למה לכרישי פטיש יש ראש בצורה של… פטיש?
גלפגוס – אמרתי את זה לא פעם – זה כנראה המקום שאני הכי אוהב בעולם (חוץ מהבית כמובן). בעברית אין מונח 
שיאגד ביחד את הטבע ואת ההיסטוריה שלו, אבל באנגלית קיים שילוב מנצח: Natural History, וזה הדבר שהכי מושך אותי בגלפגוס. התפקיד של איי גלפגוס בסיפור ההיסטוריה של הטבע, הביקור הגורלי של צ'רלס דרווין באיים והבנת האבולוציה. כל זה, וכמובן גם חגיגת הטבע המטורפת שיש שם, מעל המים, ובעיקר מתחת למים.
בטיול האחרון, אותו חלקתי עם קבוצה מיוחדת של אנשים, הפלגתי עמוק לתוך אחד הנושאים האהובים עליי: האבולוציה. אבל שאלה אחת שעלתה במהלך הטיול, לא קיבלה מענה הולם עדיין, ואת זה אני מקווה להשלים כעת: מדוע, מכל המוזרויות הקיימות, אמא אבולוציה סיגלה לכריש הפטישן ראש דווקא בצורה של פטיש?
אני מניח שרוב מי שקורא את הפוסט בימינו אנו, מבין את הרעיון החדשני שדרווין התחיל לגלגל ב-1835, בביקורו ב"איים המכושפים" – כך הוא כינה אותם (כמו אחרים בני זמנו): בכל אוכלוסיית בעלי חיים יש תכונות שונות בין פרטים שונים באוכלוסייה, התכונות עוברות בתורשה מהורים לצאצאים. רביית היתר הטבעית מווסתת על-ידי תמותה (אם זה על ידי טריפה, אי-השגת מזון או מאבק על אזורי מחייה וכו'), ומי ששורד הוא זה שיעמיד צאצאים, ויעביר 
את תכונותיו הטובות הלאה. כלומר, מי ששורד בסופו של דבר, הוא זה שמתאים ביותר לתנאים המשתנים, ולכן נהוג לומר שאבולוציה היא "הישרדותם של המתאימים" – Survival of the fittest בלעז, ומכאן נובע עיקרון הברירה הטבעית – Evolution by natural selection. וזו, על רגל אחת, התורה כולה. אפשר להמחיש את זה באמצעות דוגמאות רבות ובעלי חיים שונים. דרווין הבין את זה בגלפגוס באמצעות שריון הצבים, אשר שונה מאי לאי, בהתאם לסוג המזון הזמין באותו אי. למשל באי מרובה צמחייה נמוכה, רצוי שריון נמוך ודמוי כיפה שחודר דרך הצמחייה ואילו באי צחיח שבו הצמחייה גבוהה, הצבים פיתחו צוואר ארוך למדי, והשריון בהתאם בעל כיפוף שיאפשר לצוואר לעלות כלפי מעלה. בספרו "מוצא המינים" מדגים דרווין את הרעיון באמצעות מיני הפרושים (ציפורי שיר קטנות) אשר בכל אי סיגלו מקור שונה המתאים לסוג המזון הזמין, אך ההסבר הכי פשטני ואינטואיטיבי לרוב עושה שימוש בג'ירפה, כי ברור למה צוואר ארוך הפך אותה ל"מתאימה" (=fittest) לאכול עלים מצמרות העצים, ומה עלה בגורלן של הג'ירפות קצרות הצוואר.
לעתים קרובות עולה השאלה מדוע תכונה כזו או אחרת התפתחה – איזה יתרון שרידותי היא נתנה לחיה שפיתחה אותה. לצורך העניין, ברור היתרון ההישרדותי לגוון הכהה של האיגואנה הימית: קליטת חום מואצת כשהיא – בעל חיים עם "דם קר" – מתחממת על הסלעים, ואולי גם הסוואה בגיל צעיר מפני טורפים (עקב גלפגוס – עוף דורס שמהווה טורף-על בגלפגוס, למשל) אבל מה לגבי האיגואנה היבשתית? אם באי אחד האיגואנות היבשתיות הן צהובות ובאי אחר הן לבנות, האם בהכרח יש כאן יתרון שרידותי? האם באי אחד הצהובה מתאימה יותר, ובאי אחר הלבנה? לכאורה מפתה להניח שכן, אחרת לא הייתה מתפתחת כזו שונות. הרי האבולוציה מחייבת, המתאים שורד, תכונות משתנות (לכאורה) רק בכיוון החיובי, לא? כמובן שלא! האם הרגליים הכחולות של הסולה כחולת הרגל (עוף ימי יפהפה ומרתק הנפוץ בגלפגוס), מתאימות יותר לקינון על האדמה או לדיג בקרבת החוף – כמנהגיה של כחולת הרגל, והרגליים האדומות של קרובתה ושכנתה הסולה אדומת הרגל, מתאימות לקינון על ענפים ודיג במרחבי הים הפתוח, כמנהג אדומת הרגל? ואם תרצו יש דוגמאות מינוריות אף יותר, כגון שני מיני ויראו (ציפור שיר דרום אמריקנית) שנבדלים זה מזה אך ורק בצבע הפלומה שמסביב לעיניהם. האם בכל זאת, כל תכונה מצביעה על ערך שרידותי? מסתבר שלא. אז למה התפתחו? סתם? למעשה, גם דרווין בעצמו (ובכבודו!) הבין שיש שינויים גנטיים שאינם צופנים בחובם יתרון שרידותי (או חסרון שרידותי, מאידך) ושבכל זאת התפשטו והתבססו בקרב אוכלוסייה שלמה של בעלי חיים, ויצרו מין נפרד. הנה הציטוט של דרווין, ומיד אחריו נגיע לענייננו – ראש הפטיש:
"וריאציות שאינן משפרות אך אינן פוגעות לא יושפעו מברירה טבעית, אלא יישארו בגדר תכונה בחלק מהפרטים באוכלוסייה, כמו שניתן לראות במינים בעלי מופעים שונים אחדים, או שישתלטו על על כל האוכלוסייה ויקובעו במין כולו" (בתרגום חופשי שלי).
"Variations neither useful nor injurious would not be affected by natural selection, and would be left either a fluctuating element, as perhaps we see in certain polymorphic species, or would ultimately become fixed"
ובכן, האם ראשו של הפטישן הוא דוגמה לתכונה שאינה מוסיפה ערך שרידותי, ופשוט "קובעה" באוכלוסיית כרישים שממנה התפתח המין? דווקא לא סביר. הרי לא מדובר כאן על מוטציה אקראית כמו נוצת כנף בודדת בצבע כחלחל או פס שחור מעל הגבה, אלא קרוב לוודאי שסדרת מוטציות עם ערך שרידותי, הקנו לצורת ראש כזו יתרון מסוים, בתנאים מסוימים.
אז מה היתרון שעשוי להיות לראש מוזר, בצורת פטיש?
אתחיל בלציין שזהו אחד מבעלי החיים המעטים שאני מכיר, שגם השם המדעי (במקרה הזה מיוונית), גם השם הנפוץ באנגלית, וגם השם העברי, כולם דומים במשמעותם: פטיש!
דבר נוסף שמעניין לציין, שהכרישונים-פטישנים לא נולדים עם ראש כזה, אלא עם ראש עגלגל, ורק בבגרותם הוא מקבל צורה של פטיש. מאחר שכרישים, שלא כמו מרבית הדגים, בוקעים מגוף אמם כפרטים שוחים חופשיים, ולא כביצים, אפשר להבין את היתרון בכך שאין להם פטיש כבר מההתחלה…
ובכן, הידרודינמי זה בטוח לא, אז כיוון אחד של יתרון שרידותי, פסלנו כבר בהתחלה. אז מה כן? ובכן, מדובר הרי בכרישים, אז החשוד המיידי ליתרון השרידותי יהיה כמובן – הצורך בהשגת הטרף. וכאן ישנם שני הסברים אפש
ריים, והאמת היא שאין ודאות מי מהם הוא הנכון. אולי שניהם?
הגרסה הראשונה: צורת הראש הרחבה מאפשרת לעיניים מיקום ייחודי שמאפשר לכריש – כמה מוזר ומנוגד להיגיון שזה עשוי להישמע – ראיית משקפת – כך על פי מחקרים שנעשו לאחרונה. זה גם מאפשר להם לראות למעלה ולמטה בכל זמן נתון, ועם הזזת הראש לצדדים המאפיינת את רוב מיני הכרישים בעת שחייתם, מושגת גם ראייה אחורנית. ממש כיסוי חזותי של 360 מעלות לאיתור טרפם – לעתים קרובות שוכן קרקעית, למשל מחבטנים שונים. ואם כבר הזכרנו מחבטנים – אז שימוש נוסף שנצפה בראש הפטיש: במקרים רבים פטישנים נצפו מצמידים בזריזות את המחבטן לקרקעית באמצעות אחת מאונות הראש שלהם, ממש כמו מכת פטיש (רק זהירות על העין, כן? אל תנסו את זה בבית).
אוקיי, כיסוי היקפי ולמעלה-מטה – מובן. אבל איך זה עוזר ל"ראיית משקפת"? הרי ידוע שאצל עופות דורסים, למשל, העיניים דווקא במרכז הראש ופונות קדימה, בדיוק בשביל ראייה כזו? הרי ראיית משקפת מבוססת על חפיפה גבוהה בין שדות הראייה של כל אחת מהעיניים המאפשרת תפיסה והערכת מרחקים טובה יותר, עניין מהותי במיוחד עבור טורפים. ובכן, המחקר (משנת 2008) שבחן מספר מיני כרישים בעלי צורות ראש שונות, הראה שככל שהעיניים רחוקות זו מזו, כך החפיפה בין שדות הראייה גוברת. אצל כריש לימוני, למשל, החפיפה בין שדות הראייה של כל עין היא 10 מעלות בלבד. אצל הפטישן כד החרטום (Sphyrna lewini), אותו מין שפגשנו במאותיו הרבות באיי גלפגוס, החפיפה בין שדות הראייה היא 32 מעלות. אצל מין פטישן מוגזם אחר, ה-Winghead shark הנדיר (עד כדי כך שלא זכה לשם בעברית כלל), החפיפה היא 48 מעלות!
ככל שראשו של הפטישן התרחב לצדדים, כך השתפרה ראיית המשקפת שלו. הנה ככה האבולוציה "הרחיבה" לפטישן את הראש.
מובן שעניין זה מצריך גמישות בכיוון העיניים קדימה, למרות שהן ממוקמות בצד, שאחרת כל עין צופה לצד שלה, בלי חפיפה כלל. אבל אל דאגה, האבולוציה "סידרה" גמישות, והעין של הפטישן מתבוננת היטב קדימה, כפי שיודע כל צולל שבילה ב"תיאטרון של דרווין" (אתר צלילה בגלפגוס, בו הפטישנים נוהגים להתקבץ) שעות נוספות.
אז מה אמרנו עד כה? ראייה היקפית של 360 מעלות, כולל למעלה-למטה, וגם ראיית משקפת המאפשרת תפיסה מעולה של מה שמקדימה, כולל הערכת מרחקים מדויקת. נשמע טוב עד כאן, לא?
הגרסה השנייה לא מתמקדת בחוש הראייה, אלא בחוש אחר שקיים אצל כל מיני הכרישים ומפותח מאוד אצל הפטישנים – "אלקטרורספשן", חישה חשמלית. כן, לכרישים "חוש שישי" המאפשר להם לחוש שדות חשמליים ומגנטיים של בעלי חיים החולקים עמם את האוקיינוס, ולהיעזר בחישה הזאת כדי לאתר אותם ביתר דיוק, גם בתנאי ראות מגבילים, בעומק ובמים עכורים. בשירות החוש המיוחד הנ"ל לכרישים יש חורים מיוחדים לאורך הגוף, המכונים "אמפולות לורנציני" (ע"ש החוקר האיטלקי שגילה אותן כבר במאה ה-17!) אותם חורים מלאים בנוזל צמיג המסייע באיתור השדות הנ"ל במים, ועל ידי חלוקת הקולטנים לשטח רחב יותר, הפטישן יכול לאתר את טרפו באופן יעיל יותר. ממש כמו פיזור רחב של אנטנות, טלסקופים לקליטת אור ומערכות קליטה נוספות. ושוב, גם בגרסה הזו, האבולוציה עבדה כנראה שעות נוספות כדי שהפטישן ייראה מוזר, אבל עם יתרון שרידותי על פני כרישים עם ראש צר והידרודינמי יותר, יש להודות.
זהו בעצם, אז המדע עוד לא יודע הכל בוודאות, אבל לפחות לגבי ראש הפטישן – נעשו מחקרים בכיוון ואם תשאלו אותי, הפטישן לא פראייר וניהנה מהיתרונות גם בתחום הראייה, וגם בתחום החישה החשמלית. היו עוד המון חוויות בטיול המשגע הזה, רובן ככולם מעלות שאלות מרתקות על האבולוציה, אותה "תעלומת כל התעלומות" (כפי שכינה אותה דרווין), ואין לי ספק שכולנו נזכור היטב את החוויות המופלאות של השבוע שהעברנו עם הפטישנים והראייה ההיקפית שלהם, בקשת של דרווין, בזרם של הומבולדט.
6 תגובות
-
יוני 22, 2018
כתבה נהדרת אמיר! היה טיול מהמם ומיוחד, חוויה מטורפת ובלתי נשכחת!
-
יוני 22, 2018
תודה רבה-רבה אמיר!
היה מסע מרתק מעבר לכל ההתנסויות והציפיות!
ללא ציניות: המשכתי לתהות על סוגית הראש המוזר של החיה המפחידה עוד מדי פעם אחרי הטיול ולכן מרתק במיוחד לקרוא את המאמר הזה ״ככה פתאום״, במיוחד תוך המשך העיבוד של החוויה ההומבולטית החזקה אליה חשפת אותנו.
ישר כוח, המון תודה והערכה על האיכות לה זכינו. -
יוני 22, 2018
כתבה נהדרת שמשקפת גם את הטיול הנהדר. גם טיול אתגרי וגם תוכן מרתק.
-
יוני 22, 2018
מדהים ! מרתק !
איך זה שלא לכל הכרישים יש פטישים בתור ראש?
מעורר חשק לטוס ולצלול איתם…-
יוני 24, 2018
אורי תודה רבה :-) לשאלתך – אם נחזור לרגע לתקציר הבנת האבולוציה שבתחילת הפוסט שלי ואל ההנחה שבכל אוכלוסייה קיימת שונות, צריך להבין שהשונות, הווריאציה, היא אקראית, בעקבות רצף של מוטציות. מאב קדמון, כריש קדמון בעל ראש צר (רגיל), חלק מהמוטציות שהקנו יתרון שרידותי ועברו הלאה היו לכיוון הרחבת הראש, ואילו וריאציות-מוטציות אחרות בעלות ערך שרידותי היו לכיוונים אחרים, כגון זריזות שתאפשר ציד של דגים גדולים בים הפתוח, ראיית לילה שתאפשר ציד בלילה או בעומק, איברי סינון שיאפשר תזונה באמצעות סינון במקום טריפה פעילה וכו'. כל אחד מצא נישה משלו ויתרונות אבולוציוניים משלו, אין צורך שכולם ילכו באותו מסלול חד-כיווני שמקנה ראייה היקפית או משקפת. יש תכונות מוצלחות אחרות שמפצות על זה.
-
-
יולי 11, 2018
אמיר, באמת כתבה מעניינת.
מכיוון שהתפתחות הראש-פטיש הינה חדשה יחסית, ושהיא מקנה עליונות או יתרונות שיתכן ואינם מובנים לנו במלואם, אולי עם חלוף כמה מיליוני שנים, נראה את הפטישנים שולטים באוקיינוסים על חשבון כרישים אחרים שלא פיתחו ראש כזה (או שאולי יפתחו כזה בעתיד).
הכתבה מעוררת געגועים. תודה על טיול בלתי נשכח.
