בלי שיבוט: אמנות הפיתוי של הצמחים הטורפים

צמחי הטללית נוצצים בשמש, ועליהם טיפות קטנות הנראות כטל הבוקר. כמה מרנין ומרגיע המראה, אבל כשמתקרבים מגלים סיפור אחר. אלה לא טיפות טל, אלא טיפות דבק זעירות שהופרשו ממעין משושים של הצמח. אוי לחרק שיעבור בסביבה. הוא יידבק למשושים ולא יוכל להשתחרר. בהדרגה, הוא יגלה שהם גם מפרישים חומר מעכל, שמפרק את השריון של החרק וגוזר את גורלו. ברגע שהחרק פורק, הצמח יכול להשתמש בחומרי הגלם שהרכיבו אותו כדי להזין את עצמו.

יש טלליות זעירות בגודל אפונה ואחרות בגודל של חצי אדם, ולכל אחת מהן וריאציה ייחודית משלה לאותו מנגנון. המנגנונים האלה מתגלים ומתפענחים ככל שטכנולוגיות המחקר מתקדמות. ראו לדוגמה את Cape Sundew מדרום אפריקה. ברגע שהמשושים שלה מזהים חרק, הם נעים במהירות מדהימה, כמעט הכי מהר בטבע, כדי לשגר את החרק כמעין קטפולטה, ישר לתוך אחד העלים שלה. שם ממתינים המשושים עם הדבק כדי לסגור עניין.

הצמחים יודעים: לא כל חרק שווה את המאמץ

המנגנון, שפוענח רק לאחרונה, עם השיפור בטכנולוגיית המצלמות המהירות, מבוסס על שערות חישה שנמצאות על המחושים. כשהן מתקפלות, הן שולחות מיד זרם חשמלי לתוך הצמח, שמפעיל מנגנון המרוקן את תאי הצמח ממים בבת אחת. כך מתאפשרת התנועה המהירה.

"הצמחים הטורפים שיודעים ליצור תנועה מעבירים זרם חשמלי, במנגנון לא מאוד שונה ממערכת העצבים שלנו", אומר ד"ר יובל ספיר, מנהל הגן הבוטני בבית הספר למדעי הצמח ואבטחת מזון בפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת תל אביב. "אז אולי בעצם הצמחים הם אלה שהמציאו את מערכת העצבים, ובעלי החיים הם שחיקו אותם".
המהירות גבוהה מאוד, כי גם החרקים מהירים, והצמח חייב לזוז עוד יותר מהר מהם. "יש מרוץ חימוש בין החרקים לצמחים", אומרת טל לבנוני, אוצרת הגן הבוטני באוניברסיטת תל אביב.

אחרי שהחרק נזרק לתוך המלכודת, מתרחשת תנועה נוספת, אטית יותר, של העלה. בהדרגה, הוא מקיף את החרק מכל צדדיו ומרחיב את המגע שלו עם שטח הפנים של החרק, כדי לעכל אותו ביעילות רבה יותר.

התנועה הזאת אמנם אינה מהירה, אבל גם היא מנוהלת על ידי זרם חשמלי.
הדבר המדהים עוד יותר הוא שטלליות, או לפחות חלקן, יודעות מתי הגיע אליהן יצור חי ומתי סתם נפל עליהן עלה או ירדה טיפת גשם. יש חוקרים הסבורים שהן יודעות אפילו לזהות מתי מטייל עליהן חרק ממש מזין, ומתי חרק שלא שווה את המאמץ, אבל עדיין לא ידוע כיצד הן יודעות זאת.

החרקים הם רק ממתקים לטורפים

צמחים נמצאים בדרך כלל בתחילת שרשרת המזון. כלומר, הם יודעים לייצר את האנרגיה שלהם בעצמם, כל עוד יש להם אור שמש, מים ומינרלים חיוניים. אנחנו, בעלי החיים, מוגבלים יחסית אליהם. אנחנו לא עומדים בפני עצמנו, אלא ניזונים מצמח או מבעלי חי אחר שאכל צמח וכך תופסים טרמפ על מנגנון הפקת האנרגיה הייחודי הזה.

גם צמחים טורפים יודעים לייצר אנרגיה בעצמם מאור השמש. הדבר שחסר להם הוא החומר המקביל לדשן. "צמחים לא טורפים בשביל אוכל, אלא בשביל 'ממתקים'. אין צמח שכל כלכלתו היא טריפה", אומרת לבנוני. הם גדלים בסביבות עניות בחנקן ומינרלים חיוניים אחרים, כמו סביבות מימיות, ביצות קרות בצפון אירופה או מדרונות תלולים של הרים, שבהם המים שוטפים את המינרלים מטה במהירות.

 דיונאה. מלכודת נסגרת / צילום: Shutterstock

"ללכוד ולעכל חרק זו משימה שדורשת המון אנרגיה", אומר ד"ר כריס ת'ורוגוד, סגן מנהל וראש התחום המדעי בגן הבוטני של אוניברסיטת אוקספורד, ומומחה לצמחים טורפים. "שום צמח לא יעשה את זה בלי לקבל יתרון תחרותי משמעותי. לכן הצמחים האלה גדלים בסביבות מאוד מסוימות".

"החיים הם לא 'חנות קטנה ומטריפה', ואין אפשרות שתלכי ברחוב וצמח יטרוף אותך", מרגיעה לבנוני. למעשה, אם ניגע בדיונאה (Venus Flytrap), אותו צמח מפחיד שעליו הקוצניים נסגרים במהירות על הטרף והיה ההשראה לצמח בסרט "חנות קטנה ומטריפה", לא יקרה לנו דבר, גם אם המלכודת תיסגר על האצבע שלנו. לצמח, לעומת זאת, זה יזיק, כי הוא יבזבז המון אנרגיה על פעולת הסגירה, ואם הוא לא זוכה בתמורה במזון, הוא עלול למות מתת תזונה.

 ד''ר כריס ת'ורוגוד / צילום: יוטיוב

גם אם נכניס אצבע לתוך בריכת מיצי העיכול בתחתית של כדנית (Pitcher Plant), לא יקרה לנו כלום. המיצים האלה בנויים לעכל חרקים, מקסימום צפרדע. "קיימות כדניות ענק בבורנאו שיכולות לעכל גם מכרסמים קטנים", אומר ת'ורוגוד, "אבל בני אדם עדיין בטוחים".

העלה הפך מלכודת, הגזע הפך עלה

בשנים האחרונות מתברר המגוון האדיר של מנגנוני המלכודות בצמחים טורפים, ויותר מכך, אומר ת'ורוגוד, מתברר שאותן מלכודות אינן פסיביות. "אם חשבנו בעבר שהצמח מחכה עד שהמזל יביא אליו את הטרף, ואז לוכד אותו במלכודות מכל מיני סוגים, היום ברור שהצמחים עושים מאמץ למשוך את החרקים - אם בהתחפשות, אם בפיתוי, או ממש במנגנונים ששואבים פנימה את החרק".

ספיר מוסיף: "אם בעבר רוב המחקר בתחום הזה עסק באופן פעולת המלכודות, היום אנחנו שואלים גם מה מושך את הטרף למלכודת. מה הוא איבד שם".

 נאדיד. מלכודת שאיבה / צילום: Shutterstock

כשאומרים "צמח טורף", חושבים בדרך כלל על אותן דיונאות שפיתחו עלים רגישים למגע הפרושים כשתי כפות. "יש לצמחים האלה שערות קטנות רגישות למגע, וכל קפל בהן מייצר זרם חשמלי. הזרם הזה מפעיל משאבות קטנות, שמרוקנות בבת אחת את התאים ממים, וזה בעצם מה שיוצר את התנועה וגורם לשתי כפות המלכודת להיסגר", אומר ספיר.

"אבל רוב הצמחים הטורפים, זה לא הפטנט שלהם בכלל", מבהירה לבנוני. "אין להם יכולת תנועה, והם תלויים הרבה יותר באמנות הפיתוי. הם משתמשים באותן שיטות פיתוי כמו אלה בהם משתמשים צמחים אחרים כדי למשוך חרקים להאבקה, אבל לשם טריפה. הכדניות, לדוגמה, פיתחו את עליהן כך שייצרו מעין קערות מאורכות. החרקים נופלים פנימה ובתחתית הקערה מחכים מיצי העיכול. "אפשר לדמות את הקערה למעין קיבה ומעי יחד. היא יודעת להפריש חומרים שמעכלים את החלבונים שמהם עשויים החרקים, והיא יודעת גם לקלוט את החומרים הדרושים מתוך מה שעוכל".

בעבר, חוקרים חשבו שהחרקים מטיילים על סף הכד ובמקרה נופלים פנימה, אבל מתברר שהעניין מורכב יותר. "אנחנו רואים שלצמחים הללו יש ממש תעלות בתוך הכפות, הבנויות ככך שברגע שחרק נפל בהן, אין לו ברירה, הוא יורד במורד החריץ וממש מנותב לתוך מיצי העיכול", אומר ת'ורוגוד. "אם הוא מנסה לטפס החוצה, הוא מגלה שהצמח משוח במין שעווה שנכנסת לתוך הטפרים שלו והופכת אותם לבלתי יעילים".

העלים שמרכיבים את הקערה, שצומחים ישר וגבוה, באים בצמח הזה על חשבון עלים רגילים, שהם בדרך כלל ירוקים ופרושים כך שיקלטו את אור השמש. לכן הצמחים הללו משגשגים במקומות שבהם אין מינרלים מזינים, אבל יש בהם הרבה שמש שתפצה על הקושי שלהם לעשות פוטוסינתזה. בשנים האחרונות מתברר שלמרות שהם עלים, הם חולקים גם מטען גנטי עם שורשי הצמח. כך התפתחה יחסית בקלות, מבחינה אבולוציונית, היכולת שלהם לספוג חומרים מזינים לתוכם. בכמה מהכדניות התפתח חלק מהגזע כך שהוא מתפקד כמו עלה, אף שיש לו גנטיקה של ענף. בכך הוא מפצה על העלים שהפכו למלכודות.

הכדנית שקוראת בקול לעטלפים

מתברר שלא חייבים לטרוף כדי לקבל חומרים מזינים. ת'ורוגוד מספר על סוג כדנית שנחקר לאחרונה, המושכת עטלפים להגיע ולהפריש את הפרשותיהם בתוכה. העטלף מקבל מיטה נוחה להעביר בה את הלילה, שמתפקדת גם כאסלה להתפנות בה, והכדנית נהנית מדשן טרי בשפע. העטלף לא סתם מופיע על הכדנית, היא קוראת לו. מבנה הכד מהדהד קולות מבחוץ, העטלף שומע אותם ויודע איך להגיע ולנום בתוך הכד.

לפני כמה שנים נפתרה תעלומה לגבי כדנית נוספת, שמושכת אליה נמלים. הן נכנסות חופשי לבריכת המיצים של הכדנית, אוכלות מהאוכל שהיא כבר החלה לעכל ונהנות מהחיים. איך זה שהכדנית הזאת צומחת בהצלחה רבה יותר מכדניות שכנות שלא מושכות נמלים? התברר שהנמלים גם מנקות את בלוטות ההפרשה של הכדנית כך שתפריש חומרי עיכול בצורה יעילה יותר. הן גם אוכלות את הצאצאים שהשאירו אחריהם יתושים לפני שמתו במלכודת. אותם זחלי יתושים אינם מזינים מבחינת הכדנית אלא מתחרים איתה על החומרים שהיא צריכה.

צמחים טורפים אחרים מפתים טרמיטים באמצעות חיקוי. "הם מגדלים חומר שנראה כמו חזזית, תוצר של פטריות שהטרמיטים אוהבים לאכול. הטרמיט מגיע ומגלה שלא רק שהוא אוכל חיקוי לא מזין, הוא גם נתפס במלכודת", מספר ת'ורוגוד. "ממש לכל אחד מהם המצאה משלו, ותפריט משלו".

ספיר מספר גם על כל מיני ריחות שהצמחים מפרישים, שמושכים את החרקים למלכודות. "הצמחים הללו צריכים להיזהר: אם חרקים יפסיקו להתקרב אליהם, לא תהיה הפריה. זה כאילו נקבת גמל השלמה הייתה אוכלת את הזכר עוד לפני ההפריה. אז הם בדרך כלל יוצרים הפרדה מאוד ברורה בין המראה והמיקום של הפרח לבין זה של המלכודת. למשל, יש צמחים שפורחים מעל המים והמלכודת שלהם מתחת למים, או שישנה הפרדה של גובה - הפרח גבוה והמלכודת נמוכה, והם מושכים חרקים מסוגים שונים".

 טללית. מלכודת דבק / צילום: Shutterstock

סוג נוסף של מלכודות הוא מלכודות השאיבה. כמה צמחים מהמשפחה הזאת הוכתרו כ"שיאני מהירות התנועה בעולם הצמחים".

"יש להם שערות חישה ארוכות שצומחות לתוך המים או הבוץ, וכאשר השערות האלה חשות שיש טרף בשטח, הן מפעילות מעין שלפוחיות שמתרוקנות במהירות מאוויר וכך שואבות פנימה את המים יחד עם היצור החי", אומרת לבנוני. "השערות הן בעצם הדלת של השלפוחית, וכשהן חשות בטרף, השלפוחית יונקת את הדלת פנימה יחד עם כל מה שנגע בה".

יש גם צמחים שאוכלים צמחים אחרים?
ת'ורוגוד: "יש צמחים שמעכלים עלים שנופלים עליהם מלמעלה".

לאן נעלם הנאדיד הישראלי

בישראל צומחים, או לפחות צמחו בעבר, שני זנים של צמחים טורפים: נאדיד המים ונאדיד עדין. "אלה צמחי שלפוחית קטנים, שלוכדים מתחת למים תולעים זעירות או חיות מים זעירות אחרות", אומרת לבנוני. "אחד מהם לא נראה כאן כבר זמן רב. השני צץ מדי פעם בעמק החולה, אבל אין לו אוכלוסיות קבועות פה ואנחנו לא יודעים אם אי פעם היו לו.

"אנחנו לא יודעים אם זה צמח שנכחד או שהוא בסכנת הכחדה בישראל, או שהוא צמח אפיזודי, שזה אומר שהוא מופיע ונעלם בתדירות לא ברורה. אלה צמחים שמופצים על ידי עופות נודדים, ולכן שינוי במסלול העופות יכול לשנות את התפוצה של הנאדיד. בעולם הם אינם בסכנת הכחדה".

 טל לבנוני / צילום: תמונה פרטית

מינים טורפים אחרים דווקא כן בסכנת הכחדה. זה קורה לאו דווקא בגלל שינויים בבתי הגידול, אלא בגלל גניבות. חובבי צמחים טורפים בעולם גונבים את הצמחים מהטבע, ואפילו מגנים בוטניים. "הצמחים הללו נדירים מאוד, וכל איסוף שלהם מהטבע פוגע באוכלוסייה שלהם בצורה דרסטית", אומר ספיר.

ת'ורוגוד אופטימי מעט יותר. "ישנן התפתחויות בתחום של שיבוט צמחים וגידול של רקמות צמח במעבדה, שמשפרות את היכולת לגדל צמחים כאלה בשבי. אבל צריך להיזהר. זה טוב כדי לספק את הרצון של אנשים לגדל צמח כזה בבית, אבל זה לא באמת שומר על המגוון".

מלבד התפעלות מהמגוון ומהיצירתיות, האם ניתן להשתמש בצמחים האלה או ללמוד מהם משהו?
ת'ורוגוד: "צמחי הכדנית, שיש להם חריצים שמושכים את החרקים למטה, היו השראה למערכות מיקרופלואידיות, כלומר, כל מנגנון שבו אנחנו מנהלים נוזלים בתוך מערכת קטנה מאוד, למשל במדפסות או במכשור רפואי".

ספיר: "הרעיון שעולה מיד לראש הוא להשתמש בהם להדברה. אפשר לשים צמחים טורפים באדנית ולהפחית את הסיכוי שחרקים מסוגים מסוימים ייכנסו הביתה. אבל הגישה המעניינת עוד יותר היא לחקור את הגן שמקודד את אנזים הכיטינאז, שמפרק את השלד של החרקים, ובבני אדם אינו פוגע בכלל. הייתה מחשבה להנדס צמחים שיבטאו את הגן הזה וכך לחסוך בחומרי הדברה. אם נאכל חיטה מהונדסת כזאת, לא יאונה לנו כל רע. השאלה היא אם לא נפגע בטעות באחרים שאנחנו כן רוצים בקיומם. כל הנדסה גנטית מעלה את שאלת ההשפעה על האקוסיסטם".

איך מגלים צמחים טורפים חדשים?
"על בתי גידול טרופיים, בעיקר במעמקי יערות הגשם, אנחנו יודעים ממש מעט, וממשיכים לגלות אותם כל הזמן", אומרת לבנוני. "אם רוצים למצוא צמח טורף חדש, כדאי לחפש במקומות קשים לגישה בגלל כל מיני שבטים עוינים, או על פסגות של הרים גבוהים באמצע יערות גשם, קור באמצע יער טרופי. למשל בהר השולחן".

"היסטורית", מוסיף ת'ורוגוד, "משלחות מאוניברסיטאות כמו שלנו היו מגיעות לאזורים מבודדים ופשוט מתחילות לחפש צמחים, אבל עם השנים התחלנו לעבוד בשיתוף פעולה עם האוכלוסייה המקומית, כי הם מכירים את הצמחייה שלהם, ולפעמים צמח שאני מחפש או שהוא חדש לי הוא לגמרי מוכר למקומיים. מהבחינה הזאת, היה מרתק לעבוד מרחוק בתקופת הקורונה. צוות מקומי של מדריכי טיולים וחוקרי יערות בבורנאו מצא צמחים וצילם אותם, שלח אותם אליי ואני תיארתי אותם. קראנו לצמח על שם של אמו של דום ניקונג, החוקר המקומי".