לפני יותר מחצי מיליארד שנה שחה באוקיינוסים הקדומים יצור קטן, אורכו כשני סנטימטרים בלבד, ללא עיניים או עצמות. מאובנים של בעל החיים התגלו כבר ב-1910 במערב קנדה, והוא זכה לשם פיקאיה (Pikaia), על שם פסגת פיקה הסמוכה. לפי הטענות במחקר שהתפרסם לאחרונה, אותו יצור לא-מרשים-במיוחד היה קרוב לאביהם הקדמון של כל החולייתנים – הדגים, הדו-חיים, הזוחלים, היונקים והעופות. כולנו, דג הגופי הקטן והלווייתן הכחול, הדרור והשנבוב, האדם והחרדון, התפתחנו מבעל חיים דומה למדי לאותו יצור קדום, אם לא ממנו עצמו. אבל כדי להגיע למסקנה הזו, החוקרים היו צריכים קודם כל להפוך את היצור הזה על ראשו, או יותר נכון על גבו.
תולעת או מיתרן?
חולייתנים, או בעלי חוליות, הם קבוצת בעלי חיים שחולקים כמה מאפיינים משותפים, כולל כמובן את חוליות עמוד השדרה עצמן. החולייתנים הם הקבוצה הגדולה ביותר במערכת המיתרניים (Chordata), שכוללת גם בעלי חיים שאין להם עמוד שדרה ממש, אלא "מיתר" דמוי מוט לאורך הגב. העץ האבולוציוני המדויק של המיתרניים, ובמיוחד, מי היה האב הקדמון המשותף שלהם, עדיין נתונים במחלוקת. חלק מהמדענים מציעים שאותו אב קדמון משותף היה מקבוצה שנקראת וטוליקוליה (Vetulicolia), וכוללת בעלי חיים מוזרים במיוחד, עם חלק גוף קדמי דמוי בלון וחלק אחורי שנראה כמו זנב שרירי.
עוד כתבות באתר מכון דוידסון לחינוך מדעי:
מחלות ללא גבולות: ילדים נופלים קורבן למחלות שיש נגדן חיסון
מוזיקה, סמים וטראומה: לקחים ראשונים מ"נובה"
פעילות גופנית לריפוי שרירים?
וכאן אנחנו חוזרים לפיקאיה, אותו יצור קדום שנמצא בקנדה. בהתחלה הוא סווג כתולעת ימית, אך בשנות השבעים הציע חוקר המאובנים הבריטי סיימון קונווי מוריס (Morris Conway), שהוא קרוב של החולייתנים דווקא. מדענים רבים תמכו בטענה הזו: במאובנים של פיקאיה נראו שרירים לאורך צדי הגוף, שהזכירו מאוד את אלו של החולייתנים. פיקאיה חי בתור הקמבריון, לפני כ-508 מיליון שנה, ואם אכן הוא השתייך למיתרניים, הרי שהוא אחד המיתרניים הקדומים ביותר המוכרים לנו. פיקאיה מציין "אבן דרך בהיסטוריה של המערכה אליה כל החולייתנים, כולל האדם, משתייכים", כתבו קונווי מוריס ועמיתו ב-1979.
מדענים אחרים, עם זאת, לא מיהרו להשתכנע. היו לפיקאיה כמה תכונות מוזרות, שלא קיימות אצל מיתרניים – או אצל שום קבוצה אחרת. איש לא הצליח למצוא את חוט השדרה שלו, ואף שהיו מאובנים רבים בהם השתמר חלק מהמעי, לא היה סימן לחלק האחורי של מערכת העיכול, שאצל חיות דומות נמשך כצינור לאורך הגחון. במקום אלו, היו לו מבנה מוזר לאורך הגב שכונה… "איבר גַּבִּי". על פי השם ברור למדי שלחוקרים שנתנו לאיבר את שמו לא היה שמץ של מושג מהו או למה הוא משמש. לאורך הבטן והחזה של פיקאיה נראה קו ארוך וישר שרוב החוקרים חשבו שהוא כלי דם, אפילו שהוא לא התפצל כמו כלי דם שנראים אצל מיתרניים אחרים.
3 צפייה בגלריה
חלק מהמדענים מציעים שאותו אב קדמון משותף היה מקבוצה שנקראת וטוליקוליה, וכוללת בעלי חיים מוזרים במיוחד. כמה מינים נכחדים של וטוליקוליה
(צילום: ויקימדיה, Apokryltaros)
"הרבה יותר הגיוני"
יאקוב וינתר (Vinther), אחד החוקרים החתומים על המחקר החדש, בחן תמונות מוגדלות של כמה מהמאובנים של פיקאיה כאשר שם לב שבתוך אותו "איבר גבי" יש משקעים שמקורם בקרקעית הים. איך הם נכנסו אל תוך האיבר? ככל הנראה, הוא היה פתוח לסביבה, חשב וינתר. אבל האיבר היחיד בגודל כזה שפתוח לסביבה הוא מערכת העיכול.
ואז היה לווינתר רעיון. הוא לקח את התמונה והפך אותה, כך שהאיבר הגבי היה לאורך הגחון. עכשיו הוא נראה ממש כמו החלק האחורי החסר של מערכת העיכול. "כלי הדם" הארוך והמסתורי, לעומת זאת, היה עכשיו לאורך הגב, בדיוק במקום בו היינו מצפים למצוא את חוט השדרה. "חשבתי, 'זה הרבה יותר הגיוני'", אמר וינתר בריאיון לניו-יורק טיימס.
וינתר ועמיתיו חקרו את המבנה של פיקאיה מנקודת המבט החדשה, ההפוכה מזו של החוקרים הקודמים. הם עקבו אחרי מה שראו כחוט שדרה אל עבר הראש, ומצאו סימנים להתחלה של מוח, וגם עצבים שנמתחים לעבר מעין משושים, איתם פיקאיה כנראה אספה מידע על סביבתה.
זו לא הפעם הראשונה שחוקרי מאובנים הופכים אחת מהחיות המוזרות של תור הקמבריון על גבה. הלוציגניה (Hallucigenia) התגלתה באותו אזור של קנדה כמו הפיקאיה, ותוארה בתחילה כיצור דק וארוך, בעל זרועות ארוכות שיוצאות מגבו לכל אורכו, ואולי נועדו לצוד מזון, כמו זרועות התמנון. מצד הבטן היו לו קוצים דקים וקשיחים, שעליהם, לפי ההשערה, הוא הלך. קונווי מוריס היה זה שנתן לבעל החיים את שמו, המגיע מהמילה "הזיה", בשל "המראה המוזר ודמוי-החלום שלו".
3 צפייה בגלריה
"אבן דרך בהיסטוריה של המערכה אליה כל החולייתנים, כולל האדם, משתייכים". מאובן של פיקאיה
(צילום: University of Toronto)
כ-25 שנים לאחר מכן, חוקרים אחרים מצאו מאובנים נוספים, שמורים טוב יותר, של הלוציגניה, וגילו שקונווי מוריס הסתכל על הלוציגניה הפוך. הזרועות שיוצאות מהגב הן בעצם הרגליים, והקוצים מעטרים את הגב.
פרק חדש בוויכוח
החוקרים השוו את פיקאיה, בצורתו החדשה, למינים אחרים, והגיעו למסקנה שהם התפתחו מהווטוליקוליה המוזרים, ומייצגים שלב התפתחותי ביניהם ובין החולייתנים. עם הזמן, הם אומרים, אבותיהם של החולייתנים - אבותינו - הפכו לשחיינים יותר ויותר טובים, ופיתחו זנב, מוח מפותח יותר, עיניים. "זה לא היה כמו מפץ גדול, שבו הופיע דג כפי שאנחנו מכירים אותו כיום", אמר ג'יובאני מוסיני (Mussini), שהוביל את המחקר. "מבנה הגוף של החולייתנים כנראה התפתח בצורה הדרגתית הרבה יותר וממושכת ממה שחשבנו בעבר".
נותר עדיין לראות כיצד הקהילה המדעית תקבל את הרעיון של פיקאיה ההפוכה. כפי שראינו, דברים דומים כבר קרו בעבר – אך אין זה אומר שהפירוש של מוסיני ועמיתיו נכון, או שהוא יתקבל בקלות. יש עדיין לא מעט שאלות פתוחות בנוגע למבנה של פיקאיה; אחת מהן נוגעת לבליטות המאורכות היוצאות מראשה. לפי התיאור הקודם של בעל החיים, האיברים הללו השתלשלו מהחלק התחתון של הראש - ולפיכך הפירוש החדש מציג אותם כמתנופפים מעליו. החוקרים סבורים שהם עשויים להיות חלק חיצוני של הזימים, בעזרתם בעל החיים נושם במים, אך זימים כאלו לרוב לא ממוקמים מעל הראש. המשושים, לעומת זאת, נמצאים כעת בתחתית הראש - לא מקום נפוץ למשושים.
מסיבות אלו ואחרות, יש מדענים שכבר הביעו ספקות בקשר לטענות המחקר. חוקר המאובנים קארמה נאנגלו (Nanglu) אמר לניו-יורק טיימס, "קשה לי לדמיין את הדבר הזה שוחה סמוך לקרקעית האוקיינוס". המחלוקת, אם כך, צפויה להימשך. "זה פותח פרק חדש של הוויכוח, לא מסיים אותו", סיכם נאנגלו.
ד"ר יונת אשחר, העורכת הראשית של אתר מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
