ביום-יום שלנו אנחנו כמעט לא שמים לב לשדה המגנטי של כדור הארץ, למעט מצבים כמו שימוש במצפן. השדה המגנטי של כדור הארץ פועל כמו מגנט ענק בלתי נראה שמקיף את כדור הארץ. אומנם לשדה המגנטי אין השפעה ישירה על ההתנהלות היום-יומית שלנו, בני האדם, אבל עבור לא מעט בעלי חיים הוא כלי חיוני לתנועה ולניווט. לאחר עשרות שנות ניסויים, חלקם מורכבים ובלתי ניתנים לשחזור, מחקר ישראלי חדש פיתח מודל פשוט לבדיקת השפעת השדה המגנטי על השלשולים.
החוש המגנטי אצל בעלי החיים אחראי על היכולת שלהם לחוש את השדה המגנטי של כדור הארץ ולהשתמש בו לניווט. זה התגלה לפני קצת יותר מ-50 שנה, והודגם לראשונה על ציפורי "אדומי החזה" שכיוונו את תנועתן בהתאם לשדה המגנטי שסביבן. מאז, מצאו מחקרים שונים שהשדה המגנטי של כדור הארץ מסייע למגוון רחב של בעלי חיים כמו חיידקים, תולעים, ציפורים ואף יונקים כמו עטלפים וחולדיים - לנווט את דרכם בעת הנדידה השנתית ובכלליות במרחב שלהם. בניסויים שנערכו במהלך השנים על בעלי חיים שונים נמצא ששינויים שהופעלו בשדה המגנטי סביב בעלי החיים השפיעו על הכיוון ועל המיקום אליו פנו. כך בניסוי שנערך על צבי ים באוקיינוס האטלנטי הופעל שדה מגנטי מקומי באזורים שבהם שחו, והצבים שינו את כיוון תנועתם בהתאם.
מחקר שקשה לבצע
אחד האתגרים המרכזיים בתחום קליטת השדה המגנטי, הוא בניית מודל שאפשר לשחזר בקלות יחסית, במטרה לבצע ניסויים חוזרים על מינים שונים. "50 שנה עובדים על השדה המגנטי של בעלי חיים ועדיין אין מודל פשוט", אומר פרופ' יוני וורטמן, ראש החוג למדעי החי בתל חי – אוניברסיטת קריית שמונה בגליל וראש מוקד מחקרים החולה קק"ל תל-חי, שביצע את המחקר על השלשולים.
"יש שונות בתנאי המעבדה שמושפעים מגורמים סביבתיים, לכן קשה לשחזר את הניסוי במדויק. נוסף על כך, יש מיני עופות שמאתגר להחזיק אותם במעבדה ולעיתים קשה לשלוט בהם ולבחון את ההתנהגות שלהם", מסביר וורטמן. עד כה השימוש בעופות כמודל לחקר ההתמצאות במרחב הוא הנפוץ ביותר בתחום. "כשעבדנו עם ציפורים גילינו שזה מאתגר לעבוד איתן כי יש מגוון משתנים שצריך להתחשב בהם, כמו השמש שעבורן היא סוג של מצפן. חיפשנו מין פשוט שיהיה אפשר לבנות עליו מערכת מודל פשוטה והגענו לשלשולים", הוא מסביר.
המחקר בוצע במוקד מחקרים החולה, שיתוף פעולה של תל חי – אוניברסיטת קריית שמונה בגליל ושל קק"ל באגמון החולה. שם נבחנו עשרות שלשולים שהוחזקו בשדות מגנטים בעוצמות שונות. השלשולים נעים באדמה על ידי פירור של האדמה בפה שלהם והתקדמות הלאה. לדברי וורטמן, ההערכה הייתה שהשדה המגנטי מכוון את השלשולים, בין היתר בשל היעדר מקור הכוונה אחר: "אין להם חוש ראייה, הם לא חשופים לשמש או לסימני דרך אחרים, מה שאומר שהם צריכים להסתמך על משהו אחר כדי לדעת שהם עוברים בין כתמי מזון ולא זזים בעיגולים חסרי תכלית. כדי להתמצא במרחב, השלשול צריך שתהיה לו איזושהי נקודת ייחוס. לזוז באופן רנדומלי זה לא חכם, כי בשביל לזוז הוא צריך לאכול אדמה ולהשקיע בזה הרבה אנרגיה".
לצורך הניסוי, שיכנו וורטמן והחוקרים אורן פרלסון, דן סקלובין ומיכאל בר-זיו עשרות שלשולים במכל מיוחד שמדמה תנאי שטח טבעיים. סך הכול בוצעו 70 ניסויים על 35 שלשולים שהוחזקו במכל זכוכית גדול שמולא באדמה שקופה שהיא קרקע מקומית עשירה בחומרי הזנה. "השימוש באדמה שקופה מאפשר לעקוב אחרי השלשולים ברזולוציה גבוהה ובמינימום הטיות אנושיות", מסביר וורטמן. "במקור היא פותחה לצורך מחקר על שורשים כדי לבחון אותם במצב גדילה טבעי. זה כמו חול רטוב אבל הוא שקוף ואפשר לראות את השלשול בתוך האדמה". כל שלשול תועד במשך שש דקות בשני מצבים שונים: פעם אחת במצב טבעי ללא התערבות ופעם שנייה כשהשדה המגנטי נוטרל לרמות קרובות לאפס. בסוף התהליך נמדד המרחק המצטבר שעברו השלשולים בכל מצב. בכל הניתוחים שבוצעו, התנועה פחתה באופן מובהק כאשר השדה המגנטי היה חלש.
תעלומה שטרם נפתרה
הפרוטוקול החדש שנבנה יכול, לדברי צוות המחקר, "לשמש כקרש קפיצה מכריע במסע המתמשך לפענוח החוש המסתורי". "נוסף למודל הפשוט שיצרנו שאפשר לשחזר על עוד ועוד מינים, העוצמה של הניסוי היא שלא צריך מאות פרטים. אפשר לראות תוצאות גם במספרים קטנים", אומר וורטמן.
בעוד העובדה שבעלי חיים חשים ומשתמשים בשדה המגנטי של כדור הארץ, ידועה ומוכחת, מיקומו של איבר החישה של החוש המגנטי עדיין נותר עלום. בשנים האחרונות, פיתח וורטמן יחד עם ד"ר אביתר נתן את היפותזת "החישה המגנטית הסימביוטית". על פי ההיפותזה יש חיידקים מגנטו-טקטיים שנמצאים בתוך בעלי חיים. חיידקים אלה מכילים גבישי מגנטיט –מינרלים מגנטיים שמגיבים לשדה המגנטי של כדור הארץ, והם בעצם סוג של "חוש" עבור בעלי החיים שמשתמשים בהם כמצפן בזמן תנועה.
ומה לגבינו? "לבני אדם כנראה אין חוש מגנטי, למרות ריבוי ההשערות והניסויים. אבל לשלשולים, שאנחנו לא טורחים לחשוב על היכולות שלהם, יש חוש שאנחנו יכולים רק לקנא בו. מסתבר שגם שלשול פשוט הוא לא כזה פשוט", מסכם וורטמן.
הכתבה הוכנה על ידי זווית – סוכנות הידיעות של האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה
