כרסום יסוד: התעלומה הגדולה שיצרו הטרמיטים באפריקה
"עיגולי הפיות", קרחות מסתוריות המנקדות את מישורי מערב אפריקה, הכניעו במשך עשרות שנים את מיטב המוחות המדעיים. עד שצוות חוקרים בינלאומי, עם נציגות ישראלית, הצליח לגלות מי הזיז את הצמחייה של נמיביה
לבני שבט ההימבה, חשופי פלג גוף עליון ועטורים בשרשראות חרצנים של דקל האומורונגה, ברור מי עומד מאחורי המעגלים המסתוריים המנקדים את ערבות נמיביה. לו היו נשאלים בשפת האוטג'יהימבה על הקרחות המשורטטות בטבעות עשב סימטריות ועבות, הם יענו שאלה טביעות הרגליים של האל העליון מוקורו. גרסאות אחרות מייחסות את "עיגולי הפיות" להבל נשימתו של דרקון בבטן האדמה, או רואות בהם, כיאה לשמם, יצירתן המופלאה של פיות.
אבל ביולוגים, זואולוגים, כימאים וחוקרי טבע לא ממהרים להשתכנע מההסברים האלה. כבר כמה עשורים שחוקרים טרוטי עיניים ברחבי העולם בוחשים בשאלה איך נוצרו אותן קרחות שמאורגנות באופן מושלם. מה לא העלו החוקרים בחכתם התיאורטית? גז רעיל שמונע צמיחת עשב בתוך העיגולים, קרקע רוויה במלח, פעילות רדיואקטיבית, רעלני צמחים, טרמיטים ונמלים גרגרניות או תחרות בין צמחים על מים – כולם הוזכרו כמי שגילחו את השטח. גם תופעות על-טבעיות נכנסו לתפריט, והיו שמצאו בעיגולים עדות חותכת לפעילות חוצנים. כל אחת מהתיאוריות, או לפחות המדעיות שבהן, זכתה לשורה של מחקרים שניסו להוכיח את אמיתותה, אבל אלה לא הולידו דבר.
בינתיים חלפו השנים, מעגלים נעלמו ותחתיהם הופיעו חדשים, בני השבט המשיכו להאכיל את צאנם ובקרם בעשב המקיף את יצירי הפיות, וחוקרים המשיכו במלאכתם – עד שבתחילת שנות האלפיים הכריזו כמה מהאחרונים שבלית ברירה הם מושכים ידיים מפענוח התעלומה. "בשלב הזה אני מניח שאפשר להגיד שהאגדות טובות בדיוק כמו ההסברים שמצאנו", אמר לעיתון הבריטי "טלגרף" פרופ' גרטל ואן-רואן, מומחה לבוטניקה שחקר את תופעת המעגלים.
מדריכי טיולים הפנימו את קביעתו, והפליאו באגדות שונות ומשונות בעומדם לצד העיגולים הגדולים, שאותם פקדו המוני תיירים. חובבי אקולוגיה רכשו לעצמם עיגולי פיות, בדומה לאחרים המאמצים דולפין או כוכב. בשנת 2014 נופץ לפחות מיתוס אחד סביב התופעה: אם עד אז האמינו שהעיגולים נמצאים רק בדרום-מערבה של אפריקה, הרי שאקולוגים גילו כי הפיות הרחיקו עוף גם ליבשות אחרות. קבוצת החוקרים, שכללה בין השאר נציגים מאוניברסיטת בן-גוריון, מצאה שגם באזור פילבארה שבצפון-מערבה של אוסטרליה קיימים עיגולים דומים. תעלומת היווצרותם רק הלכה והעמיקה.
והנה בשער כתב-העת היוקרתי Nature, על רקע תמונה מרהיבה של עיגולי הפיות ממעוף הציפור, הופיעה לאחרונה באותיות גדולות הבשורה: סוף-סוף מוצע פתרון מבוסס לתעלומה. את המחקר חובק העולם הובילו פרופ' קורינה טרניצה מאוניברסיטת פרינסטון שבארה"ב וד"ר חואן בונצ'לה מאוניברסיטת סטרת'קלייד בסקוטלנד, ואיתם גם צלע ישראלית חשובה: חוקרת הצמחים ד"ר אפרת שפר מהפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה באוניברסיטה העברית.
נתחיל בשורה התחתונה. אם עד עכשיו חשבו שאף תשובה מבין אלה שהובאו לעיל אינה נכונה, היום מבינים החוקרים ששתיים מהן נכונות. במאמר מכה הגלים נעשה שימוש במודלים מתמטיים שהצליחו להוכיח מה גורם לסדר המופתי של מעגלי הפיות: ההתנהלות התחרותית של החרקים החברתיים המושמצים – הטרמיטים. אבל אלה, מתברר, לא עובדים לבדם על עיצוב השטח, אלא נעזרים באסיסטנטים עיקשים בעלי שורשים.
מה שמעניין במחקר הוא שהצוות בכלל לא יצא לדרך במטרה לפענח את התעלומה. "המאמר שלנו משתמש לכתחילה בעיגולי הפיות כמקרה שבא להדגים עיקרון הרבה יותר רחב", מסבירה שפר. "רצינו לבדוק איך התארגנות של קני חרקים חברתיים מול הקנים שסביבם, יוצרת דגמים מסודרים שאפשר לראות בטבע. כלומר, גם במקומות אחרים שבהם יש קני חרקים כמו אלה, אנחנו מצפים לראות אותו סידור מיוחד.
"הבאנו במאמר דוגמאות מכמה מדינות ביבשות שונות – מקניה, מברזיל, מאוסטרליה ומארה"ב - שמדגימות את העיקרון, גם אם בשטח המופע שונה: בחלק מהמקומות אנחנו רואים מצב הפוך, כלומר הרבה צמחייה בתוך המעגל לעומת מה שקורה מחוצה לו. הראינו שכל מושבת חרקים תופסת מרחק קבוע מהמושבות השכנות, ושכמעט תמיד יש לכל מושבה אותו מספר של מושבות שכנות – שש, שזה סידור אופטימלי כמו שאנחנו מוצאים בכוורת דבורים".
הטרמיטים, מהנדסי הסביבה הייקים שהיתלו בחוקרים כל השנים, הם חרקים חברתיים החיים במושבות שיכולות להכיל עד 10 מיליוני פרטים. כמו אצל הנמלים והדבורים, גם בקרב הטרמיטים קיימת מונרכיה, ורק המלכה יכולה להתרבות. מבין הצאצאים שייוולדו לה, המכונפים המיוחסים ינסו בהמשך להקים מושבות משל עצמם, משימה לא קלה בכלל. לפשוטי העם נועדו תפקידי התחזוקה השוטפת: איסוף המזון ובניית הקן מעיסה דביקה שהיא שילוב של גרגרי חול והפרשות. מי שיגן על המושבה יהיו הלוחמים, שגדולים מהפועלים וצבע ראשם חום.
הטרמיטים, אגב, נחשבים לאות ומופת של בנייה. הקנים שלהם יכולים להגיע לגובה של כמה מטרים – ובהשוואה לממדים אנושיים, הם מקבילים לגורדי שחקים שמתנשאים לגובה קילומטרים. ישנם גם טרמיטים שפועלים במחילות תת-קרקעיות, והם אלה שהשפעתם נראית בערבות נמיביה.
לא רק עץ הם מכרסמים: לפני שש שנים, בעיירה ההודית הקטנה ברבאנקי, הגיע מנהל סניף בנק לעבודה, פתח את אחת הכספות וגילה כי שטרות בערך כולל של 10 מיליוני רופי נאכלו על ידי טרמיטים. המשטרה המקומית פתחה בחקירה בהולה בניסיון להבין כיצד הגיעה כמות עצומה של חרקים לתוך כספת מתכת אטומה. לא הייתה זו הפגישה הראשונה של סניף הבנק ההודי עם החרק: בעבר השתלט נחיל טרמיטים על המקום וכרסם את הרהיטים יחד עם ערמות רבות של מסמכים.
ולענייננו: עדויות לנוכחות טרמיטים במשטחי עיגולי הפיות לא חסרו. הראשון להציע את האפשרות שהם אלה שמכרסמים את הצמחייה בשטח פנים העיגול היה ולטר טשינקל, ביולוג מאוניברסיטת פלורידה. הוא החל בחיפוש קדחתני – תרתי - אחרי קנים של "טרמיטים קוצרים", אבל לא נחל הצלחה. לבסוף הגיע למסקנה שאי אפשר לקשר בין טרמיטים מכל סוג שהוא לעיגולים האניגמטיים, וזנח את התעלומה.
שנה אחר כך, ב-2013, דיווח אקולוג גרמני בשם נורברט ירגנס כי מצא את האחראי לתצורות הסימטריות: מין מיוחד של טרמיטים בשם Psammotermes allocerus. "הטרמיטים משפיעים על סביבתם לא פחות מהבונה על סביבתו, אלא שמרחב ההשפעה של הטרמיטים גדול בהרבה", כתב במאמר בכתב-העת Science. טשינקל התעורר מרבצו, ובמאמר ביקורת רווי תוכחה טען כי ירגנס חטא באחד החטאים הקדמונים של מדענים: בלבול בין מִתאם לסיבתיות (כלומר בין גורמים בעלי זיקה, לבין סיבה ותוצאה).
אבל ירגנס לא התרגש. אחרי עשרות סיורים באזור שנמתחו על פני שש שנים, הוא קבע שהטרמיטים האלה נמצאים בכל העיגולים, וכי הפעילות המחתרתית שלהם תחת הקרקע יכולה לנפק הסבר לכל מה שנראה מעליה. אבל זה עדיין לא הספיק: אף אחד לא האמין שיש בכוחם של יצורים כה זעירים ליצור מעגלים בקוטר של 20 מטרים.
הצוות הבינלאומי הנוכחי, שכלל חוקרים מתחומי הפיזיקה, המתמטיקה, בעלי החיים והאקולוגיה של הצמחים, ידע איך אפשר לבחון את הסבריו של ירגנס.
עולם המחקר כבר מצא שההתנהלות הבסיסית של הטרמיטים במושבותיהם קבועה, וכעת ניתן היה להשתמש בסט החוקים של החרקים החברתיים כדי לבנות מודל ולערוך בעזרתו סימולציה: לתת למושבות להתרבות תיאורטית ולראות מה הסידור שלהן במרחב, דבר שמעולם לא נעשה בהצלחה.
"הקנים של הטרמיטים בנמיביה הם תת-קרקעיים. הטרמיטים למעשה אוכלים את שורשי הצמחים בתוך העיגול, הצמחים מתים, ומכאן הקרחת", אומרת שפר. "אנחנו יודעים שהפועלים נדרשים להביא צמחים מחוץ לתחום המושבה. איך זה עובד? הם הולכים מרחק מסוים, אוספים צמחים, מתקדמים ואוספים, עד שהם נתקלים בטרמיט ממושבה אחרת. אז מתפתח מאבק בין המושבות. קן אף פעם לא מתערבב עם קנים שכנים, אבל כל אחד מהקנים רוצה להשתלט על הטריטוריה של האחר. אם יש תחרות בין קן גדול לקן קטן, הגדול ינצח והקטן ייעלם מהשטח. אם יש לנו קנים בגודל שווה בערך, נוצר ביניהם גבול – אתם אוספים עד כאן, אנחנו עד כאן.
"הגבולות האלה בין מושבות שקיימות בערך אותו זמן, יוצרים מעין כוורת. כלומר, ישנו מרחק שווה בין מושבה למושבה, ומכאן הסידור המופתי. זו התרומה הראשונה שלנו למחקר בנושא הזה: אף אחד לא הראה עד כה שטרמיטים יכולים ליצור מושבות מסודרות".
אנחנו יושבות במעבדתה של שפר בפקולטה ברחובות. בחדר לידנו מתעמקים חברי המעבדה בקטניות וביכולת הבלעדית שלהן לקבע חנקן ולהכניס אותו למערכת האקולוגית - מה שהופך אותן לעשירות כל כך בחלבונים. אגב, גם הטרמיטים, כמו חרקים רבים אחרים, מכילים אחוזים גבוהים של חלבון ושומן, ולכן בתרבויות שונות הם מהווים מרכיב תזונתי חשוב. יש שאומרים שטעמם מזכיר אגוזים. אם תרצו, סוג של נקמה אנושית על רהיטים מכורסמים.
המחקר החדש על עיגולי הפיות לא נותן את כל הקרדיט לטרמיטים לבדם. גם שכניהם לשטח, הצמחים שתוחמים את העיגולים ואלה ש"מכתימים" את המרווחים ביניהם, שותפים לעיצוב. את המעגלים עצמם מיפו עד כה החוקרים בשלל דרכים - תמונות של צלמי טבע, צילומים ממטוסים ומכדורים פורחים, מדידה באמצעות ג'י-פי-אס ועוד. הפעם החליטו להתמקד גם במה שמתרחש מחוץ למעגלים. כך יצאו לערבות נמיביה סטודנט גבוה אחד - תכונה שימושית ויעילה למשימה – וכמה שותפים בני מזל, כשבידיהם חכה ארוכה ובראשה מצלמה. העדשה גילתה שלא רק קרחות העשב מסודרות במבנה, אלא גם הצמחייה שבחוץ מאורגנת להפליא.
כדי להבין איך זה קורה, אפשר לחזור אחורנית לתיאוריה שצמחה לפני כמה שנים בעיקר במעבדתו של פרופ' אהוד מירון באוניברסיטת בן-גוריון, ופורסמה בשנה שעברה בכתב-העת המדעי PNAS. המאמר, שבחן את תבנית הצמחייה במשטחי העיגולים ה"חדשים" שבאוסטרליה, הראה שיש הרבה יותר מדמיון בסיסי בינם לבין אלה שבנמיביה. בשני המקומות מדובר באזור צחיח, מה שלדברי החוקרים מאלץ את הצמחים לארגן לעצמם את השטח באופן שיפצה על המחסור במים. מתחת לפני הקרקע מתנהלת תחרות תמידית על משאבים, ופרט שזוכה במים דן למעשה את שכנו להתייבשות. כך, מאמין צוות המחקר הקודם, נוצרו השטחים הקירחים במרכזי המעגלים.
ומדוע מתקבלת דווקא צורת מעגל? התשובה לכך מבוססת על עיקרון שפיתח המתמטיקאי רב-הפעלים אלן טיורינג - מי שפיצח את מכונת ההצפנה הגרמנית "אניגמה", הקים את התשתית למדעי המחשב, וקרוב לוודאי שהיה תורם למדע עוד רבות לולא שם קץ לחייו בגיל 42, בעקבות טיפול שנכפה עליו בשל נטייתו המינית. תורה שלמה של היווצרות תבניות מרחביות מסודרות, שנבנתה על סמך תגליותיו, הראתה מדוע למשל עננים מסתדרים לא פעם בצורת פסים, או מדוע מופיעה צורת משושה בלבה שהתקשתה. אליבא דחוקרי העיגולים הנמיביים, התורה הזו גם מסבירה מדוע הסתדרו הצמחים כפי שהסתדרו.
התארגנותם העצמית של הצמחים תורגמה למודלים מתמטיים במעבדתו של מירון, מי שהיה במקרה המנחה של אפרת שפר בעבודת המאסטר. בינתיים עברה שפר לפקולטה לחקלאות באוניברסיטה העברית, השתתפה במחקר הנוכחי וראתה כי טוב, בעוד פרופ' מירון ושותפיו - ד"ר חזי יצחק ופרופ' יצחק קטרה – נותרו משוכנעים בצדקתם.
אז את בעצם הפכת לכופרת?
"אני חושבת שלהפך", אומרת שפר. "התיאוריה של התארגנות עצמית של הצמחים במרחב משלימה בצורה טובה את רעיון הטרמיטים. למעשה, השתמשנו במודלים של הקבוצה הזו. גם אני, כשראיתי את התופעה בנמיביה, חשבתי מיד שזו תוצאה של תחרות על מים. אין לי בעיה עם התיאוריה עצמה, אבל יש סימני שאלה שאי אפשר להתעלם מהם. ראשית, שתי התופעות נראות בשטח: כמות אדירה של טרמיטים, וצמחים מסודרים לעילא. שנית, אנחנו מדברים על צמחים שהם בגודל של 20 ס"מ. את ההתארגנות שלהם ככתמים ירוקים בין המעגלים אפשר להבין, אבל האם הם, הצמחים הקטנים האלה, יכולים לעצב את סביבתם בהשפעה שהיא לא פי שניים מהגודל שלהם או פי שלושה, אלא פי עשרים? זה ללא ספק מצריך מענה נוסף.
"אנחנו מוכיחים שאת המעגלים הקירחים הגדולים יצרו הטרמיטים, שאוכלים את שורשי הצמחים בתוך העיגול, ואת כתמי הצומח הקטנים בשטחים שבין המעגלים יצרו הצמחים המתחרים על מים. חבריי מבן-גוריון סקפטיים בעניין הטרמיטים, ואני כבר יכולה להגיד לך שיש שני מאמרי תגובה שנמצאים בתהליך עבודה, וזה בסדר. זה מה שמעניין בדיון המדעי, אחרת לא היינו מתקדמים".
האם תמיד אנחנו מצפים מהטבע להתכופף בפני המתמטיקה?
"המקצוע שלי הוא אקולוגיה, והשאיפה שלנו האקולוגים היא למצוא איזושהי חוקיות בטבע, אחרת נהיה מובטלים. אנחנו מאמינים שיש חוקיות שלפיה דברים מסתדרים, אבל כמובן אנחנו מודעים לזה שיש הרבה רעש, הרבה גורמים שמשפיעים וממסכים את החוקיות".
ריקוד המכשפה
בבלפורט שבצרפת נמצא מעגל הפטריות הגדול ביותר בעולם - קוטרו 600 מטרים רבועים והוא כנראה סוגר 700 אביבים. בעומק יערות, במשטחי דשא רחבי ידיים ואפילו בגינות פרטיות אפשר למצוא מעגלים קטנים יותר, שצצים ונעלמים. מעגלי הפטריות הללו, המכונים גם הם מעגלי פיות, הולידו מסורת ארוכה של אגדות, פולקלור ומסתורין. המוטיב המרכזי שלהם הוא ריקודים מעגליים ליליים של מכשפות, פיות, גמדים או שדים - תלוי באיזו תפוצה עסקינן. אירופים רבים מוכנים להישבע כי שמעו במו אוזניהם קולות שירה ומחול בקרבת המעגלים.
מיקולוגים (חוקרי פטריות) וחובבי טבע מנסים כבר שנים להתחקות אחר שורש התופעה. הפתרון קשור בגוף ה"אמיתי" של הפטרייה: רשת קורים בעלת שטח פנים גדול שמתפתחת מהנבג, תא זעיר הנובט מתחת לקרקע. הרשת הזו, הנקראת תפטיר, סופגת חומרים המזינים את מכלול הפטרייה. כדי לעשות זאת היא נדרשת להפריש אנזימים הגורמים לעובש וריקבון בקרקע, וכך עם השנים הולך ומתרחב המעגל. במועד המתאים יעלו לבסוף מעל לפני הקרקע הפטריות המוכרות לנו – שהן למעשה גופי הרבייה - וייצרו מעגל סימטרי.
חלליות בשדה התירס
באמצע שנות השבעים של המאה שחלפה החלו איכרים מהאזורים הכפריים של אנגליה לדווח שמישהו רומס באישון לילה את התבואה בשדותיהם. הצורות שהתגלו היו סימטריות לעילא - התירס או החיטה כופפו כך שיצרו מעגלים מושלמים, שקוטרם הגיע גם לחמישים מטרים. הצורות הלכו והשתבחו עד שממעוף הציפור נראו יצירות אמנות של ממש. עבור רבים הייתה זו הוכחה ניצחת לקיומם של חייזרים: המעגלים, כך הכריזו, הם סימני הנחיתה שהשאירו מאחוריהן החלליות. הגרסה הזו התחזקה בשנת 1991, לאחר שבווסקס שבאנגליה נצפה מעגל תבואה אדיר ממדים. שכנים דיווחו על רעשים ואורות חזקים שהופיעו בלילה שלפני, וכך הואשמו שוב חוצנים בהרס סביבה. גם בסרט הבלתי מוצלח "סיינס", בכיכובו של מל גיבסון, צצו עיגולי תבואה כסימן מקדים לפלישתם של חוצנים כסופי ראש.
ברבות השנים התברר שהתופעה קשורה פחות לכוחות מעולמות אחרים ויותר ליתדות וחבלים: פרופסור מהמכון הטכנולוגי במסצ'וסטס הראה בשיתוף עם תלמידיו כיצד אפשר ליצור מעגלים כאלה תוך שעות אחדות. לאחר שנחשף הסוד, החלו יוצרי המעגלים להודות בפומבי במעשה הקונדס התובעני שלהם.
ענקים חברותיים
תעלומה מעגלית יש לנו גם מבית. בלב הגולן, שלושה קילומטרים מהמושב יונתן, נמצא אתר קדום המכונה "גלגל רפאים". במרכזו יושב תל אבנים, מוקף טבעות רחבות של אבני בזלת שהחיצונית שבהן בקוטר 150 מטרים. חלק מהטבעות סגורות, אחרות פתוחות, חומות מחברות ביניהן, אבל אין כל רמז לפשרו של המעגל.
מטבע הדברים, רק אחרי מלחמת ששת הימים התוודעו חוקרים ישראלים למקום, והמחקר הרציני הגיע מאוחר יותר, בשנות השמונים. הבלאי הטבעי באתר, שגילו מוערך בכ-5,000 שנה, לא הקל על מלאכת הפענוח. ההשערות באשר למטרתו של האתר הן רבות: מקום קבורה, לוח שנה פרימיטיבי, תצפיות אסטרונומיות, ואולי מקום מושבם של הענקים – הנקראים בתורה "רפאים". גם כאן יש שגורסים כי מדובר ביצירה חייזרית. על עובדה אחת אין עוררין מבחינת החוקרים: בשלב כלשהו בהיסטוריה שלו שימש המקום להתכנסויות חברתיות.
היכנסו לעמוד הפייסבוק החדש של nrg
אקו"ם