המסע הגנטי
של הארנבונים

האדם ביית לצרכיו מגוון מינים מן החי ומהצומח. תהליכי הביות עזרו לו במילוי צרכיו השונים, למשל ביצירת מקור מזון זמין, גידול פירות שונים, ומציאת חבר למסע, כמו כלב ההאסקי. עם זאת, לעיתים חלק מהמינים המבויתים מוצאים את עצמם חזרה בטבע. כיצד הם מצליחים לשרוד והאם הם שונים מקרוביהם שמעולם לא עברו תהליך ביות? מחקר חדש ניסה לענות על שאלות אלו באמצעות בחינה של הארנבון האירופי (Oryctolagus cuniculus) - אחד המינים המוכרים והמוצלחים בתהליך ההתפראות.

המסע המופלא הביתה

המושג הִתְפָּרְאוּת מדבר על חיות וצמחים מבויתים שחוזרים אל הטבע ומתנהלים כחיות וצמחי בר. לאחרונה אומץ המושג לתיאור מערכות אקולוגיות שלמות שחוזרות למצב הטבעי שלהן, לפני שיד אדם נגעה בהן. בדרך כלל, כאשר מדברים על חזרת שטחי טבע למצבם הטבעי, זהו תהליך חיובי, השומר על שגשוג, איזון ומגוון גנטי, אך לא תמיד כך הדבר כאשר מדברים על מינים מבויתים שמצליחים לשרוד בבר. 

המינים שבויתו הפסיקו להיות נתונים ללחצי הברירה הטבעית שנדרשו להישרדותם, ובמקום זאת עברו ברירה מלאכותית בהתאם לרצונותיו של האדם. כלומר, אלה שעברו את תהליך הביות, אינם בהכרח החזקים ביותר, או אלו שיכולים להביא צאצאים, אלא אלו שהותאמו לסביבה מבוקרת ובטוחה שיצרו עבורם. כתוצאה מכך, הם לא בהכרח יוכלו לשרוד בסביבה הטבעית שלהם, אם ישובו אליה. 

עם זאת, יש מינים מבויתים שחזרו לטבע והצליחו לשגשג בו. דוגמאות לכך הם כלבי הדינגו שבאוסטרליה, סוסים שחזרו לטבע - וכמובן הארנבונים. חוקרים מפורטוגל בדקו את הארנבונים האירופיים, שמקורם בחצי האי האיברי וצרפת, שהם, כאמור, דוגמה למין מצליח במיוחד בהתפראות. כיום ניתן למצוא אותם בכל העולם - מלבד באנטארקטיקה - ובנוסף הם מאכלסים 800 איים, ובחלק מהאזורים נחשבים למין פולש, המאיים על המערכת האקולוגיה המקומית. 

מין מבוית שחזר לטבע ומשגשג בו מאז. כלב דינגו באוסטרליה | Arun Sankaragal, Shutterstock

הסוד להצלחה

מאז שהארנבון האירופי בוית בצרפת לפני כ-1,500 שנה הוא נפוץ ברחבי העולם והתפתח לגזעים שונים, מה שאיפשר לחוקרים לבחון את הגנטיקה שלו ושל צאצאיו. לא מעט חוקרים ניסו להבין את מנגנון הביות של הארנבונים, ולבדוק אם יש בהם סמנים גנטיים שמאפיינים אותם. ההנחה הרווחת היא שהביות משפיע על הגנטיקה, וכי תכונות מסוימות מוכתבת משינויים בשכיחות של הגנים המייצגים אותן באוכלוסייה. 

ביצורים דיפלואידיים - שיש להם שני עותקים של החומר התורשתי - לכל גן ייתכנו שתי צורות שונות הנקראות אללים, כאשר כל אלל מגיע מאחד מההורים. תהליך הביות משנה את שכיחות האללים בלוקוסים רבים בגנום (לוקוס הוא המיקום של גן מסוים בגנום), אך אינו בהכרח מעלים לחלוטין את אללי המקור של אוכלוסיית הבר. כדי שתכונה תשתנה באופן קבוע באוכלוסייה צריך שהאלל יתקבע ויעלים את מה שקדם לו. המשמעות של קיבוע נוקלאוטיד (אבן הבניין של הגנים וההחומר התורשתי) באוכלוסייה היא שבכל הארנבונים הפראיים נמצא אלל אחד, למשל A, ובכל הארנבונים המבויתים אלל אחר, למשל G. בשאר הלוקוסים, יש שוֹנוּת בתדירות – לדוגמה, בארנבונים פראיים אלל A במיקום שלא עבר קיבוע מופיע ב-80 אחוז מהמקרים ובמבויתים רק ב-20 אחוז. אם ארנבון מבוית עם אלל הבר הפחות שכיח יפגוש ארנבונית שגם לה יש את אותו אלל A, יגדל הסיכוי שהצאצא שלהם יקבל את האלל הזה משני ההורים שנושאים אותו. 

אם תנאי הסביבה החדשים של החיים בטבע יעניקו יתרון להישרדות צאצאים עם אלל זה, הפרטים הללו יתרבו ויעמידו יותר צאצאים, מה שיגרום לשכיחות אלל הבר לעלות עם כל דור. כך, בתוך מספר דורות, תיתכן חזרה מהירה לתכונות פראיות, גם אם בתחילה הן היו נדירות יחסית בארנבים המבויתים. תהליך זה מדגים כיצד השונות הגנטית הנותרת יכולה לאפשר הסתגלות מהירה לסביבה טבעית.

בתוך מספר דורות, תיתכן חזרה מהירה לתכונות פראיות, גם אם בתחילה הן היו נדירות יחסית בארנבים המבויתים. ארנבונים מבויתים שהתפראו | Y.S graphic, Shutterstock

הארנבון הקטן שכח לסגור הדלת

החוקרים אף רצו להבין אם אכן חזרה מוצלחת לטבע אחרי ביות באה לידי ביטוי בעלייה בשכיחות האללים שנשמרו בה. 

לצורך כך הם השוו בין רצפי גנומים של 297 ארנבונים, שבהם שש אוכלוסיות של ארנבונים שחזרו לטבע במאתיים השנים האחרונות ביבשות שונות, ארנבונים מבויתים וארנבוני בר מאוכלוסיית המקור. החוקרים מצאו כי בגנום הארנבונים שהתפראו יש שילוב של גנים מבויתים וגנים מארנבוני הבר. בנוסף נמצא כי השונות הגנטית באוכלוסיות שהתפראו נמוכה בהשוואה לזו של אוכלוסיית הבר, תוצאה צפויה מאחר שאוכלוסיות אלו הן תוצר של ברירה מלאכותית שיצר האדם. 

תגלית אחרת הראתה ששכיחות האללים המבויתים היא בין 50 ל-80 אחוזים, אולם ייתכן שזו הערכת חסר עקב תהליכי הברירה הטבעית שלא הביאו אותם בחשבון בבדיקה בגלל מגבלות השיטה. כדי להתעמק בנקודה זו, החוקרים בחנו את הסבירות שבה אלל מבוית חוזר למצב של אלל בר, והשוו זאת לשינויים המתרחשים באזורים אחרים בגנום שלא עברו שינוי כלשהו. הם מצאו שאללים מבויתים נוטים לחזור פי חמישה יותר למצב של אללי בר בהשוואה לגנים אחרים! כמו כן הם גילו כי השינוי הוא דו-כיווני: אותם אללים שמשתנים בתהליך הביות יכולים לחזור להיות אללי בר. מאחר שהבדיקה התבצעה באוכלוסייה אחת בלבד, ייתכן שמדובר במאפיין ייחודי ללוקוסים שעוברים ברירה משמעותית.

החוקרים איתרו 71 אזורים בגנום הקשורים למעבר מאללים מבויתים לאללי בר ובהם כ-171 גנים. חלק מהגנים אחראים על מבנה וצורת הרשתית, יכולת הלמידה, תפקוד לקוי של מח העצם ואנמיה. גנים נוספים  היו אחראים על מנגנונים חשובים במוח ועל תפקוד תאי העצב, ואחרים היו קשורים למערכת החיסון. 

נושא נוסף שאותו רצו החוקרים לבדוק הוא כמה מהאללים שעברו תהליך ברירה על ידי האדם בתהליכי הביות נשמרו באוכלוסיות המתפראות. הם בחנו עשר תכונות שמופיעות בחלק גדול מהגזעים של הארנבון האירופי, בהן כאלו הקשורות לגון הפרווה ולאורכה, לצבע השומן ועוד. חמש מתוך התכונות לא נמצאו באוכלוסיות המתפראות, והחצי השני נמצא בשכיחות נמוכה או בינונית. הסיבה לכך, ככל הנראה, היא כי תכונות שונות שהיו הכרחיות בסביבה מבויתת, נעשו לא מועילות או אפילו מזיקות בסביבות טבעיות. לעומת זאת, תכונות אחרות עשויות להישמר כי הן ניטרליות או מועילות בסביבה החדשה. 

לאור התוצאות, החוקרים הסיקו כי חזרה של אוכלוסייה מבויתת לטבע תלויה בפרטים בעלי פוטנציאל הגנטי הגבוה ביותר לשרוד, כלומר בעלי אללים הדומים לאבותיהם המקוריים. לארנבונים בעלי אללי בר יש סיכוי להצליח בטבע יותר בקלות אם אללי הבר שלהם יופיעו בשכיחות גבוהה. אומנם, לא כל ארנבון אירופי שישוחרר לטבע ישרוד, אך אם יהיו כמה ארנבונים בעלי אללים "נכונים" הם יוכלו להשתלב בטבע, כיוון שלחצי הברירה יורידו את שכיחות הלוקוסים בעלי המופע המבוית של האלל  - בעיקר אם הם נמצאים עם אוכלוסיית בר שאיתה יוכלו להביא צאצאים.  

לארנבונים בעלי אללי בר יש סיכוי להצליח בטבע יותר בקלות אם אללי הבר שלהם יופיעו בשכיחות גבוהה. ארנבון אירופי | Momyro, Shutterstock

הכי טוב בבית

אומנם התפראות אינה תהליך פשוט, אך היא מתרחשת אצל כמה וכמה מינים. עם זאת, לא כל חזרה של מין מבוית לטבע היא דווקא חיובית, במיוחד במינים מבויתים שמצליחים להתרבות עם אוכלוסיית הבר, אף שהיא מיטיבה עם השרידות שלהם. כמה מקרים מוכרים מהעולם וגם מישראל מעידים על אוכלוסיות בר שהזהות הגנטית שלהן אבדה בעקבות ערבוב עם גזע מבוית. אפשר לראות זאת אצל חתולי הבר, שיש מי שמשערים שבישראל, למשל, הכלאות שנוצרו בינם לבין חתול הבית גרמו לאיום על קיומם. החשש במקרה זה הוא מכך שערבוב בין האוכלוסיות יוביל לירידה בשכיחות האללים של חתול הבר עד שמופען הייחודי ייעלם, וחתולי בית יהיו רק עם שרידי אללים מחתולי הבר. בסקוטלנד המצב חמור יותר, ויש מי שאומר שכבר אי אפשר להבדיל בין חתול בית לחתול בר. אם כך, אפשר להבין כי יש חיות שמקומן בטבע ויש חיות שמוטב כי יישארו בבית.