תגית: אבולוציה

אחים בדם – עכבר הבית ועכבר הבר

גן המגן על עכבר הבית מפני רעל עכברים הגיע מעכבר ממין ביולוגי אחר

נעם לויתן | גליליאו

Hausmaus (Schecken, braun)
עכבר. צילום: Nils J.

נוגד הקרישה ורפרין (Warfarin, המוכר בשם המותג קומדין) הוא תרופה המשמשת למניעת היווצרות קרישי דם, שהחלה את דרכה בשנת 1948 כרעל עכברים. ורפרין מדכא את פעילותו של חלבון הקרוי VKORC1 הדרוש לפעילות תקינה של ויטמין K. ויטמין זה נחוץ להפעלתם של כמה גורמים החיוניים לתהליך הקרישה. עקב הרעלה בנוגד הקרישה ורפרין נפגע תהליך הקרישה ומופיעים דימומים פנימיים הגורמים בסופו של דבר למוות. כעשר שנים לאחר תחילת השימוש ברעל העכברים החלו להופיע חולדות ועכברים עמידים לרעל, בדומה לחיידקים המפתחים עמידות לאנטיביוטיקה. להמשיך לקרוא אחים בדם – עכבר הבית ועכבר הבר

מי בכלל צריך סקס?

מגוון גדול של מינים קיים בקבוצה המתרבה ללא סקס, ברבייה אל-זוויגית

נעם לויתן ויונת אשחר | גליליאו

רוטיפרים שונים ולסתות רוטיפרים
כמה מיני רוטיפרים (במרכז) ולסתות של מיני רוטיפרים שונים (בצדדים). צילום: דייגו פונטאנטו (Fontaneto), מתוך: Gross, L. PLOS Biol. 5, e99 (2008). doi:10.1371/journal.pbio.0050099.g001

על פי מחקר שהתפרסם בכתב-העת PLOS Biology, קבוצת בעלי-חיים מיקרוסקופיים התפצלה למינים-ביולוגיים נפרדים רבים במהלך 40 מיליון השנים האחרונות, אף שרבייתם היא אל-זוויגית.
להמשיך לקרוא מי בכלל צריך סקס?

יש מוצא

אבולוציית פי-הטבעת מתולעים חסרות מעי צינורי ועד יונקי ביב

נעם לויתן ודינה וולודרסקי | גליליאו

אחוריו של חתול
אחוריו של חתול. מתוך ויקיפדיה.

נושא אבולוציית פי-הטבעת נפתח מחדש בעקבות מחקר, שפורסם בספטמבר 2008 בכתב העת המדעי Nature, המפריך את התאוריה המקובלת של התפתחות פי הטבעת.

למרבית החיות בעלות סימטריה דו-צדדית – כלומר בעלות צד ימין וצד שמאל המהווים תמונת ראי זה של זה, יש מערכת עיכול הכוללת פה קדמי ופי-טבעת אחורי. התאוריה המקובלת היא כי מערכת עיכול כזו התפתחה בד בבד עם התפתחותם של בעלי חיים שלהם סימטריה דו-צדדית (כגון פרפרים ובני אדם) מבעלי חיים בעלי סימטריה מעגלית (דמויי מדוזות ושושנות ים) ומערכת עיכול דמוית שק, בעלת פתח יחיד. במהלך התפתחות זו, ככל שהאורגניזם התארך ועמו התארכה גם מערכת העיכול, הפך השימוש בפתח יחיד לכניסת מזון ולהוצאת פסולת ללא יעיל. על פי הדעה המקובלת, במהלך האבולוציה, עם התארכות האורגניזם, התארך פתח הכניסה ונמתח לצורת חריץ. החלק המרכזי של חריץ זה נסגר וכך נוצרה מערכת עיכול דמוית צינור, שבקצותיה פה ופי-טבעת.
להמשיך לקרוא יש מוצא

רעש, צלצולים ופרימטים מאובנים

הכל אודות אידה: על מאובן של קופיפה (ואולי קיפופה?) אחת קטנה והרעש התקשורתי שהתעורר סביבו

נעם לויתן ויונת אשחר | גליליאו

המאובן השמור להפליא של אידה.
המאובן השמור להפליא של אידה.
Photo: Franzen, J. L. et al. PLOS ONE 4, e5723 (2009).

מהומה תקשורתית רבה התחוללה במאי 2009 עם חשיפת גילויו של הפרימט המאובן המכונה "אידה". המאובן המדהים, מלפני 47 מיליוני שנים, התגלה במחצבת פצלי-שמן נטושה ליד הכפר מסל (Messel) בגרמניה. מחצבה זו היא לאגֶרשׁטָטֶה (lagerstätte, מאגר של מאובנים רבים ושמורים היטב) חשוב שכבר התגלו בו ממצאים של בעלי חיים וצמחים רבים. בין המאובנים שהתגלו במסל במהלך השנים אפשר למצוא נמלת ענק קדומה, חיה הקרובה לשׁנבּוּב, קיפוד קדמון, ופנגוֹלין (יונק מכוסה קשקשים וחסר שיניים, הניזון מטרמיטים ונמלים) קדום. לפני מספר שנים, כאמור, נחשף שם פרימט קטן דמוי לֶמוּר. השם המדעי שניתן למין הפרימט המאובן, ושהוכר רשמית כיומיים לאחר צאת המאמר המתאר את היצור, הוא Darwinius masillae לכבוד צ'רלס רוברט דרווין והלאגרשטטה שבו נתגלה המאובן. הממצא פורסם בכתב בעת המקוון PLOS ONE.
להמשיך לקרוא רעש, צלצולים ופרימטים מאובנים

ריקוד הציפורים ויכולת הדיבור

יונת אשחר ונעם לויתן | גליליאו

אל רובנו מגיעים לעתים סרטוני יו-טיוב ובהם נראות חיות העושות דברים משעשעים – חתולים נופלים משולחנות, כלבים רודפים אחרי הזנב של עצמם. אולי גם יצא לכם לראות סרטון ובו קקדו צהוב ציצית (Cacatua galerita) רוקד בהתלהבות לצלילי השיר "Everybody" של הבקסטריט בויז, מרים את רגלו ומניד את ראשו לפי הקצב. אולי צחקתם, אולי אף שלחתם את הסרטון לחבריכם, אך תגובתכם בוודאי לא השתוותה לזו של אנירוד פָּטֶל (Patel) מהמכון למדעי המוח בסן-דייגו, בארה"ב, שחוקר כבר שנים את היכולת לנוע בהתאמה לקצב – יכולת אוניברסלית בכל הנוגע לבני-האדם, אך נצפית לעתים רחוקות בלבד בבעלי-חיים אחרים. "פי נפער בתדהמה", אמר פטל למגזין Science. ואחרי שהצליח לסגור את פיו, נסע פטל לאינדיאנה לבקר את התוכי "סנובול" בביתו.
להמשיך לקרוא ריקוד הציפורים ויכולת הדיבור

קטעי מעבר (חלק ד' ואחרון)

לחלק הקודם.

סיכום

כשמביטים בכל צורות המעבר שתוארו, חשוב לזכור כי אף על פי שהן מייצגות שלבי ביניים בהתפתחות החיות המוכרות לנו כיום – עופות, דו-חיים ועוד – אין זה אומר כי המעבר מתרחש באופן קווי, כשכל פעם מין-ביולוגי אחד מחליף מין-ביולוגי אחר. אחרי הכל, אם זה היה המצב, הדגים היו נעלמים עם הופעת הטטרפודים ולא הופכים לחולייתנים הכי נפוצים על פני כדור הארץ (להשוואה, רק כ-10% מהחולייתנים הם יונקים). העץ האבולוציוני הוא מסועף: מינים רבים הנמצאים ברשומות המאובנים מייצגים "מבוי סתום" שנכחד, אך יש בו מאפיינים המייצגים תכונות של ענפים, שושלות נוספות, שכן שרדו.
להמשיך לקרוא קטעי מעבר (חלק ד' ואחרון)

קטעי מעבר (חלק ג') – מהיבשה למים

לחלק הקודם.

השיבה הַמַּיְמָה

קבוצות שונות של בעלי חיים יבשתיים שבוּ במהלך האבולוציה לחיים במים: זוחלים כאיכטיוזאור (Ichthyosaurus, "לטאת דג", זוחל ימי קדום דמוי דולפין), צבים ותנינים; עופות כפינגווינים; ויונקים כלוטרות, כלבי ים וניבתנים. מבין היונקים השיבה המוחלטת ביותר היא של התחשים ("פָּרות ים") למיניהם, ושל הלוויתנאים (הלוויתנים והדולפינים השונים) השוחים בעזרת זנב אופקי דמוי סנפיר ושגפיהם הקדמיים דומים גם הם לסנפירים, בעוד מרגליהם האחוריות לא נותר כל זכר חיצוני.

הלוויתנים המוקדמים חיו בתקופת האיאוקן (לפני 34-55 מיליוני שנים) והיו להם צורות מגוונות. מעברם מהיבשה לים מתועד היטב במאובני משפחות לוויתנים שונות. על פי המאובנים אפשר לראות כי הלוויתנים העתיקים ביותר נראו כחיות יבשתיות לכל דבר, בעוד אלו שחיו בסוף התקופה כבר נראו כלוויתנים המוכרים לנו כיום. המאובן הקדום ביותר שזוהה כשייך לשושלת הלוויתנים, מלפני כ-50 מיליוני שנים, נמצא בפקיסטן בשנת 1979 על-ידי פיל גינגריץ' (Gingerich) מאוניברסיטת מישיגן ועמיתיו. המאובן, הקרוי פקיצטוס (Pakicetus, "לוויתן פקיסטני") לכבוד המדינה שבה נמצא, הוגדר כלוויתן מאחר שבגולגלתו קיימים מאפיינים, בפרט בעצמות האוזן התיכונה והפנימית, שייחודיים ללוויתנאים. על פי סוג הסלעים שבהם התגלה המאובן, לוויתן זה לא חי בים אלא באזורי נחלים רדודים. ממצאים מאוחרים יותר חשפו עוד פרטים על פקיצטוס, טורף בגודל של תן בעל עצמות עבות וכבדות בדומה לעצמותיו של ההיפופוטם, שסייעו לו ככל הנראה להישאר מתחת למים ולצעוד על הקרקעית.

להמשיך לקרוא קטעי מעבר (חלק ג') – מהיבשה למים

קטעי מעבר (חלק ב') – לאוויר

לחלק הראשון על המעבר מהים ליבשה.

התהדרות בנוצות

התיאוריות הקושרות בין דינוזאורים, ובעיקר בין סוג מסוים של דינוזאורים, התרופודים (Theropods, "רגל של חיה"), ובין העופות בני זמננו הועלו עוד בזמנו של דרווין. הנציג המוכר ביותר של התרופודים הוא הטירנוזאור רֶקס (כוכב הסרט "פארק היורה"), ולא בדיוק משהו שמזכיר את התוכי שלכם, אבל כבר במבנה גופו אפשר למצוא כמה מרכיבים המשותפים לו ולצאצאיו הרחוקים: עמידה על שתי רגליים שלהן שלוש אצבעות המופנות קדימה, צוואר בצורת האות S ועוד.

ב-1861, שנתיים בלבד לאחר פרסום מוצא המינים, התגלה בדרום גרמניה אחד המאובנים המפורסמים ביותר מאז ומעולם – הארכיאופטריקס (Archaeopteryx), שפירוש שמו "כנף קדומה", או "נוצה קדומה". המאובן התגלה באזור עשיר במאובנים שהשתמרו היטב. אזורים כאלו קרויים לאגֶרשׁטָטֶן (lagerstätten). מאובן זה, מתקופת היוּרה המאוחרת (לפני 145-150 מיליוני שנים), השתמר בצורה מופלאה במשקעי אבן סיד, ובשנים שלאחר מכן נמצאו בסביבה עוד תשעה מאובנים מאותו מין. אורכו של הארכיאופטריקס היה כחצי מטר, ואפשר לראות בברור כי היה מכוסה נוצות. כמה מאפיינים בשלד שלו הזכירו דינוזאור יותר מאשר עוף, ומביניהם בלטו לעין כל השיניים בפיו וזנב-הזוחל הארוך שלו. מכל מקום, נוצות הארכיאופטריקס דומות מאוד לנוצותיהם של העופות המודרניים, ועצמותיו היו חלולות כמו עצמות העופות.
להמשיך לקרוא קטעי מעבר (חלק ב') – לאוויר

קטעי מעבר (חלק א')

חקר המאובנים של העשורים האחרונים מגלה יותר מטפחיים על אודות התפתחות המינים-הביולוגיים, ועל המעברים שעשו מהמים ליבשה, ומשם לאוויר

נעם לויתן ויונת אשחר | גליליאו

אחד הרמזים שהובילו את צ'ארלס רוברט דרווין (Darwin) ואת אלפרד ראסל וולאס (Wallace) להציע את עקרון הברירה הטבעית כמנגנון להשתנות מינים-ביולוגיים, כלומר לשינוי אבולוציוני, היו ממצאי מאובנים. באוקטובר 1832, כתשעה חודשים לאחר תחילת מסעו של דרווין בביגל (HMS Beagle), עגנה הספינה בשפך נהר לה פלטה (Rio de la Plata), לימים בארגנטינה. דרווין גילה באזור זה כמה מיני יונקים מאובנים, כשאחד מהם היה של גליפטודון (Glyptodon, "שן חקוקה") – יונק קדמון הדומה לארמדיל ענק. העובדה כי מאובן זה (ומאובנים נוספים שמצא) מזכיר חיות השוכנות באותה סביבה, כגון הארמדיל, אך אינו זהה להן, עזרה לדרווין להבין כי מינים-ביולוגיים משתנים עם הזמן. זו רק דוגמה אחת, שממנה אפשר להבין כמה גדול הרושם שהמאובנים, וממצאים אחרים מאמריקה הדרומית, הותירו על דרווין. עד כדי כך גדול היה רושם זה, עד שהמשפט הראשון בספרו "מוצא המינים", שיצא לאור לראשונה לפני 150 שנה, מתאר את תרומתם של ממצאים אלה לפיתוח תורת האבולוציה שלו. גם באוטוביוגרפיה שלו דרווין חוזר ומתאר כיצד "במהלך המסע על ה"ביגל" התרשמתי עמוקות כשגיליתי בתצורות של אזור הפמפס מאובני בעלי חיים גדולים מכוסים בשריון המזכיר את זה של הארמדילים כיום" (תרגום: יקי מנשנפרויד, הוצאת רסלינג) . המאובנים אמנם השפיעו על דרווין ועל וולאס, אך יש לזכור כי שרידים של יצורים קדומים הם נדירים, מפני שמרבית היצורים שמתים אינם מתאבנים ומשתמרים.
להמשיך לקרוא קטעי מעבר (חלק א')

אהבה מבטן

שינוי בתזונה של זבובי דרוזופילה, הגורם לשינוי באוכלוסיית החיידקים החיים בגופם, משפיע על בחירת בני הזוג – ההעדפה המינית – של הזבובים

נעם לויתן ויונת אשחר | גליליאו

Drosophila melanogater mating
זבובי דרוזופילה מזדווגים
Photo: T. Chapman, PLOS Biol. 6, e179 (2008). doi:10.1371/​journal.pbio.0060179.g001

גופנו, כמו גופם של שאר בעלי החיים, מאוכלס בכמות עצומה של חיידקים (וכן מיקרואורגניזמים אחרים) שמספרם גדול פי עשרה ממספר תאי הגוף. ללא "נוסעים סמויים" אלו לא היינו שורדים. החיידקים הקיימים בגופנו משפיעים על בריאותנו ותזונתנו: הם מספקים ויטמינים, עוזרים בעיכול מזון, משפיעים על התפתחות מערכת העיכול, מגנים מפני גורמי מחלות ו"מאמנים" את מערכת החיסון (וראו לקריאה נוספת). גיל שרון (Sharon) מאוניברסיטת תל-אביב ועמיתיו פרסמו, בכתב-העת המדעי PNAS, את תוצאותיו של ניסוי אלגנטי המראה כי לפחות במקרה של זבובי דרוזופילה (Drosophila melanogaster, תסיסנית המחקר), החיידקים החיים בגופם משפיעים גם על העדפתם המינית, וכך עשויים לתרום להתפתחותם של מינים ביולוגיים חדשים.
להמשיך לקרוא אהבה מבטן