מהלווייתנים עד אריות הים, רוב היונקים הימיים גדולים מקרוביהם שנותרו על היבשה. מחקר חדש מצביע על סיבה אפשרית: חום הגוף

ארבעה מיני יונקים, שחיו כדרך היונקים על היבשה, חזרו בשלב מסוים המים שמהם יצאו אבותיהם זמן רב לפני כן. אחד מהם, קרוב של הפילים ושפני הסלע, היה לאביהם של פרות הים (התחשאים) הצמחוניות. מהשני, קרוב של מכפילי הפרסה כמו הפרה והג'ירפה, התפתחו הלווייתנים והדולפינים. השלישי, הקרוב לטורפים כמו כלבים ולחתולים, חזר למים באופן חלקי יותר וצאצאיו, כלבי הים, אריות הים וקרוביהם, עדיין עולים על היבשה מדי פעם. הלוטרות, צאצאיו של המין הרביעי, שמרו על יותר מאפיינים של יונקי-יבשה בהשוואה לאחרים, וקל יותר לזהות את קרבתן לסמורים וגיריות. 

הלוטרות הן יוצאות דופן גם במובן נוסף: הן היחידות שלא הראו עלייה משמעותית בגודל הגוף לאחר שחזרו למים. בעוד שיונקי יבשה באים בכל הצורות והגדלים, מחדפים זעירים ועד פילים ששוקלים למעלה מעשרה טון, אצל היונקים הימיים יש נטייה ברורה לכיוון המשקל הגבוה יותר.

הלווייתנים הם כמובן השיאנים בתחום זה, ובראשם הלוויתן הכחול, שיכול להגיע למשקל של כ-180 טון והוא בעל החיים הגדול ביותר שחי אי פעם בכדור הארץ. אפילו הדינוזאורים הגדולים ביותר לא הגיעו למחצית ממשקלו. אבל גם אם נשאיר אותם בצד, כל קבוצות היונקים הימיים מלבד זו של הלוטרות עשירות במינים גדולים יחסית לקרוביהם שחיים על היבשה, ומינים קטנים נעדרים מהן לחלוטין. פרות הים, לדוגמה, קרובות יותר במשקלן לפיל מאשר לשפן הסלע, ובעוד אריות הים והניבתנים יכולים להתחרות בקלות במשקלם של קרוביהם הדובים, אין אף מין בקבוצה שלהם שגודלו כגודל חתול בית, שנמנה גם הוא על קרובי המשפחה שלהם.

בעבר הניחו חוקרים שההסבר לכך הוא פשוט שהיונקים הימיים מוגבלים פחות על ידי כוח הכבידה, וכך יכלו לגדול ללא הפרעה. מחקר חדש מציע הסבר שונה: האבולוציה דוחפת את היונקים הימיים למשקל גדול, בשל הצורך לשמור על חום הגוף. כפי שהסביר וויליאם גירטי (Gearty), שהוביל את המחקר, בראיון לנשיונל ג'יאוגרפיק: "בעלי החיים האלו גדולים מסיבה מסוימת. זה לא שהם יכולים להיות גדולים, הם חייבים להיות גדולים".

שמירה על חום גוף חשובה במיוחד ליונקים החיים במים: המים מעבירים חום ביעילות רבה וגם מונעים מחלק גדול מקרינת השמש להגיע אל בעלי החיים ולחמם אותם. גודל הגוף ממלא כאן תפקיד חשוב: ככל שבעל החיים גדול יותר, שטח הפנים שלו קטן יותר ביחס לנפח שלו. היות שכל הגוף של יונקים מייצר חום, אך הוא אובד לסביבה רק דרך שטח הפנים, שטח פנים קטן יחסית לנפח עוזר לשמירה על החום. כך גוף גדול עוזר ליונקים הימיים לא להתקרר.

הגדול ביותר. דגם של לווייתן כחול לצד בעלי חיים אחרים, במוזיאון הטבע בלונדון | צילום: Science Photo Library
הגדול ביותר. דגם של לווייתן כחול לצד בעלי חיים אחרים, במוזיאון הטבע בלונדון | צילום: Science Photo Library

טווח מוגבל

מצד שני, ככל שבעל חיים גדול יותר, כך עליו לצרוך יותר קלוריות ביום כדי לקיים את עצמו. רוב היונקים הימיים הם טורפים, ולמצוא מספיק טרף כדי לכלכל גוף ענק עלולה להיות משימה לא פשוטה. היונקים הימיים היו צריכים למצוא את הפשרה בין משקל גדול מספיק בשביל לשמור על חום הגוף, וקטן מספיק בשביל שיוכלו לספק את הקלוריות הדרושות לו.

כדי להבין כיצד הם עשו זאת, אספו החוקרים נתונים על משקל הגוף של 3,859 מיני יונקים החיים כיום, בים וביבשה, ועוד 2,999 מינים שנכחדו. הם הראו שבכל הקבוצות הייתה נטייה לכיוון משקל גדול למדי: כ-500 קילוגרם.

כמובן, יש שונות לא מעטה בין היונקים הימיים בנוגע לגודל, ובוודאי שלא כולם שוקלים 500 קילו. לווייתנים רבים שוקלים הרבה יותר מכך (אפילו בלי להגיע למקרה הקיצוני של הלווייתן הכחול, ששוקל כמעט פי 400 יותר), ואילו הפוסה הבייקאלית, סוג של כלב ים, שוקלת לא יותר מ-70 קילוגרם. החוקרים גם לא טוענים שכל המינים יתפתחו בסופו של דבר למשקל של 500 קילוגרם, ואין ספק שגם בעתיד יהיו כלבי ים ודולפינים בגדלים שונים.

עם זאת, המחקר מצביע על כך שטווח הגדלים של היונקים הימיים מוגבל למדי, יותר מאשר אצל יונקי היבשה, ומושך לכיוון הגדול יותר. נראה שבניגוד למה שהניחו החוקרים קודם לכן, המעבר למים לא שחרר את היונקים להיות באיזה גודל שירצו, אלא דווקא הגביל אותם עוד יותר.

איך הצליחו חברות הקבוצה האחרונה, הלוטרות, להישאר קטנות כל כך, כשהגדולה מבינהן לא שוקלת יותר מ-12 קילוגרם? על כך אין עדיין תשובה ברורה, אך החוקרים מציעים כי הפתרון עשוי להיות טמון בעובדה שרוב הלוטרות מבלות רק חלק מזמנן במים. ייתכן שהגודל שהגיעו אליו מושפע גם מלחצים ומגבלות של חיות יבשה, ולא רק מאלו המופעלים על מי שחי במים.

2 תגובות

  • קארל ברגמן

    לא מפליא בהתחשב בכך שיונקים מאותו מין גדולים יותר הרחק מהמשווה

    מאחר ואפילו גודל יונקים מאותו הסוג מושפע מהטמפרטורה הממוצעת בסביבתם,
    (כלל ברגמן) בסביבה קרה יותר המינים יהיו גדולים יותר. נקודה נוספת שלא דובר בה, היא צורת הגוף.
    לכדור שטח הפנים הקטן בותר בהשוואה לנפח.
    יונקים ימיים פחות מוגבלים מבחינת הצורך לא להתחמם מידי ולכן
    צורתם אף בעלת שטח פנים נמוך בהשוואה לנפחם בהשוואה ליונקים יבשתיים באותו המשקל.
    (לא עד כדי כדור, בכ"ז יש צורך בהידרודינמיות.) מה שכן, נקודה 2 בפוסט של 'צב מעבדה',
    נותנת הסבר יפה נוסף לשונות הנמוכה יותר בקרב יונקים ימיים.

  • צב מעבדה

    שאלות אחרי הקריאה

    קראתי את המאמר המקורי ב PNAS. לא בדקתי את החישובים לעומק. המאמר העלה אצלי כמה שאלות. מעניין לשמוע מה אחרים חושבים עליהן. 1. קצב המטבוליזם של יונקים ימיים דומה לזה של יונקים יבשתיים באותו גודל. יכול להיות שהאוסף ההתאמות המגוון שלהם לסביבה המיימית והקרה מצליח להקטין את איבוד החום שלהם עד כדי זניח. לכן, הטיעון האנרגטי לא אמור להשפיע על הגודל. 2. המחברים מדברים על שונות קטנה יותר אצל משפחות יונקים שעברו למים, והתכנסות מהירה לגודל גדול, בהשוואה ליונקים יבשתיים, בהם השונות בגודל גדולה יותר. אבל אי אפשר להתייחס לשונות בגודל מבלי להתייחס לשונות בבתי הגידול. בתי הגידול ביבשה הרבה יותר מגוונים מבתי הגידול הימיים, הן בתנאים הביוטיים והן בתנאים האביוטיים שלהם (טווח טמפרטורות, מהירות השינוי שלהן, לדוגמה), ולכן אפשר לצפות לשונות דומה גם ביצורים החיים שבהם. המחברים מתעלמים מהנקודה הזאת. 3. הערך שבו השתמשו במודל לצורך חישוב מוליכות חום של שכבת שומן מבודדת הוא ערך שנמדד על שכבת שומן של גופה (רפרנס 38 במאמר). לערך הזה אין הרבה משמעות כי הוא מתעלם מזרימת הדם שיכולה להשתנות, ואכן משתנה, כי זה אחד ממננגוני וויסות החום המרכזיים של יונקים ימיים. קריאת המאמר מעלה כמה שאלות מעניינות שאני לא יודע לענות עליהן. אם מישהו עובר כאן במקרה ויש לו תשובות, אשמח לשמוע.