מאובנים של צברי תאים שנמצאו במונגוליה עשויים לשפוך אור על ראשית התפתחותם של החיים המורכבים, בין תקופת האדיאקרה לקמבריון
למרות מאמצים רבים, אנחנו יודעים עדיין מעט מאוד על השלבים המוקדמים של התפתחות החיים בכדור הארץ. אחד הקשיים הגדולים הוא למצוא שרידים מאובנים מהתקופות המוקדמות יחסית, שבהן התפתחנו מיצורים חד-תאיים שמתרבים בחלוקה ליצורים מורכבים יותר. מדענים חוקרים כעת אם מאובנים נדירים שנמצאו לאחרונה במונגוליה הם למעשה עוברים של אחדים מהיצורים הראשונים שהתרבו ברבייה מינית.
צורות החיים הראשונות על פני כדור הארץ הופיעו לפני למעלה משלושה מיליארדי שנים. לשם השוואה, האדם המודרני החל להלך על פני האדמה רק לפני כמאתיים אלף שנה. כלומר המין שלנו קיים רק שבריר האחוז מהזמן שבו היו יצורים חיים בעולמנו, ובמשך רוב הזמן הזה לא היו כלל יצורים בעלי יותר מתא אחד.
מגוון גדול של יצורים מורכבים ובעלי תאים רבים החל לצוץ רק בתקופת הקמבריון, לפני 485 - 541 מיליון שנה. הופעתם הפתאומית נקראת "הפיצוץ הקמבריוני". בתקופה שקדמה לה, שנקראת אדיאקרה, היצורים היו פשוטים, רכים (חסרי שלד), חסרי רגליים ועיניים מורכבות וניזונו כנראה באמצעות ספיגת חומרי מזון מהמים, שכן לא היו להם לסתות ושיניים.
הסיבה לקפיצה במגוון היצורים ובמורכבותם במהלך הקמבריון שנויה במחלוקת. לפי סברה אחת, עלייה ברמות החמצן במי הים אפשרה התפתחות של טורפים, שזקוקים ליותר אנרגיה לפעילותם ולבניית גופם. אם זה נכון, היצורים הפשוטים של האדיאקרה היו טרף קל עבור הטורפים החדשים שהתפתחו וכך הם נכחדו. ייתכן שהלחץ האבולוציוני שהפעילו הטורפים הביא להתפתחות מגוון רחב של מנגנוני הישרדות ותחרות – שלד חיצוני, דרכי הסוואה, תנועה באמצעות גפיים וכן הלאה.
מיקרו מאובנים של היצורים הקדומים שנמצאו בצפון מוגוליה. קוטרו של כל אחד הוא כ-0.2 מילימטר | צילום: אוניברסיטת Yale
שרידים מהעבר הרחוק
מאחר שלא נותרו מאובנים רבים מתקופת האדיאקרה, קשה לפענח את תהליכי ההתפתחות שהיו מעורבים בשינוי הדרסטי הזה. כדי שישתמרו מאובנים ברמה גבוהה, שמאפשרת לראות את התאים ומרכיביהם, נחוצים תנאים מאוד מסוימים, של רמות חמצן נמוכות וחומציות גבוהה. בתנאים האלה זרחן מתאי בעל החיים יכול לשקוע ברקמות, וכשהחומר האורגני מתכלה הזרחן נשאר מאובן ומשמר את קווי המתאר של היצור. במאובנים איכותיים של דגים מלפני מאה מיליון שנה אפשר להבחין בזימים ורקמות שריר, ואף בסרטנים קטנים בקיבותיהם.
נדיר למצוא מקומות שבהם התרחש תהליך כזה, ועל אחת כמה וכמה בתקופה כה רחוקה. בדיוק בגלל זה המאובנים שנמצאו לאחרונה בסלעים זרחניים במונגוליה, המתוארכים לתקופות האדיאקרה והקמבריון מרגשים כל כך את המדענים. בתגלית דומה קודמת בדושנטואו (Doushantuo) שבדרום סין נמצאו לדוגמה מאובנים מיקרוסקופיים שהשתמרו היטב. ביניהם היה מאובן של יצור רב תאי בגודל של כמאה מיקרון (עשירית המילימטר), שחלק מהחוקרים טענו שמדובר למעשה בעוברים של יצורים מורכבים.
באתר בצפון מונגוליה אכן הצליחו למצוא מאובנים מיקרוסקופיים רבים, שסווגו לשמונה סוגים שונים. אחד מהם דוגמאות נוספות של היצורים דמויי העובר שנמצאו בסין, שנקראים מגספרה (Megasphaera), שנמצאו עד כה רק במקום נוסף אחד.
עוברים נוצרים בדרך כלל ברבייה מינית, כשזרע מפרה ביצית ונוצר תא אחד עם מטען גנטי משותף. התא המתקבל מההפריה מתפצל ומתרבה עד שמתקבל עובר רב-תאי. העובר מתפתח בסביבה מוגנת, למשל בתוך ביצה או רחם, עד שהוא מוכן לצאת לאוויר העולם. כל היצורים שמתרבים ברבייה מינית עוברים שלב עוברי בהתפתחותם, ובכלל זה הרוב המוחלט של בעלי החיים והצמחים כיום, אך לא חיידקים ויצורים חד-תאיים אחרים.
יש גם יצורים רב-תאיים מורכבים, למשל צמחים, שמסוגלים להתרבות וליצור עובר ללא תהליך הפריה בין שני פרטים שונים. לאחרונה הצליחו חוקרים מהמחלקה למדעי הצמח באוניברסיטת תל אביב, בשיתוף חוקרים מאוניברסיטת פרייבורג שבגרמניה, לגרום לביצית בלתי מופרית של טחב להתפתח לעובר. דוגמה יותר קיצונית, שאינה דורשת אפילו ביצית, היא התפתחות של תאים דמויי עובר מתוך תא צמחי.
ידוע שבתקופת הקמבריון היו יצורים בעלי עוברים, אך לא ידוע אם הם התפתחו מיצורים שכבר יצרו עוברים בתקופת האדיאקרה, או שמא מדובר ב"פיתוח" חדש יותר. נכון להיום אין קונצנזוס בשאלה אם צברי התאים המאובנים הללו מתקופת האדיאקרה הם אכן עוברים, ויידרש מחקר נוסף על מנת להכריע בשאלה הזאת. אם אכן מדובר בעוברים, הממצאים ממונגוליה הקדומה, רגע לפני הפיצוץ הקמבריוני, יוכלו לסייע לנו להבין איך התפתחו היצורים בעלי העוברים הראשונים – שהם אבות אבות אבותינו.
