לפני יותר מ-370 מיליוני שנים החלו בעלי חוליות לעלות לראשונה אל היבשה. זה לא קרה בבת אחת: בתחילה היו אלו דגים שעברו לחיות במים רדודים, בנהרות ובבריכות, והשתמשו בסנפיריהם הבשרניים כדי לתמוך בגופם על הקרקעית. במשך דורות רבים הם השתנו כך שהרגישו יותר ויותר בנוח על האדמה. אותם דגים הרפתקנים היו חיל החלוץ שממנו, במשך עשרות ומאות מיליוני השנים הבאות, התפתחו החולייתנים היבשתיים: בתחילה דו-חיים, ולאחריהם זוחלים, יונקים ועופות.
לעתים קרובות אנחנו חושבים על האבולוציה כעל מסלול חד-כיווני, שמכתיב התקדמות בלתי-נלאית באותו כיוון מוגדר, או אפילו יעד קבוע מראש. לפי תפיסה זו, המעבר מהמים ליבשה הוא צעד בלתי נמנע באותו מסלול. כך, נצפה לראות במהלך האבולוציה דגים שהופכים דומים יותר ויותר לצפרדע או לסלמנדרה, ומבלים יותר ויותר מזמנם מחוץ למים – ובעיקר, לא נצפה לשינוי בכיוון ההפוך.
עוד כתבות באתר מכון דוידסון לחינוך מדעי:
מגפת הקורונה: עדכונים אחרונים
רעב, מחלות וצריכת חלב
איך זה יכול להיות? חידת הגפרור והמגנט
אלא שהאבולוציה לא באמת פועלת כך. אין לה מטרה או יעד סופי: השינויים שעוברים בעלי החיים משקפים את התנאים שבהם הם חיים. לכן ייתכן גם שדג, לאחר שכבר עבר לחיות במים רדודים, ישוב לשחות בים הפתוח, במקום לעבור עוד התאמות לחיים ביבשה. ואכן, לפי מחקר חדש, נראה שזה בדיוק מה שקרה.
קרוב של טיקטאליק
המאובן שמתואר במחקר החדש הוא של דג ממחלקת בעלי הסנפירים הבשרניים, והוא קרוב של דג אחר ומוכר יותר, הטיקטאליק (Tiktaalik): דג קדום שמייצג את תחילת המעבר מהים ליבשה. טיקטאליק חי לפני כ-375 מיליוני שנים, והיו לו תכונות שהיינו מצפים למצוא ב"מאובן ביניים", כזה שעדיין אינו דו-חי, אך כבר מראה חלק מהמאפיינים שלהם. סנפירי החזה שלו לא פנו אחורה, כמו אצל רוב הדגים, וגם לא ממש הצידה, כמו אצל החולייתנים היבשתיים, אלא נמצאו בין שני המצבים. הסנפיר עצמו הכיל מבנים המזכירים אצבעות, והדג יכול לפרוש אותם, לכופף את הסנפיר ולהניח אותו על הקרקע. בצורה זו טיקטאליק היה מסוגל להרים את עצמו מהאדמה כשמשקל גופו נתמך על הסנפירים, ואולי גם לזחול, אך לא ממש ללכת.
3 צפייה בגלריה
התפתחות המינים התרחשה ברוב המקרים מכיוון הים לעבר היבשה, אך לא במקרה של קיקיקטניה. קיקיקטניה וקיי (במרכז) וטיקטאליק רוזי (למטה)
(איור: Alex Boersma, University of Chicago)
לטיקטאליק היו מאפיינים נוספים, שגם הם מציבים אותו בין הדגים לדו-חיים. היה לו צוואר, שלדגים לרוב אין, ושינוי בעצמות הזימים מעיד על כך שהוא הסתמך במידה רבה על נשימת אוויר – שכן לטיקטאליק, כמו לדגים מסוימים שחיים גם בימינו, היו ריאות בנוסף על הזימים.
המאובן הראשון של טיקטאליק התגלה ב-2004, באי הצפוני אלזמיר השייך לקנדה. ארבעה ימים לפני כן, אותם חוקרים מצאו מאובן אחר, רק כקילומטר וחצי מהמקום שבו נמצא טיקטאליק. אלא שהמאובן הזה, שאז היה עדיין אוסף סלעים עם רמזים לכך שיש בתוכם עצמות, חיכה במשך שנים למישהו שיתעניין בו. "הוא ישב במגירה, כי היינו ממוקדים כמו קרן לייזר בטיקטאליק", אמר בריאיון לניו-יורק טיימס ניל שובין (Shubin), שהיה ממובילי המחקר על הטיקטאליק. שובין הוא גם החוקר הבכיר החתום על המאמר הנוכחי, שעוסק באותו מאובן נשכח.
רק ב-2020 החלו החוקרים לבחון את המאובן, ולסרוק אותו בעזרת טומוגרפיה ממוחשבת (CT). הם גילו שהוא כלל עצמות לסת וגם חלק מסנפיר חזה, ושאותו סנפיר היה שונה ממה שציפו. לטיקטאליק הייתה עצם זרוע שעליה נראו בליטות ורכסים, סימנים לכך שהיו מחוברים אליה שרירים חזקים. למאובן הזה, לעומת זאת, הייתה עצם זרוע דקה, בצורת בומרנג, והחלק המרוחק יותר מהגוף היה רחב ושטוח. "זו לא גף גמישה – זה משוט", סיכם שובין.
חזרו למים בדרכים חדשות
החוקרים נתנו לדג הקדום את השם קיקיקטניה וקיי (Qikiqtania wakei) – שם הסוג קיקיקטניה על שם האזור שבו המאובן התגלה, כפי שהוא נקרא בשפה האינואיטית המקומית, ושם המין, וקיי, על שם הביולוג האמריקני המנוח דיוויד וייק (Wake). התכונות שלו, ובמיוחד צורת הסנפיר, שכנעו אותם שהדג הזה לא היה חלק מהמסלול האבולוציוני שהוביל לעלייה ליבשה, אלא דווקא עשה את הדרך ההפוכה.
3 צפייה בגלריה
החוקרים סרקו את הממצא בעזרת טומוגרפיה ממוחשבת וגילו שהסנפיר שונה ממה שציפו. תומס סטוארט בוחן את המאובן
(צילום: Thomas Stewart, University of Chicago)
"בעוד קרוביו שיחקו על קו המים, לומדים מה יש ליבשה להציע, קיקיקטניה עשה משהו אחר", כתב תומס סטיוארט (Stewart), שהוביל את המחקר, באתר The Conversation. "עצם הזרוע שלו שונה לחלוטין מאלו של דגים אחרים שאנחנו מכירים. עמיתיי ואני חושבים שזה מעיד על כך שקיקיקטניה פנה לאחור מקו המים ועבר שוב אבולוציה לחיים בים הפתוח".
קיקיקטניה, כמובן, לא היה האחרון שהחליט שהחיים בים קורצים לו יותר – אם כי ייתכן שהיה הראשון. שובין הזכיר שאבותיהם של הלווייתנים והדולפינים חזרו למים גם הם, רק לפני כ-50 מיליון שנים. הם לא הפכו שוב לדגים, כמובן: הם ממשיכים לנשום אוויר ולהמליט וולדות חיים כמו כל היונקים, אך עברו התאמות לחיים בים. בדומה לכך, גם קיקיקטניה עדיין מציגים מאפיינים שייחודיים לקבוצתם, ולא חזרו ואימצו את האנטומיה של אבותיהם. למשל, אמר שובין, נראה שהדגים מקבוצה זו פיתחו שיטת ציד שונה, וסביר שקיקיקטניה המשיך בה גם בביתו החדש. "לא רק שהם חוזרים למים, הם עושים את זה בדרכים חדשות".
"אבולוציה היא לא תהליך פשוט ולינארי", סיכם סטיוארט. "למרות שנראה שאבותיהם של החולייתנים היבשתיים התפתחו באופן בלתי נמנע לעבר חיים על היבשה, קיקיקטניה מראה בדיוק את המגבלות של התפיסה החד-כיוונית הזו. האבולוציה לא בנתה סולם לעבר בני אדם. האבולוציה היא שורה של תהליכים שיחד מצמיחים את עץ החיים הסבוך. מינים חדשים נוצרים ומשתנים. ענפים יכולים לפנות לכל מיני כיוונים".
ד"ר יונת אשחר, מכון דודיסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
