מדידה ישירה ראשונה של קצב המוטציות בקואלות שינתה את ציר הזמן של תולדותיהן. ניתוח של 457 גנומים מראה כי הירידה הגדולה החלה לפני הגעת האדם לאוסטרליה, כנראה על רקע התייבשות היבשת, מחזורי קרח ופיצול בתי הגידול
הקואלות החיות כיום הן צאצאיה של אוכלוסייה קדומה ששרדה צמצום חריף במספר הפרטים לפני עשרות אלפי שנים. מחקר גנומי חדש מראה כי הקריסה החלה לפני כ־100 אלף שנה והגיעה לצוואר בקבוק חמור כ־60 אלף שנה לפני זמננו – מוקדם מכפי שהציעו מחקרים קודמים, ולפני הגעת בני האדם לאוסטרליה או סמוך מאוד לתקופה המוקדמת ביותר המיוחסת להגעתם.
החוקרים מאוניברסיטת סידני ומאוניברסיטת טקסס A&M הגיעו למסקנה לאחר שמדדו לראשונה באופן ישיר את קצב המוטציות של הקואלה, Phascolarctos cinereus. הם השתמשו בקצב החדש כמעין שעון אבולוציוני לניתוח 457 גנומים מלאים של קואלות מכל אזורי תפוצתן.
המחקר, שפורסם בכתב העת Molecular Biology and Evolution, משנה את התיארוך של אחד האירועים החשובים בתולדות המין. מחקרים קודמים קשרו את הצמצום הגדול באוכלוסיית הקואלות להגעת האדם לאוסטרליה לפני כ־65 אלף שנה. אולם תיארוכים אלה התבססו על קצבי מוטציות שנמדדו במינים רחוקים, ובהם עכברים ובני אדם.
שעון אבולוציוני המכויל במיוחד לקואלה
מוטציות הן שינויים המופיעים בדנ״א ועוברים בתאי הרבייה מדור לדור. מאחר שהן מצטברות לאורך הזמן, מספרן יכול לסייע לחוקרים להעריך מתי אוכלוסיות נפרדו, התרחבו או הצטמצמו.
אלא שקצב הופעת המוטציות אינו זהה בכל המינים. שימוש בקצב שנמדד בבעל חיים אחר עלול להזיז אירועים אבולוציוניים קדימה או אחורה בעשרות אלפי שנים.
כדי למדוד את קצב המוטציות בקואלות, ריצפו החוקרים את הגנומים של ארבע שלשות משפחתיות, שבכל אחת מהן שני הורים וצאצא. הם חיפשו אצל הצאצאים שינויים גנטיים שלא הופיעו אצל אף אחד מן ההורים, ולכן נוצרו כמוטציות חדשות.
הקצב שחושב היה בממוצע 6.12 מוטציות לכל מיליארד אותיות דנ״א בכל דור. מדובר בקצב של כמחצית מזה שנמדד אצל בני אדם לכל דור. זו אחת המדידות הישירות הראשונות בקבוצה הגדולה של חיות הכיס המכונה דיפרוטודונטיה, הכוללת גם קנגורים, וומבטים ופוסומים.
לאחר כיול השעון הגנטי השתמשו החוקרים במאות הגנומים כדי לשחזר כיצד השתנה גודל אוכלוסיית הקואלות לאורך זמן.
הקריסה החלה לפני הגעת האדם
הניתוח הצביע על ירידה גדולה שהחלה לפני כ־100 אלף שנה ועל צוואר בקבוק חריף בסביבות 60 אלף שנה לפני זמננו. המונח “צוואר בקבוק” מתאר מצב שבו אוכלוסייה מצטמצמת למספר קטן יחסית של פרטים, ובעקבות זאת מאבדת חלק מן המגוון הגנטי שלה.
מועד תחילת הירידה מוקדם מן התיארוכים המקובלים להגעת האדם המודרני לאוסטרליה. לכן החוקרים מסיקים כי בני האדם לא היו הגורם שהחל את הקריסה הקדומה של אוכלוסיית הקואלות.
עם זאת, הנתונים הגנטיים אינם מאפשרים לזהות גורם יחיד ומוכח. התיארוך מתאים לתקופה של שינויים סביבתיים נרחבים באוסטרליה בשלהי הפליסטוקן: מחזורים של תקופות קרחוניות קרות ויבשות ושל תקופות בין־קרחוניות חמות ולחות, התגברות הצחיחות ושינוי בתפוצת היערות.
הקואלות תלויות במיני אקליפטוס מסוימים למזון ולמחסה, ולכן צמצום היערות ופיצולם עשויים להשפיע עליהן במיוחד.
מישור נאלארבור פיצל את תחום התפוצה
אוסטרליה עברה תהליך התייבשות ממושך במשך מיליוני שנים. במהלך הפליסטוקן נעשו אזורים נרחבים ביבשת יבשים יותר ומועדים יותר לשריפות.
החוקרים מציינים כי התרחבותו של מישור נאלארבור הצחיח למחצה, לפני כ־70 אלף שנה, צמצמה את בתי הגידול המתאימים לקואלות ויצרה מחסום בין אוכלוסיות במזרח היבשת לבין אוכלוסיות שחיו במערבה.
האוכלוסייה המערבית נעלמה לבסוף, ואילו אוכלוסייה מזרחית קטנה שרדה את התנאים הקשים. כאשר האקלים השתפר בתקופה הבין־קרחונית הנוכחית, הקואלות התפשטו מחדש לאורך מזרח אוסטרליה.
הניתוח הגנומי מצביע על כך שבמהלך עשרות אלפי השנים האחרונות התפצלה האוכלוסייה לחמש קבוצות גנטיות עיקריות, הפרושות כיום מצפון קווינסלנד ועד ויקטוריה.
לדברי טובי קובאץ׳, דוקטורנט באוניברסיטת סידני שהוביל את המחקר, מאובני הקואלות אינם רבים דיים כדי לשחזר לבדם את גודל האוכלוסיות הקדומות. הגנומים מספקים אפוא תיעוד עקיף של תקופות ההצטמצמות וההתאוששות.
אין בכך זיכוי להשפעת האדם כיום
הממצא שלפיו הקריסה הקדומה החלה לפני הגעת האדם אינו מפחית מן האחריות האנושית למצבן של אוכלוסיות הקואלות כיום.
ציד מסחרי, כריתת יערות ופינוי קרקעות גרמו בעבר לירידות קשות. כיום מאיימים על אוכלוסיות רבות אובדן ופיצול של בתי גידול, פיתוח עירוני, פגיעות מכלי רכב ומכלבים, בצורות, גלי חום, שריפות ומחלות – ובעיקר זיהומי כלמידיה.
האוכלוסיות המשולבות של קווינסלנד, ניו סאות׳ ויילס וטריטוריית הבירה האוסטרלית מוגדרות מאז 2022 בסכנת הכחדה לפי החוק הסביבתי הפדרלי של אוסטרליה. הסיווג אינו חל באותה צורה על כלל הקואלות ביבשת: בוויקטוריה ובדרום אוסטרליה מצבן של אוכלוסיות מסוימות שונה, ובחלק מן האזורים אף נרשמת התאוששות.
גם המחקר החדש מצא הבדלים במסלולים העכשוויים של האוכלוסיות. בקווינסלנד ובניו סאות׳ ויילס נמשכת ירידה במספרים, ואילו חלק מאוכלוסיות ויקטוריה מציגות התאוששות.
מן העבר הקדום אל שמירת הטבע
מדידת קצב המוטציות חשובה לא רק לשחזור ההיסטוריה. היא מאפשרת להעריך בצורה מדויקת יותר את גודלן של אוכלוסיות, את קצב אובדן המגוון הגנטי ואת יכולתן להסתגל לשינויי סביבה ולמחלות.
המגוון הגנטי משפיע על הסיכוי שבאוכלוסייה יהיו פרטים המסוגלים להתמודד עם פתוגן חדש, תנאי חום קיצוניים או שינוי בהרכב הצמחייה. אוכלוסיות קטנות ומבודדות עלולות לסבול מרביית קרובים ומהצטברות שינויים גנטיים מזיקים.
מפות גנטיות מדויקות יכולות לסייע בהחלטה היכן יש להגן על מסדרונות אקולוגיים, אילו אוכלוסיות זקוקות לחיבור מחדש ואילו קבוצות מחזיקות מגוון גנטי חשוב במיוחד.
החוקרים מעוניינים כעת לבדוק אם גם מינים אוסטרליים אחרים חוו צמצום עוד לפני הגעת האדם. תוצאות כאלה עשויות להשפיע גם על הוויכוח הרחב בדבר הסיבות להיעלמותם של בעלי חיים גדולים באוסטרליה בשלהי הפליסטוקן.
המחקר אינו מלמד שהקואלות מסוגלות בהכרח להתאושש מכל משבר רק משום ששרדו משבר קדום. השינוי הסביבתי כיום מהיר, ובתי הגידול מפוצלים בידי כבישים, חקלאות וערים. ואולם סיפור הישרדותן בעבר יכול לסייע לחוקרים להבין אילו תנאים אפשרו התאוששות – וכיצד לשמר אותם בעתיד.
שאלות ותשובות
מתי החלה הירידה הקדומה באוכלוסיית הקואלות?
המודלים הגנטיים מצביעים על תחילת ירידה לפני כ־100 אלף שנה ועל צוואר בקבוק חמור בסביבות 60 אלף שנה לפני זמננו.
כיצד אפשר לדעת מה היה גודל האוכלוסייה בלי מאובנים רבים?
שינויים במגוון הגנטי ובדפוסי המוטציות מאפשרים לשחזר בקירוב תקופות שבהן אוכלוסייה התרחבה או הצטמצמה.
מדוע המחקר שינה את התיארוך הקודם?
מחקרים קודמים השתמשו בקצבי מוטציות של בני אדם או עכברים. המחקר החדש מדד את קצב המוטציות של הקואלה עצמה באמצעות ארבע משפחות.
האם המחקר מוכיח ששינוי האקלים גרם לקריסה?
לא באופן מוחלט. התיארוך מתאים לתקופה של שינוי אקלימי, התייבשות ופיצול בתי גידול, אך הנתונים הגנטיים אינם מוכיחים גורם יחיד.
האם בני האדם אינם אחראים למצבן של הקואלות כיום?
בני האדם אחראים לרבים מן האיומים הנוכחיים, ובהם הרס ופיצול בתי גידול, פיתוח עירוני ופגיעות מכלי רכב. משבר האקלים מגביר גם בצורות, גלי חום וסיכוני שריפה.
Toby G. L. Kovacs ואחרים, “Mutation rate estimate and population genomic analysis reveals decline of koalas prior to human arrival”, כתב העת Molecular Biology and Evolution, יוני 2026. DOI: 10.1093/molbev/msag108.
הערות:
המאמר המדעי מדווח על קצב של 6.12×10⁻⁹ מוטציות לכל זוג בסיסים בדור, שנמדד בארבע שלשות הורים–צאצא, ועל שחזור ההיסטוריה הדמוגרפית באמצעות 457 גנומים מלאים. המחברים מתארכים את תחילת הירידה לכ־100 אלף שנה לפני זמננו ואת הפיצול לחמש אוכלוסיות גנטיות לעשרות אלפי השנים האחרונות. (OUP Academic)
מעמד ה״סכנת הכחדה״ בחוק האוסטרלי חל על האוכלוסיות המשולבות בקווינסלנד, ניו סאות׳ ויילס וטריטוריית הבירה האוסטרלית, מאז 12 בפברואר 2022. (DCCEEW)
עוד בנושא באתר הידען:
