בשבועות האחרונים התנהל דיון על פיזיקאים שמתעסקים עם אפידמיולוגיה וביולוגיה. הדעה שלי בעניין מורכבת, וזה נובע מהעובדה שהיסטורית היו לא מעט פיזיקאים שעברו מאטומים ופלנטות, לנגיפים וגנים, והאינטרדיספלינריה שהם יצרו, הניבה כמה מהמחקרים היפים והמשפיעים בהיסטוריה של הביולוגיה.
 |
| מקס דלברוק - 1981-1906 ארכיון פרס נובל |
הדוגמה הבולטת ביותר לזה בעיני היא מקס דלברוק (Delbruck). פיזיקאי תיאורטי שעשה חיל בתחומו, ועד היום יש סוג של פיזור קרינה שנקרא על שמו. אך דלברוק לא חש סיפוק במקצוע שלו, משום שהרגיש שכל התגליות הגדולות בפיזיקה כבר נחתמו ב-1928. מקרה קלאסי של "התייפח כי לא נותרו עוד עולמות לכבוש"...
המזימה לעבור לביולוגיה נרקמה בליבו, לאחר שהאזין להרצאה של נילס בוהר, בה בוהר הסביר את הצורך בנקודת מבט משלימה לפיזיקה הקלאסית כדי להבין את אטום המימן, ובאותה המידה דרושה נקודת מבט חדשה כדי להבין איך כל הכימיה שבתא הופכת לחיים.
 |
| קטע מההרצאה של נילס בוהר |
דלברוק החליט לצאת למסע שתואר אחר כך כניסיון שלו "למצוא את אטום המימן של החיים". כפיזיקאי קוואנטי, הוא ניסה למצוא את היחידה הפשוטה ביותר של הביולוגיה. לתקוף את העניין מתוך נקודת מבט של הפיזיקה החדשה, של תורת הקוואנטים. וצריך לזכור שכל העניין קורה בשנות ה-30, כשאנחנו לא יודעים עדיין מה ההבדל בין גן וחלבון. אנחנו חיים בתקופה שבה לא ברור מה זה נגיף, איך הוא בנוי ופועל. ידעו מה זה DNA, אבל לא מה התפקיד שלו או המבנה שלו. הכל היה מאוד ראשוני, ולא ברור, ברמה שמזמינה מישהו עם נקודת מבט שונה.
דלברוק חבר למדענים אחרים שחקרו מה שהיה אז ישות ביולוגית מיסתורית ולא מובנת במיוחד שזכתה לכינוי "בקטריופאג'", או "טורף חיידקים". היה מדובר במשהו בלתי נראה באותן שנים (עוד לא היה מיקרוסקופ אלקטרונים), שמסוגל לגרום למוות של חיידקים.
דלברוק היה מחלוצי המחקר של אותן ישויות, ומה שעניין אותו מאוד הוא היכולת של אותן ישויות להתחלק ולהתרבות. באופן כללי רפליקציה (הכפלה) עניינה אותו מאוד. היום מאוד קל לחשוב על "גן" כיחידה הבסיסית של החיים שאותה הוא היה אמור לחפש אבל דווקא הרפליקציה קסמה לדלברוק הרבה יותר. הוא ראה בה את התכונה האינהרנטית הכי יסודית לכל דבר שחי, ולכן היא עניינה אותו הרבה יותר מגנים.
המחקר של דלברוק בנה יסודות רבים עליהם מושתת עד היום המחקר שמיקרוביולוגים רבים מבצעים.
הוא בדק הדבקה ויצירה של מוקדים (Plaques - חורים במשטח הגדילה החיידקי, שנוצרו בגלל אותם בקטריופאג'ים). דלברוק הבין שאותם מוקדים פרופורציונאליים למספר הבקטריופאג'ים המקורי שבתמיסה.
 |
| מוקדים צלולים על תרבית חיידקים צילום: דרור בר-ניר |
בסופו של דבר, שיתוף פעולה שלו עם סלוודור לוריא (Luria), הניב תוצאה מאוד מעניינת: הם גילו שכששני סוגים של בקטריופאג'ים מדביקים חיידקים, הם מפריעים אחד לשני. זה הלהיב את דלברוק כי זה אפשר לו לנסות להכיל על המקרה את הרעיון של הפרעה פיזיקלית.
הניסויים של דלברוק גם הראו עוד משהו. הם הראו שהעמידות של חיידקים מסויימים לבקטריופאג'ים קיימת עוד לפני שהם פגשו את הפאג'ים. ורק אחרי המפגש, היתרון שאותה עמידות נתנה לחיידקים, הפכה להיות תכונה שנבררה. למעשה היה מדובר באישרור של רעיון הברירה הטבעית של דארווין.
בסופו של דבר הבינו שבאקטריופאג'ים הם למעשה נגיפים. נגיפים שתוקפים חיידקים. הרבה מאוד מהשיטות שדלברוק פיתח אומצו על-ידי הווירולוגים, והן משמשות עד היום במחקר, לרבות במחקר של נגיפי הקורונה (מבדקי פלאקים לדוגמא).
 |
| בקטריופאג'ים נצמדים לתא חיידק (E. coli) ומזריקים לתוכו DNA Eye of Science / Science Source |
בז'רגון המקצועי נהוג לומר שפאג'ים מזריקים או מחדירים את המידע הגנטי שלהם לחיידקים... אבל ברור שהמלה שהם היו צריכים להשתמש בה היא "מחרבנים" את המידע הגנטי שלהם לחיידקים.
סיכום:
פיזיקאים לא פעם תורמים לביולוגיה הרבה מאוד. נקודת המבט השונה שלהם ויכולת למדל תופעות מורכבות, הרבה פעמים עוזרת לראות דברים מזווית שביולוגים שנמצאים בתחום שנים, לא תמיד מצליחים לראות. ולכן לא פלא שזה קצת מעצבן ביולוגים, כשזה מצליח.
ענר אוטולנגי הוא דוקטורנט לאימונולוגיה באוניברסיטת בן-גוריון.
פורסם במקור בטוויטר
