אריה הוא לא סוג של חתול

כשאתם אומרים שאריה הוא סוג של חתול, אתם צודקים בעברית אבל טועים בביולוגית – כי בביולוגית אריה הוא מין של טורף גדול מהסוג פנתר במשפחת החתוליים. אבל בעברית למילים "סוג", "מין" ו"משפחה" יש משמעויות נוספות, כך שלפעמים משתמשים בהן בהקשר מדעי ולפעמים לא. וכן, זה מבלבל. אז בואו נעשה רגע סדר.

בשנת 1735 פרסם המדען השוודי קרולוס לינאוס (Linnaeus) את ספרו "מערכת הטבע" (Systema Naturæ), שבו הוא תיאר את השיטה שהמציא למיון וקטלוג של כל היצורים החיים. השיטה נקראה טקסונומיה (מיוונית: שיטת סידור) ומטרתה הייתה לתת שמות בעלי מבנה אחיד לכל היצורים החיים, וכך ליצור שפה מדעית אחת שתאפשר לחוקרים ולאנשי טבע ברחבי העולם לדבר ביניהם ולדעת שהם מדברים על אותו יצור.

השיטה פשוטה יחסית. במסגרתה, עולם החי מחולק חלוקה היררכית לקבוצות הקרויות "טקסונים" (Taxons), שמאגדות בתוכן את כל היצורים בעלי תכונות משותפות מסוימות. היצורים החיים מחולקים לממלכות, שמתחלקות למערכות, שמתחלקות למחלקות, שמתחלקות לסדרות, שמתחלקות למשפחות, שמתחלקות לסוגים, שמתחלקים למינים. והשם המדעי של כל יצור חי מורכב תמיד משם הסוג והמין שלו.

ניקח לדוגמה את החיה הטורפת הגדולה שחיה באפריקה, שלזכרים שלה יש רעמה גדולה וחומה, והיא נקראת בעברית אריה, באנגלית Lion ובערבית أسد. על פי חוקי הטקסונומיה החיה נקראת Panthera leo, כשהסוג הוא Panthera והמין הוא leo. לאותו סוג שייכים גם הנמר (Panthera pardus) והטיגריס (Panthera tigris). ואם בתוך החלוקה ההיררכית יש יצור שלא נופל בדיוק בתוך טקסון מסוים, אפשר להוסיף דרגות ביניים - תת או על. כך נוצרים למשל תת-מינים, כלומר קבוצות שונות של אותו מין שיש הבדלים גנטיים או התנהגותיים מהותיים ביניהן. תת-מינים עשויים להיות שלב ביניים בתהליך ההתמיינות למינים נפרדים, אולם על פי ההגדרה הביולוגית הם עדיין נחשבים מין אחד.

שיטת הסיווג האחידה הזאת, שמתבססת על דמיון ושוני בין יצורים, הכניסה סדר לעולם החי והצומח ועזרה מאוד למדענים לראות תמונה מסודרת ושלמה כמה שיותר של הטבע. היא משמשת את המדע גם כיום והמצאתה הכשירה את הקרקע לצמיחתן של תיאוריות מדעיות חשובות כמו אבולוציה וגנטיקה. כי למרות שלינאוס לא ידע דבר על אבולוציה או גנטיקה, היום אנחנו מסדרים את בעלי החיים, באותה שיטה של לינאוס, על פי השושלת האבולוציונית שלהם - וההיררכיה של הטקסונומיה הלינאית תואמת את את סידור הענפים של העץ האבולוציוני.

פיתח שיטה למיון וקטלוג של כל היצורים החיים. קרולוס לינאוס לצד הדף הראשון בספרו "מערכת הטבע" | ויקיפדיה, Kryp, AndreCostaWMSE-bot

אנחנו זן נדיר

אלא שבביולוגיה כמו בביולוגיה, לא יכול להיות שהדברים יהיו כל כך פשוטים. ההגדרה של מין בביולוגיה היא "קבוצה של פרטים שמסוגלים להתרבות ביניהם ולהעמיד צאצאים פוריים", אבל האבולוציה היא תהליך רציף – זה לא שבוקר אחד נוצר מין חדש. לכן לא פעם קורים שינויים קטנים, שאולי לא מספיקים כדי להגדיר מין חדש אבל ברור שמדובר כבר במשהו אחר. מה גם שישנם גם מקרים בהם מינים שאנחנו מגדירים כמינים נפרדים, מסוגלים ואף מעמידים צאצאים פוריים, שהם בני כלאיים.

בנוסף, טקסונומיה היא מערכת סיווג שנקבעה בידי בני אדם ומבוססת על כללים ואבחנות שהם קבעו. היא פועלת על בעלי חיים כי הכללים אינם שרירותיים: זו מערכת שבה הדמיון והשוני בין היצורים מייצגים בצורה ברורה יחסית את ההפרדה בין המינים – הרי חתול לא יעמיד צאצאים עם פשפש. ועם זאת, לא כל היצורים משחקים לפי אותם כללים וחיידקים למשל דווקא כן מעבירים חומר תורשתי בין פרטים ממינים שונים לגמרי, בתהליך הקרוי העברה אופקית.

יתר על כן, מרגע שבני אדם התחילו להתערב ולעסוק בברירה מלאכותית, על ידי כך שהכליאו יצורים והשביחו אותם, התעורר הצורך לתת שמות לדברים החדשים שהם יצרו, שהם לא בדיוק מינים חדשים. כך נולדה המילה הכל כך מגוונת "זן".

למילה העברית "זן" יש באנגלית כמה מילים חלופיות. לכל אחת מהן יש משמעות שונה מעט מהאחרות, אך כולן מתייחסות לרמות סיווג שנמצאות מתחת לרמת המין בתחומים ביולוגיים שונים.

במיקרוביולוגיה, למשל, זן (Strain) הוא גרסה גנטית מסוימת של מיקרואורגניזם – חיידק, פטרייה או נגיף. למשל החיידק מהמין אשריכיה קולי, או בקיצור E. Coli הוא חיידק תמים שחי במערכת העיכול של בעלי חיים רבים, ובכלל זה בני האדם, ושותף לתפקוד התקין שלה. אולם קיימים זנים של E. Coli שגורמים למחלות. הזנים של מיקרואורגניזמים נוצרים בעקבות מוטציות, כלומר שינויים נקודתיים בקוד הגנטי של היצור, ולמין מסוים של מיקרואורגניזם יכולים להיות כמה וכמה זנים.

כשמדובר בבעלי חיים מבויתים שעברו הכלאות וברירה מלאכותית, המילה זן מתייחסת לגזע של בעל החיים (Breed), למשל סוס הפוני מגזע שטלנד הוא זן של סוס הבית, שהוא תת-מין של הסוס הרמכי. אותו דבר נכון לכל גזעי הסוסים המבוייתים האחרים: כולם זנים של סוס הבית.

במה שנוגע לצמחים, המילה זן (Variety) נוגעת לצמחים מאותו מין שיש להם מופעים שונים – למשל זן של תורמוסים סגולים לעומת זן של תורמוסים לבנים. ולבסוף, צמחים שעברו תהליכים של השבחה וברירה מלאכותית נקראים זני תרבות (Cultivar). במקרה הזה יש להגדרה גם חשיבות עסקית ומעמד משפטי שמאפשר למפתח הזן להחזיק בזכויות יוצרים עליו.

כשמדובר בבעלי חיים מבויתים, המילה זן מתייחסת לגזע. סוסה וסייח מגזע פוני שטלנד, זן של סוס הבית, שהוא תת-מין של הסוס הרמכי | Shutterstock, Ivonne Wierink

חיה באות ו'?

מיון עולם החי הוא עסק לא פשוט. חישבו מה עושים עם הנגיפים – שאומנם יש להם חומר תורשתי אך אינם נחשבים יצורים חיים?

נגיף (וירוס), מוגדר כגורם מידבק, טפיל זעיר שתלוי בתא החי כדי להתרבות. נגיפים מורכבים מצבר של מולקולות ביולוגיות שכולל חומר תורשתי וחלבונים. כל עוד הנגיף נמצא מחוץ לתא חי, הוא אינו פעיל. רק אחרי שהוא חודר לתא פונדקאי ומשתלט על מערכותיו, אז הוא יכול "לחיות" ולהתרבות.

נגיפים נהוג לסווג לפי מה שאנחנו יודעים עליהם: למשל מה המחלה שהם מחוללים, כמו נגיף הכלבת או נגיף השפעת. נגיפים אחרים מסווגים על פי צורתם החיצונית – למשל נגיפי הקורונה מתאפיינים בבליטות על חלקם החיצוני שמשוות להם מראה דמוי כתר. דרכי סיווג אחרות של נגיפים משתמשים בסוג החומר הגנטי שלהם או הדרך שבה הם מתרגמים את החומר התורשתי לחלבון.

נגיפים לא משחקים לפי הכללים הביולוגיים של עולם החי, ולכן הסיווג הטקסונומי שלהם נותר עדיין במחלוקת מסוימת בין המדענים. עם זאת, הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים פיתחה מערכת מיון שמנסה להתבסס על שיטת הטקסונומיה הקלאסית כדי לסווג את הנגיפים לסדרות, משפחות, סוגים ומינים. לפיכך, הנגיף SARS-CoV-2, מחולל מחלת COVID-19, הוא מין של הסוג בטא-קורונה (Betacoronavirus) ממשפחת נגיפי הקורונה Coronaviridae מסדרת Nidovirales.

גם אצל נגיפים ייתכנו שינויים מתחת לרמת המין, וגם כאן נוצרים זנים – שכאשר מדובר בנגיפים הם נקראים וריאנטים, ונוצרים בעקבות מוטציות בחומר התורשתי. השינויים האלה יכולים לפגוע בפעולת הנגיף, לשפר אותה או לא להשפיע עליה כלל. במקרה של נגיף הקורונה SARS-CoV-2, אנחנו נשמע על וריאנט בעיקר אם הוא אלים יותר מקודמיו או מידבק יותר – למשל וריאנט דלתא של הנגיף, שכונה במקור הווריאנט ההודי, מדבק מספיק כדי שיצליח לפגוע במידה מסוימת גם במחוסנים, שהיו עמידים במידה רבה לווריאנטים שקדמו לו.

גם אצל נגיפים ייתכנו שינויים מתחת לרמת המין, וגם כאן נוצרים זנים, או וריאנטים. הטקסונומיה והשושלות האבולוציוניות של נגיף הקורונה החדש. בטורקיז, משמאל למטה, וריאנט דלתא "המפורסם" | Shutterstock, Zita

עוד הרבה מינים בים

במהדורה הראשונה של ספרו הגדיר לינאוס כמה אלפי מינים של צמחים ובעלי חיים – הישג לא מבוטל לזמנו, אך כיום אנו יודעים שזאת הייתה רק טיפה בים של המגוון הביולוגי העצום בעולמנו. בתקופה ההיא הפטריות עוד נחשבו לצמחים ולא לממלכה עצמאית, וכשנשאל לגבי חיידקים – שזה עתה התגלו – השיב לינאוס בזלזול שהם קטנים מדי ואינם ראויים להתייחסות. על פי חלק מההערכות, בני האדם הגדירו עד כה פחות מ-20 אחוז מכלל מיני היצורים עלי אדמות, שמספרם הכולל עומד לפי אחד האומדנים על כתשעה מיליון.

רצוננו כבני אדם לעשות סדר בטבע המקיף אותנו הוא חשוב ללא ספק, וקידם מאוד את הידע וההבנה שלנו. אך לא פחות חשוב לזכור שכללי המיון אמורים להתאים למציאות הביולוגית ולא להיפך, ושהצורך האנושי בהגדרות ברורות וחותכות לא תמיד תואם את היצירתיות והמורכבות של האבולוציה.