בעלי החיים הארסיים ביותר

שם המשחק בטבע הוא תחרות – על מזון, על שטחי מחיה ועל כל משאב מוגבל אחר. כדי לנצח בתחרות עליך להיות טוב יותר, חזק יותר, מהיר יותר ויעיל יותר מכל השאר. ואם זה לא עובד, אתה יכול לרמות.

רעל או ארס הם בין מנגנוני ההגנה וההתקפה העתיקים והיעילים ביותר בטבע. הם נבדלים ביניהם בצורת ההעברה של החומר המזיק – יצורים ארסיים מחדירים את הרעל באופן פעיל אל תוך אורגניזמים אחרים בעזרת איברים המיועדים לכך כמו ניבים, עוקץ וכדומה. הרעל שלהם מיוצר בדרך כלל בבלוטות הצמודות לאיבר העקיצה. לעומת זאת, אצל יצורים רעילים החומר המסוכן נמצא בדרך כלל בחלקים גדולים יותר של הגוף ולא מרוכז בנקודה מסוימת, כך שכדי להיפגע מהרעל צריך לאכול את החיה או הצמח או לפחות לגעת בהם. ככלל אפשר לומר שאם אתה נוגס בו ומת – הוא רעיל, ואם הוא נוגס בך ואתה מת – הוא ארסי.

ארס מאפשר ליצור להתמודד עם טרף חזק ממנו בלי להסתכן, וגם מספק הרתעה מצוינת נגד טורפים. יצורים ארסיים מגיעים בגדלים שונים ואינם מוגבלים למחלקה מסוימת.

נשאלת השאלה איך נגדיר מיהו בעל החיים הארסי ביותר? הרי מדובר במגוון רחב של חומרים המוחדרים אל גופם של קורבנות שונים במינונים שונים. האם קיים מבחן אחיד שיקבע מי מהם הוא היצור הארסי ביותר?

בשנת 1927 הגדיר הפרמקולוג הבריטי ג'ון טריוון (Trevan) מדד לרעילות של חומרים שנקרא "מנה קטלנית ל-50 אחוז" (Lethal dose of 50%, או בקיצור LD₅₀. המדד שהציע מייצג את כמות החומר הנבדק הדרוש כדי לקטול מחצית מהנחשפים אליו. קיימים סוגים שונים של LD₅₀ שמתייחסים לאופן החשיפה לחומר: בבליעה, בזריקה או במגע חיצוני, ובמרבית המקרים הנבדקים היו עכברים וחולדות.

הסיבה לכך שהמבחן מבוסס על יונקים היא כדי לאפשר ליצור חומר נוגד רעל עבור בני אדם. היחידות שבהן נמדד ה-LD₅₀ הן היחס בין כמות החומר הניתן לבין מסת הנבדקים (גרם חומר לקילוגרם גוף חי) וככל שערכו נמוך יותר הארס חזק יותר, כיוון שנדרשת כמות קטנה יותר שלו כדי לקטול מחצית מהנבדקים.

אלוף המרעילים: החרוט הארסי

הייצור הארסי ביותר בעולם הוא חילזון ימי טורף בשם חרוט ארסי (Conus geographus) עם LD₅₀ של פחות מ-0.03 מיקרוגרם לקילוגרם. הוא משתמש במחטים דקיקות כדי להזריק לקורבנותיו (בדרך כלל דגים) רעל בשם קונוטוקסין שעוצר את משאבות היונים בתאי הגוף ומשתק אותם כמעט מיד. נהוג לומר, בהגזמה קלה, שאם עקץ אתכם חרוט ארסי אין טעם שתקראו לעזרה ומוטב שתנצלו את הזמן לעשן סיגריה אחת אחרונה.

היעילות ומהירות הפעולה של הקונוטוקסין ריתקו את עולם המדע במשך שנים רבות והובילו לפיתוח מפתיע של משככי כאבים למחלות של כאב כרוני. מאחר שכאב הוא אות עצבי המועבר על ידי דחף חשמלי, שנשלט בתורו על ידי תעלות יוניות בתאי העצבים, דיכוי ספציפי של תעלות מסוימות יכול לשלוט בכאב בלי לייצר תלות והתמכרות.

אין טעם אפילו לקרוא לעזרה. החרוט ארסי | מקור: ויקיפדיה, נחלת הכלל

לא מסתפק במועט: נחש הטאיפן

שיאן ארס נוסף הוא נחש הטאיפן הפנים יבשתי (Oxyuranus microlepidotus). אמנם ה-LD₅₀ שלו נמוך יחסית ועומד על 25 מיקרוגרם לקילוגרם בלבד, אך כמות הארס שהוא מחדיר לטרפו בכל הכשה מספיקה כדי לקטול כמה עשרות בני אדם – או 250 אלף עכברים.

ארס הוא רעלן מבוסס חלבון, בדרך כלל תערובת של חלבונים בעלי תפקידים שונים שפועלים במקביל. ארס נחשים, לדוגמה, מכיל חלבונים מעכבי קרישת דם לצד חלבונים שהורסים את דפנות כלי הדם, ויחד הם גורמים להרס כללי של איברים פנימיים. היתרון בארס שמורכב ממגוון רב של רעלנים היא שקשה לפתח מולו עמידות.

אולם הייצור של חלבונים שונים דורש השקעה לא מבוטלת של אנרגיה, ונשאלת השאלה אם משתלם להחזיק בנשק כל כך חזק וקטלני? מדוע נחש הטאיפן הפנים יבשתי זקוק לנשק שמסוגל לקטול מאות אלפי עכברים בכל הכשה, כשבפועל הוא קוטל קורבן אחד בלבד בכל הכשה?

ראשית כדאי להבין שמודל ה-LD₅₀ מטעה מכיוון שארס שמשפיע על יונקים בצורה מסוימת עשוי לפעול בצורה שונה מאוד על זוחלים, עופות דו-חיים ופרוקי רגליים וייתכן שנגדם צריך מינונים גבוהים יותר. סיבה נוספת לתגובה הלא פרופורציונלית יכולה להיות הצורך שהארס ישפיע כמה שיותר מהר. האוכל במדבר מועט, וכשנחש מדברי כבר מוצא טרף חשוב לו שהתפיסה שלו תהיה מהירה ויעילה. אם הטרף מסוגל לעוף, לרוץ, לקפוץ או לחמוק בכל דרך אחרת מאחיזתו של הטורף חסר הגפיים, חשוב שימות כמה שיותר מהר.

כמות ארס שמספיקה לקטול מאות אלפי עכברים בכל הכשה. נחש הטאיפן הפנים-יבשתי | צילום: Shutterstock

כמו כווייה ממגהץ לוהט: צרעת הים

במקרים אחרים שבהם הנשק נראה לא פרופורציוני מדובר בהגנה עצמית. מדוזת הקופסה (Chironex fleckeri) האוסטרלית, שמכונה גם "צרעת הים", נחשבת למדוזה המסוכנת ביותר בעולם. גופה בערך בגודל של כדורסל וזרועותיה יכולות להגיע לאורך של שלושה מטרים. היא מצוידת בארס עם LD₅₀ של 40 מיקרוגרם לקילוגרם, שיכול להרוג אדם בוגר תוך דקות ספורות, ואכן קוטלת כמה עשרות בני אדם בשנה. לשם ההשוואה, מספר ההרוגים מהתקפת כרישים עומד על כחמישה בשנה ממוצעת.

אנשים ששרדו פגיעה של צרעת הים מתארים צריבה חדה כמו כווייה ממגהץ לוהט. הארס מוחדר לגוף הקורבן בעזרת כמה מיליוני מחטים זעירות המכסות את זרועות הציד של המדוזה. הארס משפיע ישירות על תעלות העברת הסידן בלב שאחראיות על כיווץ שריר הלב. הוא משאיר את תעלות הסידן פתוחות כך שהלב נשאר מכווץ ללא יכולת להרפות, וגורם לעלייה חדה ומיידית בלחץ הדם ולהפסקה בפעילות הלב. המשמעות היא מוות בתוך דקות ספורות.

חיה חסרת חוליות נוספת שלא לוקחת שבויים היא התמנון כחול הטבעות (Hapalochlaena maculosa) שחי לאורך חופי אוסטרליה ויפן. כל פרט נושא ארס קטלני בעל LD₅₀ של 0.3 מיקרוגרם לקילוגרם בכמות שיכולה להרוג 26 בני אדם בוגרים בתוך דקות. בניגוד למדוזת הקופסה, התמנון כחול הטבעות לא מייצר את הארס שלו בעצמו, אלא נעזר לשם כך בחיידקים שחיים בבלוטות הרוק שלו. כך התמנון חוסך את האנרגיה הדרושה להפקת הארס עצמו, ובמקום זה משקיע את המשאבים בשמירה על סביבת המחייה של החיידקים בבלוטות הרוק שלו.

בשני המקרים מדובר בבעלי חיים טורפים בעלי גוף רך, עדין ונטול הגנה, שטרף שנלחם ומתפתל כדי להיחלץ מטורפו עלול לפצוע אותם בצורה אנושה. נראה שזאת הסיבה שהם זקוקים לארס כה מהיר וקטלני.

קוטלת כמה עשרות בני אדם בשנה באמצעות מיליוני מחטים זעירות. מדוזת "צרעת הים" | צילום: ויקיפדיה, Guido Gautsch
 

הורג, אבל בטעות: עכביש המשפך האוסטרלי

הארס של עכבישי המשפך האוסטרליים (ממשפחת Hexathelidae) קטלני לבני אדם, עם LD₅₀ של 160 מיקרוגרם לקילוגרם. הוא מכיל תערובת של רעלנים שגורמים לשיתוק ולמוות מהיר. אולם מתברר שקבוצת בעלי החיים היחידה שמגיבה באופן זה לארס של עכבישי המשפך האוסטרליים היא הפרימאטים – קיפופים, קופים, קופי אדם וכמובן בני אדם. שאר בעלי החיים עמידים לו. בדרך כלל עכבישי המשפך משתמשים בארס הזה לעיכול מזון מחוץ לגופם – הם פולטים מיצי עיכול שממיסים את מזונם וחיים על תזונה נוזלית.

אפשר לקרוא לזה פשוט חוסר מזל אבולוציוני. העכבישים הופיעו בעולם לפני כ-400 מיליון שנה, הרבה לפני שאוסטרליה נפרדה משאר היבשות לפני כ-180 מיליון שנה, המינים ביבשת הדרומית המבודדת עברו אבולוציה נפרדת משאר המינים. הפרימאטים, לעומת זאת, הופיעו לראשונה סמוך להיעלמות הדינוזאורים לפני 65 מיליון שנה באזור אירואסיה ואפריקה, הרחק מחופי אוסטרליה. ה"קוף" הראשון שהגיע לאוסטרליה עשה זאת רק לפני כ-50 אלף שנה, הרבה אחרי שעכבישי המשפך האוסטרליים פיתחו את מיצי העיכול החיצוני שלהם. אותו פרימאט ביש מזל היה כמובן האדם.

אבל רגע … אם אמרנו שמבחן LD₅₀ נעשה על עכברי מעבדה, כלומר מכרסמים, ושארס של עכבישי משפך אוסטרליים פועל רק על פרימאטים – מין אחר לגמרי, איך זה מסתדר? התשובה היא שכדי לשמור על מדד אחיד יחסית השתמשו בעכברים בני יומם, שהם פגיעים וחלשים יותר. כך שאם אמרנו כבר מראש שה- LD₅₀ הוא מדד בעייתי, מכיוון שמגוון מנגנוני הארס רחב מדי, כאן הוא בעייתי כפליים משום שגם תכונות הקורבן משתנות.

מיצי העיכול שלו קוטלים יצורים שהתפתחו הרבה יותר מאוחר. עכביש המשפך Atrax robustus | צילום: Science photo Library

החרק הארסי ביותר: נמלת הקציר מצפון אמריקה

אמנם מרבית הנמלים אינן ארסיות אבל קיימים מינים שמשתמשים בארס לתקיפה ולהגנה. אחד מהם הוא נמלה מאזור אריזונה בארצות הברית, Pogonomyrmex maricopa. יש לה ארס עם LD₅₀ של 120 מיקרוגרם לקילוגרם והיא נחשבת לחרק הארסי ביותר בעולם – די בשלוש עקיצות שלה כדי להרוג מכרסם בגודל של חצי קילוגרם. לשם השוואה, כדי להרוג את מכרסם בגודל הזה צריך יותר מ-60 עקיצות של דבורי דבש.

הנמלה מאריזונה עוקצת בשני שלבים: נשיכה ועקיצה, היא נאחזת בקורבן בלסתות הפה החזקות שלה ואז מקפלת את גופה ומחדירה את הארס מהעוקץ שבקצה בטנה. נוסף על רעלנים הארס מכיל גם פרומוני אזהרה שקוראים לנמלים האחרות להצטרף למאבק.

למרות כל זאת, Pogonomyrmex maricopa לא נחשבת מסוכנת לבני אדם. היא שונה בכך מנמלי הלגיון האפריקניות מסוג Dorylus, שהארס שלהן אמנם הרבה יותר חלש, אך היתרון שלהן הוא במספרים. נחיל של נמלי Dorylus יכול להגיע ל-50 מיליון פרטים. וכאשר הן פוגשות בקורבן או בתוקף פוטנציאלי הן מסתערות עליו ועוקצות אותו בהמוניהן. באופן תיאורטי קבוצה של נמלים כאלה מסוגלת להרוג אפילו פיל.

לופתת את הקורבן בלסתותית ומזריקה את הארס. פועלת של Pogonomyrmex maricopa | מקור: ויקיפדיה, casent0005712

היונק הארסי: הברווזן

לארס יש המון יתרונות – הוא מאפשר לצוד מזון ביעילות, מרתיע תוקפים ומגן עליך בזמן מאבק, אם זה כל כך מוצלח, מדוע אין יונקים ארסיים?

ובכן יש, אך מדובר במינים בודדים ובהם הלוריס האיטי, הסולנודון וכמובן הברווזן (Ornithorhynchus anatinus). הברווזן הוא יונק ביב אוסטרלי בעל פרווה חומה ונעימה, מקור של ברווז, זנב של בונה, ואם עד כאן זה לא היה מספיק מוזר הוא גם מטיל ביצים. לכן כשדיווח מושל אוסטרליה על גילוי הברווזן לחוקרי הטבע בבריטניה בשנת 1798, הם היו משוכנעים שמדובר במתיחה. כעשר שנים לאחר מכן אף התפרסם מאמר מדעי שטען שפוחלץ הברווזן שנשלח לאירופה נתפר מכמה חיות שונות.

יונק עם ביצים, מקור ו... בלוטת ארס. ברווזן שוחה באקווריום של סידני | צילום: ויקיפדיה, Stefan Kraft

אבל לא רק שמדובר בחיה אמיתית, היא גם ארסית. הרגל האחורית של הזכר מצוידת בדורבן המחובר לבלוטת ארס שמשמש את הברווזן בעיקר לקרבות על טריטוריה בין זכרים בתקופת הייחום. ארס הברווזן אמנם אינו קטלני לבני אדם, אך מכיל חומרים שמשפיעים על ויסות רמת הסוכר, ולכן הוא נחקר כחומר אפשרי לטיפול בסוכרת. ואיפה שאר היונקים? נראה שיונקים ארסיים היו נפוצים יותר בעבר, וייתכן שהתכונה נעלמה במהלך האבולוציה מכיוון שהאנרגיה הנדרשת לייצורו עלתה על היתרונות שהעניק ליונקים.

הגנה עצמית

כמובן נשאלת השאלה כיצד בעלי חיים ארסיים אינם פוגעים בעצמם. בשלב הראשון, עליהם להתגונן מהארס הנמצא בגופם, והם עושים זאת באמצעות ייצורו ואחסונו באיברים יעודיים, המונעים מגע שלו עם שאר מערכות הגוף. אם הם מחדירים את הארס כדי לצוד טרף, עליהם למצוא דרך להתגונן מפני הארס שהם עצמם הזריקו לו. לבעלי חיים כאלה יש בדרך כלל אנזימי עיכול המיועדים לפירוק הארס של עצמם, כך שחלבוני הארס מתפרקים כבר בתהליך העיכול ואינם מגיעים לדם ומסכנים את הטורף. אלמלא הייתה להם התאמה כזו, הם מן הסתם לא היו מתקיימים.