רשימות על מדע ופיוטים קצרים | דודי גולדמן

מסתרי היער

מעלילות גילגמש, אותו אפוס שומרי שנכתב לפני 4,000 שנה, דרך הספרות האירופית, למשל "חלום ליל קיץ" של forest.jpgשייקספיר, ודרך הספרות הגרמנית (גתה ואגדות האחים גרים), הספרות האמריקנית (פוקנר), כולל הספרות העברית ("האדונית והרוכל" של עגנון), היער ממלא תפקיד מרכזי בתודעה האנושית. עתים היער הוא יצור חי רוחש רע, לעתים הוא מפתה, לעתים הוא כולל גמדים ופיות, מכשפות ואוכלי אדם, ולעתים הוא מקום של יצרים ושל פיתוי. בעשרות השנים האחרונות, עם ההשתחררות שלנו מחשיבה מאגית לטובת חשיבה רציונלית, נזנחו המיתוסים הקמאיים הקשורים ביער, והיחס אליו הפך להיות פרוזאי. אבל דווקא מחקרים חדשים, שפורסמו באחרונה על ידי אקולוגים וחוקרי יער, מחזירים אותנו במידה מסוימת למיתוס הקדום, זה שרואה ביער ישות חיה, אורגניזם רב-מערכתי. האם היער הוא אורגניזם חי, שיש לו אינטליגנציה רשתית, איזה מערכת ניהול מרכזית, שיודעת להתנהג כקולקטיב בעל תבונה?

מאת: דודי גולדמן

מחקר שערכו פיטולוגים (ביולוגים המתמחים בחיי הצמחים), מאוניברסיטת ויקטוריה בוולינגטון ניו-זילנד, הראה כי יער מסוים שנבדק בניו-זילנד יודע להשתמש ב"שיטת ניהול" להישרדות ולהפעיל טקטיקת הגנה מפני טורפים, ולשנות את אורך העלים שלהם ואת צבעם – כדי שעופות טרף המאיימים לכלות את היער – יטעו לחשוב שאין להם מה לחפש ביער.

המחקר, שנערך בידי צוות מדענים בראשות ד"ר קווין ברנס מאוניברסיטת ויקטוריה, ואשר פורסם בכתב-העת המדעי New Phytologist, מצא כי עצים מסוג מסוים שנבדק (עץ שרך הנפוץ ביערות ניו-זילנד), יודעים לזייף את המראה שלהם ולייצר מצג-שווא – באופן שלא יפתה את האויב הטבעי שלהם, שהוא עוף הדומה ליען. הטורף, שכמעט ונכחד כבר, מואה, אהב לזלול את עלי העץ ולכלות אותם והוא נחשב כאויב היערות בניו-זילנד. החוקרים חשפו את טקטיקת ההישרדות האבולוציונית של היער, שבה העלים העסיסיים, שעוף-הטרף חומד, גדלים רק מתחת לעלים שונים, צרים משוננים וקוצניים, שהעץ מגדל מעל, באופן שיסתיר את העלים העסיסיים שמתחת. וכך העוף, טורף העלים, מבחין רק בעלים קוצניים ולא מפתים, והוא ממשיך הלאה, ובינתיים מתחת למעטה הכוזב, גדלים העלים המקוריים והעסיסיים של העץ. וכך, וחוזר חלילה, כאשר העלים העסיסיים מגיעים לגובה של 3 מטר, הם משנים את צורתם או מסיימים את חייהם, ובמקומם צומחים עלים משוננים וקוצניים, המרחיקים את העוף הטורף.

המשמעות האפשרית של המחקר הזה כי גם ליערות יש בינה ובכוחם לתכנן ולבצע מניפולציות כדי לשמר את חייהם. כעת עומדים החוקרים לחקור אם היער מסייע לבעלי החיים החיים בו בשיתוף פעולה פורה להישאר בחיים, כלומר אם היער יודע להגן על שוכניו שהם ראויים בעיניו.

במחקר אחר, שנערך באחד מיערות הגשם בברזיל הראה, כי עצים בקצה היער החלו לגסוס ולמות כתוצאה מפגיעת מזיק, וכמה עשרות עצים, הנמצאים בסמוך לעצים הגוססים, שלחו שורשים ובהם סיפקו חומרי הזנה לכיוונם של אותם עצים. אחת ההשערות היא שהיער הוא סוג של אורגניזם, כלומר יש בו מין חיות קולקטיבית, והוא מפעיל בינה (אינטליגנציה) רשתית, המבחינה בהצטמקות היער ויודעת – בשפת בני אדם – להעריך את הסכנה, להפעיל מחשבה, להחליט על אסטרטגיה של שמירה ובעקבותיה להפעיל טקטיקה של הגנה.

האם ליער של בינה רשתית? האם יער אינו רק אוסף של עצים, אלא בדומה למושבות חיידקים, שיודעות לקבל החלטות קולקטיביות, שנועדו לשמר את הקבוצה כקבוצה, גם יער מתנהל לעתים בצורה רשתית, כלומר מקבל החלטות על בסיס קולקטיבי?

חוקר היערות דוד ברנד, המשמש כמנהל מחלקת יערנות ופיתוח בקק"ל, אומר שהיער הוא המערכת האקולוגית הראשונה והבסיסית, המנהלת את עצמה. לדבריו, יש דוגמאות רבות למערכות ניהול עצמאיות כאלה של יערות, החל ביערות הטרופיים וכלה בערבות הטונדרה או בסאוונה באפריקה. "כמובן שיש הבדל בין המערכות השונות. היער הטרופי שונה מהסוואנה באפריקה במגוון המינים, אבל התהליכים והקשרים הם בבסיסם דומים בעקרונות שלהם, למרות השוני בין סוגי היערות השונים", אומר ברנד.

אז היער הוא אורגניזם חי, ולא רק כל עץ ועץ בו?
דוד ברנד: "היער הוא בוודאי "אורגניזם" חי. הנקודה היא שניתן להסתכל על העץ הבודד כאורגניזם חי (רמת הפרט) והן על היער ברמה של אוכלוסיה".

יש לך דוגמאות?
"תהלוכן-האורן למשל הוא מזיק, התוקף את המחטים של עצי אורן. עץ שנתקף בידי תהלוכן האורן, והזחלים שלו מכרסמים את מחטי האורן, לא יותקף שוב בשנה או בשנתיים הבאות. תכולת החומרים הכימיים במחטים החדשים שונה מאוד בהרכבה מהמחטים של השנהש בה נתקף העץ, והמחטים החדשים "ירעילו" ולא יאפשרו לזחלים לתקוף את העץ בשנית. דוגמה אחרת: לפני כמה שנים היתה התקפה קשה של עש הצועני בעצי אלון, שנה לאחר מכן העשים האלה כבר לא יכלו ולא תקפו את העצים שנתקפו בשנה לפני כן. יתירה מזאת, עדויות רבות מראות שיש קשרים רבים בין השורשים של העצים השונים, והם מגיבים אחד כלפי השני ולמעשה ניתן להסתכל על יער כעל "אורגניזם אחד" מכיוון שקשרים בין שורשים משמעותם שגם חומרים כימיים עוברים בין השורשים של עצים שונים.

"בספרות המחקרית בעולם יש פירסומים של מחקרים שהראו כי כאשר חיפושיות-קליפה תוקפות עץ אחד ביער, העץ הנתקף מייצר כמובן חומרים שיגנו עליו. אבל מה שמעניין הוא שיש מחקרים שהוכיחו ששאר העצים, בקרבתו של העץ שנתקף, מפתחים ומייצרים חומרים כימיים דומים, שידחו או יגנו עליהם מהתקפה עתידית של חיפושיות קליפה למרות שבפועל עדיין הם לא נתקפו".

לדבריו, תפוצת הזרעים של עצי היער, שהיא דרך הריבוי שלהם, קשורה קשר הדוק ל"מערכת יחסים" עם אורגניזמים אחרים. לדוגמה: זרעיו של החרוב המצוי לא ינבטו היטב אם לא יתעכלו תחילה בקיבתו של בעל-חיים כמו פרה, עז או חמור. לזרעים האלה יש ציפה קשה מאוד שאינה חדירה למים. רק לאחר שהחומצות, במערכת העיכול של בעלי החיים, ריככו את קליפת הזרע, רק אז יכול הזרע לנבוט. העץ מספק מזון לבעל החיים ובעל החיים מסייע לעץ להפיץ את צאצאיו למקומות רחוקים על מנת שיתפסו מקומות חדשים וגם על מנת שצאצאיו לא יתחרו עימו על אותה פיסת קרקע המוגבלת במים ובחומרי מזון.

חגי יבלוביץ', שסיים בהצטיינות את לימודי התואר השני בתוכנית "יערנים צעירים" המשותפת לאוניברסיטה העברית ולקק"ל, הוא חוקר יערות וגם יערן, המנסה להציל את יער יתיר בנגב, שהמידבור של הנגב מאיים לכלותו. "היער נראה פשוט, אבל הוא מורכב משכבות שונות, שכבה עשבונית ושכבה של בתה (שיחים נמוכים) וחורש ועצים", אומר יבלוביץ'. לדבריו, היער כולל את את הפלורה (הצמחיה) לסוגיה ואת הפאונה, כל החיים הרוחשים בו – מחיידקים ופטריות ועד חרקים זוחלים ציפורים ויונקים. "כל אורגניזם ביער משפיע על האחר. אם תפגע בעץ – פגעת בלי דעת גם בקן של הציפור וגם גרמת ליותר אור ואז השיח שתחתיו יגדל יותר, ואז הוא ישמש בית-גידול לאותה לטאה שחיה תחתיו. כל שינוי משנה הכל. לעתים במיקרו ולעתים במאקרו. זה כמו ברב-קומות בעיר, כאשר משפחה אחת עוזבת, והיה להם ילד ששיחק עם הילד שלך, העזיבה משפיעה באפקט שרשרת גם על הילד שלך. ביער יש יחסים בין מינים קרובים, לעתים יחסי גומלין חיוביים לעתים תחרות קשה".

התוכל לתת דוגמה להשפעה בין הפלורה לפאונה?
חגי יבלוביץ': "אנחנו מדברים על מערכת אבולוציונית מורכבת הכוללת גם אבולוציה של פרטים בה. קח למשל את הקוקיה שידוע שזו ציפור שמטילה ביצים בקיני ציפורים אחרות וכך הציפור האחרת מגדלת את גוזליה שלה. ציפור נמצאת בקן עם שש ביצים ואז היא עוזבת כדי להביא מזון, ובזמן שהיא עוזבת, נכנסת הקוקיה ומטילה ביצה שביעית בקן של הציפור הזרה. עם השנים, חלק מהציפורים למדו לספור ביצים. כאשר הציפור עזבה לכמה דקות, היו בקינה שש ביצים ובחזרתה היא מוצאת שבע ביצים, וכך הציפור מבינה שהקוקיה הטילה ביצה בקן שלה, ובתגובה היא נוטשת את הקן והולכת למקום אחר להקים משפחה חדשה. האבולוציה הזו של נקבות הציפורים גרמה גם לאבולוציה בקרב הקוקיה, וכך התפתחו ושרדו רק קוקיות שיודעות להטיל ביצה אחת בקן של ציפור אחרת, ומייד לזרוק החוצה ביצה אחרת של בעלת הקן, כדי שהציפור בעלת הקן לא תבחין בביצה הנוספת. כך התפתח מין של קוקיה, שיודע להטיל ביצה ובמקביל לזרוק ביצה אחת החוצה. אם כל הקוקיות לא היו לומדות לספור – הן היו נכחדות. וכך מספרן הלך ועלה, וכך הקוקיה שיודעת לספור הפכה למין השולט בקרב הקוקיות. אותו דבר קורה עם מזיקי העץ, שבעקבות תקיפה שלהן, יודע העץ להגיב בהפרשה של שרף חדש, שדוחה את המזיק. אבל גם פה האבולוציה ממשיכה להתקיים ולכן סביר להניח כי בעוד 50 שנה תימצא חיפושית, שתדע לפתח עמידות נגד השרף הרעיל של העץ, ואז אחרי 50 שנה העץ ילמד לפתח שרף אחר, שכנגדו מזיקי העץ אינם עמידים וכן הלאה. בדיוק כמו שקורה בווירוסים למשל וירוס השפעת. כל שנה יש חיסון חדש נגד שפעת, ורוב הווירוסים מתים ממנו, אבל אלה שאינם מתים, פיתחו עמידות נגד החיסון, ולכן כעת שרדו וגדלים ומתפתחים דורות חדשים של וירוסי שפעת, שפיתחו עמידות ולכן צריך לפתח כנגדם חיסון חדש וחוזר חלילה. המעטים ששורדים הם החזקים והם המתרבים. זה המנגנון האבולוציוני המופלא".

קריאה ל'חיל הפרשים החרקי'
לדבריו, יש עצים המקיימים קשרים רבים ועבותים בינם לבין עצמם באמצעות השורשים. זה עלול לסכן את העצים במקרה של פטריה שמכרסמת ומחלה וממיתה את העצים, והיא מתפשטת דרך השורשים ומפיצה את עצמה כמו מגיפה לכל העצים, וזו דוגמה לקשרי שורשים שפוגעים בעצים בגלל אפקט השרשרת, ויש מקרים שבהם קשרי השורשים האלה פועלים בצורה טובה. למשל, כאשר אחד העצים או הצמחים נמצא בעקה, במחסור במים או בחומרי מזון, ואז העץ שבעקה מקבל דרך השורשים הקושרים אותו לשאר העצים חומר הגנה נגד המזיק. עץ אחד נפגע, ובתגובה הוא מפיק כימיקל הנפלט או באמצעות העלים או באמצעות השורשים, המזהיר את כל העצים סביב כי יש התקפה של מזיק קטלני, ויש מקרים שבהם העץ לא רק מתריע בפני חבריו העצים על קיומו של מזיק, אלא הוא יודע לייצר ולפלוט באמצעות השורשים את הכימיקל שמסלק את הפולש מהשטח. או שהעץ המרוחק מהמזיק מקבל הודעה כימית על קיומו של מזיק מסוים, והוא מכין כנגדו נוגדן וכך המזיק אינו מתקרב אליו או אם כבר התקרב – הוא נסוג. לדבריו, יש מקרים אחרים, שבהם החרק הוא דווקא ידידו הטוב של העץ ושל היער. למשל, במקרה של כנימות, התוקפות את העץ ומוצצות את הסוכר שהעץ מפיק. ואז בתגובה, העצים המותקפים פולטים כימיקל מסוים, שחרק מסויים שאוהב לאכול כנימות מגיב אליו, ובזכות הכימיקל הזה, שזה כמו קריאה לעזרה למשטרה מצד אדם מותקף, ובזכות הכימיקל הזה מגיעים החרקים זוללי הכנימות, שכן בכך הם נרמזים כי מחכה להם "סעודה דשנה" של כנימות, וכך פוטר היער את מתקפת הכנימות נגדו באמצעות קריאה ל"חיל הפרשים החרקי".

יערות גדולים מאורגנים כרשת
"יער הוא סוג של אורגניזם חי או לפחות מיקבץ של אורגניזמים רבים הפועלים בצורה של רשת", אומר האקולוג ד"ר ז'וזה גרינצוויג, חוקר בפקולטה לחקלאות של האוניברסיטה העברית בירושלים.  לדבריו, יש "היפותיזה של גאיה" (ראו מטה), הטוענת כי כל העולם כולו הוא אורגניזם חי, ויש מנגנונים שעובדים על הישות הגדולה יותר שהיא מארגנת את עצמה, וכך גם יער, משנה את עצמו ואת סביבתו באופן שיהיה לו נוח יותר להמשיך להתקיים ולהפיץ את זרעיו. "יערות גדולים, כמו יערות הגשם באמזונס, מייבאים למעשה את מי הגשם שיירדו עליהם שכן הם מאיידים את המים והלחות שלהם וכך גורמים למימטרי גשם עליהם. אני לא בטוח שיער הוא אורגניזם חי, אבל זה נכון שיש דברים שעובדים ברמה רשתית של היער כולו", הוא אומר.

יש לך דוגמאות לבינה רשתית כזו המקשרת את הפאונה והפלורה?
ד"ר גרינצוויג: "אורגניזמים שונים ביער עובדים בצורה של רשת. למשל, עצים מקושרים ביניהם דרך פטריות מועילות ועצים קשורים זה לזה באמצעות השורשים שלהם והפטריות מחברות את השורשים של עצים שונים. למשל: מצאו – בעולם וגם בישראל – כי עצים שכרתו אותם המשיכו לחיות. איך? השורשים שלהם עדיין חיים ומקושרים לעצים חיים אחרים, וכך הם הצליחו לשרוד עוד שנים רבות וזה מראה שיש צורות שונות של התארגנות רשתית. אותן פטריות דואגות כמובן לעצמן והמטרה שלהן, כמו של כל יצור חי, היא להפיץ את עצמן ובמקרה שלהן הן שולפות את "כובע" הפטריה (החלק העליון) וכך הן מפיצות את הנבגים שלהן (זרעים), ולכן הן קוראות לבעלי חיים שיפיצו בעבורן את הנבגים וכך ירבו אותן ואת זה הן עושות באמצעות הפצה של כימיקלים שונים, הדומים לכימיקלים המייצרים גרוי מיני. בעלי החיים נמשכים לפטריה בגלל הריח שהפיצה והם אוכלים את הפטריות וכך אחרי תהליך העיכול מפיצים בעלי החיים את הנבגים לשטחי קרקע אחרים".

לדברי החוקר והאקולוג ד"ר גרינצוויג, היער עובד בצורה של רשת. מהעץ הבודד שדואג לעצמו ויכול אפילו לווסת את הזמינות של המזון שלו. תלוי איך הוא בונה את השורשים ואת העלים שלו. הוא יכול לגרום להם שיתפרקו מהר, ואז יותר חומרי הזנה יהיו זמינים או בצורה איטית, ואז השורשים והעלים יתפרקו לאט, וכך חומרי הזנה יתפרקו פחות מהר וכך משפיע העץ על הזמינות של המזון עבורו וגם עבור זמינות המזון של המתחרים שלו. כך שעץ שנאלץ להתמודד עם זמינות נמוכה של מזון, כלומר סובל ממה שבני אדם קוראים מצוקת רעב, בונה את איבריו כך שחומרי ההזנה לא יהיו כל כך זמינים ולכן רק הוא יכול להסתדר. יש כימיקלים שדוחים יצורים אחרים, כך שמתחת לעץ מסוים לא יכולים לגדול צמחים אחרים כי הכימיקלים דוחים אותם. ויש צורת התארגנות של אורגניזם אחד עוזר לאחר למשל נמלים ועצים. הנמלה מקבלת מהעץ מזון והגנה, ובתמורה היא מגינה על העץ בפני טורפים כמו חרקים אפילו מפני צמחים אחרים שמצלים על העץ, וכך מונעים ממנו אור. במקרה כזה, של צמח שמטפס על עץ אחר ובכך פוגע בו, הנמלים נקראות לעץ המותקף והן חותכות את הצמח המטפס המצל על העץ המארח, שהוא "החבר של הנמלה", וכך הם חיים יחד. יתירה מזאת, עצי שיטה במזרח אפריקה ובמרכז אמריקה חיים בסימביוזה עם נמלים. לעץ יש פרחים והם מואבקים על ידי חרקים, ואם הכל ימשיך כהרגלו, הנמלים לא יתנו לשום חרקים להאביק את הפרחים. אז מה קורה? כאשר הפרח עדיין ניצן – הנמלים מגינים על הניצן בחירוף-נפש, אבל ברגע שהניצן הזה הופך לפרח ונפתח הפרח –הוא מפריש חומר, מין כימיקל, הדוחה את הנמלים. כך שבתקופה הזו שהפרח פתוח – נמלים נדחים ובכך מאפשרים לחרקים המאביקים להגיע – ואולי אפילו זה מושך את החרקים. אבל ברגע שהאבקה נגמרה, החומר נגמר הפרח נסגר והנמלים חוזרות להגן על הפרח מפני אוכלי עשב.
"יש דחייה יש עזרה, יש דחיית מתחרים ויש התארגנות גדולה יותר, שאפשר להסתכל על היער כולו שדואג לעצמו וכל מה שיש בתוכו. זו הסיבה שצריך לשמור על היערות, כי אם נמשיך לכרות עצים בקצב גדול כל כך כמו באמזונס, יתפתח היזון שלילי: עם הכריתה, יהיו פחות עצים ופחות לחות ולכן פחות גשם, ואז מאחר שיירד פחות גשם, יהיו עוד פחות עצים, וחוזר חלילה", הוא אומר.
פעם רוב מרכז אירופה היה מיוער ועם התפתחות החקלאות וגידול האוכלוסיה באירופה, צומצמו שטחי היער, ודווקא בשנים האחרונות חוזרים היערות במרכז אירופה ובצפון אמריקה, וזאת עקב עזיבת שטחי החקלאות. בישראל, לעומת זאת, אין כמעט יערות טבעיים, רק חורש טבעי. היערות הקיימים בארץ הם יערות נטועים של קק"ל, ומה שמוזר הוא, כי כמו הביצה ב"רומן רוסי" של מאיר שלו, המבצבצת ומאיימת לצוץ מחדש על פני הקרקע, כך גם קורה ביערות שנטעו בישראל – ובהם מבצבץ ועולה החורש הטבעי שהיה שם פעם. "אחרי עשרות שנים של שליטה של היער הנטוע בישראל, שניטעו על שטחים עלובים, שכן הם סבלו במשך מאות שנים מרעיית-יתר, מגיעים לסוף חייהם, ובמקומם חוזר לבצבץ החורש הטבעי שצמח שם פעם. פגיעים במיוחד עם יערות האורן, שמגיעים לסוף חייהם בגלל מזיקים ובגלל כריתה וגם בגלל זיקנה (בארץ אורנים חיים 50-70 שנה אף שיש אורנים שחיים עד 200 שנה), כך שגם במובן הזה אתה רואה שאפילו חורש טבעי יודע להתאושש, בזכות יערות האורן שאוששו והשביחו את הקרקע", אומר ד"ר גרינצוויג.

dudigoldman@gmail.com
 
 

השערת גאיה: כדור הארץ
כולו הוא על-אורגניזם

"השערת גאיה" אומרת כי כדור הארץ כולו הוא מעין על-אורגניזם, המסוגל לשמור על עצמו ועל הסביבה במצב שלא מפריעים לו ואף מסוגל לערוך תיקונים. ההשערה קרויה על שם גאיה, אלת האדמה במיתולוגיה היוונית. לפי התיאוריה הזו, פגיעה באיבר אחד של המערכת האקולוגית, מסכנת את כל המיכלול של האורגניזם החי. התיאוריה פותחה בשנות ה-60 של המאה הקודמת על ידי הכימאי והמדען הבריטי ד"ר ג'יימס לאבלוק וזאת על יסוד חידושים בגיאולוגיה, ביולוגיה אבולוציונית ותורת האקלים וכתוצאה ממחקרים שערך עבור נאס"א, סוכנות החלל האמריקנית בנושא חיפוש חיים על פני המאדים.
חלק מבעלי התיאוריה הזו מניחים כי לכדור הארץ יש אינטליגנציה קולקטיבית, הבאה לידי ביטוי גם בתחרות אבל גם בשיתוף הפעולה שבין פרטים שונים, החל מחיידקים ועד בני אדם. עם זאת, אין תימוכין מדעיים חד-משמעיים לתיאוריה.

תגובה אחת על “מסתרי היער

  1. אתר מדעים כף כל הכתבות והמאמרים


    משלוחי פרחים עפולה

כתיבת תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s

מידע

ערך זה פורסם ב-נובמבר 14, 2009 מאת ב-היער האפל ותויגה ב-, , .