החילזון שוויתר
על הביצים

התשובה לשאלה העתיקה היא שהביצה הייתה ראשונה, הרבה לפני התרנגולת. התרנגולות בויתו בידי האדם לפני כמה אלפי שנים בלבד, והעופות הופיעו באבולוציה לפני כ-150 מיליון שנים. עוד הרבה לפניהם היו אין ספור מינים של זוחלים, דו-חיים ודגים, כמו גם חרקים, סרטנים, רכיכות ועוד, שכולם הטילו ביצים. רובם מטילים ביצים עד היום.

אבל לא כולם. כמה קבוצות של בעלי חיים החלו להשריץ או ללדת ולדות חיים במקום להטיל ביצים. התכונה הזאת נראית במינים של דגים, דו-חיים, זוחלים, וגם חסרי חוליות כמו חרקים שונים. וכמובן, גם היונקים – לפחות רובם הגדול – מביאים את צאצאיהם לעולם ללא צורך בביצים. המעבר מביצים לוולדות חיים הוא שינוי אבולוציוני דרמטי ביותר, שמערב גנים רבים. איך מתרחש שינוי שכזה? קשה מאוד לחקור זאת במינים כמו יונקים, שעשו את השינוי לפני עשרות מיליוני שנים, ומאז התרחשו אצלם עוד שינויים גנטיים רבים שאינם קשורים להתפתחות עוברית. במאמר שפורסם לאחרונה, חוקרים בחנו במקום זאת מין של חילזון ים, שעבר להשרצת ולדות חיים רק לאחרונה, במונחים אבולוציוניים – לפני כמאה אלף שנים.

חוקרים זיהו שוב ושוב אוכלוסיות שונות של החלזונות כמינים חדשים. שני חלזונות חופית משריצה בוגרים, העליון מאוכלוסייה שחיה באזור עם זרמים חזקים והתחתון מאוכלוסייה שצריכה להתמודד עם סרטנים | צילום: © Sophie Webster

שמות שונים, אותו חילזון

חלזונות הים מהמין חופית משריצה* (Littorina saxatilis) אכן חיים על החוף, באזורים שמתכסים במים ונחשפים עם שינויי הגאות, בצפון האוקיינוס האטלנטי. אלו חלזונות קטנים, אורכם סנטימטר או שניים לכל היותר. קשה לתת תיאור מדויק יותר שלהם, משום שהקונכיות שלהם עשויות להיות במגוון צבעים וגדלים. זו גם הסיבה לכך שניתנו להם עם השנים יותר ממאה שמות שונים, כשחוקרים זיהו שוב ושוב אוכלוסיות שלהם כמין חדש.

התכונה העיקרית שמייחדת את החופית המשריצה היא ולדות חיים. החלזונות האחרים מאותו סוג מטילים ביצים, שארוזות בתוך מעין ג'לי שהנקבות מפרישות מבלוטה מיוחדת. אותה בלוטה התפתחה אצל החופית המשריצה לכיס דגירה, שבו שוהות הביצים עד שהן בוקעות. הנקבות מדגירות בכיס ביצים בשלבים שונים, וכאשר החלזונות הקטנים בוקעים, הם צריכים למצוא את דרכם החוצה בעצמם – האם לא יכולה לעזור להם כמו אצל היונקים. "אם היא תתחיל לדחוף, סביר שגם הביצים שעוד לא מוכנות לבקוע יצאו החוצה", הסבירה קרסטין יוהנסון (Johannesson), אחת החוקרות החתומות על המאמר, בראיון לאתר Science News. לא ברור עדיין איך הם מוצאים את פתח היציאה, הוסיפה יוהנסון, "אבל אולי הם יכולים להרגיש את הריח של מי המלח שנכנסים מבחוץ".

התכונה המיוחדת הזו של החופית המשריצה התפתחה רק לאחרונה, דבר שמציע הזדמנות מיוחדת למדענים. "כמעט כל היונקים מולידים ולדות חיים, והתכונה הזו מלווה את האבולוציה שלהם ב-140 מיליון השנים האחרונות", אמר שון סטנקווסקי (Stankowski), שהוביל את המחקר, בהודעה לעיתונות. "אבל במחקר הזה אנחנו יכולים לחקור הולדת ולדות חיים שהתפתחה באופן נפרד לחלוטין, והרבה יותר מאוחר".

הנקבות מדגירות בכיס ביצים בשלבים שונים. עוברי חלזונות בתוך הביצים שבכיס האם | צילום: © Fredrik Pleijel

מעבר הדרגתי

התגלית העיקרית של החוקרים היא שהמעבר היה הדרגתי, וכלל גנים רבים, באזורים שונים של החומר התורשתי. "הצלחנו לזהות חמישים אזורים בגנום שקובעים יחד, כך נראה, אם נקבת חילזון תטיל ביצים או תשריץ ולדות חיים", סיפר סטנקווסקי. "אנחנו לא יודעים עדיין בדיוק מה כל אזור עושה, אבל הצלחנו לקשר רבים מהם לשינויים בצורת הרבייה, על ידי השוואה של פעילות הגנים בחלזונות מטילי ביצים וכאלו שמשריצים ולדות חיים".

ההשערה של החוקרים היא שהחלזונות לא עברו בבת אחת מצורת רבייה אחת לשנייה, אלא עשו זאת בהדרגה. הם החלו להטיל את הביצים שלהם יותר ויותר מאוחר, ולשמור אותן בבטן האם עד לשלב מתקדם יותר יותר – עד שבסופו של דבר החלזונות בקעו כבר בתוך כיס הדגירה. יש יתרון בהטלה מאוחרת, אומרים החוקרים: כך הביצים חשופות זמן קצר יותר לסכנות של העולם החיצוני, כמו התייבשות או טריפה.

נראה שהתכונה הייחודית של חלזונות חופית משריצה אכן מעניקה להם יתרון, והם מצליחים לשרוד ולשגשג גם מעבר לאזורי המחיה של מינים מטילי ביצים מאותו סוג. הם הגיעו לחופים המזרחיים של אמריקה הצפונית, בעוד קרוביהם נשארו בעיקר באירופה, ונמצאים כמין פולש גם במפרץ סן פרנסיסקו ובתעלות של ונציה. 

אבל בטבע לכל דבר יש מחיר, והחלזונות נאלצים, או יותר נכון נאלצות, להשקיע משאבים רבים בשמירה והאכלה של הביצים בכיס הדגירה. "ההשקעה הנוספת בצאצאים משפיעה כמעט בוודאות על האנטומיה, הפיזיולוגיה ומערכת החיסון של החלזונות", אמר סטנקווסקי. "סביר שחלק מהאזורים שמצאנו בגנום מעורבים בתגובה לאתגרים הללו".

בשלבים הבאים מקווים החוקרים לגלות את התפקידים של הגנים השונים שמצאו, וכך ללמוד על התהליך האבולוציוני שעברו החלזונות. "המטרה שלנו היא להבין איך כל שינוי גנטי השפיע על הצורה והתפקוד של החלזונות בדרכם לעבר השרצת ולדות חיים, צעד אחר צעד", סיכם סטנקווסקי.

* החלזון שייך לסוג חופית (Littorina) ושמו המדעי הוא Littorina saxatilis, שפירושו "חופית שחיה בין הסלעים". אם רוצים להעניק לו שם עברי אפשר לקרוא לו "חופית הסלעים" או "חופית סלעים", אך גם חופיות רבות אחרות חיות בין הסלעים, ואף דומות לו במראה. מסיבה זו החלטנו לכנות אותו "חופית משריצה": השרצת ולדות חיים היא התכונה שמבדילה אותו מכל החופיות המוכרות האחרות, שמטילות ביצים.