איך מיישמים שיטות עדכניות למיון יצורים חיים על חיות הפלא של הארי פוטר? ומה הקשר בין נדידת היבשות לכך שפיוניות חיות רק בקורנוול?

הרבה לפני שג' ק' רולינג חשפה לעינינו, המוגלגים, את פלאי עולם הקסמים המתקיים ממש מתחת לחוטמנו, היו כבר מי שידעו להתפעל מנפלאות הטבע הסובב אותנו. עם השנים למדנו איך בעלי חיים מתפתחים ומשתנים, מצאנו דרכים למיין ולתאר אותם והבנו את מקומנו ביניהם. למרות תכונות הקסם הייחודיות להן, גם חיות הפלא הן חלק מהטבע. כמו הארמדיל והברווזן, גם הבסיליסק והבישצבטן הסרטני כפופים לחוקי האבולוציה ועוברים תהליכי ברירה טבעית, וכמו יונקי הכיס האוסטרליים, גם תפוצתם של הטרולים ההרריים בסקנדינביה הושפעה מנדידת היבשות. וכולם בלי יוצא מן הכלל אמורים להשתלב באילן היוחסין העצום והמורכב של החיים עלי אדמות.

למיין בעלי חיים

מאז ומתמיד ניסו בני האדם למיין את היצורים החיים שסביבם. אריסטו, למשל, מיין את היצורים החיים – ואת הטבע כולו – באופן היררכי, מהמושלם ביותר בעיניו למושלם פחות. בראש הסולם ניצבו האלים, ואחריהם בני האדם, היונקים האחרים, הסנאים הדואים שקיבלו משום מה קטגוריה משלהם, ואז העטלפים והציפורים, הדגים, הזוחלים, בעלי החיים המכוסים שריון, החרקים, הצמחים, הטחבים, הפטריות, האבנים, המלחים, המתכות, ולבסוף – האדמה.

שיטת מיון סדורה יותר הציע ב-1735 הביולוג השבדי קרולוס לינאוס (קרל פון לינה), שהציע לשייך כל יצור למערכת היררכית שמתחילה בממלכות כגון בעלי החיים, הצמחים והפטריות, ממשיכה למערכות, מחלקות, סדרות, ומשפחות ומסתיימת ברמת המין הספציפי. השיטה הזאת, שנקראת השיטה הלינאית, נמצאת בשימוש כבר שנים רבות, אבל יש בה בעיה עמוקה: מאחר שהיא פותחה לפני שהמדענים פענחו איך מינים נוצרים ומשתנים, היא אינה מבוססת על הבנת תהליכי האבולוציה.

שיטת המיון הלינאית מבוססת על מפתחות מיון שמאפשרים לחלק את היצורים החיים לשתי קבוצות בכל פעם – אחת של יצורים בעלי תכונה מסוימת והשנייה של נטולי אותה תכונה. כך ממשיכים עד שמגיעים לזיהוי מדויק של בעל החיים. לדוגמה, אם אתם נתקלים באדם זאב ורוצים להבדיל בינו לבין יצורים אחרים, שימוש במפתחות מיון יוכל לסייע לכם. תשאלו את פרופסור סנייפ, שנתן לתלמידים לכתוב חיבור שלם על זה במסגרת שיעורי הבית. כמובן, במקרה הספציפי של אדם זאב, סביר להניח שאם וכאשר תפגשו בו, מיון והגדרה מדויקים יהיו באותו רגע הדאגה האחרונה שלכם,

דיאגרמת מיון צמחים על פי לינאוס, שכתב הבוטניסט רוברט ג'ון ת'ורנטון | Humanities And Social Sciences Library, New York Public Library, Science Photo Library
שיטת המיון הלינאית מבוססת על מפתחות מיון שמאפשרים לחלק את היצורים החיים לשתי קבוצות בכל פעם. דיאגרמת מיון צמחים על פי לינאוס, שכתב הבוטניסט רוברט ג'ון ת'ורנטון | Humanities And Social Sciences Library, New York Public Library, Science Photo Library

לחלופין, אפשר לסדר את כל היצורים באילן יוחסין ענק שנקרא "העץ האבולוציוני" או "העץ הפילוגנטי" (פילוגנטיקה: תחום בביולוגיה שעוסק בקרבה האבולוציונית בין יצורים חיים). בבסיסו נמצא האב הקדמון של כל היצורים החיים עלי אדמות, והענפים מייצגים את השושלות שהתפצלו ממנו. ככל שעולים בעץ מהשורשים לכיוון קצות הענפים, מתקדמים בפועל גם בציר הזמן. קלד (Clade), או ענף, הוא קבוצה שכוללת אב קדמון ואת כל צאצאיו – אלה שקיימים כיום וגם אלה שנכחדו.

כשמבינים את ההתפתחות האבולוציונית, קל לומר אם קבוצה של שושלות היא קלד. שוו בנפשכם שאתם גוזמים ענף מהעץ האבולוציוני – כל המינים על הענף שנגזם הם קלד אחד. קלדים מקננים זה בתוך זה ויוצרים מבנה מדורג, כך שכל הסתעפות בענף יוצרת ענפי משנה, שגם הם קלדים. קלד יכול להכיל אלפי מינים, או רק מינים מעטים כשמדובר בהסתעפויות החיצוניות של ענפי העץ.

השיטה הפילוגנטית היא שיטת מיון חדשה יחסית, שמשקפת את ההיסטוריה האבולוציונית של המינים. בשיטה הזאת נותנים שמות רק לקלדים – קבוצות של יצורים שלכולם אב קדמון משותף. על כן היא נקראת קלדיסטיקה. כיום, מרבית הביולוגים משתמשים בשיטת המיון הקלדיסטית לצד שיטת המיון הלינאית שקדמה לה. כשממיינים כיום בעלי חיים, נוטים לשים דגש הרבה יותר על זיהוי הדמיון הגנטי בין היצורים, ופחות על צורתם ותכונותיהם. המטרה היא לזהות איפה נמצא כל יצור בעץ המשפחה שלו ומה קרבתו ליצורים אחרים. אם נסתכל על העץ האבולוציוני של היצורים החיים נמצא בין שכנינו הקרובים ביותר גם את העכבר, החולדה והארנבון.

עץ אבולוציוני, או פילוגנטי, של בעלי החוליות | Spencer Sutton, Science Photo Library
השיטה הפילוגנטית משקפת את ההיסטוריה האבולוציונית של המינים. עץ אבולוציוני, או פילוגנטי, של בעלי החוליות | Spencer Sutton, Science Photo Library

עושים סדר בחיות הפלא

איך חיות הפלא משתלבות במיון הזה? במאמר שעם מחבריו נמנה גם ניוט סלמנדרה, מחבר "חיות הפלא והיכן למצוא אותן", ניסו החוקרים לבנות עץ אבולוציוני לחיות פלא. הם לקחו, כביכול, דגימות DNA מחיות פלא ומבעלי חיים רגילים שקרובים להם. הדגימות עברו ריצוף גנטי, כלומר זיהוי של סדר הבסיסים ב-DNA שלהן, במחלקה לגנטיקה וביואינפורמטיקה במשרד הקסמים, שלדבריהם "דומה לכל מחלקה לביולוגיה באוניברסיטה מוגלגית אבל עם קצת יותר גובלינים".

המחקר הוביל לכמה מסקנות מעניינות: מתברר למשל שחיות הפלא הן בעיקר בעלי חוליות, כמונו וכמו הציפורים והדגים, או פרוקי רגליים כמו חרקים וסרטנים. כמו כן, רובן קרובות גנטית לבעלי חיים רגילים. לדוגמה, החמשוש הוא טורף מסוכן ביותר, שאוהב במיוחד לטרוף בני אדם, ולמזלה של האנושות תפוצתו מוגבלת לאי דריר הסמוך לסקוטלנד. מתברר שהוא קרוב גנטית לאדם – ואין בזה פלא, שכן על פי האגדה הוא נוצר מבני משפחת מקבון שהופעל עליהם כישוף, ומאז החמשושים התחמקו מכל ניסיון להשיב להם את צורתם האנושית.

יצור שונה מאוד הוא הדמיגייז, שהאוכלוסייה שלו חיה במזרח הרחוק. מדובר ביצורים צמחוניים ושקטים המזכירים קופי אדם חינניים וחוקרי משרד הקסמים מצאו שהם קרובי משפחה של הגורילה. הדמיגייז מסוגל להעלים את עצמו כשמאיימים עליו, ולכן קיים ביקוש גבוה לעורות דמיגייז שמהם אפשר לטוות גלימות היעלמות. לעומת זאת, השור הענק בעל העור הזהוב, הקרוי ראם הזהב, דומה גנטית דווקא לאייל המושק. שתיית דם הראם, הנפוץ במזרח הרחוק ובערבות צפון אמריקה, מעניקה כוחות פיזיים אדירים.

פסל של ההיפוגריף באקביק באולפני האחים וורנר | marleyPug, שאטרסטוק
חיות פלא רבות הן בעלי חוליות. ההיפוגריף הוא בהחלט אחת מהן, אבל האם הוא ציפור או יונק? לא ברור. פסל של ההיפוגריף באקביק באולפני האחים וורנר | marleyPug, שאטרסטוק

מערכת פרוקי הרגליים כוללת בין השאר את הבישצבטן הסרטני, בעל חיים יבשתי המצוי בעיקר בחופים סלעיים באירופה. בניגוד לקרוב משפחתו הלובסטר הוא אינו ראוי למאכל אדם, שכן אכילת בשרו גורמת חום גבוה והופעת פריחה ירוקה מכוערת. בנוסף, לנשיכת הבישצבטן יש תופעת לוואי מצערת במיוחד: מזל רע מאוד הפוקד את הקורבן במשך עד שבוע אחרי הפציעה.

ולבסוף הצ'יזפרפל, טפיל קטן באורך מילימטר וחצי, דומה לסרטן מצוי בעל מלתעות. צ'יזפרפלים נוטים לתקוף מכשירי חשמל והם ההסבר לתקלות מתמיהות באביזרי חשמל מוגלגיים חדשים לחלוטין, שבהן נתקלתם בוודאי פעמים רבות.

פסל הרעגוג באולפני האחים וורנר | Michaela Warthen, שאטרסטוק
חיות פלא אחרות משתייכות לפרוקי הרגליים, כמו ההרעגוג, העכביש הענק שהאגריד גידל כחיית מחמד. פסל הרעגוג באולפני האחים וורנר | Michaela Warthen, שאטרסטוק

נדידת היבשות

התפוצה של בעלי חיים בכדור הארץ אינה אחידה, וכך גם תפוצתן של חיות הפלא. יונקי כיס, למשל, חיים באמריקה הדרומית, באוסטרליה ובניו-גינאה – שכיום רחוקים אלפי קילומטר זה מזה. יתר על כן, אין כל ראיה לכך שיונקי כיס חצו את האוקיינוס בשחייה או בשיט מאולתר על דוברות צפות של ענפים, ועל אחת כמה וכמה אין כל סימן לכך שהם נדדו לרוחב יבשת אסיה, ולא ידוע על נתיבי נדידה אחרים בין המרחבים הגיאוגרפיים הרחוקים של יבשות אוסטרליה ואמריקה. אם כך, איך נפוצו יונקי הכיס מהמקום שבו חי האב הקדמון של כולם לאזורי המחיה הנוכחיים שלהם?

הפיזור של יצורים חיים על פני כדור הארץ מספק רמזים לגבי ההיסטוריה שלהם ושל פני השטח של כדור הארץ. הממצאים האלה מצטרפים לפסיפס שכולל לא רק את האבולוציה של החיים אלא גם את נדידת היבשות.

כבר בתחילת המיפוי הגיאוגרפי הראשוני של חופי האוקיינוס האטלנטי, בראשית המאה ה-17, הבינו אנשי מדע שיש התאמה מפליאה בין התוואי של חופי מערב אפריקה לקו החוף המזרחי של אמריקה הדרומית. כבר באמצע המאה ה-19 היו מי שהציעו רעיון שנשמע אז דמיוני, שלפיו שתי היבשות היו בעבר חלק מגוש אחד, שבאורח פלא התבקע ליבשות נפרדות. הרעיון הזה דרש באותה עת מהפכה מחשבתית, שכן עד אז היה ברור לכולם שקרום כדור הארץ, על כל חלקיו ביבשה ובים, נייח ונעדר תנועה. לכן ההשערה הזאת נשמעה תלושה מהמציאות ולא מבוססת על היגיון מדעי.

בשנת 1912 הגה לראשונה הגיאולוג אלפרד וגנר (Wegener) את תיאוריית נדידת היבשות. בעבר הרחוק, טען, כל היבשות היו חלק מיבשת-על אחת, שאותה כינה "פנגיאה" (מיוונית: כל יבשת). עם הזמן, היבשת הראשונית הזאת התבקעה לגושים שהחלו לנדוד ולהתרחק אט-אט. כך שווגנר התייחס ליבשות כאל מעין רפסודות סלע עצומות השטות בכיוונים שונים, ואפילו אקלימן משתנה בהדרגה במהלך מסען, בהתאם למיקומן הגיאוגרפי. מאמרו פורסם ב-1915, והתקבל באדישות בחלק מהקהילה המדעית של ימיו ובביקורת חריפה מאחרים.

כיום מוסכם על רוב העולם המדעי שווגנר צדק: בעבר היו כל היבשות מחוברות ליבשת-העל פנגיאה, שהיתה מוקפת אוקיינוס והתפצלה כנראה לפני 200 מיליון שנה. בשלב הראשון נחלקה פנגיאה לשתי יבשות-משנה: הצפונית שבהן, לאוראסיה, כללה את יבשות אירופה, אסיה וצפון אמריקה של ימינו; בדרומית, גונדוואנה, נמצאו אפריקה, אוסטרליה, דרום אמריקה, אנטארקטיקה והודו. זמן לא רב אחרי כן נפרדה הודו מהגוש הדרומי ופתחה במסע של 20 מיליון שנה לעבר יבשת אסיה.

כשמבינים את זה, קל הרבה יותר להסביר את תפוצת יונקי הכיס. הם התפתחו לראשונה כשהיבשות היו מחוברות, כך שלא הם נדדו מיבשת ליבשת, אלא היבשות נדדו ונשאו איתן את יונקי הכיס.

מפות של כדור הארץ מלפני 200 מיליון, 135 מיליון ו-35 מיליון שנים מראות את התפרקותה של פנגיאה | Claus Lunau, Science Photo Library
בעבר היו כל היבשות מחוברות ליבשת-העל פנגיאה, שהתפצלה כנראה לפני 200 מיליון שנה. מפות של כדור הארץ מלפני 200 מיליון, 135 מיליון ו-35 מיליון שנים מראות את התפרקותה של פנגיאה | Claus Lunau, Science Photo Library

פרפרים, פיות ולפרקונים

באופן לא מפתיע, נדידת היבשות אכן קשורה קשר הדוק לאבולוציה של חיות הפלא. חישבו על חיות הפלא דמויות הפרפרים, כגון הפיות, הפיוניות, הדוקסים, השדונים והגרינדילואים. כולן למעשה חרקים דמויי אדם, שמספקים דוגמה מדהימה לאבולוציה מתכנסת: התפתחות של מאפיינים דומים באופן שטחי אצל יצורים ממוצא שונה ובאופן בלתי תלוי זה בזה.

מניחים שהפיצול בין הפרפרים לאבות הקדמונים של היצורים הללו התרחש לפני כ-200 מיליון שנה, ובמהלכו היגרו דוקסים מבריטניה לצפון אמריקה. לעומת זאת, היצורים האחרים בקבוצה לא היגרו אל מחוץ לאי הבריטי, באופן שממחיש היטב את הבידוד הגיאוגרפי של האוכלוסיות החיות באי. איך הגיעו הדוקסים מבריטניה לצפון אמריקה? הסבר אחד הוא שהם התפצלו מהפרפרים לפני שהניתוק בין היבשות הושלם. לחלופין, ייתכן שהדוקסים עפו את המרחק הקצר יחסית שהפריד אז בין ביתם המקורי בבריטניה לאמריקה הצפונית. בהיעדר שרידים מאובנים של חיות פלא, קשה להסיק מסקנה ברורה.

נראה גם כי בשלב מסוים באבולוציה חל פיצול בין שדונים (imps) לפיוניות: היה להם אב קדמון משותף, שחצה את הנהר טיימאר (Tamar) שמפריד בין קורנוול לשאר חלקי אנגליה. בהמשך, הנהר התרחב ונוצר אי, שאחר כך התחבר מחדש. בתקופה שבה הגוש של קורנוול היה מנותק משאר אנגליה, נוצרו שני מינים נפרדים, ולכן פיוניות חיות רק בקורנוול.

ציור של פיה על עלה של שושנת מים | Ironika, שאטרסטוק
הפיצול בין הפרפרים לאבות הקדמונים של הפיות, השדונים ועוד התרחש לפני כ-200 מיליון שנה. ציור של פיה על עלה של שושנת מים | Ironika, שאטרסטוק

כמעט בני אדם

קבוצה אחרת, שלינאוס בוודאי היה מצביע על הדמיון החיצוני בין החברים בה, היא של יצורי הפלא דמויי האדם. בפועל היא מתחלקת לשני קלדים. באחד נכללים הנומים, אדומי הראש והלפרקונים, ואילו השני כולל את שדוני היער, הטרולים והפוגרבינים.

מוצא הקלד הראשון הוא מהנומים – יצורים דמויי תפוח אדמה עם רגליים, שחיים במחילות בין השאר בגינותיהם של קוסמים. מעניין לציין שבמקור הם כנראה לא נהגו לחפור מחילות, ושההעדפה לרדת אל מתחת לפני הקרקע נוצרה אצלם, לפי ההשערה, בתגובה ללחץ אבולוציוני עקב הצורך להימלט מטורפיהם העיקריים – הג'ארווים. אלו הם בעלי חיים דמויי נמייה, שמסוגלים לדבר אך מעדיפים לקלל, וניזונים בעיקר מנומים, אבל גם מיונקים קטנים שאינם קסומים.

התכונה הזאת התפתחה במקביל ובאופן דומה מאוד לאדומי הראש, שחיים גם הם במחילות אך עושים זאת דווקא בשדות קרב נטושים – עוד דוגמה לאבולוציה מתכנסת. אדומי הראש נוצרו כשחלק מהאבות הקדומים שלהם נהיו אוכלי נבלות הניזונים מדם של בני מינם. כך או כך, נראה שהנומים היגרו מאירופה לצפון אמריקה, כנראה דרך גשרי יבשה כששתי היבשות עדיין היו מחוברות זו לזו, או שאולי הם ידעו לשחות. לפרקונים הם כנראה התפתחות קצת יותר מאוחרת. נראה שהם נדדו מאירופה לבריטניה ומשם לאירלנד דרך גשרי יבשה, לפני הופעת האדם, ואולי אף היה אב קדמון משותף לאדם (Homo sapiens) וליצורים הללו.

פסל של גמדון הבית דובי באולפני האחים וורנר | Tero Vesalainen, שאטרסטוק
האם גמדוני הבית התפתחו מנומים? או אולי משדוני יער? פסל של גמדון הבית דובי באולפני האחים וורנר | Tero Vesalainen, שאטרסטוק

יצורי הקלד השני נפוצים באזורים שונים בצפון אירופה: שדוני היער חיים בעיקר בגרמניה, הטרולים בסקנדינביה, והפוגרבינים ברוסיה. ההנחה היא שהם הגיעו לאירופה לפני האדם, ובהמשך התפתחה ביניהם לבין בני האדם תחרות על שטחי מחיה. כשהאדם הגיע לצפון אירופה, הוא היה למעשה מין פולש שחדר לבית גידול קיים. אף שהאדם לא היה דומה מבחינה גנטית למינים שקדמו לו, הוא התחרה בהם על אותם משאבים, וכך העמיד איום על היצור שהיה האב הקדמון המשותף של שדוני היער, הטרולים והפוגרבינים. במצבים כאלה רואים בדרך כלל שני תהליכים: היצור שהיה שם קודם מתפתח למינים חדשים, שכל אחד מהם מוצא פתרונות הישרדות משלו לאתגר שמציב בפניו המין הפולש. ומכיוון שזה לא תמיד מצליח, חלק מהאוכלוסייה המקורית פשוט נכחד.

איך יתפתחו חיות הפלא בעתיד? איך תושפע תפוצתם מהמשך נדידת היבשות? הביטו בכדור הבדולח שלכם וחזו בעתיד!

כל הציטוטים לקוחים מהספר "חיות הפלא והיכן למצוא אותן" של ג'יי קיי רולינג, תרגום: גילי בר הלל-סמו הוצאה: ספרי עליית הגג, ידיעות ספרים בשיתוף הוצאת אובסקורוס, סימטת דיאגון 18א, לונדון