קוצן

אריאל קדם, המחלקה לזואולוגיה, אוניברסיטת תל אביב
עבודה לשם קבלת תואר מוסמך
מנחה: פרופ' תמר דיין ופרופ' נגה קרונפלד-שור, המחלקה לזואולוגיה, אוניברסיטת תל אביב


בעלי חיים זקוקים לאנרגיה ממקור חיצוני כדי להתקיים ולהתרבות. עיקר פעולתו של הפרט מוכוונת למטרת השגת אנרגיה ממזון, שימור והטמעתה כמסת גוף. במידה והפרט יצליח בהשגת מטרותיו האנרגטיות, הוא יוכל להפוך את האנרגיה שאגר לצאצאים ובכך להגדיל את כשירותו. מנקודת מבט זו אפשר לבחון כל פעולה של הפרט על מאזניים אנרגטיות. מצד אחד, פעולות המכניסות אנרגיה ומצד שני פעולות המוציאות אנרגיה. שאיפתו של הפרט היא לשמור על מאזן חיובי כזה שיאפשר הטמעת אנרגיה כמסת גוף ולא רק לשמירה על פעילות פיזיולוגית ומטבולית תקינה. שימוש באנרגיה כ"מטבע" מאפשר לנו לבחון ולהשוות בין כל הפעילויות השונות של בעל חיים, ותרומתן או מחירן למאזן האנרגטי של הפרט. השימוש בטורפור מאפשר לבעלי חיים אנדותרמיים להפחית את הדרישות האנרגטיות של הומאוסטזיס יומי בהתאם למאזן האנרגטי היומי. התנהגות פיזיולוגית זו נמצאה גם אצל הקוצן הזהוב החי בתנאי סביבה קיצוניים עם זמינות מזון משתנה. בשנים האחרונות בוצעו מחקרים רבים על מנגנון הטורפור כדי להבין אילו גורמים משפיעים עליו ולהיפך.

למחקר זה קדמה שורת מחקרים שנעשו על הקוצן הזהוב בעין גדי. במחקרים אלו נמצא קשר בין טורפור לזמינות מזון, טמפרטורת סביבה ויחסי תחרות עם בן סוגו, הקוצן המצוי. הידע הרב שנצבר על הקוצנים בניסויים בשדה ובתנאים חצי טבעיים סיפק הזדמנות פז לבחון את מערכת היחסים המרתקת והמורכבת של יחסי טורף – נטרף מבחינה אנרגטית.

נושא זה מהווה מוקד משיכה לחוקרים רבים. מערכת היחסים העקיפה בין הטורף לנטרף, זו שאינה מסתיימת במותו של הנטרף, פתחה צוהר לתחום חדש, "האקולוגיה של הפחד". תחום זו עוסק בניסיון להבין את מכלול השפעות הטורף על הנטרף ברמה אנרגטית ובמונחי Fitness. היכולת של הקוצן הזהוב לווסת את הצורך האנרגטי שלו כתגובה לשינוי במאזן האנרגיה מהווה כלי חזק ביותר למדידת ההשפעה של הטורף במובן אנרגטי.

מטרת המחקר היא לבחון כיצד תשפיע נוכחות טורף על מנגנון הטורפור של הקוצנים. קוצנים זהובים מבצעים טורפור בקיץ כתגובה לזמינות מזון נמוכה. זמינות מזון הינה פועל יוצא של פעולות השיחור של הפרט. מחקרים רבים בתחום האקולוגיה של הפחד מראים כי אחת הפעולות המושפעות ביותר מנוכחות הטורף היא שיחור מזון. בעקבות כך פותחו מודלים ותחזיות על אופן שיחור מזון תחת סיכון טריפה. ניתן להשתמש במודלים האלה כדי לנתח את התנהגות הקוצנים ולהעריך את מידת הסיכון בו הם נתונים. החיבור בין הטורפור להתנהגות השיחור תחת סיכון הטריפה יכול ללמד על העלות האנרגטית של היבט מרכזי ביחסי טורף – נטרף.

השערת המחקר הייתה כי לטורף יש השפעה על ביצוע טורפור בקוצנים, אם כי לא ברור לאיזה כיוון. מחד גיסא, טורף עלול להגביל את זמינות המזון של הנטרף ובמצב כזה, שימוש בטורפור יסייע לפרט לצלוח את משבר האנרגיה. מאידך גיסא, בזמן הטורפור, בעל החיים חסר אונים אל מול טורף ועלול להוות טרף קל ביותר ללא שום מנגנון הגנה.

המחקר נערך בארבע מכלאות ניסוי במדרונות עין גדי. כל מכלאה מוקפת בגדר נמוכה המונעות יציאה וכניסה של קוצנים ופרט לכך מאפשרת תנועה טבעית של בעלי חיים שונים במרחב המכלאות. זוהי מערכת חצי טבעית המדמה את אותם תנאי סביבה טבעיים שיש לקוצנים אך בתנאים אקולוגיים שונים של צפיפות פרטים ומרחב שיחור. 12 קוצנים זהובים ו – 24 קוצנים מצויים שנלכדו באזור שימשו כחיות המודל בניסוי. 4 נחשי אפעה בוגרים שנלכדו באזור שימשו כטורף. הניסוי נערך במהלך 15 יום בחודש אוגוסט 2012. במהלך תקופה זו אספתי נתונים על התנהגות השיחור של הקוצנים וטמפרטורת גופם כאשר היו ללא אפעה במכלאה ובזמן שאפעה שהה בסמוך לצלחות השיחור במכלאה.

בכל הקוצנים הושתלו חיישני טמפרטורת גוף המודדים את טמפרטורת הפרט באופן מדויק מדי 10 דקות. לכל קוצן הוחדר שבב תת עורי ייחודי לו, המאפשר את זיהויו במערכת השיחור. לכל מכלאה הכנסתי 6 קוצנים מצויים ו – 3 קוצנים זהובים. בכל מכלאה שמתי שתי צלחות מזון במיקרוהביטט שנקבע כ"בטוח ביותר" במחקרים קודמים, כך ששיחור הקוצנים שם לא הושפע מתאורה, מצב ירח וטורפים שונים כגון עופות דורסים ויונקים. לאחר מספר ימי שיחור בכל מכלאה הכנסתי אפעה לכלוב שהיה סמוך לכל אחת מצלחות השיחור בשתי מכלאות. לאחר חמישה ימים הוצאתי את הנחשים ושמתי אותם בשתי המכלאות האחרות. ניתוח תוצאות השיחור והטמפרטורה נעשה בהתייחסות לימים בהם שיחרו הקוצנים ללא טורף לעומת הימים בהם שהה האפעה במכלאה.

דפוסי השיחור של הקוצנים השתנו באופן מובהק בנוכחות האפעה. נמצאו הבדלים בזמני השיחור, ומשך השיחור בשני המינים. הקוצנים האריכו את משך גיחת השיחור באופן משמעותי וסה"כ שהו יותר זמן על צלחת השיחור בנוכחות האפעה. תוצאות ה – GUD לא השתנו בשני המינים בנוכחות האפעה. אנו מסיקים כי יעילות השיחור ירדה בנוכחות האפעה בשני המינים כתוצאה ממשך הזמן הרב שהקוצנים השקיעו ב – vigilance בעת השיחור.

נמצא הבדל מובהק בשימוש בטורפור שביצעו הקוצנים הזהובים. הקוצנים הכפילו את זמן הטורפור היומי והדבר נבע בעיקר מהארכת משך הטורפור בצורה מובהקת בנוכחות הנחש. אנו מסיקים כי הטורפור מפצה על המחסור האנרגטי הנובע מהשיחור הפחות יעיל בנוכחות האפעה. בפעם הראשונה, למיטב ידיעתנו, תועד טורפור בקוצנים מצויים. מנתוני הניסוי לא עלה קשר בין הטורפור במצויים לבין נוכחות האפעה במכלאה.

שני המינים ביצעו תרמורגולציה של טמפרטורת גופם, וניכר הבדל מובהק בין מידת הדיוק התרמורגולטורי (Hi) של הקוצנים ללא נחש ובנוכחות נחש. נתון זה מעיד על הקושי האנרגטי בו היו הקוצנים בנוכחות נחש.

מחקר זה הראה כי לטורף יש השפעה על הטורפור. בניסוי זה נראה כי הטורפור שימש כמנגנון מפצה על המאזן האנרגטי שנבע משימוש מוגבר ב – vigilance כאמצעי התמודדות עם הטורף. הקוצנים השקיעו יותר זמן ומאמץ באיסוף אותה כמות מזון בנוכחות אפעה בהשוואה לימים בהם לא היה אפעה במכלאה. מכך נובע כי הרווח האנרגטי שלהם מהשיחור ככלל, הצטמצם. המאזן האנרגטי השלילי הפוטנציאלי הוביל לשימוש בטורפור על מנת להקטין את הדרישה האנרגטית היומית. במצב החדש שבו הדרישה האנרגטית של הגוף ירדה באמצעות הטורפור, חשיבותו היחסית של כל פריט מזון עולה, ולכן הקוצן השקיע יותר מאמץ בהשגת אותה כמות מזון. התנהגות זו מוסברת באמצעות מודל השיחור תחת סיכון טריפה.

מחקר זה מדגיש את חשיבות השימוש במטבע האנרגטי ככלי לבחינת פעולותיהם של בעלי חיים ושופך אור חדש על השימוש במנגנון הטורפור כאמצעי המסייע להקטין את סיכון הטריפה של הפרט.

תכנים