חוקרים מבית הספר להנדסה ולמדעים מדויקים באוניברסיטת הרווארד פיתחו מודל מתמטי המסביר במדויק כיצד בונים הטרמיטים קנים, תלים ומושבות מורכבות
בעקבות סדרת מחקרים בנושא במהלך העשור שקדם ל-2021, חוקרים מבית הספר להנדסה ולמדעים מדויקים באוניברסיטת הרווארד פיתחו מודל מתמטי המסביר במדויק כיצד בונים הטרמיטים קנים, תלים ומושבות מורכבות, כאשר בניגוד לבני אדם, אין להם כל צורך בשרטוט.
כשמסתכלים מקרוב על קן של טרמיטים, ניתן לראות די בבירור שמדובר בארכיטקטורה מורכבת במיוחד. השאלה הנשאלת היא כיצד הם עושים זאת ללא תוכנית בנייה. בעולמם של בני האדם, נדרשת תכנית ברורה, משורטטת ומדויקת לצד מהנדס שיפקח על ההתפתחויות מקרוב. בשונה מבני האדם, מושבת טרמיטים אחת יכולה לייצר מבנים פנימיים מורכבים הכוללים קומות, ספירלות ומעברים ללא תכנון מוקדם.
הארכיטקטורה של הטבע
מושבת טרמיטים זהו מבנה מדהים וטבעי שבונים הטרמיטים כל חייהם. הם מסוגלים לבנות מבנים רבי קומות, המורכבים מכמה תילים מחוברים, מבנים פנימיים, מעברים חכמים בין הקומות ואפילו רצפות ורמפות. אחד הדברים המעניינים בתילי הטרמיטים הוא הסדר והריווח המדויק להפליא, לצד מורכבות הבנייה.
פרופ' ל' מהדבן (L. Mahadevan), המחבר הבכיר של המחקר, מסביר: "תילי טרמיטים הם אחת מהדוגמאות הרלוונטיות ביותר לארכיטקטורה של בעלי חיים על פני כדור הארץ. בשביל מה הם נועדו? איך הם עובדים? איך הם בנויים? אלו שאלות שמדאיגות מדענים רבים במשך הרבה מאוד שנים".
במחקרים קודמים שנערכו בנושא על ידי פרופ' מהדבן והצוות שלו, הממצאים הראו כי שינויי טמפרטורות מהיום ללילה, יוצרים תנועה במושבות הטרמיטים. התנועה המדוברת לא רק מייצרת תזוזה של המושבה עצמה, אלא גם גורמת להפעלה של חומרים דמויי פרומונים המעוררים את הצורך בפעולה ובבנייה בקרב הטרמיטים.
עולמם הסודי של הטרמיטים
כדי להבין כיצד פועלים הטרמיטים ובאיזו דרך הם בונים את הקומות המחוברות, המורכבות ויוצאות הדופן ללא תוכניות בנייה, מהנדס או מתכנן – צוות החוקרים החליט להתקרב צעד נוסף ולבחון את המבנים באמצעות סריקות CT.
באמצעות הסריקות, מיפו החוקרים את הסידור בתוך המבנים הפנימיים, במטרה לכמת את המרווחים של הרצפות והרמפות שבנו הטרמיטים. אחד הדברים שהופך את הסריקה הזו למורכבת יותר הוא שהטרמיטים לא בונים רק רמפות פשוטות לצורך חיבור קומות, אלא משתמשים בספירלות (מהסוג שבני האדם מכירים בחניונים) כדי ליצור חיבור בין הקומות.
השימוש בהדמיות CT בשילוב הממצאים הקודמים שנמצאו הנוגעים לשינויי טמפרטורה יומיים אפשר לחוקרים לגשת לבנייה של מסגרת מתמטית שתסביר את פריסת התל. החוקרים מיפו כל מרכיב של תל הטרמיטים: החל מהאוויר, הבוץ ועד הטרמיטים עצמם.
אחד הדברים שעזר לחוקרים להבין את העקרונות היה השימוש בטרמיטים כ"נוזלים", כלומר ייצורים בעלי גמישות ויכולת זרימה במרחב ובזמן. ההתייחסות לטרמיטים באופן זה אפשרה להם למפות את הסביבה באופן מדויק יותר.
אלכסנדר הייד (Alexander Heyde), סטודנט לתואר שני במחלקה לביולוגיה אורגניזמית ואבולוציונית (OEB), מסביר: "אפשר לחשוב על אוסף של מאות אלפי טרמיטים כעל נוזל שיכול לחוש את הסביבה שלו ולפעול על פיה. ברגע שמסתכלים על זה כך, יש נוזל שמעביר פרומונים דרך הסביבה בשילוב אוויר המניע התנהגויות חדשות. המסגרת המתמטית שיצרנו סיפקה לנו תחזיות ברורות למרווח והסדר שבין הקומות בתילי הטרמיטים, והראו היווצרות ספונטנית של רמפות לינאריות וסליליות".
הדרך לפתרון חלקי של התעלומה
כחלק מעולם החרקים, יוצרים הטרמיטים מיקרו-סביבה בתגובה לריכוזי פרומונים. זו דוגמה שבה אנו נוכחים לראות שהחלוקה שאנחנו רגילים אליה בין חקר החומר הדומם לבין חקר היצורים החיים, מעט מתפרקת. ישנו קשר בין פיזיקה וביולוגיה כאשר אנחנו מתייחסים להתנהגויות הטרמיטים ומה שגורם להן להשתנות, באמצעות ארכיטקטורה דינמית שעוברת וויסות לפי התנהגות משתנה.
בנוסף לפתרון החלקי של תעלומת עולמם של הטרמיטים, באשר לאופן שבו מושבות טרמיטים נבנות, פועלות ומשתנות, קיים הסיכוי שלמחקר מ-2021 יהיו השלכות וניתן יהיה להסיק ממנו על אינטליגנציה של נחילים אחרים בעולם החי.
מחקר מאוחר יותר, שפורסם ב-2024 בכתב העת eLife, בחן את תחילת הבנייה אצל טרמיטים מהמין Coptotermes gestroi בזירות ניסוי מלאכותיות. החוקרים מצאו כי הטרמיטים מניחים גושי בוץ בעיקר במקומות שבהם עקמומיות פני השטח גבוהה, כלומר במקומות שבהם שטף האידוי מרבי, ומסקנתם היא שעקמומיות פני השטח מספיקה כדי לארגן את בניית הטרמיטים (המחקר ב-eLife).
ייתכן שזוהי תחילתה של הדרך להבנת התהליך המורכב בין מנגנונים דינמיים שונים: פיזיקליים, כימיים וביולוגיים, או המשך הדרך להבנת ההתפתחות, הצורה והמבנה של הטרמיטים כיצורים חיים שהחלה בעשור שקדם ל-2021. בינתיים, נותר להמשיך להתפעל מהטרמיטים כאדריכלים מלידה.
כתבה זו היא תוכן מקודם שמוגש באדיבות פסט מאסטר חברת הדברה בפריסה ארצית.
הכתבה עודכנה בנובמבר 2026 כדי לשקף מחקר מ-2024 שהציע שעקמומיות פני השטח מספיקה להנחיית הבנייה, הסבר שונה מהמנגנון הכימי שתואר בכתבה.
שאלות ותשובות
כיצד טרמיטים בונים קנים מורכבים בלי תוכנית בנייה?
מושבת טרמיטים יוצרת קומות, ספירלות ומעברים ללא תכנון מוקדם. החוקרים בנו מודל מתמטי שמתאר את התל כולו, מהאוויר והבוץ ועד הטרמיטים עצמם, והוא חוזה את המרווח והסדר בין הקומות.
איך שינויי הטמפרטורה משפיעים על בניית התל?
לפי מחקרים קודמים של הצוות, שינויי טמפרטורה בין היום ללילה יוצרים תנועה במושבה. התנועה מפעילה חומרים דמויי פרומונים, והם מעוררים את הטרמיטים לפעול ולבנות.
איך החוקרים בדקו את המבנים הפנימיים של הקנים?
הם השתמשו בסריקות CT כדי למפות את הסידור הפנימי של הקנים ולמדוד את המרווחים בין הרצפות והרמפות. הסריקות הראו גם שהטרמיטים מחברים בין הקומות בספירלות ולא רק ברמפות פשוטות.
מדוע החוקרים מתייחסים לטרמיטים כאל נוזל?
כי אוסף של מאות אלפי טרמיטים יכול לחוש את הסביבה ולפעול על פיה, בדומה לנוזל שמעביר פרומונים דרך הסביבה. גישה זו אפשרה לבנות מסגרת מתמטית שחזתה את המבנה של הקומות והרמפות.
מה המשמעות של המחקר מעבר לטרמיטים?
לפי הכתבה, המחקר פותר באופן חלקי את תעלומת הבנייה של הטרמיטים. ייתכן שניתן יהיה להסיק ממנו גם על אינטליגנציה של נחילים אחרים בעולם החי.
עוד בנושא באתר הידען
- הנמלים שבונות בצמרות: כך מושבה אחת פותרת בעיות מורכבות בכלי עבודה חיים
- הרחפנים שבונים בתים כמו דבורים
- פריצת דרך ברובוטיקה שיתופית: "קריטריון העקמומיות" שנולד בהשראת נחילי הנמלים
- האם יש עבדות בטבע? הנמלים הפועלות והמלכה
- החקלאים הראשונים בעולם לא היו בני אדם – הם היו נמלים
