הם חיו לפני אלפי שנים, אם לא מיליונים, ובכל זאת אנחנו יודעים על קיומם בזכות השרידים שהשאירו אחריהם. המאובנים – חרך קטן בדלת, שמאפשר לנו לחשוף טיפין טיפין את ההיסטוריה הקדומה של היצורים שחיו בעולמנו פעם

השאלה המקורית: נושא המאובנים הוא מאוד חשוב ומעניין , אילו סוגים של מאובנים קיימים וכיצד הם נוצרו?


מאובנים הם שרידים של יצורים חיים שהשתמרו במשך מיליוני שנים. בעצם קיומם הם מאפשרים לנו להציץ על העבר של עולמנו, מעין חתיכה קטנה של פאזל שמשקפת תמונה גדולה ועשירה יותר. אבל חתיכת הפאזל הזאת גם נדירה מאוד: רק בשבריר אחוז מהמקרים שאריותיהם של יצורים חיים יהפכו בסופו של דבר למאובנים, שכן מדובר באירוע נדיר שתלוי בגורמים רבים.

מאובן מספק מידע לא רק על מבנה הגוף, השלד ולעתים אפילו על הגנטיקה של היצור, אלא גם על הסביבה האקולוגית שבה היצור חי לפני מיליוני שנים. עם זאת, מכיוון שהמאובנים כל כך נדירים תרומתם במחקר היא עדיין נמוכה, למרות המידע הרב שהם מספקים לנו על סביבת המחיה של היצור והשתנות עולם החי והצומח. המאובנים אמנם דוממים אך הם מייצגים חיים ואבולוציה. הם יכולים להיווצר בכמה דרכים, שאותן אפרט מיד.

מאובני עִקבה
עקבות שהיצור (בעל חיים או צמח) השאיר במצע שבו הוא היה שקוע, כמו עקבות נעליים בבוץ. מאובני עקבה יכולים להיות עקבות של בעלי חיים, מחילות  או חללים שהשאירו שורשי עצים שהתכלו. לעתים המאובנים האלה מכילים גם שאריות מהחומר האורגני של בעל החיים שהשאיר את העקבות, וכך מאפשרים לחוקרים להפיק חומר גנטי שיכול לתת להם הרבה מידע על היצור. מהחומר הגנטי, הדנ"א, אפשר ללמוד על תכונותיו של היצור, על מחלות שחלה בהן, מאילו חומרים גופו היה מורכב ועוד.   


שרידי עלים מוטבעים על אבן גיר, מאוסף אוניברסיטת אוטרכט בהולנד | צילום: ויקיפדיה

מאובנים מותמרים
כשבעל חיים מת ושוקע לתוך סביבה דלת חמצן, כמו קרקעית אגם או ביצה, המחסור בחמצן מאט את קצב הריקבון של גופו. בזמן שהרקמות הרכות מתכלות לאטן, העצמות נספגות במים עשירים במינרלים ואט-אט מתחלפים כל מרכיבי העצם במינרלים שבסביבה. בסוף התהליך נוצרת אבן שצורתה זהה לשלד של בעל החיים. התהליך יכול להתרחש רק אצל יצורים בעלי שלד או שריון קשיח ורק בסביבות דלות חמצן, עם טמפרטורות נמוכות וסביבה חומצית.

ממאובנים כאלה אי אפשר להוציא דגימות של חומר גנטי, אבל הם מציגים במדויק את המבנה המורפולוגי של היצור, כלומר את צורת עצמותיו או השריון החיצוני שלו, מבנה הגפיים, צורת הגולגולת (אם יש לו) ועוד.

מאובני תבליט ותבנית
מאובנים כאלה נוצרים כשבעל החיים או הצמח מתפרקים ומשאירים במצע שבו הם היו חלל שזהה לצורתם. בהתאם לתנאים החלל שנוצר יכול להישאר ריק (תבנית) או להתמלא בחומר שמתקשה לאחר מכן לסלע (תבליט). בניגוד למאובנים מותמרים, אם נחתוך את המאובן לא נוכל לראות את המבנה הפנימי של היצור.

מאובנים "משומרים"
במקרים מסוימים הסביבה החיצונית מאפשרת מצב נדיר שבו בעל החיים לא עובר שינוי משמעותי אחרי מותו וצורתו השלמה נשמרת כמעט בשלמותה, כולל רקמות הגוף הרכות. מצבים כאלה מתאפשרים בדרך כלל בסביבות מושלגות, שבהן המאובן משתמר בקרח. סוג נוסף של מאובנים משומרים הוא חרקים שכוסו בענבר עצים ונשמרו בשלמותם (ממש כמו בסרט הראשון של "פארק היורה"), או מקרים שבהם בעלי חיים כוסו בזפת ונשמרו בשלמותם.


חרק לכוד בשרף | צילום: ויקיפדיה

ממאובנים כאלה אפשר להפיק חומר גנטי, ללמוד על הצורה החיצונית של בעל החיים, על הפיזיולוגיה ובמומיות (בני אדם שהשתמרו בחניטה) אפשר ללמוד גם על הלבוש, התרבות והמנהגים של החברה שבה הם חיו.

דוגמה מפורסמת למאובן משומר הוא המומיה של אצי איש הקרח, כינוי שניתן לגופה החנוטה בקרח של אדם שחי לפני 5,300 שנים. גופתו התגלתה בתחילת שנות ה-90 של המאה הקודמת בהרי האלפים בצפון איטליה, ונכון להיום זו הגופה החנוטה הקדומה ביותר שהתגלתה באירופה.



המומיה של 'אצי איש הקרח' | צילום: המוזיאון לארכיאולוגיה של דרום טירול

היסטוריה משומרת באבן
המאובנים יכולים לתת לנו מידע רב על עברו של כדור הארץ. מאובנים של קונכיות או צדפים שנמצאו על ראשי הרים יכולים לרמוז על שינויים אדירים שהתרחשו בסביבה, שפעם הייתה ימית ובעקבות תזוזה של הלוחות הטקטוניים האדמה התרוממה ויצרה הרים.

המאובנים נמצאים גם במרכזו של ויכוח מתמשך בין בריאתנים שמאמינים בסיפור הבריאה התנ"כי לבין אנשי מדע שמקבלים את תורת האבולוציה של דרווין. הבריאתנים מאמינים שכל מיני בעלי החיים נוצרו על ידי כוח אלוהי לפני כמה אלפי שנים ולא עברו מאז שינויים גדולים בצורתם. לעומת זאת, קיומם של מאובנים של בעלי חיים טרופיים באנטארקטיקה מחזקת את התפיסה המדעית שעל פיה כדור הארץ משתנה בהתמדה, יבשות זזות ובעלי החיים משתנים בהתמדה. כמו כן, מאובנים יכולים להראות את אבותיו הקדמוניים של יצור מסוים ולרמוז על השינויים המורפולוגיים והמבניים שהוא עבר במשך שנים רבות של אבולוציה.

מאובנים יכולים לספק מידע רב על סביבת המחיה הקדומה של יצורים רבים, כיוון שהם מייצגים בעלי חיים שחיו ופעלו בבית גידול מסוים. יצור שהשתמר בתנוחת פעילותו יכול לתת רמזים רבים על המאפיינים של סביבתו הקדומה. לדוגמה, מאובני סרטנים שנברו באדמה והשאירו אחריהם מבני מחילות ריקות יכולים לספק מידע על טיב הקרקע ועומקה.

המאובנים הנפוצים ביותר הם של יצורים ימיים שכן הם חיו בסביבה המאפשרת את השתמרותם בצורה המיטבית ביותר (סביבה דלת חמצן עם קרקע מימית). מאובנים של יצורים יבשתיים, לעומת זאת,  הם נדירים יותר שכן על היבשה מתרחשים תהליכי בליה והרס תכופים יותר. במקרים שבהם השתמרו שרידיו של יצור יבשתי זה קרה לרוב בעקבות הסחפות השרידים ושקיעתם בים. גם סביבות יבשתיות אגמיות וביצתיות עשויות לשמר שרידים של בעלי חיים שחיו בהן, יחד עם שרידי צומח מהסביבה.

למרות התרומה הרבה של המאובנים להבנת ההיסטוריה של כדור הארץ, מספר בעיות מעוותות את יכולתנו להבין את המציאות כפי שהייתה לפני מיליוני שנים. מאובנים יכולים להיווצר, כאמור, רק בתנאים ספציפיים מאוד של קור קיצוני או חוסר בחמצן, כך שרפרטואר המאובנים שקיים בידינו מוגבל למקומות שענו על הקריטריונים האלה בתקופה שבה המאובנים נוצרו ואינם מייצגים את כל מגוון בעלי החיים והצמחים שהיו קיימים בעבר.כמו כן, לבעלי חיים רבים אין שריון או עצמות קשיחות שיכולים להשתמר כמאובנים, כך שחסר לנו מידע רב על כל אותם יצורים שכנראה היו קיימים אך מאפייניהם היו אחרים.

ולבסוף, קיימת בעיה קשה של מחיקת הראיות. בעקבות תזוזת היבשות והלוחות הטקטוניים אזורים מסוימים בקליפת כדור הארץ מתבלים והמאובנים שהיו בהם נמחקים. כך שהמידע שהם נותנים לנו כיום על העבר משול לחריץ קטן בדלת שדרכו אנחנו מנסים, כמו ילדים, לפענח עולם שלם. 

תודה לד"ר זאב לוי מהמכון הגיאולוגי הישראלי על העזרה בהכנת הכתבה. 

יעל גרופר
המחלקה לאימונולוגיה
מכון ויצמן למדע



הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

5 תגובות

  • בן אור אור

    הוכחות

    שלום וברכה, האם אפשר להוכיח לאדם שהוא לא מדען את האבולוציה?

  • ק.

    התשובה היא חד משמעית כן.

    ישנם רבים (נשים וגברים) אשר מקבלים את האבולוציה כהסבר הטוב ביותר של מגוון התופעות הקשורות בנושא, ובפרט את המגוון האדיר של היצורים וכן שאלת מוצאם. ככלל במדע לא מוכיחים הוכחות (כפי שניתן לעשות בתחום המתמטיקה למשל). בכל תחום מדעי, ישנן עובדות על העולם שנאספו בתצפיות וניסויים וישנם מודלים אפשריים שמנסים לתת פשר ומובן לכל אותן עובדות שנאספו. אף אחד לא מבטיח שמודל שניתן הוא בהכרח ההסבר הנכון ולפעמים קיימים מספר מודלים שונים אפשריים אך המנוגדים זה לזה (מצב אשר מבטיח כי לפחות אחד מהם הוא אינו המודל הנכון או לפחות שלם). עם זאת יש קריטריונים לפיהם אפשר לשפוט את איכות המודלים, כך למשל, מעבר ליכולת להסביר את הממצאים, מודל המצריך מעט הנחות פשוטות נחשב למוצלח יותר מאשר מודל המחייב מספר רב של הנחות אשר קשה להצדיק אותן. בנוסף, מודל אשר ניתן לגזור ממנו תחזיות אשר מתאמתות בניסויים נוספים ובכך מקבל אישושים, הוא מודל טוב בהרבה ממודל אשר רק "מסביר" לכאורה את העובדות הקודמות. לפעמים אפילו מחזיקים במודל שכבר הוכח כמודל שאינו שלם, משיקולים פרקטיים. תורת האבולוציה נמצאת במעמד מיוחד בגלל שהיא אחד המודלים המבוססים ביותר במדע. לא רק שהיא מסבירה אוסף אדיר של תצפיות וניסויים, היא גם הניבה אינספור ניבויים שאוששו במחקרים נוספים (כמו למשל תחזיותיה על גילה של השמש). אבל מעבר לכך שהיא ההסבר הטוב ביותר שקיים בנושאים שהוזכרו, היא גם תורה שימושית ביותר שמשפיעה על תחומי מחקר מעבר לביולוגיה, כמו למשל באלגוריתמים אבולוציוניים, בהם משתמשים בתחומי מחקר אחרים וגם מחוץ לאקדמיה, במחקר ופיתוח בתעשיות שונות.
    למעשה, רבים מאוד האנשים שנחשפו לדוגמאות מהעובדות הרבות ולעקרונות היסוד של האבולוציה והבינו כי אכן מדובר בתורה יוצאת דופן בביסוס שלה. לצערנו, הן משום שהתורה לא נלמדת כמעט בבתי ספר והן מפני שקיים פחד אדיר מצידם של מוסדות דתיים מפני תחומים מדעיים מבוססים ביותר (כמו גיאולוגיה, קוסמולוגיה, אבולוציה ועוד) אשר מאיימים לדעתם על האמונה בישות אלוהית (מה שכבר מרמז ככל הנראה על חולשתה של אמונה זו מלכתחילה), קיימת בורות גדולה בקרב אלה שלא נחשפו לנושא בצורה מסודרת ממקורות פדגוגיים מוסמכים. חמור מכך, דתיים רבים מגיעים עם מטען שלילי ביותר, כתוצאה מתהליך הסתה מכוון שלא בוחל בעיוות התורה עד כדי שקרים בוטים. מטען זה מקשה מאוד על חלק מהדתיים לרכוש ידע רלוונטי על אחת מהתורות הכי נפלאות שקיימות בעולם המדע. באתר הזה, כמו גם במקומות אחרים באינטרנט, ניתן למצוא כתבות מצויינות אשר מסבירות נושאים רבים בתורת האבולוציה, אפשר להתחיל למשל כאן: http://davidson.weizmann.ac.il/online/maagarmada/life_sci/%D7%90%D7%91%D...

  • אנונימי

    השאלה היא עד כמה הממצאים

    השאלה היא עד כמה הממצאים אמינים? אי אפשר להתווכח על הממצא עצמו, אבל יש מקום לדון על הפרשנות של הממצא, מהיכן הוא הגיע, האם שינויים דרמטיים בעולם יכלו להביא למצבים מסוימים שהוא יתאבן בזמן קצר של שנים, במילים אחרות, האם הממצאים הללו הם בהגדרה של 'מדע מדוייק' או לא?

  • ק.

    למיטב ידיעתי לא קיים הסבר אחר (ולא שלא ניסו למצוא כאלה...)

    בוא נעשה ניסוי מחשבתי. נניח שמצאנו דרך שבה ניתן לגרום לרקמה אורגנית להתאבן בזמן קצר של כמה שנים. האם זה אומר שכך נוצרו כל המאובנים? אם מצאו מאובן ששקוע בתוך שכבת סלע אשר על פי תחום הגיאולוגיה מתאורכת לפני 80 מליון שנה, ואשר לפי שיטות תיארוך רדיומטריות *שונות* מתוארכות לאותו גיל בערך, צריך סיבה מאוד טובה לחשוב שהמאובן הוא רק בן כמה מאות שנים. אתה מבין, ה"בעיה" (של דתיים בדרך כלל) היא שההשתלשלות האבולוציונית מתאימה מאוד לממצאים רבים מתחומים שונים לגמרי. כל התחומים האלה תמימי דעים לגבי מאובנים שנוצרו בתהליכים שארכו מליונים רבים של שנים, תהליכים כימיים, תהליכים פסיקאליים ותהליכים גיאולוגיים. מי שרוצה להציע מודל שבו כל המאובנים נוצרו בטווח זמנים של, נאמר, כ-6000 שנה (סתם זרקתי מספר שרירותי) צריך לספר הסברים *מדעיים*, כלומר כאלה שניתנים לאישוש, על מגוון רחב של תופעות מתחומים שונים, לרבות בתחוםמים כמו קוסמולוגיה. למען הסר ספק, אמירה מסוג: "יש ספר שאומר שהעולם נברא לפני כ-6000 שנים" לא מהווה הסבר מדעי חלופי. מי שרוצה להאמין בכך שיבושם לו, אבל שלא יתבלבל לחשוב שהוא מחזיק באלטרנטיבה מדעית בדוקה. מי שבכל זאת סבור שלסיפור הדמיוני והמגובה באפס ראיות שבו הוא מאמין יש איזושהי אחיזה במציאות שלנו מוזמן להראות זאת באמצעות ניסוי (למשל שתפילה מרפאה סרטן). כל עוד אין תוצאות ניסוייות חד משמעיות (אשר יתמכו אך ורק במה שהניסוי בדק כמובן, ובהנחה שהניסוי בוצע בצורה תקינה לפי הקריטריונים של המתודה המדעית למניעת הטיות מוכרות) כל מה שאפשר לומר הוא שדתיים מחזיקים באמונה שאולי היא נכונה ואולי היא תפלה. כאשר כמובן אסור לשכוח שאף אחד לא מבטיח שדת מסויימת אחת היא הנכונה וכל אלפי הדתות האחרות שגויות. למעשה אפריורית, רב הסיכויים שהדת בה אדם מחזיק היא שגוייה. כדאי גם לזכור שברב המכריע של המקרים הסיבה העיקרית להחזקה בדת מסויימת היא כי זו הדת שאדם ספג מילדות כאשר היה חסר ישע להחליט בעצמו.
    מאיר, זכור כי הספקנות היא ערך בעולם המדע (ערך שהוכיח עצמו אינספור פעמים במדע ולטובת כלל האנושות), במדע אין בעיה עקרונית להחליף כל אחת מהנחות הבסיס, ובלבד שנקבל מודל שמתאר טוב יותר את המציאות הנצפית. הדת לעומת זאת לא יכולה להרשות לעצמה ספקנות שכזו.

  • אנונימי

    שמי מאיר,