8 תשובות מפתיעות על צמחים

בעקבות הכתבה מה צמחים רואים? שפורסמה במוסף "כלכליסט" בשבוע שעבר, ריכזנו כאן את תשובות המומחים לשאלות מעניינות שהעלו הקוראים.

"האתגר של צמחים הוא לא רק לפרוח בעונה הנכונה, אלא גם ביום הנכון ולפעמים גם בזמן הנכון ביום", מסביר וויג'. "אם המאביקים שלך הן דבורים, לדוגמה, אתה חייב להיות מתואם עם זמני הפעילות שלהן. דבורים יוצאות מהכוורת רק כשהטמפרטורה מגיעה לסף מסוים, וכשהיא יורדת מתחתיו, הן חוזרות פנימה. אם הצמח פורח מוקדם מדי או מאוחר מדי, הוא עלול לפספס אותן".

וויג' טוען שצמחים גם "זוכרים" את הטמפרטורות של הימים והשבועות האחרונים. "במשך שנים רבות חקלאים ידעו לחשב מתי היבול מוכן לקציר או לאיסוף באמצעות חשבון פשוט. הם חיברו את כל הטמפרטורות שהצמח נחשף אליהן לאורך חודשים, וכשתוצאה הגיעה למספר מסוים – משמע שהגיע הזמן. זה אומר שאם יש לך קיץ קריר, אתה צריך לחכות יותר ימים לקציר. אם הקיץ חם מהרגיל, הקציר יגיע מהר יותר. רק לאחרונה התחלנו להבין את המשמעות של הטריק הזה: החקלאים למעשה משחזרים את החישוב שהצמחים עושים בעצמם. זה אומר שהצמחים מודדים את הטמפרטורות מדי יום, מחשבים כמה חום הם ספגו בסך הכל, ורק כשהתוצאה מגיעה למספר המתאים הם פורחים".

הצמח עשוי לפספס את הדבורים אם יפרח מוקדם מדי או מאוחר מדי צילום: shutterstock

2. איך צמחים 'זוכרים' את הטמפרטורות שחוו בעבר, אם אין להם מוח שמאפשר לאחסן או לשלוף מידע?

"אין לצמחים זיכרון רגשי – הם לא מתגעגעים לימים היפים עם אחיהם בתרמיל", אומר פרופ' דניאל חיימוביץ. "אבל אם זיכרון הוא שמירת מידע ואחזורו, אז צמחים בהחלט זוכרים. אחת הדוגמאות הכי טובות היא צמח טורף ששמו 'מלכודת ונוס'. זה צמח שנראה כאילו יש לו לסת פעורה, וכשזבוב נכנס לטווח שלה היא נסגרת עליו במהירות. מה שמעניין ב'מלכודת ונוס' הוא שהוא לא נסגר כשנכנסים לתוכו חרקים קטנים מדי, טיפות גשם או לכלוך, שהערך התזונתי שלהם נמוך. איך הוא יודע להבחין? כשאתה בוחן אותו מקרוב, אתה מגלה שיש בתוכו כמה שערות קטנות. כשזבוב נוגע באחת מהן לא קורה כלום. אבל אם בתוך עשרים שניות הוא נוגע בשערה נוספת ה"לסת" שלו תיסגר. אם יעברו יותר מעשרים שניות הספירה תתחיל מחדש. זה זיכרון לטווח קצר לכל דבר.

"אחד הדברים שנחקרים עכשיו זה איך עובד כל מערך קבלת ההחלטות הזה, ומה שנראה כמו זיכרון ולמידה. בשנים האחרונות חוקרים גילו שכמה מנגנונים שמעורבים בזיכרון האנושי נמצאים גם בצמחים. אחת הדוגמאות היא המוליך העצבי (ניורו טרנסמיטור) גלוטומט. במוח האנושי קולטן גלוטומט נחשב מרכיב חיוני לתקשורת בין הנוירונים במוח ובתהליכי הזיכרון והלמידה, ויש אפילו תרופות שמשפיעות על פעילות הקולטן הזה במוח. באחרונה חוקר מאוניברסיטת ניו יורק מצא שגם לצמחים יש קולטן לגלוטומט, ולא רק זה – אלא שהתרופות שמשפיעות על הפעילות שלו אצלנו, משפיעות על פעילותו גם בצמחים. המחקר של הנושא עוד בראשיתו. אחת ההערכות היא שבצמחים קולטן זה אחראי לתקשורת בין תאים, כפי שאצלנו הוא משמש לתקשורת בין נוירונים".

מלכודת ונוס בפעולה

3. האם צמח מרגיש כשנוגעים בו?

"לא רק שצמחים רגישים למגע, במקרים רבים הם אף יותר רגישים מבני אדם" אומר פרופ' חיימוביץ. "מזה שנים רבות מוכרת התופעה שעצים הגדלים באזורים עם רוחות עזות נוטים להיות נמוכים ובעלי ענפים עבים, בעוד שבאזור רגוע אותם עצים בדיוק יהיו גבוהים ודקיקים. הם חשים את הרוח ואת כיוונה, ומשנים את אופן הגדילה שלהם בהתאם.

"צמחים מרגישים כמובן גם מגע פיזי ישיר. מטפסים, לדוגמה, מתחילים להסתלסל סביב גדרות כשהם חשים שמדובר במשהו מוצק שיכול לתמוך בהם. יש צמח בשם burr cucumber שהעלים שלו יכולים לזהות מגע עם חוט במשקל רבע גרם, ומיד להתחיל להתלפף סביבו. צמח אחר בשם מימוזה ביישנית – שמכונה בישראל גם 'אל תיגע בי' – מתקפל מייד כשאתה נוגע בו.

"היו לאורך השנים כל מני אגדות על כך שצמחים צומחים טוב יותר כשמדברים איתם, משמיעים להם מוסיקה ומלטפים אותם. היום די ברור שהדברים האלה חסרי משמעות עבור צמחים. אם צמחים מסוגלים לשמוע משהו, זה בטח לא את המוסיקה שלנו. הליטוף, לעומת זאת, ממש מזיק להם: צמחים לא אוהבים שנוגעים בהם, כי בטבע המגע הזה הוא לרוב בשורה רעה עבורם. מחקרים הראו שצמחים שנוגעים בהם הרבה, נוטים לעצור את הגדילה שלהם ולעתים אף למות. כנ"ל לגבי טלטול או העברות תכופות ממקום למקום. הדבר היחיד שאולי עוזר לצמחים הוא בעלי בית שמדברים אליהם. וגם זה לא בגלל הדיבור עצמו: הגיוני שאנשים שנוטים לדבר לצמחים שלהם גם מטפלים בהם טוב יותר".

פרופ' אריאל נובופלנסקי מהמחלקה לאקולוגיה מדברית באוניברסיטת בן גוריון: "צמחים חשים בשני גוונים של אדום – אדום "רגיל", שגם בני אדם רואים, ועוד גוון כהה מאוד של אדום שאנחנו מכנים 'אדום רחוק', הוא בקצה הספקטרום של האדום. אור אדום רגיל נקלט על ידי צמחים ומשמש אותם לפוטוסינתזה. אור אדום-רחוק, לעומת זאת, לא משמש לפוטוסינתזה. הוא מגיע מהשמש, ועובר דרך העלים בלי שנעשה בו שימוש משמעותי. אז למה לצמחים יש בכלל חיישן עבורו? מתברר שהוא משמש להם קנה מידה לכמות האור הכללית הזמינה. צמחים מסוגלים למדוד את היחס בין כמות האור האדום הרגיל לבין כמות האור האדום-רחוק. אם האור שמגיע לצמח עני באור אדום ועשיר יחסית באור אדום-רחוק, זה אומר שליד הצמח עומד צמח אחר, שמשתמש בחלק מהאור. המידע הזה חשוב לטווח הארוך. אם יש לידך צמח עכשיו, קיימת הסתברות גבוהה מאוד שתתחרו על אור השמש. גם אם הצמח לא מטיל צל משמעותי עכשיו, הוא עלול לעשות את זה בעתיד.

"במחקר שערכנו, מצאנו שלעתים קרובות שני צמחים שגדלים בשכנות - ועדיין לא מצלים זה על זה – גדלים לכיוונים מנוגדים ונמנעים מלשלוח ענפים זה לכיוונו של זה. הם בורחים מתחרות שעוד לא החלה. וזה, דרך אגב, מתרחש גם בין ענפים של אותו הצמח שנמנעים מתחרות על אור".

"המנגנון שמבוסס על היחס בין שני גווני האור האדום משמש את הצמח להבדיל בין שני סוגים של צל. "הצמחים מסוגלים להבחין בין 'צל פשוט' שאמנם כדאי להימנע ממנו, כמו של סלע או רגב אדמה, לבין צל של צמח חי ומתפתח - שממשיך לגדול ולגזול יותר ויותר אור עם הזמן" מסביר נובופלנסקי. "רק רקמה חיה שקולטת אור עבור פוטוסינתזה, כלומר של צמח חי, משנה את היחס בין האור האדום לאור אדום-רחוק. עצם דומם כמו סלע או צמח מת מפחיתים את שני סוגי האור האדום במידה דומה, כלומר, היחס לא משתנה, ולכן תגובת הצמחים לצל כזה תהיה במקרים רבים 'רגועה' יותר".

נובופלנסקי מספר גם על דרכים אפשריות לניצול רגישות הצמח לגוון האור לטובת צרכים אנושיים. אחת ההצלחות הראשונות היתה בתחום גידול ירקות ופרחי נוי. "חקלאים מגדלים צמחים בצפיפות גדולה מאוד, בתקווה לקבל כמה שיותר יבול", הוא מספר, "אבל לפעמים הצפיפות מביאה לתוצאות לא מיטביות. צמחים הגדלים בחממה חשים את הצפיפות ומתפתחים באופן שמתאים לתחרות חזקה על אור עם פחות ענפים שכל אחד מהם ארוך יותר. במחקר שערכתי ניסיתי 'לרמות' את הצמחים, כלומר לספק להם מידע שונה מהמציאות אליה הם חשופים. למרות שהם שעדיין גדלו בצפיפות, שיניתי את היחס בכמות האור האדום והאדום-רחוק שהם קיבלו, מה שהעביר לצמחים את המסר שהם מתפתחים בצפיפות נמוכה יחסי. ואכן ורדים, עגבניות, מלפפונים ועוד גידולים הגדילו את היבול באופן משמעותי בעקבות מניפולציה זו".

היבול גדל בזכות המניפולציה צילום: shutterstock

פרופ' נובופלנסקי מסביר שחלוקת המשאבים בצמח היא דוגמה מצוינת למערכת שמקבלת החלטות ללא מוח. "קח לדוגמה צמח שיש לו ענף אחד בלבד שנמצא בצל. מן הסתם הוא יתארך בכל הכוח כדי להגיע לאור", הוא מסביר. "עכשיו דמיין צמח עם שני ענפים – אחד בצל ואחד באור. במצב כזה, הצמח יפסיק להשקיע משאבים בענף שנמצא בצל, ויעביר יותר משאבים לענף שגדל באור. יש כאן החלטה התפתחותית שלא נעשית בשום מוח או מרכז חישובי. כל ענף, בהקשר הזה, גדל עצמאית, אבל גדילתו משפיעה על הקצאת המשאבים שהוא מקבל משאר הצמח. ככל שהענף שולח יותר סוכר לכיוון השורש, הוא מקבל מהשורש יותר מים ומינראלים, ובכך מתחזק יותר. מן הסתם זה בא על חשבון ענפים חלשים יותר של אותו הצמח.

"מנגנון כזה מתקיים במערכות ביולוגיות ויצורים רבים ושונים. תחשוב על גוזלים בקן. מי שצורח חזק יותר, מקבל יותר מזון מהוריו, מתחזק, מגביר עוד את הקריאות שלו, וכך מקבל אפילו עוד מזון. במקרים רבים חלק קטן של הגוזלים מקבלים את רוב המזון, והאחרים מתים ברעב. איפה מתקבלת ההחלטה מי יחיה ומי ימות? בשום מקום. זו תוצאה של תחרות במשוב חיובי: המצליח גורף הצלחה בקצב מתגבר, והמפסיד מדרדר במהירות הולכת וגדלה. במקרים רבים כך בדיוק זה עובד גם בתחרות בין ענפים שונים על אותו הצמח, בין פרחים באותה תפרחת, בין אפונים שכנים באותו תרמיל ובין ענבים שכנים על אותו אשכול. הנקודה המרכזית כאן היא ש"ריב האחים" הזה מביא בסופו של דבר להצלחה גדולה יותר של האורגניזם השלם ולכן תהליכים כאלה נבררו והועדפו במהלך האבולוציה".

"ריב האחים" מסייע לאורגניזם צילום: shutterstock

6. איך צמחים יודעים שהגיע זמנם לפרוח?

חיימוביץ: "צמחים יודעים למדוד את הטמפרטורה כדי לבחור את היום הנכון ביותר לפרוח בו, אבל הטמפרטורה היא מדד לא מוצלח לזיהוי העונה הנוכחית. בשביל זה יש להם מנגנון נפרד, ש'סופר' את שעות החשיכה הרצופה. ככה הם יכולים לדעת אם הלילות קצרים או ארוכים – מדד הרבה יותר אמין בכל הנוגע לזיהוי התקופה בשנה. יש צמחים, כמו חרצית וסויה, שפורחים רק כשהלילות ארוכים, כלומר בחורף, ואחרים, כמו שעורה ואירוס, שפורחים בקיץ, כשהלילות קצרים. הגילוי של מנגנון המדידה הזה בצמחים היה אחד הדברים המשמעותיים ביותר שקרו בהתפתחות החקלאות. בזכות הגילוי הזה אנחנו יכולים להשפיע על מועד הפריחה של צמחים רבים באמצעות שיבוש רציפות הלילה שלהם. זה גם די פשוט. כל מה שצריך לעשות זה להאיר עליהם לכמה דקות אור חלש יחסית באמצע הלילה. צמחים שפורחים ביום ארוך חשים כך שהלילה קצר, מה שמעיד על כך שהימים התארכו והגיע הזמן לפרוח. זו הסיבה שאתה יכול למצוא בקלות בחנויות הפרחים חרציות לפני יום האם. שבועיים לפני יום האם המגדלים שוברים לצמחים את הלילות בעזרת הארה מתונה ונותנים להם תחושה שהלילות התקצרו משמעותית – ובום, כל הצמחים פורחים בבת אחת בתזמון מושלם מבחינה מסחרית".

חרציות. פורחות כשהלילות ארוכים צילום: אלעד גרשגורן

7. מחקרים הראו שצמחים מתקשרים ביניהם. האם הם יכולים להעביר זה לזה מסרים "מטעים" ?

פרופ' איאן בולדווין, מחלוצי המחקר בתחום התקשורת הבין-צמחית וחוקר בכיר במכון מקס פלאנק בגרמניה, טוען ש'רמאות' בין צמחים היא אפשרות לא סבירה. "משום שמנגנון התקשורת הכימי מיועד לתקשורת פנימית בתוך הצמח, לא סביר שיהיה בו מידע לא אמין או ניסיונות רמייה" הוא אומר בראיון ל"מוסף כלכליסט". " זה יהיה כאילו הצמח משקר לעצמו – וזה בהחלט נגד הסיכויים שלו לשרוד".

המחקר האחרון של בולדווין מנסה לבדוק מה יקרה אם מסר כזה ימצא את דרכו בכל זאת לתקשורת בין עצים שונים. "בטבע יש תמיד יוצאי דופן, וחיפשנו במשך תקופה ארוכה דוגמה לצמח שכן מטעה את השכנים שלו " הוא מספר. "משום שטרם מצאנו כזה, נאלצנו לפתח באמצעות הנדסה גנטית צמח ששולח מסרים שגויים. עשינו טריק קטן: ביטלנו את הביטוי של גן שמאפשר לעץ לחוש מסרים כימיים. תחשוב על בן אדם שאוטם את האוזניים שלו. הוא מייד מתחיל לדבר חזק יותר כי הוא לא שומע את עצמו. העניין הזה גרם לעץ שהנדסנו 'לצרוח' כל הזמן. שעלה עליו חרק אחד, הוא שלח מסרים שמבטאים התקפת חרקים אדירה. רצינו לראות איך יגיבו העצים האחרים. בהתחלה חלקם החלו לייצר רעלנים, אבל מהר מאוד הם חדלו מכך והחלו להתעלם ממנו לגמרי".

כל זה אינו רלוונטי למסרי הונאה אחרים – שנפוצים מאוד בעולם הצומח. "צמחים מרמים כל הזמן את המאביקים שלהם ואת המזיקים שמנסים לאכול אותם", אומר ד"ר אפרים לוינסון ממכון המחקר בנוה יער. "דוגמה טובה היא הלוף הארץ ישראלי, שהמאביקים העיקריים שלו הם זבובים. כדי למשוך אותם הוא מייצר ריח שזהה לגמרי לריח של גללים. ויותר מזה: שכשהלוף נמצא באזורים שונים, הוא מייצר ריחות שמתחזים לגללים של בעלי החיים שנמצאים באותו אזור. במקום אחד הוא מייצר ריח של גללי פרה, ובמקום אחר של גללי כלב. עוד דבר מעניין לגבי הצמח הזה הוא הדרך שבה הוא מפיץ את הריחות האלה: הוא מחמם את עצמו כדי שהריח יתפשט למרחק".

מסרים כימיים מטעים כאלה מכוונים לעתים גם לאוכלי צמחים. "יש למשל הורמון מיוחד שכנימות משתמשות בו כדי להזהיר זו את זו", מסביר לוינסון, "כשכנימה מותקפת, היא מפרישה את החומר, והכנימות האחרות בורחות מהאזור בבהלה. בשנים האחרונות נמצאו צמחים, וביניהם נענע, שלמדו לייצר את החומר הזה בעצמם. חוקרים באנגליה מנסים עכשיו להשתיל את הגנים האלה בחיטה במטרה לתת לה עמידות דומה לכנימות".

8. למה עלי העצים הופכים אדומים בשלכת?

"כשקר לך, אחד הדברים הראשונים שהגוף עושה זה לגרום לך לרצות להיפטר מנוזלים – כמו למשל בהטלת שתן. זו משוואה פשוטה: ככל שיש לך פחות נוזלים, כך עולה אחוז הסוכר בגוף ונקודת הקיפאון של התאים יורדת. גם עצים עלולים לקפוא בחורף. השיטה שלהם לשרוד את הקור היא להגיע אליו עם כמה שיותר סוכר בגזע, וכמה שפחות מים שקופאים בקלות. כך העצים מרוקנים מהעלים שלהם את כל הסוכרים, החלבונים והמינרלים, ונפטרים מה, כדי שלא ייאלצו להשקיע בהם משאבים בתקופת החורף הקשה".

"זה הדבר המוזר: הצבע האדום נוצר במיוחד רגע לפני שהם נושרים. העץ מייצר פיגמנט מיוחד ומזריק אותו לעלים שלו. וזו חידה גדולה משום שהפעולה הזו דורשת כמות גדולה של אנרגיה, והעץ כאמור זקוק לכל טיפת אנרגיה שיש לו. זה פשוט לא הגיוני להשקיע במשהו שהולך למות עוד רגע".

עצים בשלכת. תעלומת העלים האדומים צילום: shutterstock

בשנים האחרונות הוצעו כמה פתרונות אפשריים לתעלומה. הביולוג האנגלי ויליאם המילטון הציע במחקר האחרון שפרסם לפני מותו, לפני קצת יותר מעשור, את המפורסם שבהם. המילטון הציע כי הצבע האדום בעלים פועל כמו זנבו המפואר של הטווס – הוא סימן המיועד לטורפיו של העץ.

הזאולוג הישראלי אמוץ זהבי ניסח את התופעה לראשונה בשנות השבעים, וכינה אותה "עקרון ההכבדה": כשיצור מבקש להפגין את בריאותו או כושרו מול אויב, יש יתרון לכך שיקשה על עצמו באופן ניכר – באופן שיצור דומה שאינו בריא או כשיר כמותו לא יוכל להרשות לעצמו. דוגמה טובה לכך הוא התנהגותם של צבאים. לעתים, כשאחד מהם מבחין בטורף, במקום לברוח מייד הוא עושה את ההיפך: בתחילה נעצר ומישיר אל הטורף עיניים, ואז מפנה אליו את אחוריו ומנתר באוויר באמצעות ארבע רגליו.

כשהתופעה תועדה לראשונה, חוקרים בתחום נותרו נבוכים. התנהגות כזו כאילו אינה תואמת את ההיגיון האבולוציוני. יצורים שאינם בורחים מאויביהם אינם אמורים לשרוד, שלא לדבר על להפיץ הלאה את הגנים חסרי המורא שלהם. כמה חוקרים העריכו שמדובר בסוג של אלטרואיזם - הצבי מזהיר את הלהקה שלו, ובכך תורם להישרדות הקבוצה. אבל זהבי הציע רעיון חלופי: הקפיצה המתריסה אינה מיועדת ללהקה, אלא מהווה מסר לטורף. שהרי, אם טרפו מנתר מולו ללא פחד, כנראה שהוא יכול להרשות זאת לעצמו בשל כושרו ומהירותו. צבי צנוע ושקט יהיה כנראה טרף קל יותר. ואכן בתצפיות שטח נמצא שנמרים מעדיפים לעזוב את הצבי המנתר לנפשו, ולרדוף אחר פרטים רגועים יותר.

ואת זה, כתב המילטון, עושים גם העצים. מרבד העלים האדומים מיועדים לסמן לטורפים שלהם, כנימות וטפילים אחרים, שהם ניחנים באנרגיות עודפות ובריאות מצוינת. וככאלה, הם לא עומדים להיות טרף קל. חוקרים שהגיעו בעקבות המילטון הצליחו להוכיח שכנימות אכן נפוצות פחות על עצים בעלי עלים אדומים בהשוואה לאלו עם עלים צהובים. במחקר שנערך בספטמבר 2001 מצאו ביולוגים נורווגים שעצים שעליהם היו צבועים בגוונים חזקים יותר סבלו מפחות נזק בשל אכילת חרקים בהשוואה לעצים שעליהם היו צבועים בגוונים חלשים יותר.