עוד לפני לידתנו נקבעות תכונות רבות המאפיינות אותנו: נתונים פיזיים, נטיות בריאותיות ואפילו יש האומרים אישיותיות. עליהן מתווספות במהלך חיינו ההשפעות של החוויות שאנו עוברים לצד זיכרונות שאנו צוברים. האם ייתכן שחותמם של אלו עובר בירושה גם לדורות שאחרינו? מחקרים אפיגנטיים מנסים לגלות האם עלינו לנסח לעצמנו מחדש את חוקי התורשה.

"אנחנו הסכום הכולל של החוויות שלנו", כתב הסופר ביג'יי נבלט. "חוויות אלו – בין אם חיוביות או שליליות – הופכות אותנו לבני האדם שאנחנו בכל רגע נתון בחיינו. וכמו נהר זורם, אותן החוויות ואלו שעוד עתידות לבוא ממשיכות להשפיע ולעצב מחדש את האדם שאנחנו ואת האדם שאליו אנו הופכים. אף אחד מאיתנו הוא לא כמו שהיה אתמול, או כמו שיהיה מחר".

החשיפה שלנו לחוויות במהלך חיינו אכן משנה אותנו. אירועים סביבתיים מותירים בנו חותם, מעין זיכרון חי של התגובה של הגוף או הנפש אליהם. בתחום מדעי החיים, זיכרונות אלו מכונים "תכונות נרכשות".

האם תכונות נרכשות יכולות לעבור הלאה לצאצאינו בתורשה? לאורך תקופה ארוכה תשובת הביולוגיה הקלאסית לשאלה זו הייתה "לא" נחרץ. התפיסה הרווחת הייתה שרק מאפיינים אשר קבועים בגנים שלנו מורשים לילדינו, ולסביבה אין כל השפעה עליהם.

עם זאת, תחום חדש יחסית בביולוגיה הנקרא אפיגנטיקה הולך ומציף ראיות לכך שנסיבות חיים אכן מוצאות דרכן להשפיע על הגנים שלנו במהלך חיינו, והזיכרון שלהן בגוף שלנו עשוי אף לעבור לדורות הבאים. במילים אחרות, ייתכן שגנים של ילדים 'זוכרים' את הגורמים הסביבתיים שהוריהם היו חשופים להם.

אם נכון הדבר, יכולות להיות לכך השפעות מהפכניות על הדרך שבה אנו מבינים את חוקי הטבע ועל האפשרויות שלנו לרתום אותם לשיפור איכות חיינו וחיי הדורות הבאים.

מדוע יש לג'ירפה צוואר ארוך?

במהלך המאה ה-19 נעשו ניסיונות שונים מצד חוקרי טבע לפצח את חידת התורשה: כיצד מופיעות תכונות חדשות בפרטים של זן מסוים, וכיצד הן מועברות לדורות הבאים? מאמר שפרסם המכון הגנטי Helix מפרט את שתי הגישות המרכזיות שניסו לענות על השאלה.

הראשון להציע הסבר לתופעה היה הנטורליסט הצרפתי ז'אן-בטיסט למארק. 'תורת ההתפתחות' של למארק סברה כי שינויים בסביבה מאלצים את המינים להסתגל תוך שהם מפתחים במהלך חייהם תכונות חדשות שמסייעות בהתמודדות עם אותן נסיבות.

לעומת זאת, צ'ארלס דרווין הציע בהמשך את תורת האבולוציה, שלפיה שינויים תורשתיים מתפתחים באופן אקראי, ומתקבעים בכל מין בהתאם לתהליך הברירה הטבעית.

דוגמה קלאסית שמשמשת להבהרת ההבדלים בין שתי הגישות היא השאלה בדבר התפתחות צווארה הארוך של הג'ירפה. על-פי הלמארקיזם, לפני דורות רבים לג'ירפה היה צוואר קצר יותר מזה המוכר לנו היום. רצונה להגיע לעלים בצמרות העצים גרם לה להתאמץ ולמתוח את צווארה, כך שעם הזמן הוא אכן התארך מעט באופן אקטיבי. תוך כדי כך, המידע על אורך הצוואר החדש נשמר במטען התורשתי והועבר הלאה לצאצאים. כך, כל דור ירש צוואר ארוך יותר מזה שהורש לדור שלפניו, והוריש לדור שאחריו צוואר ארוך יותר מזה שהוא עצמו קיבל. לבסוף, התקבל במורד השושלת צוואר ארוך מאוד שהתאים לגובה העצים – ונתקבע במין עד עצם היום הזה.

ההסבר הדרוויניסטי לתהליך, לעומת זאת, גורס כי בראשית הימים לג'ירפות היה צוואר קצר יחסית, אך לכל אחד מן הפרטים היה צוואר באורך מעט שונה בהתאם למטען הגנטי שלו (כפי שכל אחד מאתנו הוא בעל גובה שונה). מדי פעם, שינוי אקראי (שהיום ידוע כמוטציה) הוליד פרט עם צוואר ארוך במיוחד. הפרטים בעלי הצוואר הארוך יותר שרדו לאורך שנים רבות יותר משום שהצליחו להגיע ליותר עלים וזכו ליתרון תזונתי על חבריהם הנמוכים, והעמידו יותר צאצאים שנשאו את תכונת הצוואר הארוך. עם השנים, הופיעו יותר ויותר פרטים בעלי צוואר ארוך, לעומת הפרטים בעלי הצוואר הקצר שהלכו והתמעטו. לבסוף, תכונת הצוואר הארוך נהפכה לדומיננטית ברחבי המין כולו.

חידת התורשה – כיצד כל דור של ג'ירפות זכה לצוואר ארוך יותר מזה של קודמו? תמונה: Volodymyr Burdiak / Shutterstok

"ריח הפחד" שעובר בתורשה

לימים דחה המדע את הלמארקיזם ובמהלך המאה ה-20 קיבע בקונצנזוס את תורת האבולוציה הדרוויניסטית. עם זאת, גילויים אפיגנטיים מסקרנים מהעשורים האחרונים מעירים מחדש את הדיון על הלאמרקיזם, ופותחים את הגולל מעל האפשרות שהחוויות שאנחנו נחשפים אליהן במהלך חיינו לא רק משנות את התכונות שלנו אנו, אלא גם משפיעות על המטען התורשתי שלנו ובכך מעצבות גם את הגנטיקה של ילדינו.

כך, למשל, במחקר באוניברסיטת אמורי באטלנטה התגלה כי שינויים אפיגנטיים בקרב עכברים – בעל חיים שנמצא כמודל מנבא יעיל עבור בני אדם – יכולים להשפיע על דורות ההמשך שלהם. על-פי סיקור במגזין New Scientist, החוקרים חשפו עכברים לגירוי מעורר פחד בזמן שהופץ בכלוביהם ניחוח של פריחת דובדבן. עם הזמן הם למדו לקשר את תחושות פחד עם הריח ופיתחו אליו רגישות יתר: הם הגבירו את ייצור הקולטנים שמגיבים לריח הספציפי הזה כך שיוכלו לזהות אותו גם במינון נמוך, והציגו התנהגות עצבנית ומפוחדת בכל פעם שהריח זוהה. בדיקת הזרע של עכברים אלו גילתה כי המטען התורשתי שהם נושאים מבטא את השינויים האלו כך שיעברו גם לדורות הבאים.

ואכן, כאשר עכברים אלו העמידו צאצאים נמצא שגם לגוריהם הייתה רגישות יתר לאותו ריח ספציפי, שהתבטאה בריבוי מולד של קולטני ריח מתאימים ובהפגנת התנהגות מאוימת לנוכח ריח פריחת דובדבן, למרות שמעולם לא נחשפו לגירוי מעורר הפחד שאליו נחשפו הוריהם. יתרה מזאת, על מנת לשלול את השפעתם החינוכית של ההורים הביולוגיים כגורם משפיע, גורי עכברים נמסרו לאימוץ על ידי עכברים אחרים, שלא עברו התניה, מה שחיזק את השערת החוקרים.

סיגנה דין, עורכת ראשית במגזין Science Alert, מציינת כי לאור מחקרים כמו זה האחרון, התאפשר דיון מחודש בהיבטים בגישה הלמארקיסטית התומכים בזיכרון אפיגנטי העובר בתורשה, והרחבתו לעיסוק גם בבני אדם. לדברי דין, הדבר עשוי להסביר תופעות דומות שנצפו בקרב בני אדם, בעיקר לנוכח חשיפה לסביבה טראומתית.

"מספר מחקרים מציעים שאירועים בחיינו אכן יכולים להשפיע על התפתחותם של ילדינו ואולי אף של נכדינו", כותבת דין. "לדוגמה, מחקרים מצאו שילדים ונכדים של נשים ששרדו את הרעב ששרר בהולנד בשנים 1944-45, נמצאו כסובלים מרגישות לגלוקוז בבגרותם. מחקרים אחרים מצאו שבקרב צאצאים של שורדי שואה נצפו רמות נמוכות של הורמון הקורטיזול, שעוזר לגופנו להתאושש מטראומה".

עבור חלק מהעכברים, הפחד מריח כמו פריחת הדובדבן תמונה: Olesia Teteria / Shutterstok

כפי שטראומה עשויה לעבור בין הדורות, כך גם ריפוי

לכאורה, נראה שראיות מדעיות לכך שזיכרונות טראומטיים משאירים את חותמם גם מעבר לימי חיינו ועוברים אל הדורות הבאים הן אינן חדשות מעודדות במיוחד. עם זאת, כתבת הסביבה מרתה אנריקס מוצאת בהן כמה היבטים מעודדים. בכתבתה למגזין BBC Future היא מגלה שגורלה של אותה שושלת העכברים – זו שריח פריחת הדובדבן מהלך עליה אימים – אינו עגום כפי שניתן לחשוש.

מסתבר שבקרב הצאצאים בדורות ההמשך הרחוקים יותר כבר לא נצפתה אותה תגובה חרדתית לנוכח הריח, אלא רק רגישות היתר לזיהויו. כלומר, הקשר הנוירולוגי בין הפחד לריח ניתק, בעוד השינוי הפיזיולוגי במבנה הקולטנים שרד.

"ההשלכות של העברת השפעותיה של טראומה הלאה הן עצומות, גם אם קיימים בהן שינויים עדינים בין הדורות", כותבת אנריקס. "זה ישנה את האופן שבו אנחנו רואים את חיינו בהקשר של חוויותיהם של הורינו ככאלו המשפיעות על הפיזיולוגיה שלנו ואפילו על הבריאות המנטאלית שלנו. הידיעה שההשלכות של המעשים והחוויות שלנו היום יכולה להשפיע על חייהם של ילדינו – אפילו הרבה לפני שחייהם של אלו נוצרים – עשויה להאיר באור שונה לגמרי את הדרך שבה אנו בוחרים לחיות את חיינו".

בנוסף, אנריקס ממשיכה לחשוף את ניסוי ההמשך באותם עכברים. ד"ר בריאן דיאס, מנהל המחקר, ניסה לבחון מה יקרה אם יבטל את השפעותיו המאיימות של ריח פריחת הדובדבן. לשם כך, הוא המשיך לחשוף את העכברים החרדתיים לאותו ריח, אך הפעם ללא גירוי מאיים. לאחר מספר חזרות, איבדו לבסוף העכברים את תגובתם המפוחדת לנוכח הריח. בבדיקה מחודשת של הזרע שלהם, נמצא כי המטען הגנטי שבהם כבר אינו נושא את המידע לריבוי הקולטנים שמביא לרגישות מוגברת לריח. כלומר, האירועים שחווה העכבר שינו את המטען הגנטי שבזרע שלו בזמן אמת, כדי שזה ישקף נאמנה את סביבת העכבר בכל רגע נתון.

גורים שנולדו לעכבר לאחר ששכח את התגובה המאוימת לריח כבר לא הראו אליו רגישות יתר. נראה שמרגע שהתגבר על הטראומה, השפעותיה נוטרלו מהמשך השושלת.

לקחת את גורלנו בידינו

"הדבר מצביע על כך שאם טראומה עוברת בתורשה בצורה דומה בבני אדם", מציינת אנריקס, ההשפעה על ה-DNA שלנו עשויה להתבטל בעזרת טכניקות כגון טיפול קוגניטיבי התנהגותי". ד"ר דיאס מוסיף על דבריה כי "יש גמישות למערכת. הגורל אינו נחרץ מראש. על פי רוב, המין האנושי אינו אבוד למרות שטראומה נפוצה בסביבתנו. לפחות בחלק מהמקרים, ריפוי השפעותיה של טראומה במהלך חיינו יכול לשים סוף להדהוד שלה במשך הדורות שעתידים לבוא".

תחום האפיגנטיקה מוכיח לנו שוב עד כמה חשובות הבחירות שאנו עושים באורח חיינו. כדאי לזכור שבמקביל לחשיבות הנסיבות הסביבתיות, חשובה גם הפרשנות שלנו אותן. היא זו שתכריע אם נגיב אליהן בחרדה או בשלווה, ואיזה ביטוי הן יקבלו כתוצאה מכך בגנטיקה שלנו ובזו שנעביר הלאה לילדינו.

אך גם אם זו אינה בשליטתנו, מנחם לדעת שחותמם של אירועים טראומתיים אינו בבחינת גזירת גורל. אומנם לא ניתן לשנות את העבר, אך תמיד יש בידינו להשפיע על העתיד. ואם נבחר בריפוי לעצמנו בהווה, נסייע גם לעתיד בריא יותר.

תמונת כותרת:  Monkey Business Images  / Shutterstok

כתבות נוספות שעשויות לעניין אותך:

מהו הצופן שהפך את האבוריג'נים לבעלי "זיכרון על" ואיך ניתן להשתמש בו גם היום?

הגורל הגנטי שלנו – אנו יכולים להיות המהנדסים הגנטיים של עצמנו

גבולות החיים הולכים ומיטשטשים – מדענים גילו גנים שמופעלים אחרי המוות

עוד מרדיו מהות החיים:

בין היסטוריה לתודעה - מה בין גנטיקה לאבולוציה