הצטרפו עכשיו לדף הפייסבוק של
ספרי עליית הגג
הצטרפו לרשימת הדיוור של מועדון ספרי עליית הגג וקבלו עדכונים במייל
"המתמטיקה היא הכלי החזק ביותר שהמציא האדם כדי לנווט בעולם הפרוע והמורכב שאנחנו חיים בו. מחיזוי מסלול של כדור במשחק כדורגל ועד למעקב אחר אוכלוסיית הלֵמינְג, מפיצוח צפנים ועד לניצחון במונופול, המתמטיקה היא שפת הסתרים לגילוי מסתורי הטבע."
שלח חוות דעת
אבולוציה, אפשר להתווכח אבל קודם צריך להבין
כך נפתח ספרו המרתק ועטור השבחים של ניל שובין "הדג שבתוכנו":
"הספר הזה צמח בנסיבות יוצאות דופן בחיי. בשל עזיבוֺת של חברי סגל, מצאתי את עצמי מרכז את הקורס באַנָטוֺמיה של האדם בבית-הספר לרפואה של אוניברסיטת שיקאגו. הקורס באנטומיה הוא אותו קורס שבו תלמידי שנה א' חסרי ביטחון ברפואה מנתחים גופות של בני-אדם, ותוך כדי כך לומדים את שמותיהם ואת אופן סידורם של מרבית האיברים, הפתחים והנקבים, העצבים וכלי הדם בגוף. בשבילם זוהי כניסה דרמטית אל עולם הרפואה, חוויה מעצבת בדרכם להיות רופאים; ואילו אני פָּלֵיאוֺנטוֺלוֺג שהקדיש את רוב עבודתו המקצועית לחקירת דגים.
והנה מתברר שלפָּלֵיאוֺנטוֺלוֺג יש יתרון אדיר בהוראת האנטומיה של האדם. אולי תופתעו לשמוע שמפות הדרכים הטובות ביותר לגופם של בני-האדם נמצאות בגופם של בעלי-חיים אחרים. הדרך הפשוטה ביותר ללמד סטודנטים את העצבים בראשו של אדם היא להראות להם את מצב הדברים בראשו של כריש. מפת הדרכים הקלה ביותר להכרת הגפיים נמצאת אצל הדגים. הזוחלים עוזרים לנו להבין את מיבנה המוח. הסיבה לכך היא שגופיהם של יצורים אלה הם על-פי-רוב גירסאות פשוטות של גופנו-אנו.
בקיץ שלאחר שנתי השנייה כראש הקורס, כשעבדתי באזור האַרְקְטי, עמיתַי ואני גילינו דג מאוּבּן שהעניק לנו תוֺבנוֺת חדשות ומשמעותיות ביותר לגבי פלישת הדגים ליבשה בערך לפני 375 מיליון שנים. הת
עונות הקיץ האופייניות לחיַי הבוגרים עוברות עלי בשלג ובגשם קפוא מעורב בברד, כשאני מבקע סלעים על מצוקים הרחק מצפון לחוג האַרְקְטי. רוב הזמן אני קופא, סובל מכוויות קור ולא מוצא שום דבר. אבל אם יש לי קצת מזל, אני מוצא עצמות דגים עתיקות. לרוב האנשים זה אולי לא נשמע כמו למצוא מטמון, אבל בשבילי העצמות האלה יקרות מפז.
עצמות דגים קדומות עשויות להיות הדרך לדעת דברים על אודותינו, מי אנחנו ואיך נעשינו מה שאנחנו. אנחנו לומדים על גופנו ממקומות שהם לכאורה משונים ביותר, החל במאובנים של תולעים ודגים המתגלים בסלעים בכל רחבי העולם, וכלה בדנ"א שנמצא פחות או יותר בכל יצור החי עלי אדמות. אבל אין בזה כדי להסביר מדוע אני ממש בטוח בכך ששרידי שלדים קדמונים - ושרידים של דגים באופן מיוחד - מספקים רמזים להבנת המיבנה הבסיסי של גופנו.
איך נוכל לדמות לעצמנו מאורעות שהתרחשו מיליוני שנים, ובמקרים רבים מליארדי שנים, לפני זמננו? לצערנו, לא נשארו שום עדי ראייה; הרי איש מאיתנו לא היה אז בסביבה. למעשה, שום דבר שמסוגל לדבר, או שיש לו פה, או אפילו ראש, לא היה בסביבה במשך רוב הזמן הזה. גרוע מזה, החיות שהתקיימו באותם ימים מתו ונקברו כל-כך מזמן שגופותיהן השתמרו רק במקרים נדירים. אם חושבים על כך שיותר מ-99 אחוזים מכל המינים הביולוגיים שהתקיימו אי-פעם כבר נכחדו; שרק אחוז קטן ביותר מהם השתמרו כמאובנים; ושאחוז קטן עוד יותר מאלה מתגלה לנו - כי אז כל ניסיון לראות משהו מעבָרנו כמו נדון מראש לכישלון.
הפעם הראשונה שראיתי את אחד הדגים שבתוכנו היתה באחר-צהריים מושלג אחד של חודש יולי, בעת שחקרתי סלעים בני 375 מיליון שנה באי אֶלְסְמיר (Ellesmere), מצפון-מזרח לחופי קנדה וקרוב מאוד לחופי גרינלנד - בערך בקו רוחב 80 מעלות צפון. עמיתַי ואני הרחקנו לחבל הארץ השומם הזה בניסיון לגלות את אחד השלבים המרכזיים בַּמעבר מדגים לחיות יבשה. מבין הסלעים הזדקר החוצה חרטום של דג. ולא סתם דג: דג בעל ראש שטוח. ברגע שראינו את הראש השטוח ידענו שגילינו משהו. אם נמצא חלקים נוספים מהשלד בתוך הסלע, הוא יחשוף את השלבים המוקדמים בהיסטוריה של הגולגולת שלנו, של צווארנו, ואפילו של הגפיים שלנו.
מה אמר לי הראש השטוח על המעבר מן הים ליבשה? ומה שרלוונטי יותר לרווחתי האישית ולנוחותי, למה בכלל נמצאתי בחוג האַרְקְטי ולא בהוואי? התשובות לשאלות אלה הן חלק מהסיפור על הדרך שבה אנחנו מוצאים מאובנים, ועל השימוש שאנו עושים בהם כדי לפענח את עברנו.
המאובנים הם אחת הקבוצות הראשיות של ראָיות שאנו משתמשים בהן כדי להבין את עצמנו. (גֶנים ועוּבּרים נמנים עם הקבוצות האחרות, ואני מתכוון לדון בהם בהמשך.) רוב בני-האדם לא יודעים שאפשר למצוא מאובנים בדרך מדויקת וצפויה מראש עד להפתיע. אנחנו עובדים תחילה בבית, כדי להגדיל למקסימום את הסיכויים להצלחה בשטח. ואחר-כך אנחנו מפקידים את עצמנו בידי המזל.
היחס הפָּרָדוֺקְסָלי בין תיכנון לבין מקרה מתואר בצורה קולעת בהערתו המפורסמת של דְוֵוייט ד. אַייזֶנהַאוּאֶר (נשיא ארצות הברית בשנים 1961-1953 והמפקד העליון של בנות-הברית באירופה במלחמת העולם השנייה) בנוגע למלחמה: "בעת ההכנות לקרב, נוכחתי שהתיכנון הוא חיוני, אבל התוכניות עצמן חסרות ערך". דברים אלה הם תיאור בזעיר-אנפין של גורל הפָּלֵיאוֺנטוֺלוֺגיה בשדה. אנחנו מכינים כל מיני תוכניות מפורטות במטרה להגיע לאתרי מאובנים. אבל ברגע שאנחנו מגיעים לשם, יש סיכוי טוב שכל תוכנית הפעולה בשטח תיזרק לפח. העובדות על הקרקע מסוגלות להפוך על פיהן את התוכניות הכי טובות שלנו.
אנחנו נוהגים לתכנן משלחות חיפוש שנועדו לענות על שאלות מדעיות ספּציפיות. תוך הסתמכות על מעט רעיונות פשוטים, שאדבר עליהם בהמשך, יש לנו אפשרות לצפות מראש בסבירות גבוהה היכן עשויים להימצא מאובנים חשובים. כמובן, לא כל פעם אנחנו מצליחים בכך, אבל לעיתים קרובות אנחנו מוצאים שלל רב המצדיק את כל העניין. אני עצמי בניתי את הקריירה שלי במידה רבה על-ידי כך שעשיתי בדיוק את הדבר הזה: מציאת יונקים קדומים כדי לענות על שאלות בקשר למוצאם של היונקים, גילוי הצפרדעים הקדומות ביותר כדי לענות על שאלות בקשר למוצאן של הצפרדעים, ומציאת כמה מן החיות הקדומות ביותר שהיו בעלות גפיים כדי להבין את מוצאן של חיות היבשה.
במובנים רבים, מלאכתו של פָּלֵיאוֺנתוֺלוֺג העובד בשדה ומחפש אתרים חדשים קלה היום הרבה יותר מכפי שהיתה בעבר. אנו יודעים יותר על הגיאולוגיה של מקומות שונים הודות למחקרים גיאולוגיים שמתבצעים על-ידי רשויות מקומיות וחברות לקידוחי נפט וגז. האינטרנט מספק לנו נגישוּת מהירה למפות, למידע מסקרי שטח ולתצלומי אוויר. אני יכול לסרוק אפילו את חצר הבית שלכם בחיפוש אתרי מאובנים מבטיחים, ישר מן המחשב הנייד שלי. ומעבר לכל זה, מכשירי הדמיה וצילום רַדְיוֺגְרָפי מאפשרים לנו להתבונן אל תוך סלעים ולראות את העצמות הטמונות בהם.
אך למרות כל השיכלולים האלה, ציד מאובנים חשובים עדיין דומה היום במידה לא מעטה למה שהיה לפני מאה שנה. הפָּלֵיאוֺנטוֺלוֺגים עדיין חייבים להסתכל בעצמם בסלע - ממש לזחול עליו - ואת המאובנים שבתוכו מוציאים ברוב המקרים ביד. נדרשות כל-כך הרבה החלטות בשעה שמחפשים ומוצאים מאובנים, שקשה מאוד לפתח אוֺטוֺמַציה של כל התהליכים האלה. וחוץ מזה, צפייה בצג של מוֺניטוֺר כדי למצוא מאובנים אף פעם לא תיתן לכם רבע מן הכיף של לחפור במו ידיכם.
מה שמקשה עלינו זו העובדה שאתרי מאובנים הם דבר נדיר. כדי להגדיל ככל האפשר את הסיכויים להצלחה, אנחנו מחפשים מקומות שמתמזגים בהם שלושה מאפיינים: אלה הם מקומות שנמצאים בהם סלעים בגיל המתאים, סלעים מן הסוג המתאים להשתמרות מאובנים, וסלעים החשופים על פני השטח. וישנו גורם נוסף: המקריוּת - המקריוּת שבגילוי משהו אחר לגמרי ממה שחיפשתם. אסביר זאת בדוגמה.
הדוגמה שלי תציג את אחת התמורות הגדולות ביותר בתולדות החיים: הפלישה של דגים אל היבשה. במשך מיליארדי שנים, כל החיים התקיימו רק במים. והנה, בערך לפני 365 מיליון שנה, יצורים חיים שוכנים גם על פני היבשה. החיים בשתי הסביבות האלה שונים באורח קיצוני. הנשימה במים תלויה באיברים שונים מאוד מאלה המאפשרים נשימה באוויר. הדבר נכון גם לגבי ההפרשה, האכילה והתנועה. נדרש לשם כך גוף מטיפוס חדש לגמרי. במבט ראשון, החַיץ בין שתי הסביבות נראה כמעט בלתי-עביר. אבל הדברים נראים אחרת לגמרי כשאנחנו מתבוננים בראיות; מה שנראה לכאורה בלתי אפשרי - הוא שהתרחש למעשה.
כשאנו מחפשים סלעים בני הגיל המתאים, עובדה מרשימה אחת פועלת לטובתנו. המאובנים בסלעים שבכל העולם אינם מפוזרים באקראי. מקום הימצאם, ומה שנמצא מתחתיהם, מסודרים בבירור בסדר מסוים, ויש לנו אפשרות להשתמש בסדר הזה כדי לתכנן את המשלחות שלנו. מיליארדי שנות שינוי הותירו בכדור הארץ שיכבה על גבי שיכבה של סלעים מסוגים שונים. הנחת העבודה, שקל להעמיד אותה למבחן, גורסת כי הסלעים שנמצאים למעלה צעירים מאלה שנמצאים למטה; זה נכון בדרך כלל באזורים שאירגון השכבות בהם פשוט וברור יחסית, כמו בעוגת שכבות (חִשבוּ למשל על מראה הקניון הגדול של קוֺלוֺרָדוֺ). אבל תנועות של קרום כדור הארץ מסוגלות לגרום לבקעים המסיטים את השכבות ממקומן ומניחים סלעים זקנים יותר מעל לצעירים. למזלנו, מרגע שאנו מזהים את מיקומם של הבקעים, אנחנו יכולים ברוב המקרים לשחזר את רצף השכבות המקורי.
המאובנים שבתוך שיכבות הסלע האלה, גם הם ערוכים בסידור עולה, שבו השכבות הנמוכות יותר מכילות מינים ביולוגיים שונים לחלוטין מאלה שנמצאים בשכבות העליונות. אילו יכולנו לחצוב עמוד יחיד של סלע המכיל את כל ההיסטוריה של החיים, היינו מוצאים מיגוון מפליא של מאובנים. בשכבות התחתונות ביותר יימצאו עדויות מעטות ביותר לקיום חיים כלשהם. בשכבות שמעליהן יתגלה אוסף מגוּון של יצורים דמויי מֶדוּזָה. שכבות גבוהות יותר יכילו יצורים בעלי שלד, שלוחות היוצאות מהגוף, וכל מיני איברים, כמו עיניים. מעל לאלה יהיו שכבות שבהן יימצאו החיות הראשונות בעלות עמוד שידרה, וכך הלאה. שכבות המכילות בני-אדם יימצאו במיפלס גבוה עוד יותר.
עמוד יחיד כזה, המכיל את כל ההיסטוריה של כדור הארץ, לא קיים, כמובן. במקום זאת, הסלעים בכל מקום בעולם מייצגים רק שבב זעיר מן ההיסטוריה שלו. כדי ליצור את התמונה השלמה, אנו צריכים לצרף את הפיסות, על-ידי השוואות בין הסלעים לבין עצמם, ובין המאובנים שנמצאים בהם, כמו בחידת תַצְרֵף ענקית.
העובדה שעמוד סלע עשוי להכיל מאובנים בסדר עולה, כשלעצמה אין בה שום הפתעה. מה שפחות מובן מאליו זו העובדה שאנו יכולים לחזות בפירוט איך יירָאוּ המינים הביולוגים בכל שיכבה, על סמך השוואה בינם לבין מינים החיים היום; המידע הזה עוזר לנו בניסיוננו לצפות איזה סוגי מאובנים אנחנו עשויים למצוא בשיכבות סלע עתיקות. למעשה, אנחנו יכולים לחזות את רצפי המאובנים בסלעים השונים שבעולם על סמך השוואה בינינו לבין החיות שנמצאות בגן-החיות או באקווריוּם
איך יכול טיול בגן-חיות לעזור לנו לחזות היכן כדאי לנו לחפש בתוך הסלעים מאובנים חשובים? בגן-החיות נמצא מיגוון גדול של יצורים שכולם נבדלים זה מזה בתכונות רבות. אבל הבה לא נתמקד במה שמבדיל ביניהם; כדי להצליח בחיזוי שלנו, עלינו להתמקד במה שמשותף ליצורים השונים. נוכל להשתמש בתווים האופייניים המשותפים לכל המינים כדי לזהות קבוצות של יצורים בעלי תכונות דומות. נהוג לסדר ולארגן את כל היצורים החיים עלי אדמות - כמו סידרה של ביצי בַּבּוּשְׁקָה רוסיות - בקבוצות בסדר עולה של הכללה: קבוצות קטנות של בעלי-חיים שיש ביניהם מידה גדולה של דימיון נכללות בתוך קבוצות גדולות מהן, וכך הלאה בסדר עולה של קבוצות הולכות וגדֵלוֺת. כשאנו מארגנים כך את היצורים החיים, אנו מגלים משהו בסיסי ביותר על אודות הטבע.
לכל מין ביולוגי שנמצא בגן-החיות או באקווריוּם יש ראש ושתי עיניים (דבר שאינו בהכרח נכון לגבי כלל בעלי-החיים). נקרא למינים אלה "כָּל-דָבָר". לתת-קבוצה אחת של היצורים בעלי הראש והעיניים יש גַפַּיים. נקרא לתת-הקבוצה הזו "כל-דבר עם גפיים". לתת-קבוצה אחת של היצורים בעלי הראש והגפיים יש מוח גדול, היצורים המשתייכים אליה הולכים על שתיים ומדברים. תת-הקבוצה הזאת היא אנחנו, בני-האדם. אפשר, כמובן, להמשיך וליצור עוד הרבה תת-קבוצות, אבל אפילו לחלוקה הפשוטה הזאת לשלוש קבוצות יש כוח חיזוי לא מבוטל.
המאובנים שבתוך הסלעים בעולם מסודרים על-פי-רוב בסדר דומה, ואפשר להשתמש בעובדה זו כשמתכננים משלחות חדשות. אם נשתמש בדוגמה שלעיל, החבר הקדום ביותר בקבוצה "כל-דבר", כלומר יצור בעל ראש ושתי עיניים, נמצא בתיעוד המאובנים במָקוֺם קדום הרבה יותר מזה של הראשון בקבוצת "כל-דבר עם גפיים". וליתר דיוק, הדג הראשון (בעל כרטיס חבר במועדון "כל-דבר") מופיע הרבה לפני הדו-חי הראשון ("כל-דבר עם גפיים"). נוכל לחדד את ההבחנה על-ידי התבוננות בבעלי-חיים מסוגים רבים יותר, ובתכונות רבות יותר המשותפות לקבוצות בתוכם, וגם על-ידי אומדן הגיל האמיתי של הסלעים עצמם.
במעבדות שלנו אנחנו עוסקים באַנָליזוֺת מהסוג הזה בדיוק, המתבצעות באלפי-אלפים של תכונות ושל מינים ביולוגיים. אנו מתבוננים בכל פרט אַנָטוֺמי שאפשר לצפות בו, ולעיתים קרובות גם בפיסות גדולות של דנ"א. השוואות הדנ"א בין הקבוצות נעשות על-ידי מחשבים רבי-עוצמה, בגלל הריבוי העצום של הנתונים. גישה זו היא מיסודותיה של הביולוגיה, מפני שהיא מאפשרת לנו לגבש השערות לגבי הקירבה בין יצורים שונים.
נוסף לחשיבות בחלוקת היצורים החיים לקבוצות, מאות שנים של איסוף מאובנים הניבו גם מעין קטלוג כביר-ממדים של התקופות השונות בחיי כדור הארץ והיצורים החיים עליו. כיום יש באפשרותנו לזהות פרקי זמן שבהם התרחשו שינויים גדולים במיוחד. מעניין אתכם מוצאם של היונקים? לכו אל סלעים מהתקופה שנקראת המֶזוֺזוֺאיקוֺן המוקדם; הגיאוֺכימיה מספרת לנו כי סלעים אלה הם קרוב לוודאי בני 210 מיליון שנה. מעניין אתכם מוצאם של הקוֺפָאים (הפְּרימָטים, שעימם נמנים הקופים והאדם)? פנו למקום גבוה יותר בעמוד הסלע, לתקופת הקְרֶטיקוֺן, שם הסלעים הם בערך בני 80 מיליון שנה.
סדר המאובנים בסלעים שבכדור הארץ הוא עדות רבת-עוצמה לקשרים שבינינו לבין שאר היצורים החיים. אילו מצאנו, בעת חפירה בסלעים בני 600 מיליון שנה, שרידים של המֶדוּזָה המוקדמת ביותר מונחים לצד שלד של מַרְמיטָה (מכרסם ממשפחת הסנאים החי על האדמה), היינו צריכים לכתוב מחדש את כל הספרים שלנו. מַרְמיטָה כזו היתה לכאורה מופיעה בתיעוד המאובנים לפני היונק הראשון, לפני הזוחל הראשון, ואפילו לפני הדג הראשון - בעצם, אפילו לפני התולעת הראשונה. יתר על כן, המַרְמיטָה שלנו היתה אומרת לנו שחלק נכבד ביותר ממה שנדמה לנו שאנו יודעים על ההיסטוריה של כדור הארץ ושל החיים עליו - פשוט שגוי. אבל למרות 150 שנות מחקר שבהן אנשים מחפשים מאובנים - בכל היבשות וכמעט בכל שיכבת סלע שאפשר להגיע אליה - איש מעולם לא מצא משהו מעין זה.
אז איך נמצא קרובים של הדג הראשון שהלך על היבשה? במערכת הקבוצות שלנו, היצורים האלה נמצאים במקום כלשהו בין "כל-דבר" לבין "כל-דבר עם גפיים". נמקם אותם בסלעים על-פי מה שידוע לנו על גילם, ויש לנו עדות גיאולוגית מוצקה לכך שהזמן הנכון נמצא בתקופה שבין 380 מיליון ל-365 מיליון שנה לפני זמננו. הסלעים הצעירים שבשולי הטווח הזה, אלה שהם בערך בני 360 מיליון שנה, מכילים כל מיני בעלי-חיים מאובנים שנוכל לזהות את כולם כדו-חיים או זוחלים. העמיתה שלי גֶ'ני קְלאק (Clack) מאוניברסיטת קיימבּרידג', וחוקרים אחרים, חשפו דו-חיים בגרינלנד בסלעים בני 365 מיליון שנה בערך. עם הצווארים, האוזניים וארבע הגפיים שלהם, הם לא נראים כמו דגים. אבל בסלעים שהם בערך בני 385 מיליון שנה אנו מוצאים דגים שלמים שנראים כמו, מה נאמר - כמו דגים: יש להם סנפירים, ראשים חרוטיים וקשׂקשׂים; ואין להם צוואר. לאור כל זה, לא מפתיע שאנחנו מתמקדים בסלעים שהם בערך בני 375 מיליון שנה, בתקווה למצוא בהם עדויות למעבר מדגים לבעלי-חיים החיים על היבשה.
לאחר שהחלטנו מה תהיה התקופה שנחקור, קבענו בכך מה יהיו שיכבות הסלע בעמוד הגיאולוגי שאנחנו מתכוונים לחקור. האתגר הבא הוא למצוא סלעים שנוצרו בתנאים המאפשרים השתמרות של מאובנים. סלעים נוצרים בסביבות שונות, ותנאי ההתחלה של היווצרותם מותירים חתימות ברורות בשיכבות הסלע. סלעים ווּלקניים לא מעניינים אותנו. שום דג שמוּכּר לנו לא יכול לחיות בלָבָה. וגם אילו היה קיים דג כזה, עצמותיו המאובנות לא היו שורדות בתנאי החום הקיצוניים שבהם נוצרים בזלת, ריוֺליטים, גְרָניט ושאר הסלעים הווּלקניים (סלעים שהתהוו מחומר לוהט שפרץ אל פני השטח בהתפרצות געשית). נוכל להתעלם גם מסלעים מוּתְמָרים (מֶטָמוֺרפיים), כמו שיש, מפני שהם היו חשופים לחום קיצוני או ללחץ אדיר מאז נוצרו לראשונה. אם השתמרו בהם מאובנים כלשהם, הם נעלמו מזמן. סלעי מישקע הם האידיאליים להשתמרות של מאובנים: סלעי גיר, אבן חול, סלעי ציפחה ודומיהם. בהשוואה לסלעים ווּלקניים וסלעים מוּתמרים, הם נוצרים בתהליכים מתונים יותר של סחיפה ושקיעת חומרים בנהרות, באגמים ובימים. לא זו בלבד שחיות צפויות להימצא בסביבות כאלה, תהליכי השקיעה הופכים את השתמרותן כמאובנים לסבירה יותר. באוקיינוס או באגם, לדוגמה, חלקיקי חומר שוקעים מן המים ומתיישבים על הקרקעית ללא הרף. במרוצת הזמן, ככל שהחלקיקים מצטברים, הם נדחסים על-ידי שכבות חדשות הנוספות מעליהם. הדחיסה ההדרגתית, יחד עם תהליכים כימיים המתרחשים בסלעים לאורך זמן, מעניקה לכל שלד שנמצא במקרה בסלע סיכוי סביר להתאבנות. הכלל הוא שככל שזרימת הנהר מתונה יותר, כך המאובנים מיטיבים להשתמר.
לכל סלע הרובץ על הקרקע יש סיפור לסַפּר: סיפור על מראה דמותו של העולם בעת שנוצר הסלע הזה. בתוך הסלע נמצאות ראיות לאקלים בעבר, ולסביבה שהקיפה אותו, שבמקרים רבים היתה שונה ללא הכר מסביבתו היום. לפעמים קשה לתאר נתק כל-כך קיצוני בין העבר להווה. חִשבוּ למשל על הדוגמה הקיצונית-עד-מאוד של הר אֶוֶורֶסְט, שקרוב לפיסגתו, בגובה העולה על שמונה קילומטרים, נמצאים סלעים מקרקעיתו של ים קדמון. לכו אל המיפנה הצפוני של ההר, כמעט בטווח ראייה ממדרגת הילארי* המפורסמת, ותוכלו למצוא קונכיות ימיות מאובנות. ובאותו אופן, במקום שבו אנחנו עובדים באזור האַרְקְטי, הטמפרטורות עשויות לרדת עד 70 מעלות מתחת לאפס בחורף; ובכל זאת, בתוך חלק מן הסלעים באזור נמצאים שרידים של דֶלְתָה טְרוֺפּית קדומה, כמעט כמו זו של האַמָזוֺנַס: צמחים ודגים מאובנים שיכלו לשגשג רק במקומות גידול חמים ולחים. נוכחותם של מינים ביולוגים המותאמים לחיים באקלים חמים במקומות שהיום הם בקווי רוחב צפוניים מאוד ובגבהים מופלגים, היא עדות לכמות השינויים שעבר כוכב הלכת שלנו: הרים עולים ושוקעים, אקלים מתחמם ומתקרר ויבשות נעות לכל עבר. כאשר עולה בידינו לעכל במחשבתנו את היקפו העצום של הזמן שחלף, ואת הדרכים המפליאות שבהן משתנה כוכב הלכת שלנו, אנו יכולים להתחיל להשתמש במידע הזה כדי לתכנן משלחות חדשות לציד מאובנים.
אם אנחנו מתעניינים במוצאם של בעלי-חיים בעלי גפיים, נוכל להגביל את חיפושינו לסלעים שגילם בערך בין 375 ל-380 מיליון שנה, סלעים שנוצרו באוקיינוסים, באגמים או בנהרות. אם נוציא מכלל אפשרות סלעים ווּלקניים וסלעים מוּתמרים, החיפוש שלנו אחרי אתרים מבטיחים ייעשה ממוקד הרבה יותר.
ועדיין אנחנו בראשית דרכנו לתיכנון משלחת חדשה. שום דבר לא יעזור לנו אם סלעי המישקע המבטיחים שלנו, שהם בני הגיל הנכון, קבורים עמוק מאוד באדמה, או אם הם מכוסים בצמחייה, במרכזי קניות או בערים שלמות. במקרה כזה, אנחנו עלולים לחפור בצורה עיוורת למדי. כפי שוודאי תוכלו לשער, לקדוח בור באדמה במטרה למצוא מאובן פירושו הסתברות נמוכה למדי להצלחה, כמו להשליך חיצים אל לוח מטרה שנמצא מאחורי דלת של ארון.
המקומות הטובים ביותר לחיפוש הם אלה שאפשר ללכת בהם לאורך קילומטרים על פני הסלע ולגלות אזורים שבהם העצמות חשופות לאוויר. העצמות המאובנות לרוב קשות יותר מהסלע סביבן, לכן הן מתבלות בקצב איטי יותר ממנו, וחושפות מעין פּרוֺפיל הבולט מפני הסלע. משום כך אנחנו מעדיפים ללכת על מצע סלע עירום, למצוא חופן שברי עצמות על פני השטח, ואז להתחיל לחפור.
זהו אפוא הטריק של תיכנון משלחת לחקר מאובנים: נסו למצוא סלעים בני הגיל הנכון, מהסוג הנכון (סלעי מישקע), וחשופים לגמרי, ואתם בעניינים. באתרים האידאליים לציד מאובנים יש מעט מאוד אדמה וצמחייה, והם כמעט לא נפגעו מפעולות של בני-אדם. האם תופתעו לגלות ששיעור נכבד מהתגליות נעשה באזורים שוממים? - במדבר גוֺבּי, בסהרה, במדבריות יוּטה בארצות-הברית, בשממות החוג האַרְקְטי, כמו גרינלנד.
כל זה נשמע הגיוני מאוד, אבל אל נשכח את המקריות. רק יד המקרה הביאה לכך שהצוות שלנו עלה על עקבות הדג שבתוכנו. התגליות החשובות הראשונות שלנו לא התרחשו במדבר, אלא לצד כביש במרכז פּנסילווניה, שם חשיפת המאובנים היתה במצב שכמעט אין גרוע ממנו. יתר על כן, מלכתחילה יצאנו לחפש שם רק משום שלא היה לנו די כסף.
משלחת לגרינלנד או למדבר סהרה כרוכה בהוצאות כספיות עצומות וגוזלת זמן רב. חיפוש קרוב לבית, לעומת זאת, לא מצריך מענקי מחקר גדולים אלא רק סכום מספיק לדלק ולתשלום בכבישי אגרה. הנתונים האלה הם קריטיים עבור סטודנט מחקר צעיר, או מרצה מתחיל. כשקיבלתי את המישׂרה הראשונה שלי בפילדלפיה, הפיתוי שם היה קבוצה של סלעים הידועים בשם כולל "תצורת קֶטְסְקיל של פּנסילווניה" (Catskill Formation of Pennsylvania). תצורה זו נחקרה ביסודיות רבה במשך 150 שנה. גילה היה ידוע היטב והוא משתרע על פני עידן הדֶווֺן המאוחר. נוסף לכך, סלעיה היו מושלמים מבחינת התאמתם לשימור חיות קדומות בעלות גפיים, ואלה הקרובות להן ביותר. הדרך הטובה ביותר להבין זאת היא לדמיין איך נראתה פּנסילווניה כפי שהיתה בעידן הדֶווֺן (בערך 415 מיליון שנה עד 360 מיליון שנה לפני זמננו). נסו לסלק בדימיונכם את הערים פילדלפיה, פּיטסבּרג או הָריסבּרג כפי שהן נראות היום ולחשוב על הדֶלְתָה של נהר האַמָזוֺנַס. בחלקה המזרחי של המדינה היו אזורים הרריים. שורה של נהרות הזורמים ממזרח למערב ניקזו את ההרים וסיימו את זרימתם בים גדול במקום שבו נמצאת היום פּיטסבּרג.
קשה לחשוב על תנאים טובים מאלה למציאת מאובנים, למַעֵט העובדה שמרכז פנסילווניה מכוסה כולו ערים, יערות ושדות. אשר לאתרים החשופים, רובם נמצאים דווקא במקומות שבהם מֶחלק התחבורה של פנסילווניה החליט להעביר כבישים ראשיים. וכשמֶחלק התחבורה בונה דרך מהירה, הוא מפוצץ. וכשהוא מפוצץ, הוא חושף סלעים. לא בכל המקרים החשיפה משובחת במיוחד, אבל אנחנו מסתפקים במה שיש. כשעושים מדע בזול, מקבלים תמורה בהתאם.
אבל יד המקרה יכולה ללבוש צורה אחרת לגמרי: בשנת 1993, טֶד דֶשְלֶר (Daeschler) בא ללמוד פָּלֵיאוֺנטוֺלוֺגיה בהדרכתי. שיתוף הפעולה בינינו עתיד היה לשנות את חיי שנינו. הטֶמְפֶּרָמֶנטים המנוגדים שלנו משלימים זה את זה להפליא: לי יש קוצים בתחת ואני תמיד חושב על המקום הבא שכדאי לחפש בו; טֶד הוא סבלני ויודע מתי לשבת על אתר בלי לזוז ולכרות ממנו את כל אוצרותיו.
טֶד ואני התחלנו לערוך סקר של הסלעים הדֶווֺניים בפנסילווניה בתקווה למצוא ראיות חדשות לגבי מוצאן של הגפיים. התחלנו בכך שנסענו לכל מקום שנחצב בו כביש במזרח המדינה. להפתעתנו הגדולה, זמן קצר לאחר שיצאנו לסקר, טֶד מצא עצם כתף נהדרת. קראנו לבעליה של העצם "הַיינֶרְפּיטוֺן" (Hynerpeton), שם שמשמעו ביוונית, בערך, "חיה זוחלת קטנה מהַיינֶר" - הַיינֶר (Hyner), פּנסילווניה, היא
לאחר גילוי ההַיינֶרְפּיטוֺן ומאובנים אחרים באותם סלעים, היינו, טד ואני, קצרי-רוח למצוא סלע חשוף יותר. אם כל הפעילות המדעית שלנו תתבסס רק על גילוי פיסות קטנות, נוכל לעסוק רק בשאלות מוגבלות ביותר. לכן נקטנו בדרך של "לפי הספר", והתחלנו לחפש סלעים חשופים היטב בני הגיל הנכון, ומהסוג הנכון, במחוזות שוממים. קיווינו שהת
בתחילה חשבנו על אלסקה ועל נהר יוּקוֺן כעל מקומות מתאימים למשלחת חדשה, בעיקר בשל תגליות רלוונטיות שעשו שם צוותים אחרים. בשלב מסוים פרצה בינינו קצת מחלוקת על מיני זוטות גיאולוגיות, ובלהט הוויכוח, אחד מאיתנו שלף - איזה מזל - ספר לימוד לגיאולוגיה משולחן הכתיבה. בעוד אנו מדפדפים בלהט בספר כדי לברר מי מאיתנו צודק, גילינו תרשים. התרשים עצר את נשימתנו; הוא הראה לנו בדיוק את כל מה שחיפשנו.
הוויכוח נשכח; החל התיכנון של משלחת מחקר חדשה.
על סמך תגליות קודמות שנעשו בסלעים קצת יותר צעירים, סברנו שזרמי מים מתוקים קדומים הם הסביבה הטובה ביותר להתחיל בה את החיפוש שלנו. התרשים הראה שלושה מקומות שיש בהם סלעים שנוצרו במים מתוקים מעידן הדֶווֺן, שבכל אחד מהם מערכת דֶלְתָה של נהר. הראשון שבהם הוא החוף המזרחי של גרינלנד. כאן נמצא ביתו של המאובן של גֶ'ני קְלאק, יצור בעל גפיים קדום מאוד, שהוא אחד מהטֶטְרָפּוֺדים (טֶטְרָפּוֺד [tetrapod] - יצור בעל 4 גפיים) המוקדמים ביותר הידועים לנו. האזור השני הוא החלק המזרחי של צפון אמריקה, שם כבר עבדנו, ושם מצאנו את ההַיינֶרְפּיטוֺן. וישנו מקום נוסף, שלישי, שהוא גדול מאוד ומשתרע ממזרח למערב לרוחב האזור האַרְקְטי של קנדה. אין שם, בארקטיק, עצים, עפר או ערים. היה סיכוי טוב שסלעים מן הגיל הנכון והסוג הנכון יהיו חשופים שם ממש מצוין.
חשיפות הסלעים בקנדה האַרְקְטית היו כבר ידועות היטב, בעיקר לגיאולוגים ופָּלֵיאוֺבּוֺטָנָאים קנדיים, והם כבר מיפו אותן. למען האמת, אַשְטוֺן אֶמְבְּרי (Embry), מי שהוביל את הצוותים שעשו את רוב העבודה, תיאר את הגיאולוגיה של הסלעים הקנדיים מעידן הדֶווֺן כזֵהָה בהיבטים רבים לגיאולוגיה של הסלעים האלה בפּנסילווניה. טד ואני היינו מוכנים לארוז את התרמילים שלנו ברגע שקראנו את המשפט הזה בספר. הלקח שלמדנו בכבישים המהירים של פּנסילווניה יהיה לנו לעזר בקנדה האַרְקְטית.
עובדה חשובה לציון: הסלעים האַרְקְטיים קדומים עוד יותר ממירבצי המאובנים של גרינלנד ופּנסילווניה. האזור היה מתאים אפוא בצורה מושלמת לכל שלושת התנאים המוקדמים שלנו: גיל, סוג, ומידת חשיפה. ואפילו עוד יותר טוב, הוא לא היה מוּכּר לפָּלֵיאוֺנטוֺלוֺגים של חולייתנים, ולכן עדיין לא חיפשו בו מאובנים.
האתגרים החדשים שלנו היו שונים לגמרי מאלה שעמדו בפנינו בפּנסילווניה. לאורך כבישי פּנסילווניה, הסכנה שארבה לנו היתה להידרס על-ידי משאיות שטסו על פנינו בעת שחיפשנו מאובנים. באזור האַרְקְטי, הסיכון היה להיטרף על-ידי דובי קוטב, להישאר ללא מזון, או להיתקע ללא מוצא במזג אוויר גרוע. עכשיו כבר לא יכולנו להסתפק בכך שנארוז כמה כריכים במכונית וניסע לנו אל מירבצי המאובנים. היה עלינו להשקיע לפחות שמונה ימים בתיכנון של כל יום עבודה בשדה, וזאת משום שהגישה לסלעים היתה רק דרך האוויר, ובסיס האספקה הקרוב ביותר נמצא במרחק 400 ק"מ. יכולנו להטיס לאתר מזון ואספקה בכמות שתספיק לצוות שלנו, עם מירווח ביטחון צר מאוד. והכי חשוב, מגבלות המטען החמורות שחלו על המטוס איפשרו לנו לקחת איתנו רק חלק קטן מהמאובנים שיכולנו למצוא. צָרפוּ למגבלות האלה את חלון הזמן הצר שבמהלכו יכולנו לעבוד באזור מדי שנה, ותקבלו מושג על התיסכולים החדשים והמעצבנים שעמדו בפנינו.
עכשיו נכנס לתמונה המנחה שלי בלימודַי לתואר השני, ד"ר פאריש א. גֶ'נְקינס (Jenkins) מאוניברסיטת הרוורד. פאריש הוביל משלחות לגרינלנד במשך שנים, והיה לו הניסיון הדרוש כדי להוציא את ההרפתקה לפועל. הצוות גובש. שלושה דורות אקדמאיים: טֶד, הסטודנט שלי לשעבר, פאריש, המנחה שלי לשעבר, ואני, עמדנו לצאת למסע צפונה לאזור האַרְקְטי ולנסות לגלות עדויות למעבר מדג לחיית יבשה.
לא קיים מדריך שדה שימושי לפָּלֵיאוֺנטוֺלוֺגיה אַרְקְטית. קיבלנו המלצות על ציוד מחבֵרים ועמיתים, וגם קראנו ספרים - רק כדי להבין כי שום דבר לא יכין אותנו להתנסוּת עצמה. התחושה הזאת חריפה במיוחד, יותר מאשר בכל זמן אחר, ברגע שההליקופטר מוריד אותך באמצע השממה האַרְקְטית, שם אתה לבד, לגמרי לבד. המחשבה הראשונה החולפת בראש היא על דובי קוטב. אני לא מסוגל לומר כמה פעמים סרקתי את הנוף כדי לחפש נקודה לבנה שנמצאת בתנועה. החרדה הזאת גורמת לך לראות כל מיני דברים. בשבוע הראשון שלנו באזור האַרְקְטי, אחד מחברי הצוות ראה כתם לבן נע. זה נראה כמו דוב קוטב במרחק של 400 מ' בערך. רצנו לעבר הרובים, הנוּרים והמשרוקיות שלנו כמו שוטרים בסרט של בַּסְטֶר קיטוֺן, ואז גילינו שהדוב שלנו הוא ארנבת קוטב לבנה במרחק כ-60 מ' מאיתנו. כשאין עצים או בתים שיסייעו לאמוד מרחקים, מאבדים את הפֶּרְסְפֶּקְטיבה לחלוטין.
החבל האַרְקְטי של קנדה הוא מרחב גדול וריק. הסלעים שעניינו אותנו חשופים על פני שטח שרוחבו כ-1500 ק"מ. אורכם של היצורים שחיפשנו הוא בערך 1.40 מ'. היינו צריכים להתביית באופן כלשהו על חלקת סלע קטנה שהמאובנים שלנו השתמרו בה. וכדאי לדעת: האנשים שקוראים בקשות מענק לפּרוֺיקטים הם חבורה אכזרית למדי: הם מאתרים קושי מהסוג הזה בן-רגע. אחד המבקרים של בקשת מענק לאחת המשלחות המוקדמות של פאריש ניסח זאת יותר טוב מכולם. כפי שהוא כתב (לא בעודף טוּב-לב, עלי להוסיף) בחוות דעתו על הבקשה, הסיכויים למצוא מאובנים חדשים באזור האַרְקְטי "גרועים מן הסיכוי למצוא את המחט המפורסמת בערימת השחת".
נזקקנו לארבע משלחות לאי אֶלְסְמיר במשך תקופה של שש שנים כדי למצוא את המחט שלנו. עד כאן על החלק של יד המקרה.
מצאנו את הדבר שחיפשנו לאחר שניסינו, נכשלנו, ולמדנו מכישלונותינו. האתרים הראשונים שלנו, בעונת החפירה של 1999, היו מרוחקים מאוד בקצהו המערבי של האזור האַרְקְטי, על האי מֶלְוויל. בתחילה לא ידענו זאת, אבל הורידו אותנו מן המטוס על שפתו של אוקיינוס קדום. הסלעים היו עמוסי מאובנים ומצאנו סוגים רבים מאוד של דגים שונים. הבעיה היתה שהם נראו כולם כיצורי מים עמוקים, לא הסוג שהיינו מצפים למצוא בזרמים או באגמים רדודים, אלה שמהם התפתחו בעלי-חיים שוכני יבשה. בשנת 2000, תוך שימוש באַנָליזה הגיאולוגית של אַשְטוֺן אֶמְבּרי, החלטנו להעביר את המשלחת מזרחה לאי אֶלְסְמיר, משום שהסלעים שם אמורים להכיל ערוצי נהרות עתיקים. לא עבר זמן רב עד שגילינו חתיכות של עצמות דגים בגודל מטבעות, שהשתמרו כמאובנים.
פריצת הדרך האמיתית התרחשה לקראת סוף עונת החפירה של שנת 2000. זה קרה לפני ארוחת הערב, כשבוע לפני מועד האיסוף הצפוי והנסיעה הביתה. הצוות חזר למחנה והיינו שקועים בעיסוקים של תחילת הערב שלנו: סידור הפריטים שנאספו במשך היום, הכנת רשימות מן השדה והכנות ראשונות לארוחת הערב. גֵ'ייסוֺן דַאוּנס (Downs), שהיה אז תלמיד קולג' הלהוט ללמוד פָּלֵיאוֺנטוֺלוֺגיה, לא חזר למחנה בזמן. היינו מודאגים, משום שבדרך כלל יצאנו בזוגות; ואם נפרדנו, היינו מוסרים איש לרעהו לוח זמנים מדויק ומתכננים מתי ניצור קשר מחודש. עם דובי קוטב בשטח וסופות עזות העלולות לפרוץ באופן בלתי-צפוי, לא לקחנו על עצמנו שום סיכונים. אני זוכר שישבתי באוהל המרכזי עם הצוות, והדאגה לג'ייסון הלכה וגברה מרגע לרגע. בדיוק כשהתחלנו לתכנן חיפוש, שמעתי את קול פתיחת הרוכסן של האוהל.
בתחילה, כל מה שראיתי היה ראשו של ג'ייסון. פניו הביעו התרגשות עזה והוא התנשם בכבדות. כשהוא נכנס לאוהל, ידענו שהבעיה היא לא דוב קוטב: הרובה שלו היה על כתפו. הסיבה לאיחורו התבהרה כשידו הרועדת-עדיין משכה חופן אחר חופן של מאובנים שהיו דחוסים בכל כיסי מעילו, מכנסיו, החולצה התחתונה ותרמיל הגב שלו. אני מאמין שהוא היה ממלא גם את הגרביים והנעליים שלו אילו חשב שיצליח ככה ללכת. כל העצמות המאובנות הקטנות האלה נמצאו על פני שטחו של אתר קטן, בגודל של משבצת חניה למכונית קטנה, במרחק של קילומטר וחצי בערך מהמחנה. ארוחת הערב יכלה לחכות.
עשרים וארבע השעות של אור יום בקיץ האַרְקְטי משמען שלא היה לנו צורך לחשוש שהשמש תשקע. חטפנו חפיסות שוקולד ויצאנו לאתר של ג'ייסון. הוא נמצא על מדרון גבעה בין שני עמקי נהר יפהפיים, וכפי שג'ייסון גילה, הוא היה מכוסה במרבד של עצמות דגים מאובנות. בילינו כמה שעות בליקוט השברים, צילום ועריכת תוכניות. האתר הזה היה בדיוק כל מה שביקשנו לעצמנו. חזרנו אליו למחרת היום עם מטרה חדשה: לאַתֵר את מקומה המדויק של שיכבת הסלע המכילה את העצמות.
העניין היה לזהות את המקור שממנו הגיחה ערימת שברי העצמות של ג'ייסון - זו היתה התקווה היחידה שלנו למצוא שלדים שלמים. הבעיה היתה בסביבה האַרְקְטית. מדי חורף, הטמפרטורה יורדת בערך עד 40 מעלות צלזיוס מתחת לאפס. בקיץ, כשהשמש בכלל לא שוקעת, הטמפרטורה עולה כמעט עד 15 מעלות. המחזור של קפיאה-הפשרה שנוצר בשל כך מפורר את הסלעים והמאובנים שעל פני השטח. בחורף הם מתקררים ומתכווצים; ובקיץ הם מתחממים ומתרחבים. כשהם מתכווצים ומתרחבים כך מדי עונה במשך אלפי שנים, העצמות מתפרקות. מאחר שהיו לפנינו ערימות מעורבבות של עצמות מפוזרות על פני הגבעה, לא יכולנו לזהות שיכבת סלע ברורה שהיא המקור להן. בילינו כמה ימים בניסיון לעקוב אחרי שביל שברי העצמות, חפרנו בורות לניסיון, והשתמשנו בפטישים הגיאולוגיים שלנו כאילו הם מטות קסם המסוגלים לגלות את המקום בצוק שממנו יצאו העצמות. לאחר ארבעה ימים חשפנו את השיכבה ומצאנו שלדים על גבי שלדים של דגים מאובנים, שבמקרים רבים היו מונחים זה על גבי זה. חלק מזמננו בשני הקֵיצים הבאים הוקדש לחשיפת הדגים.
ושוב, כישלון: כל הדגים שחשפנו היו ממינים ביולוגיים מוכרים שנאספו באתרים בני גיל דומה במזרח אירופה. ונוסף לכך, הדגים האלה לא היו מקורבים במיוחד לבעלי-חיים שוכני יבשה. בשנת 2004 החלטנו לתת למקום הזדמנות נוספת. היינו במצב של להיות-או-לחדול. המשלחות לאזור האַרְקְטי היו יקרות להחריד, וללא ת
הכל השתנה במהלכם של ארבעה ימים בתחילת יולי 2004. אני הייתי שקוע בהפיכת סלעים בקרקעיתה של מחצבה, מבַקע יותר קרח מאשר סלעים. בנקודה מסוימת שברתי את הקרח וראיתי משהו שלא אשכח לעולם: פיסה קטנה מכוסה קשׂקשׂים שלא דמו לשום דבר אחר שראינו לפני-כן במחצבה הזאת...