המעטים והמהירים

מדוע הביומסה הימית קטנה בהרבה מזו היבשתית, וכיצד מצליחים היצורים הימיים היצרנים “לשאת בנטל” לא פחות מעמיתיהם על-פני היבשה

אם היינו שוקלים את כל הדגים באוקיינוס, מה הייתה המסה הכוללת שלהם? הוסיפו לחשבון גם לובסטרים, שרימפס, אצות, לווייתנים ושאר שוכני ימים ואגמים, והתוצאה המתקבלת עדיין תהיה קטנה באופן משמעותי מהביומסה של היצורים היבשתיים – זאת אף שהיבשה מהווה רק כ-30% מפני כדור-הארץ. מִפקד אוכלוסין ימי חדש, שערכו מדעני מכון ויצמן למדע, מציע הסברים לפער זה בין הים ליבשה. המפקד, שממצאיו פורסמו באחרונה בכתב-העת המדעי Cell, עשוי לסייע למדענים להבין טוב יותר כיצד מתקבע פחמן באוקיינוסים וכיצד שינויים אקלימיים עלולים להשפיע על הביומסה הימית.

המפקד הימי בהובלת תלמיד המחקר ינון בר-און ממעבדתו של פרופ’ רון מילוא במחלקה למדעי הצמח והסביבה, הוא תולדה של פרויקט רחב-היקף, שבו כימתו החוקרים את הביומסה של כל החיים על-פני כדור הארץ. אחת התגליות המפתיעות שעלתה ממפקד מקיף זה הייתה שיצורים יצרנים – כלומר כאלה שמפיקים את האנרגיה הדרושה להם באמצעות פוטוסינתזה – מהווים הרוב המכריע של הביומסה בכדור-הארץ, אך חלקם בביומסה הימית קטן בהרבה. במחקר החדש צללו בר-און ופרופ’ מילוא לעומקם של הנתונים וגילו כי החלוקה הבסיסית של היצורים החיים ל”יצרנים” ו”צרכנים” נזילה הרבה יותר בים לעומת היבשה. כך, למשל, בקרב חיידקים ופרוטיסטים (יצורים המהווים ממלכה בפני עצמה לצד צמחים, בעלי-חיים ופטריות) ישנם מינים פוטוסינתטיים, כלומר יצרנים, ומינים רבים שאינם כאלה. כאשר מיינו החוקרים את היצרנים הימיים לשלוש קבוצות – חיידקים, צמחים ופרוטיסטים – הם גילו כי את המקום הראשון בביומסה חלקו הפרוטיסטים הפוטוסינתטיים עם הצמחים, בעוד החיידקים הפוטוסינתטיים הגיעו למקום השלישי בלבד. בשורה התחתונה, כל סוגי היצרנים יחדיו מהווים כ-20% בלבד מהביומסה הימית, בשעה שממלכת הצומח היצרנית מהווה 95% מהביומסה היבשתית.

בקרב בעלי-החיים, המהווים כ-30% מהביומסה הימית, ניצבים במקום הראשון הסרטנאים (Crustacea), קבוצה שנוסף על שרימפס, סרטנים ולובסטרים, כוללת גם את מיני הקריל דמויי-השרימפס והשטרגליים (Copepoda) הזעירים, המהווים חוליה חשובה בשרשרת המזון הימית, שכן הם ניזונים מיצורים פוטוסינתטיים זעירים ונאכלים על-ידי כל האחרים. דגים, מסרדינים ועד כרישים, ויונקים ימיים כלווייתנים מהווים חלק משמעותי נוסף מהביומסה הימית.

ממצאים אלה מראים כי בניגוד ל”פירמידת” המזון היבשתית, שבבסיסה צמחים ובקודקודה צרכנים דוגמת בני-האדם אשר המסה הכוללת שלהם קטנה בהרבה מזו של היצרנים, פירמידת המזון באוקיינוסים מזכירה יותר צורת סביבון: בסיסה הצר מורכב מיצרנים, וחלקה האמצעי רחב יותר ומורכב מיצורים כמו קרילאים ושטרגליים הניזונים מהיצרנים שבבסיס הסביבון. אפשר לומר גם שבדומה לסביבון, יצרנים אלה מפצים על החיסרון שלהם בזירת הביומסה באמצעות תנועה סיבובית מהירה: הם גדלים, מתרבים ומתים בקצב כה מהיר, בהשוואה לצמחים ביבשה, שהתמיכה שהם מעניקים ליצורים במעלה שרשרת המזון גדולה בהרבה ממשקלם היחסי בכל רגע נתון. זו גם הסיבה לכך שלמרות העובדה שהם מהווים שבריר מהביומסה, יצרני האוקיינוסים הם “אכלנים” גדולים של פחמן דו-חמצני. למעשה, הם מקבעים כמות שווה של פחמן דו-חמצני לזו שמקבעים צמחי היבשה, והם משחררים אותה כמות חמצן לאטמוספרה.

ביבשה, מסה גדולה יותר מאפשרת לצמחים לגדול לגובה, עובדה המעניקה להם יתרון על-פני מתחרים נמוכים יותר. באוקיינוס, לעומת זאת, ליצורים קטנים וקלים, הצפים קרוב לפני השטח, יש גישה טובה יותר לאור השמש”

הבדלים בין הים ליבשה, סבורים החוקרים, עשויים לנבוע מהאתגר שעימו מתמודדים כל היצורים היצרנים: התחרות על אור השמש. ביבשה, המסה מאפשרת לצמחים לגדול לגובה, עובדה המעניקה להם יתרון על-פני מתחרים נמוכים יותר. באוקיינוס, לעומת זאת, ליצורים קטנים וקלים, הצפים קרוב לפני השטח, יש גישה טובה יותר לאור השמש.

יצורים יצרנים – כלומר כאלה שמפיקים את האנרגיה הדרושה להם באמצעות פוטוסינתזה – מהווים הרוב המכריע של הביומסה בכדור-הארץ, אך חלקם בביומסה הימית קטן בהרבה”

כיצד יסייע המפקד להבין טוב יותר מה צופן העתיד לאוקיינוסים? “חיזוי העתיד דורש הבנה טובה של ההווה, בייחוד לאור העובדה שרק כיום אנחנו מתחילים להבין את מלוא השפעת האדם על האוקיינוסים”, אומר פרופ’ מילוא. “אנו מקווים כי המחקר יאפשר להחליט באופן מושכל יותר החלטות המשפיעות על ה’שירותים’ שיצורים ימיים מעניקים לכוכב הלכת שלנו – החל במזון וכלה בהשפעה על האוויר שאנחנו נושמים”.

למאמר המדעי