הימים הראשונים של יחסי מין מלאים

מאובני דגים מלפני מאות מיליוני שנים מראים כי הם היו בין הראשונים שקיימו יחסי מין מלאים

נעם לויתן ויונת אשחר | גליליאו

רוב הדגים והדו-חיים הקיימים כיום מתרבים באופן שונה מהאופן שבו אנחנו וחולייתנים אחרים מתרבים. ניסיונות ההתרבות שלנו כוללים לשמחתנו הזדווגות, מאחר שההפריה אצלנו היא פנימית. כלומר, הביצית ותאי הזרע נפגשים ומתלכדים בתוך גוף הנקבה. לעומתנו רוב הדגים מתרבים בהפריה חיצונית – הנקבה מטילה תאי ביצה רבים למים והזכר מפריש מעליהם את זרעו. עם זאת על פי מחקר שפורסם במגזין Nature, אם נחזור מאות מיליוני שנים בזמן נגלה כי הפריה פנימית לאחר יחסי מין הכוללים חדירה, התפתחה כבר במחלקה של דגים קדומים הקרויים פְּלַקוֹדֶרמים.

הפלקודרמים הופיעו לפני 430 מיליון שנה והתקיימו במשך כ-70 מיליון שנה, עד שנכחדו לקראת סוף תור הדֶבוֹן, לפני 360 מיליון שנה. ראשם היה מכוסה שריון גרמי וכך גם מרבית גופם. הם היו מראשוני החולייתנים בעלי הלסתות – קבוצת בעלי חיים שאליה משתייכים כיום העופות, היונקים, הזוחלים, הדו-חיים ורובם המוחלט של הדגים – ולפי ממצאי המאובנים היו גם הראשונים שהזדווגו הזדווגות מלאה.

ב-2008, תיארו ג'ון לונג (Long), הנמצא כעת באוניברסיטת פלינדרס באדלייד שבאוסטרליה, ועמיתיו מאובנים בני 380 מיליוני שנים של נקבות פלקודרמים ממינים ביולוגיים שונים ובתוכן עובּרים. אחד המאובנים הוא של נקבה שמתה במהלך ההשרצה ונוסף לה ולעובר אפשר להבחין בחבל הטבור. עוברים בתוך הגוף מחייבים הפריה פנימית, כך שנקבה מאובנת זו הייתה הראיה הקדומה ביותר לקיום יחסי מין ולהפריה כזו. מין הפלקודרמים שאליו שייכת הנקבה זכה לשם Materpiscis attenboroughi ("אמא דג של אטינבורו").

מלבד מאובני הנקבות, בחלק ממיני הפלקודרמים המאובנים אפשר לראות מבנה הקרוי קלַספֶּר (Clasper), שהוא איבר הזדווגות המשמש להעברת הזרע לתוך גוף הנקבה. לכרישים בני זמננו יש איבר בעל תפקיד דומה, אם כי הוא התפתח בלא קשר לפלקודרמים. במחקר האחרון מראים לונג ועמיתיו כי כבר לדגים מהסדרה הקדומה ביותר של פלקודרמים, האנטיארץ' (Antiarchi, "פי-טבעת נגדי"), היה קלספר. כלומר, הם הזדווגו וההפריה הייתה פנימית.

זכר (משמאל) ונקבה של מיקרוברכיוס. צילום: John Long/ Flinders University

החוקרים בחנו מאובנים של אנטיארצ'ים קטנים (אורכם כ-8 ס"מ) הקרויים מיקרוברכיוס (Microbrachius, "זרועות קטנות") וגילו כי לזכרים היה איבר גרמי מחורץ ומוזר בצורת האות L, בעוד לנקבות היו במקומו לוחות עצם מחוספסים. לונג ועמיתיו משערים כי במהלך ההזדווגות החדיר הזכר את הקלספר דמוי ה-L שלו בין לוחות הנקבה, שהחזיקו אותו במקומו, ואחר כך הזרים לאורך החריצים באיברו את זרעו לגופה. תגלית זו חשפה גם מה תפקיד הזרועות הקטנות ובעלות הקרסים שעל שמן קרויים הדגים. מאחר שקלספר העצם אינו גמיש ופונה לצדדים, ההזדווגות כולה התקיימה כשהזכר והנקבה זה לצד זה, שלובי זרועות.

הממצא כי יחסי מין הכוללים חדירה התקיימו כבר בקבוצת דגים כה קדומה ולא רק בפלקדורמים מאוחרים יותר, מצביע על כך שכל הפלקודרמים התרבו בשיטה זו ולפיכך שהאב הקדמון של כל הדגים בעלי הלסתות (שהוא גם אב קדמון שלנו) התרבה כך.

עם זאת, ההזדווגות וההפריה הפנימית נעלמו בצאצאי הפלקודמים – דגי הגרם. ההפריה בכמעט כל דגי הגרם, שמהם התפתחו דגי הסחוס והחולייתנים היבשתיים, היא חיצונית.

הופעתם והיעלמותם של איברי הזדווגות של זכרים במהלך האבולוציה. איור: Brian Choo/Flinders University. גרסה עברית: נעם לויתן

כלומר, בנקודה כלשהי באבולוציה איבדו הדגים הקדומים את ההפריה הפנימית של הפלקודרמים וחזרו להפריש תאי ביצה וזרע למים. אך היכולת להפריה פנימית לא נעלמה לנצח. לאחר מיליוני שנים היא הופיעה שוב בחלק מצאצאי הדגים, שפיתחו שיטות שונות להפריה פנימית – מהקלספר של דגי הסחוס ועד לאיבר הזכרות של בני האדם.

כפי שלונג אמר באתר אוניברסיטת פלינדרס, תכונות רבות הקיימות בנו ובחולייתנים אחרים – כגון לסתות, שיניים וגפיים זוגיות – מקורן בפלקודרמים. כעת אפשר להוסיף גם הפריה פנימית לרשימה.

למידע נוסף

המאמר המקורי [PDF]:

Long, J. A. et al. Copulation in antiarch placoderms and the origin of gnathostome internal fertilization. Nature 517, 196-199 (2015). doi: 10.1038/nature13825

המאמר מ-2008 [PDF]:

Long, J. A., Trinajstic, K., Young, G. C. & Senden, T. Live birth in the Devonian period. Nature 453, 650-652 (2008). doi: 10.1038/nature06966

צפרדע המתרבה בהפריה פנימית ומשריצה ראשנים.

הכתבה המקורית התפרסמה במגזין גליליאו גיליון 196, ינואר 2015