חיים בשני העולמות

הדגים חיים בבתי גידול רבים ומגוונים ביותר, ובדומה ליצורים רבים אחרים, גם הם פיתחו התאמה לסביבתם: כל דג מתאים למידת המליחות של המים בבית הגידול שלו, ומרביתם יכולים לחיות רק בטווח מצומצם של רמות מליחות. נהוג לחלק את הדגים לשתי קבוצות, בהתאם לסוג מקור המים המים שהם חיים בו: דגי מים מלוחים, שחיים בימים ובאוקיינוסים ומותאמים לחיים במליחות גבוהה; ודגי מים מתוקים, שחיים בנהרות, בנחלים ובאגמים ומשגשגים דווקא במליחות נמוכה. אולם שלושה עד חמישה אחוזים מהדגים, שנקראים יוריהלינים (euryhaline), מסוגלים לחיות גם במים מלוחים וגם במים מתוקים. קבוצת הדגים הזו כוללת, בין השאר, כמה מינים של אמנון, צלופחים, סלמון וטריגון.

מודד את המוליכות החשמלית של המים כדי לצוד, ומווסת את מערכת המדידה לפי ריכוז המלח. דג הטריגון האטלנטי | צילום: ksr8s, ויקיפדיה

אחת הסיבות למיעוט הדגים היוריהלינים היא שרק חלק קטן ממאגרי המים מפגישים בין מים מלוחים למים מתוקים. בדרך כלל מתקיים מפגש כזה במקום שבו נחל או נהר נשפכים אל הים, אזור שנקרא שפך נהר (estuary), שם זורמים מי הים המלוחים במעלה הנחל, ואילו המים המתוקים זורמים מטה אל הים. לכן השפך הוא מקום מזמין במיוחד לדגים יוריהלינים שחיים על הגבול בין שני מקווי המים. גם פיורדים הם מקום מפגש בין מים מתוקים, שמקורם בקרחונים, לבין מי ים מלוחים.

הדגים מווסתים את רמת המליחות בתוך תאי גופם הודות לתהליך האוסמוזה, שמתרחש אצל כל היצורים החיים. בתהליך הזה, מים עוברים דרך קרום (ממברנה) ממקום שיש בו מעט חלקיקים לכיוון שבו כמותם גדולה יותר, עד שריכוז החלקיקים משני צידי הקרום מתאזן. במקרה הזה, החלקיקים שבמים הם מלחים; המים יכולים להיכנס לתאי הדג וגם לצאת מהם, בהתאם למליחות של הסביבה. כך המים משנים את ריכוז המלחים בתאי הדג.

לא פשוט לחיות בטווח רחב של מליחויות, והדגים אינם יכולים להסתמך על אוסמוזה בלבד כדי לאזן בין כמות המלחים בתוך התא ומחוצה לו. לשם כך, דגים יוריהלינים פיתחו מנגנונים מיוחדים שמאפשרים להם לחיות ברמות מליחות שונות. אחד המנגנונים מערב את תעלות המים, פתחים בקרום העוטף את התא שפתיחה או סגירה שלהם משמשת לוויסות כמות המים בתא. במחקר שעסק בתעלות המים הללו בתאים של דגי סלמון, מצאו החוקרים שהדגים שולטים בכניסת המים לתאים ובהוצאתם באמצעות בקרה על ייצור החלבונים המרכיבים את התעלות באזורים שונים בגופם. בסביבה של מים מלוחים, למשל, תאי הזימים מייצרים יותר תעלות כאלה מאשר במים מתוקים. היות שהזימים הם האיבר הראשון של הדג שפוגש במים מהסביבה, יש להם גמישות רבה ויכולת התאמה מהירה לסביבה משתנה.

בתהליך האוסמוזה מולקולות המים (כאן באדום-כחול) עוברות דרך הפתחים הקטנים בקרום לפי ריכוז המולקולות הגדולות בצד שמאל | איור: SCIENCE PHOTO LIBRARY

לשרוד בכל מקום

חלק מהדגים שחיים באזורים שמשלבים מים מתוקים ומים מלוחים מסוגלים לשרוד גם כאשר מליחות המים עוברת שינויים קיצוניים. אחד מהמינים היוריהלינים המרשימים במיוחד הוא הדג אדרית גושמנית ( Atherinosoma microstoma), שחי בלגונות באזור אגן ההיקוות של נהר המורי בדרום מזרח אוסטרליה. בחלקים מסוימים של האזור מליחות המים נמוכה יחסית, ואילו באחרים היא מלוחה פי שלושה ממי ים – כל זאת בהתאם לכמות הגשמים. דג האדרית הגושמנית מצליח להסתגל גם כשהמליחות מגיעה לרמה גבוהה במיוחד, בשנות בצורת קשות. במחקר תצפיתי נמצא שהדגים הללו שמרו על רמת מליחות קבועה בדם אפילו כשרמת מליחות המים הגיעה ל-100 גרם לליטר (10 אחוז), אך כשהיא עלתה ל-120 ויותר, רק מחציתם שרדו. להשוואה, מליחותו המרבית של הים התיכון מוערכת ב-39 גרם לליטר.

גם בין דגי הסחוס, בעלי הגוף השטוח והסנפירים הרחבים, כמו הכרישים והבטאים, יש מינים יוריהלינים. הטריגון האטלנטי (Dasyatis sabina), למשל, הוא דג סחוס יוריהליני שחי בנהרות, במי האוקיינוס וגם במים מליחים – מים שמידת מליחותם עולה על זו של מים מתוקים, אך פחותה מזו של מים מתוקים. לדגי הטריגון האטלנטי, כמו לכל דגי הסחוס, יש בחלק התחתון של הראש מערכת חישה חשמלית שנקראת "האמפולות של לורנציני". האמפולות מאפשרות לטריגון, שהוא דג טורף, להבחין בבעלי חיים אחרים לפי הפעילות החשמלית של תנועות השרירים שלהם, וכך לתפוס את הטרף. מערכת האמפולות משתמשת במוליכות של המים כדי לאתר שדות חשמליים: ככל שהמים מכילים יותר יוני מלח, המוליכות שלהם גדֵלה. אך מה עושים הטריגונים במים מתוקים, שמוליכותם נמוכה מאוד? במחקר על הטריגונים גילו החוקרים שמערכת האמפולות היא סתגלנית במיוחד ומידת הרגישות של האמפולות משתנה בהתאם למליחות המים. 

גם דגי נאווית המלחות (Aphanius dispar), שחיים באגמים מתוקים במדבר הערבי ובלגונות מלוחות לאורך חופי הים האדום, הם יוריהלינים, אך לא היה ברור מתי ואיך התרחש המעבר שלהם ממים מתוקים למים מלוחים. במחקר שפורסם ב-2021 גילה צוות מדענים בינלאומי כי דגים מהמין הזה החיים באגמים בלי מוצא לים, נסחפים לעיתים אל הים בעת שיטפונות. במחקר גם התברר שדגי נאווית המלחות שחיים בים האדום זהים גנטית לדגים מאותו מין שחיים באגמים הסמוכים. כלומר, הזמן שחלף מאז שהדגים עברו מסביבה לסביבה לא היה ארוך דיו כדי שייווצר שוני גנטי בין שתי האוכלוסיות. מכאן שהדגים הללו מצליחים לשרוד שינויי מליחות קיצוניים בטווח זמן קצר.

מצליחים להתמודד ע שינויי מליחות תוך זמן קצר. דגי נאווית המלחות, מתוך ספר על דגי הודו שיצא ב-1878 | מקור: ויקיפדיה, נחלת הכלל

דגי הסלמון, וגם חלק מדגי הפורל, נחשבים אמפידרומים (amphidromous): דגים שמתחילים את חייהם במים מתוקים, ועם התבגרותם עוברים לחיות במים מלוחים. במהלך הנדידה מהנהר לים עובר דג הסלמון שלל שינויים פיזיולוגיים. במחקר בנורווגיה התברר כי בשלב הזה בחייהם, דגי הסלמון מייצרים כמות גדולה יותר של חלבון המסייע להם להתמודד עם העלייה במליחות. החלבון פועל כמשאבה של יוני מלח, ומוציא אותם מהתא כדי לשמור על איזון בריכוז המלחים.

לדגים יוריהלינים חשיבות עצומה במערכת האקולוגית, והתנהגותם יכולה ללמד אותנו רבות על מנגנונים ביוכימיים ועל התאמה לסביבות שונות. בנוסף, שינויי האקלים צפויים להוביל לעלייה בטמפרטורת המים; קצב האידוי של מי הים יגבר, וריכוז המלחים בים יעלה בהתאם. מנגד, הפשרת קרחוני היבשה באזורים מסוימים עשויה להוביל לירידה במליחות של מי הימים. ייתכן שאחדים מהדגים לא יתאימו את עצמם טוב מספיק לשינוי במליחות, ולא יצליחו לשרוד. אפשרות אחרת היא שאחוז הדגים היוריהלינים יגדל, כיוון שיש להם יתרון בסביבות פחות יציבות. מחקרים נוספים על דגים בכלל ועל הדגים היוריהלינים בפרט עשויים לסייע לנו להבין טוב יותר איך הם מסתגלים לשינויים בסביבתם, ולחזות כיצד יתמודדו עם אתגרים עתידיים.