התקופה המכונה "הפיצוץ הקמבריוני" נחשבת לאחד האירועים הדרמטיים בתולדות החיים על פני כדור הארץ. במהלך תקופה זו – כ-500 מיליון שנה לפני זמננו - הופיעו במהירות יחסית רוב קבוצות בעלי החיים המוכרות לנו כיום. במשך שנים רבות ניסו מדענים להסביר מה גרם לעלייה המהירה הזו במגוון ובמורכבות של יצורים חיים.
פרופ' אריאל צ'יפמן, מהמכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית, סיפק זווית ראייה שונה: לא אירוע אחד דרמטי, אלא שרשרת של שינויים שהתרחשו בהדרגה. מהמחקר של פרופ' צ'יפמן, שהתפרסם בכתב העת BioEssays, עולה כי ככל שהסביבה האקולוגית נעשתה מורכבת יותר - עם יותר טורפים, תחרות ואינטראקציות בין מינים - כך נדרשו בעלי החיים לפתח יכולות טובות יותר לעבד מידע.
כאן נכנס לתמונה המוח. במחקר מציגים החוקרים את "השערת המוח-תחילה": תחילה התפתחו מערכות עצבים מורכבות יותר, במיוחד המוח. בעלי חיים שנדרשו להגיב לסביבה משתנה – לזהות טורפים, למצוא מזון ולהתמצא במרחב – פיתחו יכולות חישה ועיבוד מידע מתקדמות יותר, כמו מערכות הראייה והעצבים.
בהמשך, אותם מנגנונים גנטיים שאפשרו את התפתחות המוח שימשו גם להתפתחות איברים אחרים. כלומר, הכלים הביולוגיים שנוצרו עבור המוח "גויסו" כדי לבנות מערכות מורכבות נוספות בגוף – כמו מערכת עיכול מפותחת, שרירים מתקדמים ואיברי חישה מגוונים.
התוצאה הייתה עלייה כללית במורכבות הגוף - מה שאפשר לבעלי החיים להתאים את עצמם למגוון רחב יותר של סביבות ונישות אקולוגיות. וכאשר יש יותר דרכים לחיות ולהתפרנס, גם מספר המינים גדל.
4 צפייה בגלריה
אנומלוקאריס (Anomalocaris), סוג של פרוק רגליים קדום מאוד מהתקופה הראשונה שבה היו יצורים חיים (הקמבריון)
(הדמיה: Dotted Yeti/Shutterstock)
4 צפייה בגלריה
הלוציגניה (Hallucigenia), סוג של חסר חוליות נכחד שחי בתור הקמבריון
(הדמיה: Dotted Yeti/Shutterstock)
מעניין לציין שהתהליך הזה לא התרחש בכל בעלי החיים באותה מידה. הוא בלט במיוחד בקבוצות כמו פרוקי-רגליים (למשל חרקים וסרטנים), רכיכות ותולעים טבעתיות (למשל שלשולים) – שהן גם הקבוצות העשירות ביותר במינים כיום. "במקום לחשוב על 'פיצוץ' אחד, אנחנו צריכים לראות סדרה של שלבים הקשורים זה בזה", מסביר פרופ' צ'יפמן. "העלייה במורכבות המוח אפשרה לבעלי חיים להתמודד עם עולם מורכב יותר – וזה פתח את הדלת לעלייה גדולה במגוון החיים".
פרופ' אריאל צ'יפמןצילום: גיל יוחנןמחברי המחקר מדגישים כי מורכבות אינה תמיד יתרון. ישנם בעלי חיים רבים שהצליחו מאוד דווקא עם גוף פשוט יחסית. לכן, התפתחות מורכבות תלויה בצרכים הספציפיים של הסביבה. "במקום לחפש 'גורם אחד' לפיצוץ הקמבריוני, יש לראות בו תהליך מתמשך שבו שינויים אקולוגיים הובילו להתפתחות מוחית – שבתורה אפשרה את מגוון החיים שאנו מכירים היום", מסכם פרופ' צ'יפמן. "ממצאים עתידיים, במיוחד מתחום הגנטיקה, יסייעו לבחון את ההשערה ולבדוק האם אכן המוח היה הזרז המרכזי למהפכה האבולוציונית הגדולה הזו".
