מחקרים

המחקר נערך בהנחיית פרופ' יוסי יובל, ראש בית הספר סגול למדעי המוח וחוקר בבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. את המחקר הוביל הדוקטורנט עופרי איתן בשת"פ עם ד"ר מאיה ויינברג, ד"ר סשה דנילוביץ' ורעות אסא, גם הם מאוניברסיטת תל-אביב, ויובל ברקאי צלם הטבע העירוני. המחקר התפרסם לאחרונה בכתב העת Current Biology.

לדברי החוקרים, ככלל עטלפים פעילים בעיקר בלילה והאקולוקציה היא הכלי שבאמצעותו הם מנווטים את דרכם בשעות החשכה. עם זאת, לטענתם בשנים האחרונות ישנה תופעה הולכת וגוברת במדינת ישראל, בעיקר בתל אביב (אבל גם בערים אחרות), שבמסגרתה עטלפי פירות (עטלף הפירות המצרי), מעופפים להנאתם גם במהלך היום. במחקר הנוכחי ביקשו החוקרים לבחון מה קורה כאשר העטלפים פעילים במהלך היום, והאם גם בתנאי ראות טובים הם נעזרים בחוש הייחודי.

במסגרת המחקר, בדקו החוקרים לראשונה בעולם את הפעילות וההתנהגות של עטלף הפירות במהלך היום. המחקר בוצע בעזרת צילום והקלטת אודיו של פעילות עטלפים ביום בשלושה מצבים שונים: בבוקר, כשהם יוצאים לפעילות ברחבי תל אביב, בהמשך היום, כשהם משחרים בעצי שקמה בתל-אביב, וכן כשהם שותים מים מבריכה מלאכותית. נמצא שבכל אחד מהמצבים האלה, העטלפים השתמשו באקולוקציה.

רואים ושומעים כדי להתמצא

"השווינו בין נחיתות לתעופה בין העצים וגילינו שלקראת הנחיתה העטלפים מגבירים את קצב הקריאות שלהם וזאת כדי לאכן את ההדים מהסביבה", מסביר עופרי איתן. "בנוסף, זיהינו שגם בבריכות המים העטלפים הגבירו את קצב הקריאות לקראת המגע עם המים והפחיתו אותן (ואף לעיתים הפסיקו לגמרי), לאחר שיצאו מהמים לשטח פתוח. מנגד, היו מקרים שהעטלפים יצאו מהמים ומולם ניצב קיר וגם במקרים אלו הם חזרו לעשות אקולוקציה, כך שכל התוצאות שלנו מראות שעטלפי הפירות עושים שימוש פונקציונלי במנגנון הייחודי".

"התוצאות שלנו חד משמעיות ומראות שעטלפי הפירות עושים שימוש תדיר באקולוקציה גם במשך היום כשהראות היא טובה. להערכתנו, הדבר נובע מכך שהאקולוקציה מאפשרת לעטלפים לערוך מדידה מדויקת יותר של מרחקים בין עצמים בסביבה, ושהם מחברים במוחם את המידע הראייתי ביחד עם המידע השמיעתי. המחקר למעשה מראה כמה חשובה אינטגרציה בין חושים שונים, בדיוק כמו שאנחנו, בני האדם, מחברים מידע ראייתי ומידע שמיעתי, למשל כשאנחנו חוצים כביש", מסכם פרופ' יוסי יובל.

המחקר נערך בהובלת פרופ' שי מאירי והדוקטורנט שחר דובינר מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. המאמר פורסם בכתב העת Global Ecology and Biogeography.

על פי 'כלל ברגמן', שנוסח במאה ה-19, פרט ממין מסוים שחי באקלים קר יהיה גדול יותר מפרט מאותו מין שחי באזור חם יותר. זאת מכיוון שלבעלי חיים קטנים יש יחס גבוה בין שטח הפנים לנפח, שמאפשר להם לאבד יותר חום ומקנה להם יתרון באזורים חמים, בעוד שגוף גדול מתאפיין ביחס קטן של שטח פנים לנפח, ומהווה יתרון כשצריך למנוע איבוד חום.

לדבריו של פרופ' מאירי, על פי כלל זה עלתה בשנים האחרונות ההשערה כי בעקבות ההתחממות הגלובלית נחזה בירידה בגודלם של בעלי חיים, אך עם הסתייגות מסוימת: ייתכן שציפורים מלוות-אדם (לדוגמה יוני בית, דרורי בית, ועורבים אפורים), דווקא יגדלו בשל כמות המזון הגדולה העומדת לרשותם, כמו שרואים למשל אצל יונקים כמו תנים וזאבים.

רזים וארוכים

החוקרים בחנו את הנושא על פני ציר הזמן ולאורך 70 השנים האחרונות בישראל. במסגרת המחקר הם הסתמכו על אוסף גדול של עופות שנאספו בישראל מאז קום המדינה, השמור במוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. במחקר נכללו כ-8,000 פרטים בוגרים המשתייכים ל-106 מינים, בהם ציפורים נודדות שעוברות בשטחנו (לדוגמה עלווית החורף, חסידה לבנה ודיה שחורה), ציפורים החיות באופן קבוע בטבע הישראלי (כמו העורבני, האוח העיטי והחוגלה), וציפורים מלוות-אדם שחיות במקומות יישוב. הם בנו מודל סטטיסטי מורכב שכלל מספר רב של פרמטרים, על מנת לבחון שינויים במורפולוגיה: במשקל, באורך הכנפיים ובאורך הגוף של המינים השונים במהלך התקופה הנדונה.

"הממצאים שלנו הראו תמונה מורכבת. בסך הכול מצאנו שינויים מובהקים במבנה הגוף אצל רוב המינים שבדקנו. שינויים אלה התחלקו לשני סוגים: חלק מהמינים הפכו ל'רזים' יותר, כלומר שהמסה שלהם ירדה בשעה שאורך גופם לא השתנה. בקבוצת המינים השנייה עלה אורך הגוף, אך המסה לא השתנתה. כמעט ולא נמצאה חפיפה בין שתי הקבוצות, כלומר לא נמצאו כמעט מינים שרזו והתארכו גם יחד. אורכי הכנף לעומת זאת נשארו פחות או יותר קבועים בכל המינים. אנו מעריכים כי מדובר בשתי אסטרטגיות שונות להתמודדות עם העלייה בטמפרטורה, באמצעות הגדלת היחס בין שטח הפנים לנפח הגוף (במילים אחרות: הגדלת המונה או הקטנת המכנה). ב-52% מהמינים ראינו עלייה ביחס הזה (המסייע באיבוד החום מהגוף לסביבה) ואילו התופעה ההפוכה לא נצפתה באף אחד מהמינים שנבחנו", מסביר שחר דובינר.

^{פרופ' שי מאירי ושחר דובינר}

מה גבול הגמישות האבולוציונית?

ממצאים אלה נצפו בכל רחבי הארץ, ללא תלות באופן התזונה, וכן בעופות מקומיים שחיים בטבע ובמינים מלווי אדם, אשר בניגוד לצפי לא נמצא כי הם השתנו באופן אחר ממינים אחרים; ובמינים ישיבים ונודדים כאחד. עם זאת נמצא הבדל בין האסטרטגיות שנקטו מינים שונים: אורך גופם של מינים נודדים השתנה יותר מזה של מינים יציבים, אך מסת גופם של היציבים נטתה להשתנות יותר מזו של הנודדים.

"עצם העובדה שהשינויים נצפו בציפורים נודדות, שמגיעות אלינו מאסיה, מאירופה ומאפריקה, מרמזת כי מדובר בתופעה כלל-עולמית", אומר שחר. עוד מצאו החוקרים כי לשינויי אקלים במהלך הזמן יש השפעה גדולה פי 10 על השינוי המורפולוגי בעופות, בהשוואה להבדלי טמפרטורה בין אזורים גיאוגרפיים שונים, גם כשמדובר באותו מין ובאותו הפרש בטמפרטורה.

"על פי הממצאים שלנו, ההתחממות הגלובלית גורמת לשינויים מהירים וברורים במורפולוגיה של עופות. אך מהן ההשלכות של השינוי הזה? האם מדובר בתופעה מדאיגה? האם זו בעיה, או דווקא תופעה חיובית המעידה כי העופות מצליחים להסתגל לשינוי הדרמטי? ייתכן מאוד שלא מדובר בהתאמה אבולוציונית אלא גם, או בעיקר, בגמישות מסוימת שמגלים העופות. אנחנו חוששים שיש גבול לגמישות ולפוטנציאל האבולוציוני בטווח זמן כה קצר, ולכן ככל שתימשך ותתעצם ההתחממות תפחת יכולתם של העופות להתמודד ולמצוא פתרונות", מסכם שחר.

המחקר חסר התקדים בהיקפו נערך בהובלת פרופ' רן ברקאי וד"ר מיקי בן-דור מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום, פרופ' שי מאירי מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע"ד שטיינהרדט, וג'ייקוב דמביצר תלמיד מחקר של פרופ' ברקאי ופרופ' מאירי שהוביל את המחקר. המאמר פורסם בכתב העת היוקרתי Quaternary Science Review.

במסגרת המחקר, החוקרים ביצעו ניתוח סטטיסטי מקיף של נתונים על עצמות בעלי חיים מעשרות אתרים ארכיאולוגיים פרהיסטוריים בישראל ובסביבתה, ומצאו כי גודלם של בעלי החיים שסיפקו לאדם את מירב מזונו הלך ופחת בהדרגה – מפילי ענק שהיוו את עיקר בסיס התזונה לפני 1.5 מיליון שנה ועד לצבאים לפני כ-10,000 שנה. הממצאים, לטענתם, מציירים תמונה מאירת עיניים של האינטראקציה בין האדם לבעלי החיים בסביבתו לאורך מיליון וחצי השנים האחרונות.

ציד או שינויי אקלים?

פרופ' ברקאי מסביר כי ישנן שתי סוגיות עיקריות שמעסיקות את חוקרי הפרהיסטוריה בכל העולם: מה גרם להכחדות המוניות של בעלי חיים גדולים בעשרות ומאות אלפי השנים האחרונות – האם היה זה ציד-יתר בידי אדם, או אולי שינויי אקלים שפקדו את כדור הארץ? וכן, מה הניע את השינויים הגדולים – הן פיזיים והן תרבותיים - שעבר המין האנושי במהלך האבולוציה?

"לאור מחקרים קודמים, בנה הצוות שלנו השערה מקורית המקשרת בין שתי הסוגיות: אנו סבורים שבעלי חיים גדולים נכחדו בעקבות ציד-יתר בידי האדם, ושהשינוי בתזונה והצורך לצוד בעלי חיים שגודלם הלך וירד הם הגורם המניע בשינויים שעבר האדם." אומר פרופ' ברקאי. "במחקר הנוכחי ביקשנו לבחון את השערותינו לאור נתונים מחפירות שנערכו כאן באזורנו ומתייחסים לכמה מיני אדם לאורך תקופה ארוכה של 1.5 מיליון שנה."

פרופ' רן ברקאי

מוסיף ג'ייקוב דמביצר: "האזור בו אנו חיים, המכונה דרום הלבנט (ישראל, הרשות הפלסטינית, דרום מערב סוריה, ירדן, ולבנון) נחשב למעין 'מעבדה ארכיאולוגית', מכיוון שהוא עשיר מאוד בממצאים פרהיסטוריים מתקופה ארוכה במיוחד, ומספק מסד נתונים שאין באף מקום אחר בעולם. חפירות שהחלו כאן כבר לפני כ-150 שנה העלו עדויות לנוכחותם של בני אדם קדומים החל מההומו ארקטוס שהגיע לכאן לפני 1.5 מיליון שנה, דרך הניאנדרטלים שלא ברור מתי הגיעו, אך נעלמו מהאזור לפני כ-45,000 שנה, ועד אדם המודרני (כלומר אנחנו) שבא מאפריקה בכמה גלים, הראשון כנראה לפני כ-180,000 שנה."

במסגרת המחקר אספו החוקרים את כל הנתונים הקיימים בספרות אודות עצמות בעלי חיים שנמצאו באתרים ארכיאולוגיים מתוארכים באזור דרום הלבנט, מרביתם בישראל. החפירות, שבוצעו משנת 1932 ועד היום, סיפקו רצף ייחודי ברמה עולמית של ממצאים ממיני אדם שונים, על פני תקופה של 1.5 מיליון שנה. חלק מהאתרים כללו מספר שכבות מתקופות שונות, לעתים בפער של אלפי שנים בין שכבה לשכבה, ובסך הכול נכללו במחקר 133 שכבות מ-58 אתרים פרהיסטוריים, בהן זוהו אלפי שרידי עצמות של 83 מיני בעלי חיים. לאחר מכן חישבו החוקרים את הגודל הממוצע של בעלי החיים שעצמותיהם נמצאו בכל שכבה בכל אתר.

פרופ' מאירי מציין כי "בניגוד למחקרים אחרים, שהתבוננו בגודל בעלי החיים על פני טווחי זמן קצרים הרבה יותר, מחקר זה עקב אחר שינויים ברזולוציה גבוהה לאורך זמן רב. התוצאות היו מאירות עיניים: נצפתה ירידה מתמשכת ומשמעותית מאוד בגודל בעלי החיים שניצודו לאורך 1.5 מיליון שנה. כך לדוגמה, שליש מהעצמות שהותיר אחריו ההומו ארקטוס באתרים מוקדמים מאד, מלפני  כמיליון שנים, השתייכו לפילים ששקלו עד 13 טון – יותר מכפול מהפיל האפריקאי של ימינו – וסיפקו לאדם כ-90% ממזונו. המשקל הממוצע של בעלי החיים שצד האדם באותה עת היה שלושה טון. למעשה, עד לפני כחצי מיליון שנה נמצאו עצמות פילים כמעט בכל האתרים.

החל מ-400,000 שנה לפני זמננו, תקופה בה חיו כאן אבותיהם הקדומים של הניאנדרטלים וההומו ספיינס, היוו איילים את רוב בעלי החיים הניצודים, אך לצד שרידיהם נחשפו גם עצמות של בעלי חיים גדולים שמשקלם קרוב לטון, כמו בקר בר וסוסים. ולבסוף, באתרים של האדם המודרני, החל מ-50,000 שנה לפני זמננו, מהוות עצמות הצבאים – בעל חיים שמשקלו כ-30-20 ק"ג בלבד, כ-70% מהממצאים. שאר הממצאים באתרים מאוחרים אלה מורכבים מעצמות יחמורים (כ-20%) ולצידן שרידים של בעלי חיים קטנים יותר כמו ארנבות וצבים."

לשינויי האקלים הייתה השפעה מזערית

ג'ייקוב דמביצר: "השאלה הבאה ששאלנו היא מה גרם להיעלמותם של בעלי החיים הגדולים. תיאוריה נפוצה טוענת שהכחדת בעלי חיים נגרמה בעיקר על ידי שינויי אקלים, וכדי לבחון זאת אספנו נתוני אקלים שכיסו את התקופה כולה. חלקם קבעו את הטמפרטורה בתקופות שונות על פי רמתו של האיזוטופ חמצן 18. אחרים בחנו ערכי פחמן 13 שנלקחו ממערת שורק המקומית, המעידים על כמות המשקעים וסוגי הצמחייה – כלומר על הסביבה בה חיו בני האדם בכל תקופה. בדרך זו כיסינו מחזורי תקופות קרח ותקופות בין-קרחוניות רבות. מגוון ניתוחים סטטיסטיים שהשוו בין גודל בעלי החיים לבין האקלים, המשקעים והסביבה בכל תקופה, העלה שלאקלים ולשינויי האקלים הייתה השפעה מזערית, אם בכלל, על היכחדות בעלי החיים.

לדברי ד"ר בן-דור, "הממצאים מאפשרים לנו להעלות השערה מרתקת על התפתחות המין האנושי: בני האדם העדיפו תמיד לצוד את החיות הגדולות ביותר בסביבתם, עד שנכחדו או שמספרן ירד לרמה שאילצה את בני האדם לעבור לבעלי החיים הבאים בתור בגודלם. כתוצאה מכך, כל מין אנושי חדש שהופיע באזורנו נאלץ לצוד מיני בעלי חיים קטנים יותר מקודמו, כדי להשיג את אותה כמות מזון. לשם כך נדרש כל מין אנושי לפתח טכנולוגיות חדשניות ויעילות יותר. כך לדוגמה, ההומו ארקטוס הסתפק בחניתות כדי לתקוף פילים מטווח קצר , ואילו האדם המודרני פיתח חץ וקשת כדי לפגוע מרחוק בצבאים הזריזים שברחו מפניו."

פגיעה סביבתית משחר האנושות

מסכם פרופ' ברקאי: "אנו סבורים שהמודל שלנו רלוונטי לתרבות האנושית בכל מקום בעולם, וטוענים לראשונה שהירידה בגודל בעלי החיים היא היא הגורם המניע מאחורי השתכללות הטכנולוגיה האנושית. בסופו של דבר, יתכן שלפני כ-10,000 שנה באזורנו, בעלי החיים היו קטנים או נדירים מכדי לספק לאדם את מזונו, וייתכן שהדבר קשור להופעת החקלאות. בנוסף איששנו את ההשערה שהאדם הוא שגרם להיכחדות בעלי החיים הגדולים, ובמובן זה הוא שוב ושוב 'כרת את הענף שעליו הוא ישב'. ניתן להסיק, אם כן, שמאז ראשית ימי האדם אנו מחריבים את סביבתנו. עם זאת, מסתבר שהמין האנושי בתחכומו מוצא פתרונות לבעיות שהוא עצמו יצר - מחץ וקשת שאפשרו ציד מרחוק ועד למהפכה החקלאית, בעוד הסביבה תמיד משלמת את המחיר."

המחקר הוא הראשון מסוגו שנערך בעטלפים, וגם הפעם הראשונה ששאלת 'סביבה מול תורשה' נבחנת עבור תכונת התעוזה בבעלי חיים עירוניים. הוא בוצע בהובלת פרופ' יוסי יובל, ראש בית הספר סגול למדעי המוח, חבר בית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט, יחד עם ד"ר לי הרתאן, נסים גונצ'יר, מיכל הנדל ואורית דש ממעבדתו של פרופ' יובל, ופרופ' ה. בובי פוקידיס מאוניברסיטת אריזונה.

"ביקשנו לבדוק אם התעוזה מועברת מהאם, נלמדת באמצעות ניסיונו של הפרט, או נובעת מהורשה גנטית. תוצאות המחקר מרמזות כי התכונה מועברת לגור בדרך כלשהי מהאם שמגדלת ומיניקה אותו - גם אם אינה אימו הביולוגית", חושף פרופ' יובל, מוביל המחקר, שפורסם לאחרונה בכתב העת BMC Biology.

מסבירה ד"ר הרתאן: "מרבית בעלי החיים אינם חיים בסביבה העירונית, אך מינים מסוימים דווקא משגשגים בה, ואנחנו מנסים להבין כיצד הם עושים זאת. עטלפי פירות הם דוגמה מצוינת למין שהסתגל היטב לסביבה העירונית שיצר האדם. מושבות משגשגות של עטלפי פירות קיימות בתל אביב ובערים אחרות, וזאת במקביל למושבות שממשיכות להתקיים באזורים פראיים. ידוע כי אחת התכונות המאפיינות בעלי חיים שמסתגלים לחיים בעיר היא תעוזה ונכונות לקחת סיכונים. במחקר שלנו ביקשנו לבחון בתנאי מעבדה אם התנהגות זו היא גנטית או נרכשת."

עטלף העיר ועטלף הכפר

החוקרים הביאו למעבדה 86 צמדי גור ואם של עטלפי פירות וחילקו אותם לשתי קבוצות: 61 צמדים מ-4 מושבות עירוניות, ו-25 צמדים מ-3 מושבות שנמצאות באזור כפרי. בסדרת ניסויים הם בחנו הבדלים התנהגותיים בין הקבוצות, עם דגש מיוחד על נטייתם של העטלפים לקחת סיכונים, או אם תרצו, עד כמה הם נועזים.

בניסוי מקדים הניחו החוקרים מזון בתוך התקן שדרש מהעטלפים הבוגרים לנחות ולהיכנס פנימה כדי להגיע לאוכל הנחשק. הם מצאו כי עטלפי העיר התמודדו עם האתגר מיד וללא קושי, בעוד שבני הכפר היססו בתחילה, ולמדו כיצד להגיע למזון רק כעבור כמה ימים. "הבדלים דומים התגלו בעבר במחקרים על ציפורים: נמצא שציפורים שחיות בעיר הן נועזות יותר מבנות מינן שחיות מחוץ לעיר. המחקר שלנו הוא הראשון שבחן סוגיה זו בעטלפים", אומר פרופ' יובל.

כעת ביקשו החוקרים לבדוק אם אותה תעוזה (או היעדרה), היא תכונה מולדת או שהיא נרכשת במסגרת ההסתגלות של העטלף לחיים בעיר. לצורך כך הם ערכו את אותו מבחן בדיוק לגורי העטלפים הצעירים שעדיין הוזנו על ידי אימותיהם ומעולם לא חיפשו מזון באופן עצמאי בסביבה שבה נולדו. החוקרים גילו כי בדומה להוריהם, הגורים העירוניים נועזים יותר ולומדים מהר יותר ממקביליהם בני הכפר. פרופ' יובל: "ממצאים אלה רמזו לכאורה כי תכונת התעוזה היא מולדת, וכי הגורים העירוניים יורשים אותה באופן גנטי מהוריהם. עם זאת, גור צעיר נחשף לאימו, ולכן החלטנו לבדוק אם הוא מושפע או לומד ממנה גם לאחר הלידה."

כשתהיה גדול תהיה אמיץ ונועז כמוני. אימא וגור עטלפי פירות (צילום: יובל ברקאי)

חיי האתגר של העיר הגדולה

כדי לבחון זאת ביצעו החוקרים 'אימוץ מוצלב': גורים שנולדו לאימהות עירוניות גודלו על ידי אימהות כפריות, ולהפך. "מצאנו שהגורים מתנהגים כמו האם המאמצת, ולא כמו האם הביולוגית", מסבירה ד"ר הרתאן וממשיכה "המשמעות היא שמדובר בתכונה נרכשת ולא מולדת, המועברת מהאם לגור בדרך כלשהי. אנחנו משערים כי ייתכן שהתכונה מועברת לגור באמצעות מרכיב כלשהו בחלב האם." בניסוי נוסף מצאו החוקרים כי רמת ההורמון קורטיזול גבוהה יותר בחלב של אימהות העירוניות בהשוואה לכפריות, אך עדיין לא ניתן לקבוע בוודאות כי זהו מנגנון ההעברה הבין-דורי.

"הסביבה העירונית מציבה בפני בעלי חיים יותר אתגרים ומגוון רחב יותר של מצבים, ולכן עטלפים ובעלי חיים אחרים שבוחרים לחיות בעיר נדרשים לפתח תעוזה וכושר למידה גבוהים יותר" מסכם פרופ' יובל. "במחקר שלנו התמקדנו בגורי עלפים כדי לבחון אם ההתנהגות הנועזת היא תוצאה של גנטיקה, סביבה, או שילוב בין השתיים. לאור הממצאים אנחנו סבורים כי התכונה מועברת לגורים באמצעות מרכיב בחלב שהם יונקים מהאם בשלבי ההתפתחות הראשוניים". וד"ר הרתאן מוסיפה: "אנחנו סבורים כי הבנה עמוקה של הצרכים וההתנהגות של בעלי חיים עירוניים תסייע בעתיד לשמור עליהם ולהתאים את הפיתוח העירוני לצורכיהם".

איך לומדים גורי העטלפים לנווט?

מחקר חדש נוסף חושף לראשונה את השיטה שבה האמא העטלפה מלמדת את הגור שלה לנווט. על פי המחקר, מרגע לידתו האם נושאת אותו על גבה כל לילה לעץ מסוים, שבו הוא שוהה מספר שעות עד שהאם מסיימת ללקט את המזון ובאה לאסוף אותו בחזרה למערה. כך על ידי החזרתיות העטלף לומד לנווט בעצמו ובהמשך הוא מתחיל בשיטוט עצמאי והרחבת המעגלים באזור מוכר יחסית.

המחקר נערך בהובלת פרופ' יוסי יובל, בהשתתפות ד"ר איה גולדשטיין וד"ר לי הרתאן. המאמר פורסם בכתב העת Current Biology. במסגרת המחקר, החוקרים הצמידו מכשירי GPS זעירים, לצד מדי תאוצה המודדים את תנועת הכנפיים, לגורי עטלפים ולאימותיהם ועקבו אחר שניהם בו-זמנית. כך עלה בידם לזהות מספר שלבים בהתפתחות יכולת הניווט של העטלפים הצעירים.

"בעלי חיים רבים נדרשים לתפקד באופן עצמאי כבר בגיל צעיר מאוד כדי לשרוד. עבור בעלי חיים מעופפים, היכולת לנווט בכוחות עצמם אל מקורות מזון היא מרכיב חיוני בעצמאות." מסביר פרופ' יובל. "כך לדוגמה, עטלפי פירות צעירים - שבהם מתמקד מחקר זה, נדרשים לנווט מדי לילה, לעתים למרחק של עשרות קילומטרים, כדי להגיע לעץ או לקבוצת עצים הנושאים פירות למאכל. גם כשהם עומדים במשימה, עדיין עומד בפניהם האתגר של מציאת הדרך חזרה, אל המערה שבה שוכנת מושבת העטלפים. במחקר שלנו ביקשנו לברר כיצד הם לומדים לעשות זאת."

עץ הפעוטון

ד"ר הרתאן מוסיפה: "מצאנו שבשלב הראשון נושאת האם את הגור על גופה במשך כל הלילה. גם כשה-GPS הראה שהם נמצאים באותו מקום, מדי התאוצה של תנועת הכנפיים איפשרו לנו לקבוע בוודאות שהגור נישא על האם ולא עף בעקבותיה. לאחר מכן, עד גיל 10 שבועות בערך, נישא הגור על ידי אימו אל עץ מסוים, במרחק של עד כקילומטר מהמערה – מעין 'פעוטון'. כאן היא מניחה אותו, לעתים ביחד עם חבר נוסף, ממשיכה בדרכה אל מקורות המזון, ובדרכה חזרה היא אוספת אותו 'מהגן'. עם הזמן מתחיל הגור לשוטט בסביבת 'הפעוטון', ולעוף לעצים אחרים, במעגלים שהולכים ומתרחבים. אנחנו סבורים שהעץ המסוים נבחר על ידי האם כנקודת התחלה, מעין עוגן שאינו רחוק מדי מהבית, ממנו יוכל הגור להמשיך בעצמו ולנווט למקומות אחרים. בנוסף משמש העץ כנקודת מפגש לאם ולגור במקרים שבהם הגור הולך לאיבוד."

"בשלב הבא של תהליך החינוך לעצמאות משאירה האם את הגור במערה, בציפייה שהוא ייצא בעצמו, ואם הוא אינו מגלה יוזמה, היא חוזרת לשלב הקודם ושוב לוקחת אותו בעצמה ל'פעוטון'." אומרת ד"ר גולדשטיין. "בנוסף, בתום הלילה, היא דואגת שהוא ישוב למערה, ואם הוא מאחר לחזור, היא מחפשת אותו בעץ הפעוטון ומסייעת לו לחזור הביתה.  בשלב הסופי, שמתחיל סביב גיל 10 שבועות, הגור כבר עצמאי, ועף בכל לילה לבדו כדי למצוא לעצמו מזון. בתחילה הוא עף לעץ 'הפעוטון' המוכר לו, משם ממשיך בסביבה הקרובה, ובהדרגה מרחיב את מעגלי הניווט."

"אחת המסקנות המעניינות מהמחקר היא שבשום שלב גור העטלף אינו עף בעקבות אימו. בתחילה הוא נישא על ידה, וככל הנראה לומד לנווט 'מהמושב האחורי'. בהמשך הוא מתרגל בכוחות עצמו, במעגלים מתרחבים סביב העץ המוכר המשמש לו כעוגן או כציון דרך. חשוב לציין שלמידה מההורים יכולה לחסוך לאבולוציה מיליוני שנים. פעוטות אנושיים מסתמכים מאוד על למידה כזו ומחקר זה מגלה שגם בע"ח עושים זאת." מסכם פרופ' יובל.

המחקר נערך בהובלת ד"ר ערן לוין וד"ר טלי מגורי כהן מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב, יוסף קיאט מאוניברסיטת חיפה וד"ר חגי שרון – מומחה לכאב מהפקולטה לרפואה באוניברסיטת תל אביב ומבית החולים איכילוב. המאמר פורסם בכתב העת Global Ecology and Biogeography.

הפרדת כוחות בעונת ההמלטה

המחקר החדש כלל ניתוח סטטיסטי ומרחבי מעמיק על תפוצתם של עשרות מיני ציפורים ועטלפים החיים בישראל, לצד סקירה מקיפה של ספרות המחקר הבינלאומית בנושא. ד"ר לוין, שחוקר בין השאר פיסיולוגיה והתנהגות של עטלפים, הבחין במחקריו הקודמים כי בעונת ההמלטה נוהגים הזכרים והנקבות להיפרד, כאשר הזכרים מאכלסים אזורים קרירים יותר.  כך לדוגמה, מושבות שלמות במערות במורדות החרמון מורכבות בעונה זו מזכרים בלבד, בעוד שבאזור הכנרת החם יותר נותרות בעיקר נקבות שממליטות ומגדלות שם את הגורים. התופעה עוררה את סקרנותו.

בנוסף, עיון נרחב בספרות המחקרית העלה כי תופעה דומה נצפתה במינים רבים של עופות ויונקים, ויש לכך דוגמאות רבות: במיני ציפורים נודדות, הזכרים שוהים בחורף באזורים קרים יותר מהנקבות (חשוב לציין כי אצל העופות מתרחשת ההפרדה בין המינים דווקא מחוץ לעונת הרבייה, שכן אצלם הזכרים משתתפים בגידול הגוזלים); ביונקים רבים, גם במינים שחיים בזוגות או בלהקות מעורבות כל חייהם – הזכרים יעדיפו צל בעוד הנקבות מתחממות באור השמש או שהזכרים יעלו לפסגות הרים ואילו הנקבות ישארו בעמקים.

בהמשך לסקירת הספרות, ביצעו החוקרים מחקר משלהם. הם דגמו מידע שנאסף בישראל במשך קרוב ל-40 שנה (2018-1981) על אלפי פרטים של 13 מיני ציפורים נודדות מ-76 אתרים (נתונים של מרכז הטיבוע הישראלי ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט), ו-18 מיני עטלפים מ-53 אתרים (נתונים של החוקרים ושל החברה להגנת הטבע). בסך הכול כלל המחקר למעלה מ-11,000 פרטים, מהחרמון בצפון ועד אילת בדרום.

הסיבה לבחירה בציפורים ובעטלפים היא העובדה שהם מעופפים ולכן ניידים מאוד, והחוקרים שיערו שההפרדה המרחבית בין הזוויגים - לעיתים עד כדי שהייה באזורי אקלים שונים, תהיה ברורה במיוחד בקבוצות אלה. יתרה מכך, המגוון האקלימי הגדול של ישראל איפשר להם לבחון פרטים מאותו מין שחיים בתנאי אקלים שונים מאוד. ממצאי המחקר הראו בבירור כי הזכרים מעדיפים טמפרטורה נמוכה יותר מהנקבות, והעדפה זו יוצרת הפרדה בין המינים בתקופות מסוימות במחזורי הרבייה, כשהזכרים והנקבות אינם זקוקים זה לזה, ואף עלולים להפריע.

"המחקר שלנו הוכיח שהתופעה אינה ייחודית לאדם," אומר ד"ר לוין, "גם בקרב מינים רבים של עופות ויונקים, הנקבות מעדיפות סביבה חמימה יותר מהזכרים, ובתקופות מסוימות העדפות אלה גורמות להפרדה בין שני המינים. לאור הממצאים, והעובדה כי מדובר בתופעה נרחבת, העלינו השערה כי מדובר בשוני בין מנגנוני חישת החום של נקבות וזכרים, שהתפתח במהלך האבולוציה. שוני זה דומה במהותו להבדלים מוכרים בין תחושות הכאב של שני הזוויגים, והוא מושפע מהבדלים במנגנונים עצביים האחראים לתחושה וגם מהבדל הורמונלי בין זכרים לנקבות.

ד"ר מגורי כהן מציינת כי לשוני יש מספר הסברים אבולוציוניים: ראשית, ההפרדה בין זכרים לנקבות מפחיתה את התחרות על המשאבים בסביבה, ומרחיקה מהנקבות זכרים שעלולים להיות תוקפניים ולסכן את הגורים. ובנוסף, נקבות של יונקים רבים נדרשות להגן על הוולדות בשלב שבו הם אינם מסוגלים עדיין לווסת את חום גופם בעצמם, ולכן התפתחה בהן ההעדפה למקום חם יחסית.

קצת מרחק לא מזיק

ד"ר לוין וד"ר מגורי כהן מסכמים: "בשורה התחתונה, אם נחזור לעולמם של בני האדם, ניתן לומר שההבדל בתחושת הטמפרטורה לא נועד כדי שנריב עם בנות/בני זוגנו על המזגן, אלא להפך: הוא נועד לגרום לבני הזוג לתפוס קצת מרחק זה מזה לפעמים, כך שלשני הצדדים יהיה נעים ושקט יותר. כמו כן ניתן לקשר את התופעה לתופעות סוציולוגית הנצפות בבעלי חיים רבים ואף באדם, בסביבה מעורבת של נקבות וזכרים: הנקבות נוטות ליצור מגע רב ביניהן, ואילו הזכרים מרוחקים יותר ונרתעים ממגע."