רשימות על מדע ופיוטים קצרים | דודי גולדמן

החולדה החסרה

רואים את החולדה החביבה כאן בציור? אז תגידו שלום יפה. בתום מחקר שערכו עשרות חוקרים באוניברסיטאות מובילות בארה"ב במשך שש שנים, הם קבעו שהיא "החוליה החסרה" — האב הקדמון של כל היונקים החיים כיום על פני כדור הארץ. דודי גולדמן יצא למסע בהיסטוריה של המין האנושי, וגילה גם מתי הופיע האדם לראשונה בארץ ישראל

מאת: דודי גולדמן

החולדה הזו שאתם רואים כאן בתמונה, שנראית אולי כחיית מחמד, שקלה כ־ 220 גרם והייתה גדולה קצת יותר מעכבר. היה לה זנב ארוך, והיא ידעה לטפס על עצים וניזונה מחרקים וממיני רכיכות. השם המדעי  שניתן לה הוא Protungulatum donnae ולדעתם של המדענים היא האב הקדום של רוב מיני היונקים החיים כיום, ושלנו — בני האדם.
את הציור המופיע כאן צייר קארל בל, ולא מדמיונו האמנותי הפורה. הוא מבוסס באופן קפדני על עבודתם של עשרות מדענים, שחקרו במשך שש שנים בשיטות ובטכנולוגיות חדשות
את ההיסטוריה של היונקים, כולל ההיסטוריה של ההומינידים השונים, שאנו משתייכים אליהם.
ההיסטוריה הזו, כך מתברר, החלה רק אחרי היכחדות הדינוזאורים. במונחים אנושיים, הסתלקותם הייתה ברכה, שכן היא איפשרה את הופעת האדם. זה קרה כנראה בגלל אסטרואיד
גדול שפגע לפני 66 מיליון שנה בכדור הארץ, כיסה את פני השמש וגרם להכחדת כל בעלי החיים הגדולים שחיו אז. הקטנים, למרבה המזל, דווקא שרדו.
על המחקר החדשני, שפורסם לאחרונה בכתב העת המדעי הנחשב "סיינס", עמלו עשרות חוקרים מאוניברסיטאות מובילות בארה"ב, בראשותה של ד"ר מורין או'לירי מאוניברסיטת  סטוני־ברוק בלונג־איילנד. מטרתם הייתה למלא משבצת חסרה בהיסטוריה של המדע ולהגיע לאב הקדום המשותף לכל היונקים.

החוקרים השתמשו בטכנולוגיות חדשות ויעילות, בהן גם בילוש גנומי המבוסס על השוואת רצפים גנומיים של אלפי מינים של יונקים, ובבנק ידע הכולל עשרות אלפי פריטי מידע שנאספו מאלפי מאובנים ברחבי העולם. רק באמצעות שתי הטכנולוגיות החדשות האלה הגיעו החוקרים לביסוסו של "שעון גנומי", המתפקד כתאריכון, והגיעו למסקנה שכך נראה האב הקדום שלנו.

וזו אינה ההפתעה היחידה: עוד התגלה שהאב הזה שלנו חי 36 מיליון שנה מאוחר יותר ממה שסברו, והופיע על במת החיים בפלנטה שלנו 200 עד 400 אלף שנה אחרי הדינוזאורים. רק בזכות היכחדות הדינוזאורים, שחלקם היו טורפי־על, נפתחה ליונקים הקטנים "נישה", גומחת חיים חדשה, והחולדה המדוברת מיהרה לאכלס אותה. "זה היה היונק הראשון שהיה בעל שליה, והוא האב של 5,400 סוגים שונים של יונקים שחיים כיום, החל ביונקים קטנים אוכלי חרקים ועד לווייתנים, פילים, קופים, חתולים, כלבים וכמובן, בני אדם", הסבירה ד"ר או'לירי.
"בכל זמן נתון בהיסטוריה של החיים עלי אדמות היה בעל חיים, מין אחד, שהוא האב הקדום של כולנו", מסביר המדען ד"ר אריאל צ'יפמן, חוקר אבולוציה של בעלי חיים במחלקה לאקולוגיה, אבולוציה והתנהגות באוניברסיטה העברית. לדבריו, אם כל אחד מאיתנו יחזור לאחור 20 עד 30 מיליון שנה, הוא ימצא אב קדום, שהיה כנראה איזשהו קופיף. "בסוף עידן הדינוזאורים חי כנראה היצור הזה, שהוא האב של כל יונקי השליה הקיימים כיום. זו אחת הדוגמאות הטובות ביותר של שחזור אב קדום. במהלך תקופת הדינוזאורים, אבותינו היו קטנים ונחבאים ואנחנו לא יודעים עליהם הרבה. לפני הדינוזאורים, היצורים השליטים ביבשה היו קבוצה המכונה תראפסידים", הוא אומר. "מדובר בזוחלים קדומים וטורפים, שהלכו וגם ידעו לרוץ מהר למדי על ארבע".

קצת סדר בהיסטוריה

ד"ר צ'יפמן מתאר את ההשתלשלות הבראשיתית של המינים: "החולייתנים ) בעלי החוליות( הראשונים שיצאו ליבשה היו קצת דגים וקצת יבשתיים וחיו לפני כ־ 350 מיליון שנה. לפניהם, לפני כ־ 500 מיליון שנה, חיו אבות החולייתנים, שהיו קטנים יותר. קדמו להם בעלי חיים רב־תאיים ראשונים, שחיו לפני 650 מיליון שנה. האבות הקדומים של כל
החיים על פני כדור הארץ חיו לפני כשלושה מיליארד שנים. "אחד הדברים המופלאים הוא שאנחנו עומדים בסופה של שרשרת המשכית וארוכה, שהחלה לפני מיליארדי שנים. אם אחת
מהחוליות בשרשרת לא הייתה מתקיימת, לא היינו עומדים כאן. כלומר, אם האב הקדום הזה לא היה מעמיד צאצאים – לא היינו פה. כך שאנחנו תוצר של המון צירופי מקרים. אחד
הענפים המרכזיים באבולוציה עוסק בלשחזר ולספר את הסיפור על מי היו האבות הקדומים שלנו. במקרה שלנו, של היונקים, זה מחקר ששואב מהמון מקורות מידע. כל שחזור אבולוציוני הולך קודם כל למאובנים, שהם מקור המידע הטוב ביותר, אבל פה יש ממצאים בודדים ואקראיים, ולא תמצא את המאובן המדויק שאתה מחפש. מה שיותר נפוץ, וזה מה שעשו במחקר הזה, הוא לעשות השוואות בין בעלי חיים הקיימים כיום, כלומר להתייחס להווה כאל מפתח להבנת העבר".

איך עושים את זה?  

"אחד הכלים החדשים הוא השוואות גנטיות והשוואות גנומיות. זהו למעשה סוג של בילוש גנטי שהשימוש בו החל רק בשנים האחרונות. לוקחים למשל קבוצה של גנים הקשורים במערכות העיכול של קופים, בני אדם ובעלי חיים אחרים, ומחפשים בתוכם את הגנים המשות־פים. כשמוצאים אותם אפשר להבין מתי הופיעה תכונה מסוימת באבולוציה. כך אפשר לשים את האצבע על הנקודה באבולוציה, שבה הופיע גן מסוים ואז הופיעה תכונה מסוימת. כיום יש לנו גנומים שלמים של בעלי חיים, כך שהבילוש הגנטי קל יותר. כשהוא נעשה בשילוב השוואה של אנטומיה וגנטיקה של מאובנים, הוא מאפשר למדען ללכת לאחור בבטחה ולהבין את ההיסטוריה של בעלי החיים".

אז מה אנחנו יודעים כיום בזכות שתי שיטות המחקר החדשות האלה?

"אנחנו מסתכלים על האבולוציה של בני האדם במיליוני השנים האחרונות. אם נלך 40 מיליון שנה לאחור, נראה שאנחנו חולקים את העולם עם הקופים. אבל לפני כן נמצא יצור שהוא האב המשותף שלנו ושל הקופים. מכאן אפשר לשחזר כל מיני תכונות כמו עיניים שפונות קדימה, מה שגורם לקופים להיות חמודים כי יש להם פנים דומות לשלנו. אלה גם עיניים שמאפשרות ראייה תלת־ממדית. נמצא ידיים שמאפשרות להם לאחוז בדברים. אלה תכונות שירשנו כולנו מאיזה אב קדום".

ומה היה לפני זה?

"אם נחזור לאחור 65 מיליון שנה, נמצא יצור אחר, שהוא האב משותף שלנו ושל כל היונקים שהעובר שלהם מתפתח ברחם, לא כולל חיות כיס. זה בדיוק המחקר שפורסם ב'סיינס' על היצור החמוד הזה. עשרות חוקרים עבדו במשך שש שנים וחקרו ברמה היסודית ביותר, עד לרמת העצם הבודדת, השריר הבודד והתכונה הפרטנית ביותר, כשהם נעזרים במה שידוע ממאובנים על היונקים החיים כיום. הם עשו שחזור היפותטי, בשיטה של הנדסה לאחור, שיש לו סבירות גבוהה להיות מציאותי, והגיעו ליצור הזה, דמוי החולדה, עם הערכה על גודל וצורה, ואפילו ציירו ציור משוער שלו המבוסס על הנתונים הקיימים. מעריכים שהאב המשותף שלנו, בעל הזנב, אכל חרקים והיה בגודל שבין עכבר לחתול. הוא חי בערך בסוף עידן הדינוזאורים או מיד לאחר הכחדתם".

ומה היה קורה אם הדינוזאורים לא היו נכחדים?

"אלמלא הכחדת הדינוזאורים, אותם יצורים קטנים, כמו האב הקדמון שלנו, היו נשארים קטנים. הראיה היא שבמשך כל עידן הדינוזאורים — 130 מיליון שנה — אבות היונקים היו יצורים קטנים וליליים, נחבאים ונדירים, ואנו יודעים עליהם מעט מאוד. רק אחרי שהדינוזאורים פינו את השטח, היצורים הללו הפכו לדומיננטיים".
ומה קרה אז?
300 מיליון שנה, היצורים הדומ ־ "לפני 250 מיננטיים בכדור הארץ היו אבות היונקים, שהם גם אבותינו שלנו. היו בהם אוכלי צמחים והיו טורפים, היו מהם קטנים והיו גדולים. הגדולים ביותר היו בגודל של סוס והם היו הדומיננטיים. הם נדחקו בגלל הופעת הדינוזאורים. ואחרי שהדינוזאורים נעלמו, חזרו אבות היונקים למרכז הבמה. עד היום חיפשנו את החוליה החסרה, שהיא אותו אב קדמון המשותף לכל היונקים — זה היצור שהתגלה ונקבע שהיה בגודל שבין עכבר לחתול".

בוא נמשיך להריץ את השעון לאחור. מה קרה לפני 350 מיליון שנה?

"אז אבות החולייתנים רק יצאו ליבשה. עד אז כל אבותינו חיו בים. הם לא היה דומים לשום יצור המוכר לנו כיום, אולי רק לדו־חיים כמו סלמנדרה. הם יצאו מהים ליבשה, אבל לא נפרדו מהמים לחלוטין ונאלצו לחזור אליהם כדי להטיל ביצים, כמו הדו־חיים של היום".

אז מה זמנו המדויק של האב הקדום של כולנו?

"לפני שלושה מיליארד שנה חי מישהו או משהו שהיה האב של כל היצורים החיים, של כל החיידקים ולמעשה — של כל מה שחי כיום".

זיכרונות מאפריקה

"כל היצורים בעולם חולקים בהדרגה אבות קדומים משותפים. אם נלך מספיק זמן לאחור, נמצא אב קדום משותף כזה אפילו לנו ולאבוקדו. האב המשותף שלנו, של ההומו ספיינס, ושל קרובנו המידי החי כיום — השימפנזה – חי לפני חמישה־שבעה מיליון שנה באפרי־קה. החולדה שהתגלתה חיה כנראה לפני 66 מיליון שנה. בעבר היה מקובל לחשוב שגילו של האב הקדום המשותף לנו ולשימפנזים הוא 25 עד 30 מיליון שנה. להפתעתנו התבררר שגילו צעיר בהרבה", מסביר פרופ' יואל רק מהחוג לאנטומיה ואנתרופולוגיה בבית הספר לרפואה באוניברסיטת תל־אביב. פרופ' רק הוא מומחה לאבולוציה של האדם וחוקר את ההליכה הזקופה, את אנטומיית הפנים ואת הביומכניקה של מערכת הלעיסה. הוא השתתף בחפירות באפריקה ופירסם  מאמרים וספרים חשובים בספרות המדעית. המדען, שנבחר לפני כחמש שנים כחבר באקדמיה הישראלית הלאומית למדעים, עומד על הקשר שבין שיעור השונות אצל יצורים לבין הזמן שחלף מאז חלקו אב קדום משותף.

"על בסיס מה שדרווין לימד אותנו, אפשר להניח כי קיים יחס הדוק בין שיעור השונות לבין עתיקותו של האב הקדום המשותף. ככל שהשונות גדולה יותר, האב המשותף עתיק יותר. אנחנו מסתמכים על מאובנים ורואים מתי היו התפצלויות בעולם החי. התאריכים עוזרים לייצר את 'תקתוקו' של השעון, הקרוי 'השעון המולקולרי'. לפיכך, מהשוואת השונות המאפיינת את הדנ"א של כל קבוצות האדם החיות כיום עולה, במידה רבה של ודאות, שמוצאו של ההומו ספיינס הוא מאב משותף 250 אלף שנה". ־ שחי באפריקה לפני 200

איך יודעים שהוא אפריקאי?

"אנחנו יודעים שהוא אפריקאי משיעור השונות המאפיינת את אוכלוסיות האדם החיות כיום באפריקה. מתברר שהשונות בי־ניהן גדולה יותר מאשר השונות המאפיינת את כל גזעי האדם בעולם. מאחר שהשונות היא פונקציה של הזמן החולף, שונות כה גדולה מעידה על עתיקות מופלגת של האוכלוסיות האפריקאיות, הקדומות, אם כן, לכל שאר אוכלוסיות האדם. עניין זה מפתיע ומסקרן, מפני שהאנתרופולוגים הקלאסיים התייחסו אל ההומו ספיינס באפריקה כאוכלוסייה מאוד הומוגנית. ואולם, עם מה שנחשף לפנינו בא־מצעות הכלים הגנטיים, גם  אנתרופולוגים המודרניים החלו להבחין שהשונות האנטומית שם היא עצומה".
תסביר.
"קח למשל את בני שבט המסאי, בושמנים, סודנים, פיגמאים ובני שבט הקיקויו: כולם שונים מאוד אלה מאלה. במילים אחרות, לא רק השונות הגנטית גדולה, אלא גם השונות האנטומית. מתברר עוד שהשונות האנטומית של האפריקאים גדולה הרבה יותר מאשר זו של האירופאים. נכון שקיימים הבדלים בין איטלקים לבין שוודים, אבל ההבדלים "האנטומיים" האלה עדיין
קטנים בהרבה מאשר אלה שרואים באפריקה. העובדה שבאוכלוסייה מסוימת השונות נמוכה מעידה על צעירותה, ולהפך. לפי ההסבר שנתנו קודם: שונות נמוכה היא פועל יוצא של העובדה, שלא היה סיפק בידם לצבור את ההבדלים הבאים לידי ביטוי בהגדלת השונות".
לדברי פרופ' רק, אין כמעט ספק שמקור כל הגזעים האנושיים של היום הוא באפריקה. "ההיסטוריה האבולוציונית שלנו כללה מינים אחדים, שהיוו שרשרת שהובילה אלינו בהדרגה, בטרם הפכנו להומו ספיינס. למשל, המינים הומו הביליס והומו ארקטוס – האדם הזקוף.  גם מינים קדומים אלו יצאו במהלך קיומם מאפריקה כמה פעמים. אנחנו יודעים זאת בזכות השלדים שהם הותירו במרחבי העולם הישן בתקופה שלפני יציאת ההומו ספיינס מאפריקה. מצאנו שלדים של הומו ארקטוס שגילם מיליון שנה ואף יותר, המפוזרים הן באסיה והן באירופה. לאמריקה
ולאוסטרליה לא היה ביכולתם להגיע. אנחנו, הומו ספיינס, השתלשלנו מהומו ארקטוס או מהומו הביליס. טרנספורמציה זו חלה באפ־ריקה, ומשם התפשט ההומו ספיינס על פני כל העולם".

האלבום הפרטי אביגיל עוזי

האלבום הפרטי אביגיל עוזי

חדרו של פרופ' רק בפקולטה לרפואה  באוניברסיטת תל־אביב נראה כחדרו של פליאואנתרופולוג קלאסי; את כל קירותיו מקיפים גולגולות ושחזורי גולגולות של מיני הומינידים מכל רחבי העולם, כולם עדות למסעות המחקר שלו בחפירות באפריקה ובארץ. לדבריו, מאובני ההומו ספיינס שהתגלו בישראל, גילם כ־ 100 אלף שנה וכולם נושאים עליהם את סממניו האנטומיים המובהקים של מיננו: "אנחנו היחידים בעלי סנטר גרמי בולט בקדמת הלסת התחתונה ואף גרמי מזדקר. שני המבנים אלו הם תוצר של העובדה, שמערכת השיניים התכווצה ושקעה לתוך הפנים. רק הסנטר והאף נותרו כמבנים בולטים. כאשר אתה מוצא באפריקה 180 אלף שנה, ואתה מבחין ־ לסת, שגילה 170 בסנטר בקדמתה, ניתן לקבוע שזו לסת של הומו ספיינס. עד היום, בכל החפירות בא־תיופיה מהתקופה המתאימה, המאובנים שאנו מוצאים מתגלים עם סממניו המובהקים של הומו ספיינס. טענתנו בדבר מוצאו וגילו של הומו ספיינס מקבלת בכך  אישוש בכל פעם מחדש", הוא אומר.

פרופ' רק מספר על ממצאים שנתגלו בהרהכרמל וגם באתר סמוך לנצרת עוד בשנות ה־ 30 של המאה הקודמת. מאובנים אלה, בני 90 עד 110 אלף שנה, שייכים להומו ספיינס מאסיבי ופרימיטיבי וכולם בעלי סנטר. באתרי החפירה האלה, שבהם נמצאו מאובנים של הומו ספיינס, נמצאו גם מאובנים של מכרסמים, שמוצאם אף הוא אפריקאי. יוצא אפוא, שכל כיווני המחקר מראים שמוצאנו באפריקה וכי היו כנראה כמה גלי נדידה מאפריקה לכיוון שאר חלקי העולם — הן למזרח, אולי דרך תימן, ודאי דרך המזרח התיכון, ששימש גשר להתפשטות למרכז אסיה ולאירופה.

ההיסטוריון ד"ר יובל נח הררי מהאוניברסיטה העברית, מחבר רב המכר "קיצור תולדות האנושות", אומר שהפרשנות המקובלת ביותר כיום היא שהייתה יציאה ראשונה של הומו ספיינס
לאזור ארץ ישראל לפני כ־ 100 אלף שנה דרך גשר יבשתי שהיה אז בין אפריקה לבין אזור תימן של היום.
"היציאה מאפריקה נעשתה כנראה דרך מֵצרי באב אל־מנדב לדרום חצי־האי ערב, ומשם לאורך החוף צפונה, ולא דרך מצרים וסיני לארץ ישראל, כפי שחשבו פעם. אבל ההומו ספיינס האלה לא החזיקו מעמד ונעלמו, אולי עקב תחרות מצד הניאנדרתלים. לאחר 70 אלף ־ מכן הייתה יציאה שנייה לפני כ־ 60 שנה, שהובילה להיעלמות הניאנדרתלים ולהשתלטותו של ההומו ספיינס".

כתיבת תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s

מידע

ערך זה פורסם ב-יולי 7, 2013 מאת ב-היער האפל ותויגה ב-, .