בכל אחד מאיתנו יש דג

כשאנחנו ממיינים את עולם הטבע לקבוצות, כל קבוצה כוללת מין קדמון ואת כל הצאצאים שהתפתחו ממנו. כשאנחנו מסתכלים על שושלת הדגים, לדוגמה, אנחנו מוצאים בה ענף מיוחד: בעלי הסנפירים הבשרניים (Sarcopterygii). השושלת הזו כוללת גם דגים בעלי סנפירים בשרניים, אבל גם חולייתנים בעלי ארבע גפיים (טטרפודים), כמו למשל צפרדעים, דינוזאורים, עטלפים ובני אדם! כל אלו התפתחו מדג קדמון וירשו ממנו תכונות משותפות (למשל, ראש וחוליות עמוד שדרה). במהלך האבולוציה התפתחו בשושלת הזו תכונות חדשות (למשל, צוואר, ידיים ורגליים), אבל עמוק בפנים – בכל אחד מאיתנו יש תכונות שירשנו מהדג הקדמון.

מאובן חי

בשנת 1938, דייג מדרום אפריקה משה יצור כחול מבהיק ממימי האוקיינוס ההודי. ליצור המוזר הזה היו סנפירים בשרניים משונים, שנראו קצת כמו גפיים. מדענים ראו יצורים כאלו בעבר, אבל רק כמאובנים בסלעים עתיקים! היה זה דג צלקנת (Coelacanth). בדומה לבעלי סנפירים בשרניים אחרים, לצלקנת יש "סנפירים בשרניים" – סנפירים שריריים בעלי עצם יחידה שמתחברת לגוף. לעומתם, אצל רוב הדגים האחרים, בבסיס הסנפיר יש כמה עצמות, והסנפירים עצמם מורכבים מכמה קשתות שמחוברות בקרום שחייה ללא שרירים.

סנפירים בשרניים הם נדירים מאוד בקרב הדגים שחיים כיום. ניתן למצוא אותם רק בדגי צלקנת ובדגי ריאות (Dipnoi). אבל סנפירים בשרניים דווקא נפוצים מאוד בקרב הרבה יצורים אחרים שחיים כיום, כולל בני האדם – אתם מכירים אותם בשם גפיים! בני האדם וכל שאר הטטרפודים (חולייתנים בעלי ארבע גפיים) חולקים אב קדמון משותף, הקרוב יותר לדגי צלקנת ודגי ריאות מאשר לדגים מקריני-סנפיר (שהם הדגים המוכרים לנו ביותר). טכנית, גם אנחנו טטרפודים בעלי סנפירים בשרניים!

הטטרפודים התפתחו מקבוצת יצורים שכבר נכחדה, אך אם הם היו חיים כיום היינו מכנים אותם דגים. הם חיו בסביבה מימית, היו להם קשקשים וסנפירים בשרניים, אך היו להם גם ריאות, שבאמצעותן הם נשמו חמצן מהאוויר. לפני בערך 390-360 מיליון שנה, צאצאיהם של היצורים הללו עברו לחיות במים רדודים ובהדרגה עברו לחיות על היבשה. במשך התהליך הארוך הזה פעלו עליהם לחצי הברירה הטבעית ונבררו התאמות לאורח חיים יבשתי. כמו צאצאים רבים של בעלי הסנפירים הבשרניים ההם, גם בני האדם נושאים בגופם עדויות למורשת המימית שלנו, למשל באופן שבו מתחברות הגפיים שלנו לגוף.

מה קדם למה – הסנפיר או הריאה?

מכיוון שדגים מופיעים בתיעוד המאובנים מוקדם יותר מהטטרפודים, באופן אינטואיטיבי אנו עשויים להניח שדגים מודרניים נושאים אותן תכונות שהיו לאב הקדמון המשותף לנו ולהם. אולם הנחה אינטואיטיבית זו נכונה רק באופן חלקי. אומנם דגים מקריני-סנפיר שחיים כיום והאב הקדמון המשותף לנו ולהם חולקים תכונות כגון סנפירים ואורח חיים מימי, אך כשזה מגיע לריאות – התמונה שונה.

על פי העדויות שיש בידינו, לדגים הקדומים ביותר – האבות הקדומים של הצמדים (Petromyzontiformes) ושל דגים מקריני-סנפיר (Actinopterygii) – היו זימים. אבל ריאות – איבר מלא גז שמשמש לנשימה – התפתחו גם הן בשלב מוקדם מאוד. לאב הקדמון המשותף לדגים מקריני-סנפיר ולבעלי הסנפירים הבשרניים (Sarcopterygii) היו גם סנפירים וגם ריאות. ומה קרה לזימים ולריאות במהלך האבולוציה? בבעלי הסנפירים הבשרניים הריאות נשארו, והטטרפודים, דגי צלקנת ודגי ריאה ירשו כולם את הריאות הללו. אולם דגי צלקנת ודגי ריאה ירשו ושימרו גם את הזימים. לעומתם, הטטרפודים המודרניים איבדו את הזימים, אך עדיין נושאים עדויות לזימים הללו. בדגים מקריני-סנפיר נשמרו הזימים, ובחלקם נשמרו גם הריאות, אבל בשושלת שממנה התמיינו והתפתחו רוב הדגים מקריני-הסנפיר שחיים כיום, הריאות התפתחו לשלפוחית אוויר – איבר מלא גז שמסייע לדגים לשלוט בציפה שלהם במים.