תעלומות האבולוציה: חיות קדומות שלא מתו

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

התפתחות החיים על פני כדור הארץ מכילה תעלומות רבות. אחת מהן היא קפיצות אבולוציוניות, שבמהלכן, תוך זמן קצר בסטנדרטים פליאונטולוגיים, הופיעו קבוצות חדשות של יצורים חיים או סימנים חדשים שמשנים באופן קיצוני את "מבנה" האורגניזם. דוגמה לכך היא מוצאן של ציפורים מדינוזאורים.

אבל יש דוגמאות לתכונה הפוכה: נראה היה שהאבולוציה נעצרה במשך מאות מיליוני שנים.

תופעת ה"מאובנים החיים" נותרה אחת השנויות במחלוקת במדע הביולוגיה המודרני, והצטברה כמות עצומה של נושאים וחומרים לדיון. את אחד מסיפורי ספרי הלימוד אנו מכירים מבית הספר: עד סוף שנות ה-30 של המאה ה-20, מסדר-העל של דגים צולב סנפיר נחשב נכחד בתקופת הקרטיקון.

עם זאת, בשנת 1938, יצור מדהים נשלף מהאוקיינוס ההודי, מעומק של 70 מ', שנקרא מאוחר יותר coelacanth. התברר שדגים, שבסנפיהם היו אונות שריריות, שרדו עד לעידן המודרני. עניין רב במיוחד בממצא נגרם מהעובדה שהמדע ראה בדגים צולבים סנפירים כצורת מעבר מדגים לדו-חיים, וסנפירים "שריריים" נתפסו כצעד לכפות, שאיתם ניתן לנוע ביבשה.

כמו כן, לצלבי סנפיר, כפי שהתברר, היה אב קדמון משותף קרוב לדגים של נשימת ריאות מסדר העל - כלומר, הם יכולים לנשום גם חמצן מומס במים וגם אוויר אטמוספרי. ענף זה הותיר צאצאים בפאונה המודרנית בדמות דגים בעלי שיניים - והם יכולים להיחשב גם כמעין מאובנים חיים, מכיוון ששאר הנציגים הרבים האחרים של מסדר העל קיימים רק בכרוניקה הגיאולוגית.

לפיכך, יצורים חיים מכונים בדרך כלל מאובנים חיים, אשר מבחינה מורפולוגית כמעט ואינם שונים מבעלי חיים קדומים ידועים (צמחים, חיידקים), או שירשו כמה מאפיינים ארכאיים מאבות קדמונים רחוקים.

מה קרה לשעון?

קיומם של "זוגות תאומים" כאלה, המאחדים את תושבי כדור הארץ העתיק ובני דורנו, הפך לאחת השאלות הקשות של תורת האבולוציה. אחרי הכל, האבולוציה, לפי מושגים מודרניים, מבוססת על מעין שעון ביולוגי. בטווחי זמן ארוכים, גנומים אמורים לצבור מספר דומה של מוטציות. ואם כמה יצורים נשארו כמעט ללא שינוי במשך מאות מיליוני שנים, אז ה"שעון" שלהם נעצר.

תופעת ה"מאובנים החיים" נתפסה על ידי בריאתנים המתכחשים למנגנונים האבולוציוניים שזוהו על ידי המדע. תנו במשך מאות מיליוני שנים מוטציות גנטיות וברירה טבעית הפכו ענף כלשהו של דינוזאורים לנשרים וציצים, אבל מדוע חוקי הטבע האובייקטיביים הללו השאירו את צולב הסנפיר, אמנם יחסי, אך ללא שינוי?

כאילו בתגובה לסוג זה של נימוקים, ביולוגים רבים כיום נוטים לראות בדרך כלל את המונח "מאובנים חיים" (אם נחזור, אגב, לדרווין עצמו) לא נכון. ומשום שאין לו הגדרה ברורה, ומשום שהוא מציין בצורה לא מדויקת את מהות התופעה. אחרי הכל, אין שאלה של עצירת האבולוציה. לאחרונה פורסם מחקר, שהוכן על ידי מדענים מאוניברסיטת מישיגן, על חדקנים שחיים באגמים הגדולים של אמריקה.

דג זה, בעל מראה ארכאי למדי, נחשב לאחד המועמדים למאובנים חיים - חדקנים קיימים על הפלנטה שלנו כ-100 מיליון שנה. אולם, כפי שהצלחנו לגלות, תושבי האגמים הגדולים לאורך ההיסטוריה הפגינו שיעורים עצומים של שינויים אבולוציוניים - תוך שמירה על המאפיינים המורפולוגיים העיקריים, הם השתנו ללא הרף בגודלם.האגמים הגדולים היו ביתם של דגי גמד ודגים ענקיים כאחד, כמו גם חידקן בגדלים בינוניים רבים.

הספינה הצוללת נאוטילוס - תושבת מעמקי האוקיינוס השקט וההודי - היא אחד הנציגים המרהיבים ביותר של "מאובנים חיים". הוא שייך ל-Nautiloidea - מסדר-על של צפליפודים, שמאובנים שלהם ידועים עוד מהקמבריום (לפני 500 מיליון שנה). בניגוד לצפלופודים אחרים כמו תמנונים או דיונונים, הנאוטילוס שימרו את קונכיותיהם המדהימות במשך חצי מיליארד שנה. מכל מגוון הנאוטילואידים נותרו רק מינים בודדים.

אותן מסקנות התקבלו על ידי המדע המודרני עבור הדוגמאות הקלאסיות של "מאובנים חיים" - אותו קואלקנת. פטריק לורנטי, ביולוג אבולוציוני בקרן הלאומית למדע הצרפתית CNRS, היה אחד מאלה שקבעו שיש הבדלים אנטומיים בולטים בגודל, במבנה הגולגולת, עמוד השדרה ואלמנטים מורפולוגיים אחרים בין הקואלקנטים - נציגי דגי הקרטיקון. - וקואלקנטים מודרניים. והכי חשוב, קצב השינוי בגנום די דומה לשינויים ב-DNA של יצורים שעברו מטמורפוזות רדיקליות במהלך האבולוציה.

מגנים - סרטנים קטנים של מים מתוקים מתת-הסדר נוטוסטראקה - הופיעו לראשונה על פני כדור הארץ לפני כ-265 מיליון שנה ומאז שמרו על המראה שלהם ללא שינוי. עם זאת, ההנחה של אבולוציה שנעצרה לא עבדה גם כאן. חוקרים מאוניברסיטת האל הבריטית רצפו מספר גנים מה-DNA של כ-270 פרטים מהמגנים החיים.

כתוצאה מעבודה זו התברר שכיום מגינים אינם יוצרים 11, כפי שחשבו בעבר, אלא 38 מינים נפרדים, והמינים הללו שייכים לשני ענפים שונים, אשר נחלקו בתקופת היורה - לפני כ-184 מיליון שנה. יחד עם זאת, ספיגה פעילה והשינויים המתאימים בגנום התרחשו באופן קבוע, מבלי להשפיע על המורפולוגיה הבסיסית.

היבשת הירוקה הפכה למקום על פני כדור הארץ בו התפתחו קבוצות היונקים יוצאות הדופן ביותר בבידוד במשך זמן רב.

מקום שקט וכוונון עדין

אבל אם האבולוציה מציגה בקביעות, אם כי לא מורגשים מיד, שינויים קונסטרוקטיביים מתמידים, מדוע מתעוררת תופעת ה"מאובנים החיים"? כדי להמחיש את המנגנון הזה, הבה נפנה להיסטוריה האנושית. הגירות גדולות כמו הגירת האומות הגדולה, היווצרות מדינות ואימפריות, התפשטות דתות העולם – כל אלו הביאו לערבוב של קבוצות אתניות ולשינוי מתמיד באורח החיים של אנשים מדור לדור.

אבל ישנם מקרים שבהם, כתוצאה מתהליכי מאקרו, כל שבט נפרד הגיע לאי נידח, או במעמקי הג'ונגל, או בתנאים אחרים שהובילו לקיום מבודד, אך לא תרמו רבות ל- פיתוח הציוויליזציה. ובזמן שהונחו מסילות ברזל אי שם, נבנו ערים מודרניות, מטוסים טסו לשמיים, השבט המבודד המשיך לחיות כפי שחיו אבותיו, אולי לפני אלפי שנים.

בערך אותו דבר, רק בסקאלות זמן שונות, קרה בהיסטוריה של חיות הבר. אבותיהם של רוב "המאובנים החיים" השתייכו בעבר הרחוק לקבוצות קשורות הרבה יותר של יצורים. קרובי משפחה רבים אלה בעבר, לאחר שנפלו תחת גרזן הברירה הטבעית, או הסתגלו לתנאים המשתנים, הפכו בהדרגה ללא הכר, או מתו והפכו לענפים ללא מוצא.

ורק חלק קטן מהקבוצה, לפי רצון הנסיבות, הפך לפלואנדמי. היא מצאה את עצמה בתנאים שראשית, כמעט ולא השתנו במהלך מיליוני שנים, ולכן לא דרשו הסתגלות רדיקלית, ושנית, הם בודדו את האוכלוסייה הזו מאויבים טבעיים.במעבדות האבולוציוניות הללו, השעון הגנטי עבר באותה מהירות, אולם לברירה הטבעית לא הייתה ברירה אלא לכוונן עדין את המורפולוגיה שהתבססה פעם.

תנ"ך ורוקנרול

כמה תופעות פליאונטולוגיות אחרות קשורות קשר הדוק לתופעת "מאובנים חיים". "אפקט לזרוס" נקרא על שם דמות מקראית שהוקמה על ידי ישו. אנחנו מדברים על מינים שברגע שנרשמו בתיעוד המאובנים, נראה שהם נעלמים לזמן רב, ואז מופיעים שוב ("קמים לתחייה").

לרוב זה פשוט בגלל היעדר נתונים פליאונטולוגיים: אחרי הכל, היווצרות של מאובן היא לא כל כך הנורמה אלא מקרה נדיר, ואם בתקופה מסוימת לא נמצאו שרידי יצור כלשהו, זה לא מתכוון שזה לא היה. אולי פשוט "לא היה לו מזל" להשאיר עקבות במאובנים, או שהעקבות הללו עדיין לא נמצאו. אפקט לזרוס כולל גם מקרים נדירים כאשר חיה הנחשבת נכחדת מופיעה לפתע בין החיים.

חידת המעמקים

לטימריה, בשל המראה ה"פרהיסטורי" המופלג שלה, נחשבה זה מכבר לדוגמא קלאסית ל"מאובן חי". עם זאת, עם הזמן, זוהו הבדלים משמעותיים בין תושב זה של האוקיינוס ההודי לבין הסלקטנים העתיקים. בפרט, חלק מהמאפיינים המטבוליים מצביעים על כך שקרובי משפחת המאובנים של הקולקנת חיו בגופי מים מתוקים, שם, אולי, הסנפירים השרירים עזרו להם לנוע, בהסתמך על קרקעית המים הרדודים. בנוסף, הקולקאנט המודרני גדול יותר מהדגים העתיקים עם סנפירים.

דוגמה קלאסית לטקסון לזרוס היא ציפור הטקהה חסרת המעוף באי הדרומי של ניו זילנד. שרידי הציפור התגלו באמצע המאה ה-19, ולמרות שמיניה אינו עתיק במיוחד, במשך 100 שנים נחשב הטקהה נכחד לחלוטין. אבל תחיית המתים עדיין באה אחריה. בערך אותו גורל פקד את אופי הצ'אק, תושב דמוי חזיר צמר בדרום אמריקה. בשנת 1930, עצמותיו התגלו, ועדיין לא מאובנות, מה שמעיד על הכחדה לאחרונה יחסית של המין. ורק 45 שנים לאחר מכן התברר שאין היעלמות - רק החיה התחבאה היטב מעיניים סקרניות.

גם "אפקט אלביס" מעיד על סוג של אשליה מדעית. כידוע, לאחר מותו בטרם עת של מלך הרוקנרול, היו אנשים רבים שראו את אלביס בחיים בחלקים שונים של אמריקה והעולם. באותו אופן, יצורים בעלי מאפיינים מורפולוגיים דומים מאוד, המופרדים על ידי מרווחי זמן גדולים, טעו לעתים כאותם מינים ביולוגיים ששרדו תקופות. דוגמה טיפוסית מגיעה מעולם חסרי החוליות הימיים המכונים ברכיופודים או ברכיופודים.

מין של ברכיופוד בשם Rhaetina gregaria תועד במאובני הטריאס המאוחרים. הטריאס, לפני כ-200 מיליון שנה, הוביל בעקבותיו אירוע המכונה הכחדה טריאסית (או טריאס-יורה), שהוביל להכחדה של מינים רבים של חסרי חוליות.

עם זאת, מאובנים המתוארכים לתקופת היורה מכילים גם שרידים של יצור הדומה מאוד ל-Rhaetina gregaria. אף על פי כן, מחקר נוסף הראה שהברכיופוד היורה הוא אותו "אלביס שקם לתחייה", כלומר, יצור שאינו צאצא של ראש הכתף הטריאס, אלא נציג של ענף אחר, שרכש קווי דמיון כתוצאה מהאבולוציה המתכנסת. - תופעה שנתנה כנפיים לציפורים ולעטלפים שאין להם קשר קרוב.

רשימת היצורים ששרדו, כביכול, ללא שינוי, תקופות גיאולוגיות שלמות היא נרחבת וכוללת יונקים, דגים, ציפורים, רכיכות, וכן צמחים וחיידקים. אבל, כפי שהנתונים של המדע מראים, אף אחד מהיצורים הללו לא יכול להוות עדות ל"עצירת האבולוציה". רק שלא תמיד אנחנו יודעים את דרכה.