סיקור מקיף

שעון הפרפר

המדענים גילו מרכיב נוסף של השעון הביולוגי של הפרפר. אך במקום שיהיה במוח, היכן שרוב החוקרים ציפו שיהיה, מסתבר שהשעון נמצא במחושים של הפרפרים.

איור של דנאית מלכותית ממין זכר
איור של דנאית מלכותית ממין זכר

במאמר שפורסם ב25.9.09 במגזין Science נמצא עוד חלק מפתרון חידת הנדידה של הפרפרים מהמין דנאית מלכותית. המדענים גילו מרכיב נוסף של השעון הביולוגי של הפרפר. אך במקום שיהיה במוח, היכן שרוב החוקרים ציפו שיהיה, מסתבר שהשעון נמצא במחושים של הפרפרים.

כל שנה בסתיו, פרפרי הדנאית מבצעים נדידה מרשימה של כ-4,500 ק"מ לכיוון דרום, במטרה להתחמק מהאקלים הקר של החורף בצפון ארצות הברית. הפרפרים מגיעים כל שנה לאותם אתרי חריפה במקסיקו ובקליפורניה. בניגוד לציפורים הלומדות את מסלול הנדידה מהוריהן, נדיר מאוד שפרפר יחיד משלים מסלול נדידה. לעיתים קרובות, הפרפר שיחזור לצפון ארה"ב בתחילת הקיץ יהיה דור שלישי או חמישי אפילו של הפרפר שעזב את המקום בסתיו של אותה שנה.

מחקרים שנעשו במטרה לגלות כיצד מגיעים הפרפרים לאותם מקומות כל שנה העלו סברה כי נעשה שימוש בשעון ביולוגי המסוגל לנווט בעזרת השמש. השעון הביולוגי (שנקרא גם "השעון המולקולארי") הוא מנגנון פנימי המווסת את פעילות הגוף על ציר הזמן. הוא מורכב ממספר גנים המסוגלים למנות זמן לפי שיטות שונות. ספירת הזמן נעשית למשל לפי קצת הפירוק הכימי של מולקולה מסוימת. השעון הביולוגי יכול להגיב לשינויים סביבתיים באמצעות חומרים המגיבים לאותות אלו, כך למשל חלבון המתפרק בחשיפה לאור משמש להבחנה בין יום ולילה.

במחקרים קודמים התגלה כי פרפרי הדנאית משתמשים בשמש לצורך הנדידה. אחת הסיבות לשימוש בשמש היא היותה גורם יציב וכן העובדה כי משך שעות היום הוא מדד אמין לעונות השנה. (כאשר החורף מתקרב הימים מתקצרים, כאשר הקיץ מתקרב הימים מתארכים).

הבעיה בשימוש בשמש לניווט עצמו היא שמיקום השמש בשמים משתנה לאורך שעות היממה. מדענים שיערו שמלבד "מצפן שמש", לפרפרים יש גם איזשהו שעון יומי המכוון את נדידתם, שעון שנותן פרשנות למיקום השמש בשמים. מיקום השמש ביחס לשעות היום הוא משמעותי. פרפר המעוניין לעוף דרומה צריך לשמור על השמש משמאלו בבוקר, ומימינו אחר הצהריים. במחקר החדש המדענים מצאו את הGPS הפנימי הזה, אך לא היכן שכולם חשבו שיהיה.

ההנחה היתה שאנחנו יודעים היכן במוח נמצא השעון המולקולרי בשביל התהליך הזה, ולכן ההשערה היתה שגם השעון המבוקש נמצא שם.

רפרט (Reppert), אחד ממחברי המאמר, סיפר כי הם חקרו את הפרפרים מכיוון אחר לגמרי. הם בדקו את יכולתם של פרפרי הדנאית לחוש ריחות בעזרת המחושים, כאשר הם נתקלו בממצא מפתיע. כאשר הם קצצו את מחושי הפרפרים, הם חדלו לעוף בכיוון אחיד. כל פרפר לעצמו המשיך לעוף ישר, אך כאוכלוסיה, כל פרפר עף לכיוון אחר. בהשוואה, הפרפרים שלא נקצצו המחושים שלהם התמידו בתעופה לכיוון דרום מערב. ללא המחושים הפרפרים לא יכלו עוד לתקן את כיוון המעוף שלהם לפי השמש – ולפי השעה ביום.

כאשר החוקרים הסתכלו ברמת השינויים המולקולרים במוחות של הפרפרים חסרי המחושים, הם גילו שהשעון היומי, לא הושפע מקיצוץ המחושים. זאת הנקודה בה עלתה המחשבה שהמנגנון לתזמון נמצא במחושים עצמם.

המדענים בדקו השערה זו על ידי צביעת מחושי הפרפרים בצבע שחור, שחסם כל אור מהשמש. מחושי קבוצת הביקורת נצבעו בצבע שקוף. קבוצת הביקורת המשיכה לעוף דרומה, הפרפרים שמחושיהם נצבעו שחור החלו לעוף צפונה, מה שמצביע שהשעון שלהם היה לא מכוון וטעה בשעה בערך. המחושים משמשים כמו GPS וממקמים את הפרפר במפת העולם.

המחקר החדש לא משנה רק את איך שמדענים מסתכלים על מחושים, אלא מציע גם תפקיד לשעון מחושי בחרקים אחרים כמו דבורים ונמלים שגם הן מפעילות מערכות ניווט נרחבות. כמו הפרפרים, דבורי הדבש משתמשות במצפן שמש כדי למצוא דבש וכדי להעביר את המיקום מדויק שלהם לשאר הכוורת. יתכן והן משתמשות בשעון מחושי בכדי להתאים את מיקום השמש לשעה ביום. המחושים ידועים כבעלי יכולת חישה נרחבת ולכן אולי אין הפתעה ביכולתם לחוש גם זמן.

קישור למקור

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

6 תגובות

  1. עדיף לא להיכנס לדיון שלא מבינים אותו ולא להשתמש במילים שאין מכירים את משמעותן.

  2. אולי אין סתירה,השמשות והאלקטרונים(הליבות) הינם המגנטיזים ,מקור המשיכה ולכן כל שאר האיברונים נמשכים אליהם.
    בבררת 'מחדל'הצפון מהווה ליבת משיכה מרכזית.
    ניתן להמשיך ולחקור את העניין על מנת להווכח.

  3. יהודה:
    כתוב: "במחקרים קודמים התגלה כי פרפרי הדנאית משתמשים בשמש לצורך הנדידה".
    כלומר – עובדת השימוש בשמש ידועה כבר ממחקרים קודמים.
    לכן יכולת לטעון – לכל היותר – שאולי הם משתמשים גם במגנט.
    למעשה מה שעשו במחקר זה מאשש עוד יותר את טענת ההסתמכות על השמש ומפריך לחלוטין את השערת השימוש במגנט כיוון שאילו זה היה המצב לא הייתה צביעת מחושי הפרפרים בשחור פוגעת ביכולת הניווט שלהם (וצביעתם בצבע שקוף משאירה אותה על כנה)

  4. האם לא יתכן שהפרפרים הנ"ל- דנאים, משתמשים במגנטיות של כדור הארץ לצורך קביעת כיוון הטיסה?.
    לדוגמא – המחושים מסתדרים לפי המגנטיות והפרפר עף על פיהם.
    סתם קונספירציה.
    שבוע טוב
    יהודה

  5. תיקון: פירחונים (ציפורים צעירות שזה עתה עזבו את הקן) נודדים בנפרד לגמרי מהוריהם, בד"כ מאוחר יותר. לכן הם לא יכולים "ללמוד מההורים".

  6. אם לכל איבר בגוף האדם יש שעון ביולוגי משל עצמו(כך נטען בתוכנית של ה-BBC הורייזן על השעון הביולוגי מ2009) אז למה שזה לא יהיה כך בכל יצור חי, כולל צמחים?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן