צב ראשון

מי היו הצבים הראשונים – צבי מים או צבי יבשה? על כך מנסים לענות שני מחקרים חדשים שפורסמו בשבוע האחרון, שעסקו במאובני צבים בני 204-220 מיליון שנה

צבים הם בעלי חיים מוזרים למדי. במבט ראשון, נדמה שבעל החיים חי בתוך שריון חיצוני – ומכאן, כמובן, האימרה על הצב ש”סוחב את ביתו על הגב”. במבט שני, לעומת זאת, מסתבר שהשריון הוא חלק אינטגרלי מגופו של בעל החיים, ומורכב, פשוטו כמשמעו, מעצמותיו – מהצלעות שלו, חלק מעצמות הכתפיים ועוד.

החלק החיצוני של השריון מורכב מקשקשים מיוחדים, שמקורם בעורו של הצב. חלקו התחתון של הצב מכוסה שריון, המכונה מגן חזה או פלסטרון (plastron), ומחובר אל שריון הגב ב”גשרים” של עצם. היתרונות שמקנה שריון קשה לבעל החיים מובנים מאליהם, אך איתם מגיעים גם חסרונות – מלבד האיטיות המפורסמת של הצב, המבנה המשונה הצריך גם התאמה מיוחדת של דרך הנשימה שלו – רוב הזוחלים שואפים אויר ע”י הזזת הצלעות והרחבת בית החזה (בדומה ליונקים, אלא שלנו יש גם סרעפת, המרחיבה את בית החזה בצורה אחרת). צלעות המקובעות בתוך השריון אינן מסוגלות, כמובן, לזוז, ולכן אצל הצב התפתחה מערכת אחרת, שבה הרגליים והראש מרחיבים את בית החזה כאשר הם נשלפים מהשריון.

באופן טבעי,הועלו השערות רבות בקשר להתפתחותו של יצור כה מוזר. עד כה, המאובנים העתיקים ביותר שאפשר היה לזהותם כצבים פרימיטיביים הגיעו בעיקר מגרמניה. המין Proganochelys quenstedti חי לפני כ-204 עד 206 מיליון שנה, ובניגוד לצבים המודרניים, חסרי השיניים, הפרוגנוצ'ליס שמרו על השיניים בחלק העליון של פיהם. לדמויי-צבים אלו היו לא רק שריון גב מרשים אלא גם שריון מיוחד, מכוסה קוצים, על הצוואר והזנב. התיאוריה המקובלת, לפיכך, גרסה כי הצבים הקדומים היו קרוביהם של זוחלים נכחדים בשם פאריאזאורים (Pareiasaurus), שהיו בעלי “שריון” עור מפואר.

בשבוע שעבר פורסם מאמר במגזין Nature שחשף מאובנים עתיקים עוד יותר, שנמצאו ליד גוואנלינג שבמחוז גוייזו Guizhou)) בסין. צ'ן לי (Li) מהאקדמיה למדעים בבייג'ינג, יחד עם מדענים נוספים מסין, קנדה וארצות הברית, מתארים במאמר מין חדש של צב פרימיטיבי, Odontochelys semistacea, שחי לפני כ-220 מיליון שנה. פירוש שמו הוא “צב בעל שיניים”, שכן למין זה היתה מערכת שלמה של שיניים – כך שמבחינה זו הם פרימיטיביים יותר מהפרוגנוצ'ליס. למרבה המזל, שני המאובנים שנמצאו השתמרו כך שאחד מהם שוכב על בטנו, וניתן לראות בברור את גבו, ואילו השני ממוקם הפוך – וממנו ניתן ללמוד איך נראתה בטנם של היצורים האלו.

האודונטוצ'ליס יוכלו אולי לשפוך אור חדש על האבולוציה של הצבים, שכן הם נראים כמעין צורת ביניים בין הצבים המודרניים לזוחלים “קונבנציונאליים” יותר – יש להם פלסטרון מודרני למראה, אך שריון הגב שלהם מאוד לא מפותח – הצלעות נראות רחבות ושטוחות, כמו אצל צב מודרני, אך הן אינן חלק משריון שלם. למעשה, הן מזכירות בצורתן צלעות של עובר צב, לפני שהשריון עצמו נוצר. הבדל עקרוני נוסף בין שני מיני הצבים הפרימיטיביים היה סביבת המחייה שלהם – פרוגנוצ'ליס היה ככל הנראה צב יבשה, אך סימנים שונים מצביעים על כך שאודונטונצ'ליס חי בים: המאובנים נמצאו בשכבה של משקעים ימיים, והיו בעלי כפות רגליים ארוכות המאפיינות צבים ימיים.

החוקרים הסיקו כי אודונטוצ'ליס מהווה את הגרסה הפרימיטיבית ביותר הידועה כיום של זוחלים דמויי-צבים, ולפיכך, שהאבולוציה של הצבים התחילה בים – קודם התפתחו צבים ימיים, בעלי מגן חזה מפותח אך רק תחילתו של שריון גב, ולאחר מכן צבי המים המודרניים וצבי היבשה – בניגוד למה שמקובל היה לחשוב עד היום. העובדה כי מגן החזה חיוני הרבה יותר לצבים השוחים בים, שבטנם חשופה לטורפים השוחים מתחתם, מאשר לצבי היבשה שבטנם סמוכה לקרקע, מחזקת עוד יותר את התיאוריה הזו. במקום לפאריאזאורים, החוקרים מקשרים כעת את הצבים הקדומים עם קבוצה אחרת של זוחלים – הדיאפסידה (Diapsid), שכוללים לטאות, נחשים ותנינים.

עם זאת, ישנם פליאונטולוגים שחולקים על דעתם של לי ועמיתיו. באותו גיליון של Nature הציעו שני חוקרים מאוניברסיטת טורונטו בקנדה, רוברט רייז (Reisz) וג'ייסון הד (Head), פירוש אחר למאובנים שנמצאו. הם טוענים כי יתכן שהאודונטוצ'ליס מייצגים לא שלב קדום, אלא התאמה מקומית של מין מסוים של צב לחיים בים. החוקרים מבססים את התיאוריה שלהם על התבוננות בהבדלים בין צבי יבשה וצבי מים החיים כיום – בעוד שלצבי היבשה יש שריון נוקשה, ישנם צבי מים רבים בעלי שריון רך יותר (ישנה קבוצה של צבי מים מתוקים המכונים על שום כך “צבים רכים”). לצבים אלו יש שריון מלא, אך לא כולו גרמי – כלומר חלקים שבצבי יבשה מורכבים מעצם, מורכבים אצלם מחומרים רכים יותר.

החוקרים טוענים כי ייתכן מאוד שלאודונטוצ'ליס היה שריון מלא אך רך, בדומה לצבי המים המודרנים, ומכיוון שהחלקים הרכים אינם מתאבנים, המאובן שנמצא נראה כאילו היה בעל שריון חלקי בלבד. לחיזוק התיאוריה שלהם, החוקרים מביאים את “גשרי” העצם הנמצאים אצל המאובנים, ודומים מאוד לגשרים המחברים בין הפלסטרון לשריון הגב בצבים מודרנים – זוהי עדות עקיפה לקיומו של שריון גב מלא גם אצל האודונטוצ'ליס.

אם התיאוריה הזו נכונה, הצבים לא התפתחו בסביבה מימית, ואודונטוצ'ליס אינו גרסה פרימיטיבית ביותר של צב, אלא צאצא של צב יבשה בעל שריון מלא וקשה, שעבר לחיות במים ובעקבות זאת שינה את הרכבו של השריון. אחת הבעיות של התיאוריה היא שהיא כוללת התפתחות של שריון במין מוקדם יותר ואז איבוד חלקי שלו, ולכן היא לכאורה מסובכת יותר מהתיאוריה המתחרה, הכוללת צעדים קטנים של התפתחות השריון, ללא “חזרה אחורה”. החוקרים מנסים להתגבר על בעיה זו בעזרת הטענה כי עצירה פשוטה של תהליך ההתגרמות בזמן ההתפתחות העוברית של הצב יוכל להביא למצב שהם מתארים. מכיוון שההתגרמות הינה השלב האחרון ביצירת השריון בעוברים של צבים מודרנים, זהו צעד פשוט יחסית, שאינו דורש הכנסת תהליכים התפתחותיים חדשים אלא רק שמירה על מצב התפתחותי מוקדם יותר.

לסיכום, נראה כי גילוי המאובנים, יותר משענה על שאלת מוצאם של הצבים, העלה שאלות נוספות וויכוחים חדשים. ייתכן כי רק גילויים של מאובנים ממין חדש, קדום עוד יותר, יוכלו ליישב את המחלוקת.

לידיעה על המחקר השני מבייג'ינג

• מי יציל את צבי הים?
• התפרצות געשית רשומה ב-DNA של צבי ענק באי איזבלה בגלפאגוס
  
• הצבה של דרווין”, החיה הזקנה ביותר בעולם, מתה בגיל 176 שנה