שתף קטע נבחר

הדילמה המסובכת של הצמחים: הרחקת בעלי החיים

בעוד שחלק מבלי החיים מועילים לצמחים ומספקים להם שירותי האבקה והפצה, רבים מהם מזיקים ופוגעים בצומח. כיצד מצליחים הצמחים להרחיק מעליהם את בעלי החיים הלא רצויים? כתבה שניה

 

במהלך האבולוציה התפתחו בצמחים אמצעי הגנה מרובים כנגד אוכלי הצמחים. בעלי החיים הצמחוניים אמנם מסייעים לצמחים להתרבות, אך לא תמיד מסתפקים בצוף או בפרי, ולעיתים זוללים מן העלווה. במקרים מסוימים הם אף עלולים להביא לכלייתם. כמו כן, לא כל הצמחים נזקקים לבעלי החיים כדי להאביקם או להפיץ את זרעיהם, ומשום שאינם בעלי כושר תנועה היכולים להימלט, נותרה להם אפשרות אחת לשרוד והיא להתגונן. אמצעי ההגנה הבולטים לעין הם הקוצים, שלאחר פגיעה בהם, אף צומחים קוצים ארוכים וחדים יותר מאשר לפני כן. אולם, האמצעים העיקריים אשר התפתחו בעולם הצמחים הם ללא ספק אמצעי ההגנה הכימיים.

 

זמן רב לפני שהחל לייצר חומרי הדברה, מצא האדם כי תמצית של עלי חרציות, איננה מזיקה ליונקים, אך קוטלת חרקים היטב. רעל זה הקרוי פירתרום, פוגע במערכת העצבים של החרק ומשתק אותו במהירות. לחומר זה יש תפקיד פיזיולוגי מוגדר אצל החרצית, ופעולתו דוחת החרקים היא תופעת לוואי, ואינה מיוצרת במיוחד על ידי הצמח. בדורות האחרונים נתברר כי צמחים רבים מייצרים תרכובות משניות המאפשרות לצמחים להתגונן. אלה הן תרכובות אורגניות שאינן נחוצות לתהליכי המטבוליזם הראשוני כמו גדילה ורבייה, ויכולות לפעול על אוכל הצמחים בדרכים שונות: הרעלה, הפרעה במחזור החיים, והפרעה ביכולת העיכול.

 

ישנם מיני צמחים המסוגלים גם לייצר חומרים דמויי הורמונים של חרקים כדי לפגוע בהם, ועובדה זו נתגלתה בהחלט במקרה. חוקר צ'כי אשר עבר להתגורר בארצות הברית, הביא עימו מין של פשפש האש (Pyrrhocoris apterus), אותו גידל במשך עשר שנים בארצו בהצלחה רבה. להפתעתו, הנימפות הבוגרות אשר התנשלו כדי להפוך לבוגרים, נותרו לאחר הנשל בדרגה של נימפות מעט גדולות יותר, או שהפכו לבוגרים לא מושלמים אשר גילו סימנים אופייניים לצעירים, אך לא הגיעו לבשלות מינית.

 

לאחר חקירות רבות נתברר כי המקור להשפעה זו נמצא בנייר בו רופדו הכלובים. כמעט כל הנייר בארצות הברית מיוצר מאשוח הבלזם, ובבדיקות כימיות נמצא שהוא מכיל חומר הדומה מאד למבנהו להורמון הנעורים, וגם מחקה את פעולתו ומונע את הפעלת בלוטות המין של הבוגרים. לכן, זחלים הבוקעים מביצים המוטלות על גבי אשוח הבלזם, לא יגיעו לבשלות מינית, ולא יוכלו להעמיד דורות חדשים של החרק. בדרך זו מספק החומר הגנה יעילה לעץ מפני התקפות חוזרות של חרקים.

 

לפעמים המזיקים דווקא מועילים

 

בניגוד לסברה המקובלת שהצמח ניזוק מאכילת חלקיו, הרי שפעמים רבות דווקא נגרמת לו תועלת. אם מערכת השורשים לא נפגעה, אלה ממשיכים להעביר לנצר מים ומינרלים בכמות דומה לזו שהיתה טרם הפגיעה, אולם נפח הצמח קטן לאחר האכילה ממנו, ועל כן רמת התזונה בצמח משתפרת באופן כללי. כמעט בכל צמח ישנם חלקים בעלי כושר הטמעה שאין ביכולתם לבצעה, משום שהאור איננו מגיע אליהם, כי חלקי צמח אחרים מסתירים את קרני השמש מהם. מטרת הצמח היא שכל חלקיו הירוקים יטמיעו, ולכן אכילת החלקים האלה מסירה מעל הצמח נטל רב. בנוסף לכך, אכילת חלקים סמוכים אל אותם מקומות מוסתרים מאפשרת את חדירת האור, ובכך תורמת באופן חיובי למאזן האנרגיה של הצמח.

 

בצמחים מסוימים, מנגנוני ההגנה כה מתוחכמים עד שהם יוצרים מערך הגנה כפול בן כמה שלבים: הצמחים המותקפים משחררים תרכובות נדיפות הנקלטות על ידי עלים סמוכים של אותו צמח, ושל צמחים שכנים שטרם ניזוקו, ומאותתים להם בכך להתחיל ולייצר חומרי הגנה בטרם יותקפו גם הם. כתוצאה מכך מוגבר קצב ייצורן של תרכובות כימיות כמו מעכבי פרוטאזות. אולם, המעניין הוא שחומרים אלה גם מושכים אל הצמח את אויביהם הטבעיים של המזיקים. נתגלה שכאשר פוגעות אקריות צמחוניות בעלים, מאותתים הצמחים הניזוקים לאקריות טורפות, שמגיעות ומשמידות את המזיקים. יחסי גומלין הדדיים מטיפוס זה, המבוססים על תקשורת כימית, נתגלו גם אצל צרעות טפילות הפוגעות בזחלי פרפרים הניזונים על צמחים.

 

למרות אמצעי ההגנה השונים, הצמחים הם עדיין מקור מזון חשוב ביותר לחרקים, והדבר בולט היטב כשמדובר בפרפרים, סדרת החרקים היחידה אשר הזחלים של מרבית מיניה ניזונים מעלים בלבד. בטבע קיימות שתי אסטרטגיות עיקריות לאכילת מזון: ישנם בעלי חיים אוכלי כול, וישנם בעלי חיים מתמחים הניזונים ממין אחד בלבד או מינים מעטים. זחלי הפרפרים הם אוכלי עלווה בררנים באופן מובהק. כל מין ניזון רק ממבחר מצומצם ביותר של מיני צמחים, ולעיתים אפילו ממין אחד בלבד. את מיני הצמחים הללו לא נאלצים הזחלים לחפש; נקבות הפרפרים מטילות את ביציהן רק על צמחים המשמשים מזון לזחלים.

 

תרכובות כימיות רעילות - ויכולת התמודדות מופלאה

 

כדי להתמודד מול אמצעי ההגנה הכימיים, פיתחו כמה מיני פרפרים יכולות מופלאות המתגברות על השפעת הרעלים הכרוכה באכילת העלים. פרפר הזברה הממוזלג (Eurytides marcellus) הקרוי כך בשל דגם האזהרה המפוספס בשחור-לבן על כנפיו, ניזון מעלי צמח בשם pawpaw. סוג צמח זה (Asimina) כולל כמה מינים הנפוצים באמריקה הצפונית, ואשר מכילים תרכובת כימית רעילה ביותר, שאולי נגזרת שלה תשמש לצרכים רפואיים בעתיד.

 

מן הארץ ידוע פרפר בשם דנאית תפוח סדום (Danaus chrysippus), שניזון מן הצמח פתילת המדבר הגדולה (Calotropis procera) המצוי בבקעת הירדן ובכיכר ים המלח, וגם מצמח הביצות חנק מחודד (Cynanchum acutum) הנפוץ בשפלת החוף. צמחים אלה ממשפחת האסקלפיים מכילים אלקלואידים, ספונינים וגליקוליזים שהם חומרים המשפיעים לרעה על מערכות הדם, העצבים והשרירים של חולייתנים שונים, אולם לא על זחלי הדנאית הניזונים מעליהם הרעילים, ולא על הבוגרים שניזונים מן הצוף הרעיל.

 

כל יצור צמחוני המסוגל להתגבר על ההגנה הכימית של הצמחים, אם על ידי פירוק הרעל ואם על ידי מידורו, הוא בעל יתרון יחסי על מינים אחרים, שכן יש לו מקור מזון נוסף, שבעלי חיים אחרים אינם מסוגלים לנצל, ולכן נמנעת התחרות הבין מינית על משאב זה. אולם, לזחלי פרפר הדנאית ופרפר הזברה יש גם יתרון נוסף: הם אוגרים בגופם את הרעל במקום להפרישו, ולכן הם, ולאחר מכן גם הבוגרים, נעשים מוגנים מפני טריפה כי טעמם דוחה את הטורפים.

 

החומרים הרעילים נוטים להתרכז באיברים הקשים, כמו בקוטיקולה, שבה אוחז הטורף. טעמה הדוחה של הקוטיקולה גורם לטורף לעזוב את הזחל לפני שהטרף נפגע קשה. המעקב אחר ציפורים אוכלות חרקים מגלה כי הדנאיות אינן משמשות כמזונן. קרוב לוודאי שהציפורים לומדות להבחין בדנאיות הודות לצבעיהן הבולטים, ולאחר ניסיון אכילה אחד או שניים, הן מקשרות בין צבעי האזהרה לבין הטעם הדוחה. יש לציין שגם חגבים כמו כושן ארסי וגם צפרדעי עצים ארסיות, צוברים בגופם את הרעלים כאמצעי הגנה מפני טריפתם.

 

לפנייה לכתב/ת
 תגובה חדשה
הצג:
אזהרה:
פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
הצמחים קוראים לצרעות - שיאכלו את המזיקים
צילום: גטי אימג' בנק ישראל
צילום: אהוד יתום
הצמחים מחזירים מלחמה קשה בפרפרים
צילום: אהוד יתום
מומלצים