RESEARCH

המחקר חסר התקדים בהיקפו נערך בהובלת פרופ' רן ברקאי וד"ר מיקי בן-דור מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום, פרופ' שי מאירי מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע"ד שטיינהרדט, וג'ייקוב דמביצר תלמיד מחקר של פרופ' ברקאי ופרופ' מאירי שהוביל את המחקר. המאמר פורסם בכתב העת היוקרתי Quaternary Science Review.

במסגרת המחקר, החוקרים ביצעו ניתוח סטטיסטי מקיף של נתונים על עצמות בעלי חיים מעשרות אתרים ארכיאולוגיים פרהיסטוריים בישראל ובסביבתה, ומצאו כי גודלם של בעלי החיים שסיפקו לאדם את מירב מזונו הלך ופחת בהדרגה – מפילי ענק שהיוו את עיקר בסיס התזונה לפני 1.5 מיליון שנה ועד לצבאים לפני כ-10,000 שנה. הממצאים, לטענתם, מציירים תמונה מאירת עיניים של האינטראקציה בין האדם לבעלי החיים בסביבתו לאורך מיליון וחצי השנים האחרונות.

ציד או שינויי אקלים?

פרופ' ברקאי מסביר כי ישנן שתי סוגיות עיקריות שמעסיקות את חוקרי הפרהיסטוריה בכל העולם: מה גרם להכחדות המוניות של בעלי חיים גדולים בעשרות ומאות אלפי השנים האחרונות – האם היה זה ציד-יתר בידי אדם, או אולי שינויי אקלים שפקדו את כדור הארץ? וכן, מה הניע את השינויים הגדולים – הן פיזיים והן תרבותיים - שעבר המין האנושי במהלך האבולוציה?

"לאור מחקרים קודמים, בנה הצוות שלנו השערה מקורית המקשרת בין שתי הסוגיות: אנו סבורים שבעלי חיים גדולים נכחדו בעקבות ציד-יתר בידי האדם, ושהשינוי בתזונה והצורך לצוד בעלי חיים שגודלם הלך וירד הם הגורם המניע בשינויים שעבר האדם." אומר פרופ' ברקאי. "במחקר הנוכחי ביקשנו לבחון את השערותינו לאור נתונים מחפירות שנערכו כאן באזורנו ומתייחסים לכמה מיני אדם לאורך תקופה ארוכה של 1.5 מיליון שנה."

פרופ' רן ברקאי

מוסיף ג'ייקוב דמביצר: "האזור בו אנו חיים, המכונה דרום הלבנט (ישראל, הרשות הפלסטינית, דרום מערב סוריה, ירדן, ולבנון) נחשב למעין 'מעבדה ארכיאולוגית', מכיוון שהוא עשיר מאוד בממצאים פרהיסטוריים מתקופה ארוכה במיוחד, ומספק מסד נתונים שאין באף מקום אחר בעולם. חפירות שהחלו כאן כבר לפני כ-150 שנה העלו עדויות לנוכחותם של בני אדם קדומים החל מההומו ארקטוס שהגיע לכאן לפני 1.5 מיליון שנה, דרך הניאנדרטלים שלא ברור מתי הגיעו, אך נעלמו מהאזור לפני כ-45,000 שנה, ועד אדם המודרני (כלומר אנחנו) שבא מאפריקה בכמה גלים, הראשון כנראה לפני כ-180,000 שנה."

במסגרת המחקר אספו החוקרים את כל הנתונים הקיימים בספרות אודות עצמות בעלי חיים שנמצאו באתרים ארכיאולוגיים מתוארכים באזור דרום הלבנט, מרביתם בישראל. החפירות, שבוצעו משנת 1932 ועד היום, סיפקו רצף ייחודי ברמה עולמית של ממצאים ממיני אדם שונים, על פני תקופה של 1.5 מיליון שנה. חלק מהאתרים כללו מספר שכבות מתקופות שונות, לעתים בפער של אלפי שנים בין שכבה לשכבה, ובסך הכול נכללו במחקר 133 שכבות מ-58 אתרים פרהיסטוריים, בהן זוהו אלפי שרידי עצמות של 83 מיני בעלי חיים. לאחר מכן חישבו החוקרים את הגודל הממוצע של בעלי החיים שעצמותיהם נמצאו בכל שכבה בכל אתר.

פרופ' מאירי מציין כי "בניגוד למחקרים אחרים, שהתבוננו בגודל בעלי החיים על פני טווחי זמן קצרים הרבה יותר, מחקר זה עקב אחר שינויים ברזולוציה גבוהה לאורך זמן רב. התוצאות היו מאירות עיניים: נצפתה ירידה מתמשכת ומשמעותית מאוד בגודל בעלי החיים שניצודו לאורך 1.5 מיליון שנה. כך לדוגמה, שליש מהעצמות שהותיר אחריו ההומו ארקטוס באתרים מוקדמים מאד, מלפני  כמיליון שנים, השתייכו לפילים ששקלו עד 13 טון – יותר מכפול מהפיל האפריקאי של ימינו – וסיפקו לאדם כ-90% ממזונו. המשקל הממוצע של בעלי החיים שצד האדם באותה עת היה שלושה טון. למעשה, עד לפני כחצי מיליון שנה נמצאו עצמות פילים כמעט בכל האתרים.

החל מ-400,000 שנה לפני זמננו, תקופה בה חיו כאן אבותיהם הקדומים של הניאנדרטלים וההומו ספיינס, היוו איילים את רוב בעלי החיים הניצודים, אך לצד שרידיהם נחשפו גם עצמות של בעלי חיים גדולים שמשקלם קרוב לטון, כמו בקר בר וסוסים. ולבסוף, באתרים של האדם המודרני, החל מ-50,000 שנה לפני זמננו, מהוות עצמות הצבאים – בעל חיים שמשקלו כ-30-20 ק"ג בלבד, כ-70% מהממצאים. שאר הממצאים באתרים מאוחרים אלה מורכבים מעצמות יחמורים (כ-20%) ולצידן שרידים של בעלי חיים קטנים יותר כמו ארנבות וצבים."

לשינויי האקלים הייתה השפעה מזערית

ג'ייקוב דמביצר: "השאלה הבאה ששאלנו היא מה גרם להיעלמותם של בעלי החיים הגדולים. תיאוריה נפוצה טוענת שהכחדת בעלי חיים נגרמה בעיקר על ידי שינויי אקלים, וכדי לבחון זאת אספנו נתוני אקלים שכיסו את התקופה כולה. חלקם קבעו את הטמפרטורה בתקופות שונות על פי רמתו של האיזוטופ חמצן 18. אחרים בחנו ערכי פחמן 13 שנלקחו ממערת שורק המקומית, המעידים על כמות המשקעים וסוגי הצמחייה – כלומר על הסביבה בה חיו בני האדם בכל תקופה. בדרך זו כיסינו מחזורי תקופות קרח ותקופות בין-קרחוניות רבות. מגוון ניתוחים סטטיסטיים שהשוו בין גודל בעלי החיים לבין האקלים, המשקעים והסביבה בכל תקופה, העלה שלאקלים ולשינויי האקלים הייתה השפעה מזערית, אם בכלל, על היכחדות בעלי החיים.

לדברי ד"ר בן-דור, "הממצאים מאפשרים לנו להעלות השערה מרתקת על התפתחות המין האנושי: בני האדם העדיפו תמיד לצוד את החיות הגדולות ביותר בסביבתם, עד שנכחדו או שמספרן ירד לרמה שאילצה את בני האדם לעבור לבעלי החיים הבאים בתור בגודלם. כתוצאה מכך, כל מין אנושי חדש שהופיע באזורנו נאלץ לצוד מיני בעלי חיים קטנים יותר מקודמו, כדי להשיג את אותה כמות מזון. לשם כך נדרש כל מין אנושי לפתח טכנולוגיות חדשניות ויעילות יותר. כך לדוגמה, ההומו ארקטוס הסתפק בחניתות כדי לתקוף פילים מטווח קצר , ואילו האדם המודרני פיתח חץ וקשת כדי לפגוע מרחוק בצבאים הזריזים שברחו מפניו."

פגיעה סביבתית משחר האנושות

מסכם פרופ' ברקאי: "אנו סבורים שהמודל שלנו רלוונטי לתרבות האנושית בכל מקום בעולם, וטוענים לראשונה שהירידה בגודל בעלי החיים היא היא הגורם המניע מאחורי השתכללות הטכנולוגיה האנושית. בסופו של דבר, יתכן שלפני כ-10,000 שנה באזורנו, בעלי החיים היו קטנים או נדירים מכדי לספק לאדם את מזונו, וייתכן שהדבר קשור להופעת החקלאות. בנוסף איששנו את ההשערה שהאדם הוא שגרם להיכחדות בעלי החיים הגדולים, ובמובן זה הוא שוב ושוב 'כרת את הענף שעליו הוא ישב'. ניתן להסיק, אם כן, שמאז ראשית ימי האדם אנו מחריבים את סביבתנו. עם זאת, מסתבר שהמין האנושי בתחכומו מוצא פתרונות לבעיות שהוא עצמו יצר - מחץ וקשת שאפשרו ציד מרחוק ועד למהפכה החקלאית, בעוד הסביבה תמיד משלמת את המחיר."

המחקר נערך על ידי ד"ר דפנה לנגוט מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום ע"ש יעקב מ. אלקוב ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט, פרופ' גונן שרון, ראש התוכנית לתואר שני בלימודי גליל במכללה האקדמית תל-חי וד"ר ראשיד שדאדי מומחה לאבולוציה ואקלים קדום, מאוניברסיטת מונפלייה בצרפת (Universite de Montpellier, CNRS-UM-IRD).

המחקר התבצע באתר הארכיאולוגי "מדרגות הירדן", השוכן לחופו של אגם החולה הקדום. ייחודו של האתר הוא בכך שבשכבותיו נוצרו תנאי שימור יוצאי דופן מהם ניתן ללמוד על הפעילות של תושבי המקום הקדומים, שעסקו בעיקר בדיג, וכן ניתן לזהות את הצמחים שצמחו באותן שנים (20-10 אלפי שנים טרם זמננו), בעמק החולה ובסביבתו. לדברי החוקרים, שינויי האקלים המשמעותיים שאפיינו את התקופה ובאו לידי ביטוי בהבדלים חדים בטמפרטורות ובפיזורם של המשקעים לאורך השנה, היו אחד הגורמים המשמעותיים שהשפיעו על המעבר להתיישבות קבע ולאורח החיים החקלאי. מחקרם פורסם לאחרונה בכתב העת המוביל  Quaternary Science Reviews.

^{האתר הארכיאולוגי "מדרגות הירדן", השוכן לחופו של אגם החולה הקדום}

בפרק זמן זה של תקופת הקרח התרחשו שני תהליכים מרכזיים בהיסטוריה העולמית: מעבר מקבוצות של נוודים ליושבי קבע על רקע שינויי אקלים דרמתיים. פרופ' שרון, מנהל החפירות באתר מדרגות הירדן, מסביר: "בחקר הפרהיסטוריה מכונה תקופה זו התקופה האפיפליאוליתית. בראשיתה של התקופה היו מאורגנים האנשים בחבורות קטנות של ציידים לקטים הנודדים במרחב. ואז, סביב 15 אלף שנים לפני זמננו, אנו עדים לשינוי משמעותי באורחות החיים: הופעת ישיבת הקבע בכפרים ותהליכים דרמטיים נוספים המגיעים לשיאם בתקופה הבאה – הניאוליתית, שבה מתרחש השינוי המשמעותי ביותר בהיסטוריה האנושית – המעבר לאורך חיים חקלאי שעיצב את העולם כפי שאנו מכירים אותו היום".

ד"ר לנגוט, ארכאו-בוטנאית המתמחה בזיהוי שרידי צמחים, מתייחסת לתהליך הדרמטי השני בתקופה המדוברת - השינויים האקלימיים שהתרחשו באזורנו. "אומנם בשיאה של תקופת הקרח האחרונה, לפני כ-20 אלף שנה, ארץ ישראל לא הייתה מכוסה במעטה קרחוני כפי שקרה באזורים אחרים בעולם, אולם התקיימו בה תנאי אקלים שונים מהתנאים היום, שמאפייניהם המדויקים לא היו נהירים עד למחקר זה. המודל האקלימי שבנינו על סמך שיחזור בתנודות השתרעות מיני הצמחים מצביע כי עיקר השינוי האקלימי באזורינו התבטא בירידת טמפרטורה (עד 5 מעלות צלזיוס פחות מימינו), בעוד שכמויות המשקעים היו דומות להיום (פחותות ב-50 מ"מ לערך מן הממוצע השנתי).

^{ד"ר דפנה לנגוט}

יודע חקלאי פיקח

ד"ר לנגוט מסבירה שבהמשך התקופה האפיפליאוליתית, כעבור 5,000 שנים (כ-15 אלף שנים לפני זמננו), ניכרת במודל השתפרות משמעותית בתנאי האקלים. עליה בשכיחותם של מיני עצים חובבי חום (כמו הזית, האלון המצוי והאלה) מורים על עליה בטמפרטורה ובכמות המשקעים.

בתקופה זו מופיעים באזורינו ראשוני האתרים השייכים לתרבות הנטופית ויתכן מאוד כי האקלים הנוח סייע להתפתחותה ושגשוגה של תרבות זו, בה מופיעים לראשונה בזירה הגלובלית יישובי קבע, מבנים בנויי אבן, מתקנים לאחסון מזון ועוד. 

השלב הבא במחקר עוסק בסוף התקופה האפיפליאוליתית, לפני כ 12-11 אלף שנה, הידועה בשם  הדרייאס הצעיר (Younger Drayas). זו תקופה של חזרה לאקלים קר ויבש כמו בתקופת הקרח, הגורמת למעין משבר אקלימי בכל רחבי העולם. לטענת החוקרים, עד למחקר זה לא היה ברור האם היה ביטוי לתקופה זו באזורינו ובאיזו מידה.

מעט גשם, אבל לאורך כל השנה

לדברי החוקרים, הממצאים העולים מראים כי התקופה התאפיינה בחוסר יציבות אקלימית, בתנודתיות רבה ובירידה משמעותית בטמפרטורות. עם זאת, בשחזור המשקעים נצפתה תופעה מפתיעה: כמויות הגשם הממוצעות המשוחזרות היו פחותות מהיום רק במעט, אולם הם היו מפוזרים על פני כל השנה, כולל גשמי קיץ.

לטענתם, פיזור כזה סייע להתרחבותם ושגשוגם של מיני צמחים חד-שנתיים ועשבוניים. הלקטים שחיו בתקופה זו ניצבו כעת בפני מגוון נרחב וזמין של צמחים הניתנים לליקוט במשך כל השנה. מגוון זה איפשר להם היכרות מעמיקה עם הצמחים, רגע לפני ביותם. החוקרים סבורים כי ממצאים אלו תורמים להבנה חדשה של השינויים הסביבתיים ערב המעבר לחקלאות וביות בעלי החיים.

"מחקר זה תורם לא רק בהבנת הרקע הסביבתי לתהליכים הרי-גורל בהיסטוריה האנושית, כגון ראשית התיישבות הקבע והמעבר לחקלאות, אלא גם מספק מידע בנוגע להיסטוריה של צמחיית האזור ותגובתה לשינויי האקלים בעבר. אין ספק כי מידע זה עשוי לסייע בשימור מגוון המינים ובהערכות לאתגרי האקלים הנוכחיים והעתידיים", מסכמת ד"ר לנגוט.

^{שכבות של ידע נחשפות. מעבודת המחקר ב"מדרגות הירדן"}

במחקר, שנערך על ידי צוות מומחים מהמעבדה להידרוכימיה בבית הספר לסביבה ולמדעי כדור הארץ ע"ש פורטר, בהובלת הסטודנט למאסטר אופיר ענבר ובהנחיית פרופ' דרור אבישר, בדקו החוקרים באמצעות מתקן ייעודי של חברת ווטרג׳ן הישראלית את איכות המים, שהופקו מאדי המים שבאטמוספירה העירונית המתאפיינת בתעשייה ובבנייה מסיבית, ומצאו כי הם תקינים וראויים לשתייה.

עוד השתתפו במחקר פורץ הדרך צוות המחקר והפיתוח של חברת ווטרג'ן, פרופ' אלכסנדרה צ'​ודנובסקי וחוקרים מובילים מגרמניה. תוצאות המחקר פורסמו בשני כתבי עת מובילים: Science of The Total Environment ו-Water.

מים בטעמים של רוח

"זהו המחקר הראשון בעולם שבוחן את זיהום האוויר מזווית אחרת: השפעתו על מי השתייה המופקים מהאוויר", מסביר אופיר ענבר. "במכוון לא התקנו במכשיר המחקרי כל מערכת סינון וטיפול, כלומר שהמים שהופקו הם המים שהתקבלו מהאוויר".

החוקרים ביצעו במסגרת המחקר מגוון רחב של אנליזות כימיות מתקדמות, ומצאו ברוב המוחלט של המקרים, בעונות שונות ובשעות שונות, כי המים שהופקו מהאוויר בלב תל אביב היו בטוחים לשתייה. בנוסף, בעזרת מגוון טכנולוגיות חדשניות לניטור הרכב האטמוספירה ושימוש בשיטות סטטיסטיות מתקדמות, הצליחו החוקרים לקשר לראשונה באופן כמותי בין המסלול שהאוויר עובר בימים שלפני הגעתו לנקודת הפקת המים לבין ההרכב הכימי של מי הטל.

"המחקר הראה שכיווני הרוח משפיעים מאוד על איכות המים. כך למשל, כשהרוח מגיעה מהמדבר אנחנו מוצאים יותר סידן וגופרה במים, כלומר שיירים של אירוסולים של אבק מדברי במים. לעומת זאת, כשהרוח מגיעה מכיוון הים אנחנו מוצאים ריכוזים גבוהים יותר של כלור ונתרן שמקורם בים", מסביר אופיר. "בנוסף, מצאנו שניתן לזהות במים את המקורות הרחוקים שממנו הגיע האוויר לנקודת הפקת המים. למשל, מים שהופקו מאוויר שהגיע מאזור הסהרה שונים בהרכבם ממים שהופקו מאוויר שהגיע מאזור אירופה".

^{תל אביב. עכשיו גם מקור למים נקיים?}

כדאי לשדרג במנת ויטמינים ומינרלים

החוקרים מציינים כי איכות המים מושפעת גם מזיהום אנתרופוגני (השפעות של פעילות האדם על הטבע), שמקורו בתחבורה ובתעשייה. "בעזרת שיטות מתקדמות מצאנו קשר ישיר בין ריכוזי אמוניה, תחמוצות חנקן וגופרית דו-חמצנית באוויר לבין ריכוז תוצרי הפירוק שלהם במים. מצאנו במים ריכוזים נמוכים של נחושת, אשלגן ואבץ, שמגיעים ככל הנראה ממקורות זיהום מעשי ידי אדם", אומר ענבר.

"מבחינה מחקרית, הקישור הכימי שערכנו בין הפרמטרים המטאורולוגיים להרכב המים מאפשר לראשונה לחקור את האטמוספירה באמצעות המים המופקים ממנה. מבחינה סביבתית, הקישור הזה מאפשר לנו לדעת אילו מינרלים יש להוסיף למים שהופקו מאוויר, כדי לספק מי שתייה איכותיים לתושבים. ככלל, מצאנו שבמי שתייה מאוויר אין מספיק סידן ומגנזיום, ושמוטב להוסיף אותם למים כפי שמוסיפים למי שתייה מותפלים בחלק מהמדינות".

מים זמינים וזולים

חלק משמעותי מהמים שאנו שותים היום בישראל הם מי ים מותפלים. לדברי ענבר, הפתרון הזה חלקי בלבד ולא יכול לספק מי שתייה לרוב מוחלט של אוכלוסיית העולם. "בכדי להתפיל מי ים צריך ים, ולא בכל מקום בעולם קיימת גישה לים", הוא אומר. "יש לזכור כי אחרי ההתפלה צריך לבנות תשתית שלמה שתוביל את המים המותפלים מקו המים ליישובים השונים, ובחלקים נרחבים מהעולם אין את האמצעים ההנדסיים והכלכליים לבנות ולתחזק תשתית כזאת".

"לעומת זאת, מים מהאוויר אפשר להפיק בכל מקום, ללא צורך בתשתית הובלה יקרה ומבלי להתחשב בכמות המשקעים. מבחינה כלכלית, ייצור מים מהאוויר משתלם יותר ככל שהטמפרטורות והלחות גבוהות יותר. החשש היה שמים שיופקו מאוויר בלב אזור עירוני לא יהיו ראויים לשתייה והוכחנו שזה לא נכון", מסכם ענבר. "בימים אלה אנחנו מרחיבים את המחקר לאזורים נוספים בישראל, בהם מפרץ חיפה ואזורים חקלאיים, כדי לחקור לעומק את השפעתם של מזהמים שונים על איכות מים המופקים מהאוויר".

יצוין כי מכשיר להפקת מים מהאוויר עם מערכות לטיהור וטיפול במים כבר נמצא במספר רב של מדינות בעולם, ומספק מי שתייה איכותיים לתושבים באזורי מצוקה.

תגלית יוצאת דופן במפרץ אילת: חוקרות מאוניברסיטת תל אביב גילו מין של אצטלן, בעל חיים ימי ונפוץ במפרץ אילת, המסוגל לחדש את כל איבריו, אפילו אם מחלקים אותו לשלושה חלקים. בקרב בעלי החיים חסרי החוליות, נחשב האצטלן לקרוב ביותר אלינו, בני האדם, מבחינה אבולוציונית. המחקר נערך בהובלת פרופ' נועה שנקר, פרופ' דורותה הושון-פופקו וטל גורדון מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט.

משלים את החסר

ישנם מאות מינים של אצטלנים, והם נמצאים בכל האוקיאנוסים והימים. כל מי שאי פעם פקח עיניים מתחת למים ראה אצטלנים מבלי לדעת, כיוון שהם לרוב מסווים את עצמם כגבשושיות על פני הסלעים ולכן קשה לזהותם.

"האצטלן הוא אורגניזם פשוט בעל שני פתחי גוף: כניסה ויציאה", מספרת טל גורדון, שהמחקר החדש היה חלק מעבודת הדוקטורט שלה. "בתוך הגוף יש איבר מרכזי שדומה למסננת פסטה. האצטלן שואב את המים דרך פתח הכניסה, המסננת מסננת את חלקיקי המזון שנשארים בגוף, והמים הנקיים יוצאים מפתח היציאה. עם זאת, לאצטלן יש גם מערכות מורכבות כמו מערכת עיכול, מערכת עצבים ולב. בקרב בעלי החיים חסרי החוליות, הם נחשבים לקרובים ביותר אלינו מבחינה אבולוציונית".

"מדובר בתגלית מסעירה, שכן זהו בעל חיים השייך למערכת המיתרניים - בעלי חיים עם מיתר גב - הכוללת גם אותנו היונקים", מסבירה פרופ' נועה שנקר. "יכולת חידוש איברים נפוצה בעולם החי, וגם בקרב מיתרניים ניתן למצוא בעלי חיים המחדשים איברים כמו השממית, שיודעת לבנות זנב חדש. אבל עד כה לא נתקלנו בכאלה שמחדשים מערכות גוף שלמות. כאן מצאנו בעל חיים מיתרני, שיכול לחדש את כל איבריו אפילו אם מפרידים אותו לשלוש חתיכות, כך שכל חתיכה יודעת בדיוק איך להשלים את כל מערכות הגוף החסרות ובזמן קצר".

בעל החיים במחקר החדש הינו אצטלן מהמין Polycarpa mytiligera, הנפוץ מאד בשונית האלמוגים באילת. ממצאי התגלית המפתיעה התפרסמו בכתב העת המוביל Frontiers in Cell and Development Biology.

^{ישנם מאות מינים של אצטלנים בכל האוקיאנוסים והימים. טל גורדון ואצטלנים במפרץ אילת. צילום: טל זקין}

ממציא את עצמו מחדש

מחלקת האצטלנים מפורסמת ביכולת הרגנרציה שלה, אלא שעד כה היכולות הללו זוהו בעיקר ברבייה אל-מינית. מעולם לא התגלתה קודם לכן יכולת רגנרציה גבוהה כל כך בבעל חיים מיתרני שמתרבה ברבייה מינית בלבד.

"ישנם מינים של אצטלנים המבצעים רגנרציה פשוט כדי להתרבות", אומרת גורדון. "אלו הם מינים בעלי אורח חיים מושבתי: פרטים רבים זהים המקושרים ביניהם. הם משכפלים את עצמם כדי לגדול. לעומת זאת, האצטלן מאילת, Polycarpa mytiligera, הוא אורגניזם בעל אורח חיים יחידאי, סוליטרי, ללא יכולת רבייה אל-מינית, בדומה לבני האדם".

"במחקרים קודמים הראינו שמין זה מסוגל לחדש את מערכת העיכול שלו ואת אזור פתחי הכניסה והיציאה תוך מספר ימים בודדים, אלא שאז רצינו לראות האם הוא מסוגל לחדש את כל מערכות גופו. לקחנו מספר פרטים מאילת וחילקנו לשני חלקים, שבלי בעיה השלימו את החלק החסר. בניסוי לאחר מכן חילקנו כמה עשרות פרטים לשלושה חלקים, שהותירו חלק גוף ללא מרכז עצבים, לב וחלק ממערכת העיכול. ובניגוד לציפיות, לא זאת בלבד שכל חלק שרד את החיתוך כשלעצמו, כל האיברים התחדשו בשלושת החלקים. במקום אצטלן אחד נוצרו שלושה. זה מפתיע מאוד. מעולם לא התגלתה יכולת רגנרציה כזאת בקרב מינים יחידאים שמתרבים ברבייה מינית, בשום מקום בעולם".

פרופ' שנקר מסכמת: "משחר האנושות בני האדם מרותקים ליכולת לחדש איברים פגועים או חסרים. רגנרציה היא יכולת מופלאה שיש לנו במידה מאד מוגבלת, והיינו רוצים להבין איך היא עובדת כדי לנסות וליישם אותה גם בגוף שלנו. כל אחד שמכניס את הראש למים עם מסכה במפרץ אילת יכול למצוא את האצטלן המסקרן הזה, אשר יתכן כי נוכל להסיק ממנו לגבי תהליכים של חידוש רקמות שיכולים לסייע למין האנושי".

המחקר נערך בהובלת פרופ' מיכה אילן והדוקטורנטית טל אידן ובשיתוף ד״ר לירון גורן וד״ר סיגל שפר, כולם מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט. המאמר התקבל לפרסום בכתב העת Frontiers in Marine Biology.

 "ספוגים הם בעלי חיים ימיים בעלי חשיבות רבה למערכת האקולוגית, וגם לאדם," מסבירה טל אידן. "הם ניזונים על ידי סינון חלקיקים או חומרים מומסים במים והופכים אותם זמינים לבעלי חיים אחרים, ומשמשים כבית גידול למינים רבים אחרים. כמו כן, הספוגים מכילים מגוון רחב של חומרי טבע – חומרים כימיים שעשויים לשמש בסיס לפיתוח תרופות. במחקר שלנו התמקדנו במין אגלס אורוידס – ספוג ים תיכוני נפוץ שגדל בכל רחבי הים התיכון, החל מעומק של פחות ממטר ועד לעומק של 150 מ', אך לא נצפה במים הרדודים של ישראל כבר יותר מ-50 שנה".

במהלך המחקר, החוקרים הסתייעו בספינת מחקר וברובוט תת-ימי של עמותת 'אקואושן', ובעזרתם איתרו בתי גידול סלעיים עשירים במיוחד על קרקעית הים בעומק של כ-100 מטר, כ-16 ק"מ מערבית לחופי ישראל. בעלי החיים הדומיננטיים ביותר בבתי גידול אלו הם ספוגים, ולכן האתרים מכונים 'גני ספוגים'. החוקרים אספו 20 פרטים של הספוג אגלס אורוידס, 14 מהספוגים הועברו למים רדודים בעומק של 10 מ', באתר שבו תואר הספוג כנפוץ בשנות ה-60, ואילו השישה הנותרים הושבו לגני הספוגים שמהם נלקחו, ושימשו כקבוצת ביקורת.

חום יולי-אוגוסט מזיק לספוגים

ממצאי המחקר העלו שכאשר טמפרטורת המים נעה בין 18 עד 26 מעלות (חודשים מרץ –מאי), הספוגים גדלו ושגשגו: הם שאבו וסיננו מים – הפעולה שבאמצעותה הם ניזונים, והנפח שלהם גדל. לעומת זאת, ככל שטמפרטורת המים המשיכה לעלות מצבם של ספוגי הים הלך והדרדר. בטמפרטורה של 28 מעלות רובם הפסיקו לשאוב מים, ובמהלך חודש יולי, כשטמפרטורת המים עברה את סף 29 המעלות, תוך זמן קצר מתו כל ספוגי הים שהועברו למים הרדודים. במקביל, הספוגים בקבוצת הביקורת שבעומק המשיכו ליהנות מטמפרטורה יחסית יציבה ונמוכה (בין 17 ל-20 מעלות) מה שאפשר להם להמשיך לגדול ולשגשג.

לפיכך, החוקרים משערים כי הגורם המכריע, שהביא להיעלמות הספוגים מהאזור הרדוד, הוא חשיפה ממושכת לטמפרטורה גבוהה של מי הים. לדבריהם, "גם בעבר הגיעה הטמפרטורה ל-28.5 מעלות בקיץ, אך רק לתקופה קצרה של כשבועיים – כך שהספוגים, גם אם נפגעו, הצליחו להתאושש. כיום טמפרטורות מי הים עולה על 29 מעלות למשך שלושה חודשים, דבר הגורם ככל הנראה לפגיעה רב-מערכתית בספוגים, שאינה מותירה להם סיכוי להתאושש ולשרוד."

תחזית מדאיגה

"מאז 1960 ועד היום, טמפרטורת המים בחוף ישראלי של הים התיכון עלתה ב-3 מעלות, דבר אשר עשוי להשפיע מאוד על היצורים הימים, ובמיוחד על ספוגי הים. החשש הגדול שלנו הוא שהשינויים המתרחשים בחופינו הם רק סנונית ראשונה שעלולה לבשר על העתיד להתרחש בכל רחבי הים התיכון. הממצאים שלנו מעידים כי המשך שינויי האקלים והתחממות מי הים עלולים לפגוע אנושות בספוגים ובבעלי חיים ימיים בכלל." אומר פרופ' אילן.

החוקרים מוסיפים כי בשנים האחרונות הם מבצעים בשיתוף משרד האנרגיה ורשות הטבע והגנים הלאומיים סקרים נרחבים במספר גני ספוגים לאורך החוף, במטרה ברורה להגן על בתי גידול ייחודיים אלה ולשנות את מעמדם, כך שיוכרו כאתרים בעלי רגישות גבוהה במיוחד. שלושה מאתרי המחקר מהווים היום חלק מתוכנית שמורות הטבע הימיות של רשות טבע והגנים בתקווה שיקבלו הכרה רשמית כשמורות טבע ימיות.