים בעלי תפקודים מסוימים. נגדיר ״תת־מערכת״ כמערכת קטנה יותר המבצעת תפקיד מסוים בתוך המערכת הגדולה, כעין קבלן משנה לקבלן ראשי. מכאן נוכל להגדיר עצם מורכב: עצם מורכב הוא מערכת המכילה בתוכה לפחות רמה אחת של תת־מערכות, ואשר לקיום העצם המורכב חשוב תפקודן של תת־המערכות האלה והקשרים ביניהן, ולא בהכרח הצורה המדויקת שבה הן מבצעות את תפקודן. הקשרים הפנימיים בין תת־המערכות האלה עושים את המערכת ל״מערכת מורכבת״, שתכונותיה הכלליות הן יותר מאשר סכום תכונות מרכיביה. מערכת מורכבת אינה תלויה בדרך שבה תת־המערכות שלה פועלות, אלא רק בכך שהן אכן פועלות ומספקות את הנדרש מהן, ומכאן שמערכת מורכבת היא גמישה, ולכן גם יעילה — כלומר, יכולה לפעול עם אותה תוצאה סופית גם כאשר תת־המערכות פועלות בצורה אחרת כדי להשיג אותה מטרה. מערכת מורכבת מתאפיינת אפוא בגמישות וביעילות גבוהות בהרבה מאשר תוכל להשיג מערכת פשוטה. לפיכך משתכפל יעיל, שהוא מה שהגדרנו בשורת הגדרות משתכללות והולכות כ״עצם חי״, חייב להיות מערכת מורכבת, כלומר — להכיל כמה רמות של תת־מערכות. תת־מערכת אחת יש אפילו במולקולה משתכפלת ראשונית, והיא יחידות חומצת הגרעין המרכיבות את ה־DNA. תא חיידק הוא כבר משוכלל יותר, ובו כמה רמות של מערכות ותת־מערכות.
המורכבוּת והיעילות של משתכפל חי צריכות להספיק לקיום מספר לא־קטן של וריאציות בתת־המערכות שלו, בטיב הקשרים ביניהן, בתנאי הסביבה שבהם הוא יכול להתקיים ולהתרבות ולעתים אף בסוג הסימביונטים שהמשתכפל חי איתם בדו־קיום. נדרש גם שלכל הווריאציות האלה יהיה סיכוי דומה להשתכפל. הברירה הטבעית תוכל לפעול על הווריאציות האלה, לברור את היעילות ביותר מביניהן וכך לשפר את שרידותו של המשתכפל. כך, למשל, לתא חיידק נדרשות תת־מערכות שיפיקו אנרגיה, אך התא כולו גמיש ביחס לסוג המולקולות שתת־המערכת הרלוונטית מנצלת להפקת אנרגיה; תאים איקריוטיים מכילים אברונים שהיו כנראה בעבר חיידקים עצמאיים (מיטוכונדריות, כלורופלסטים ועוד), כך שהאיקריוטים נמצאים ברמת מורכבות אחת לפחות מעל החיידקים; גוף רב־תאי, כמובן, מורכב עוד הרבה יותר. מכך שבמינים שונים יש תת־מערכות שונות (ולכן הם מינים שונים) אנחנו למדים על יעילות שיטת המערכות המורכבות.
כדי לא לכלול בהגדרת החיים עצמים משתכפלים ״פשוטים״ שאינם בעלי כושר שכפול מתמשך, יש לתקן מעט את הגדרת החיים, כך:
עצם חי הוא עצם היכול לשכפל ביעילות ובגמישות את רוב תכונותיו, ובפרט את יכולת השכפול שלו, ולהעבירן לעצמים הדומים לו.
מידת היעילות והגמישות הדרושה תלויה במגוון וביציבות של התנאים השוררים בסביבת העצם המשתכפל. הגמישות והיעילות צריכות להיות מספיקות כדי לאפשר את ההתרבות לאורך דורות רבים. דרישה זו היא מעורפלת מעט, אך היא נחוצה כדי להבדיל בין ״חיים״ סטטיים של גביש או של טיפת מים לבין חיים דינמיים שמתחוללים בהם שינויים אבולוציוניים (מן הידועות הוא, שלעתים קרובות ניסוח מדויק בא על חשבון הפשטות והבהירות. כפי שאמר נילס בוהר, מאבות תורת הקוונטים, ״אמת ובהירות הן מושגים משלימים [קומפלמנטריים], ששיפור באחד מהם גורע מהאחר״).
מדד אחר היכול לסייע לנו להבדיל בין חיים אורגניים לבין ״חיי״ גביש הוא דרגת הארגון והמורכבות של היצור החי. דרגה זו גבוהה בהרבה ביצור חי מאשר בגביש.40 ביצור חי (בניגוד לגביש ולדוגמאות אחרות שהבאנו כאן) אנו מוצאים כמה רמות של תת־מערכות, ומכאן שהוא עצם מורכב, ובהכרח מאורגן, הרבה יותר מעצם דומם. דא עקא, שגם על פי קריטריון זה איננו מקבלים תשובה חד־משמעית, כיוון שעדיין נשארת השאלה עד כמה גבוהה צריכות להיות דרגת הארגון והמורכבות כדי שהעצם המתרבה ייחשב כחי, וכיצד מגדירים ומכמתים אותה. כאמור, הנושא סבוך למדי, ואין לו תשובה פשוטה, פרט לכך שאנו רואים שעצמים חיים מורכבים בכמה סדרי גודל יותר מעצמים דוממים, גם מהמורכבים שבהם.41
אם מוותרים על דרישת החומריוּת של הגדרת עצם חי, דומה שאפשר להרחיב את תחום החיים, למשל לווירוסי מחשב. וירוס מחשב מקיים לכאורה מעין חילוף חומרים: הוא קולט אנרגיה וזמן מעבד (CPU) מהמחשב ופולט נזקים. וירוס מחשב משוכלל שומר על עצמו מפני תוכנות אנטי־וירוס. הוא גם מגיב לסביבה, למשל לתאריך או לתוכנות הנמצאות ופועלות במחשב הנגוע. כלומר, וירוס מחשב הוא בעל מאפיינים מסוימים של חיי פרט. יש לו גם מאפיינים של חיי מין: הוא מתרבה ועובר למחשבים אחרים בצורה מהירה, יעילה ומדויקת.42 על פי רוב הוא מכיל שגרות חישוב ואיננו אוסף גרידא של ביטים, כלומר הוא כולל תת־מערכות. ואולם, בשונה מיצור חי, וירוס מחשב הוא ״יצור״ שנוצר בידי בורא (כותב הווירוס) ולא באופן טבעי. ״תפקידו״ הראשוני של הווירוס הוא למלא את רצונו של האיש שכתב אותו. אם יש לו מנגנון שינויים (מוטציות), הרי שגם הוא מלאכותי ומוגבל מטבעו: וירוס המחשב אינו עובר אבולוציה ממשית.
קיימות גם תוכנות בעלות מאפייני חיים דומים שאינן וירוסי מחשב, אלא מסוג ״חיים מלאכותיים״ (A.L., Artificial Life), כגון Tierra43 ו־Avida, היכולות להתרבות, להשתנות במוטציות ולעבור אבולוציה של התוכנה. מטרתן אינה להזיק לנו אלא להעשיר את ידיעותינו על מודלים הִתרבותיים. גם תוכנות אלה שונות במאפייניהן מעצמים חיים טבעיים: כל צורות החיים המוכרות לנו מתאפיינות בגבול ברור לעצם החי — קרום תא, עור, קליפה או שריון. לעומת זאת, מהו הגבול של תוכנה? בוודאי לא המחשב שבתוכו היא נמצאת, מכיוון שתוכנה אחת אינה אלא חלק קטן מהתוכנות שבו. תוכנה גם עשויה להיות מחולקת ושמורה בכמה אזורים שונים של דיסק המחשב, או אף בכמה מחשבים שונים. האם יש משמעות לחיים חסרי גבול? מאפיין זה איננו מתאים להגדרה הראשונית של ״עצם״. הבדל נוסף הוא, כי התוכנות תלויות לפעולתן בתנאי סביבה מלאכותיים. מה קורה כאשר הספקת החשמל נפסקת והמחשב והתוכנה שבו מפסיקים לפעול? האם אפשר לומר שהתוכנה ״מתה״? ומה קורה לתוכנה כאשר המחשב נופל ונשבר? לעומת זאת, החיים הטבעיים הסתגלו לטווח עצום של סביבות ותנאי חיים — כגון הקור הקיצוני של הקטבים, החום הקיצוני של מדבריות סהרה ושל המעיינות הלוהטים של ילוסטון, החשכה של מערות וארובות וולקניות תת־ימיות, אטמוספרה חסרת חמצן או רווית מתאן ועוד. תוכנת A.L., בדומה לווירוס מחשב, שונה מעצם חי גם בדבר מהותי: בכך שנבראה ולא נוצרה באופן טבעי. מטרתה הראשונית היא לימוד ומחקר של החוקרים, ולא התרבות עצמאית, אף שהיא מסוגלת לכך.
תוכנות וירוסי מחשב וחיים מלאכותיים הן בעצם ״מכונות חיות״ (במקרים מתקדמים אולי תוכלנה תוכנות אלו להיחשב כ״חי מלאכותי״). מהי ״מכונה חיה״? ומהי, בעצם, ״מכונה״?
מכונות, מידע וחיים
״מכונה״ היא עצם שגורם חיצוני לו תכנן ובנה לצורך מטרה מסוימת, שהעצם עצמו מבצע אותה מבלי ״לדעת״ מהי או להיות מסוגל להשפיע עליה. פעולת המכונה נועדה לשרת את הגורם שיצר אותה. מכונה היא קשיחה, כלומר, היא וחלקיה אינם אמורים להשתנות תוך כדי פעולתה. אף על פי כן, מכונה נשחקת ופוחתת תוך כדי פעולתה, ולכן היא זקוקה לתחזוקה מתמדת ולתיקונים מדי פעם. מכונה ״רגילה״ אינה יכולה לתחזק, לתקן או לשכלל את עצמה; רק גורם חיצוני לה יכול לעשות זאת. מכונה היכולה לנטר ולתחזק את עצמה, והיכולה לתקן או לעקוף פגמים שנוצרו בה תוך כדי פעולתה כיוון שהיא כוללת בתוכה תוכנית לביצוע בקרה ולתיקון עצמי, תיקרא ״מכונה משוכללת״.
מכונה שברא גורם חיצוני לה, אך המסוגלת להשתכפל ללא התערבות הגורם הבורא וליצור עותקים שלה המסוגלים להשתכפל אף הם, והמסוגלת לתחזק, לתקן ואולי אף לשכלל את עצמה בשעת הצורך, וזאת כיוון שתוכנית פעולתה והתרבותה נמצאת בתוכה — מכונה כזו תיקרא ״מכונה חיה״. ״מטרת החיים״ של מכונה כזו היא גם התרבות, בדומה לעצם חי, אבל יש לה מטרה עיקרית אחרת, שלמענה ברא אותה יוצרה. המטרה יכולה להיות ביצוע פעולה מסוימת עבור הגורם הבורא (למשל, ביצוע פעולה במחשב או שימוש כמודל לחיים מלאכותיים), או רק טיפוח האגו של היוצר, בין שהוא כותב הווירוס ובין שהוא אלוהים (״כל שברא הקדוש־ברוך־הוא בעולמו, לא ברא אלא לכבודו״ — פרקי אבות, פרק ו', משנה י״א).44
(אפשר לטעון שבני אדם רבים אינם רואים את ההתרבות כמטרת החיים הראשונית שלהם. יש גם שבוחרים במודע שלא להעמיד צאצאים. אלא שהאדם הוא מין יוצא דופן בכך שאיננו נמצא בשיווי משקל עם סביבתו וכמעט אין עליו לחץ ברירה טבעית. לא רק ״הכשירים ביותר״ מעמידים צאצאים, אלא כמעט כל בני האדם יכולים להתרבות, בלא תלות בכישוריהם. ייתכן מאוד שהאדם כיום כבר איננו עובר אבולוציה דארווינית, כך שהאדם אינו יכול לשמש דוגמה לחיים בכללותם.)
מכונה אשר תוכנית פעולתה ותוכנית בנייתה והתרבותה נמצאות בתוכה, שנוצרה ללא התערבות גורם חיצוני מתכנן ומייצר שמחוצה לה ואשר ״מטרת החיים״ הבסיסית שלה היא התרבות — תחדל להיות מכונה גרידא ותיקרא ״אורגניזם חי״. אורגניזם חי הוא, כפי שראינו קודם, מערכת ״רכה״ וגמישה (בניגוד למכונה הקשיחה), המתחזקת את עצמה, גדלה תוך כדי פעולתה ומשתנה בהתאם לתנאי הסביבה. אבולוציה במערכת חיה היא טבעית, ללא גורם מאלץ מלאכותי.
וירוס מחשב או תוכנת ״חיים מלאכותיים״ (A.L.) לא נוצרו בצורה טבעית אלא על ידי בורא, כלומר המתכנת שכתב אותם, ונמצאים בתוך מערכת הבנויה מראש לשימור עצמי ולהעתקה מדויקת לחלוטין — המחשב. ״אנרגיית הקשר״ של רכיבי התוכנה והזיכרון (כמות האנרגיה הדרושה לשינוי יחידת תוכנה בזיכרון) גדולה בהרבה מהאנרגיה ה״מסתובבת בחופשיות״ במחשב ללא בקרה (אנרגיה תֶרמית ואלקטרומגנטית). אין ביכולתה של האנרגיה החופשית לשנות את הזיכרון, ולכן התוכנה יציבה ואין מתרחשות בה מוטציות אקראיות. יכולות להיות מוטציות כעין־אקראיות על ידי אלגוריתם שתכנן היוצר, אבל עצם צורת יצירתן המכוונת מגבילה אותן לתחום שאותו קבע היוצר. לעומת זאת, בעצם משתכפל שנוצר באופן טבעי על ידי תהליכים ביוכימיים, אנרגיית הקשר בין המרכיבים דומה בהכרח לאנרגיית הסביבה, כי הוא נוצר בתהליכים הניזונים מאנרגיה זו. אנרגיית הסביבה, כשם שיצרה את הקשרים בין מרכיבי הגוף החי, יכולה גם לפרק או לשנות אותם בצורה אקראית ולגרום לשינויים אקראיים בחומר התורשתי, ולכן יהיו בו מוטציות אקראיות לא־מוגבלות.45 וירוסי מחשב ותוכנות חיים מלאכותיים אינם, אפוא, אורגניזמים חיים אלא ״רק״ מכונות חיות, או בעצם מכונות מידע חיות.
באופן עקרוני, קיום חיים בראשיתיים אינו דורש בהכרח קיום מוטציות ושינויים בין דור לדור. כאשר יש התרבות, יש חיים. אך למעשה, מכיוון שבטבע פועלות תופעות אנרגטיות רבות היכולות להשפיע על החומר, כדוגמת ברקים, קרניים קוסמיות, טמפרטורות גבוהות, גלי הלם ועוד, לא קיים בטבע שום דבר קבוע לחלוטין, ושום תהליך שכפול שנוצר באופן טבעי אינו חף מתקלות ומשגיאות המתרחשות כפעם בפעם. בהכרח יתחוללו מדי פעם שינויים בחומר נושא המידע התורשתי, ושינויים אלה, כל עוד לא יפגמו בו באופן חמור, מעצם העובדה שקרו בחומר התורשתי, יעברו בהכרח בתורשה. הברירה הטבעית תוכל לפעול על מוטציות אלה ולאפשר לחיים להתפתח ולהשתכלל. מין חי איננו דבר קבוע וסופי, אלא דינמי, משתנה ומתפתח46 (ראו עוד בנושא זה בפרק ב' של הספר).
(אפשר לשאול מדוע להוסיף את האילוץ שהחיים נוצרו באופן טבעי. בלעדי אילוץ זה היה אפשר לקבל שתוכנות מחשב יכולות להיות חיות, בתוך המרחב הממוחשב, הקיברנטי. אלא שוויתור על אילוץ זה פותח פתח לבריאתנות מסוג כזה או אחר, השוללת אבולוציה. נוסף על כך, כפי שציינו קודם, הדרישה להיווצרות טבעית גוררת בהכרח התרחשות מוטציות, ברירה טבעית ואבולוציה, ומייתרת את הצורך להכניסן להגדרת החיים.)
באופן עקרוני, ייתכן שמכונה חיה תתקלקל או ״תתמרד״, תפסיק לבצע את תפקידיה העיקריים שקבע לה בוראה ותדאג להתרבותה בלבד. מכונה כזו, אם תהיה מורכבת דיה, בעלת אפשרות לקיום עצמי בתנאי סביבה שונים, ותוכל להמשיך להתרבות ביעילות ללא התערבות או אף כנגד רצונו של הבורא, תוכל להיחשב כמי שעברה למעמד של אורגניזם חי. למכונה כזו מוטב לקרוא ״אורגניזם מלאכותי״ או ״חי מלאכותי״. סרטי מדע בדיוני רבים, המנצלים את הפחד הקמאי מפני הבלתי ידוע, מתארים מכונות כאלה ומציגים אותן כמסוכנות ביותר. אשר לתוכנות חיים מלאכותיים, A.L., רק וריאציה של תוכנה רצויה שנוצרה בגלל טעות בלתי מתוכננת, ״ברחה״ מהמחשב לרשת ו״חיה״ שם חיים עצמאיים ומתרבה בלא שום קשר ותועלת ליוצרה, תוכל להיחשב כ״עצם מידע חי״.
לא רק וירוסי מחשב הם מכונות חיות לא־חומריות. גם דגמים תרבותיים ומחשבתיים הם בעלי בורא ומטרה נוספת פרט להתרבותם. ריצ'רד דוקינס טבע את המונח ״מם״ (meme) לציון רעיון, סמל או מנהג תרבותי, העוברים מאדם לאדם באמצעות תקשורת מסוגים שונים.47 מם יכול להיות גם אוסף דגמים השייכים למסגרת מסוימת, כמו מערכת גדולה המורכבת מתת־מערכות. ידיעה, רעיון, דעה, דעה קדומה, קטע מוזיקלי, המנון, מסורת, דת — כל אלה הם דוגמאות לממים. והנה, ממים מתאפיינים בכמה תכונות חשובות המופיעות גם ביצורים חיים:
מנגנון קיום והתרבות פנימי (אם כי בדרך כלל בצורה עקיפה בלבד): כל רעיון טוב ומועיל, מעצם טבעו וטבע האנשים להחליף מידע ביניהם, מתפשט בחברה. אבל זוהי תופעת לוואי הנובעת מטבעו של המם; רוב הממים אינם מכילים מנגנון ישיר להתרבות, אלא האדם השומע אותם, אם ירצה — יפיץ אותם. יוצאי דופן לעניין זה הם מכתבי השרשרת. במכתבים אלה פונה הכותב לנמענים במסר כלשהו, לרוב סיפור הפונה אל הרגשות, ומבקש מהם להעביר את המכתב לאנשים אחרים רבים ככל האפשר; על פי רוב הבקשה מלווה בהבטחה לגמול בצורת מזל והצלחה אם אכן יועבר המכתב למינימום מסוים של אנשים, ובאזהרה מדבר רע שיקרה אם הנמען יתעלם מהבקשה. מכתבי שרשרת מכילים אפוא בתוכם במפורש את מנגנון ההתפשטות שלהם, ומפתים אנשים להמשיך להפיצם.
התרבות יעילה וגמישה: תיאוריה, אמונה, דעה, מתאימות את עצמן (או ליתר דיוק, האנשים המנסים להפיצן מתאימים אותן) לתרבות המקומית, תוך כדי שינויים ולפעמים גם תוך כדי אימוץ אמונות מקומיות מסוימות.
שימור עצמי: מם ״טוב״, או יעיל, מעניק תועלת, הנאה או חיזוק למחזיקים בו, וכך מעודד אותם להמשיך להאמין או להשתמש בו.
הִתרבות והתרחבות לאזורים חדשים: ממים ״יעילים״ מתפשטים אל אנשים, קבוצות, אומות או תרבויות חדשים, תוך דחיקת ממים יעילים פחות. דעות ואמונות חדשות מחליפות את הישנות.
מאבק בין ממים מתחרים: דוגמה למאבק כזה היא המאבק הקשה, הנמשך זה 400-300 שנה, בין האמונה הדתית למתודה המדעית. עד המאה ה־17, שלטו בתרבות האנושית האמונות לסוגיהן השונים. הנביא, השליח או המואר הביאו לאנשים את ה״אמת״, והאנשים קיבלו את מה שנאמר להם והאמינו בו. הידע היה נחלת מעטים, ודברתם הייתה הוכחה מספקת לאמיתותו. במאה ה־17, התפשטו בתרבות המערב הגישה המדעית והמתודה המדעית על חשבון התרבות והאמונה הדתית. המתודה המדעית דוגלת בהפצה, בשקיפות ובאובייקטיביות של הדעת ושל הידע, ובאי־תלות בין נכונות הידע לבין זהותו של מי שניסח או גילה אותו. תיאוריות מדעיות חשופות לבדיקה ניסויית מתמשכת ונשקפת להן, בניגוד לאמונה הדתית, ״סכנה״ מתמדת שיתגלו כתיאור בלתי מספק של המציאות ויוחלפו בתיאוריות אחרות, המסבירות טוב יותר את הידוע לנו. תיאוריה שאי־אפשר, לפחות באופן עקרוני, לבדוק את כושר ההסבר שלה, כלומר את התאמת הניבויים שלה לתוצאות הניסויים — היא אולי תיאוריה מועילה מבחינה פסיכולוגית, אבל איננה תיאוריה מדעית. במאבק בין הממים האלה התרבות האמונית, שעברה מקצה שיפורים — הן בגרסת הדת והן בגרסת ה״עידן החדש״ — שבה כיום לנגוס בדומיננטיות של התרבות המדעית בתפיסתם של אנשים רבים.
עם זאת, ישנם גם כמה הבדלים משמעותיים בין ממים ליצורים חיים:
רוב הממים לא נוצרו מאליהם, בצורה טבעית. היה להם ״בורא״, שיצר אותם למטרות מסוימות. אם היו מוצלחים ומועילים למחזיקים בהם — הם נפוצו באוכלוסייה. אם לא היו כאלה — נזנחו ונעלמו. ממים מועטים בלבד נוצרו באוכלוסיית האדם בעקבות צירוף דעות או אמונות של אנשים רבים, בלא יד מכוונת. רוב הממים האלה הם אמונות טפלות. אמונה טפלה היא הסבר או מנהג חסרי ביסוס עובדתי, הנובעים מפחדים ראשוניים של אנשים והנפוצים בהצלחה אף שהתועלת שהם מביאים היא פסיכולוגית בלבד.
ממים, בניגוד ליצורים חיים, מתרבים בעיקר בצורה רוחבית ולא אנכית. כלומר, האדם נושא המם יכול אמנם להעבירו לצאצאיו, אך הוא יכול להעביר אותו, אולי אפילו ביתר יעילות, לשכניו ולידידיו. לכן התפשטותו של מם מוצלח מהירה בהרבה מהתפשטותו של גֶן בתורשה.
מכיוון שרוב הממים לא נוצרו מאליהם, אין להם גם מנגנון המחדיר אליהם שינויים אקראיים (״מוטציות״). אמנם, מתחוללים בהם שינויים, אך הרוב המכריע של השינויים האלה נעשה במתכוון, על ידי אנשים שמשנים את המם כדי שישרת טוב יותר את מטרותיהם.
גם התרבותם של הממים אינה גמישה — היא תלויה לחלוטין ברצונו של מקבל המם להעבירו הלאה. וכמובן, ממים גם אינם חומריים, ואינם ״עצמים״ כפי שהגדרנו אותם בתחילת הדיון. אין הם אלא רעיונות, שה״סביבה״ שלהם היא מוחותיהם של בני אדם (ואולי גם של כמה בעלי חיים חברתיים).
מכל הטעמים האלה, מם לא יוכל להיחשב כיצור חי, כמו היצורים האורגניים. מם רגיל יוכל להיחשב כמכונת מידע חיה (כמקביל למכונה חיה).
כדי להגביל את הגדרת החיים ליצורים חיים (אורגניזמים) בלבד, יש לתקן את הגדרת החיים:
עצם חי (חיי מין) הוא עצם היכול לשכפל ביעילות ובגמישות את רוב תכונותיו, ובפרט את יכולת השכפול שלו, לעצמים הדומים לו, אשר תוכנית בנייתו, פעולתו והתרבותו נמצאת בתוכו, ואשר ההתרבות היא מטרתו הראשונית.
ייתכן שאפשר לראות ממים מסוימים, למשל אמונות טפלות, כבעלי סוג מסוים של חיים, סוג אחר מחייהם של עצמים חיים אורגניים, דהיינו — ״חיי מידע״. ממים אלו הפכו ל״מידע חי״. אמונות טפלות מופיעות בדרך כלל ללא בורא מסוים, מתרבות ביעילות בעברן בין אנשים, מתאימות את עצמן בגמישות לתרבות שהן מתפשטות בה, ולעתים קרובות נוצרות בהן וריאציות (מוטציות) שהמוצלחות שבהן גוברות על האחרות (ברירה טבעית). הן אינן מועילות באמת לאדם (למעט תועלת פסיכולוגית, כגון תחושה כוזבת של שליטה בגורלם) והצלחתן היא בפיזורן בין אנשים רבים.48 מכיוון שהן דוגמה כה ייחודית ונקודתית, דומה שלא כדאי להכלילן בהגדרת החיים הרגילים.
מי חי חיי מין?
הגדרה זו שהגענו אליה — בהתאם למטרה שהגדרנו מלכתחילה — היא הגדרה של חיי מין, ולא של חיי פרט. ההגדרה בצורתה זו אינה מצריכה, כמדומה, סייגים נוספים, והיא מתמודדת בהצלחה עם כל הדוגמאות הבעייתיות להגדרת חיי מין שהצגנו בראשית הדיון.
פרד: איננו יכול להתרבות, ולכן איננו חי חיי מין.
נגיף: יכול להתרבות, ולפי קצב התפשטות המחלות הוויראליות — גם ביעילות. הוא נושא בתוכו את החומר התורשתי שלו וההתרבות היא מטרתו היחידה. נגיפים חיים חיי מין.
גנים: מתרבים ביעילות, מכילים את תוכנית התרבותם ודואגים רק להתרבותם.49 גנים דומים מתרבים ביצורים שונים, שגם החלבונים שלהם שונים. כלומר, גנים יכולים להתרבות בגמישות.
נבג וזרע רדומים/מוקפאים: בתנאים מתאימים הם יכולים להתעורר ולתפקד כצמחים רגילים. כל זמן שהאפשרות הזאת נשמרת, הם חיים חיי מין.
אדם חסר הכרה המוחזק בחיים על ידי מכונות: כל עוד מערכת הרבייה שלו אינה נפגעת ויש אפשרות להפיק ממנה תאי זרע או ביציות — הוא עדיין חי חיי מין. בעתיד, אם וכאשר יאפשר המדע לשבט עובר חדש מתאי הגוף של אדם, הרי שכל אדם שאפשר להפיק מגופו חומר גנטי המאפשר שיבוט או זיווג עם חומר גנטי מפרט אחר ויצירת יצור חי חדש ייחשב לחי חיי מין.
חייזר בעל ביוכימיה לא־ידועה: אין חשיבות עקרונית לדרך שבה מתבצעת ההתרבות. אם החייזר עונה על הקריטריונים לחיים, הוא חי.
גביש: בתנאים מתאימים, הוא יכול לגדול ולהתחלק. אבל הוא איננו עושה זאת ביעילות ובגמישות. שינוי קל בתנאי הסביבה יפסיק את ההתרבות. גם ה״מוטציות״ הקורות בו לא תמיד עוברות בתורשה. גביש הוא עצם פשוט בכמה סדרי גודל מיצור חי, וקשה לומר ש״מטרתו״ של הגביש בתהליכים שהוא משתתף בהם היא להתרבות, בדומה לאורגניזם חי. גביש איננו חי (ישנה, אמנם תיאוריה שלפיה גבישים מתרבים היו שלד שעליו התפתחו חיים אורגניים).50
להבת אש ומערבולת מים: הם אינן מתרבות, אלא רק יכולות להתפצל בתנאים מסוימים מאוד. תנאים אלה נקבעים על ידי הסביבה (רוח וחומרי בערה), ואין לאש ולמערבולת מנגנון היוצר אפשרות לפיצול. הפיצול אינו יעיל ואין לו המשכיות לדורות רבים. גם האש והמערבולת אינן חיות.
אנדרואיד: כיום אין עצמים היכולים להיחשב כאנדרואידים, אלא ביצירות מדע בדיוני. אך אם יהיו בעתיד עצמים כאלה, ותכונותיהם יתאימו להגדרה שנתנו למעלה, הם יוכלו להיחשב כמכונות חיות.
מחשב ״אינטליגנטי״ או תוכנת אינטליגנציה מלאכותית, A.I.: אינם מתרבים, ולכן אינם חיים.
וירוס מחשבים או תוכנת חיים מלאכותיים, A.L.: נוצרות על ידי בורא ולא באופן טבעי, וכפי שראינו, ההתרבות אינה מטרתן הראשונית. וירוס מחשב ותוכנת A.L. אינן חיות.
מכונית: לפי מה שאנו רואים סביבנו, הן מתרבות ביעילות. אבל תוכנית בנייתן אינה בתוכן, יש להן בורא ומטרתן העיקרית היא לשנע אנשים ולא להתרבות. המכוניות אינן חיות.
קבוצת פרטים של מין חברתי החיה כקבוצה קבועה: תוכנית פעולתה של הקבוצה נמצאת בתוכה. אם היא מגיעה למצב שבו היא יכולה ליצור ביעילות קבוצות־בנות מתרבות — היא עצם חי (שוב, חיי מין).
ממים: נראה שרובם אינם חיים. מם אינו נוצר ״מאליו״ באופן אקראי, אלא בדרך כלל לצורך מטרה מסוימת. תוכנית בנייתו איננה נמצאת בתוכו, אם כי במקצת הממים קיימת תוכנית התרבות. השינויים בממים לרוב אינם שינויים אקראיים (״מוטציות״), אלא שינויים מכוונים. ישנם אמנם ממים שמטרתם היא התרבות — כגון מכתבי שרשרת — אך זוהי מטרה חיצונית, של הבורא שלהם, ולא פנימית. ייתכן שאפשר לראות ממים מסוימים כאילו עברו ממעמד של מכונה חיה למעמד של ״מידע חי״.
לגבי נבגים, זרעים וחרקים רדומים או מוקפאים, תרביות רקמה וכדומה, הציע גנטי51 להגדיר מצב של ״חיים פוטנציאליים״, חיים בכוח, להבדיל מחיים בפועל: מצב שאינו חי ואינו לא־חי. כל זמן שיש אפשרות שהעצם הנראה דומם יוכל להיעשות חי, הוא במצב של חיים בכוח, ואיננו מת. חיים הם אורגניזם בפעולה. מוות איננו הפסקת החיים אלא הפסקת האפשרות לחזור לחיים. אלא שנראה שיש קשיים בהגדרה זו. המצב תלוי בתקופה: פיסת רקמה הייתה פעם בפירוש ״לא־חי״, ואילו היום ניתן למצות ממנה DNA, ובעתיד אולי ידעו לשבט ממנה בהצלחה יצור חי, כפי שנעשה עד כה בהצלחה חלקית. בעתיד, ייתכן שחוקרים ידעו לסנתז DNA מלאכותי ולבנות ממנו יצור חי.52 האם דף נייר שכתוב עליו סדר הבסיסים של ה־DNA של יצור מסוים הוא בגדר חיים פוטנציאליים? ייתכן שאפשר לפתור את הקושי על ידי הגבלת ההגדרה של חיים פוטנציאליים של עצם למצב שבו קיימים תנאים טבעיים שבהם יוכל לחזור להיות חי (נבגים, נגיפים, חרקים מוקפאים). עצם שיוכל להפוך לחי רק בתנאים מלאכותיים, מעשה ידי אדם — כגון תרבית רקמה או סדר כתוב של בסיסים ב־DNA — לא ייחשב כחי חיים פוטנציאליים.
נראה שעל כדור הארץ, רוב העצמים המתאימים להגדרת החיים בנויים מחומר אורגני שמתרחשים בו תהליכים כימיים. החיים האורגניים על כדור הארץ, לפי ההגדרה שנתנו לחיים, מתקיימים בכמה רמות: גן, גנום, אברון בתא, תא שלם, אורגניזם רב־תאי מורכב וגם סוגים מסוימים של קבוצות פרטים.53 כלומר, כל ישות הניתנת להבחנה ובעלת יכולת שכפול יעילה כיחידה זהותית בהתאם להגדרת החיים, גם אם מרכיביה מתחלפים. לכל עצם מתרבה חייבת להיות ״תוכנית עבודה״, שבעזרתה הוא מתרבה והיא עוברת מדור לדור.54 אנו נראה כאורגניזמים חיים עצמים אשר תוכנית העבודה הזאת נמצאת בתוכם. לכן, על פי הגדרת חיי המין, קן נמלים, קן טרמיטים או כוורת דבורים — כל אחד מאלה הוא עצם חי יחיד ברמה שמעל פרט בודד. קן הנמלים חי חיי מין; הנמלים הבודדות, ברובן, חיות רק חיי פרט.
אין מניעה שישות חיה תכיל בתוכה קבוצת פרטים שגם הם ישויות חיות בדרגה נמוכה יותר, או תהיה מורכבת מישויות כאלה.55 בתחילת התפתחות החיים, כדי לשפר את סיכויי שרידותו, יצור חי מרמה מסוימת התאגד עם פרטים אחרים מאותה רמה ליצירת סביבה טובה יותר לחייו ולהתרבותו או לאפשר התמודדות יעילה יותר עם תנאי סביבה קשים. עם חלוף הזמן, הפרטים התחילו לשתף פעולה ביניהם ולפתח טכניקות שייצבו את האוסף בצורה הקבועה והיעילה ביותר, ויאפשרו גם לצאצאיהם ליצור אוסף יעיל דומה. האוסף נשמר בצורתו במעבר הדורות, והיה אפשר לראות את האוסף כולו כישות חדשה המתרבה בפני עצמה. הגוף הגדול התחיל להתנהג ממש כישות עצמאית, השתלט על ההתרבות של מרכיביו, ובמקום לשרת את פרטי דרגת ההתרבות הנמוכה, התחיל לנצל אותה לצרכיו וגרם לה לפעול לתועלתו־שלו (כמובן — הברירה הטבעית נתנה עדיפות לאוספים שהתנהגו כך...). מטבע ההתפתחות הבלתי תלויה של הדרגות השונות, לכל דרגה יש אינטרס משלה להתרבות, שאינו בהכרח זהה תמיד לאינטרסים של הדרגות הקודמות. נראה שבדרך כלל, ככל שהדרגה גבוהה יותר כך היא מצליחה להשליט את ״רצונה״ על הדרגות הנמוכות יותר. יצור חי רב־תאי מצליח ״לשכנע״ את הגנים ליצור חומרים הדרושים לו, וכן להשתכפל מיליארדי פעמים כדי לאפשר לגוף לחיות, להתפתח ולהתרבות. בסופו של התהליך גם הגנים יעברו לדור הבא, אבל רק במספר מצומצם של פעמים. כל שאר מיליארדי העותקים יאבדו.
כמו בכל דבר, גם בהיררכיה זו קורות לפעמים תקלות: למשל, אומה יכולה להחליט שלצורך האינטרסים שלה והמשך קיומה, על מקצת חבריה להסתכן באובדן חייהם במלחמה. רוב האזרחים מסכימים, אך יוצאים מן הכלל מסרבים להכיר בסמכות המדינה לסכן אותם או מכריזים על עצמם כפציפיסטים. דוגמה אחרת: גוף חי מקריב תאים רבים לצורך קיומו במהלך חייו — תאי דם, עור, דופן המעי, עצב ועוד. בדרך כלל התאים משרתים את צורכי הגוף, אך לפעמים נוצרים תאים מתמרדים, המסרבים לפעול לתועלת הגוף, מתרבים בלא בקרה ויוצרים גידול סרטני. גם קטעי DNA יכולים להתמרד, להפסיק לשרת את התא על ידי קידוד חלבונים ולחיות כ־DNA טפילי בתוך הגנום, שאינו מביא שום תועלת לתא, אלא רק מתרבה. לעתים הקטעים אף מתנתקים לגמרי מהכרומוזום ודואגים רק לעצמם באופן עצמאי (יש השערה שכך נוצרו מקצת הנגיפים).
יש גם מצבים שאינם תקלות שבהם הגנים משליטים את האינטרסים שלהם על הפרט, כמו למשל ברירת שארים, שבה פרט מקריב את עצמו כדי לאפשר לקרוביו, ובעיקר לצאצאיו, להתרבות. הפרט אמנם מת, אך רוב הגנים שלו, הנמצאים גם בגופיהם של קרוביו, מקבלים הזדמנויות רבות יותר להתרבות.
הגענו, אם כן, להגדרה מספקת של חיי מין.
הגדרת החיים: סיכום
ההגדרות שהצגנו לצורך הגדרת החיים:
עצם — גוף חומרי מוגדר, מתוחם.
עצם מתרבה — עצם אשר יותר מאחד מצאצאיו יכולים להתרבות ביעילות לא פחותה ממנו. על הצאצאים להיות דומים להורה במאפייניהם הבסיסיים, אבל לא בהכרח זהים לו.
שכפול — יצירת עותק מדויק של המקור.
חיי פרט — החיים בפעולה, כאן ועכשיו, בפרט מסוים.
חיי מין — החיים לאורך דורות, האפשרות ליצור פרטים חדשים.
מערכת/תת־מערכת — אוסף חומרים ותהליכים בעלי תפקוד מסוים.
עצם מורכב — מערכת המכילה לפחות רמה אחת של תת־מערכות.
התרבות יעילה וגמישה — שמירה על יכולת ההתרבות גם בתנאים חיצוניים ופנימיים משתנים. תנאים חיצוניים הם תנאי הסביבה, כגון אקלים, קרקע, זמינות מזון ויצורים חיים אחרים בסביבה; תנאים פנימיים הם המבנה וההרכב של העצם עצמו ושל הסימביונטים החיים אתו. ככל שהעצם רגיש פחות לשינויים, כך הוא יעיל וגמיש יותר בהתרבותו.
מכונה — עצם שגורם חיצוני לו תכנן ובנה אותו, והמבצע תוכנית פעולה הנמצאת מחוץ לו.
מכונה משוכללת — מכונה הכוללת בתוכה תוכנית תחזוקה ותיקונים של עצמה.
מכונה חיה — מכונה שבורא יצר אותה, אך היא מסוגלת להשתכפל ללא התערבות הגורם הבורא, כיוון שתוכנית פעולתה נמצאת בתוכה. הבורא הוא שקבע את מטרות פעולתה.
יצור חי (אורגניזם) החי חיי מין — עצם המתרבה ביעילות ובגמישות, אשר תוכנית בנייתו, פעולתו והתרבותו נמצאת בתוכו, ואשר ההתרבות היא מטרתו הראשונית. זוהי ההגדרה המצומצמת ביותר האפשרית, וכל שאר הדרישות יכולות להיגזר ממנה.
חי מלאכותי — עצם הניחן בכל תכונותיו של יצור חי, אך נוצר בצורה מלאכותית.
מכונת מידע חיה — יחידת מידע הניחנה בתכונות של מכונה חיה, פרט לכך שאיננה עצם חומרי.
מידע חי — מידע הניחן בתכונותיו של עצם חי, פרט לכך שאיננו עצם חומרי.
לסיכום, בפרק זה הצגנו גישה של ״מלמטה למעלה״ לעקרונות הגדרת החיים. יצאנו מההבדל הבסיסי בין חי לדומם, דהיינו יכולת ההתרבות, הבדלנו בין חיי פרט לחיי מין והתרכזנו בהגדרת חיי מין. בחנו קשיים בהגדרת יצור חי על פי התכונה של יכולתו להתרבות, והגבלנו את ההגדרה כך שתכלול את מה שמקובל לראות כעצמים חיים ולא תכלול את מה שמקובל לראות כדוממים. ההגדרה אינה מוחלטת; היא גמישה ואפשר לשנותה אם יתעורר צורך בכך, אם בשל התקדמות הידע ואם בשל שינוי בתפיסה, מה צריך להיחשב כחי ומה אינו צריך להיחשב כחי.
נראה שבזכות הגמישות ואי־השרירותיות, גישה כזו להגדרת החיים היא מועילה יותר בהבהרת מהות החיים מאשר גישות קודמות.
בהגדרה זו של חיי המין יש גם חסרונות. העיקרי שבהם הוא שהיא עוסקת רק במקצת תופעות החיים, דהיינו חיי מין בלבד. היא אינה מסייעת הרבה בהגדרת חיי פרט, לבד מכך שהיא פוטרת אותנו מהצורך להתייחס לתופעות ההתרבות בחיי פרט (אם כי היא בהחלט עוזרת במציאת תכונות מתחייבות של חיי פרט. על כך בפרקים ב' ו־ג'). ההגדרה גם אינה מדויקת (מהי בדיוק מידת היעילות הדרושה), וגם סוגיית המטרה איננה חד־משמעית. עם זאת, נראה שהיא יכולה לסייע לנו יותר מהגדרות קודמות לפתור את הקשיים ולקדם את הבנת תופעת החיים.
חיים ומוות
קיים הבדל מהותי בין דומם לחי, הבדל הפוך בכיוונו מן התפיסה המקובלת של תכונות החי והדומם: כפי שראינו קודם, כל עצם דומם ״ימות״. יעבור זמן רב עד שהר יחדל להיות הר, השינויים בו אטיים, ולנו בחיינו הקצרים נדמה שהוא עומד ״לנצח״. אבל הנצח הזה הוא יחסי, וכעבור זמן רב יתפורר ההר. כל עצם דומם, ללא יוצא מהכלל, בין שהוא גרגר אבק ובין שהוא הר גדול, ייעלם לבסוף. לעומת זאת, מהותו היסודית של עצם חי (יכולת השכפול) אינה מתה עם מות הפרט אלא ממשיכה לעבור מדור לדור גם אחרי מות הגוף. עצם דומם המתכלה אינו משאיר אחריו שום דבר מאותו הסוג שהוא השתייך אליו. עצם חי המתכלה משאיר אחריו בדרך כלל עצמים אחדים הדומים לו. העצם החי הפרטי אמנם מת, אבל ה״עיקר״ או ה״מהות״ של החיים (של מין, המתבטא במידע כיצד להתרבות), בהתאם להגדרתם, ממשיך להתקיים גם בדור הבא ובדור שלאחריו, והוא איננו מת.
אפשר אם כן לאפיין את חייו של מין, כדבריו של האנטומיסט הצרפתי קסאוויה בישָה (Bichat), כ״דבר שמצליח להתגבר על המוות, לאורך דורות״. התחושה הרגילה שלנו, שהחיים הם זמניים והדומם קבוע, נובעת מכך שבדרך כלל אנו מתייחסים לחיי פרט, וכן ממדידת משך חייהם של דוממים, כגון הרים, בקנה המידה הקצר מדי של חיי אדם.
חיי מין מתגברים אם כך על המוות; אך לגבי חיי פרט, ההפך הוא הנכון. כל פרט חי ימות, ובדרך כלל הרבה יותר מהר מעצם דומם. אלא שלגבי קיום המין, חיי פרט מסוים ומותו הם חסרי כל חשיבות ומשמעות. כל זמן שהשכפול וההתרבות נמשכים ומספר הפרטים השייכים למין יציב או אף גדל, הרי שהמין חי היטב, גם אם פרטיו מתים כזבובים. ה״טבע״ עצמו (אם אפשר להתייחס למושג לא־ברור זה) אדיש ללידה ולמוות, לקיום חיים ולהכחדתם.56 חיים הם חלק אפשרי של הטבע, ואין הטבע נפרד וחיצוני להם כך שיוכל להתייחס לקיומם או להפסקתם. רק מי שמודע לקיומו העצמי יכול לפתח יחס לחיים ולייחס להם חשיבות. ביכולת זו ניחן האדם, וכנראה גם כמה בעלי חיים מפותחים אחרים.
בטווח הארוך, גם מין חי ייכחד לבסוף מסיבה זו או אחרת. רוב המינים שהיו קיימים אי פעם על כדור הארץ נכחדו זה כבר. אבל מוות זה איננו הכרח עקרוני. אם המין החי יצליח להתגבר על כל הקשיים ולהסתגל לכל השינויים, הוא יוכל להמשיך לחיות עד כלות כל העולם שבו הוא חי. בניגוד לכך, בעצם דומם מתחילים תהליכי דעיכה כבר בזמן היווצרותו, ואין לו מנגנון לתיקון ולהמשכת עצמו או ליצירת הדומה לו. מין חי בדרך כלל מתפתח ומשתכלל, וכשתנאי הסביבה נוחים אינו מגלה שום תהליכי דעיכה. רק כשתנאי הסביבה משתנים מאוד לרעה, הוא עלול להיכחד.
כדאי לציין כי חיים של עצם (חיי פרט) אינם תכונה פיזיקלית שלו. נפחו של העצם, משקלו, צבעו וכדומה הם תכונות פיזיקליות נמשכות וקשורות למהותו החומרית. כנגד זה, חייו של יצור חי אינם בהכרח תהליך נמשך, אלא עלולים להיפסק בכל רגע, וזאת ללא שינוי חומרי ניכר. החיים אינם תכונה פיזיקלית אלא תפקודית־מצבית: כאשר בין חומרים, רקמות ואיברים מסוימים יש יחסי גומלין, תלות הדדית ופעולות משותפות שאינן קיימות כרגיל בעצמים דוממים, דהיינו תהליכים להקטנת האנטרופיה של העצם, העצם הוא, או נקרא, ״יצור חי״ (חיי פרט). כאשר מסיבה כלשהי חלק חיוני מפסיק לתפקד, ובעקבותיו חלקים אחרים, היצור מפסיק להיות ״חי״ והופך לאוסף חומרים כימיים שמתרחשים בהם תהליכים ״טבעיים״ לעולם הדומם, הגורמים להתפוררותו ולעלייה באנטרופיה שלו — הפוך מהתהליכים המתרחשים ביצור חי. היצור ״מת״. מעבָר זה בין חיים למוות הוא לעתים קשה להגדרה, ואיננו קשור בשינויים פיזיקליים וחומריים משמעותיים.
בזמן הולדת היצור ה״חיים״ מופיעים יש מאין, ובזמן מותו הם נעלמים יש לאין. אין חוק שימור החיים.
סוגי מוות
בפרק ב' (״פעילויות חומריות הכרחיות לחיים״) נראה שיצורים חיים חייבים להיות מובדלים מהסביבה, אם כתא יחיד ואם כיצור חי רב־תאי. יצורים חיים חד־תאיים פשוטים מתרבים על ידי חלוקת תא־הורה לשני תאי־צאצא שווים. לגביהם אפשר לשאול אם הם מתים אי פעם. אם נגדיר את המוות כניגודם של החיים, אזי גוף חי שהפסיק לחיות — מת. כדי להבין אם התא מת עלינו להגדירו כיצור חי, כאשר הפעם הכוונה לחיי פרט ולא לחיי מין. כפי שציינו קודם, ההגדרה הפשוטה הטובה ביותר לחיי פרט היא: ״חיים של ישות הם שורה רציפה של גלגולים, הן של מבנה והן של הרכב, המתחוללים בישות מבלי לבטל את זהותה, ואשר למרכיביה יש תפקודים פונקציונליים בשמירת זהותה״. אם התא המתחלק לא מת, אלא נשאר חי בזמן פעולת החלוקה, פירוש הדבר שזהותו נשמרת במהלכה. הדבר מעורר קושי: לפני תהליך החלוקה היה תא אחד, ואחריו יש שניים. אולם כפי ששניים אינו זהותי לאחד, כך שני תאים אינם יכולים להיות המשך זהותי לתא יחיד. רק אחד יכול. מכיוון ששני התאים שנוצרו בחלוקה שווים ביניהם, אין סיבה להעדיף אחד כממשיך הזהות ולדחות את האחר. כך שגם אחד מהתאים החדשים אינו יכול להמשיך את זהות התא הקודם. עלינו להסכים אפוא ששני התאים החדשים אינם שומרים על זהותו של הקודם, אלא הם רק דומים לו ובאים במקומו. בזמן החלוקה התא הראשון חדל מלהתקיים כפי שהיה, כלומר מת, ותוך כדי כך נולדים שני תאים חדשים, קטנים יותר.57 אולי בעצם יש לומר, שבזמן לידת שני תאים חדשים — הקודם מת. אם לא ייוולדו — לא ימות. כלומר, גם בחד־תאים כל יצור מת, ויתרה מזו, כדי להתרבות עליו למות.
אפשרות אחרת להגדרת המוות היא לא כניגודם של החיים, אלא כמעבר של עצם ממצב חי ופעיל למצב לא־חי ודומם. תהליך מיתה של גוף חי צריך אפוא להיות מלווה בהופעתו ובקיומו של גוף מת במקום הגוף החי. לפי הגדרה זו, חד־תאים אינם מתים כאשר הם מתחלקים, כיוון שבתהליך החלוקה לא מופיע גוף מת.
אך הגדרה זו היא בעייתית. כזכור, בתחילת הפרק ניסחנו את הגדרת חיי הפרט על סמך הגדרות קיימות בספרות, ועיקרה — שמירת זהותו של הפרט. אבל בחלוקת תא לא מופיע גוף מת, כלומר, לפי הגדרת מיתה על ידי הופעת גוף מת, חלוקה איננה תהליך מיתה, משמע התא נשאר חי. בדיוננו למעלה ראינו שתהליך החלוקה אינו שומר על זהות — במקום תא אחד, ישנם לאחר החלוקה שני תאים שאינם יכולים להיות ״זהים״ לתא הראשון. אם כך, עלינו להשמיט את הדרישה לשמירה על הזהות מן ההגדרה של גוף החי חיי פרט. מצב זה פירושו שיצור חי יכול להחליף את זהותו במהלך חייו. היה יצור א', שהפך לפתע ליצור ב', אך למעשה, אין לפנינו אלא שינוי שם. אבל שינוי כזה הוא חסר משמעות ממשית, ולכן השמטת הדרישה לשמירת הזהות פירושה ביטול של המרכיב העיקרי בהגדרת חיי הפרט — הזהות, והיא מאבדת אפוא את משמעותה.
ביצורים חיים רב־תאיים, וכן בחד־תאיים המתחלקים לשני חלקים שונֵי גודל ותפקוד, המצב ברור יותר. החלק המוּצא מהיצור החי הבוגר ומתחיל דור חדש הוא קטן, אינו דומה לבוגר ואינו יכול להיות מזוהה אתו. הוצאת תאי הִתרבות או הולדת הצאצא אינה מבטלת את זהות המוליד ואינה מסיימת את חייו, ומותו של המוליד אינו קשור בהכרח בהולדת הדור החדש. בגוף כזה שתי הגדרות המוות תקפות: כאשר הגוף מת, הוא מפסיק את תהליכי החיים ששמרו על זהותו לאורך זמן, וכן נעלם גוף חי ותוך כדי כך מופיע גוף מת.
אפשר אולי להציע שיש שני סוגי מוות:
7 Mayr, E. (1982); Taylor, C. (1992)
11 Joyce, G.F. (1994)
12 Luisi, P.L. (1997)
13 Spencer, H. (1855)
14 Maturana, H.R. & Varela, F.J. (1973)
15 Bedau, M.A. (1996)
16 Ruiz-Mirazo, K. et al. (2004)
17 Orgel, L.E. (1973)
19 ראו גם Fry, I. (2000).
20 Langton, C.G. (1996)
21 Boden, M.A. (1996)
22 באופן חלקי אומר זאת גם (Sober, E. (1993.
23 (Morales, J. (1998
24 רעיון דומה מציג פרימן דייסון (1992).
25 פריי, א. (1997).
26 Maynard Smith, J. (1986)
27 Ganti, T. (2003)
28 Morales, J. (1998)
29 Mayr, E. (1961)
30 Schrödinger, E. (1969)
31 Maturana, H.R. & Varela, F.J. (1987)
32 Maynard Smith, J. (1986)
33 על פי רעיון של ג'ון סקוט הולדיין (Haldane).
34 Ganti, T. (2003)
35 דיון בפן מסוים של סוגיה זו נמצא ב: (Bedau, M.A. (1998.
36 ז'אקוב, פ. (1993).
37 Cairns-Smith, A.G. (1985)
38 Morales, J. (1998)
39 Kaufman, S.A. (1993)
40 Monod, J. (1971)
41 Gregersen, N.H. (2003)
42 Spafford, E.H. (1995)
43 Ray, T.S. (1996)
44 מקובל לייחס אמרה ברוח זו גם לליניאוס (Carolus Linnæus).
45 עוד סיבות לקביעה שווירוסי מחשב אינם חיים, בייחוד חיי פרט, אפשר למצוא אצל Spafford, E.H. (1995).
46 Mayr, E. (1963)
47 דוקינס, ר. (1991).
48 Dawkins, R. (1991)
49 דוקינס, ר. (1991).
50 Cairns-Smith, A.G. (1985)
51 Ganti, T. (2003)
52 במאי 2010 דיווחו דניאל גיבסון (Gibson) ועמיתיו כי הצליחו לסנתז באופן מלאכותי את הכרומוזום של החיידק Mycoplasma mycoides (שאורכו 1.08 מיליון זוגות בסיסים). החוקרים החדירו את הכרומוזום הסינתטי לתא חיידק שהכרומוזום הוצא ממנו, והכרומוזום המלאכותי תפקד בתא באופן תקין. אמנם, עדיין רחוקה הדרך ליצירת התא עצמו על פי הכרומוזום הזה — קל וחומר יצורים מורכבים יותר — ועדיין זהו צעד בעל השלכות תיאורטיות ומעשיות עצומות.
53 Maynard-Smith, J. (1988)
54 Von Neuman, J. (1961-1963)
55 לדיון על רמות ברירה ואבולוציה מנקודת מבט אחרת, ראו Hull, D. (1998).
56 רעיון זה מופיע באופן חלקי ב: Dawkins, R. (1995,a), (1995,b)
57 Sober, E. (1993)
״מוות זהותי״, שהוא היעלמות העצם החי תוך כדי הופעת כמה עצמים חיים חדשים, או מעבר גוף ממצב חי יחיד למצב של כמה גופים חיים שאינם זהותיים לו. מוות כזה קורה בחלוקת חד־תאים.
״מוות תפקודי״, שהוא מעבר העצם ממצב חי למצב שאיננו חי, ללא הופעת עצמים חיים חדשים. כך היעלמות הגוף החי מלווה בהופעת גוף מת. זה סוג המוות במקצת הפרוטיסטים ובכל הרב־תאים.
מוות זהותי אינו גורר בהכרח מוות תפקודי: תאי־הצאצא שהם תוצאת החלוקה של תא־ההורה ממשיכים לתפקד כמו תא־ההורה, אף על פי שזהותו של תא־ההורה נעלמה. מוות תפקודי איננו גורר בהכרח מוות זהותי: הגופה המתה היא המשך זהותי ליצור החי שהייתה קודם, פרט לכך שהפסיקה את פעולות החיים. ישנם גם מקרים שבהם מתרחשים שני סוגי המוות: יצור שנטרף ונאכל או נבלע כולו, יצור שמת, נרקב והתפורר כולו, או אדם שגופתו נשרפה — כולם מתים גם תפקודית וגם זהותית, אם כי שני סוגי המוות אינם קורים בהכרח בו־בזמן. בדרך כלל, המוות התפקודי קודם למוות הזהותי.
בראשית החיים, מוות טבעי (שלא עקב תאונה, רעב או טריפה) היה תמיד זהותי, על ידי חלוקת תא. מוות תפקודי הופיע כאשר העצם החי השתכלל ויצר חלקים מיוחדים בו שהתמחו בהתרבות. שאר חלקי היצור החי היוו את המשכו הזהותי שנשאר לאחר פעולת ההתרבות, ובהמשך — היו הגופה שהופיעה בזמן מותו. ההתרבות חדלה להיות קשורה בהיעלמות זהותו של הגוף.
ייתכן, ויש לומר זאת בזהירות רבה, שבאדם ובכמה בעלי חיים מפותחים אחרים התחדשה המשמעות של מוות זהותי: הפסקת פעולת הלב ושאר המערכות תומכות החיים של הגוף הן מוות תפקודי. מצבים שונים של חוסר הכרה מתמשך עקב פגיעה מוחית, וכן שיבוש פעילות המוח עקב מחלת אלצהיימר, הם מוות זהותי, אם כי לא בדיוק באותו מובן כמו בחד־תא. לא זהות העצם היא שמתה, אלא הזהות העצמית והמודעות העצמית של הפרט.
הגדרות אלה של מוות מתאימות לחיים על כדור הארץ. ייתכן שאפשריים חיים מסוג אחר, שלהם יהיה אפשר להגדיר מוות מסוג אחר או נוסף.