סיקור מקיף

האבולוציה החוזרת ונשנית של יצורי יבשה שעוברים לים תלויה בשינויים בסביבה הימית

בסקירה מדעית שערכו מדענים בצוות המכון הסמיתסוני הם מסכמים עשורים של תגליות מדעיות כדי להאיר את התבניות המשותפות והייחודיות שגרמו למעבר יוצא הדופן של לווייתנים, דולפינים, כלבי ים ומינים אחרים שעברו מהיבשה לים ומה גרם להכחדתם של יצורי ים דומים שהתבססו על זוחלים ששלטו בימים בתקופת הדינוזאורים

בתמונה דולפינים מודרניים ואיכטיוזאורוס, זוחל ימי שנכחד. כל אחד הגיע מקבוצה יבשתית אחרת, אך באופן עצמאי הם התאימו את עצמם לחיים בים. image courtesy of Lindgren et. al, Nature Publishing Group
בתמונה דולפינים מודרניים ואיכטיוזאורוס, זוחל ימי שנכחד. כל אחד הגיע מקבוצה יבשתית אחרת, אך באופן עצמאי הם התאימו את עצמם לחיים בים. image courtesy of Lindgren et. al, Nature Publishing Group

במשך למעלה מ-250 מיליון שנה כבשו שוב ושוב יצורים יבשתיים בעלי ארבע רגליים את האוקיאנוסים של כדור הארץ. יצורים אלה כגון פלסיוזאורים, פינגווינים וצבי ים הם צאצאים של קבוצות בעלי חיים צמחוניים שירדו לים ופיתחו אבולוציה שאיפשרה להם לשגשג בסביבה הימית.
בסקירה מדעית שערכו מדענים בצוות המכון הסמיתסוני הם מסכמים עשורים של תגליות מדעיות כדי להאיר את התבניות המשותפות והייחודיות שגרמו למעבר יוצא הדופן של לווייתנים, דולפינים, כלבי ים ומינים אחרים שעברו מהיבשה לים. באמצעות הסתמכות על פריצות הדרך האחרונות בתחומים שונים כגון פליאונתולוגיה, ביולוגיה מולקולרית ושימור אקולוגי, הממצאים נותנים מבט שלם על השאלה כיצד הגיבו החיים באוקיאנוסים לשינויים סביבתיים במהלך הזמן. המאמר גם ממחיש כיצד ההיסטוריה האבולוציונית מספקת לנו תובנה על השפעת פעילויות האדם על מינים ימיים כיום. המאמר התפרסם בגיליון ה-17 באפריל של כתב העת "סיינס".

יצורים ימיים בעלי ארבע גפיים מייצגים קבוצות שונות של מינים חיים או נכחדים של יונקים, זוחלים, דו־חיים ועופות שכולם משחקים, או שיחקו, תפקיד קריטי כטורפים גדולים בסביבה הימית. המעבר החוזר ונשנה בין היבשה והים הניע חדשנות, התאמה וגיוון מול התפאורה של המערכות הימיות המשתנות וההכחדות ההמוניות מאז תקופת השלישון. בדרך זו, הם מספקים מודלים לבחינת השערות אודות המינים על פני תקופת זמן ארוכות.
המינים הקיימים היום של יצורים ימיים בעלי ארבע גפיים סובלים מסדרת השפעות של פעילות האדם על סביבתם, לרבות שינויי אקלים, פגיעה בבתי הגידול, התנגשות בספינות ורעשים תת קרקעיים.

"אנו יודעים מרשומות המאובנים כי בפעמים הקודמות בהן התרחש שינוי משמעותי באוקיאנוסים אלו היו נקודות מפנה חשובות בהיסטוריה האבולוציונית של המינים הימיים" אומר ניל קלי, פוסט דוקטורט במחלקה לפליאוביולוגיה במוזיאון הלאומי להיסטוריה של הטבע. "האוקיאנוסים ממשיכים להשתנות, וחלק נכבד מהשינוי נובע מפעילות האדם. מחקר זה מספק הקשר אבולוציוני להבנה כיצד יתפתחו מינים קיימים של טורפים ימיים כדי להתאים את עצמם לחיים בעידן האנרופוצני (Anthropocene עידן האדם).

מחקרים עדכניים של מאובנים מספקים תובנה חדשה על האבולוציה של תכונות שאיפשרו ליצורים יבשתיים בעלי ארבע גפיים לשרוד בים. בכמה מקרים התפתחה אנטומיה דומה בשושלות שונות שהתאימו את עצמן לחיים בים. לדוגמה הדולפינים והזוחל הימי הנכחד איכטיוזאורוס (ichthyosaurs) מקורם במשפחות שונות של מינים יבשתיים, אך הם פיתחו לעצמם גוף דומה, בעל מראה של דג למרות הפרש הזמנים העצום ביניהם – 50 מיליון שנה.

המחשה זו של מראה תת מימי מראה אוסף של טטרפודים (חוליתנים בעלי ארבע גפיים) ימיים לקראת סוף "עידן הזוחלים", לרבות צב ים, אחד מעופות המים הראשונים שחסר עדיין יכולת תעופה, מוזזאור גדול ואלסמוזאור בעל צוואר ארוך/ Artwork by Karen Carr smitsinan institute
המחשה זו של מראה תת מימי מראה אוסף של טטרפודים (חוליתנים בעלי ארבע גפיים) ימיים לקראת סוף "עידן הזוחלים", לרבות צב ים, אחד מעופות המים הראשונים שחסר עדיין יכולת תעופה, מוזזאור גדול ואלסמוזאור בעל צוואר ארוך/ Artwork by Karen Carr smitsinan institute

השינוי החוזר של רגליים המותאמות להליכה על היבשה לסנפירים הוא עוד דוגמה של אבולוציה מתכנסת. מינים שונים ככלבי ים ומוזזאורוס (mosasaurs) פיתחו באופן נפרד רגליים קדמיות המשתלבות בזרימה ועברו מחיים על היבשה לים, והגפיים הללו איפשרו להם לנוע בקלות ויעילות במים. מקורה של הסבה זו עשוי להיות בשינויים מקבילים ברמת הגנום.

"המעברים מהיבשה לים התרחשו עשרות פעמים בקרב זוחלים יונקים ועופות, לאחר כל ההכחדות הגדולות" אומר ניקולס פיינסון, אוצר המאובנים של יונקים ימיים במוזיאון. "תמיד היצורים הללו נראים דומים, אך ההתכנסות אינה מסתיימת רק מתחת לעור. ניתן לראות אותה בקני מידה שונים מהמולקולות ועד לשרשרת המזון, במשך מאות מיליוני שנים."

מינים צוללי עומק כגון לווייתני המקור וכלבי הים, פיתחו בנפרד חלבונים קושרי חמצן המכונים מיוגלובין בשריריהם המאפשרים להם לשרוד תחת המים לתקופות זמן ארוכות. המדענים גם גילו רצפים גנטיים זהים במינים ימיים שונים כגון לווייתנים, כלבי ים ופרות ים. השאלה האם הדמיון המולקולרי הזה אחראי גם לתבניות הנראות בקנה מידה גדול של אבולוציה מתכנסת או אם האנטומיה המתכנסת נוצרה במסלולים גנטיים שונים בקבוצות שונות נותרה פתוחה ויהיה ניתן לפתור אותה כאשר רצפים גנומיים של המינים הללו יהיו זמינים.

לא כל ההתאמות שנצפות בבעלי חיים ימיים בעלי ארבע גפיים ניתנות לייחוס לאבולוציה מתכנסת. למשל כאשר לווייתני העצם baleen whales התפתחו לחיים מתחת למים, הם פיתחו מערכת סינון מזון התלויה במשטחים דמויי שערות במקום שיניים. בניגוד אליהם לווייתנים בעלי שיניים התפתחו כדי ללכוד טרף באמצעות הפקת קולות ושימוש במיקום באמצעות הד, סוג של סונאר, כדי לעבד את ההדים של הרעשים הללו ולגלות עצמים בים.

קלי ופיינסון הרכיבו מחקר ממחקרים קיימים והסתמכו על אוסף המאובנים במכון הסמיתסוני במהלך המחקר. הכוונה הייתה שסקירה מקיפה זו תעודד שיתופי פעולה עתידיים בין חוקרים מכל התחומים המדעיים כדי להוביל לתובנות חדשות אודות הביולוגיה האבולוציונית, פליאונתולוגיה ושימור הסביבה הימית.

לידיעה באתר המכון הסמיתסוני

13 תגובות

  1. גידול נוי של עץ בשם גינקגו דו-אונתי היציל מאובן חי מהכחדה.ולכן כדאי לייסד ,גרעין רבייה שייוחד רק למאובנים חיים,

  2. היי אבי, כשמנסים לשלוח לינק – הדף מתרענן אבל ההודעה לא מופיעה, גם אין שום אינדיקציה אם היא התקבלה במערכת או לא.

    (בדרך כלל מופיעה הודעה "התגובה ממתינה לאישור", הפעם אין כלום)

  3. אשר לביולוגיה כל המאובנים החיים הם בסכנת הכחדה(למעט התנין). חיות כמו : צב ים,כריש, ספנודון(מין של לטאה). והעגול לשון שחור הגחון(קרפדה שחיה בישראל).

  4. איתן, לדעתי אתה אדם חיובי.ואכן מי שמערב ביולוגיה ופוליטיקה ,פותח את שערי הגהנום! אבל מאחר ואני סבור שהדמוקרטיה והתקשורת בישראל הם בעלי מבנה פגום .אז השתמשתי באתר משובח זה כדי לעורר מחשבה/דיון.ואני עדיין חושב שלפי ההיסטוריה אם נשאר מקובעים המדינה הזו תעלם ,ממש כמו המאובנים הנאים בתמונות.

  5. התחלתי בתגובות כדי להגחיך את אנשים מסויימים שמדמיינים שכתבה תמימה על אבולוציה של יונקים ימיים זרועה במטאפורות לפוליטיקה מקומית והיסטוריה אבל התכתובות מתחילות להדאיג.
    או שיש פה ניסיון בהומור ואם כן, הבדיחה על חשבוני, או שיוצא שאני לועג לאדם בעל הפרעת אישיות גבולית.
    בכל מקרה הדיון הזה לא מוציא אותי טוב.

  6. לדעתי ישראל היתה יכולה להסתדר ללא מבצע סיני וללא מלחמת לבנון הראשונה והשניה.כווית היא מדינה דמוקרטית,כמו גם טוניס טורקיה דמוקרטיה ברמה של ישראל קרי על סף הדיקטטורה לבנון היא דמוקרטיה פריכה ושבירה כמו עירק.אירן ירדן ומצריים הם דיקטטורות עם ניואנסים דמוקרטיים.כך שישראל היא דמוקרטיה גבולית אך לא היחידה.קפריסין נחשבת לאיחוד האירופי .

  7. מישדרומי
    אני עומד מאחורי מילותיי: "כל המלחמות צודקות" ו"ישראל היא הדמוקרטיה היחידה במ"זת"
    אני מאתגר אותך למצוא רפרנס אחד בכתבה שסותר את הטענות הנ"ל שמסתבר שטענתי.
    יתרה מכך, אני מאתגר אותך למצוא רפרנס אחד בכתבה שמאמת את הטענות הנ"ל.

  8. האירוניה שהמדינה הוא מבנה מנוגד לטבע אך יסיים חיוי כמו בטבע.כמו בעבר מתח חברתי שחיתות יגרמו למות המדינה.כולם יודעים על חשדות לשחיתות בבית ראש הממשלה אך מפחדים לדווח על כך.איתן אתה צבוע,ופטטי.אבל תמשיך לדקלם קלישאות כמו "כל המלחמות צודקות","ישראל היא הדמוקרטיה היחידה במ"זת" ,.כמו שהאנטישמיות לא נעלמה וכך עוד חולשות אנוש כמו פניקה. לא נעלמו אז הדפוסים יחזרו על עצמם! תמשיך ללקק לנתניהו ,כי אתה כמו עוד חיה בלהקה שמפחד מהמנהיג- אולי כמו מעריצי סטאלין.

  9. אסא, אתה טועה ומטעה
    הכתבה מדברת בבירור על המחזוריות הדטרמניסטית (מסתבר שאילו מילים נרדפות) באופנת נעלי נשים של 150 השנים האחרונות.
    הטבע מראה לנו באופן שאינו משתמע לשתי פנים, שאם לא נלמד מן העבר, אנו נידונים לחזור לאופנת החותלות שהשחיתה כל חלקה טובה בשנות ה- 70 וה- 80 של המאה ה- 20.
    באופן אירוני הטבע מראה לנו שאופנה היא יצור חי ותפקידנו להגן עליו.
    (גילוי נאות: אני לא לחלוטין סגור מה היא אירוניה)

  10. אם נמשיל את הדטרמניזים (תהליך שחוזר על עצמו) בהיסטוריה ובפוליטיקה של ממלכת יהודה והבית השלישי קרי ישראל. אזי המדינה צפויה לההרס פעם נוספת.כלומר כפי שתנאי הים מאפשרים דפוס אבולוציוני שחוזר על עצמו .כך גם ישראל תסיים שוב! אבל מאחר והאבולוציה היא ממלכת הלא צפוי ,אז ישנו סיכוי להימנע מגורל שהיה לממלכת יהודה הרישונה והשניה.כדי לשמור ישראל,צריך תקשורת חופשית וביקורתית! אבל בישראל של היום,התקשורת חלשה ונתונה להשפעה ממשלתית חזקה,קרי רגולציה רישיונות ופיקוח.היום אין ביקורת אמיתית על הממשל וזו סכנה לעתיד ישראל. באופן אירוני הטבע מראה לנו שהמדינה היא יצור חי שיש לשמור אותו!

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן