האם יש מירוץ חימוש גם אצל חיות ארסיות?

מחקר מהמחלקה לאקולוגיה, אבולוציה והתנהגות באוניברסיטה העברית עונה על השאלה

במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת PLOS Genetics (אחד מהירחונים המובילים כיום בגנטיקה ואבולוציה) חשפו חוקרי האוניברסיטה העברית גילויים חדשים אודות האבולוציה של הארס. עד עתה היה נהוג לחשוב שארס בכל החיות מתפתח תחת אבולוציה מאוד מהירה (נקראת ‘אבולוציה מואצת’ או ‘ברירה חיובית’) בגלל מירוץ חימוש בין החיה הארסית לחיות שהיא טורפת או שטורפות אותה.

ואולם, חוקרי האוניברסיטה העברית בראשות ד”ר יהוא מורן מהמחלקה לאקולוגיה, אבולוציה והתנהגות במכון למדעי החיים על שם אלכסנדר סילברמן גילו שהמציאות הרבה יותר מורכבת. בחיות ארסיות “צעירות” (כלומר קבוצות שהפכו להיות ארסיות לפני זמן קצר במונחים אבולוציוניים) אכן הארס מתפתח תחת ברירה חיובית. לעומת זאת בארסים של קבוצות “עתיקות” (כלומר כאלו שהן ארסיות לאורך מאות מיליוני שנים) האבולוציה דווקא מאוד איטית. כלומר, הארס שלהן כבר “אופטימלי” לנישה בה הן חיות ומתאים לצרכיהן, לכן האבולוציה שלו היא מאוד איטית (תופעה הנקראת גם ‘אבולוציה משמרת’ כי התכונה לא משתנה). הגילוי הזה מטיל ספק בתאוריית מירוץ החימוש ומציע שקבוצות ארסיות “צעירות” כגון נחשים וחרוטיים (חלזונות ים ארסיים) שהפכו לארסיות “רק” לפני 3-50 מיליון שנים עדיין מסתגלות לנישות חדשות בטבע ולכן יש להן יתרון בשינוי מהיר של הארס ואילו קבוצות ארסיות “עתיקות” כגון עקרבים, עכבישים, נדלים וצורבניים (מדוזות ושושנות ים) כבר מותאמות לנישות שלהן.

למרות כל האמור לעיל, אנחנו מוצאים עקבות מאוד עתיקים של אבולוציה מואצת גם בגנים המקודדים לרכיבי הארס של חיות “עתיקות”. לדברי ד”ר מורן, “הדבר מעיד על כך שבתחילת דרכן הקבוצות האלו חוו את אותם לחצים אבולוציוניים שהקבוצות הצעירות חוות כיום ואנחנו מציגים תאוריה של אבולוציית ארס בשני צעדים (A two step mode of evolution): בצעד הראשון הארס עובר אבולוציה מואצת על מנת לאפשר התאמה לנישה (כלומר רכישת יכולת לשתק במהירות וביעילות את הטרף) ואילו לאחר מכן יש תקופה ארוכה של אבולוציה איטית ומשמרת הגורמת לכך שהארס ישאר כמעט זהה (משום שהוא כבר מאוד יעיל בשיתוק הטרף). מעבר לכך, יתכן שהסימנים העתיקים שמצאנו לאבולוציה מואצת הם סימן לשינויים סביבתיים קיצוניים שהתרחשו לפני זמן רב על כדור הארץ וגרמו לשינויים מואצים לאורך תקופה קצרה בארס של החיות העתיקות”.