הטורפים השקטים מעולם הצומח

בשנתיים האחרונות הקפדתי לפקוד בחג הסוכות יריד של צמחים נדירים במשתלה באזור המרכז. למרות השם, לא מדובר באירוע גדול במיוחד, אלא במפגש צנוע של מגדלים שמתקבצים יחד ומציעים ממרכולתם המיוחדת. ההיענות, לעומת זאת, אינה צנועה כלל, והצמחים נחטפים במהירות מרשימה.

לכן השנה, כדי לא לפספס אף צמח, הגעתי ליריד כבר בשעה מוקדמת ביומו הראשון. ליד השולחן הגדול של הסוקולנטים – צמחי האוויר והקקטוסים – ישבו בנחת מספר מצומצם של צמחים טורפים. בעודי תוהה אם לרכוש אחד מהם הספיק אבא זריז לקנות אותו לבתו. תוך זמן קצר לא נותר כל זכר לפינת הצמחים הטורפים.

צמחים טורפים הם צמחים שמסוגלים לעכל בעלי חיים קטנים ולספוג מהם חומרי מזון שבהם הם משתמשים לגדילה ולרבייה. הצמחים האלה גדלים לרוב באזורים עשירים באור ובמים אך דלים בחומרי מזון ובמינרלים. כדי לפצות על המחסור פיתחו הצמחים מגוון אסטרטגיות כדי להשיג את המשאבים הנחוצים להם ממקורות אחרים – כלומר מבעלי חיים, בעיקר חרקים.

בגלל הסביבה הייחודית שאליה הם רגילים, לא קל לגדל אותם בבית. ובכל זאת הרעיון הזה, של צמחים שטורפים בעלי חיים במקום המצב ההפוך והמוכר, מרתק את עולם המדע. מדענים במאה ה-18 התייחסו אליהם כאל אחד מפלאי הטבע, וצ'רלס דרווין אפילו הקדיש להם ספר שלם (צמחים אוכלי חרקים, שפורסם בשנת 1875). את הדיונאה דרווין אף כינה "אחד הצמחים הנהדרים ביותר בעולם".

"אחד הצמחים הנהדרים בעולם". סרטון המראה כיצד דיונאת הזבובים המכונה גם "מלכודת ונוס" טורפת זבובים

להפיל את הטרף בפח

583 מינים שונים של צמחים טורפים מוכרים כיום למדע, אולם ציר הזמן האבולוציוני שלהם טרם פוענח. אחת הסיבות המרכזיות לכך היא הקושי למצוא מאובנים מהימנים של הצמחים האלה, ובעיקר של העלים שלהם. ממצא משמעותי חשפו לאחרונה חוקרים מאוניברסיטת גטינגן בגרמניה, שגילו במכרה ברוסיה עלים מאובנים של צמח טורף שנשתמרו בענבר. החוקרים העריכו שהמאובן בן 47-37 מיליון שנה ושייך לאב קדמון של צמחים טורפים מהסוג Roridula. ההערכה הרווחת כיום היא שאסטרטגיית הטריפה של צמחים התפתחה בכמה אירועים שונים ובלתי-תלויים לפני 72-8 מיליון שנה.

המשותף לכל הצמחים הטורפים הוא קיומו של איבר מיוחד שנוצר משינוי שחל בחלק מהעלים שלהם ואחראי על התפיסה והעיכול של הטרף.

כשם שבעולם בעלי החיים קיימות דרכים רבות ללכוד טרף ולאכול אותו, כך גם אצל הצמחים הטורפים. ההבחנה הראשונה והעיקרית היא בין שני סוגי צמחים. הראשון הוא בעל מלכודות אקטיביות, כמו דיונאת הזבובים שעליה יוצרים מלכודת שנסגרת במהירות על בעל החיים שנוגע בה, או הטללית שמפרישה חומר דביק על שערות העלה. הסוג השני הוא צמחים בעלי מלכודות פסיביות, כמו הכדנית.

הצמחים נבדלים גם באופן שבו הם מושכים את הטרף למלכודת. השופרית, למשל, מפרישה ריח מתקתק שמזכיר את ניחוח הסיגליות; החמאית, לעומתה, מציגה צבעים עזים ומפרישה לעתים ריח לא נעים של פטריות, שמושך חרקים מסוימים.

מלכודת פעילה כמו זו של הדיונאה מושכת לא רק חרקים, אלא גם חוקרים שמבקשים ללמוד ולחקות את אופן הפעולה של המנוע הביולוגי האפקטיבי והמורכב שלה. אחת הדוגמאות לכך היא רובוט קטן שבנו חוקרים מאוניברסיטת מיין בארצות הברית. הרובוט עשוי מעלי מתכת, וכשחרק נוגע באחד העלים נוצר אות שמביא לסגירת המלכודת.

צמחים בעלי מלכודת סבילה, לעומת זאת, נחשבו במשך שנים רבות האחים הפחות מוצלחים במשפחה. אולם בשנים האחרונות הופיעו מחקרים שמעידים כי הם יותר מתוחכמים מכפי שחשבנו. מלכודות פעילות צורכות זמן ואנרגיה בין שימוש לשימוש, שעלולים להכביד על פעילות הצמח. צמחים בעלי מלכודות סבילות משתמשים לעומת זאת בגורמים סביבתיים כדי לשפר את פעילותם בלי צורך בהשקעת אנרגיה.

במאמר שפורסם ב-2015 בבטאון האקדמיה האמריקאית למדעים, PNAS, חשפו חוקרים מאוניברסיטת בריסטול שבבריטניה שהכדנית מזן Nepenthes gracilis מנצלת את פגיעת טיפות הגשם במכסה הכדים שלה כדי ללכוד במהירות חרקים. בתחתית המכסה מופרשים חומרים שמושכים חרקים, והוא מצופה בחומר שעוותי שמפחית את החיכוך בינו לבין איברי החרקים שמתהלכים עליו. כשמים פוגעים במכסה, הוא נע כמו קפיץ במהירות של עד 1.5 מטר לשנייה ומשליך את החרקים שעליו לתחתית הכד, כמעין בליסטרה זעירה.

גשם גשם מטפטף ואת הקרבן לוכד. צפו בסרטון הממחיש כיצד צמח הכדנית לוכד נמלים בעזרת הטפטוף

"קיבה" צמחית

מרבית הצמחים הטורפים מפרישים חומרים חומציים ואנזימים כדי לעכל את הטרף. עם זאת, לא פעם החומרים האלה אינם מספיקים לבדם כדי למצות את הטרף. כאן נכנסים לתמונה מיקרואורגניזמים כמו חיידקים ופטריות, ולעתים גם זחלים זעירים, שבדומה למערכת העיכול שלנו מסייעים לצמח במלאכת הפירוק.

החיידקים מסייעים לא רק בעיכול הטרף אלא יכולים גם למנוע ממנו לברוח. מאמר שפורסם לאחרונה בכתב העת Biology Letters הראה כי חיידקים שנמצאים בנוזל של צמח השופרית מפחיתים את מתח הפנים של הנוזל וכך מונעים מנמלים וחרקים אחרים להימלט ממנו. מדובר כנראה בחיידקים שמפרישים חומרים פעילי-שטח שמורידים את מתח הפנים של הנוזל.

המגוון המיקרוביאלי בנוזל העיכול של הצמחים מורכב יותר מכפי שחשבו בעבר. בכמה מינים של כדנית, למשל, יש הרכב ייחודי של כמאתיים סוגים שונים של חיידקים בנוזל זה, כפי שגילו חוקרים מאוניברסיטת ציריך בשווייץ. ההרכב שונה מזה של צמחים אחרים או ממערכת העיכול של בעלי חיים, אך דומה במידה מסוימת להרכב החיידקים של צמח השופרית שחי באותה סביבה. מה תפקידו של כל אחד מהחיידקים? לכך אין עדיין תשובה.

"קיומם של צמחים, שבהינתן הגירוי המתאים מפרישים נוזל שמכיל חומצה וחומר תסיסה בדומה למערכת העיכול של בעלי חיים, הוא תגלית יוצאת דופן", כתב בזמנו דרווין. למעלה ממאתיים שנה לאחר שפרסם את הדברים, הצמחים האלה ממשיכים לספק תגליות חדשות לגבי האופן שבו הם וחבריהם מעולם הצומח מתקשרים עם סביבתם ומושפעים ממנה.