ארכיון

Archive for יולי, 2013

טלנובלה חייתית

שתי הודעות קצרות לגבי הרשימה לפני שמתחילים:

1) הרשימה פורסמה במקור בבלוג המומלץ 'חשיבה חדה'. אני מפרסם אותה כאן לאחר עריכה קלה. אתם מוזמנים לקרא שם את הדיון שהתפתח.

2) שימו לב שהרשימה הפעם היא סוג של טור דעה מעט פרובוקטיבי, אבל עם השלכות על איך עושים מדע. אם דעתכם\ן אינה כדעתי ספרו לי על כך בתגובות.

***

אני לא מחבב ג'וקים. לא היסטרי, אבל מעדיף לשמור מרחק. אם אני רואה אחד ברחוב זה בסדר, אני זז הצידה ונותן לו מרחב. אבל במקרה ההפוך שאחד מתארח בביתי זה יגמר רע. כאשר אני מבחין בפולש רגשות שונים עולים בי ומקפיצים אותי מיד לפעולה. כשהתיקן מבחין בי עם הכפכף בידי גם הוא נדרך ומתחיל לברוח בפחד.

רגע, האומנם?

האם מקק באמת יכול להרגיש פחד?

לפני כשבוע פורסמה כתבה במוסף כלכליסט בנושא רגשות וחוש צדק בבעלי-חיים (בכתבה דובר בעיקר על יונקים). כמה ציטוטים נבחרים:

איך ברווזים מתאבלים

תמונה 1: צילום מסך מאתר כלכליסט של כותרת המאמר.

"…זה אומר שאנחנו צריכים לנער את התפיסות הישנות שלנו, שלפיהן אנחנו החיה היחידה שמסתובבת עם רגשות של הגינות, הזדהות ואחווה. כל ההתנהגויות האלה נמצאות בטבע, והתגלו עד היום לא רק אצל קופים אלא גם בעכברים, פילים וציפורים, והן דומות שם לאיך שהן נראות אצלנו. בעבר פשוט לא חיפשנו אותן".

"…כשאתה חוזר הביתה ומוצא את כל הסדינים אכולים ואת הכלב שלך מבויש בפינה, אתה חוזה בהתנהגות שהיא לא ייחודית לחיית מחמד מבויתת אלא קיימת גם בלהקות זאבים…אני לא מוצא הסבר מתקבל על הדעת יותר מלומר שהזאב מבחין בין טוב ורע, יודע שהוא ביצע עבירה, ומשדר את זה לשאר חברי הלהקה. בקרב בני אדם הדפוס הזה מכונה אשמה."

לדעתי המאמר כתוב בצורה מגמתית ומניפולטיבית, לוקה בהסקה שגויה מהפרט אל הכלל ומכיל לא מעט 'מדע רע'. בד"כ איני נוטה לעסוק בביקורת עיתונות אבל הפעם אחרוג ממנהגי כדי לנסות ולהסביר מה לדעתי היא הבעיה.

טלנובלה זואולוגית

המאמר מתחיל בסיפור על היפופוטם שמנסה להציל, ללא הצלחה, אנטילופה מתנין. מסקנה: היפופוטמים הם אציליים ויש להם רגשות. האם העובדה שיש עוד אין-ספור סוסי-יאור שלא ניסו להציל אנטילופות אומרת שהם בעצם מנוולים חסרי רגשות?

מסופר על ברווז שמתאבל על מות חברו ומשנה דפוסי התנהגות ועל קוף שמתעצבן כאשר קוף אחר מקבל אוכל טעים ממנו, ועוד ועוד.

Hippo_pod_edit

תמונה 2: בהמות בתנוחה אצילית. המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה על ידי המשתמש Paul Maritz.

הדוגמאות בהחלט אפקטיביות ומרגשות, אך מה הן בעצם אומרות מבחינה מדעית? ידוע שחתולים ואריות זכרים נוהגים להרוג גורים שאינם שלהם. יש בזה הגיון אבולוציוני. האם זה אומר שחתולים ואריות הם מרושעים? מובן שלא, למילה 'רשע' אין משמעות עבור בעלי-החיים. אין הגיון בלנסות להבין התנהגות בעלי-חיים דרך משקפיים של מוסר אנושי.

תראו, אני לא חולק על התצפיות והניסויים המתוארים במאמר, אבל בשלב המסקנות ישנם מקרים ברורים של האנשה, פירוש התנהגות בעלי-חיים לפי סרגל התנהגות והבנה אנושי. אחד הדברים החשובים שצריך ללמוד מדען המבצע ניסויים הוא לדעת להבדיל בין מדידה לאנליזה ובין תצפית לפרשנות. אף אחד לא יודע מה 'מרגיש' ברווז. בשביל זה צריך להיות ברווז. כמו כן, יש לשים לב שניסויי הקופים וניסויים אחרים מהווים עדות להתנהגות חברתית שהתפתחה בעולם החי. אך אם התנהגות בעל אופי חברתי היא סממן של רגשות או חוש צדק אז אני כבר לא יכול לחכות לדרמה יומית בכיכובם של חיידקים.

ואי אפשר ללא הכלבים המבוישים. בעלי כלבים רבים מעידים שכאשר ידידם השעיר עושה משהו אסור הוא חש בושה, ומתנהג כאשם. בניסויי שביצעה החוקרת האמריקאית אלכסנדרה הורוביץ נתבקשו בעלי כלבים להורות להם להימנע מביצוע פעולה כלשהי. לאחר מכן גילו החוקרים לבעלים האם הכלבים עמדו במשימה. אם נכשלו הכלבים, נתבקשו הבעלים לנזוף בהם. מה שבעלי הכלבים לא ידעו הוא שלא תמיד אמרו להם החוקרים את האמת וכך קרה שגם כלבים צדיקים ננזפו וגם כלבים סוררים לא ננזפו.

תוצאות הניסוי הראו שהכלבים שננזפו אובחנו כמבוישים ללא קשר להיותם צדיקים או סוררים. כלומר הכלבים הגיבו לבעלים הנוזף, ללמדנו שעדות בני אדם לגבי רגשות של חיות היא לרוב עניין מוטל בספק. ניתן לקרא על כך בהרחבה במאמר מ-Scientific American, כולל הקישור למאמר המדעי (ששם יש ניסויים נוספים שחלקם אולי תומך בכלבים מבוישים).

Fawn_pug_2.5year-old

תמונה 3: "אני מבויש? הצחקתם אותי!". המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה על ידי המשתמש Abuk SABUK.

אבל בואו ניקח את זה צעד אחד קדימה.

אני מרגיש משמע אני קיים

מהו בכלל רגש? האם מדובר בפעילות מוחית, בהפרשת חומרים כימיים או אולי בדברים נוספים? אם תשאלו אותי, בסופו של דבר הכול מוביל למוקש הגדול מכולם: התודעה. מה המשמעות של 'לפחד' ללא תודעה, ללא הנראטיב שאנחנו טווים כל הזמן במחשבותינו? האם יש משמעות לחוש צדק ללא יכולת לחשיבה מופשטת ולנטייה לספר סיפורים?

הבעיה היא שלמושג 'תודעה' אין הגדרה מדעית ולכן הוא לא כל כך מועיל למחקר מדעי. אנחנו פשוט לא יודעים מה זה. ואם כך, שום ניסויי לעולם לא יוכל ללמד אותנו האם לבעל-חיים כלשהו יש רגשות, חוש צדק או תודעה. אלה מושגים שאנחנו מגדירים באופן חווייתי ואין ביכולתנו לחוות איך זה להיות ברווז, וכמה זה דומה ללהיות אדם.

אז מה השורה התחתונה?

כאשר חוקרים התנהגות בעלי חיים יש להיזהר ממתן פרשנות של דפוסי התנהגות לפי סרגל אנושי. הבעיה חמורה כפליים מכיוון שכלל אין אנחנו יודעים להגדיר מהם רגש או תודעה. מכאן ששום ניסוי אינו יכול לשמש כהוכחה להימצאותם בבעלי חיים. עולם החוויות של החיות אינו נגיש לנו.

"אז האם אתה טוען שלבעלי חיים אין רגשות?" לא, אני טוען שהשאלה אינה מוגדרת היטב ולכן שום ניסויי מדעי לא יוכל לתת עליה תשובה.

ומשפט דיסקליימר חשוב: שום דבר שכתבתי, כמובן, אינו מצדיק פגיעה מיותרת בבעלי-חיים. זה ברור, נכון?!

מודעות פרסומת

מהו דג? האם מוליכים-למחצה באמת קיימים? מי תכנן את חלבוני המנוע? שלוש קושיות על הגדרות ושמות

א: יש לי תקליט חדש שאתה חייב לשמוע!

ב: באיזה סגנון?

א: מה זה משנה. כדאי לך לשמוע, זה מצוין.

ב: זה משנה. יש סגנונות שאני פשוט לא אוהב, למשל ג'ז.

א: זה לא ג'ז, פשוט תאזין.

ב: אוקיי, לא ג'ז, אבל יש עוד סגנונות שאני לא אוהב. פשוט תגיד לי מה הסגנון.

א: בסדר, בסדר. זה רוק עם נגיעות רוקבילי, מין סטונר אבל פסיכדלי על רקע מקצבי דאבסטפ בניחוח אמביאנט.

ב: ???… טוב, שכח מזה. למה אתה צריך תמיד לסבך?!

פטיפון מתחילת המאה ה-20

תמונה 1: פטיפון מתחילת המאה ה-20. המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה ע"י המשתמש Norman Bruderhofer.

***

הגדרות זה מבלבל

דיוגנס יליד סינופ היה פילוסוף יווני מאסכולת הציניקנים. הוא נהג להוכיח את האתונאים על אהבתם למותרות וראה בעוני מעלה. הוא בחר להתקיים מנדבות וישן בכד חרס גדול.

באחת האנקדוטות המפורסמות על מעלליו של דיוגנס מסופר על מקרה שבו אפלטון הגדיר אדם כהולך על שתיים ללא נוצות, הגדרה שזכתה לשבחים. בתגובה לקח דיוגנס תרנגולת, מרט את נוצותיה, הביא אותה לאקדמיה של אפלטון והכריז: "ראו נא, הבאתי לכם אדם!" להבא נוספה להגדרה גם "עם ציפורניים רחבות ושטוחות".

כולנו יכולים להבין היכן לכאורה נכשל אפלטון, אך האם אנחנו חסינים בפני שגיאות דומות?

שישה קרפיונים ודג זהב

תמונה 2: שישה קרפיונים ודג זהב אחד. המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה ע"י המשתמש Stan Shebs.

קחו למשל דג. מהו בעצם דג? בשליפה מהמותן הייתי מנחש שההגדרה לדג צריכה לכלול: חי במים, סנפירים, קשקשים, נראה בקווים כלליים כמו קרפיון. אבל מה שעשיתי הוא בעצם להגדיר רק קבוצה אחת שנקראת 'דגי גרם', וגם זה בצורה לא מדויקת. מה עם כרישים או צלופחים?

הגדרה טובה יותר מצאתי במשפט הראשון בדף הויקיפדיה (ניסוח מקוצר שלי): דגים הם כל היצורים בעלי גולגולת וזימים החיים במים ואין להם גפיים עם אצבעות. זאת בעצם הגדרה שבשלילה שמשמעותה: כל מה שהוא לא יצור בעל ארבע גפיים (דו-חיים, ציפורים, זוחלים ויונקים). נראה שאנחנו לא כל כך רחוקים מאפלטון.

האם מוליכים-למחצה באמת קיימים?

מוליכים-למחצה הם החומרים שמהם מורכבים הטרנזיסטורים שמרכיבים, בין היתר, את המעבד שמפעיל את המחשב שלכם שבו אתם בוהים כרגע. אנחנו אוהבים מוליכים-למחצה.

אני אגלה לכם סוד על מוליכים-למחצה: הם אינם מוגדרים כחומרים מוליכים ושום תכונה שלהם אינה חצי של שום דבר. אז במה דברים אמורים?

עבור רובנו 'מוליך' הוא חומר שמוליך זרם חשמלי כמו חוט נחושת ו-'מבודד' הוא חומר שאינו מוליך כמו זכוכית. אבל מבחינת פיזיקלית הגדרה זאת אינה מספקת. כמה נמוכה צריכה להיות ההולכה כדי שחומר יוגדר כמבודד? האם באמת קיימת דיכוטומיה בין 'מוליך' ל-'מבודד' או שמדובר ברצף? ומה לגבי תלות של המוליכות בטמפרטורה? פיזיקאים חיפשו תכונה או התנהגות בסיסית שתגדיר מוליכים ומבודדים.

מוליכים הם חומרים בהם תמיד ישנם אלקטרונים פנויים להולכה חשמלית. במבודדים האלקטרונים קשורים חזק לגרעין ולכן יש להשקיע אנרגיה כדי לשחרר אותם להולכה. טמפרטורה מעניקה אנרגיה לאלקטרונים ויכולה לשחרר אותם אם המחסום האנרגטי אינו גדול מידי. לכן כדי להבדיל בין מוליכים למבודדים יש לבטל את האנרגיה התרמית, כלומר לקרר לטמפרטורה נמוכה מאוד (למשל ל-4 מעלות קלווין מעל האפס המוחלט על ידי טבילה בהליום נוזלי). אם המוליכות החשמלית יורדת לאפס, זהו מבודד שבו כעת אין לאלקטרונים אנרגיה לעבור את המחסום. אם המוליכות מגיעה לערך סופי שונה מאפס אז זהו מוליך שבו לאלקטרונים אין מחסום אנרגטי להולכה.

מוליכים-למחצה הם חומרים מבודדים שמוליכים חשמלית במידה מסוימת בטמפרטורת החדר עקב מחסום אנרגיה נמוך. כמה נמוך? תלוי את מי שואלים.

כלומר מוליך-למחצה הוא מבודד עם יחסי ציבור טובים!

שמות זה מבלבל – על חלבוני המנוע

מיקרוטובולים הם סיבים גליליים וחלולים, עשויים מחלבונים, שמהווים חלק עיקרי משלד התא (ראו תמונה 3). רוחבם של סיבים אלה נע סביב 25 ננומטר, והם ממלאים תפקידים חשובים מאוד בחיי התא. בין היתר הם מעורבים בתחזוקה של מבנה התא ובהפרדת הכרומוזומים לשני צדדים בזמן חלוקת התא. תפקיד חשוב נוסף שהם ממלאים הוא לשמש כפסי רכבת לשינוע חומרים בתוך התא. אם כך, מהי הרכבת שנוסעת על הפסים?

מיקרוטובולי

תמונה 3: מיקרוטובולים מסומנים ע"י נוגדנים פלואורסנטיים. המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה ע"י המשתמש Jeffrey81.

בתוך נוזל התא, מולקולות קטנות כגון מולקולות גז או גלוקוז מגיעות ממקום למקום בתהליך של דיפוזיה. ישנן מולקולות ואברונים שהם גדולים מידי כדי לנוע בחופשיות בדיפוזיה ומשונעים ממקום למקום על ידי חלבונים מיוחדים. דוגמה לאחד כזה הוא הקינזין, שהוא חלבון שנע על פני המיקרוטובולים. יש לו שתי 'רגליים' שצמודות למיקרוטובול ו-'יד' שאליה נצמדות מולקולות גדולות לשינוע (ראו איור 4). עבור קינזין כיוון התנועה הוא תמיד ממרכז התא לקצותיו. הדלק שמניע את הרגליים של הקינזין הוא מולקולת ה-ATP, 'המטבע' המולקולרי להעברת אנרגיה בתא.

קינזין על גבי סיב מיקרוטובול

איור 4: קינזין על גבי סיב מיקרוטובול. המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה ע"י המשתמש Kebes.

לכל רגל יש אתרי קישור כימיים למיקרוטובול ול-ATP. קשירה של ATP, פירוק מולקולת זרחן ממנו ושיחררו משנים את המבנה המרחבי של החלבון וגורמים לתנועה של הקינזין על גבי המיקרוטובול. ניתן לומר אם כך שהקינזין הוא מכונה שמסוגלת להמיר אנרגיה כימית לאנרגיה מכאנית. לכן הוא שייך לקבוצת חלבונים המכונה 'חלבוני מנוע'.

[מומלץ להציץ באנימציה מרהיבה מאוניברסיטת הרוורד, קצת לפני אמצע הסרטון.]

האנלוגיה למנוע אינה זקוקה להסבר, אך יש כאלה שלוקחים אותה רחוק מידי. כאשר חיפשתי סרט יפה לקשר אליו כדי להדגים את פעולת הקינזין התגלגלתי לאתר שבו נעשה שימוש בלוגיקה הבאה: קינזין >> מנוע >> מהנדס >> מתכנן >> בורא עולם. ומבלי להיכנס לפרטים אני אומר: לוגיקה שגויה >> בלבול מוח גדול.

משפט סיכום

לבני-האדם יש נטייה לתת לכל דבר שם, להגדיר ולסווג לקבוצות, תת קבוצות, תת-תת קבוצות וכך הלאה. לשמות, הגדרות וסיווגים יש יתרונות גדולים. הם מקלים עלינו להעביר מידע רב במהירות ומכניסים סדר לחיינו. אך לפעמים הסיווג או השם יכולים ליצור רושם מוטעה לגבי התוכן. כזאת היא השפה וכאלה אנחנו. נאלץ להתמודד.