מחקר חדש מצא כי יכולת השמיעה המתקדמת של החרקים הליליים התפתחה עשרות מיליוני שנים לפני הופעת טורפיהם בעלי הסונאר
עטלפי חרקים ניזונים מְעשים וחרקים אחרים שהם יודעים לאתר בחושך באמצעות מנגנון דמוי סונאר שנקרא אֶקוֹלוֹקַצְיָה – הם משמיעים צלילים בטווח תדרים על-קולי ומתרגמים את ההד החוזר לתמונה שמאפשרת להם להתמצא במרחב. העשים, מצידם, לא עמדו בחיבוק כנפיים ופיתחו שלל מנגנונים להתחמקות מעטלפים. אבל איך הכול התחיל? מתברר שלא כמו שחשבנו.
יונקים עם סונאר
עטלפים הם אחת מקבוצות היונקים הגדולות ביותר בעולם החי. מבין כ-5,000 מיני היונקים שקיימים, קרוב לחמישית הם עטלפים. סדרת היונקים הזאת מציגה מגוון רחב של מבני גוף, צורות חיים והתנהגויות. עם זאת, רוב העטלפים הם אוכלי חרקים ומשתמשים בסונאר ביולוגי כלשהו שמאפשר להם להתמצא בסביבתם באמצעות הד.
מאובני העטלפים המוקדמים ביותר שנמצאו מתוארכים לתקופה שלפני 55-65 מיליון שנה – מיד אחרי הכחדת הדינוזאורים, שאפשרה את התפתחותם המהירה של היונקים. מעריכים שמנגנון האקולוקציה שלהם התפתח לפני כ-50 מיליון שנה. העטלפים שפיתחו את היכולת להשתמש בסונאר הצליחו לקבל באמצעותו מידע עשיר על הסביבה, וכך יכלו לאתר מזון גם בחושך מלא.
מנגנון האקלוקציה מאפשר להם למצוא טרף גם בחושך מוחלט. עטלף אוזנן | איור: Science Photo Library
חרקים עם אוזניים
אולם כשהעטלפים הופיעו עם כוחות העל המופלאים שלהם, החרקים כבר היו שם הרבה לפניהם. ראשוני החרקים הופיעו על היבשה כבר לפני 400 מיליון שנה, ואילו סדרת הפרפראים, הכוללת את הפרפרים והעשים, צצה לפני כ-300 מיליון שנה. הפרפראים מונים כ-1.6 מיליון מינים מוגדרים ושונים מאוד אלה מאלה, שחיים בסביבות מחיה רבות ושונות. את המגוון האדיר הזה מייחסים ליחסי הגומלין ההדוקים שלהם עם האבולוציה ועם הצמחים שמהם הם ניזונים. ההערכה היא שהפרפראים הראשונים היו פעילי לילה, ורק לפני כמאה מיליון שנה עברו חלקם לפעילות ביום.
איך הפרפראים שומעים? באוזן האדם, גלי קול מתקדמים במרחב, פוגעים בעור התוף וגורמים לו לרטוט. הרעידה מגיעה אל השבלול באוזן הפנימית, שמתרגם אותה לאותות חשמליים ושולח אותם למוח. אצל חרקים, האיבר המקביל לעור התוף הוא קרום מתוח באזורים שונים של גופם, והרעידות שלו מועברות לקולטני חישה שמכונים איברים כורדוטונליים.
עובי הקרום מותאם לטווח תדרים מסוים. צליל שאינו בטווח התדרים הזה לא ירעיד את הקרום והחרק לא ישמע אותו. אצל פרפרים ועשים קרומי השמיעה מפוזרים בכל הגוף, כולל הכנפיים, ועובי הקרום של העשים מותאם לשמיעת הצלילים הגבוהים שעטלפים משתמשים בהם לאקולוקציה – טווח צלילים שרוב היצורים אינם מסוגלים לשמוע.
השמיעה התפתחה כ-30 מיליון שנה לפני הקולות שהחרקים אמורים לשמוע. עש אגרוטיס כתום | צילום: Science Photo Library
הביצה והתרנגולת
במשך שנים רבות ההנחה המקובלת הייתה שיכולת השמיעה של העשים התפתחה בתגובה להופעת העטלפים. לפי הטענה הזאת, לחץ הטריפה החיצוני מצד העטלפים זירז את התפתחותה של יכולת לשמוע צלילים גבוהים במיוחד, שאפשרה להם לזהות את נוכחותם של הטורפים, והזניקה את מרוץ החימוש בין הטורפים לנטרפים. אולם כעת מתברר כי ייתכן שההשערה הזו שגויה.
מדענים מאוניברסיטת פלורידה הראו כי יכולת השמיעה של העשים התפתחה עשרות מיליוני שנים לפני התפתחות הסונאר של העטלפים, כך שלא ברור על איזה צורך היא ענתה. החוקרים בחנו את קווי הדמיון והשוני ברצף הגנטי של 186 מיני פרפרים ועשים, במטרה להעריך אילו מהתכונות קדומות יותר. אם קיימת תכונה שמשותפת לכל המינים, סביר להניח שהיא הופיעה מוקדם יחסית, ואילו תכונה שנמצאת רק אצל מינים מעטים היא כנראה חדשה יותר. כך אפשר ליצור מעין עץ אבולוציוני, שמתאר את תהליך היווצרותם של המינים השונים לאורך הדורות.
על פי ממצאי המחקר נראה כי איברי שמיעה התפתחו אצל העשים בתשעה אירועים נפרדים, שהתרחשו כולם לפי 78-92 מיליון שנה, כלומר כ-30 מיליון שנה לפחות לפני שהעטלפים הראשונים השתמשו באקולוקציה. הפרשנות לכך היא שייתכן כי יכולת השמיעה הזאת העניקה לעשים יתרון כלשהו שאינו קשור כלל לעטלפים.
על פי השערת החוקרים, באזורים בעולם שאין בהם עטלפים, העשים "מכווננים" לתדרים נמוכים יחסית שמאפשרים להם לשמוע את נפנוף כנפיהן של ציפורים טורפות או רחשי יער המסמנים התקרבות של איום. השערה אפשרית היא שיכולת השמיעה של העשים התפתחה לצרכים כאלה, והשתכללה עם בוא העטלפים כדי שהעשים יוכלו לשמוע את תדרי הסונאר של העטלפים. בהתאם לכך, ייתכן שעטלפים פיתחו את האקולוקציה כדי לייעל את תהליך ציד העשים, שכבר החזיקו בכישורי שמיעה מתקדמים שהקשו את טריפתם.
