העטלף ועץ הפרי

במחקר שטח ראשון מסוגו, שנעשה באמצעות מכשירי ג'י.פי.אס ממוזערים ייחודיים, עקבו מדענים אחר תנועתם של עטלפי פירות ואספו נתונים מדויקים על הרגלי התעופה ועל כישורי הניווט שלהם. מן המחקר עולה כי העטלפים מנווטים על פי "מפה קוגניטיבית" מקיפה, הכוללת את השטח המוכּר להם מראייה, וממקמים את עצמם בהתאם לאורות או לנקודות ציון אחרות בולטות בשטח.

חוקר המוח ד"ר נחום אולנובסקי ממכון ויצמן למדע; האקולוג פרופ' רן נתן, ראש המכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית בירושלים; ואסף צוער, תלמיד המחקר בקבוצתו (מעבדת אקולוגיה של תנועה) – וכן מדענים מאיטליה ומשווייץ, פיתחו הֶתקנים זעירים, שמשקלם כעשרה גרם, הכוללים את מכשיר הג'י.פי.אס הקטן ביותר בעולם (מבין המכשירים המשמשים כיום למעקב אחר חיות בר), וכן יחידת זיכרון ויחידת שידור. בסדרת ניסויי שדה עקבו המדענים באמצעות הֶתקנים אלה, שהוצמדו לעטלפים, אחר תנועות פרטים של עטלף הפירות המצוי (Rousettus aegyptiacus) במשך כמה לילות רצופים. התברר כי העטלפים עפים בקו ישר, במהירות גבוהה להפליא, המגיעה עד 40 קמ"ש ובמקרים מסוימים אף ל-60 קמ"ש, ובגובה רב, עשרות ואף מאות מטרים. עוד התברר כי העטלפים עפים למרחק של עד כ-30 ק"מ אל עץ הפרי החביב עליהם, וכי הם חוזרים לאותו עץ במשך כמה לילות, כשהם מתעלמים מעצי פרי מאותו סוג הסמוכים יותר למערה.

מהו ההסבר ליכולת הניווט המרשימה הזאת? על פי המחקר, העטלפים מנווטים בהתאם ל"מפה קוגניטיבית" שכוללת אזור נרחב המוכּר להם ככל הנראה בעיקר מראייה. הניווט מונחה בעיקר על ידי ציוני דרך מרוחקים, כמו הרים וגבעות, או אורות יישובים, המאפשרים לעטלפים למקם את עצמם ביחס אליהם באמצעות טריאנגולציה. ניווט מבוסס-מפה הודגם עד כה ביונקים בקני מידה של מטר או שניים, בתנאי מעבדה בלבד. הממצאים מהמחקר על עטלפי הפירות הם הדגמה ראשונה כיצד מנווטים יונקים על פי מפה בקני מידה גדולים – כ-100 קילומטרים.

מרחב תלת-ממדי?

במחקר נוסף שערך ד"ר אולנובסקי עם תלמיד המחקר מיכאל ירצב, נבדק כיצד מתמצאים יונקים במרחב תלת-ממדי. המחקר נעשה באמצעות מערכת ממוזערת ייחודית, שפותחה במיוחד למטרה זו, אשר מאפשרת למדוד פעילות של תאי עצב בודדים בזמן תעופה! לניסוי נבחר עטלף הפירות הישראלי. מאמץ הפיתוח של מערכת המדידה נמשך כמה שנים, ובסופו התקבלה מערכת אלחוטית, קלה (משקלה 12 גרם, כשבעה אחוזים ממשקל העטלף), ובה אלקטרודות המודדות את פעילותם של תאי עצב בודדים במוח העטלף. במעבדה – שהיא מעין מערה מלאכותית המצוידת בציוד לניטור מלא של העטלפים – הותקן "עץ" מלאכותי עשוי מוטות מתכת, שאליהם מחוברות קעריות עם פירות.

השאלה כיצד בעלי חיים מתמצאים במרחב דו-ממדי נחקרה רבות, אך לא כן התמצאות במרחב תלת-ממדי. ביחס למרחב הדו-ממדי ידוע כי קיימים "תאי מקום" השוכנים בהיפוקמפוס, שכל אחד מהם אחראי על אזור מוגדר במרחב ומשגר איתות עצבי כאשר בעל החיים נמצא באזור זה. התברר כי ייצוג המרחב התלת-ממדי במוח דומה לייצוג דו-ממדי: כל אחד מתאי המקום אחראי על זיהוי אזור מסוים בחלל ה"מערה", ומשגר איתות כאשר העטלף נכנס לאזור זה. אוכלוסיית תאי המקום כולה יוצרת כיסוי מלא של נפח ה"מערה" כולה.