האבולציה של זמני פעילות של טורפים

נמר. צילום: David Bygott

רועי מאור, המחלקה לזואולוגיה
עבודה לשם קבלת תואר מוסמך
מנחה: פרופ' תמר דיין, המחלקה לזואולוגיה, אוניברסיטת תל-אביב


חילופי היום והלילה יוצרים בטבע שינויים בולטים, במחזוריות של 24 שעות. דפוסי פעילות קבועים מאפשרים לאורגניזמים לצפות את השינויים בסביבתם ולהגיב באופן מיטבי למכלול התנאים החיצוניים המשתנים לפי מחזוריות היום והלילה. מקצבים יומיים כאלה חיוניים להישרדותם של האורגניזמים ונתונים ללחצי סלקציה. לחצי סלקציה אלו הם שגרמו להתפתחות מחזורי פעילות השונים בין מינים, הבולטים שבהם הם יומיוּת וליליוּת. ההבדלים בין חברות בעלי החיים הפעילים ביום ובלילה באותו בית גידול מראים כי לזמני הפעילות של מינים יש השפעה משמעותית על ההרכב של החברות האקולוגיות. לפיכך, דפוסי פעילות הם גורם מרכזי באקולוגיה של בעלי חיים וצמחים. למרות זאת, הם טרם נחקרו לעומק בהיבט אקולוגי.
דפוסי הפעילות של יונקים נשלטים על ידי קוצב פנימי הממוקם בהיפותלמוס. מאפייניו של קוצב זה נקבעים גנטית, אך הוא מגיב לגירויים חיצוניים (בעיקר אור וחושך) ומכויל על ידם באופן יומיומי. המקור הגנטי של דפוסי הפעילות מעלה את הסברה שמינים קרובים יהיו בעלי מחזורי פעילות דומים. הכוונון היומיומי על ידי אותות חיצוניים עשוי להעיד על כך שגם לתנאים הסביבתיים יש תפקיד חשוב ביצירת דפוס הפעילות של המין.
במחקר זה בחנתי כמה גורמים גנטיים ואקולוגיים שעשויים להשפיע על המגוון ועל אופן פיזור דפוסי פעילות בין מיני הטורפים (Mammalia: Carnivora) היבשתיים. בהסתכלות מאקרו-אבולוציונית ותוך שימוש בשיטות פילוגנטיות חקרתי היבטים אחדים הנוגעים להתפתחות דפוסי פעילות של טורפים: 1) אות פילוגנטי – עד כמה תואם פיזור דפוסי הפעילות בין המינים את קרבתם הפילוגנטית; 2) השפעת הסביבה, האקולוגיה ואורח החיים על פיזור דפוסי הפעילות; 3) שחזור מצב קדום בהתבסס על מגוון הדפוסים הנצפה בטורפים בני ימינו.   
האות הפילוגנטי שנמצא היה גבוה (λ=0.7), כלומר קיימת התאמה גבוהה בין דפוסי הפעילות ליחסים האבולוציוניים בין המינים. המסקנה הנובעת מכך היא שדפוסי הפעילות של טורפים מוכתבים במידה רבה על ידי הפילוגנזה שלהם. מבין הגורמים החיצוניים שנבדקו, דפוסי הפעילות נמצאו בהתאמה גבוהה יותר עם קו הרוחב של אמצע טווח התפוצה מאשר גודל טווח התפוצה של המין או מסת הגוף, אך השונות המוסברת על ידי גורמים אלו הייתה נמוכה מאוד (R2<0.03) בכל המודלים שנבדקו. עם זאת, נראה שחקירה מפורטת יותר של השפעת מגוון הגורמים הסביבתיים והאקולוגיים על דפוסי הפעילות עשויה לשנות תוצאות אלו. אף אחד מדפוסי הפעילות לא נתמך (סטטיסטית) יותר מאחרים כדפוס הפעילות של האב הקדמון של הטורפים.
מחקר זה מניח את היסודות לבחינה מפורטת ומעמיקה יותר של דפוסי הפעילות של יונקים, האבולוציה שלהם והשפעתם על מבנה החברות האקולוגיות שהם יוצרים.

תכנים