כנפיים במים – כיצד למדו החרקים לעוף

.
ניסיונות לא מעטים לרדת לשורשיהן האבולוציוניים של כנפי החרקים
המעופפים, הסתיימו במבוי סתום. גילוי וזיהוי שרידים מאובנים) למשל,
של ארכיאופטריקס), איפשרו יצירת תמונה מסוימת, משוערת, על הדרך שבה
התפתחה תעופת הציפורים, בשרשרת של ניסיונות דאייה. אבל התהליך הזה,
כמובן, לא חל על החרקים שיכולת התעופה שלהם התפתחה בנפרד.
.
הבעיה היא שלא נמצאו שרידים מאובנים של חרקים בשלבי ביניים של
התפתחות אברי תעופה. בשרידי חרקים מאובנים בני 400 מיליוני שנים,
זוהו איברי תעופה מפותחים כמו אלה שקיימים בחרקים עכשוויים. לעומת
זאת, שרידי חרקים מאובנים עתיקים יותר, אינם כוללים שום סימן וזכר
לאיברי תעופה, או לאיברים שיכלו להתפתח לאיברי תעופה.
.
תעלומת החוליה החסרה הזאת באבולוציה של החרקים המעופפים, הביאה
להעלאת שורה של הצעות תיאורטיות לדרך התפתחותן של כנפי החרקים. לפי
הצעה אחת, כנפי החרקים התפתחו כאיברי קישוט לצורך חיזור. תומכי
הרעיון הזה מביאים כדוגמה את כנפיהם של צרצרים זכרים, שנוהגים לנופף
בהן כדי ללכוד את תשומת ליבן של הנקבות. במלים אחרות, הכנפיים
משמשות להם כאמצעי פרסום ושיווק עצמיים. תצפיות אחדות העלו, שצרצרים
זכרים בעלי כנפיים גדולות זוכים להעדפת הנקבות, בהשוואה לצרצרים
זכרים שכנפיהם קטנות יותר.
.
לפי השערה אחרת, כנפי החרקים נועדו מראשיתן לשמש מעין "קולטי
שמש", שסייעו לחרקים להתחמם ולהישאר פעילים משך שעות רבות יותר.
כנגד שתי התיאוריות האלה אפשר לטעון שלחרקים שהיו מפתחים כנפיים
למטרות קישוט מיני, או קליטת חום, לא הייתה שום סיבה לטרוח ולפתח
שרירים חזקים דיים, הדרושים להפעלת הכנפיים לצורך תעופה. אם כן, מה
גרם לכנפי הקישוט, או לכנפי החימום המשוערות, להפוך לכנפי תעופה?
.
בניסיון לצאת מהמבוי הסתום הזה, הציעו ג'יימס מארדן ומליסה קראמר
מהמחלקה לאבולוציה באוניברסיטת המדינה של פנסילווניה,
ארה"ב, תיאוריה חדשה, שלפיה כנפי החרקים התפתחו במים, ולא, כפי
שהניחו עד כה, על היבשה. מארדן וקראמר מבססים את התיאוריה הזאת, על
תצפיות בחרקים מסדרת הגדותאים, שמייצגים, לדעתם, את שלב התפתחות
הכנפיים ויכולת התעופה בחרקים.
.
הגדותאים מבלים חלק ניכר מחייהם כזחלים, החיים במים. כאשר הזחל
מתפתח, הוא זוחל ועולה על אבן שבולטת מעל לפני המים, ואז הוא פורש
כנפיים ומרפרף בכבדות למרחקים קצרים מאוד. במלים אחרות, הגדותאים
מנסים לעוף, אבל יכולת התעופה שלהם מוגבלת מאוד. לפיכך, טוענים
מארדן וקראמר, אפשר לראות בהם דוגמה שנשתמרה במהלך האבולוציה,
המייצגת את תהליך ההתפתחות של כנפיים בחרקים.
.
לפי התיאוריה המוצעת הזאת, כנפי החרקים החלו להתפתח בזחלי
חרקים שחיו במים. מראשיתן הן נועדו לשמש איברי תנועה, מעין סנפירים.
אפשרות אחרת היא שכנפי חרקים קדומים תיפקדו כמעין זימים שנועדו
לסייע לבעל החיים להשתמש בחמצן שבמים לצורך הפקת אנרגיה. תיפקודים
אלה מחייבים הפעלת כוח, שיכול היה להביא להתפתחות שרירים, שמאוחר
יותר, שימשו להנעת הסנפירים או הזימים שהתפתחו לכנפיים.
.
במבט ראשון נראה שהתיאוריה הזאת מציגה תהליך התפתחות הגיוני,
אבל עובדה זו אינה מוכיחה שכך אכן התרחשו הדברים בטבע. עכשיו מחפשים
מארדן וקראמר, דרכים לבחון ולאשר את הנחותיהם, על דרך המחקר המעשי.
.