סיקור מקיף

16 ימים ביממה

על פי אילו שעונים ביולוגיים היו החיים מתנהלים אילו נוצרו על אחד מכוכבי הלכת האחרים או על אחד הירחים הגדולים במערכת השמש

מאז ימי קדם היה הירח חידה ומקור השראה לדרי כדור הארץ. באחרונה התברר כי חלל אנו חייבים לו גם את עובדת קיומנו על הכדור. כוח המשיכה של הירח איפשר את התהוותן של בריכות מים קדמוניות ענקיות, שבהן התפתחו, ככל הנראה, התנאים להיווצרות חיים ראשוניים על פני כדור הארץ.

מעבר לכך, הירח הוא גם זה ששומר על יציבות נטיית ציר הסיבוב של כדור הארץ בחלל. שני חוקרים אמריקאים מאוניברסיטת פנסילווניה מצאו שלולא הירח, מצבו של כדור הארץ היה כשל אורנוס – נטוי על צדו. נטייה כזאת היתה משפיעה בקיצוניות על אקלים כדור הארץ, מסביר החוקר חיים מזר מהאגודה הישראלית לאסטרונומיה במאמר שפירסם במגזין "אסטרונומיה", היוצא לאור על ידי האגודה. לדבריו, במצב כזה הטמפרטורה בקוטב הצפוני היתה מגיעה עד 50 מעלות צלזיוס, ובקוטב הדרומי – עד כדי 80 מעלות צלזיוס מתחת לאפס.

כידוע, הסיבה לעונות השנה היא נטיית ציר סיבוב כדור סביב עצמו יחסית למישור סיבובו סביב השמש. יציבותה של זווית זו מונעת שינויים קיצוניים בטמפרטורת כדור הארץ, שינויים שהיו פוגעים באפשרות של התפתחות חיים. במאמרו מנסה מזר לשער מה היה קורה אילו היו החיים נוצרים במקום על כדור הארץ – על אחד מכוכבי הלכת האחרים או על הירחים הגדולים האחרים במערכת השמש. בחינתו של השעון הביולוגי (שעון הנגזר מנטיית ציר הסיבוב), כותב מזר, מלמדת כי הוא בעל חשיבות רבה לקיומם של חיים על פני כדור הארץ, וכפועל יוצא, גם על כוכבי לכת אחרים.
השפעתו מורגשת בהתנהגותם של בעלי חיים, במטבוליזם שלהם, בתהליך הפוטוסינתזה בצמחים ובמועדי הנשירה של העלים. בעולם החי ידוע הקשר בין פעילות או אי פעילות של בעלי חיים ובין אור השמש. יש בעלי חיים הפעילים ביום ובעלי חיים הפעילים בלילה. תופעות דומות מוכרות בעולם הצומח. על כדור הארץ, מסביר מזר, מוכרים שלושה שעונים ביולוגיים-אסטרונומיים המוגדרים על פי אורך המחזור שלהם. מחזור אחד הוא היממה – המחזור הדומיננטי בתזונת בעלי חיים ובפוטוסינתזה של צמחים; המחזור הבינוני הוא השנה. הוא קובע בעיקר את מועדי ההזדווגות אצל בעלי חיים – וזו מתואמת כך שהוולדות ייוולדו באביב – ואת מועדי נשירת העלים, הפריחה והופעת הפירות, בהתאם להתארכות או התקצרות הימים.

המחזור הנוסף הוא המחזור הארוך: אצל הציקאדות, למשל, חולפות 13 או 17 שנים בין הטלת הביצה להתפתחות הבוגר השלם, וצמחי הבמבוק בהימלאיה פורחים אחת לחמישים שנה. במערכת השמש יש כוכבי לכת וירחים שהיממה שלהם ארוכה או קצרה מהיממה בכדור הארץ. במאדים – 24.5 שעות, בקליסטו (אחד מירחי צדק) – 16 ימים ארציים, ובטריטון (ירחו של נפטון) – 5.8 ימים. באופן תיאורטי, ככל שהיממה ארוכה יותר, כך לבעלי החיים יהיו יותר שעות פעילות, ולצמחים – יותר שעות פוטוסינתזה. בעולם בדיוני שבו כל כוכבי הלכת היו מאוכלסים בבעלי חיים (טורפים וצמחוניים), היו התנאים החדשים מכתיבים תהליכים כאלה: לרשותם של בעלי החיים הטורפים היו עומדות יותר שעות פעילות לאור היום ביממה הארוכה, ומשום כך הם היו יכולים להאט את קצב ריצתם בחפשם אחר טרף. אך יש גם להתחשב בכך שביום ארוך יותר הם היו סועדים מספר פעמים רב יותר.
כיצד יתנהגו הזוחלים בעולמות שבהם היממה ארוכה, ולפיכך גם הלילה ארוך? האם יוכלו להתקיים זמן רב כל כך ללא תנועה? והאם יוכלו הציפורים, בתנאי יממה ארוכה, לעוף עשרות ומאות שעות בלי הפוגה? אפשר להציג שאלות נוספות: אילו היו חיים על המאדים, כוכב שאורך השנה בו כפול מזה של כדור הארץ – האם משך ההריון של בעלי חיים היה מותאם לאורך עונת החורף? במקרה כזה משכי ההריון של בעלי החיים היו כפולים. אך ייתכן שבתנאים החדשים ההזדווגות היתה קרובה יותר לשלהי החורף, וההריון ממילא לא היה מתארך.
בעולמות דוגמת כוכבי הלכת אורנוס ופלוטו, שזווית הנטייה שלהם קרובה ל-90 מעלות, אפשר לדמיין אזורי אקלים קבועים בכל קו רוחב ואורך יממה קבוע כל השנה. מזר מעריך כי בעלי חיים וצמחים בעולמות כאלה יצטרכו להסתמך על מחזור שנתי.
בעולם שיש בו יותר מירח אחד יש להביא בחשבון סדרות שונות של בעלי חיים וצמחים, שיתקיימו זה לצד זה ויתנהגו בהתאם לשעונים ירחיים שונים. מזר מציע לבדוק בעזרת הדמיות מחשב את הקשר בין השעונים הביולוגיים למערכי הכוכבים.

* פורסם בעיתון הארץ.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

דילוג לתוכן