קודם כול תרשה לי לתקן מעט את השאלה – מיניים לא הופכים לגמדיים על אי אלא אוכלוסיות מבודדות של מינים עוברות תהליך אבולוציוני בהן מימדיהן קטנים. האוכלוסייה חייבת להיות מבודדת ובעיקרון זה לא חייב להתרחש על אי (אם כי אי הוא דוגמא מאוד טובה) אלא יכול להתרחש גם במערה גדולה, עמק מבודד וכו'. במידה ותהייה כניסה של פרטים חדשים (גנים חדשים) התהליך לא יתרחש. התהליך מוכר בעיקר ביונקים אך יש עדויות שהתרחש גם בדינוזאורים.


גולגולת שלEuropasaurus , מין של דינוזאור גמדי (ויקיפדיה).

אחת הדוגמאות המוכרות ליונק שעבר תהליך של הקטנת מימדים בעבר הלא רחוק (ונכחד) הוא הפיל, שלדים נמצאו באיים מלטה, קפריסין, כרתים וסיציליה. בדוגמא מתחת ניתן לראות שלד של פיל גמדי מהאי כרתים .


פיל גמדי מהאי כרתים (ויקיפדיה).

יש שתי תיאוריות מובילות מדוע תופעת הקטנת המימדים מתרחשת; החוקרים סבורים שיש כנראה מעורבות של שני התהליכים במידה כזאת או אחרת בתופעה:
(1). תגובה מולדת (כלומר מקודדת בחומר הגנטי שלנו) להקטנת הגודל כאשר יש עקה של הסביבה עלינו. כאשר אנו מצויים בסביבה מבודדת (שוב, אי זאת רק אחת מהדוגמאות) סביר להניח שהמשאבים גם הם יהיו בכמות מוגבלת (משאבים = מזון; אם אנחנו מבודדים, גם שאר המינים מבודדים). לכן בע"ח בעל מימדי גוף קטנים יצטרך פחות מזון וסיכויי השרידה שלו יגדלו.
(2). הסבר שני למעשה דומה לראשון אך הוא אינו דורש מעורבות גנטית. בסביבה מבודדת יש פחות משאבים ולכן בע"ח בעלי מימדי גוף יותר קטנים יישרדו יותר טוב ויעמידו יותר צאצאים בעוד הגדולים יותר יגוועו. לכן הפרטים הקטנים יותר בכול מין יצליחו יותר.

בנוסף חשוב להבין שהנטייה האבולוציונית של מינים מבודדים להקטנת מימדים (insular dwarfism) היא רק חצי מהתמונה. יש גם נטייה של נגדית של מינים אחרים להפוך לענקים (Island gigantism). במקרה הזה מדובר ביונקים מאוד קטנים (למשל מכרסמים) או זוחלים וציפורים. התיאוריה המסבירה את ההתנהגות ההפוכה הזאת היא שבאזורים מבודדים (במקרה הזה מדובר בעיקר באיים) לרוב חסרים טורפים גדולים ממחלקת היונקים. הסיבה היא שטורפים גדולים ממשפחת היונקים צריכים טריטוריה גדולה מאוד כדי לצוד ולחיות ולכן אזור מבודד לא יספק מספיק מרחב מחייה למספיק פרטים כדי לשמור על אוכלוסיה יציבה.

בנוסף הסיכוי שטורף גדול יגיע לאי בודד (כלומר יחצה מרחבי מים גדולים קטנה) אינו גדול וזאת בניגוד ליונקים אחרים כמו פילים היכולים לשחות טוב מאוד (וגם אם נסחפו בטעות יש להם סיכוי מסוים לשרוד עד הגעתם לקרקע יבשה). במקרים אלו, לחץ הטריפה הוסר מעל המין ולכן אם נפח גופם יגדל הם לא יהיו חשופים יותר לטריפה מחד ומאידך יהיה להם יתרון על בני מינם האחרים בתחרות על משאבים ובנות זוג. דוגמא מוכרת מאוד היא הזוחל דרקון קומודו מאיים באזור אינדונזיה (תמונה למטה) שיכול להגיע לאורך של 2-3 מטר.


דרקון קומודו (ויקיפדיה).

דוגמא נוספת היא התיקן הלוחש ממדגסקר שיכול להגיע לגודל של 5-7 ס"מ (תמונה למטה).


תיקן לוחש, Madagascar hissing cockroach (ויקיפדיה).

העיקרון בביולוגיה אבולוציונית המתאר התופעה בה מינים מתגמדים או הופכים לענקים בהתאם למשאבים העומדים לרשותם ידוע כ"כלל האי" או "חוק פוסטר" (island rule או Foster’s rule בהתאמה).

במאמר מוסגר קיימת תופעה מאוד דומה (ואולי זהה מבחינת העיקרון) הקרויה "הענקים של מעמקי הים" (deep-sea gigantism). זאת תופעה של רכיכות וחסרי חוליות לגדול למימדי ענק בהשוואה לקרוביהם החיים במים יותר רדודים. דוגמאות מוכרות הן סרטן העכביש היפני שיכול להגיע למוטת רגליים של 4 מטר (!!) תמנונים ודיונונים שונים ועוד.


בתמונה סרטן עכביש יפני (Japanese spider crab), באדיבות ויקיפדיה.

לא בדיוק ברור מהו לחץ הברירה ההופך מינים אלו לענקים.
(1). סברה אחת טוענת שבעומק האוקיינוס יש פחות מזון דבר שגורם לעיכוב הבגרות המינית של היצורים. מכיוון שרכיכות ןחסרי חוליות ממשיכים לגדול כל מהלך חייהם הרי שהם יהיו גדולים הרבה יותר.
(2). לבעלי חיים גדולים יש פחות שטח פנים לנפח (נפח גדל בחזקה שלישית ואילו שטח פני בחזקה שנייה) לכן יש להם פחות שטח פנים לאבד חום גוף לסביבה המימית הקרה ויותר קל להם לשמור על טמפרטורת גוף קבועה ויחסית גבוהה.

להלן לינקים למאמרים נוספים (באנגלית):
מאמר 1
מאמר 2
מאמר 3

מאת: ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

תגובה אחת

  • עתרת

    עיקרון היחס של שטח פנים חלקי נפח

    1) אם לא הייתי לומדת על כך לא הייתי מבינה על מה דיברתם בסברה השניה לגבי גודל החיות במים (בסוף המאמר, אחרי סרטן העכביש היפני), לעניות דעתי כדאי לכתוב זאת מחדש בצורה כזו שגם מי שלא למד ביולוגיה יבין את העיקרון הזה.
    2) חסרה האות מ' סופית בסוגריים שבאותה סברה