מקור הפרוש

רקע

בני הזוג פיטר ורוזמרי גרנט היו חוקרים ומרצים לזואולוגיה באוניברסיטת פרינסטון. על פי המתואר בספר, הטרידה אותם המחשבה כי תאוריית הברירה הטבעית של צ'ארלס דרווין, לא הוכחה חד משמעית לפני כן ולא היה קיים תיעוד עקבי על מוצאו של אף מין קונקרטי. בני הזוג גרנט החליטו לקיים תצפית ממושכת למדי, כ-20 שנים רצופות, באי המבודד "דפנה מֵיג'וֹר" השייך לקבוצת איי גלאפגוס, על אוכלוסיית הפרושיים שמנתה באיי גלאפגוס כולם כ-13 מינים שונים.

ההגעה לאי כמעט בלתי אפשרית, וכך מתוארת בספר הלוליינות בה עלו החוקרים לאי: 
"החוקרים ואנשי צוותם חייבים להגיע בשעת השפל, בשעת בוקר מוקדמת ככל האפשר... אין הם יכולים לנחות על האי בסירה מפני של"דפנה מיג'ור" אין חוף, אין שום דבר לאורך קו המים מלבד צוקים שגובהם כבית של שתיים או שלוש קומות... הם תרים אחר המקום שבו שפת הצוקים רוכנת כלפי המים וזווית המדרון נוחה קצת יותר... הראשון שיוצא מן הפנגה  חייב לזנק בדיוק ברגע שנחשול מרים את הסירה עד קצה המדרגה".
הסיבה לכך שבני הזוג החליטו למקם את מחקרם דווקא שם, הייתה הבידוד הרב של קבוצת האיים ובייחוד של "דפנה מיג'ור" שכאמור, היה בלתי נגיש באופן בלתי רגיל. מצב זה הופך את המחקר למהימן ופשוט הרבה יותר, שכן, מסיבות ברורות, כדי לחקור אבולוציה של אוכלוסיית בעלי חיים רצוי למצוא אוכלוסייה הומוגנית ככל האפשר שהשפעות חיצוניות עליה אינן קיימות וכן שהגורמים שהשפיעו על התהוותה ברורים דיים. כך ניתן לעמוד על השורשים הביולוגיים של האוכלוסייה בבהירות וללא חשש שגורמים עלומים וזרים השפיעו עליה.

פרושי דרווין

המחקר המתואר בספר קשור לדרווין לא רק בזה שהוא נוגע לתורת האבולוציה, אלא גם בקשר ביוגרפי ישיר יותר. דרווין עצמו ביקר באיי גלאפגוס ב-1835 במסגרת מסעו באוניה ביגל. הוא צפה בין השאר בפרושים שבמקום, וגם לקח כמה מהם איתו לאנגליה.
הפרושים משכו את תשומת לבו של דרווין בגלל הגיוון הגדול בתכונותיהם ובממדיהם. עם זאת הצפייה בהם לא הייתה לו לעזר בביסוס תורת האבולוציה, והם לא נזכרים ב-״מוצא המינים״. שכן במסגרת התצפיות המעטות שהוא הספיק לבצע בפרושים, הוא לא הבחין בקורלציה בין התכונות של הפרושים ובין פרמטרים של הישרדותם. הוא לא הבחין למשל בקורלציה ברורה כלשהי בין צורות המקור של הפרושים ובין אופני התזונה שלהם. כך או כך, ביקורו של דרווין פרסם את פרושי גלאפגוס, ומאז דבק בהם הכינוי ״פרושי דרווין״.
משלחות שונות שביקרו באיים אחרי דרווין, לא זיהו גם כן קורלציה בין תכונות הפרושים ובין צורכי ההישרדות שלהם. כך שפרושי דרווין נחשבו כמקרה שדווקא מחליש את תורת הברירה הטבעית. זאת, עד לתצפיות של דייוויד לאק (David Lack) ב-1938. לאק זיהה קורלציה בין התכונות של הפרושים ובין סביבתם, בהקשר של תחרות בין מיני הפרושים השונים. זה התבטא למשל בכך שעל כל אחד מהאיים בנפרד, לא שכנו שני מיני פרושים עם אותו אורך מקור, ברוב המקרים. ובכמה מקרים שכן שכנו באותו אי שני מינים עם אורכי מקור דומים, הם שכנו בנפרד בחלקים שונים של האי. עם זאת, עובדת התחרות בין המינים נותרה כהשערה, שכן לאק לא ראה תחרות כזו בפועל. המחקר של הגרנטים הוכיח את קיומה של תחרות כזו בצפייה ישירה.

הולדת המחקר

הכוונה המקורית של רוזמרי ופיטר גרנט, במחקר שנפתח בשנת 1973, הייתה לערוך תצפיות בפרושי גלאפגוס במשך של מספר חודשים, לאסוף כמה שיותר נתונים ואחר כך לערוך ולנתח אותם. אלא שהממצאים שהחלו להצטבר הפתיעו את החוקרים. בפרט, התעוררה בהדרגה ההכרה שמתקיימים באוכלוסיית הפרושים כל התנאים לתהליכים של ברירה טבעית בזמן אמת, תהליכים שניתנים לצפייה.

החידוש המרכזי

כאן הטענה העיקרית של המחקר לחידוש, וזאת ביחס לאחד המרכיבים בהשקפתו המקורית של דרווין. דרווין האמין (בעקבות הגאולוג צ'ארלס לייל) שבטבע מתרחשים שינויים הדרגתיים ואיטיים מאד, בסדרי גודל של מיליוני שנים. בפרט הוא האמין שאי אפשר לצפות בתהליכים של ברירה טבעית בזמן אמת. אפשר רק לצפות בתוצאותיהם, לאחר שהתהליך כבר הסתיים.
כנגד זאת, הגרנטים השתכנעו מהר יחסית כי דינמיקת החיים של פרושי גלאפגוס היא מקרה מובהק (ושאין סיבה נראית לעין לחשוב שהוא מקרה בודד) של מספר סוגים של תהליכי ברירה טבעית מהירים, שניתנים לצפייה במסגרת זמן של שנים בודדות.
התברר בהמשך לזה ששינויים יציבים, לא הפיכים, הם אמנם הרבה יותר איטיים. שכן מרבית תהליכי הברירה הטבעית הם הפיכים. בתנאים המיוחדים שבאיים מתרחשת, בעקבות בצורת קשה, גדילה באורך הממוצע של מקורי הפרושים. זה יכול להחזיק מספר שנים. אך עונת גשמים מבורכת מניעה (כך התגלה) תהליך אבולוציוני הפוך, של התקצרות באורכי המקורים. לכן השינויים המצטברים והיציבים תלויים בנתונים כגון התדירות של עונות בצורת לעומת התדירות של עונות מבורכות גשמים. לפי הערכות החוקרים הצטברות עד כדי שינויים בחלוקת המינים בתוך אוכלוסיית הפרושים צפויה לקרות בטווח של מאות שנים בודדות.

טענות נוספות

אחת הטענות הנלוות במחקר המדובר היא ליכולת להשיג מדידות מדויקות במסגרת של תצפית בטבע החי, וכן לחשיבות המהותית של מדידות כאלה. הרבה מן ההבחנות האמפיריות במחקר המדובר לא היו ניתנות להשגה בעזרת צפייה בעיניים בלבד, אלא בזכות העיבוד הסטטיסטי של הנתונים הרבים שנאספו באיים ושהוזנו בקפדנות למחשב (אגב, התנאים הקשים באיים לא אפשרו להביא לשם מחשב. הנתונים הרבים נצברו בקפדנות במחברות מיוחדות, חסינות מים, והוזנו למחשב רק במשך החודשים בשנה שבהם החוקרים לא היו באיים).
הישג נוסף, קשה לחיקוי בתצפית בטבע החי שלא בסביבה מבודדת כמו איי גלאפגוס, הוא שהחוקרים השיגו יכולת ממשית של חיזוי. על בסיס הממצאים המצטברים החוקרים בנו מודל מתמטי, שלוקח בחשבון הרבה נתונים, ושחוזה בין השאר את השינויים בהתפלגות ממדי המקורים של הפרושים באי מסוים לאורך ציר הזמן. חיזוי שבוצע על בסיס המודל, למספר שנים קדימה, התאמת ברמה גבוהה של דיוק.
משתנה נוסף שהחוקרים עקבו אחריו, מעבר לתכונות פיזיות כמו ממדי המקורים של הפרושים הוא השכיחות של זיווגים בין-מיניים, וכן יכולות ההישרדות והרבייה של בני כלאיים. בין השאר התברר כי תנאים פיזיים מסוימים גורמים להתרבות של בני כלאיים, הן בהולדה והן ביכולת ההישרדות. אחת ההשלכות היא שהרכבים מסוימים של תנאים פיזיים יוכלו לגרום, במשך מספר מאות שנים למחיקת ההבדלים בין מיני הפרושים על אי זה או אחר, ולהתמזגותם למין יחיד. בנושא זה החוקרים נעזרו גם במחקר גנטי.