ליער אין כנפיים

מחקר חדש שנערך בניו זילנד מראה שכריתת יערות הובילה לתוצאה מפתיעה: חלק מהחרקים איבדו את יכולת התעופה שלהם. ייתכן שהתהליך קשור ליכולת של העצים לעצור את הרוחות שמקשות על החרקים לעוף בשטחים פתוחים.

לפני כ-750 שנה הייתה ניו זילנד מכוסה יערות ברוב שטחה. במאה ה-14 החלו להתיישב באיים בני אדם מהתרבות המאורית (Māori), שהגיע לשם בסירות קנו מאיים פולינזים צפוניים יותר. במאמציהם לשפר את פוריות האדמה כדי להאיץ את צמיחתם של שורשים אכילים, שרפו המאורים בתוך זמן קצר קרוב לשתי חמישיות משטחי היערות המקומיים. האשור הדרומי (Nothofagus), שהיה העץ הנפוץ ביערות הללו, לא מותאם אבולוציונית להתמודד עם שריפות יער, כך שמרבית היערות שנפגעו לא השתקמו עד היום.

במחקר, שהתפרסם בכתב העת "Biology Letters", בחנו חוקרים מאוניברסיטת אוטגו (Otago) בניו זילנד וממוסדות נוספים איך השפיע השינוי הסביבתי הזה על האבולוציה של בעלי החיים המקומיים. לשם כך בחנו החוקרים זנים שונים מסדרת הגדותאים (Stoneflies), שהם חרקים מעופפים על פי רוב. בניו-זילנד תועדו מיני גדותאים בעלי כנפיים באורכים שונים ואף כאלו שאינם יכולים לעוף כלל, והחוקרים החליטו לבחון מה הוא מקור ההבדל בין הפרטים המעופפים לבין אלו שאיבדו את כנפיהם ואת יכולת התעופה שלהם.

מה מקור ההבדל בין הפרטים המעופפים לבין אלו שאיבדו את כנפיהם? גדותאים עם ובלי כנפיים | Brodie Foster

מה קִרקע את החרקים?

ככלל, חרקים שחיים באזורים הרריים וגבוהים, שבהם יש גם לרוב פחות עצים, נוטים להיות נטולי כנפיים. מקובל לייחס את התופעה הזאת לקושי של החרקים להתמודד עם משבי הרוח העזים בשטחים פתוחים, קשיים לעוף באזורים שריכוז החמצן בהם נמוך ועוד. החוקרים יצאו מנקודת ההנחה שאם יכולת התעופה לא הושפעה מפעילות בני האדם, הם יוכלו למצוא מאפיין משותף, כמו גובה פני הים או מהירות הרוחות, לאזורי המחיה של הגדותאים המקורקעים, שיסביר את חוסר הכנפיים שלהם.

החוקרים אספו גדותאים מחמישה אזורים הרריים, בגבהים של 965-607 מטר מעל פני הים, ותיעדו את הגובה שבו נאספו ואת קו העצים האופייני לאזור. חלק מהאזורים שנבחרו הושפעו מהגעת המאורים וחלק לא. במעבדה עשו לגדותאים גם מבחן תעופה. הממצאים העלו שקיים קשר הדוק בין אובדן יכולת התעופה של הגדותאים לבין קו העצים, ואילו גובה פני הים לא היה גורם משמעותי בפני עצמו. מכאן הסיקו החוקרים שהיעלמות היערות מאזורי המחיה של החרקים השפיעה באופן מהותי על מבנה גופם.

עדיין נשארה פתוחה השאלה אם הגדותאים באמת איבדו את יכולת התעופה שלהם בעקבות היעלמות היערות באזורים ההרריים, או שהשינוי בסביבת המחיה אפשר למיני גדותאים לא מעופפים שהיו שם עוד קודם לשגשג על חשבון קרוביהם בעלי הכנפיים? כדי לענות על זה עשו החוקרים השוואה גנטית בין הגדותאים שנאספו.

מבין חמש האוכלוסיות שנבחנו במחקר, בשלוש זוהו הבדלים גנטיים משמעותיים בין הגדותאים שוכני הקרקע לאלה המעופפים. מכאן אפשר להסיק שהאוכלוסיות הללו התפתחו בנפרד לאורך זמן רב - כלומר החרקים חסרי הכנפיים לא הופיעו לאחרונה מתוך האוכלוסייה של בעלי הכנפיים. אך בשתי האוכלוסיות הנותרות שנבדקו נמצא דמיון רב במטען הגנטי של הגדותאים המעופפים למקורקעים. הקירבה הזאת רומזת שההבדלים ביניהם נוצרו במשך זמן קצר יחסית, שהולם את התקופה שחלפה מאז הגעת שבטי המאורים לניו זילנד, כך שככל הנראה הגדותאים חסרי הכנפיים איבדו את יכולת התעופה לאחרונה. על בסיס הממצאים האלה העריכו החוקרים שדי בשינוי קו העצים כדי להוביל לשינויים אבולוציוניים משמעותיים במבנה הגוף של החרקים, כמו אובדן יכולת התעופה, בתוך זמן קצר.

נכון להיום 31 אחוז מהשטח היבשתי בכדור הארץ מיוער. עם זאת, ההערכה היא שמאז ראשית הציוויליזציה האנושית גרמו בני האדם לירידה של 46 אחוז במספר העצים בעולם. מחקר עדכני מדווח כי בין אוגוסט 2020 ליולי 2021 נכרתו ביערות הגשם כ-10.5 אלף דונם. תוצאות המחקר החדש מלמדות אותנו כמה מהר מגיבים מנגנוני הברירה הטבעית לשינויים שמציבים בפניהם בני האדם, ומזכירות לנו כמה בלתי צפויים השינויים האבולוציוניים שיזמן לנו העתיד.