אבולוציה בפעולה: נחשי ים שחיים ליד אזורים עירוניים הפכו שחורים לגמרי. למה? אולי כדי לפלוט טוב יותר מתכות רעילות
משהו מוזר קרה לנחשי הים הצביים (Emydocephalus annulatus) החיים לאורך חופי הערים באיי ניו קלדוניה. בעוד קרוביהם החיים במקומות אחרים, הרחק ממקומות יישוב, מתהדרים בפסים בצבעי שחור ולבן-צהבהב, אצל הנחשים העירוניים שולט הצבע השחור האחיד. מחקר חדש מעלה את האפשרות ששינוי הצבע נועד לעזור לנחשים החיים במים מזוהמים להיפטר ממתכות מזיקות שעלולות להצטבר בגופם.
במחקר, שפורסם בכתב העת Current Biology, אספו החוקרים 1,456 נשלים של נחשים מחופי ניו קלדוניה ואוסטרליה, ליד הערים והרחק מהן, וגם משונית ששימשה אתר ניסויים של פצצות ולכן הייתה מזוהמת במתכות רבות. הממצאים אישרו את חשדותיהם בנוגע לצבע הנחשים: אלו שחיו במים מזוהמים יותר היו שחורים יותר, עד כדי כך שאצל חלקם הפסים האופייניים נעלמו לגמרי.
בשלב הבא מדדו החוקרים את ריכוזן של מתכות כגון ברזל, אבץ, ניקל ועוד בנשלים שאספו. הריכוז היה כמובן גבוה יותר אצל נחשים שחיו במים מזוהמים, אבל גם כשהסתכלו על אותו מקום עצמו התברר שנשלים כהים יותר היו עשירים יותר במתכות. אצל הנחשים המפוספסים, ריכוז המתכות היה גבוה יותר בפסים הכהים לעומת הפסים הלבנים שלהם, אפילו באותו נשל.
מדוע הפסים השחורים יהיו מזוהמים יותר? הצבען (פיגמנט) שמעניק לנחשים את הצבע השחור הוא מלנין, שנמצא גם בעור ובשיער של בני האדם, והוא ידוע ביכולתו לקשור מתכות. לאחר שהמתכות נקשרות למלנין שבעור, הנחש משיל אותו – וכך נפטר מהזיהום. החוקרים העלו את האפשרות שזו הסיבה לצבע הכהה של הנחשים העירוניים: ככל שיש יותר מלנין בעור, יותר מתכות נפלטות מגוף הנחש בכל השלה, וכך הנחשים השחורים זוכים ליתרון על אחיהם המפוספסים במים מזוהמים.
קשה לקבוע בוודאות שאכן זוהי הסיבה, לא כל שכן הסיבה היחידה, לשינוי הצבע. אפשר להסביר את הקשר שנמצא בין הצבע לרמות הזיהום גם בצורות אחרות: למשל, למלנין יש גם תפקיד במערכת החיסון, וייתכן שנחשים החיים באזורים מסוימים חולים יותר ולכן צריכים כמות גדולה יותר שלו. ההסבר של החוקרים, שהמלנין משמש כלי שמאפשר לנחשים להיפטר ממתכות, נותרת כרגע בגדר השערה בלבד.
ייתכן שבעתיד נוכל לגלות לפחות אם הצבע השחור אכן מקנה יתרון לבעליו במים מזוהמים. אפשר למשל לגדל את הנחשים במעבדה, בתנאים מבוקרים עם מתכות בריכוזים שונים, ולבדוק אם יש להן השפעה שונה על הנחשים המפוספסים והשחורים. אך גם הניסויים האלה לא יוכלו להוכיח בוודאות שעודף המלנין התפתח אצל הנחשים מהסיבה הזאת, ורק ממנה.
השערת החוקרים מקבלת בינתיים חיזוק ממקור מפתיע: יונים צרפתיות. במחקר שהתפרסם לפני שלוש שנים מצאו החוקרים שבנוצות של יונים כהות יותר היה ריכוז גבוה יותר של אבץ, וגם הם הציעו את האפשרות שכך העופות פולטים את המתכת המזיקה מזרם הדם שלהם.
הסיפור של נחשי הים המשחירים מזכיר את סיפורו של עש הפלפל, אחד הדוגמאות המוכרות ביותר לאבולוציה. צבעו המקורי של עש הפלפל הוא אפור בהיר מנומר, שמסווה אותו בצורה מצוינת כאשר הוא נח על גזע עץ השדר (ליבנה) ביערות אנגליה.
בעקבות המהפכה התעשייתית והקמתם של מפעלים מזהמים רבים, גזעי העצים הפכו שחורים מפיח ולא סיפקו עוד הסוואה לעש הבהיר. היות שהעצים שינו את צבעם, כך עשו גם העשים: פרטים בעלי צבע כהה אחיד, שהצליחו להסתתר טוב יותר בסביבה החדשה וכך לחמוק מעיני הציפורים הצדות אותם, החלו להופיע בתדירות הולכת וגדלה. כעבור כמה עשרות שנים עשים אפורים כבר כמעט ונעלמו. רק לאחר שחוקקו בבריטניה תקנות לשמירה על אויר נקי, והעצים חזרו לצבעם המקורי, חזרו גם העשים להיות בהירים יותר.
בשני המקרים, תעשייה וזיהום גרמו לבעלי חיים לסגל לעצמם צבעים כהים יותר. אך בעוד שאצל העשים הגורם המכריע היה כנראה הצורך בהסוואה, לא זה היה המצב אצל הנחשים, שסביבת המחיה שלהם אינה כהה יותר ליד הערים. כך אותו גורם הוביל לאותה תוצאה, אך בדרך שונה ומסיבה אחרת.
