לערבב מין עם שאינו מינו

יגואר מסתתר בין העצים, וסורק את האופק בחיפוש אחר הארוחה הבאה שלו. שני פרפרים נוחתים על אותו שיח – הם נראים כמעט זהים, אבל הם שייכים למינים שונים לחלוטין. בערבות טיבט הגבוהות איכר מתרומם מעבודתו ונושם נשימה עמוקה. מה משותף לכל אלו? ב-DNA של היגואר, הפרפר והאדם נמצאים גנים שהגיעו אליהם ממינים אחרים. לפני עשרות אלפי שנים, או אולי אפילו יותר, בני זוג ממינים שונים העמידו יחדיו צאצא, בן כלאיים, וזה העמיד צאצאים עם בת זוג מהמין של אמו, או אולי מזה של אביו. כך הגיעו אל פרפר ממין אחד גנים של פרפר אחר, אל היגואר גנים של אריה, אל האדם המודרני גנים של האדם הדניסובי והניאנדרטלי. והגנים האלו השפיעו על האבולוציה שלהם, ועל חייהם עד היום.

האדם יוצר בני כלאיים באופן מלאכותי כבר מאות אם לא אלפי שנים. המפורסמים בהם הם הפרדים, צאצאיהם של סוסה וחמור, אך הם לא היחידים: הכלאה בין אריה לטיגריסית, למשל, תיצור לייגר (liger) ולייגרים נולדו בגני חיות ובאוספים כבר לפני כמאתיים שנה. ידועים גם, בין השאר, לאופון (Leopon) וג'גולפ (Jagulep), הכלאות של נמר עם אריה ויגואר, זורס וזונקי (zorse, zonkey) – הכלאות של זברה עם סוס וחמור, קאמה (cama), צאצא של גמל ולמה, והתרומה הישראלית: יעז, הכלאה בין יעל לעז. בשיאו כלל עדר היעזים שבעים פרטים, אך ב-1996 הושמד בשל מחלת הברוצלוזיס.

אך בני כלאיים כאלו מעולם לא נראו בטבע, וחלקם זקוקים להפריה מלאכותית על מנת לבוא לעולם. בנוסף, הם כמעט תמיד עקרים, ולרבים מהם יש בעיות בריאותיות שונות. הזורסים למשל יהיו לעתים קרובות נמוכי קומה באופן קיצוני, ולעומתם הלייגרים גדולים מאוד, ונוטים לסבול מבעיות לב. "עם בני הכלאיים יש סיכוי הרבה יותר גדול שהגנטיקה תהיה דפוקה" סיכם לוק האנטר (Hunter), ראש ארגון פנתרה לשימור חתולי הבר, בראיון לנשיונל ג'יאוגרפיק.

מדע הביולוגיה התייחס במשך שנים ליצורים אלו כסוג של טעות, משהו שלא אמור לקרות בטבע, ומכיוון שהם עקרים, גם כדרך ללא מוצא מבחינה אבולוציונית. ההגדרה של המין הביולוגי עצמה שיקפה את אותה גישה, שהוביל בשנות ה-40 הביולוג ארנסט מאייר (Mayr). המין הוגדר אז כאוסף של בעלי חיים שמתרבים רק בינם ובין עצמם ואינם יכולים להעמיד צאצאים פוריים עם בני מין אחר, או לכל הפחות לא עושים זאת במצבם הטבעי.

לפי תפישה זו, בני כלאיים אינם יכולים להיות חלק חשוב מהמהלך האבולוציוני. אבל עם השנים, ובעיקר עם התפתחות השיטות הגנטיות שאפשרו לחוקרים להשוות את הגנום של בעלי חיים שונים, התברר שהטבע ממאן להסתדר לפי ההגדרות שקבע האדם.

בזיווג בין אריה לנקבת טיגריס יוולד לייגר. זה קורה בגני חיות כבר 200 שנה, אבל לא בטבע | איור: מריה גורוחובסקי, Shutterstock

מנצלים הזדמנויות

הבעיה נובעת קודם כל מהניסיון לחלק לקבוצות דבר שבמהותו הוא רציף. מינים חדשים עשויים להיווצר, למשל, כאשר כמה בעלי חיים נפרדים משאר הקבוצה שלהם. ייתכן שהם חצו נהר שקשה לעבור אותו או הגיעו לאי מבודד, ועכשיו הם יכולים להתרבות רק בינם ובין עצמם משום שאין להם גישה לשאר האוכלוסייה. בהתחלה, הם ייחשבו פשוט לשתי קבוצות של אותו מין. לאחר כמה דורות, מוטציות שהצטברו בכל אחת מהקבוצות והתפשטו בין חבריהן, בין אם במקרה ובין אם כתגובה לסביבה שונה, יובילו לכך שבני הקבוצות ייראו ויתנהגו באופן שונה. לבסוף הם גם לא יוכלו יותר להזדווג אלו עם אלו, אפילו אם ייפגשו. בני אדם שייראו אותם לאחר השינוי ודאי יתייחסו אליהם כאל מינים שונים.

אבל זה תהליך ארוך והדרגתי, ולרוב אין שינוי גנטי אחד שהופך את הקבוצות למינים נפרדים. ההחלטה שקבוצה מסוימת זכאית למעמד של מין חדש היא שרירותית בעיקרה, ופעמים רבות מתברר בדיעבד שעדיין מתבצע מדי פעם חילוף גנים בין בני אותו מין לבני מינים קרובים. שכן הזדווגות פורייה עשויה להיות אפשרית גם בין מינים שנפרדו לפני זמן רב: אפילו פרדות, הסמל של בני הכלאיים העקרים, מסוגלות לעתים נדירות להעמיד צאצאים עם חמור או סוס.

דוגמה לבעייתיות של הגדרת המין ניתן היה לראות באיי הגלפגוס, שם נוצר לאחרונה מין-כלאיים חדש של פרוש. לציפורים אלו כבר שמור מקום של כבוד בתולדות תיאוריית האבולוציה: צ'רלס דרווין, שהגיע לאיים במסעו בספינה "ביגל", ראה שבכל אי היו פרושים שונים במקצת, בעלי אורח חיים שונה. הוא הבין שמקורם של המינים השונים הוא בכמה ציפורים שהגיעו לאיים ובמשך הדורות התמיינו והפכו לכל המינים הקיימים היום, כל אחד מהם מותאם לסביבתו. הדוגמה של הפרושים הייתה אחת מאלו שהובילו את דרווין לגילוי האבולוציה על ידי ברירה טבעית, והיום המינים האלו קרויים על שמו, "פרושי דרווין".

אבל למרות שמדובר במינים שנראים ומתנהגים באופן שונה וחיים באיים שונים, חלקם עדיין מסוגלים להזדווג זה עם זה, אם תהיה להם הזדמנות מתאימה. פיטר ורוזמרי גרנט (Grant), שחוקרים את פרושי דרווין כבר שנים רבות, ביקרו ב-1981 באי דפנה מייג'ור, וראו שבין הפרושים המקומיים מסתובב זכר גדול יותר, ששר שיר שונה מהשירים של פרושי האי. בדיקות גנטיות הראו מאוחר יותר שמדובר בפרוש קקטוס גדול (Geospiza conirostris), מין שחי באי אספניולה, המרוחק יותר ממאה קילומטר מדפנה מייג'ור.

הפרושים אמנם מסוגלים לעוף למרחקים של עשרות קילומטרים, אבל הם עושים זאת רק לעיתים רחוקות, ולרוב אינם מזדווגים עם האוכלוסייה המקומית. הזכרים מחזרים אחרי הנקבות בעזרתם שירתם, והנקבות בדרך כלל אינן נמשכות לשירים השונים מאלו של בני המין שלה. ובכל זאת, במקרה זה הצליח פרוש הקקטוס להעמיד צאצאים עם שתי נקבות מהמין פרוש קרקעי בינוני (Geospiza fortis), תושבות האי. הצאצאים המשותפים שלהם שרו גם הם שיר שונה מהניב הנפוץ האי (ואולי חסרו את הכריזמה של אביהם) ולכן התרבו בעיקר בינם לבין עצמם.

למרות רביית הקרובים והמחסור בשונות גנטית הנגרמת כתוצאה מכך, השושלת שרדה. היא עברה עליות ומורדות וכמעט נכחדה ב-2003 בעקבות בצורת, אך כשבני הזוג גרנט ביקרו באי ב-2012 הם ספרו 23 פרטים ממין-הכלאיים החדש, ביניהם שמונה זוגות מקננים. הם גדולים משאר הפרושים באי, ולכן יכולים לנצל מקורות מזון שאינם זמינים לאחרים. עוד אין להם שם רשמי, והחוקרים מכנים אותם "ביג בירד", ציפור גדולה, כשם הדמות מתכנית הילדים האמריקאית "רחוב סומסום".

הפרושים מראים ששושלות אמתיות של בעלי חיים לא תמיד עוקבות אחר הקווים הברורים שנראים באיורים של עצים אבולוציוניים. "חוקרים מייצרים תבניות דמויות-עץ, שמצביעות על גבולות חדים בין מינים, גבולות שנוצרים בן רגע ולעולם לא נחצים" אמר פיטר גרנט למגזין Wired. "זה עשוי להיות מטעה". הביולוג האבולוציוני מייקל ארנולד (Arnold) סיכם: "זו רשת החיים, ולא עץ מתפצל פשוט".

"ביג בירד" (במרכז) עם שני מיני ההורים פרוש הקרקע (מימין) ופרוש הקקטוס | צילומים: P.R Grant, B.R Grant, K.T Grant

השריד האחרון

חוקר שהיה מגיע השנה אל האי דפנה מייג'ור היה מתעד את ביג בירד כעוד אחד ממיני האי. רק תודות למחקר ארוך הטווח של בני הזוג גרנט אנחנו יודעים את הסיפור האמתי. במקרים אחרים, מחקרים שהסתכלו על הגנום של מינים שונים מצאו בו סימנים להעברת גנים ממין אחד לאחר. כך היה למשל במחקר שהתפרסם בשנה שעברה, לפיו החתולים הגדולים, אריה, נמר, נמר שלג, טיגריס ויגואר, העבירו ביניהם גנים גם לאחר שהשושלות שלהם נפרדו. בין השאר, היגואר קיבל מהאריה שני גנים הקשורים להתפתחות עצב הראייה. ככל הנראה, בשלב מסוים בן כלאיים של אריה ויגואר הזדווג עם יגואר נוסף, והגנים של האריה נכנסו למאגר הגנטי של היגוארים. לגרסה שהתפתחה אצל האריות היה אולי יתרון על גרסת היגואר, והם התפשטו באוכלוסייה ונמצאים בה עד היום.

במקרה דומה, עכברי בית (Mus musculus) קיבלו גן ממין קרוב להם, עכבר הבר (Mus spretus). עובדה זו התגלתה בעקבות השימוש ברעל העכברים וורפרין: במהרה התפשטה באוכלוסיית עכברי הבית עמידות לרעל זה, והתברר שחלק מהעכברים העמידים נושאים גן שמקורו בקרוביהם ה"פראיים". ככל הנראה, למרות ששני המינים נפרדו לפני לפחות 1.5 מיליון שנה, היו פגישות מאוחרות יותר ביניהם באזורים שבהם שטחי המחיה שלהם חופפים. בני הכלאיים שנוצרו כתוצאה מהפגישות האלו הכניסו גנים של עכבר בר לאוכלוסיית עכברי הבית, וכאשר הם נחשפו לרעל, אלו שבמקרה נשאו את הגן העמיד שרדו והעבירו אותו הלאה.

לפעמים, אותם גנים "זרים" הם השריד האחרון שנותר ממין שנכחד. מאמר שפורסם לאחרונה הראה דוגמה לכך אצל העורבים השחורים (Corvus corax): חלק מהם נושאים בתאיהם גנים של העורב הקליפורני, שאינו קיים היום.

אותי מין קדום התפצל לפני כמיליון וחצי שנים מאוכלוסייה של העורב השחור, ובמשך מאות אלפי שנים התפתח ועבר שינויים שהפרידו אותו משאר העורבים. ואז, בין 440 אלף ל-140 אלף שנה לפני זמננו, ככל הנראה בשל שינויי אקלים, שני המינים נפגשו שוב. יהיו אשר יהיו הגורמים לפגישה, תוצאותיה היו ברורות: העורבים השחורים השתלטו על אזורי המחייה של העורב הקליפורני ותפסו את מקומו, עד שהיום לא נשאר ממנו כל זכר. בעצם, זכר כן נשאר. שכן לפני שנעלמו הספיקו העורבים הקליפורניים להעמיד צאצאים עם עורבים שחורים, צאצאים שגדלו לתוך אוכלוסיית העורב השחור והתרבו איתם. כך ניתן למצוא סימנים למין הנכחד בגנים של העורבים השחורים החיים היום באזור קליפורניה.

עמידים לרעל בזכות גנים מעכברי הבר, למרות שהם נפרדו אבולוציונית לפני 1.5 שנים. עכבר הבית | צילום: Science Photo Library

נפרדים ונפגשים

עדויות להעברת גנים מגיעות בשנים האחרונות ממינים רבים ושונים, אבל הדוגמה הנחקרת והידועה ביותר היא המין שלנו עצמנו, הומו ספיאנס. במשך עשרות אלפי השנים האחרונות של האבולוציה שלנו, זמן רב לאחר שהמין שלנו נוצר, קיבלנו גנים לפחות משני מינים נפרדים: האדם הניאנדרטלי והאדם הדניסובי, ששניהם כבר אינם קיימים היום.

הניאנדרטלים הם מין קרוב מאוד למין שלנו, שחי בחלקים מאסיה ומאירופה, כולל המזרח התיכון, מכ-400 אלף שנה לפני זמננו ועד שנכחד, לפני כ-30-40 אלף שנה. השושלות שלנו נפרדו זו מזו לפני לפחות 700 אלף שנה, אבל נפגשו שוב כאשר בני האדם יצאו מאפריקה – וכנראה זה קרה יותר מפעם אחת.

את הסימן הראשון לכך קיבלנו בעשור הראשון של המאה ה-21, כאשר חוקרים הצליחו להפיק DNA ממאובנים של ניאנדרטלים שנמצאו במערה בקרואטיה, ולמצוא את הרצף שלהם. כשהיה בידינו הגנום הניאנדרטלי, אפשר היה להשוות אותו לגנומים של בני אדם שונים מרחבי העולם. כך התברר שכמעט כל בני האדם שמוצאם מחוץ לאפריקה (אסייאתים, אירופאים, בני אמריקה וכו') נושאים בתאיהם גנים של ניאנדרטלים. אצל רבים כאחוז או שניים מהגנום הוא ממקור ניאנדרטלי, אבל יש גם אנשים שקיבלו ארבעה או חמישה אחוזים מהגנום שלהם מבני דודנו הקדמונים. אם תרצו לברר את מידת הניאנדרטליות שלכם, יש חברות שמציעות בדיקות גנטיות מקיפות הכוללות גם את המידע הזה. אחד הכתבים שלנו, למשל, גילה שהגנום שלו מכיל "פחות מארבעה אחוזים של DNA ניאנדרטלי", אבל עדיין יותר מרוב הנבדקים של אותה חברה.

 ככל הנראה, בני האדם מהמין שלנו פגשו בניאנדרטלים באזור המזרח התיכון, אולי ממש כאן בארץ ישראל, לפני 50-60 אלף שנה, והחליפו עימם גנים. חלק מהצאצאים שנוצרו כתוצאה ממפגשים אלו גדלו אצל קרוביהם האנושיים והתרבו איתם, וכך הכניסו את הגנים הניאנדרטליים לאוכלוסייה. והפגישה במזרח התיכון לא הייתה הראשונה, וגם לא האחרונה. עצם לסת שנמצאה ברומניה הייתה שייכת לאדם מהמין שלנו שחי לפני כ-40 אלף שנה, אך האחוז הגבוה של DNA ניאנדרטלי שנמצא בה העיד על כך שאבותיו של אותו אדם, רק ארבעה עד שישה דורות קודם לכן, היו ניאנדרטלים. כלומר, מישהו קרוב לו מאוד, ייתכן שאבי-סבו, היה בן-כלאיים, חצי-ניאנדרטל חצי-הומו ספיאנס. כל זה התרחש הרבה לאחר אותם מפגשים במזרח התיכון, ומעיד על כך ששתי האוכלוסיות המשיכו להחליף גנים זו עם זו.

והייתה גם פגישה מוקדמת יותר. מחקר מלפני שנתיים חשף שבגנום של קבוצה מסוימת של ניאנדרטלים היו גנים שאלו קיבלו מהומו ספיאנס, לפני כמאה אלף שנה. ככל הנראה אבותיהם של הניאנדרטלים פגשו בבני אדם השייכים לקבוצה שעזבה את אפריקה מוקדם יותר, ולא השאירה אחריה צאצאים. אולי היו אלו אותם אנשים שיישבו את מערת מיסליה בכרמל.

על האדם הדניסובי אנחנו יודעים הרבה פחות. כל המאובנים שאובחנו בוודאות כשייכים לדניסובים הם עצם אחת של אצבע ושלוש שיניים שנמצאו בסיביר, האחרונה מבניהם זוהתה כדניסובית ממש לאחרונה. השיוך למין נעשה על ידי בדיקה גנטית, שהראתה שמאובנים אלו אינם שייכים לניאנדרטלים וגם לא לבני אדם מודרניים אלא מהווים קבוצה נפרדת. בנוסף התברר שאוכלוסיות אנושיות מסוימות החיות כיום, שמוצאן באסיה או באמריקה, נושאות גנים של אותו מין נכחד.

יש רמזים לכך שגם האוכלוסיות האפריקאיות, שלא קיבלו גנים מהניאנדרטלים והדניסובים, החליפו גנים עם מינים אחרים, שאינם ידועים עדיין. בשנה שעברה התגלה למשל שקבוצה אפריקאית מסוימת נושאת גנים של מין נכחד שהגיעו אליה לפני כ-150 אלף שנה.

כמעט כולנו נושאים כיום גנים של האדם הניאנדרטלי, למרות שלא התפתחנו ממנו | איור: Science Photo Library

מחלות קדומות

מה אותם גנים קדומים עושים אצלנו? האם יש להם השפעה על המראה שלנו או התנהגותנו? ב-2016 התפרסם מחקר גדול במיוחד שבדק מִתאם בין גנים ניאנדרטליים לתכונות שונות. החוקרים מצאו שהגנים האלו היו קשורים למצבים רפואיים כמו קרישיות יתר (hypercoagulability), לתסמונות הקשורות למצבי רוח כמו דיכאון, ואפילו לנטייה להתמכרות לניקוטין. את הקשר האחרון קשה במיוחד להסביר, בהתחשב בכך שבאסיה ובאירופה, מקום מושבם של הניאנדרטלים, לא היה טבק בתקופתם.

זה לא אומר שהיו אלו הניאנדרטלים ש"העניקו" לנו מחלות או נטייה להתמכרות, הבהיר טוני קפרה (Capra) בראיון למגזין אטלנטיק. הקשר בין הגנים לדיכאון למשל חלש למדי, ומסביר רק כאחוז אחד מהסיכון של אדם ללקות במחלה. "אנחנו לא צריכים להאשים את הניאנדרטלים באף אחת מהתסמונות האלו, שהן תכונות מורכבות עם הרבה מאוד גורמים" אמר קפרה.

המחקר מצא קשרים למחלות ומצבים רפואיים משום שאסף את הנתונים שלו ממאגר מידע רפואי. אין זה אומר שהגנים הניאנדרטלים אינם קשורים לתכונות רבות אחרות. מחקר אחר מצא שהם משפיעים בין השאר על צבע העור והשיער, אך שדווקא השיער הג'י'נג'י, שפעם חשבו שמוצאו אצל הניאנדרטלים, הוא תכונה אנושית לחלוטין.

גם לגנים הדניסובים יש השפעה על האנשים הנושאים אותם. מחקר ישראלי מצא שאצל בני האינואיט נפוץ גן דניסובי שעוזר להם להתמודד עם הקור, ולפי מחקר אחר גן דניסובי נוסף מסייע לתושבי הרמות הטיבטיות לחיות במקומות גבוהים במיוחד, למרות האוויר הדליל.

ממחקרים אלו, וממחקרים רבים נוספים, עולה שהכלאות בין מינים שונים נמצאות בכל מקום, ומהוות חלק חשוב והכרחי מההתפתחות האבולוציונית של כל מין, כולל המין שלנו. כולנו, במובן מסוים, בני כלאיים. לפי מייקל ארנולד, "זו כנראה הדרך הנפוצה ביותר שבה האבולוציה מתקדמת, אם מדובר בנגיפים, צמחים, חיידקים או בעלי חיים". הכלאות יכולות להעניק לנו תכונות שהתפתחו אצל מינים אחרים, ואף להשתלב בתכונות שלנו וליצור משהו חדש. "זה יכול להיות כוח אבולוציוני יצירתי למדי, למרות שאנשים לא חשבו כך בעבר" אמרה הביולוגית רבקה אקרמן (Ackermann) בראיון ל-BBC. "דברים חדשים לחלוטין יכולים להיות תוצר של הכלאה".