האם לכל חיה יש תפיסת זמן שונה?!
איך חיות שונות חוות את הזמן? האם הזמן חולף בקצב שונה לחיות שונות? מה זה אומר "לחיות מהר" יותר או פחות? ואיך אפשר לדעת ואפילו למדוד את זה?
הזמן יחסי לא רק בפיזיקה
אנחנו לרוב נוהגים לחשוב על הזמן כעל ציר במרחב, נהר למשל ("נהר ההיסטוריה") שאנחנו - כל מי שקיים בעולם - נסחפים או שטים לאורכו, בכיוון ובקצב אחידים וקבועים - אלה של זרם המים עצמו.
אלברט איינשטיין גילה לנו שפיזיקלית זה לא ממש תיאור מדויק של המציאות, ושהזמן יכול לעבור מאוד אחרת על אנשים שונים, כמו התאומים התיאורטיים בני ה-20 שאחד מהם יוצא לטיסה במהירות קרובה למהירות האור, וחוזר כעבור 60 שנות ארץ כשהוא בערך באותו הגיל שבו יצא לדרך. אילוסטרציה:
עוד הרבה לפני איינשטיין, הפילוסוף עמנואל קאנט טען שהזמן (כמו המרחב) הוא לא מאפיין של העולם - אלא של התודעה שלנו, שבנויה ומסוגלת לתפוס את העולם וכל תופעותיו אך ורק באמצעות הקטגוריות התודעתיות של זמן ומרחב.
על רקע הגילויים הפיזיקליים והפילוסופיים המהפכניים האלה, שהזמן לא תואם לתפיסה הנאיבית והאינטואיטיבית שלנו לגביו - אפשר אולי לצפות שגם הזמן הביולוגי יפגין יחסיות. ובאמת, הולך ומתברר גם ביולוגית שלא כולנו חיים באמת "באותו הזמן" כפי שנדמה לנו. כלומר, לא על כולנו הזמן עובר באותו הקצב! מסתבר שהאומוולט השונה של חיות שונות מתבטא גם בתפיסה שונה של הזמן.
תפיסת הזמן אצל בעלי חיים תלויה בעיקר במה שנקרא רזולוציית הזמן התפיסתית – כלומר, כמה פריימים לשנייה (frames per second) המוח שלהן יכול לעבד. באופן כללי, ככל שהמוח של יצור חי מעבד מידע מהר יותר - ככה הוא יכול לתפוס את העולם בצורה מפורטת ומדויקת יותר, ב"רזולוציית זמן" גבוהה יותר או בקצב גבוה יותר, או ליותר רגעים בכל שנייה.
למדוד את קצב החיים
עד היום טרם נמצאה דרך למדוד ישירות את רזולוציית הזמן התפיסתית של מישהו. הדרך המקורבת הכי מדויקת שנמצאה עד היום להעריך את הפעילות המוחית הזאת היא באמצעות מדידת "קצב הרענון החזותי" או "תדירות קריטית של הבהובים", Critical Flicker Fusion Frequency או בקיצור CFF. היחידות שבהן נמדדת התדירות היא מספר הפעמים השנייה, או הרץ (Hz). בהמשך נזכיר גם כמה מהמגבלות של שיטת המדידה הזאת.
CFF מתאר את התדירות המינימלית שבה רצף של הבהובי אור נתפס על ידי מערכת הראייה כתמונה רציפה ולא כסדרה של הבהובים נפרדים. לדוגמה, כשמנורה מהבהבת בקצב נמוך (כמו נורת פלואורסצנט פגומה) נבחין בקלות שהיא נכבית ונדלקת שוב ושוב. אבל אם תדירות ההבהוב תעלה מעל נקודה מסוימת (שהיא ה-CFF שלנו), מערכת הראייה שלנו כבר לא תוכל להבחין בהבהובים, והאור ייראה לנו כרציף. די דומה למה שקורה עם כנפיים של מאוורר, שממהירות סיבוב מסוימת כבר לא ייראו לנו ככנפיים נבדלות. הנקודה המעניינת היא שלחיות אחרות מה שנראה לנו כאור רציף או תנועה רציפה יכול להיראות כהבהוב או כגופים מובחנים.
זבובים למשל יכולים להבחין בהבהובים בקצב של כ-250 פעמים בשנייה, בעוד שבני אדם מפסיקים לראות הבהובים כבר סביב 60 פעמים בשנייה (בגלל זה סרטונים עם 60 פריימים בשנייה כבר נראים לנו טבעיים ו"חלקים" לגמרי, בעוד שלרוב אפילו סרטים עם 30 או 25 פריימים בשנייה, הסטנדרט בטלוויזיה ובקולנוע, מספקים את רובנו). באופן כללי, קצב החיים השונה של מינים שונים קשור:
- בדרך שבה מערכת העצבים שלהם פועלת. חשיבה מהירה מובילה לחיים בקצב מהיר יותר;
- בקצב חילוף החומרים (מטבוליזם) שלהן - חילוף חומרים מהיר יותר פירושו חיים בקצב גבוה יותר (ולרוב גם תוחלת חיים קצרה יותר);
- ובצרכים האבולוציוניים שלהן - חיות קטנות, למשל, צריכות זמן תגובה מהיר יותר כדי שיוכלו לברוח מחיות שגדולות מהן בהרבה, ולכן לרוב (אך לא תמיד) יהיה קשר (הפוך) בין גודל החיה לבין קצב החיים שלה.
זעירים ומהירים: העולם בהילוך איטי
חרקים מסוימים, כמו זבובים (250 CFF) ודבורים (175 CFF), חווים את העולם בקצב מהיר הרבה יותר מאיתנו (60 CFF) - מה שאומר שאם היינו יכולים לראות דרך עיניהם של זבובים, היינו רואים את העולם בהילוך איטי. זו הסיבה שזבובים יכולים להתחמק מתנועת יד מהירה שלנו - להם היא נראית כמו תנועה איטית למדי.
גם ציפורים קטנות, כמו יונקי דבש (200 CFF) חוות את הזמן בקצב מהיר מאוד יחסית ליונקים גדולים, בשל קצב חילוף החומרים הגבוה שלהן.
ענקיים ואיטיים: לווייתנים ופילים
לעומת החרקים והציפורים הקטנות, פילים (30 CFF) ובעלי חיים ענקיים אחרים כמו לווייתנים (35 CFF) חווים את הזמן בקצב איטי במיוחד. פילים, לדוגמה, חיים עשרות שנים ונעים בצורה מחושבת מאוד. מחקרים הראו שלפילים יש מודעות לזמן ויכולת לזכור אירועים לאורך שנים רבות, מה שדורש מערכת עיבוד זמן שונה לחלוטין מזו של חיות מהירות יותר.
פילים ולוייתנים חיים מאוד לאט, בהשפעה ישירה של גודלם. לפילים וללווייתנים יש מוחות מהגדולים בעולם החי. המוח שלהם מעבד מידע בקצב שונה, אטי יותר, ממוחות של בעלי חיים קטנים. ככל שבעל חיים גדול יותר, כך לוקח יותר זמן לאותות עצביים לעבור בין חלקי הגוף והמוח (למשל, אצל לווייתן כחול – אות צריך לעבור עד 30 מטרים מהזנב למוח!). המשמעות: גירויים חיצוניים (כמו תנועה, קול ומגע) נתפסים ב"איחור יחסי" בהשוואה לחיות קטנות. זה מתבטא בסוג של "זרימת זמן" אטית יותר עבורם.
בנוסף, פילים ולווייתנים משתמשים בקולות בתדרים נמוכים מאוד כדי לתקשר למרחקים ארוכים - אפילו מאות קילומטרים! קולות נמוכים מתפשטים לאט יותר מאשר קולות גבוהים, והם משמשים למסרים ארוכים ומתמשכים. זה שונה מאוד מבעלי חיים קטנים יותר, שמשתמשים בצלילים גבוהים ומהירים יותר כדי לתקשר. זה משקף קצב חיים ותפיסת זמן שונים לחלוטין משל חיות שמשתמשות בקולות קצרים ומהירים.
מקצבי חיים שונים במים ומגבלות ה-CFF
זוכרים את הדמות המעולה של צב הים הירוק הרגוע "קראש" מהסרט "מוצאים את נמו"?
היא מבוססת על מאפיין אמיתי חשוב של האומוולט של צבי ים (20 CFF) במציאות: הם באמת התפתחו לחיות בקצב אטי ו"קולי" במיוחד. יש לצבי ים חילוף חומרים אטי מאוד, מה שגורם להם לגדול לאט - לוקח להם 20 עד 50 שנה להגיע לבגרות מינית! - והקצב יכול להאט אפילו עוד יותר, בהתאם לנסיבות… למשל, כשהם נחים או צוללים או נמצאים במים קרים או דלי-חמצן במיוחד - צבי ים יכולים להאט את קצב הלב שלהם בצורה קיצונית – לפעמים עד לפעימה אחת בכל 9 דקות!
יצורים אחרים שחיים במים - בהם דגים כמו כרישים לצד יונקים כמו דולפינים – משתמשים בזמן בצורות מתוחכמות במיוחד, שזרות לנו לחלוטין:
- דולפינים יכולים לעבד מידע באמצעות אקו-לוקציה ("חוש סונאר"), כלומר "לראות" את העולם באמצעות הדהוד גלי קול. זה מאפשר להם לתפוס את העולם דרך מימד של זמן שמתורגם לצלילים ותנועה באופן שאיננו מכירים כלל. לדוגמה: אם דולפין שולח פולס קול, וההד חוזר מהר – זה אומר שיש אובייקט קרוב; אם ההד חוזר אחרי יותר זמן – זה אומר שיש אובייקט רחוק יותר; ואם יש כמה החזרים בזמנים שונים – זה אומר שיש כמה עצמים במרחקים שונים.
- כרישים משתמשים במידע מבוסס זמן בצורה מתוחכמת: הם יכולים לזהות במדויק את המיקום והתנועה של טרף פוטנציאלי על ידי חישוב העיכוב בין גירויים שונים, במיוחד בין קול (נע במים ב-1,500 מטרים לשנייה, מהר הרבה יותר מאשר באוויר) ריח (נע הרבה יותר לאט) ושדות חשמליים (נעים במהירות האור, ולכרישים יש חוש חשמלי מיוחד ומפותח להרגיש אותם).
הן לכרישים והן לדולפינים קצב CFF נמוך במקצת מזה שלנו (40 ו-50 CFF בהתאמה). אבל יש סיבות להאמין שהוא כנראה לא משקף באמת את "קצב החיים" או "תפיסת הזמן" האמיתיים שלהם. במקום זאת, הנתון עשוי להצביע על מגבלות שיטת המדידה העקיפה שלהם באמצעות קצב רענון הראייה דווקא (או פשוט לשקף את חשיבות חוש הראייה עבורנו).
חוש הראייה של כרישים ושל דולפינים איננו מפותח במיוחד. הם חיים לא פעם בעומקים שמעט אור מגיע אליהם, או במים שעכירותם מקשה על הראייה. בגלל שהמינים הללו מסתמכים יותר על חישה שאינה ויזואלית, כמו אקו-לוקציה (דולפינים) וחישה חשמלית (כרישים), מדידת כושר האבחנה שלהם דרך תדירות הפולסים המינימלית שהם חשים כנפרדים חשמלית או סונארית - ולא ויזואלית - עשויה להיות דרך מדויקת הרבה יותר להבין את תפיסת הזמן שלהם:
- דולפינים משדרים פולסי קול בתדירות גבוהה מאוד כדי לסרוק את סביבתם. בכל שנייה הם יכולים להשמיע 10-500 פולסים - יותר פולסים ככל שהם רוצים לקבל מפה מפורטת יותר של הסביבה. הדי הפולסים הללו חוזרים אליהם, והם יכולים לקלוט שינויים זעירים ביותר בהחזרים תוך אלפיות שנייה! מה שמעיד שהחישה הסונארית שלהם מהירה בהרבה מהראייה. אם נמדוד את קצב עיבוד המידע שלהם דרך חוש האקו-לוקציה שלהם במקום דרך הראייה, נסיק שיש לדולפינים תדירות רענון חושי של מאות או אלפי הרץ (!) ולא של 50 בלבד.
- כרישים משתמשים באמפולות לורנציני (חיישנים רגישים במיוחד לקליטת שדות חשמליים) כדי לזהות אותות חשמליים. הם יכולים לזהות שינויים ברמת מיקרו-וולטים ולהגיב לשדות חשמליים במהירות עצומה – שוב, תוך אלפיות השנייה. גם במקרה הזה, אם נמדוד את "כושר ההבחנה בין אירועים" של כרישים לפי הרגישות לשדות חשמליים, נגלה שה"מהירות העצבית" שלהם גבוהה בהרבה מכפי שניתן להסיק מה-CFF הוויזואלי שלהם.
דולפינים וכרישים אולי "רואים לאט" אבל באופן כללי חווים את העולם במהירות עצומה. לפחות לפעמים. כרישים הם (כמו צבי ים שהזכרנו, או חיות שנכנסות ל"שנת חורף") מהיצורים שיכולים לשנות את קצב החיים שלהם - ואת תפיסת הזמן שלהם שלהם כתוצאה מכך. זאת באמצעות האצת קצב חילוף החומרים בגופם - למשל בזמן ציד - או האטת קצב חילוף החומרים, למשל בתקופות ארוכות של מחסור במזון. זה מה שמאפשר לכרישי גרינלנד, למשל, לחיות גם 400 שנים: הם חיים - לרוב - הרבה פחות רגעים בכל שנייה!
החשיבות של ניתוח קצב הקלט של חושים דומיננטיים עבור היצור הנבדק (ולא של החוש שדומיננטי במקרה עבורנו, הבודקים) יכולה להיות גדולה במיוחד כדי להבין את קצב החיים שובר השיאים של יצורים מרתקים נוספים שחיים במים ורגישים לשינויים מהירים בזרמים חשמליים - והם גם די קטנים בנוסף (תכונה שראינו שגם היא נוטה להגביר את קצב החיים) - דגי פיל (מורמיריים או "דגי דולפין").
דגי פיל הם למעשה המתקשרים המהירים ביותר בעולם החי. כבר ה-CFF שלהם - 80 - גבוה משל בני אדם; אבל ראייה היא בכלל לא הצד החזק שלהם. הם מתקשרים באמצעות פולסים חשמליים בתדירות גבוהה במיוחד, ויכולים להבחין בהבדלים של מיליוניות השנייה (מיקרו-שניות)! מכך נובע שייתכן שיש להם קצב רענון חושי של אלפי הרץ - ואולי אף יותר מכך. אם יתברר שהם, כפי שניתן לשער מהנתונים הזמינים - היצורים שחיים הכי מהר בעולם - זה לא יהיה "שיא גינס הביולוגי" הראשון שישברו: יש להם יחס מוח-גוף מהגדולים בעולם החי (קצת יותר משל בני אדם) ויחס צריכת חמצן למוח ולגוף הגבוה משל כל בעלי החיים הידועים (פי 3 משל בני אדם)!
המציאות המקוטעת שמתחת לאשליית הרצף
אנחנו מרגישים שהזמן שאנו חיים בו - הוא רציף. אבל כבר פרדוקסי הזמן של זנון ביוון העתיקה המחישו שתפיסת הזמן הרציף בעייתית ויכולה להוביל למסקנות אבסורדיות, למשל שתנועה היא בלתי אפשרית. כיום גם ביולוגים טוענים שתחושת הרציפות התודעתית שלנו היא אשליה, ואנחנו למעשה חווים רק מספר רגעים סופי בכל יחידת זמן נתונה. כשאנחנו מביטים, גם בלי למצמץ, באובייקט כלשהו, אנחנו לא רואים קלט רצוף שלו כפי שנדמה לנו, אלא רק דגימות, שהמוח שלנו מעבד לאשליה של קיום ותנועה רציפים. על האשליה הזאת התבססו כידוע המצאת הראינוע והקולנוע - ומתבססים עד היום, וזה אולי פחות ידוע, גם כל הנורות והמסכים שלנו - גם כשהם מקרינים תמונה סטטית. רק נדמה לנו שהנורות והמסכים שלנו מקרינים אור או תמונות ברציפות. למעשה הם כל הזמן מהבהבים. הם פשוט עושים זאת יותר מהר מה-CFF שלנו.
הבהוב המסכים והתאורות שלנו הוא תוצר ישיר של הבחירה האנושית להשתמש (בעיקר) בזרם חילופין (AC) כפי שהציע ניקולה טסלה - ולא בזרם ישיר כפי שהציע תומאס אדיסון (DC). זרם חילופין משנה את כיוונו באופן מחזורי, ובמקרה של ישראל, התדירות היא 50 הרץ. בכל שנייה, זרם החשמל משלים 50 מחזורים של שינוי כיוון. כל מחזור כולל שני שינויי כיוון (פעם אחת לכיוון אחד ופעם אחת לכיוון השני), ולכן זרם החשמל בישראל משנה את כיוונו 100 פעמים בשנייה. כל שינוי כיוון מתבטא לפחות בהיחלשות רגעית של עוצמת התאורה.
לנו בכל מקרה יש מנגנון במוח ("אשליה אופטית") שיכול לגרום לתמונה להתמיד ולהתמשך בתודעתנו אחרי שנעלמה אפילו לכמה שניות לפעמים, ובוודאי לשברירי שנייה שבין קלט לקלט, כדי ליצור תחושת רציפות. אבל כמובן שהתדירות של המנורות והמסכים הותאמה אלינו, בני האדם (להיות מהירה יותר מה-CFF שלנו) וייתכן מאוד שבעלי חיים אחרים שחיים איתנו, כמו כלבים וחתולים, רואים את הנורות והמסכים שלנו מהבהבים. כי הם חיים בקצב קצת אחר.
חשוב לקחת בחשבון את ההבדלים בתפיסת הזמן בין בעלי חיים - ולהבין יותר את ההשלכות שיש לכך על חייהם ורווחתם. כיום המודעות לנושא מועטה ביותר. חשוב גם להבין שהבדיקה המקובלת היא קירוב נוח ומועיל, אבל בעיקר עבור יצורים שראייה היא החוש הדומיננטי שלהם. והחוש הזה, כמו כל חוש, יכול להימצא בדרגות חשיבות והתפתחות/התנוונות שונות לחלוטין אצל חיות שונות: יש חיות לילה שמסתמכות בעיקר על ריח או סונאר למשל, ויש אפילו חיות שאיבדו לגמרי את חוש הראייה (ואפילו את עיניהן) עקב הסתגלות ממושכת לחיים במערה או במחילות מתחת לקרקע. כך למשל, ייתכן שעכברים (65 CFF, רק קצת מהיר יותר מאדם לכאורה) הם למעשה מהירים הרבה יותר ממה שנדמה מהמבחן המקובל - הם פשוט מסתמכים הרבה פחות על ראייה (אלא בעיקר על ריח, שמיעה ומישוש, כולל בשפמות שלהם). צריך גם להבין ולזכור שלמרות השאיפה לפרוטוקול בדיקה אחיד, קשה בפועל ליישם אותה בדיקה על כריש ועל עכבר. בדיקות שנעשות בתנאים שונים ובכלים שונים עלולות לייצר עיוותים כאשר משווים ביניהן.
