לצפרדעים יש את העיניים הגדולות ביותר מכל חולייתן ביחס לגודל גופן. החוקרים רק מתחילים להבין מדוע.
לצפרדעים יש עיניים גדולות. אבל עד כמה שזה ברור למתבונן המזדמן, מדענים זקוקים לנתונים ממשיים כדי לציין את מה שנראה מובן מאליו - והנתונים האלה לא היו קיימים קודם לכן. ובניגוד ליונקים, ציפורים או דגים, לא ידענו הרבה על מה שעיצב את האבולוציה שלהם.
כל זה השתנה בשבוע שעבר. לראשונה, צוות חוקרים ממוזיאון הטבע בלונדון גילה שהסביבה שבה חיים צפרדעים משפיעה מאוד על גודל העיניים שלהן. בנוסף, קבוצת הביולוגים מהמוזיאון להיסטוריה של הטבע בלונדון גילתה שלצפרדעים יש את העיניים הגדולות ביותר של כל בעל-חיים עם חוליות ביחס לגודל גופן.
"היה מרגש להסתכל על צפרדעים בהקשר של בעלי חוליות רחבים יותר ולהבין שוואו, הם למעשה יש להם עיניים ענקיות, וזה באמת ראוי למחקר נוסף על מה שהם עושים עם הענקים האלה עיניים," אומר קייטי תומאס, ביולוג במוזיאון ומחבר ראשי של המחקר החדש.
המחקר, שפורסם בכתב העת הליכים של החברה המלכותית ב, ממלא פער בהבנה המדעית של מערכות הראייה של דו-חיים, אומר קרולה יובנוביץ', ביולוג ארגנטינאי באוניברסיטת סאו פאולו בברזיל שלא היה מעורב במחקר. "סוג זה של מחקר נחוץ מאוד, ואני נרגשת שהוא נעשה", היא אומרת.
כמעט כל מה שאנחנו יודעים עכשיו על האנטומיה של העין יצא ממחקר שנעשה בצפרדעים באמצע המאה העשרים, מסביר יובנוביץ'. הם המין המושלם לחקר הראייה: לעיניהם יש תאי קולטני צילום ענקיים, מה שמקל עליהם לתפעל ולמדוד אותם. ומכיוון שצפרדעים אינן מווסתות את הטמפרטורה שלהן, הרשתית שחולצה שלהן יכולה להמשיך לפעול במשך שעות במעבדה מקפיאה, מכיוון שהיא מחקה את הגוף הקפוא של הדו-חיים.
"אבל כל הידע הזה נבנה באמצעות כמה מינים מארה"ב ואירופה. אתה יודע, הן הצפרדעים שמדענים מצאו בגן של האוניברסיטה ברגע שיצאו מהמעבדה", מסביר יובנוביץ'. "אנחנו יודעים הרבה על המינים המעטים האלה, אבל אנחנו לא יודעים כלום על המגוון, שהוא עצום."
למעשה, עם 7,100 מינים, צפרדעים הן בין הקבוצות המגוונות ביותר של בעלי חיים על פני כדור הארץ. הם קיימים בארבע מתוך חמש היבשות - מלבד אנטארקטיקה - ויכולים לחיות במערכות אקולוגיות המשתנות מהמים העמוקים והעכורים ביותר ועד לצמרות העצים הגבוהות ביותר.
כדי ללכוד את כל המגוון הזה, הצוות של תומס מדד את גודל העיניים ב-220 מינים. לשם כך, הצוות שלה הוציא אבק ממאות צפרדעים כבושים באוספים של מוזיאון משלוש יבשות בחיפוש אחר תשובות. "פתחתי 640 צנצנות של צפרדעים כבושים מתות ומדדתי את העיניים והקרניות והגופות שלהן", היא אומרת. זה כלל צנצנות במוזיאון הטבע בלונדון, במוזיאון צפון קרוליינה למדעי הטבע בארה"ב ובאגודה להיסטוריה של הטבע של בומביי בהודו. היא מדגישה שללא האוספים השמורים היטב, מחקר בהיקף זה לא היה אפשרי.
היא זכתה לראות את כל הספקטרום: צפרדעים עם "עיניים גדולות, נועזות, מדהימות, יפות", וכאלה ש"סופר מוזרות ויש להן גוף ענק ועיניים ממש קטנטנות". לוודא את זה השנים שביליתם בצנצנות הללו לא השפיעו על גודל העיניים, הצוות גם דגמו 67 צפרדעים חיות מ-50 מינים שונים המשתרעים על פני 17 משפחות כדי להשוות ביניהן עם השמורים. צפרדעים. הם לא מצאו שום הבדל בין הדגימות הכבושות לבין קרוביהם החיים והנושמים. מלבד גודל העין והגוף, הצוות רשם גם מידע על היכן חיו הצפרדעים, האם הן יומיות או ליליות, והיבטים מסוימים של התנהגות הרבייה שלהן.
אחר כך הם הפעילו אלגוריתם כדי לחפש דפוסים בנתונים. משהו מפתיע עלה: הצפרדעים עם העיניים הקטנות ביותר חיות בעיקר מתחת לאדמה ובמים. הצוות חושב שגודל העיניים קשור לזמינות האור בסביבות אלו. "אם אתה צד ואוכל מתחת לאדמה, כנראה שאתה לא כל כך מסתמך על חזון", אומר תומס. כמו כן, עיניים גדולות בולטות בצד הראש שלהן מגבירה את הסיכון להיפצע, ולגרד אותן על דברים כמו סלעים. עבור אלה שחיים חיים מימיים, עיניים קטנות עשויות להיות קשורות לעובדה שהם חיים במים עכורים. גם אם היו להם עיניים גדולות, הם לא היו מסוגלים לראות הרבה. במובן אבולוציוני, "אולי לא כדאי לגדל את העיניים הגדולות האלה."
שאלה אחת שהמחקר הותיר ללא מענה הייתה לגבי האופן שבו השעה ביום שבה החיות פעילות משפיעה על גודל גלגלי העיניים שלהן (הקבוצה ניסתה, אך לא הצליחה למצוא שום דפוס). יובנוביץ' חושב שחוסר מידע מפורט על התנהגות הצפרדעים יכול היה להשפיע על התוצאות הסופיות. "אתה יכול לזהות בקלות קרנף או קונדור ולהגיד 'אה, תראה, זה אוכל עכשיו, זה מתנהג ככה'. אבל אתה עובר ליד צפרדע, ואתה אפילו לא מבין את זה", היא מסבירה. בהיותם יצורים קטנים ושקטים בדרך כלל, קל לפספס אותם. זה, והעובדה שמידע רב עבור מינים מסוימים נאסף בשיא שלהם טירוף הרבייה (כאשר קל יותר לאתר אותם בגלל השירה המתמדת שלהם), יכול לשנות את דֶגֶם.
בסופו של דבר, זה רק צעד ראשון בהבנת המגוון של צפרדעים, אומר תומס. אנחנו עדיין לא יודעים איזה היבט ספציפי של בתי הגידול שלהם הניע עלייה בגודל העיניים ברובם. תומס ועמיתיה עדיין רוצים לדעת אילו גנים משפיעים על ההבדלים הללו, כיצד ומתי התפתחה ראיית צבעי הלילה (צפרדעים הן החולייתנים היחידים שרואים צבעים בלילה), וכיצד הם מצליחים לשנות את מערכת הראייה שלהם כשהם מתפתחים מ ראשנים.
"בשלב זה, כל מה שאנחנו יודעים זה שיש להם עיניים גדולות", אומר תומס. "אנחנו לא יודעים ספציפית למה, וזה משהו שאנחנו ממש נרגשים להמשיך להתעמק בו".
