האם מוצאם של צמחים יבשתיים הוא באצות יבשתיות ולא ימיות כפי שסברו עד כה?

“שמנו לב כי לאצות יש דופן תא שמורכבותו דומה להפליא למורכבות דופן התא של צמחים יבשתיים, עובדה שנראתה לנו מוזרה לאור ההשערה הנפוצה כי אצות קדמוניות צמחו כביכול במים”, אומר החוקר הראשי. בשלב הבא התחלנו לבחון מאפיינים אחרים שיוכלו לתמוך בהשערה כי אצות התפתחו למעשה ביבשה טרם הפיכתן לצמחים יבשתיים”

[תרגום מאת ד”ר נחמני משה]
ביולוגים המתמחים בצמחים מסכימים כולם כי הכל החל באצה הירוקה. בנקודה מסוימת במהלך ההיסטוריה של הצמחים שלנו, האב הקדמון המשותף לעצים ולפרחים החל לפתח מחזור חיים חלופי – מה שאפשר לצאצאים שלהם לכבוש את הארץ. אולם, מדענים טוענים כעת כי מספר סוגים של אצות ירוקות כבר התנחלו ביבשה מאות מיליוני שנים טרם הסתגלות זו ושלמעשה הצמחים היבשתיים התפתחו מתוך אצה יבשתית, ולא ימית.

מדענים מדנמרק טוענים, במאמרם שפורסם בכתב-העת המדעי Trends in Plant Science, כי מספר סוגים של אצות ירוקות כבר התנחלו ביבשה מאות מילוני שנים טרם הסתגלותן ושלמעשה הצמחים היבשתיים התפתחו מתוך אצה יבשתית, ולא ימית. בוטניקאים חשדו באפשרות זו עוד מאז שנת 1980, אולם התומכים בהשערה זו לא הצליחו לספק את ההוכחות הנדרשות לכך. כעת, חוקרים מאוניברסיטת קופנהגן בדנמרק מציגים ראיות גנטיות ומורפולוגיות המאשררות את התיאוריה הזו. המחקר החל כאשר המדענים בחנו את ההתפתחות של דופן התא הצמחי שנחשב מזה זמן רב כשלב הסתגלות חשוב לצורת חיים יבשתית, מאחר והוא זה שמספק תמיכה פיזית לצמחים הגדלים תחת ההשפעה של כוח המשיכה.

“שמנו לב כי לאצות יש דופן תא שמורכבותו דומה להפליא למורכבות דופן התא של צמחים יבשתיים, עובדה שנראתה לנו מוזרה לאור ההשערה הנפוצה כי אצות קדמוניות צמחו כביכול במים”, אומר החוקר הראשי. בשלב הבא התחלנו לבחון מאפיינים אחרים שיוכלו לתמוך בהשערה כי אצות התפתחו למעשה ביבשה טרם הפיכתן לצמחים יבשתיים”. החוקרים בחנו מבנים, או יותר נכון, את היעדרם של מבנים, שקשה להסביר את הימצאותם במידה והאצות חיו במים בלבד. למשל, חלק מהאצות הירוקות איבדו את השוטונים שלהן, אותם אברונים דמויי שוט שמסייעים לאורגניזמים חד-תאיים לנוע במים. כל סוגי האצות הקרובות לצמחים יבשתיים איבדו את העינית שלהן, האיבר שסייע להן לשחות לעבר נקודת אור.

נתוני המאפיינים של דופן התא יחד עם פרטי הרצפת הגנום של אצה ירוקה יבשתית (Klebsormidium) שפורסמו לאחרונה, חשפו כי לאצה הירוקה יש מספר גנים משותפים עם צמחי יבשה, גנים הקשורים לסיבולת לתאורה וליובש. “כאשר המידע הגנטי היה בידנו, הצלחנו לקבוע כי התכונות צמחו באופן ליניארי, ולא דרך אבולוציה מתכנסת”, מציין החוקר. במידה והתיאוריה של החוקרים תצליח לעמוד בביקורת מעמיקה ויסודית, היא תוכל לקבל אישוש למה שהוזכר בספקנות בספרי הלימוד מעל מאה שנים. הרעיון כי הצמחים דילגו מהמים ליבשה הועלה על ידי הבוטניקאי פרדריק אורפן באוור, למרות שלא ברור אם זה היה הטיעון שאליו הוא התכוון. בשנת 1908 הוא פרסם ספר בשם “מוצא הצומח היבשתי” שם הוא העלה את הרעיון של אפשרות כזו.

“לאור כל הנתונים הגנטיים והמורפולוגיים שבידנו קשה מאוד להסביר, מבחינה אבולוציונית, כיצד בדיוק האצות שחיו במים עשו את כל המסלול עד להפיכתן לצמחים יבשתיים”, אומר החוקר. האתגר המורכב ביותר העומד בפני החוקרים הוא להוכיח כי אכן התקיימה תקופה של טרום-הסתגלות שהובילה להיווצרותו של דופן תא מורכב בצמחים יבשתיים. החוקרים סבורים כי אצות ירוקות יבשתיות אלו היו מספיק מתקדמות בכדי לשרוד בשטחי חול, כאשר הגשם עצמו מספק להן מקור ללחות ולמים. לאור העובדה כי קיים מספר מועט ביותר של מאובנים מתקופה זו, אם בכלל, החוקרים ייאלצו להסתמך על נתונים גנטיים בכדי לאשש את הטיעון שלהם.

הידיעה על המחקר

תקציר המאמר

עוד בנושא באתר הידען

צמחי היבשה עתיקים מכפי שסברו עד כה

שעורת הבר ממדבר יהודה פותחת צוהר להתפתחות החיים היבשתיים על כדור הארץ