כיצד מנווטים הפרפרים?
מחקר חדש מסביר כיצד מצליחים פרפרי המונרך לנדוד מסלול של כ-4,800 קילומטרים בכל כיוון - מבלי ללכת לאיבוד: הכל בזכות האור האולטרה סגול
אם חשבתם שמערכות הניווט ברכבים, המצאה חדשה יחסית ויקרה למדי, הן קדמת הטכנולוגיה האנושית - טעות בידיכם. בעלי חיים רבים מצויידים בשורה ארוכה של מנגנוני ניווט מתוחכמים לא פחות, המסייעים להם לשמור על הכיוון, גם כאשר הסביבה משתנה.
מזה שנים חוקרים עוקבים בעניין רב אחר שיטות הניווט השונות של בעלי החיים. כך לדוגמה, גילה החוקר קרל פון פריש תופעה מעניינת של ניווט ואמצעי תקשורת הקיימת אצל הדבורים. מדובר ב"שפה" מיוחדת, סוג של ריקוד, המאפשר לדבורים לתת אינפורמציה על מציאת מקור מזון, כיוון הימצאו, המרחק שלו מהכוורת, טיבו ומידת השפע הקיים בו. ליונים שיטת ניווט שונה לגמרי, המתבססת על שדהו המגנטי של כדור הארץ.
תופעת הניווט בטבע מעניינת בעיקר בכל הקשור לנדידתם של בעלי-החיים. כיצד יודעים עופות, חרקים ויצורים נודדים אחרים את הכיוון המדוייק שבו עליהם ללכת? זאת ועוד- בניגוד לציפורים, העושות את דרכן מצפון לדרום או להיפך מספר פעמים במהלך חייהן, פרפרי המונרך עושים את המסלול המדוייק פעם אחת בלבד בחייהם, ובכל זאת מצליחים שלא ללכת לאיבוד.
המסע הארוך הביתה
למעשה, מדי סתיו נחילי ענק של פרפרי מונרך מנווטים מרחק עצום של כ-4,800 קילומטרים, מקנדה למקסיקו (ובכיוון ההפוך באביב) מבלי לאבד את דרכם.
צוות חוקרים, ובהם החוקר הישראלי דוקטור אורן פרוי מהאוניברסיטה העברית בירושלים, הצליחו לפתור את התעלומה המדעית המסקרנת. בראש צוות המחקר עמד פרופסור סטיבן רפרט מבית-הספר לרפואה של אוניברסיטת מסצ'וסטס. הצוות כלל חוקרים נוספים מהאקדמיה הצ'כית למדעים ומאוניברסיטת קליפורניה, אירווין.
החוקרים בחנו את מוחו הזעיר של הפרפר ואת רקמת העין שלו כדי לחשוף תובנות חדשות לגבי המנגנון הביולוגי המנחה את היצור העדין הזה במסלול התעופה הארוך שלו. ממצאי המחקר פורסמו באחרונה בגיליון של כתב העת Neuron, כהמשך למאמר שהתפרסם בכתב העת היוקרתי Science לפני כשנתיים.
ידוע כי האור חיוני לתפקוד "השעון הביולוגי" במוח הפרפר כיוון שהוא שולט על חילוף החומרים ועל ה"אות" לנדוד. במחקר גילו החוקרים כי קרן האור האולטרה-סגולית חיונית במיוחד לחוש ההתמצאות של הפרפר, משום שבעיני הפרפר יש קולטני אור מיוחדים הרגישים לקרינה אולטרה-סגולית ואחראים על חוש התמצאותו של הפרפר. ההוכחה לכך שקרניים אולטרה-סגוליות חיוניות לתעופה נעשתה על ידי הצבת הפרפרים בסימולטור של "טיסה". כאשר החוקרים התקינו בסימולטור מסנן קרינה אולטרה-סגולית, הפרפרים הפסיקו לעוף.
חישובים מסובכים
החוקרים הסיקו כי באמצעות השעון הביולוגי שלו מחשב הפרפר את המיקום היחסי שלו ואת הזווית שהוא צריך לקחת מהשמש כדי להמשיך ולעוף דרומה. אלא שעדיין נותרה השאלה: כיצד נעשה הקשר בין קליטת האור האולטרה-סגול לבין השעון הביולוגי?
שאלה זו נפתרה בניסוי נוסף שחשף כי ישנו חיבור עצבי בין קולטני האור האולטרה-סגול בעין הפרפר המשמשים לניווט ובין השעון הביולוגי של הפרפר. החיבור הזה מאפשר לפרפר גם לעוף וגם לדעת לאיזה כיוון הוא עף. המידע המוזן משתי המערכות הקשורות זו בזו – מערכת בעין המזהה קרינה אולטרה-סגולית והשעון הביולוגי במוח – מכוון את הפרפר לאורך אלפי קילומטרים בדרכו ליעדו בעונת הנדידה.
