צמחים ונמלים: גדילן, ברקן וחוחן בלאנש

פורסם: 1 באוקטובר 2009, י"ג בתשרי תש"ע | עודכן: 9/05/14

א. בבית הכרם

איור 8.3.1: רקפת גבאי בשטח המחקר שלה ליד מעגלים של גדילן מצוי הגדל מעל קנים של נמלת הקציר בסמוך לבית-שמש.

שכיחות גבוהה של גדילן מצוי ליד קני נמלים נראתה גם ליד קני נמלים בסביבת שכונתי – בית הכרם, ירושלים, ולאורך השביל בו נהגתי לצעוד אל גבעת רם. כיום כל השטח בנוי או נטוע גינות נוי עירוניות (מטופחות על ידי גנני העיריה וללא שריד לצמחי הבר). התלבטות קשה החלה לאחר שסטודנטית שלי, רקפת גבאי (איור 8.3.1), החלה את עבודת הגמר שלה על הביולוגיה של הגדילן. היו נושאים בהם התעמקתי בעצמי ואחרים בהם עסקה רקפת. כך מצאתי שבראש זרעון הגדילן יש גופיף שומני לבן (איורים 8.3.2, 8.3.3). ניצלתי את הצמחים והקנים שבסביבתי וערכתי ניסוי ראשוני.

בשעות אחר הצהרים, כאשר אני ב"תפקיד" של אב שמטייל עם בתו בת השנה בעגלה, ראיתי קן נמלים מרוחק מצמחי גדילן. תלשתי מאוכלוסיה שכנה כמאתים וחמישים זרעוני גדילן עם הצצית שבראשם (מסייעת לתפוצה ברוח דוגמת מצנח בצמחים רבים) והנחתי אותם קומץ אחר קומץ על שביל הנמלים. הנמלים הזדרזו לקחת את המתנה לתוך הקן. כל נמלה שעברה את קו הסימון נרשמה בטבלה היכן היא מחזיקה את הזרעון. בתום 45 דקות של ניסוי התברר ש-64.2% מהזרעונים הוחזקו בגופיף השומני (איור 8.3.4 ימין), 24.1% הוחזקו בקצה השני של הזרעון, 6.5% הוחזקו בצד גופו של הזרעון ו-5.2% הוחזקו בצצית.

איור 8.3.2: קרקפת של גדילן מצוי בפריחה (משמאל) וקרקפת בה חלק מהפרחים פורשים צצית המסייעת להפצת הזרעונים ברוח.

בחודשיים שלאחר מכן ליקטתי את כל פסולת הצמחים שנזרקה על-ידי הנמלים לגורן. זרעוני הגדילן התגלו אחד אחר השני (איור 8.3.4 שמאל) כאשר אף לא אחד מהם פגוע. לאף זרעון לא היה גופיף שומני (איור 8.3.5). כלומר הנמלים הפועלות שעל השביל פינו את הזרעונים לקן, אחרות טיפלו בהם במשך ימים רבים בתוך הקן וקבוצת פועלות שלישית (כנראה) פינתה אותם אל מחוץ לקן אל הגורן. רקפת גבאי ערכה מספר ניסויים שמשלימים באופן כמותי את תצפיותי החלקיות. בניסוי אחד היא השוותה את כושר הנביטה של זרעונים בעלי גופיף שומני לכאלה שהגופיף השומני הוסר מהם. הנביטה המלאה (100% או קרוב לערך זה) בשתי הקבוצות מוכיחה לנו שהגופיף השומני מתפקד כפיתיון לנמלים. הן מביאות את הזרעונים לקן, מסירות מהם את הגופיף השומני ומניחות אותו בסמוך לביצה שהטילה המלכה בקן. הם משמשים כמזון בלעדי להזנת הנמלה המתפתחת.

איור 8.3.3: זרעונים של גדילן: a. זרעון ללא צצית עם גופיף שומני בראשו. במרכז זרעון עם גופיף שומני מעל צצית פרושה לאחר שהתייבשה. b . זרעון לאחר שהגופיף השומני הוסר מראשו.

מיכל מוטרו, שחקרה לעומק את חיי נמלת הקציר, הבהירה אז שנמלת הקציר מזינה את הזחלים המתפתחים במזון שומני והימים הם ימי תחילת האביב בהם עוד אין זרעים רבים זמינים בשדה. זרעוני הגדילן נאספים בשקיקה כי הרכב הגופיף השומני הוא כמו זה של המזון שהן מפיקות מהזרעים תוך פתיחתם ועיבודם. אלא שכאן הן אינן צריכות לעבד את חומר התשמורת של הזרע. הזרעון של גדילן גדול מדי למיפתח הלסתות של נמלת הקציר והן לא יכולות לפגוע בחיוניות הזרעים על ידי פתיחתם. חלקות פני הזרעון מגבירה את ההגנה עליו כאשר הלסתות מחליקות על פני הזרעון.

הגדילן "מרוויח" העברה אל בית הגידול המתאים ביותר לצאצאיו. סביבת הקן עשירה בנוטריינטים והנבטים המתפתחים לצמחים מצלילים על צמחים אחרים שבסביבת הקן. העלים הגדולים של הגדילן מונעים הגעת אור לנבטים שמתחתם. רקפת ערכה ניסויים בהם עקרה נבטי גדילן מחצי הגורן העגולה. בהשוואת שני חצאי הקן, התוצאה הייתה שצמחים "אחרים" התפתחו במיגוון ובביומסה גדולים בהרבה בחצי הקן שהוסר ממנו הגדילן המתפתח.

1. Silybum marianum, 2. Onobrychis squarosa, 3. Astragalus asterias.

איור 8.3.4: מימין, זרעון נגרר על-ידי נמלת הקציר אל הקן בהחזיקה את הזרעון בגופיף השומני עם לסתותיה. משמאל (ע"פ סדר המספרים): Silybum marianum, Onobrychis squarosa, Astragalus asterias.

איור 8.3.5: זרעונים של גדילן מצוי: משמאל ובמרכז זרעונים שהצצית הוסרה מהם. בראש כל זרעון בולט גופיף שומני. מימין, זרעונים שהוצאו על-ידי נמלת הקציר מתוך הקן לאחר שהפועלות הסירו את הגופיף השומני מכל הזרעונים.

ב. "לך אל הנמלה…

חלפו 25 שנים מאז ערכתי את הניסוי הראשון ובהחל עונת איסוף הזרעים יצאתי לטיול קטן בבית הכרם במטרה לחזור על ניסוי הבאת זרעוני גדילן אל קן הנמלים. על מרבית השטח הטבעי בו היו בעבר קני נמלים נבנו בתים, נסללו כבישים, ניטעו גינות נוי מטופחות או נערמו ערימות של פסולת בניין או סלעים גרוסים. בין בית הספר "זיו" למבנה של "אחוזת בית-הכרם" נותרה חלקה זעירה בה הצומח כמעט טבעי ובשוליה קיים קן בודד ופעיל של נמלת הקציר. כבעבר, מצאתי שביל נמלים פעיל ומאות נמלים התרוצצו עליו עם פרחים יחידים של שיבולת-שועל מתפרקת.

עשרות שנים לימדתי את השומעים לי על ההבדל בין שיבולת-שועל נפוצה בה 2 עד 4 פרחים מהווים יחידת הפצה, לבין שיבולת-שועל מתפרקת בה נפוצים גרגירים בודדים בפרחים יחידים. הנה כאן קיבלתי סוף סוף שיעור בביולוגיה של שיבולת-שועל ושל הנמלים. פרח אחד מהשניים בשיבוליות העליונות של מכבד שיבולת-שועל מתפרקת נושר זמן רב לפני התחלת ההתייבשות של הצומח והקרקע בשטח כולו. כשבאתי עם זרעי גדילן מצוי אל הקן בו עסקו באופן נמרץ בהובלת שיבולת-שועל מתפרקת חשבתי שהנמלים יקבלו בשמחה את מתנת הגופיף השומני שלי ביחד עם זרעוני גדילן. ראיתי במעשה זה מעין דימוי של המתרחש בטבע כאשר הגדילן מגיע למקום ברוח. זרעוני הגדילן היו מונחים זמן רב על השביל ורק נמלה אחת לקחה זרעון והחלה לגרור אותו תוך כדי הליכה אחורה אל עבר הקן. כל שאר הפועלות המשיכו בפעילות נמרצת של העברת דגניים כמו הייתה להן פקודה להקפיד על העברת בני משפחה זאת בלבד. אני מעריך שכ-95% מהזרעים המובלים היו של שיבולת-שועל מתפרקת, 4% של שעורת התבור וזון אשון. שבריר של אחוז היה זרעון יחיד של גדילן שהבאתי לנמלים כמתנה.

בהמשך דרכי מצאתי קן נוסף עם פעילות מועטה. נמלים בודדות הלכו במפוזר. אם יכולתי לתאר את הקן הראשון כחגיגה של פעלתנות, הרי פועלות הקן השני היו מיואשות מהעדר זרעים כלשהם בסביבת הקן. דקות ספורות אחרי שהנחתי קמצוץ של זרעוני גדילן ליד הקן החלו הנמלים להתארגן ולהעביר בזריזות את המתנות לתוך הקן. הן אחזו את הזרעונים בגופיף השומני בעזרת לסתותיהן ותוך דקות ספורות הכניסו 5 זרעונים לתוך הקן בליווי צילומים שלי. הנה כך השגתי את התמונות שביקשתי להחלפת תמונות מהעבר. למדתי על תיפקוד הגרגיר בפרח הבודד של שיבולת-שועל מתפרקת. מעתה אני מדמיין לי שפועלות הנמלים מקבלות הוראות אותן הן ממלאות ללא שמץ של יוזמה עצמית. איסוף דגניים אינו מותיר אלתור של איסוף בני משפחות אחרות. תלמידי התיכון או האוניברסיטה מוזמנים להמשיך את מסע "הלמידה מהנמלה" שלי.

ג. מירמקוכוריה

איור 8.3.6: קן של נמלת הקציר בתחילת החורף לאחר שריפה שהתלקחה בקיץ; הנבטים הגדולים הם של גדילן מצוי.

כאשר התחלתי לחפש רקע ספרותי להסברת המירמקוכוריה (הפצה על-ידי נמלים), התברר לי שהתופעה נידונה בראש ובראשונה על-ידי חוקרים בדרום-אפריקה ובאוסטרליה. שני אזורים אלה התפתחו במהלך האבולוציה תוך השפעה ניכרת, תכופה ומתמשכת של שריפות בצומח הטבעי.

המסקנות שאביא לכאן מכמה ספרים ומאמרים הן:

  1. "צמחים המופצים על-ידי נמלים" (מירמקוכוריים) נכנסים לקבוצה זאת רק אם לזרעיהם יש אלאיוסום (גופיף שומני).
  2. הבשלת זרעים לפני עונת השריפות ואיסופם מביאים להגנת הזרעים מפני שריפות.
  3. הצמחים מופצי הנמלים מצויים בתדירות גבוהה בין צמחי החורש. הגדילן עונה על ה"דרישה" הראשונה בהיותו בעל גופיף שומני.

איור 8.3.7: נבטים של גדילן מצוי מעל גורן של נמלת הקציר בשטח שנשרף בקיץ.

רקפת גבאי הוכיחה שנוכחות או העדר של הגופיף השומני אינה משפיעה על הנביטה. בדקתי בעמק שבין גבעת רם לבית-הכרם נביטה של גדילן בקנים שסבלו משריפה בקיץ. השריפה לא השפיעה על הגדילן והוא נבט מתוך הגרנות של קני נמלים באזור הנזכר (איורים 8.3.6, 8.3.7). במאמר שכתבנו על הגדילן פתחנו דרך לצמחים שאינם צמחי חורש להחשב מירמקופיטים. קביעה זאת פתחה גם נתיב חדש להבנת מוצאם הטבעי של צמחים המלווים את פעילותו של האדם. פעילות זאת מתאפיינת על-ידי יצירת שטחים גדולים של אשפתות בהם הקרקע עשירה בחומרים מזינים.

רבים ראו בגדילן צמח אשפתות (רודרלי) מובהק וכך הוא מצויין במרבית הפלורות של אגן הים-התיכון. גילוי "הקשר המירמקוכורי" של הגדילן מסביר היכן עבר הצמח התאמה מוקדמת (אדפטציה או פרי-אדפטציה) להיות אחד מצמחי האשפתות המצטיינים. ניסוייה של רקפת מראים שהצמח מדכא את מתחריו על-ידי הצללה בהגיבו בצמיחה חזקה על גבי קרקע פוריה ליד קן הנמלים. הוא גדל בשפע גם למרגלות עצים שמצלים בקיץ ומאפשרים לפרות ובעלי חיים אחרים מקום מפלט מהשטח הפתוח. בעת רביצתם הם מעשירים בהפרשותיהם את הקרקע בנוטריינטים. הגדילן דוחק את מתחריו גם מצדי הדרכים והאשפתות בחבל הים-תיכוני ויוצר כתמי צומח רצופי גדילן (איורים 8.3.8, 8.3.9). בבדיקות שעשינו למידת התפתחותם של צמחי גדילן ליד הקן ובין הקנים היה משקל הצמחים שליד הקן גדול פי 10 !!! מהמשקל בין הקנים.

איור 8.3.8: גדילן מצוי שולט בתעלה ליד כביש בקרבת כפר מנחם.

איור 8.3.9: גדילן מצוי שולט בתעלה ליד כביש בקרבת כפר מנחם.