בעלי-חיים בים מתפתחים למינים חדשים בדרך השונה מזו שביבשה

המחקר גם סיפק תמיכה נוספת לרעיון שהתמיינות, שאינה תלויה בחוצצים הפיזיים בין המינים, שכיחה יותר משחשבו בעבר. הבידוד הנחוץ עשוי להיות מושג גם באמצעות הפרשים בזמני הרביה או בעומק בו היא נעשית.

כיצד מתפתחים מינים חדשים של בעלי-חיים?

לשאלה פשוטה זו קיימות תשובות רבות, אך רוב המדענים מאמינים כי המנגנון הדומיננטי ביותר באמצעותו מתפתחים מינים חדשים הוא, בפשטות, הריחוק בין אוכלוסיות שונות. ברגע שחלק מהאוכלוסיה של מין מסוים עובר לאיזור אחר, אותם פריטים אינם יכולים עוד להזדווג עם האוכלוסיה הקודמת, ויכולים לעבור שינוי במהירות גבוהה יותר. דוגמא טובה לרעיון זה היא הפרושים שהגיעו לאיי גלפגוס וחיו בבידוד על כל אי. מכיוון שלא יכלו לעוף בין האיים ולהזדווג עם אוכלוסיות הפרושים האחרות, עברו הפרושים על כל אי אבולוציה נפרדת שהתאימה אותם לתנאי הסביבה שבאותו אי.

תיאוריה זו מתאימה היטב לתנאי היבשה, שם קיימים הרים, עמקים ושלל מכשולים המאפשרים לאוכלוסיות שונות להתפתח בבידוד זו מזו. הדיעה הרווחת היא כי התיאוריה עובדת גם בים ובאוקיאנוסים, אך לפני חודש התפרסם מחקרם של דר' פיליפ סקסטון ודר' ריצ'ארד נוריס, שניהם ממכון סקריפס לאוקיאנוגרפיה בסאן-דיאגו, המציע כי מינים אינם עוברים אבולוציה באותה הדרך בים וביבשה.

כפי שביבשה יש מכשולים המונעים מאוכלוסיות שונות להיפגש אחת עם השניה, גם באוקיאנוסים קיימים חוצצים דומים. מי הים שונים ממקום למקום בטמפרטורה וברמת המלחים שבהם, והבדלים אלו פועלים כחסמים לתנועתו של הפלאנקטון – אורגניזמים זעירים שאינם מסוגלים לשחות באופן אקטיבי נגד הזרם. קיומם של חוצצים אלו התקבל עד עתה כהנחת עבודה בקרב המדענים בתחום, ומתוכה הסיקו כי ההתמיינות לפי המרחק בין האוכלוסיות תקפה ואיתנה גם עבור הפלאנקטון שבאוקיאנוסים. המחקר החדש, שהתפרסם בכתב העת גיאולוגיה מציג תמונה שונה לחלוטין.

סקסטון ונוריס בחנו את המאובנים של מין פלאנקטון מיקרוסקופי בשם טרונקורוטאליה טרונקאטולינוידס (Truncorotalia truncatulinoides) הקבורים בשכבות משקעים מתחת לקרקעית הים. החוקרים סקרו שכבות משקעים שונות מאיזורים שונים בעולם המכילים מאובנים ממין זה, והצליחו לעקוב אחר התפשטותו מביתו הקדום ועד לתפוצתו הנוכחית באוקיאנוסים.
עבודות מחקר קודמות שנעשו על מין זה הראו שהוא הופיע לראשונה לפני 2.8 מיליון שנים, בדרום-מערב האוקיאנוס השקט, ונדרשו לו 800,000 שנים להתפשט ליתר האוקיאנוסים. האמונה הרווחת היתה שהעובדה שהאורגניזם הוגבל לדרום-מערב האוקיאנוס השקט העידה על קיומו של חוצץ כלשהו (הנגרם, כנראה, בשל תבנית זרמי האוקיאנוס) שעצרה את יכולתו להתפשט מעבר לגבול מסוים, מה שתאם לתיאוריה לפיה ההתמיינות קשורה למרחק בין האוכלוסיות.

סקסקטון ונוריס גילו כי T. truncatulinoides הופיע למשך זמן קצר באוקיאנוס האטלאנטי לפני 2.5 מליון שנים, ואז נעלם בשנית. הופעה והיעלמות זו תואמות במפתיע לשינוי חשוב באקלים כדור-הארץ באותה התקופה. בדיקה מדוקדקת יותר של המשקעים הראתה שגם הופעתו השניה של המין באוקיאנוס האטלאנטי, לפני 2 מליון שנים היתה ב- 'פעימות'. אורכה של כל פעימה היה 19,000 שנים, בהתאמה לתנודות שחלו במסלול כדור-הארץ סביב השמש, המקושרות בעצמן לעידני הקרח.

החורים מציעים כי האקלים הוא המשפיע על זמינותם של בתי-הגידול התת-ימיים שהגבילו את התפשטותו של T. truncatulinoides, ולא נוכחותם של חוצצים פיזיים באוקיאנוסים. מנקודת מבט חדשה זו, הפלאנקטון רשאי להתפזר באופן חפשי ברחבי האוקיאנוס, אך תנאי הסביבה המקומיים קובעים האם המין מסוגל לשרוד ולשגשג באיזורים השונים. כאנאלוגיה לרעיון ניתן להביא את אגוזי הקוקוס, הנשטפים לעיתים לחופה של בריטניה. הטמפרטורות הקרות מונעות מהאגוזים מלנבוט, אך אם האקלים היה הופך לפתע לסאב-טרופי, הרי שעצי קוקוס היו מתחילים לגדול על חופיה של בריטניה.

רעיון חדש זה, לפיו קיימים מעט מאד חוצצים, אם בכלל, החוסמים את התפשטותו של הפלאנקטון בימות העולם, תואם למחקר גנטי המראה שקצב זרימת הגנים באוקיאנוסים גבוה במידה מורגשת. יתירה מכך, התפלגותם של מספר שוכני אוקיאנוס כגון הטונה והרכיכות הגדולות (כדוגמת הדיונונים) מראה שלמרות שלאותם מינים יש איזורי מחיה מועדפים, הרי שניתן למצוא חלק קטן מהם באופן קבוע גם באיזורים אחרים.

ממצאיהם של סקסטון ונוריס מספקים תמיכה נוספת לרעיון שהתמיינות, שאינה תלויה בחוצצים הפיזיים בין המינים, שכיחה יותר משחשבו בעבר. בדרך זו של התמיינות, הבידוד הנחוץ עשוי להיות מושג גם באמצעות הפרשים בזמני הרביה או בעומק בו היא נעשית. סקסטון ונוריס טוענים כי זהו המנגנון העיקרי להתמיינות באוקיאנוסים, אך ברור כי יש צורך להמשיך לחקור כדי לקבל תמונה ברורה יותר.

לידיעה באתר המרכז האוקיאנוגרפי הלאומי בסאות'המפטון

מיהו אביו הקדמון של האדם?