תעלומה בת 100 שנה

מחקר שנערך לאחרונה מציע הסבר לתמותה הגבוהה של רוב דגי הים והשוניות בימים הראשונים של חייהם. את המחקר ערכו תלמיד המחקר ויקטור קינה וד"ר רועי הולצמן מהמחלקה לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים של אוניברסיטת תל אביב ומהמכון הבין אוניברסיטאי לחקר הים באילת, ותוצאותיו התפרסמו לאחרונה בכתב העת PNAS.

"רוב הדגים המוכּרים לנו מטילים ביצים", מסביר ד"ר הולצמן. "הנקבה מטילה כמות אדירה של ביצים – בין אלפים למיליונים. הביצים הללו נסחפות אל הים הפתוח, ומהן בוקעות לרוות (פגיות) קטנטנות, שנאלצות להסתדר בכוחות עצמן".

כבר לפני 100 שנה גילה חוקר נורבגי בשם ג׳ון הורט (Hjort) כי מרבית הפגיות מתות בתוך ימים ספורים מרגע הבקיעה. הורט כינה את תקופת התמותה הזו בשם "התקופה הקריטית": 99 אחוז מהלרוות בטבע, ו־80 אחוז מהלרוות שבוקעות במכלים חקלאיים, מתות בתוך שבועיים. מאז התגלית של הורט הוצעו תיאוריות שונות להסבר שיעור התמותה הזה. היו חוקרים שייחסו את התמותה לצפיפות המזון הנמוכה בים הפתוח, והיו אחרים שייחסו אותה לשיעורי טריפה קיצוניים – אך עד היום לא הוצגו ראיות משכנעות לאף אחת מהתיאוריות.

במחקר החדש התמקדו החוקרים דווקא בסביבה הפיזיקלית של הלרוות. "בדומה לדגים הבוגרים", אומר ד"ר הולצמן, "גם הלרוות צדות על ידי הרחבה מהירה של חלל הפה, היוצרת זרמי שאיבה ששואבים את המזון לתוך הפה. אולם להבדיל מהדגים הבוגרים, הלרוות הזעירות מרגישות את המים כנוזל צמיגי. כאשר גוף נמצא בתוך נוזל, נוצרים קשרים חשמליים חלשים בין הנוזל לגוף, ולכן הגוף גורר אחריו שכבה דקה של הנוזל, שעובייה משתנה בהתאם לצמיגות הנוזל. בנוזל כמו מים מדובר בחלקיקי מילימטר בלבד – שכבה זניחה לדג גדול, אך מכבידה למדי ללרווה הזעירה. מבחינה פיזיקלית, הלרוות חיות בתוך מדיום צמיגי כדבש, ולשאוב דבש בקשית זו משימה לא קלה.

כוח השאיבה של הלרווה קטן באופן משמעותי מזה של הדגיג הבוגר
צילום: שאטרסטוק

שיטת מעקב ייחודית

כדי לבחון את כישורי השאיבה של הלרוות הניחו אותן הולצמן ועמיתו בצלחות פטרי עם יצורים חד תאיים שמשמשים להם כמזון. כעבור חצי שעה נספרו שרידי החד תאיים בבטנה של כל פגית. ניסוי זה חזר על עצמו במרווחים של יומיים, והתברר שככל שהפגית גדלה, כך היא מצליחה לאכול יותר ביחס לגודלה.

כדי לצפות בביצועים במו עיניהם פיתחו החוקרים שיטת מעקב ייחודית. "פיתחנו מערכת מצלמות משוכללת שמצלמת את הדגיגים במהירות של 1,000 תמונות לשנייה. כשצפינו בתמונות גילינו שלרוות בנות חמישה ימים מנסות שוב ושוב ללכוד מזון, אך מצליחות רק פעם אחת מתוך שבעה או שמונה ניסיונות. דגיגים בני 21 יום, לעומת זאת, מגיעים לשיעור הצלחה של 80 אחוז".

בעזרת תוכנת הדמיה מתקדמת יצרו החוקרים סימולציה של זרימת המים אל פה הדג. "גילינו שפרופיל הזרימה של המים לתוך פה של דג שגודלו מילימטר שונה מאוד מפרופיל הזרימה לתוך פה של דג בגודל סנטימטר", מספר הולצמן. "חישובים הידרודינמיים הראו שכוח השאיבה של הלרווה קטן באופן ניכר מזה של הדגיג הבוגר. לתהליכים הידרודינמיים אלה יש חשיבות מכרעת ביכולת הלרווה לשרוד".

כדי לחזק את מסקנותיהם הוסיפו החוקרים חומר המגדיל את צמיגות המים למכל שהכיל דגיגים בוגרים, ובדקו את ביצועי האכילה שלהם בתנאים החדשים. הם גילו כי דגיגים בני 21 יום, שכבר הצליחו לאכול יפה במים רגילים, נסוגו לביצועים הירודים של לרוות צעירות וזעירות. "בתנאים של צמיגות מים גבוהה, הדגיגים אטיים יותר ויעילים פחות. פעמים רבות הם פותחים את הפה אך אינם מצליחים ליצור זרם חזק מספיק כדי לשאוב את הטרף פנימה. אין ספק שזה מצב מאוד מתסכל עבור הדגיגים הצעירים, שמתים ברעב, וגם עבור החקלאים הימיים, שסופגים הפסדים כלכליים עצומים", מסכם הולצמן. "ייתכן שבעתיד נוכל לפתח סוגי מזון או טיפולים למים שיצמצמו את התופעה ויאפשרו לאחוז גבוה יותר מהלרוות להגיע לבגרות".