17:14
הדפסהשיתוף

סיפורי דגים

יש המון דגים בים! ההגדרה של דג מורכבת יותר משניתן לצפות, והאבולוציה של הדגים מרתקת ומלאה תפניות מפתיעות. במהלך האבולוציה התפתחו בדגים התאמות לחיים בסביבות קיצוניות של קור, חום, עומק ועוד.

פורסם ב-17 ינואר 2024

כיום מוכרים למדע מעל 27,900 מיני דגים. רוב הדגים הם חולייתנים בעלי חוליות שמגינות על חוט השדרה, מוח שמוגן בתוך גולגולת וראש שנושא שיניים, עיניים ואיברי חוש אחרים – בדיוק כמונו. בניגוד אלינו, רוב הדגים חיים במים, שם הם נושמים בעזרת זימים ושוחים בעזרת סנפירים. גופם מכוסה קשקשים והם אינם מסוגלים לווסת את טמפרטורת גופם.

נפוחית מגוונת, צילום: שיר פרץ

נפוחית מגוונת, צילום: שיר פרץ

אבל בקרב הדגים ניתן למצוא יוצאים מן הכלל כמעט לכל אחת מהתכונות הללו. למשל, דגים ששייכים למשפחת המיקסיניים (Myxiniformes) הם לא חולייתנים ואין להם קשקשים; יבשתנים (Oxudercinae) יכולים לחיות מחוץ למים; דגי ריאות (Dipnoi) נושמים חמצן מהאוויר בעזרת ריאות; לצמדים (Petromyzontiformes) אין סנפירים זוגיים, כמו סנפירי גחון וחזה; ודגי טונה (Thunnus) מסוגלים לשלוט בטמפרטורת גופם!

 דגים ארסיים ורעילים

רובנו רגילים להיזהר מדבורים, עכבישים ונחשים, מפני שהם עוקצים, נושכים או מכישים. בסביבה הימית אנחנו רגילים להיזהר ממדוזות, אך מה לגבי דגים? האבנון (Synanceia) הוא הדג הארסי ביותר שמוכר למדע. האבנון חי באוקיינוס האינדו-פסיפי ומסתתר בין סלעים ואלמוגים. קוצי ארס על גבו מזריקים רעלן חזק שפוגע במערכת העצבים (נוירוטוקסין). הארס הזה יכול לגרום לכאבים עזים, וללא טיפול רפואי – גם למוות.

אבנון Synanceia verrucosa. מקור: FishBase. צילום: John E. Randall

אבנון Synanceia verrucosa. מקור: FishBase. צילום: John E. Randall

אומנם הצריבה של האבנון היא הקשה מבין הדגים הצורבים, אך הוא בהחלט לא הדג היחיד שמייצר רעלנים. בכל שנה מדווחים כ-50,000 מקרים של צריבות על ידי דגים ארסיים. נכון לשנת 2006, מוכרים בערך מאתיים מיני דגים ארסיים, אך מדענים מעריכים שיש עוד רבים אחרים – למעלה מ-1,200 מינים! אם הערכה זו נכונה, מספר מיני הדגים הארסיים בעולם הוא גבוה ממספר החולייתנים הארסיים.

 שינויי מין בדגים

ברוב החולייתנים, הזוויג (זכר או נקבה) של פרט נקבע ברגע ההתעברות והוא קבוע כל חייו, אולם יש גם יוצאי דופן… למשל, הזוויג של דגי השושנון משתנה במהלך חייהם.

התופעה שבה ליצור חי יש גם מערכת רבייה נקבית וגם מערכת רבייה זכרית נקראת הרמפרודיטיות. בחלק מהמינים ההרמפרודיטים, בעל החיים מתחיל את חייו כזוויג אחד והופך לזוויג השני במהלך חייו. במינים הרמפרודיטים אחרים, בעל החיים יכול לייצר בו-זמנית תאי ביצית ותאי זרע. בעלי חיים שמתחילים את חייהם כזכרים והופכים לנקבות נקראים פרוטואנדרים, ובעלי חיים שמתחילים כנקבות והופכים לזכרים נקראים פרוטוגינים.

שושנון - Kora27, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

שושנון – Kora27, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons

דגי השושנון הם פרוטואנדרים. הם חיים בין זרועותיהן של שושנות ים בקבוצות שמכילות זוג דגים גדולים וכמה דגים קטנים. שני הדגים הגדולים – זכר ונקבה – הם היחידים הבוגרים מינית והם גם היחידים בקבוצה שמתרבים. הדגים הקטנים הם כולם זכרים. אם הנקבה המתרבה נעלמת (נטרפת, מתה מזקנה או נעלמת מכל סיבה אחרת), הופך בן זוגה לנקבה, והדג הגדול ביותר מבין הקטנים גדל במהירות ותופס את מקומו כזכר המתרבה.

נקאי אינדו-פסיפי. מקור: Encyclopedia of Life. צילום: Brian Gratwicke

נקאי אינדו-פסיפי. מקור: Encyclopedia of Life. צילום: Brian Gratwicke

דגי הנקאי האינדו-פסיפיים (משפחה: Labridae, שפתוניים בעברית) הם פרוטוגינים. המבנה החברתי של מין זה הוא הרמון: זכר יחיד עם הרבה נקבות קטנות ממנו. אם הזכר נעלם מההרמון, הנקבה הגדולה ביותר מתחילה לחזר אחרי שאר הנקבות ומפתחת איברי רבייה זכריים בתוך שבועיים.

 דגים שאינם קופאים

מי האוקיינוס יכולים להיות קרים יותר משאתם מדמיינים. עקב ריכוז המלח הגבוה, טמפרטורת מי האוקיינוסים הארקטי והאנטארקטי יכולה לצנוח אל מתחת למינוס שתי מעלות צלזיוס, כלומר, מתחת לטמפרטורת הקיפאון הרגילה של מים (אפס מעלות צלזיוס).  דג השן האנטארקטי (Dissostichus mawsoni)  חי באוקיינוס האנטארקטי ומתמודד עם טמפרטורות כאלה על בסיס יומיומי. אם כך, כיצד דמו אינו  קופא? דגים החיים בטמפרטורות כה נמוכות שורדים בזכות פיתוח אבולוציוני שהיה מרשים כל מכונאי רכב: חומר נגד קפיאה.

אנחנו מכירים חומרים נגד קפיאה בעיקר בתעשיית הרכב, שם הם מונעים קיפאון של המנוע בחורף, אך החומר נגד קפיאה של דג השן האנטארקטי פועל בדרך אחרת. חומרים נגד קפיאה בתעשיית הרכב עשויים אלכוהול. החומר נגד קפיאה של דג השן נקרא גליקופרוטאין, והוא עשוי מסוכרים וחלבונים. החומר הזה מוסע במערכת הדם של הדג, מונע התגבשות גבישי קרח וכך שומר את הדם נוזלי.

כיצד מתפתחת התאמה כל כך לא שגרתית? במקרה של דג השן האנטארקטי, נראה שלפני זמן רב, חלקים של גן שמקודד לחלבון של הלבלב שקשור לתהליכי עיכול, שוכפלו. העותק החדש של הגן כבר לא שימש לתהליכי עיכול, עבר ברירה טבעית והתפתח לגן המקודד לגליקופרוטאין שמונע את קפיאת הדם ומאפשר לדג לשרוד בטמפרטורות קיפאון.

דג השן האנטארקטי (Dissostichus mawsoni). מקור: Census of Antarctic Marine Life. צילום: Stefano Schiaparelli, NZ IPY – CAML

דג השן האנטארקטי (Dissostichus mawsoni). מקור: Census of Antarctic Marine Life. צילום: Stefano Schiaparelli, NZ IPY – CAML

מפתיע ככל שזה נשמע, דג השן האנטארקטי אינו הדג היחיד שמייצר חומרים מועילים כאלה. בקצה השני של כדור הארץ חי דג בשם קוד ארקטי (Boreogadus saida), שמייצר גליקופרוטאין מונע קיפאון כמעט זהה, תכונה שהתפתחה באופן בלתי תלוי בשני המינים הללו.

דג קוד ארקטי (Boreogadus saida). מקור: Arctic Ocean Diversity. צילום: Sheiko & Mecklenburg

דג קוד ארקטי (Boreogadus saida). מקור: Arctic Ocean Diversity. צילום: Sheiko & Mecklenburg

דגים מאירים

רוב האור חודר למים לשכבה העליונה בלבד, כך שרוב מי האוקיינוסים חשוכים לחלוטין. באזורים העמוקים והחשוכים של האוקיינוס, שיכולים להגיע לעומק של אלפי מטרים, חיים דגים מאירים, דוגמת החכאי. היכולת להפיק אור היא התאמה מדהימה, שעוזרת לחכאי למשוך אליו טרף. ממצחו של החכאי משתלשל מבנה דמוי חכה, שהתפתח מאחד מהקוצים של סנפיר הגב. בקצה החכה יש מבנה מיוחד, שבו חיה מושבה גדולה של חיידקים מאירים. האור שיוצרים חיידקים אלה מושך את הטרף שממנו ניזון החכאי.

דג חכאי, Masaki Miya et al., CC BY 2.0 Wikimedia Commons

דג חכאי, Masaki Miya et al., CC BY 2.0 Wikimedia Commons

דגי מעמקים אחרים משתמשים בהארה למטרות שונות: להבחין בטרפם, לבלבל אותו או לתעתע בו או למשוך בני זוג. גם יצורים אחרים החיים בים מסוגלים להאיר: חיידקים, ספוגים, מדוזות, סרטנאים, תולעים טבעתיות, דיונונים וכרישים. ויש גם כמה מינים יבשתיים מאירים, גחליליות למשל. בכל המקרים הללו, ההארה היא תוצאה של תגובה כימית. חלק מהיצורים הללו מייצרים את החומרים הנחוצים בעצמם, ואחרים, כמו החכאי, נסמכים על עזרתם של חיידקים סימביונטים.

 עיני חבית

באזור הדמדומים של האוקיינוס, בעומק של 800-600 מטרים, במקום שאליו חודר רק מעט מאוד אור, חיים יצורים משונים, ביניהם דגי עין-חבית (Opisthoproctidae). לדגים אלה גוף עבה, פה זעיר בעל מראה זעוף, והמוזר מכל – על ראשם כיפה שקופה מלאת נוזל, הנושאת עיניים צינוריות, שמופנות כלפי מעלה. למרות שדגים אלה התגלו לראשונה כבר בשנת 1939, ידוע עליהם מעט מאוד.

דג עין-חבית מהמשפחה Opisthoproctidae, מקור: Kim Reisenbichler, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

דג עין-חבית מהמשפחה Opisthoproctidae, מקור: Kim Reisenbichler, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

עדשות עיניהם של דגים אלה פונות כלפי מעלה, אך שרירי העדשות יכולים לסובב את העדשה כך שהדג יכול להבחין גם באובייקטים שנמצאים לפניו. נראה שדגי עין-חבית משתמשים בעיניהם כדי לזהות את מזונם – יצורים זעירים (פלנקטון). מכיוון שלעיתים קרובות פלנקטון נתפס בזרועותיהן הצורבות של מדוזות, החוקרים משערים שהכיפה השקופה מגינה על העיניים מצריבות המדוזות. אבל מה היתרון האבולוציוני בצורה הצינורית? בתנאי התאורה הקלושה שבמעמקים, כדאי לרכז כמה שיותר קרני אור לתוך העין, ולשם כך צריך עדשה גדולה וחשופה. אבל, על פי חוקי הפיזיקה, ככל שהעדשה גדולה יותר, כך המיקוד של קרני האור מרוחק יותר, ולכן יש צורך בעין מוארכת כדי לשפר את חדות התמונה שמתקבלת. המבנה הצינורי מאפשר להחדיר כמות גדולה של אור אל תוך העין ולמקד אותו, מבלי שהעין תגדל ותתפוס את כל המקום בראש. המבנה הצינורי מעניק יתרון נוסף לחיים ברמות אור נמוכות: שתי העיניים מכוונות למעלה, משם מגיע רוב האור. מכיוון שכל עין קולטת אור מאותו אזור, הדג מקבל תמונה ברורה יותר של מה שמתרחש מעליו.

הדגים הם קבוצה גדולה ומגוונת. את רוב מיני הדגים אנחנו כלל לא מכירים, ועם התקדמות המדע אנחנו מגלים עוד ועוד מינים ותופעות מדהימות. סיפורם של הדגים מלמד אותנו כמה מגוון יש בטבע וכיצד המגוון הזה מאפשר ליצורים החיים לשגשג בסביבות חיים שונות וייחודיות.

אולי יעניין אותך גם

כל הזכויות שמורות למוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט
אזור תוכן, לקיצור דרך לחצ/י כפתור ALT + z
Silence is Golden