מאת: נדב לוי
10.2007
אחד התחביבים המשעשעים שאנוכי משתמש עמם תדיר בהדרכות הספארי שלי באפריקה, ומשמש בהרצאותי על מסכות ותחפושות בעולם החי, היא תיחקורם של ילדים וצעירים על הסיבות מדוע הזברה לובשת פיז'מה. מחקרים רבים מלמדים כי קיים כנראה מכניזם יחיד ליצירת דגמי החברבורות (נמרים), הכתמים (ג'ירפות), הפסים (טיגריס, זברות), והנקודות (ברדלסים) בקרב יונקים. דגמים אלה נמצאים בבסיס המגוון של דגמי כיסויי הגוף בטבע, ומודלים מתימטיים רבים מנסים להסבירם, ומפעם לפעם פותחים צוהר חדש למחקרים ביולוגיים חדשניים במהותם, המלמדים על תבנית גנטית אלטרנטיבית בקרב כל אחד מהמינים האלה.
כידוע, עדרי רבבות גנו וזברות יוצאים את תחומי השמורה ומגיעים בדפוסי נדידה מקומית כמעט עד פרברי נארוק, עיר המחוז של האזור. גם באזורים אחרים בקניה כמו גם בטנזניה, שכיח למדי לראות עדרי זברות באזורים שאינם מוגנים לפי חוק, ושבהם הן מתחרות עם הבקר וחיות משקם האחרות של המאסאים, ועלולות להתעמת עם הרועים על מקורות המזון העשבוניים שעליהם מתחרים בקר, זברות, גנו וצבאים.
והנה, באחרונה הגיעה לעיני צילום קשה של זברת הרים שנפצעה ביוני 2007 במרחק קילומטרים אחדים משמורת המסאי-מארה בקניה, אך מחוצה לה...
הצלם, אמריקאי משיקגו שבארצות הברית, הראה את התמונה שצילם לפקחי השמורה, למדריכי קמפינגים בשטח ולמנהיגים מאסאים. הקונצנזוס לגבי האירוע היה שווה-ערך בערכו בין כולם, ולפיו, ייתכן והטלת החנית במכוון לגופה של הזברה קשור בנקמה על מאסר של כמה רועים מאסאים שהפרו את חוק הגנת החי והשמורות בקניה והחדירו את עדרי הבקר שלהם לתוך תחומי השמורה. במרוצת 7-5 השנים האחרונות ראינו זאת לא פעם אחת, ולעתים, כך התרשמתי, מספרם של בעלי החיים המבוייתים בשמורת המאסאי-מארה היה רב יותר ממספר חיות הבר. כן, כן, אמת לאמיתה!
באופן מפתיע ביותר, הזברה לא נכנעה להכבדה שנכפתה עליה בעל-כורחה, ולא השתטחה ארצה משום שלא יכלה... בשעת פרסום הידיעה המצולמת, לאחרונה, לאחר כ-4-3 חודשים, דווחו כי היא עדיין בחיים. ואולם, המקרה המצער והמרתק הזה זוכה לתהודה מאחר והוא מביא לידי ביטוי את הקונפליקטים בין חיות הבר ובני האדם בתחרות על המשאבים, הפוגעים בעיקר בחיות הבר. נקודות המגע בין פרסתניים אוכלי-עשב דוגמת הזברה מתרחשות לא אחת בקרבת שמורת המסאי-מארה בקניה ופארק שמורת הסרנגטי ואזור השימור של מכתש הנגורנגורו בטנזניה. מדובר בכמה פרוזדורי נדידה יבשתית חשובים ביותר, שמקורם על-פי חקר מאובנים לפני כ-3 מיליון שנים. עד-כה האמינו כי רק משום אורח החיים המיוחד של התרבויות הפסטורליות של המאסאים, יכול עדיין כדור הארץ לאכלס בתוכו ללא הפרעות ניכרות את נדידת היונקים היבשתית הזו. עד לא מכבר אכלסו כמיליון וחצי גנו (עד לכשני מיליון), כ-500,000 זברות, כ-700-500 אלף צבי תומסון וכיוצא באלו מספרים אסטרונומיים של בעלי-חיים, שממלאים את המערכת האקולוגית העמוסה ביותר בחיות-בר בכדור הארץ, אף כי קם לה מתחרה פוטנציאלי כבד-משקל וביומסה מצטברת דוגמת "הסרנגטי הסודני". גם על כך נפרסם כתבה בעתיד.
בשעתו כתבתי על כך כמה כתבות המנסות להסביר את קטל העופות והציפורים כחלק מהטקסיות המלווה את חברות הגיל של המאסאים ודומיהם באפריקה, אך לא מן הנמנע כי הקטל המתמשך הזה קשור גם בהתנהגותם המסורתית של ציידים-לקטים קלאסיים דוגמת הנדורובו בקניה וההדזאבה בטנזניה, ובמחשבות על הרעב בעולם השלישי. כל אלה בתלות בתהליכי מידבור מתמשכים ביבשת, הגדלת שטחי המדבריות וגרגרי האבק, שנות הבצורת והיובש, שמתלווים אליהם מפעם לפעם גם התייבשות של נהרות חשובים.
רקע פסים ראשוני נוסף לקראת המשכיות הדיון בפיז'מת הזברה בעתיד
ואמנם, ליונקים רבים מגוון עצום של דגמי כיסוי פרוותיים, הבאים לידי ביטוי חזותי מרהיב בטבע, אך מסייעים להם גם בהשוואה משום שלרוב מדובר ביחסי טורף ונטרף, שחברי ד"ר צבי סבר כינה "מירוץ החימוש בטבע". המגוון הזה זכה לאינספור הסברים אלטטרנטיביים המתחקים לעומקו. אולם, למרות שנמצא כי גנים שולטים ומכוונים ככל הנראה את תהליכי יצירת דגמי הכיסוי האלה, המנגנונים הממשיים שיוצרים את הדגמים האלה טרם נחקרו כיאות מנקודת מבט אבולוציונית ומנקודת הראות הביולוגית-התפתחותית (אמבריולוגית=עוברית). אנו למדים על כך תחילה, בטרם נדון לעומקם של ההסברים מדוע הזברה לובשת פיז'מה, באמצעות כמה מודלים, לפיהם הדגמים הנוצרים בקרב בעלי חיים רבים, דומים להפליא לדגמים ידועים אצל הנמר, הברדלס, היגואר, הטיגריס, הזברה והג'ירפה. לפני כ-20 שנה ניסו חוקרים לבחון באמצעות מודל פשוט האם ניתן להסביר בבת-אחת את מבחר הדגמים. פסי הזברות מעוררים שאלות מוע וכיצד הזברה לובשת פיז'מה, ופיז'מה זו משתנה בכל מין ומין ובכל פרט ופרט באותו מין. דוגמה נוספת היא אפילו דגמי שערות השפם של האריות שמשמשים לחוקריהם מעין 'טביעת אצבעות' וזיהוי אישי של כל אחד מהם.
כל אחד מטיפוסי הפיזור של הכתמים, החברבורות או הפסים, מצביע על היבט כללי יותר ותופעה אוניברסלית משותפת. חוקרים אף פיתחו מודלים המנבאים היווצרות הדגמים האלה דוגמת פסי הזברה. ואולם, לא ברור מהם המנגנונים האפשריים שיכולים ליצור את הדגמים הללו. נראה שביצירת מורות מסויימות נוטלות חלק מגמות התפתחותיות מסויימות המרמזות על התהליך. על כמה עובדות אין עוררין ביחס לדגמי כיסוי בבע"ח. מנקודת ראות פיזיקלית, קיימת לאזורים בעלי צבע שיער שונה. צבע השיער נקבע על ידי תאי פיגמנט – שכונו מלנוציטים – הנמצאים בגרעינים הבזליים התאמת כתמים או בשכבה הפנימית ביותר של האפידרמיס. המלנוציטים יוצרים פיגמנט שקרוי מלנין העובר אל השיער.
לפי הנחה אחת, אצל הזברות משערים שאם אמנם קיים אצלן קדם-דגם כימי, הרי שמיקומו חייב להימצא מתחת או בתוך האפידרמיס. בהתאם להנחה זו, תפקיד המלנוציסטים הוא לקרוא את הדגם. מודל שפותח לפתרון התעלומה הוצע ע"י אלן טורינג (Turing, Alan M.) ב-1952, במטרה לפענח את כתמי הכיסוי. טורנינג הציע כי צורה ביולוגית כלשהי עוקבת אחרי קדם-דגם כזה באמצעות ריכוזי חומרים כימיים שכונו "מורפוגנים" (Morphgens). ואולם, קיומם של גנים צורניים (מורפוגניים) נחשבים עדיין ספקולטיביםי מדי, למעט עדות נסיבתית אחת, אך התיאוריה מושכת חוקרים להתעמק בה לנוכח שורה של הנחות-מוצא, כדלקמן: לפי הנחה אחת, "גנים לצורה" יכולים להגיב אלה עם אלה, ולעבור דיפוזיה דרך תאים. טורנינג הראה אם כן במודל מתימטי כי אם "הגנים הצורניים" היו מגיבים ומפעפעים בצורה מסויימת, היו תבניות מרחביות של ריכוזי מורפוגנים מעין אהל, יכולים להייוצרפיזורם הראשוני האחיד בכינוסם של תאים. המודל טורנינג חשף פתח שמשך אליו מייד שורת מודלים שכונו "מודלים של תגובה" (Reaction-Diffusion models). מודלים מעין אלה ישימים באם ורק אם מדת הדגם גדולה יחסית לקוטר התא. הם יכולים אפוא להיות ישימים לפרוות הנמר.משום שמספר התאים בכתם של נמר בזמן חקר הדגם הזה נחשב בחזקה של מאה. המודל הטיפוסי מתחיל בשני תאים מורפוגניים המגיבים זה לזה ומפעפעים בקצב משתנה. בהעדר דיפוסיה הם יגיבו ויגיעו למצב אחיד ויציב, באם וכאשר יורשה להם לפעפע בקצב זהה. בהעדר מקצבים יציבים, הדיפוסיה תגרום להעדר יציבות, ומכאן דיפוסיה מונעת חוסר יציבות. בתנאים מתאימים, די בהפרעה מחרבית קטנה כדי להשפיע על חוסר יציבות
לפי הנחה שניה, אם אחד המורפוגניים האלה הוא אקטיבטור בעצמו, הוא גורם לאי-יצירת מלאנין, ומכאן שהאקטיבטורים יגדילו את ריכוזיהם באופן מקומי, בעוד שאם המעכבים יעסברו דיפוסיה מהר יותר מהאקטיבטורים, ייוצ ריכוז של מזרזים באזור מעכב. כמה וכמה מודלים ספצייים הוצעו בהתבסס על תגובות כימיות ממשיות ונבדקו תכונותיהם שיצרו את הדגם. מנגנונים אלה מעכבים כמה וכמה פרמטרים שביניהם נכלל קצב התקדמות התגובות, כאשר קצב הדיפוסיה של חומרים כימיים מותנה בחשיבום הקריטיתף, בגיאומטריה ובמדת הרקנה. רוב החוקרים העוסקים בדגמי הפסים או הדגמים האחרים בכסות יונקים, בהורים כי תכונתם המרתקת ביותר של המודלים האלה היא תגובה-דיפוסיה, המחייבים לדעתם מעבר ממצב אחיד ויציב לשינויים באופי הדגם. לטענתם כאשר מדת הרקמה גדלה, מתחילים להיווצר הדגמים המרחביים. ב-1975, גילה חוקר צרפתי ששמו דניאל תומס (Thomas) את עיקרון "התגובה-דיפוסיה", לאחר שהבחין כי הדגמים נוצרו במהלך תגובה בין חומצה אורית וחמצן על הממברנה הדקה שעליה יכלו החומרים לפעפע. מאחר והממברנה דקה, ניתן היה להניח כי המנגנון מתרחש בחלל דו-ממדי, והוא חזה את הדגמים המרחביים שעתידים לבוא כתוצאה מכך. תהליך יצירת הדגם בהתפתחות העוברית היא בסדר גודל של מה שקורה כיום. הבעיה המתמטית נתרה תיאור השלבים הראשוניים של יצירת הדגם המרחבי בדומה לתיאור התנודות בין שני משטחים דקים של תוף. הדרך שבה הדגם גדל, תלוי בממדים ובגיאומטריה, והוא אנלוגי למשטחי תוף, בעוד שמשטח קטן אינו מצליח להחזיק תנודות מעין אלו.
כיום ידועות לי לפחות 10 תיאוריות מדוע הזברה לובשת פיז'מה, אך גם על כך בהזדמנות אחרת.