תמונה: Fotolia
לדג האלמוגית יש בעיה. יותר מכל הוא אוהב לאכול אצות. אבל יש רק מעט אצות שהוא מסוגל לעכל. אין לו מערכת שיניים שתאפשר לו ללעוס אצות קשות וגם חסרים לו אנזימים שיכולים לפרק אצות כאלו.
הוא מסוגל לעכל רק אצות רכות במיוחד, למשל סוג מסוים של אצה חוטית אדומה. אבל לאצה האדומה יש בעיה. היא מתקשה לשרוד מול אצות אחרות בשוניות האלמוגים.
אם כך, איך יוכל דג האלמוגית להשיג את האצות היקרות האלו? הוא מצא פתרון. הוא מגדל ומטפח את האצות בעצמו. לכל דג אלמוגית יש ״גינת אצות״ פרטית משלו והוא מגן עליה בנחישות. וכשצריך, גם בתוקפנות.
בגינה שלו הוא מגדל בדיוק את סוגי האצות שמתאימות למערכת העיכול המעודנת שלו. למעשה, אצל חלק מדגי האלמוגית, הגינה, ביחד עם החיידקים הייחודיים שמתלווים לאצות שגדלות בה, מספקת לדג את כל האוכל שהוא צריך.
זה לא שהוא ממש שותל את האצות שלו, הן צומחות בעצמן, אבל הדג מוודא שבגינה שלו לא תהיה לאצות האלו שום בעיה. כשאצה יריבה מסוג לא רצוי מעיזה לנבוט בגינה שלו, הדג ״יעשב״ אותה – הוא ינשוך אותה, יתלוש אותה ממקומה וישחה איתה הלאה, אל מעבר לגבולות הגינה שלו.
ואם גנב פוטנציאלי, כלומר דג זר, או יצור אחר, ינסו לפלוש לגינה ולאכול מהאצות היקרות, הוא יבין במהרה שלא כדאי לו להסתבך. במקרה כזה דג האלמוגית יהיה ממש תוקפני. הוא מסוגל להרחיק מהאזור קיפודי ים, וכבר היו מקרים שהדגים הקטנים האלו אפילו תקפו בני אדם.
בקרב הדגים האלמוגית הוא היחיד שעוסק בחקלאות שכזו, אבל ביבשה כבר אפשר למצוא לא מעט מינים חקלאיים כאלו. אם נסתכל אחורה בהיסטוריה, נגלה שהחקלאות האנושית בת עשרת אלפים השנים היא ממש בחיתוליה יחסית להיסטוריה הממושכת של החקלאות הזו מן הטבע. חלק מהמינים החקלאיים מסוגלים לבנות חממות מתוחכמות שמייצרות סביבות גידול ייחודיות ויציבות. אחרים, קצת בדומה לחקלאות המתועשת שלנו, נעזרים בחומרים אנטיביוטיים כדי להגן על הגידולים שלהם.
חקלאות כתכנון ערים
האלמוגית אמנם לא זורעת את הגידולים שלה, אבל הנמלים מאיי פיג׳י שממזרח לאוסטרליה, דווקא כן. מחקר חדש שפורסם השנה בכתב העת Nature ,Plants מספר על נמלה מסוג Philidris nagasau, ועל הצמחים שהיא מגדלת, כדי שישמשו לה כבית וכמזון.
"הנמלים חותכות העלים" מביאות לקן עלים כדי להאכיל את "חיות המשק שלהן" – הפטריות | תמונה: Fotolia
הנמלה הזו לא חופרת את הקינים שלה באדמה. המושבות שלה הן על עצים, והיא מתגוררת בתוך פירות מיוחדים של צמח בשם סקומלריה (Squamellaria). הסקומלריה הוא צמח מיוחד – הוא לא מסוגל לצמוח על הקרקע, אלא רק מתוך גזעים וענפים של עצים אחרים, גדולים יותר, מעט בדומה לצמחים טפילים.
הסקומלריה מגדל פירות גדולים, ואחרי שהנמלים אוכלות את תוכן הפרי, נשארים בתוכו חללים, בדיוק מהסוג שהנמלים צריכות בשביל הקינים שלהן. כך, כל מושבה של נמלים מורכבת מכמה אתרים שונים, כל אחד בפרי אחר, והגדולות במושבות האלו אפילו מורכבות מכ-50 ״בתי פרי״ כאלה שיכולים להתפרס אפילו על שלושה-ארבעה עצים שונים.
״בשלב הראשון כשהן אוכלות את הפירות הן מקפידות לאסוף מהם את הזרעים, בזה אחר זה״, מספר בריאיון לאפוק טיימס תלמיד הדוקטורט גוויליום צ׳ומיקי מאוניברסיטת מינכן שבגרמניה, שערך את המחקר. מאוחר יותר מגיע השלב החשוב של הזריעה. ״הן הולכות על העץ הגדול ומחפשות סדקים בקליפות הענפים שלו, סדקים רכים מספיק שאפשר לטמון בהם את הזרע״.
כשהנמלים בוחרות היכן לטמון את הזרעים, הן בעצם עושות "תכנון ערים", כשהן קובעות היכן ימוקמו "השכונות" החדשות של המושבה שלהן
אבל כאן רק מתחילה המלאכה של הנמלים. קודם כל הן צריכות להגן על הזרעים, שאף אחד לא ינסה לאכול מהם. מאוחר יותר, כשהזרע נובט, הן מתחילות לטפל בו. ״לגבי השקיה, הנמלים לא צריכות לדאוג, כי היער הטרופי בו הן חיות הוא סביבה לחה, יש מספיק גשמים וגם מתחת לקליפות העצים תמיד מספיק לח, כך שזו לא בעיה״.
אבל לגבי חומרי הזנה, דשן, כאן הצמח הצעיר בהחלט זקוק לעזרה של החקלאים – הנמלים. עד שהפרי גדול מספיק, הנמלים שומרות עליו מ״טורפים״ ומדשנות אותו, בעזרת הצואה שלהן.
״כשהפירות האלו חלולים הם בעצם מבנה מורכב מאוד, הם נראים קצת כמו מוח. אחרי שהן אוכלות את תוכן הפרי, לחלק מהפירות הנמלים מעבירות את הביצים שלהן ומניחות אותן קרוב לפתח, כדי שלביצים תהיה זרימת אוויר טובה״.
בתי הפרי של הנמלים, אחרי שגידלו וטיפחו אותם
לאזורים אחרים של החלל המורכב שבתוך הפרי, עוברות נמלים מבתים אחרים במושבה, בתים ותיקים יותר. כך בעצם הנמלים מרחיבות את המושבה, וכל פרי כזה יכול לשמש את המושבה במשך 15 ולפעמים אפילו 20 שנה.
למעשה כשהנמלים בוחרות היכן לטמון את הזרעים הן עושות תהליך של ״תכנון ערים״, כשהן קובעות היכן ימוקמו ״השכונות״ החדשות של המושבה שלהן. צ׳ומיקי מספר שבדרך כלל הן מעדיפות להרחיב את המושבה לענפים הגבוהים יותר של העץ, שם ״הבית״ החדש מוגן יותר ממגוון חרקים מטרידים שמגיעים מהקרקע.
כמה זמן הנמלים מלוות את הצמח ומטפחות אותו, לפני שהן יכולות להשתמש בו?
״קודם כל לוקח כשבוע-שבועיים עד הנביטה. אחרי זה, כשהצמחים עדיין קטנים הם לא שימושיים לנמלים, אבל בכל זאת הנמלים נכנסות לפירות כדי לדשן אותם. ככה הן מטפלות בצמח במשך בערך שנה, עד שהוא כבר שימושי עבורן. במשך כל התקופה הזו הן עדיין מתגוררות ׳בבית׳ אחר, כלומר בפרי אחר שהוא חלק מהמושבה״.
האם אפשר לומר שהצמחים האלו עברו תהליך של ״ביות״, כלומר הגנים שלהם השתנו כתוצאה מהתהליך הזה?
״כן. יש תכונות רבות שבוודאות טופחו על ידי הנמלים. למשל, מיני הסקומלריה שמטופחים על ידי הנמלים מייצרים בפרחים שלהם נקטר שהנמלים אוכלות, ואילו זנים אחרים של הצמח הזה לא מייצרים נקטר כזה, כך הצמחים האלו מספקים לנמלים גם מגורים וגם מזון.
נמלה מטפלת בצמח סקומלריה צעיר שישמש לה כבית
״דוגמה נוספת היא שרוב הצמחים הדומים לסוג הזה מסוגלים לצמוח גם מחוץ לקליפות עצים, אבל בכל המינים שמטופחים על ידי הנמלים אין יכולת כזאת, הם מסוגלים לצמוח רק בסדקים שבהם הנמלים זורעות אותם״.
כלומר כיום שני המינים האלו כבר תלויים לחלוטין זה בזה?
״כן. לגמרי. למשל, הנמלים האלו איבדו את יכולתן לבנות קינים בעצמן. נמלים אחרות, שקרובות להן מבחינה גנטית, מקננות בעצים ישירות, אבל אלו לא מסוגלות לעשות את זה, כי הן כבר תלויות לחלוטין בצמחים שהן מגדלות.
״עשיתי גם ניסוי שבו הסרתי את מושבת הנמלים מהסקומלריה והוא מת. גם בגלל שהיו חסרים לו חומרי המזון אבל גם בגלל שהוא נפגע מחרקים. הנמלים מצידן מספקות לו הגנה ומזון״.
חוות תעשייתיות בטבע
כשחושבים על החקלאות המודרנית שלנו, עולה תמונה של חוות ענק ובהן כמויות עצומות של חיות משק שגדלות בכמויות מסחריות. מתברר שזה קורה גם בטבע, אצל שני מינים שהצליחו לפתח, הרבה לפנינו, חוות בסדרי גודל עצומים שכאלה – הנמלים והטרמיטים. בחוות החקלאיות שלהם מגדלים תוצר יחיד – פטריות למאכל.
הראשונות שהתחילו עם המיזם הרווחי הזה הן הנמלים של מרכז ודרום אמריקה, בערך לפני 50 מיליון שנה, כשאכסנו בקינים שלהן מושבות של פטריות. הנמלים מספקות לפטרייה מזון בצורה של עלים, פרחים ועשבים שהן מלקטות מהסביבה, וכשהפטרייה ניזונה מהחומרים האלו היא מצליחה לעשות משהו שהנמלים פשוט לא יכולות – לפרק אותם לחלבונים, לשומנים ולפחמימות שקל הרבה יותר לעכל. בסופו של התהליך הנמלים אוכלות את ״חיות המשק״ שלהן, כלומר הפטריות, ונהנות ממזון קל לעיכול.
תמונה: Fotolia
כיום, אחרי שינויים גנטיים והתאמות הדדיות במשך עשרות מיליוני שנים, הפטריות כבר ״מבויתות״ לחלוטין לחוות ולצרכים של הנמלים, וגם הנמלים כבר התרגלו לחיי הנוחות שמספקות להן הפטריות וכבר לא יכולים לחיות בלעדיהן. הודות לפטריות, כל הטוב שביער הטרופי זמין פתאום כמקור מזון לנמלים, כך שהן הצליחו להגדיל את המושבות שלהן לסדרי גודל שלא קיימים בטבע בשום מקום אחר.
כיום כבר מדובר על מעל ל-200 מינים של נמלים שמגדלים פטריות, ומתוכם ״נמלים חותכות עלים״ הן המקצועיות ביותר בתחום. המושבות שלהן יכולות להגיע ל-8 מיליון נמלים (כמו כל אוכלוסיית מדינת ישראל כולה רק במושבת נמלים אחת) והן מתפרסות על שטח כולל של 600 מטר רבוע – 0.6 דונם.
טרמיט "פועל" מטפל בתאי פטריות – "חיות המשק" של קן הטרמיטים | תמונה:Khao Chong
ובדומה לחוות החקלאיות המתועשות שלנו, גם לנמלים חשוב להגן על הגידולים החקלאיים שלהם ממחלות. לשם כך הן דואגות להיעזר בחיידקים ייעודיים המייצרים עבורן חומרים אנטיביוטיים. החיידקים משתכנים על גופן של הנמלים הפועלות, הדואגות להאכיל את החיידקים מתוך בלוטות מיוחדות בגופן שמייצרות בדיוק את מה שהחיידקים האלו צריכים. כשהנמלים מטפלות בתאי הפטריות ונוגעות בהן, החומרים האנטיביוטיים שייצרו החיידקים מועברים לפטריות ומגנים עליהן.
לחקלאות המתועשת שלנו יש אתגר לא פשוט עם האנטיביוטיקות שמשמשות אותה ועם החיידקים שמפתחים אליהן עמידות. עם כל אנטיביוטיקה חדשה שמפתחים, תוך שנים בודדות מופיעים החיידקים שעמידים לה. מתברר שבחוות התעשייתיות של הנמלים לא קיימת הבעיה הזאת. כיוון שהנמלים משתמשות במגוון רחב של סוגי חיידקים ומחליפים אותם מעת לעת, לחומרים האנטיביוטיים שמשמשים את הנמלים לא הופיעה עדיין עמידות, כך שכבר מיליוני שנים החקלאות בת הקיימא הזו ממשיכה להתפתח, והחומרים האנטיביוטיים שלהם ממשיכים לעבוד.
חממות מתוחכמות
החוות החקלאיות של הנמלים שוכנות ביערות של מרכז אמריקה, סביבה לחה יחסית, שמותאמת לצרכיהן של הפטריות. לעומתן, בחוות החקלאיות של הטרמיטים באפריקה ובאסיה, קורה משהו אחר. הם הוציאו את הפטריות מסביבת היער הלחה והעבירו אותן לאזור הסוואנה היבש יחסית. זה אומר שבשביל לתחזק את החווה התעשייתית הזו בתפוקות מקסימליות, חשוב לספק לפטריות גם את הלחות שכל כך חיונית להתפתחותן, ובעצם אפילו להישרדותן, וגם טמפרטורה יציבה ומפנקת.
בשביל זה הטרמיטים מקימים את התילים המפורסמים שלהם. מבנים שפעמים רבות מתנשאים לגובה של שני מטר, ולפעמים מצליחים אפילו להגיע לגובה של חמישה מטרים. עם ארובה מרכזית שמאפשרת לחום הפנימי לצאת החוצה, התילים האלו גם עשירים בחללים, בפתחים ובחריצים ארוכים המאפשרים זרימה רציפה של אוויר רענן עד למעמקי המבנה. כך הם מצליחים לשמור על טמפרטורה גבוהה וקבועה, בערך כ-30 מעלות צלזיוס, בדיוק התנאים המיטביים לפטריות האלו.
תל טרמיטים בסביבה היבשה של הסוואנה. מספק "חממה" לחה לגידול פטריות | תמונה : Fotolia
אבל בשביל לחות גבוהה, כבר לא מספיק המבנה המתוחכם של התל, צריך כל הזמן גם להזרים את המים החיוניים לכל החדרים והחללים. ואכן לטרמיטים יש גוף שממש יכול לעזור לזה. הם מסוגלים לשתות כמות השקולה למחצית ממשקל גופם. כך, עם הרבה עבודה ממושכת בכל רחבי התל, פועלות הטרמיטים שוקדות במרץ על פיזור המים המתמיד בשטחי המבנה, וכל זה למען שרידותן ורווחתן של הפטריות.
״זה מאפשר לטרמיטים ולפטריות להתיישב באזורים יבשים מאוד. כך הטרמיטים הצליחו לייצא את התנאים של יער הגשם לתוך אזור הסוואנה, ובכך אפשרו לפטריות לגדול שם״, מסביר בראיון לאפוק טיימס פרופ׳ דור אנאן מאוניברסיטת ווגנינגן שבהולנד, שחוקר כבר שנים את השיטות החקלאיות של הטרמיטים ואת יחסי הגומלין המעניינים שלהם עם הפטריות. ״אני רואה כאן הקבלה יפה לחקלאות האנושית, כי בני אדם הצליחו להתנחל בכל כדור הארץ במידה רבה הודות לחקלאות, שאפשרה לנו להגיע לסביבות מחיה רבות שהן פחות ידידותיות עבורנו״.
הצצה לתוך קן הטרמיטים, עם החללים הרבים שמרכיבים אותו
היחסים ההדוקים האלו בין הטרמיטים לפטריות התחילו כבר לפני 30 מיליון שנה. לדבריו של פרופ׳ אנאן, כיום כבר קיימים כ-350 מינים שונים של טרמיטים שמגדלים את הפטריות האלו, כשבמושבה גדולה יחסית אפשר למצוא מאות אלפי טרמיטים וכמה מטרים קוב של פטריות.
כיום התלות בין שני המינים האלו כבר מוחלטת. ״מעולם לא ראינו מושבות של הטרמיטים האלו בלי פטריות. ואותו הדבר נכון גם לגבי הפטריות האלו – מעולם לא מצאנו אותן בלי הטרמיטים. אם נסתכל על הדרך שבה הפטריות גדלות נראה שזה גם מאוד לא סביר שנמצא, כי הן כל כך תלויות בחומר הצמחי שהטרמיטים מספקים להן. וגם זו הקבלה מעניינת לגידולים שאנחנו, בני האדם, בייתנו. גם הם זקוקים לעזרה שלנו כדי לשרוד, אנחנו צריכים לסלק מהם את כל המתחרים שלהם, כדי שנצליח לגדל אותם״.
אז איך בעצם פועלת חווה שכזו? מה תהליך הייצור שהיא מנהלת? פרופ׳ אנאן מספר ש״פועלות״ במושבות הטרמיטים אוספות מהסביבה חומר צמחי מת, למשל עצים יבשים, ומביאות אותו לקן.
כשחקלאים אנושיים ניסו לגדל בדיוק את אותן פטריות שמגדלים הטרמיטים, הם לא הצליחו להגיע לגדלים מרשימים שכאלו
בתוך הקן, אחרי עיבוד ראשוני ומהיר במערכת העיכול של ״פועלות״ אחרות, מעבירים את החומר המת לטיפולן המסור של הפטריות. על כל גוש כזה של חומר צמחי מעובד ״הפועלות״ מניחות מעט תאים של פטריות, ואלו, שחוגגים מהמזון העשיר שקיבלו מתרבים במהירות ומטפלים במזון הזה בצורה יסודית ומעמיקה כשהם מפרקים אותו לרכיבים הבסיסיים ביותר – חלבונים, שומנים ופחמימות.
לוקח לתאי הפטריות האלו בערך שבועיים, ואז הם מצמיחים מכל הרכיבים האלו פטריות קטנות ולא בשלות, שעשירות ברכיבים תזונתיים וקלים לעיכולם של הטרמיטים.
פעם בשנה הפטריות אפילו צומחות אל מחוץ לקן הטרמיטים, כשהתל הגבוה מעוטר בפטריות גדולות ויפות שכיפתן עשויה להגיע אפילו לקוטר של מטר. מהפטריות היפות והגדולות האלו כבר לא רק הטרמיטים ניזונים אלא גם התושבים האנושיים המקומיים, ששמחים לאכול ולסחור בהן.
כפי שמסביר אנאן, עם כל הטכנולוגיה האנושית שלנו, כשחקלאים אנושיים ניסו לגדל את אותן פטריות בדיוק, הם לא הצליחו להגיע לגדלים מרשימים שכאלו של פטריות.