חוקר בירושלים פיתח תחום מדעי חדש
"אקולוגיה של התנועה" - תחום חדש המבקש לנסח תיאוריה כוללנית שתסביר מדוע יצורים נעים, לאן וכיצד - פותח על ידי מדען באוניברסיטה העברית. כתב העת האמריקאי היוקרתי PNAS הקדיש לו גיליון מיוחד
"אקולוגיה של התנועה" - גישה חדשנית לחקר תנועתם של יצורים חיים, שפותחה באוניברסיטה העברית בירושלים - תוצג בגיליון מיוחד של כתב העת האמריקני היוקרתי (Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, שראה אור השבוע. עורך הגיליון המיוחד, פרופ' רן נתן - ראש המחלקה לאבולוציה, סיסטמטיקה ואקולוגיה במכון למדעי החיים של האוניברסיטה העברית - יזם לפני מספר שנים הקמת קבוצת מחקר בינלאומית לקידום חקר האקולוגיה של התנועה. הגיליון המיוחד של PNAS מאגד 13 מאמרים ומסכם את פירות עבודתה של הקבוצה וכן את תרומתם של חוקרים רבים מרחבי העולם לתחום מחקרי חדש זה.
לגיליון המיוחד
חקר התנועה כיום מתאפיין במספר גדול של שדות מחקר שכל אחד מהם מתרכז בחקר מערכת תנועה ספציפית בקבוצה של מינים קרובים זה לזה. מחקר זה הוביל אמנם לתובנות רבות וחשובות, אולם עד כה לא פותחה גישה משולבת שתביא לפיתוח תיאוריה לחקר תנועת היצורים החיים כולם. מטרת גישת ה"אקולוגיה של תנועה" היא לתת בסיס רעיוני ומכלול כלים הנחוצים לפיתוח תיאוריה כוללנית.
"אפשר לטעון, וזה גם לרוב נכון, שאם מדען מתמחה במערכת מסוימת, למשל מין מסוים המבצע תנועה לתכלית מסוימת, אז הוא אכן יבין בצורה הטובה ביותר את המערכת המסוימת הזו" אמר ל-ynet פרופ' נתן. "כדי לענות על שאלות ספציפיות אכן דרושה התמחות. אך בדרך הזו אנשים נוטים לאבד את התמונה הכוללת. כדי לענות על שאלות כגון: האם הנדידה היא תופעה עם חוקים כלליים? מה בעצם ההבדלים בין אורגניזמים שונים ותנועותיהם? מה ההבדל המהותי בין תנועה לצורך חיפוש אחר מזון לבין, למשל, תנועה לשם חיפוש אחר בית חדש? אלו שאלות כלליות שנותרו ללא מענה בגלל ההתמחות המדעית שמאפיינת את העידן בו אנו חיים. אנחנו מסתכלים על כל עץ ועץ אבל לא בהכרח מבינים מה מעצב את היער.
התיאוריה של דרווין היא דוגמא למסגרת תיאורטית כללית שניתן ליישם אותה על המון תופעות בטבע ותרומתה לכל מדען העוסק בתחום ספציפי בביולוגיה היא יקרת ערך. תיאוריה כוללנית כזו הכרחית כדי להבין מהו הדמיון והשוני בתופעות הכלליות שאנו רואים, ומעבר לכך היא יכולה גם לסייע למדען המתמחה, בכך שהיא מספקת לו מסגרת עבודה שמגדירה עבורו את מכלול הגורמים בהם הוא צריך להתחשב. כך למשל, מדען שמתמחה במנגנון התעופה של ציפורים נודדות יידע שכדי לענות על השאלה כיצד הציפורים שלו נודדות מאירופה לאפריקה הוא חייב להתחשב לא רק בביצועי התעופה שלהן אלא גם במנגנון הניווט, מערכת העיכול ובתנאי הסביבה. החידוש שלנו הוא בהצעה של מסגרת עבודה כוללנית כזו, שלא הייתה קיימת קודם לכן בחקר התנועה של יצורים חיים, שאפשר ליישם אותה לכל אופני התנועה ולכל סוגי האורגניזמים".
מוטיבציה, יכולת, ניווט וסביבה יוצרים מסלול
גישת ה"אקולוגיה של תנועה" מתבססת על מודל בעל ארבעה רכיבים בסיסיים ששילובם מאפשר תנועה של הפרט, מודל המתואר במאמר הפותח של הגיליון המיוחד. הרכיב הראשון הוא המוטיבציה לנוע. רעב, למשל, יעודד את הפרט לנוע בחיפוש אחר מקורות מזון ואילו תחושת סיכון יכולה לגרום לעזיבה מהירה של אזור הסכנה. הרכיב השני מתאר תכונות פיסיות המאפשרות את התנועה, למשל מערכת השלד-שרירים המאפשרת לצ'יטה ספרינט מהיר או שערות דקיקות המאפשרות הסעה של זרעי הסביון בעזרת הרוח. הרכיב השלישי הוא יכולת הניווט בעזרתה יכול הפרט לקלוט מידע על סביבתו אשר משפיע על כיוון ועיתוי התנועה. הרכיב הרביעי כולל את הגורמים החיצוניים המשפיעים על התנועה, כמו מקורות המזון או נוכחות של חברים ללהקה, מתחרים וטורפים. שילוב ארבעת הרכיבים הללו יוצר את מסלול התנועה, שהוא המרכיב החמישי והאחרון במודל האקולוגיה של תנועה.
עוד כולל הגיליון המיוחד מאמר הסוקר מחקרים מהעשור האחרון העוסקים בקשת רחבה של מגוון צורות תנועה וסוגי אורגניזמים ומראה כי ניתן ליישם בנקל את המודל המוצע לכל אחת ממאות העבודות שנבדקו; שני מאמרים המציגים גישות תיאורטיות כוללניות לחקר התנועה; שני מאמרים המדגימים את יישום הגישה לחקר התנועה של צמחים; וששה מאמרים נוספים העוסקים בתנועה מסוגים שונים של מגוון בעלי חיים: פרפרים, דגים, צבי ים, נשרים, פילים ויונקים אחרים.
הקבוצה פעלה בשנת הלימודים תשס"ז במכון ללימודים מתקדמים של האוניברסיטה העברית. בראש הקבוצה עמד פרופ' נתן וחבריה כוללים גם את פרופ' רונן קדמון - מהמחלקה לאבולוציה, סיסטמטיקה ואקולוגיה במכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית - וחוקרים מאוניברסיטאות ברקלי, דיוויס ורטגרס בארה"ב, ממועצת המחקר הספרדית ומאוניברסיטת בן גוריון.
