תנועת בעלי החיים מהיבשה לים התרחשה מספר פעמים במהלך 250 מיליון השנים האחרונות, והיא תועדה בדרכים רבות ושונות ויחודיות. אולם כעת, לראשונה, צוות חוקרים יצר סקירה שאינה מספקת רק תובנה לגבי האבולוציה, אלא עשויה לעזור גם להעריך בצורה מדויקת יותר את השפעתם של בני האדם על כדור הארץ.
תוכן קשור
- מאחורי הקלעים עם האוצר ניק פיינסון: לוויתן מאובן חדש
האוקיינוסים שופעים זחלים - ציפורים "ארבע רגליים", זוחלים, יונקים ודו חיים - שעברו שוב ושוב מהארץ לים, והתאימו את רגליהם לסנפירים. לעיתים קרובות מתואמים המעברים עם הכחדות המוניות, אך הסיבות האמיתיות ידועות רק בחלקן על סמך מאובנים ועל ידי חקר האקלים של כדור הארץ, למשל.
מעברים אלה נחשבים ל"איורים קאנוניים "של התהליך האבולוציוני ולכן הם אידיאליים למחקר; לטפטפודים ימיים חיים - כמו לווייתנים, כלבי ים, לוטרות ואריות ים - יש גם השפעה אקולוגית גדולה, על פי ניל פ 'קלי וניקולס ד' פינסון, שני המדענים הסמיתסוניאנים שהרכיבו את המראה החדש על טטרפודים אלה, שהופיעו השבוע בכתב העת Science .
במקום לאסוף ראיות משדה בודד, הזוג צירף מחקר מתחומים רבים, כולל פליאונטולוגיה, ביולוגיה מולקולרית ואקולוגיה לשימור, כדי לתת תמונה גדולה בהרבה של מה שקורה כאשר בעלי חיים עברו מהאדמה לים לאורך אלפי שנים.
כמעט מכורח הצורך, מדענים נוטים לעבוד בממגורות צרות, כך שמחקר זה יעזור להרחיב את השקפותיהם ובאופן אפשרי להתקדם במהירות בהבנת האבולוציה. הידיעה כיצד יצורים אלה הסתגלו במהלך מאות מיליוני השנים האחרונות, ובמיוחד כיצד הם השתנו בעידן שהופיעו בני האדם, יכולה לעזור לנו להיות דיילים טובים יותר של כדור הארץ.
"זהו סיכום אחד מסוגו של כל מה שידוע על אותן קבוצות שונות שהתפתחו כדי לחזור לים, " אומר לואי ל. ג'ייקובס, פרופסור למדעי האדמה ונשיא המכון לחקר כדור הארץ. ואדם באוניברסיטת המתודיסטים הדרומיים. העיתון מציג את הכל באופן המאפשר למדענים לערוך השוואה בין מינים, הוא מוסיף.
"הסקירה באמת נמצאת בלב האבולוציה ומדוע חשיבות למחקר האבולוציה, " אומר סטרלינג נסביט, פרופסור למדעי הגיאוגרפיה במכון הפוליטכני בווירג'יניה ובאוניברסיטת המדינה. נסביט מתמקד באבולוציה של חוליות - לא בבעלי חיים ימיים - אך לדבריו, עבודת החוקרים הסמיתסוניאניים תעזור לו ולתלמידיו להבין, למשל, כיצד יתכן שחלק מבעלי החיים היבשתיים הסתגלו ליכולת לחיות בעצים.
המחקר גם "מספק את ההקשר האבולוציוני להבנת האופן בו מינים חיים של טורפים ימיים יתפתחו ויתאימו לחיים באנתרופוקן", אומר קלי, המחבר הראשי של העיתון וחוקר במוזיאון הלאומי להיסטוריה טבעית של הפליוביולוגיה. הוא מוסיף כי בחר בכוונה להשתמש במונח "אנתרופוקן" בעיתון. יש מדענים המשתמשים בו כדי לתאר את העידן הגיאולוגי הנוכחי, אך גם כדי להתכוון לכך שזו התקופה בה נראה כי בני האדם ממלאים תפקיד דומיננטי בכיוון כדור הארץ.
במשך תקופה של 300 מיליון שנה, סוגים רבים מסוגים שונים, החל מחותמות וכלה במזוזאורים, פיתחו באופן עצמאי קדמי זרמים דומים (לשחייה) כאשר הם עברו מחיים ביבשה לאוקיאנוס. (ניל קלי וניק פיינסון, NMNH) "זה לא רק אקדמי לדמיין מה גורלם של בעלי החיים האלה יכול להיות, " אומר קלי ומוסיף כי טורפים ימיים בפרט הם שחקנים חשובים מבחינה אקולוגית. "זה עשוי להשפיע מאוד אם נאבד את הטורפים האלה, " הוא אומר.
העיתון Kelyy and Pyenson שואב מתוך 147 מחקרים שנבדקו ברובם על עמיתים במגוון תחומים, ומעניקים סקירה עשירה של כמה מההתאמות המקבילות שהתרחשו בקרב מספר מינים זחלים ימיים. זה מאוד מפתה, אומר ג'ייקובס.
מבין החוטים הרבים שלה, העבודה מדגישה קו מחקר חדש יחסית הנקרא שחזור פיגמנט מאובנים, טכניקה המעניקה למדענים את היכולת לקבוע, מתוך מאובן, את צבע נוצה של ציפור קדומה או של עור זוחל פרהיסטורי. הצבעוניות יכולה לספק רמזים לאופן בו מינים מסתגלים לסביבתם. מחקר אחד, למשל, גילה כי זוחלים ימיים קדומים היו בעלי צבע כהה, "אולי לוויסות טמפרטורה או להגנה על אור אולטרה-סגול", כותבים החוקרים.
מחקרים גנומיים עוזרים גם לחבר ביחד את הסיבות לכך שחיות ימיות עם אבות אדמה שונים, ככל הנראה, פיתחו התאמות דומות כשנכנסו לאוקיאנוס, לדברי המחברים. לדוגמה, לווייתנים מקורזים וגם כלבי ים התפתחו כביכול לאגור מיוגלובין - חלבון המחייב חמצן - בשריריהם. זה נותן לצוללנים העמוקים את היכולת לשרוד מתחת למים לפרקי זמן ארוכים. לפני הגנומיקה, מדענים לא הצליחו לאתר את אותה יכולת דומה לרמה מולקולרית, אומר קלי.
אולם כעת הם יכולים לראות כי סוגים שונים של צוללנים בים עשויים להיות בעלי מנגנונים סלולריים זהים. "יש שם קשר אבולוציוני עמוק", אומר פיינסון, אוצר יונקים ימיים מאובנים במוזיאון הטבע. השאלה כעת היא האם ניתן לקשור רצפים גנטיים להתנהגויות ספציפיות או לסוג גוף, או יכולת נשימה, או להתפתחות סנפיר. "אנחנו עדיין לא יודעים, אבל אולי בעוד חמש השנים הקרובות בערך, " מוסיף קלי.
מופרדים בזמן ביותר מ- 50 מיליון שנה, דולפינים מודרניים ואיכתיוזאורים שנכחדו ירדו ממינים יבשתיים שונים אך עדיין פיתחו גוף דומה לדגים. (דולפין, NOAA. איצ'יוזאור, באדיבות לינדגרן ואח ', קבוצת הוצאת טבע) הסקירה גם מאגדת מחקרים שונים המראים את השפעתם של בני האדם על התפתחות הרבעה. בני האדם צדו מגוון רחב של טיפות הברגה כמעט עד להכחדה, ונראה כי פעילות אנושית מזרזת בעקיפין את היעלמותם של אחרים. שישה מתוך שבעה מיני צב ים מאוימים. והדולפין של נהר היאנגצה, שנמצא רק בנהר ההוא בסין, הוכרז נכחד בשנת 2006 כתוצאה מתאונות משלוח ושפלת בתי גידול.
אבל חלק מהטראפודים הכריזו על בני אדם. לווייתנים אפורים שנחשבו לחיות רק באוקיאנוס השקט נמצאו לאחרונה באוקיאנוס האטלנטי. "הניחוש הטוב ביותר לאיך שהגיעו לשם זה שהם עוברים דרך הקוטב הצפוני, " אומר קלי ומציין שהקרח נמס דיו כדי לאפשר מעבר במים. מהתיעוד המאובנים עולה כי לווייתנים אפורים חיו פעם באוקיאנוס האטלנטי לפני כמאה מיליון שנה, ולכן תנועתם חזרה עשויה להיות תהליך שינוי צבע מחדש, אומר קלי.
קלי ופיינסון מקווים שהמאמר שלהם מניע שיתופי פעולה נוספים, למשל, בין פליאונטולוגים, ביולוגים וקבוצת שימור, להפגיש את העבר וההווה - במיוחד לבחון מקרוב את בעלי החיים הימיים. בני אדם "משפיעים באופן גדול על העתיד", אומר פיינסון. הסקירה עוזרת לענות על השאלה "מה הולך להיות גורל המינים החשובים האלה מבחינה אקולוגית?"
"הבנת האוקיאנוס חיונית לבני אדם בכוכב הלכת הזה, " אומר ג'ייקובס ומציין כי הוא ממלא תפקיד חשוב במערכת האקולוגית. אך הוא מוסיף כי בני האדם משנים את האוקיאנוס - מה שמוביל לעלייה ברמת הים וטמפרטורות העליה, כמו גם לשינויים במליחות ובחומציות שכולם מדגישים בעלי חיים. "איננו יודעים את כל ההשלכות הבלתי צפויות של שינויים פיזיים אלה יביאו."
מבחר של טטראפודים ימיים מתקופת הקרטיקון מסמוך ל"עידן הזוחלים ", כולל צב ים, ציפור ימי מוקדמת חסרת מעוף, מוזאזא גדול וגמאסאור ארוך צוואר. (יצירות אמנות מאת קארן קאר / NMNH)
