ממה מתה קופת האדם הקדמונית ומה הקשר לכאבי גב שלכם?

מאז שעצמותיה המאובנות נחשפו באתיופיה ב-1974, הפכה "לוסי", נקבה של מין אדם קדום, לשלד המפורסם ביותר שאי-פעם נחפר. היא הפכה לאייקונית משום שהיא ובני מינה, שחיו במזרח אפריקה לפני כ-3.2 מיליון שנים, ייצגו בגופם (גובהה של לוסי היה קצת יותר ממטר אחד) את אחת התקופות הדרמטיות ביותר בתהליך שהפך אותנו למי שאנחנו כיום: הרגע שבו קופי האדם החלו ללכת על שתי רגליים.

לוסי לימדה אותנו הרבה מאוד: החוקרים הבינו, למשל, שהיצורים הקדומים שהפכו למיני האדם השונים, החלו ללכת על שתיים לפני שמוחם החל לגדול; שלוסי ודומיה חיו גם על העצים וגם בסוואנות הפתוחות; והכי חשוב: היא ודומיה מספקים הסברים מרתקים על המחיר ששילם השלד שלהם על מנת שיוכל להזדקף - מחיר שבא לידי ביטוי גם בכאבי הגב של בני אדם כיום (על כל אלה נרחיב בהמשך).

אולם בעוד המדענים יודעים לא מעט על ההיבטים הגנטיים והגופניים של לוסי כנציגה של מין קדמון - השם המדעי הוא אוסטרלופיתקוס אפרנסיס, שפירושו בלטינית: "קוף דרומי מחבל עפר" (חבל באתיופיה) - הם יודעים כמעט לא-כלום על חייה כפרט. אמנם יש להם מושג טוב למדי איך היא נראתה, ולחלק מהם יש הערכות מנומקות לגבי התפריט שלה (פירות ועשבים), אבל לאף אחד אין מושג איך היא חיה.

לפני שמונה שנים החליט האנתרופולוג ג'ון קאפלמן מאוניברסיטת טקסס שבאוסטין, שאם אין לאיש אפשרות לדעת כיצד לוסי חיה, הוא לפחות ינסה לגלות כיצד היא מתה. המחקר שהוא וחברי הצוות שלו פרסמו לאחרונה בכתב העת "נייצ'ר" מתיימר לספק תשובה חד משמעית לשאלה המסקרנת.

לא נשאיר אתכם במתח: על-פי המחקר של קאפלמן, לוסי מתה בעקבות פציעה אחרי נפילה מעץ גבוה. אבל המסקנה הזו היא רק תחילתו של דיון שמסעיר בשבועות האחרונים את הקהילה המדעית.

אנתרופולוגים ברחבי העולם, וגם בארץ, הביעו מחאה נגד מסקנות המחקר; אחרים אף מרחיקים לכת וטוענים שלשאלה כיצד לוסי מתה אין שום משמעות מדעית - ועבור הקהל הרחב מדובר בפולמוס שלא רק מזכיר את כל הממצאים החשובים שלוסי הקטנה הביאה עמה, אלא גם דן בחשיבותם של תיעדוף מחקרי וענווה מדעית.

מה אנחנו יודעים

לפני שנמשיך לסערה המדעית החדשה סביב לוסי, צריך להסביר למה מחקר בעצמות של יצורים קדומים הוא כל-כך חשוב ומה המחקר הזה השיג עד כה. לשם כך, פנינו לפרופ' ישראל הרשקוביץ, העומד בראש מרכז דן דוד לאבולוציה של האדם בבית הספר לרפואה שבאוניברסיטת תל אביב.

הוא מסביר שבחינה מדוקדקת של עצמות הוכיחה כי בשלדים שנמצאו, של ניאנדרתלים שחיו באירופה, היו עצמות שבורות שעברו תהליך של ריפוי והתאחות. זה אומר שניאנדרתלים שרדו זמן-מה לאחר פציעות קשות, שהותירו אותם מוגבלים בתנועה וחשופים לסכנות מיידיות. המסקנה היא שהם קיבלו סיוע וטיפול.

כתוצאה מכך, אנתרופולוגים הסיקו שאם הניאנדרתלים הגישו סיוע רפואי לפצועים חסרי האונים שלהם וכלכלו אותם עד שהחלימו, מדובר היה במין של בני אדם שערכים כמו עזרה הדדית היו חלק מעולמו. פרסום המסקנות הללו במשך השנים סייע בשינוי תדמיתם של הניאנדרתלים אצל האדם המודרני.

"רבים מאיתנו מתייחסים אל הניאנדרתלים כאל חבורת פראי אדם שאכלו אחד את השני", אומר הרשקוביץ, "אבל בסך הכול מדובר בקבוצות אנושיות שקיימו תקשורת ביניהן וחיו חיי חברה מאוד מורכבים, וכחלק מזה הם דאגו אחד לשני. זה דבר בסיסי בכל חברה".

כאשר לוסי הגיעה לפני כארבעים שנה, החוקרים למדו משהו משמעותי הרלוונטי גם לרפואה המודרנית: "אנחנו יודעים שלוסי הלכה על שתיים ושהמעבר להליכה על שתיים הצריך המון שינויים בשלד", מסביר הרשקוביץ. "במערכת ביולוגית קיימת, יש מגבלות למספר השינויים שאתה יכול לעשות ולאופי שלהם. כשעברנו להליכה על שתיים, השלד שלנו לא עבר התאמה מלאה, כי היו לו עוד כמה אתגרים בדרך".

כמו למשל?

"למשל, הוא היה צריך להתמודד גם עם נפח מוח גדול יותר, שאותו היה צריך להעביר דרך תעלת הלידה ולכן האגן היה צריך להתרחב. אז מה שקרה זה שנוצר מין שעטנז של מערכת, שמורכבת מאינסוף פשרות אנטומיות, שיאפשרו לנו ללכת על שתיים בצורה סבירה וגם ללדת תינוקות עם ראשים גדולים. והתוצאה של זה היא שאנחנו סובלים מכאבי גב ומהרניות (בקעים) ומאינספור מחלות אחרות".

- אז כאבי הגב שלנו היום הם תוצאה של המעבר להליכה על שתיים?

"כן. כמעט כל אדם שני יסבול במהלך חייו מכאבי גב, וזו מחלה אבולוציונית. אם רוצים להבין למה זה קורה, צריך להבין איך עמוד השדרה של לוסי השתנה לעמוד השדרה המוכר לנו כיום; על מה ויתרנו בדרך ומה השארנו. היום אפשר לקבל תשובות לא רעות על השאלות הללו, משום שבנוסף למורפולוגיה (צורות העצמות עצמן) יש גם את המחקר הגנטי.

"ממד הזמן בהבנה של מחלות הוא מאוד חשוב ואם יש משהו שחסר ברפואה, ושהרבה חוקרים עובדים עליו היום, זה למידה על המחלות של היום דרך האבולוציה של האדם. אם נעקוב אחר השינויים שחלו בגוף האדם, נוכל להבין טוב יותר מדוע מחלות מסוימות מתקבעות בתוך האוכלוסייה האנושית ולמה הן קורות בכלל. יש לכך חשיבות עצומה".

דוגמה למחקר כזה, של רפואה אבולוציונית העושה שימוש בגנטיקה, אפשר לראות בפרסום מ-2010 של חוקרים מהטכניון ומבית החולים רמב"ם בחיפה. הם גילו שגן שאחראי על עלייה ניכרת בסיכון למחלת כליות, הוא תוצאה של מוטציות רבות בקרב אוכלוסיות שחיו לפני עשרות אלפי שנים במערב אפריקה.

אותן מוטציות דווקא התפתחו כדי להגן על הנשאים שלהן מפני סכנות מיידיות יותר: מגיפות זיהומיות. אולם בעוד שהמוטציות הגנו על בני אדם ממערב אפריקה מ"מחלת השינה האפריקאית" (הנגרמת מטפילים התוקפים את המוח ובסופו של דבר גורמים לתרדמת ולמוות) הם הביאו לסיכון מוגבר למחלות כליות.

כשהמחקר פורסם ב-2010 סברו החוקרים כי גילוי הגן הבעייתי יאפשר זיהוי מוקדם של הסיכון והורדת גורמי סיכון סביבתיים, אולם ההתקדמות המטאורית בטכנולוגיות גנטיות אחרות (בדגש על טכנולוגיית העריכה הגנטית שעליה כתבנו כאן לאחרונה), עשויה כבר בקרוב לאפשר לרופאים לטפל בחולים באמצעות החלפה של מקטע הד.נ.א הכולל את הגן.

תיאוריית הכתף השבורה

לאור הדברים הללו של פרופ' הרשקוביץ, הממצא האחרון שלפיו לוסי מתה אחרי נפילה מגובה רב, יוצר דילמה: מצד אחד, כפי שניווכח מיד, מדובר במחקר שהושקעו בו לא מעט משאבים; מצד שני, עולה השאלה אם ואיך המסקנות שלו משרתות את ההבנה שלנו על חייהם של לוסי ודומיה, מה התועלת המדעית שאפשר לגזור מהן - ואם בכלל ראוי להתייחס למדע במונחים של תועלתנות.

נתחיל במחקר עצמו: השלד של לוסי, השייך לממשלת אתיופיה (שם היא התגלתה), יצא ב-2007 ל"סיבוב הופעות" במוזיאונים בארצות הברית (גם הנשיא ברק אובמה הצטלם עם הסלבית הקדמונית). כשנה לאחר שהחל סיבוב המוזיאונים, הצליח קאפלמן לשכנע את האתיופים לתת לו לסרוק את השלד באמצעות מכשיר סי.טי רפואי. "לוסי הייתה אצלנו במשך עשרה ימים והצלחנו לסרוק כל שביב עצם בשלד שלה. אנחנו עובדים על הסריקות הללו מאז", אמר בשבוע שעבר למגזין "אטלנטיק".

לאחר שלוסי שוחררה להמשך דרכה, קאפלמן החל לבחון את הסריקות לעומק. הוא הבחין בסדרה של ארבעה שברים קשים בחלק העליון של זרועה הימנית - זה שמוביל אל מפרק הכתף. קאפלמן המסוקרן החל לנבור בספרות הרפואית וגילה כי שברים כאלה נגרמים בדרך כלל כתוצאה מנפילות מגובה רב: כשאדם נופל מגובה, הוא שולח את ידיו קדימה בצורה אינסטינקטיבית, וכשהן פוגעות בקרקע בניסיון לבלום את המכה, המפגש עם המשטח הקשה דוחף את חלקה העליון של עצם הזרוע לתוך הכתף ומרסק אותה.

כדי לקבל אישור חיצוני לתיאוריה שלו, הגדיל קאפלמן את החלקים השבורים כדי שייראו כאילו הם שייכים לאדם מודרני בוגר, והעביר את הסריקות החדשות לאורתופד מנתח. האורתופד, ד"ר סטיבן פירס, אבחן במהירות את הפגיעה כ"שבר מרובע של החלק העליון של הזרוע". חשוב להדגיש שפירס הסביר כי מדובר בסוג שבר שרופאים נתקלים בו כל הזמן.

קאפלמן לא ויתר, וסרק לעומק את כל שאר עצמות גופה של לוסי. הוא מצא בהן עוד שברים רבים, שלדבריו מעידים כולם על חבטה קשה שנגרמה מנפילה מגובה רב - והכי חשוב, שלוסי הייתה בחיים כשהיא ספגה אותם. לדבריו, אם השברים היו נגרמים לאחר מותה - נניח כתוצאה מנשיכות שיניהן של חיות אוכלות נבלות או בגלל תזוזה של סלעים על הגופה או בגלל שיטפונות שטלטלו את השלד - העצמות היו "מתפצחות" ובחפירות היו נמצאים לצד חלקי העצם הגדולים גם שבבי עצם רבים. לעומת זאת, השברים בעצמות של לוסי לא גרמו לשבבים להתפזר. לאחר שקאפלמן הראה את הסריקות הממוחשבות של כל העצמות לתשעה אורתופדים שונים, הוא הגיע למסקנה שהשברים כולם אכן נגרמו מנפילה וכי הפציעות האיומות שהיא ספגה היו גם אלו שהביאו למותה.

קאפלמן ואנשי הצוות שלו גם סבורים שהם יודעים בדיוק כיצד לוסי נפלה: היא צנחה מהעץ כשרגליה כלפי מטה וזרועותיה שלוחות לפנים. לאחר שהמגע הראשון עם הקרקע שבר את ברכיה ואת הצד הימני של האגן - שתי ידיה פגעו באדמה ונשברו. הנזק ביד ימין היה רציני יותר מזה שנגרם ליד שמאל, השכמה הימנית דחפה את עצם הבריח לתוך הצלע הראשונה ושברה את שתיהן, ולאחר מכן החלק העליון של גופה פגע גם הוא באדמה. בתוך שבריר שנייה התווספו שברים נוספים בצלעות, בגולגולת ובלסת. אם לוסי לא מתה מיד, היא בטח לא שרדה זמן רב לאחר סדרת פציעות כה ברוטלית.

מנסים לרדת מהעץ

ההסברים של קאפלמן הצליחו לשכנע ברצינותם את עורכיו של כתב העת היוקרתי "נייצ'ר", אך מיד עם פרסום המאמר החלו אנתרופולוגים ברחבי העולם למחות נגד המסקנות.

הטענה העיקרית של רוב המתנגדים היא שההגדרה לשברים שנגרמו לפני המוות הייתה רחבה מדי. "עורכי המחקר התייחסו לשברים שנגרמו לפני המוות בצורה כל-כך רופפת, שניתן להגדיר כל שבר בכל מאובן שאי-פעם התגלה כשבר שנגרם לפני המוות", סיכם האנתרופולוג האמריקאי ג'ון הוקס חלק ניכר מהביקורת. "אם ללוסי אכן היו שברים על 75% מעצמותיה ששרדו, היא לא נפלה מעץ אלא ממטוס".

מעבר לכך, אנתרופולוגים רבים הסבירו שעצם תהליך התאבנותה של עצם גורם לשברים בה. מעולם, למשל, לא נמצאה צלע עליונה שלמה בשלדים בני יותר מ-12 אלף שנים.

בין הקולות הרבים שקראו תגר על המסקנות היה גם הארכיאולוג שגילה את לוסי בעצמו, דונלד ג'והנסון: "סוג השברים שאפשר לראות על השלד של לוסי דומה מאוד לסוג השברים שאפשר למצוא על כל שאר השלדים המאובנים באזור - מאובני פילים, מאובני קרנפים, מאובני קופים", אמר ג'והנסון ל"נשיונל ג'יאוגרפיק". "כולם הם ללא ספק תוצאה של כוחות גיאוגרפיים שפעלו על העצמות לאחר שהן נקברו בקרקע במהלך תהליך ההתאבנות שלהן".

פרופ' הרשקוביץ מוסיף את הספקות שלו: "כאנשי מדע, אנחנו לומדים לא לומר על שום דבר שהוא בלתי אפשרי, כי הרבה פעמים אנחנו מתבדים, אבל בסך הכול המחקר הזה נראה לי כמו הבל ורעות רוח. עצמות, גם כשאתה שובר אותן בצורה מכוונת וכשיש לך שליטה על כל הפרמטרים הפיזיקליים, מספיק שאתה משנה טיפה את הכיוון של הכוח, את העוצמה שלו או את גודל הגוף שפוגע - ומתקבלת צורת שבר שונה לגמרי. העצמות הללו היו בשטח יותר משלושה מיליון שנים. אתה רק יכול לתאר לעצמך מה יכול היה לעבור על העצם בזמן הזה. אם אתה בא לטעון שהשברים הללו באמת נגרמו מנפילה מעץ גבוה, אתה בעצם צריך להיכנס למערכת מאוד מורכבת של הוכחות. ובעיניי, הצוות של קאפלמן לא הצליח לשכנע מספיק חוקרים שהטענות שלו תקפות".

- אז גם אתה לא השתכנעת.

"אני אישית לא השתכנעתי שהשברים הללו נגרמו כתוצאה מנפילה. אנחנו רואים את הדגמים של השברים הללו גם בשלדים אחרים. הם לא ייחודיים ללוסי, ואז צריך להניח שגם האחרים נפלו מהעצים ושברו את הרגליים באותה צורה. כיוון שלוסי בעצם הייתה סוג של קוף עם יכולת לטפס על עצים בצורה די טובה, לא הייתה שום סיבה שהיא תיפול מהעץ, כך שאני בספק אם כל הסיפור הזה נכון".

האם ישנה בכלל דרך כלשהי להגיע לממצאים ודאיים בשאלת גורם המוות של לוסי? הרשקוביץ אומר כי רק במקרה שיצוצו ממצאים חד משמעיים ניתן יהיה לבסס מסקנה כזאת, אולם לדעתו מדובר בוויכוח שיישאר פתוח: "חפרתי עשרות אתרים וראיתי מאות אלפי עצמות שבורות במשך חיי. ראיתי את השברים הללו בכל-כך הרבה עצמות, גם באזורים שלנו, שבהם בטח שלא היו עצים בגבהים של 15 מטרים, וברור שאף אחד לא נפל מהם. אני לא מתרגש מהממצא הזה".

- יש משהו שכן אפשר לגזור משברי עצמות?

"יכול להיות שנזהה בעצמות של שלד, שאותו אדם היה חולה בשחפת, אבל זה לא אומר שהוא לא מת בסופו של דבר מסרטן או מסיבה אחרת. רק אם אתה רואה פגיעה קשה בראש, שריסקה את הגולגולת, או מכת חרב או חנית או חץ שנשאר תקוע בתוך הגופה, אתה יכול לקבוע את סיבת המוות. כשמדובר בהומינואידים קדומים, היכולת שלנו לקבוע את סיבת המוות היא מאוד מצומצמת, אלא אם כן יש סימנים מאוד ברורים לטראומה ברורה. גם נפילה היא טראומה, אבל כאן הממצאים אינם חד משמעיים".

 שרידי השלד של לוסי