שוניות אלמוגים

אלמוגים הם חסרי חוליות ישיבים שהתפתחו לפני 400-200 מיליון שנה ונמצאים בים הרדוד והעמוק, באזורים טרופּים ואפילו בקוטב. חוקרים זיהו יותר מ-6,000 מינים שונים, הכוללים אלמוגים רכּים ואלמוגי אבן. אלמוגי אבן החיים בצפיפות בים הרדוד יוצרים תצורות נרחבות הנקראות שוּניות - בעיקר בין קווי רוחב 30° צפון ו- 30° דרום, שם שורר אקלים טרופּי. למרות ששוניות מכסות פחות מ-1% מכלל קרקעית האוקיינוס, הן מהוות בית גידול ומספקות מזון למגוון אדיר של דגים, קיפודי ים, חלזונות, כוכבי ים, צדפות ועוד, שהם כרבע מכּלל המינים בים (Fisher et al., 2015)(איור 1). 

שוניות האלמוגים חיוניות למיליוני בני אדם ברחבי העולם. הן אזור דיג פורה, מהוות 'שוברי גלים' טבעיים המגנים על החוף מבּלייה ומשמשות מוקד תיירותי ומקור הכנסה לאוכלוסייה המקומית (איור 2). כלכלנים מעריכים ששווין של השוניות לכלכלה העולמית הוא למעלה מ-150 מיליארד דולר בשנה, ושהן תומכות במחייתם של מיליוני בני אדם. בשנים האחרונות, מחקרים בשוניות ברחבי העולם מעידים כי האלמוגים נמצאים בסכנה חמורה בעקבות שילוב של גורמים טבעיים והשלכות של פעילות האדם (Donovan et al., 2021). 

בפרק זה נתאר את מבנה האלמוג, וכיצד הוא ניזון, מתקיים ומתרבה. כמו כן, נדון במצב השוניות נוכח משבר האקלים ואיומים נוספים, ובדרכי השיקום וההתמודדות עם המשבר הקיומי של שוניות אלמוגים.

מהו אלמוג?

האלמוג הוא בעל חיים אשר נצמד למצע ואינו זז ממקום למקום, ומורכב מיחידות בעלות מבנה בסיסי זהה הנקראות פּולִיפִּים. מרבּית האלמוגים גדלים כמושבה של אלפי פּולִיפִּים, אך יש גם אלמוגים בעלי פּוליפּ יחיד. אלמוגים רבים, ובמיוחד אלו אשר בונים שוניות, מקיימים יחסי צוותאות (סימביוזה) עם  אצות חד-תאיות המכונות זואוקסנטלות, החיות בתוך הרקמה שלהם. האלמוג מספק לאצות נוטריינטים והגנה מטורפים. האצות מספקות לאלמוג תרכובות אורגניות שנוצרו מפחמן שקובע בתהליך הפוטוסינתזה (איור 3).

מבחינה אנטומית, לפוליפ שתי שכבות: חיצונית, הנקראת אֶפִּידרְמִיס (מיוונית, אֶפִּי – מעל, דֶרְמַה – עור), ופנימית, הנקראת גסְטרודֶרְמִיס (גסטרו – קיבה)(איור 4). מבחינה תפקודית, הפּוליפּ הוא יחידה עצמאית המקיימת את כל פעולות החיים, כדוגמת תזונה, נשימה, הפרשה ורבייה. במרכז הפוליפ יש פתח פה ומסביבו זרועות ציד. בין הפוליפים במושבה מחברת רקמה שדרכה עוברים חומרים ומזון. כשנגרם נזק באזור מסוים במושבת האלמוג, חומרים, מזון ואנרגיה מאזורים שלא ניזוקו עוברים אל הפוליפים הפגועים על מנת לתמוך בתגובת התאוששות מהירה של האזור הפגוע.

מה אלמוגים אוכלים ?

אלמוגים הם טורפים הניזונים מפלנקטון בעזרת זרועות הציד של הפוליפים. בדומה למדוזות ושושנות ים, הם בעלי תאים צורבים. תא צורב מכיל מבנה דמוי צִלצל המחובר בסיב לתא עצמו. כאשר תאים בזרועות הציד חשים בתנועה ובחומר אורגני בקרבתם, הצלצל "נורה" אל עבר הטרף ודרך הסיב מוזרק ארס. לאחר לכידת הטרף הוא מועבר דרך פתח הפה לחלל המרכזי של הפוליפ ושם מתרחש תהליך העיכּול (איור 4). מקור אנרגיה נוסף, ולמעשה העיקרי במינים רבים, הוא תוצרי תהליך הפוטוסינתזה המתרחש באצות הסימבּיוטיות. האצות ממירות את אנרגיית האור לאנרגיה כימית ומייצרות סוכרים, אשר מועברים ברובּם לאלמוג המארח (איור 3).

כיצד אלמוגים מתרבים?

לאלמוגים יש מספר אסטרטגיות רבייה אשר תורמות להצלחתם האבולוציונית לאורך מיליוני שנים. אפשר לחלקן לשני סוגים:

1. רבייה אל-זוויגית (הנקראת גם רבייה אל-מינית) - פרט אחד יוצר העתק זהה מבחינה גנטית, באמצעות הנצה או על ידי חלוקה של פוליפ קיים לשניים (איור 5). באופן זה מתרבים הפוליפים וכך גדלה מושבת האלמוג. כמו כן, בתהליך הנקרא ”רביית מקטעים“, המושבה נשברת (לדוגמא, בגלל גלים חזקים), וחלק קטן מן השברים יצליח (לעיתים) להתבסס ולפתח מושבה חדשה (איור 5) רבייה אל-זוויגית אינה מאפשרת גיוון גנטי, החיוני להתאמה לתנאי הסביבה לאורך זמן.

1. רבייה זוויגית (הנקראת גם רבייה מינית) - יצירת צאצאים כתוצאה מהפריית תא ביצית על ידי תא זרע שמקורם בפרטים שונים. הזרע והביצית מתלכדים ליצירת זיגוטה, ממנה מתפתח עובר שהחומר התורשתי שלו נתרם משני תאי הזוויג שיצרו אותו. רבייה זוויגית באלמוגים מתרחשת באופן עונתי, לרוב אחת לשנה. אלמוגים יכולים להיות חד-בּיתיים (הרמפרודיטים, כמו רב הצמחים בעלי הפרחים). כלומר, כל פּוליפּ מפתח תאי רבייה של שני הזוויגים ומתפקד כזכר ונקבה בו זמנית. מנגד, קיימים מיני אלמוגים שהם דו-בּיתיים (או זכר או נקבה), ואף אלמוגים המסוגלים לשנות את זוויגם: להיות נקבה ולייצר ביציות בשנה אחת ולאחר מכן להפוך לזכר ולייצר תאי זרע בשנה העוקבת. תהליך ההפריה יכול להתרחש באופן חיצוני, במים, או בתוך האלמוג, כתלות במין האלמוג. בהפריה חיצונית האלמוגים משחררים למים את כל תאי הרבייה בו זמנית כדי להגדיל את סיכויי ההפריה, בדרך כלל בחודשי הקיץ (איור 6). לילות השחרור מושפעים ממחזורי הירח, ושעת השחרור המדויקת מושפעת משעת השקיעה. ככל הנראה, חישה כימית של הורמונים במים מסייעת בסנכרון מועד שחרור תאי הרבייה. בסיוע המחזורים הטבעיים הללו והמנגנונים הביולוגים שחשים אותם, תא זרע נפגש עם ביצית ליצירת הזיגוטה- התא, או קבוצת התאים הראשונה הנוצרת לאחר הפריית הביצית בתא זרע. הזיגוטה מכילה DNA של שני ההורים. ההתפתחות העובּרית מתרחשת במים הפתוחים, עד ליצירת שלב צעיר הנקרא פַּגִית, שגודלו כמילימטר. הפגית נעה במים בעזרת ריסים, ולבסוף מתיישבת על מצע השונית, משנה צורה, משקיעה שלד גירני, והופכת לפוליפ ראשוני אשר יגדל למושבה (איור 6).

שחרור תאי רבייה אל המים יכול להתרחש באופן המוני (מינים שונים בו זמנית, כפי שקורה בשונית המחסום הגדולה) או באופן מתוזמן למין ספציפי. במפרץ אילת, רב מיני האלמוגים מתרבים במהלך הקיץ, אך כל מין מתרבה בלילות, שעות ומופעי ירח שונים. כך נוצר 'בּידוד רבייתי' בזמן, אשר מפחית את הסיכויים שתהיינה הכלאות לא מוצלחות בין מינים שונים. לאחרונה,   מחקר שעקב אחר רביית אלמוגים במפרץ אילת חשף שיבושים בסנכרון הרבייה של מספר מינים, דבר אשר יכול לגרום לירידה משמעותית בסיכויי ההפריה ולכשל רבייתי (ראו סרטון)(Shlesinger & Loya, 2019). ). תופעה זו היא עדות נוספת לכך שהאלמוגים נמצאים תחת עקה מתמשכת הנגרמת בעקבות פעילות האדם ומשבר האקלים. עדות נוספות, הגלויה יותר לעין, היא העלייה במספר מקרי ההלבנה ובקצב התמותה,  ואף הירידה בקצב הגידול של אלמוגים ברחבי העולם (Donovan et al., 2021).

כיצד פעילות האדם ומשבּר האקלים מזיקים לאלמוגים, ואיך אפשר לתקן את המצב?  

במהלך שני העשורים האחרונים שוניות רבות עוברות תהליך של תמותת אלמוגים מסיבית ובעקבותיה התפוררות השונית. דעיכה זו נגרמת כתוצאה משילוב של הפרעות:

• ההתחממות והחמצת מי הים - ההאטמוספרה ומי הים מתחממים בעקבות עלייה בהיקף שריפת דלקים פחמניים המובילה לפליטה מוגברת של גזי חממה, ובפרט פחמן דו-חמצני (CO₂)(Capotondi et al., 2024). בעקבות גלי חום ימיים (מצב בו טמפרטורת המים גבוהה מהממוצע העונתי כפי שנמדד בשנים קודמות למשך יותר מחמישה ימים), המגיעים לטמפרטורות גבוהות מאלו שאלמוגים יכולים לסבול, האצות השיתופיות נפלטות מרקמת האלמוג, תופעה המכונה הלבנת אלמוגים. המילה הלבנה נובעת מיכך שרקמת האלמוג דקה ושקופה, וללא האצות החומות-ירוקות ניתן לראות דרכה את השלד הלבן עצמו (איור 7). אלמוגים חיים בטווח טמפרטורות מסוים, וחריגה ממנו, אפילו במעלה, יכולה לגרום להלבנה. בשנים האחרונות, טמפרטורות קיצון גורמות לאירועי ההלבנה לאורך מאות קילומטרים של שוניות ומאיימות על קיומן (איור 7). כאשר אלמוג מלבין, למשך זמן מסוים הוא יכול לרכוש בחזרה את האצות השיתופיות שלו ולהתאושש, אולם כאשר גל החום נמשך, אלמוגים רבים בסופו של דבר מתים. זאת ועוד, כשליש מה- CO2 הנפלט לאטמוספרה נספג במי הים וגורם לעלייה ברמת החומציות שלהם. די בשינוי קל ברמת החומציות כדי שבניית שלד גירני תיפגע. ככל הנראה, אם תהליך זה ימשך, עד סוף המאה הנוכחית אלמוגים רבים לא יצליחו לבנות שלד משום שהוא יתמוסס בקצב מהיר יותר מקצב השקעתו. עם זאת, לא כל האלמוגים נפגעים ממשבר האקלים: ישנם מינים עמידים לטמפרטורה גבוהה, או מינים בעלי אצות שיתופיות עמידות אשר לא נפלטות מרקמת האלמוג. כמו כן, קיימות שוניות באזורי שבהם נביעות גז תת-מימיות גורמות למי הים בסביבה להיות חומציים - ואף על פי כן ישנם שם אלמוגים המשקיעים שלד גירני ומשגשגים (McCulloch et al., 2012; Comeau et al., 2022). 
• פעילות האדם - דיג יתר מפר את האיזון האקולוגי המתקיים בשונית. לדוגמה, דיג לא מבוקר של כרישים עלול לצמצמם את אוכלוסייתם ולהוביל לגידול באוכלוסיית הדגים הטורפים הגדולים, המשמשים להם מזון. דגים גדולים אלו טורפים בדרך כלל דגים קטנים וצמחוניים, אשר האוכלוסייה שלהם עלולה להידלדל. בתגובה, אצות הגדלות בשונית יכולות להתפשט בשונית ולגרום לתמותת אלמוגים. בנוסף, פסולת, זיהום כתוצאה משפכים, ודליפות דלקים, שמנים ונפט מהווים איום חמור לאלמוגים ודיירי השונית. בהקשר זה, לאחרונה אישרה ממשלת ישראל להגדיל את היקף שינוע הנפט דרך נמל אילת. החלטה זו מסכנת את האלמוגים במפרץ מפני שהיא מגדילה את הסיכוי לתאונות של דליפת נפט. ארגוני סביבה, מדענים ואזרחים רבים מתריעים מפני דליפת נפט שתחריב את המערכת האקולוגית של המפרץ, בדומה לאסון שהתרחש בשנת 2010 במפרץ מקסיקו. באסון, פיצוץ באסדה ששאבה נפט מבאר תת-מימית גרם לדליפת נפט של מיליוני ליטרים ביום, במשך כשלושה חודשים. הפגיעה במערכת האקולוגית ובאלמוגים שחיים בים העמוק באזור זה הייתה הרסנית.

אל מול הנזק שנגרם לשוניות ברחבי העולם, ממשלות, חוקרים ואזרחים נוקטים בפעולות שיקום, שימור והגנה: 

• משתלות אלמוגים - במשתלות שוברים מושבה לחלקים קטנים, מצמידים למצע ומגדלים עליו את האלמוגים באופן זמני. לבסוף מחזירים את האלמוגים לשונית בתקווה שייקלטו, יגדלו ליצירת מושבות חדשות, ויעודדו את התפתחות השונית. למרות הצלחתם של פרויקטים כאלה, זהו פתרון מצומצם שאינו יכול לתת מענה לשטחים העצומים שמחייבים שימור וגם אינו מטפל בסיבות המרכזיות שבגינן דעכו השוניות מלכתחילה (שפיר & רינקביץ, 2013)(ראו סרטון).

• שוניות מלאכותיות- אובייקטים מעשה ידי האדם הנמצאים על הקרקעית (אונייה טבועה או מבנה שהוכן במיוחד למטרה זו) יכולים לשמש בסיס להתיישבות אלמוגים ובעלי חיים אחרים  (אבלסון & בריקנר, 2013)(ראו סרטון). 

• שמורות טבע - הכרזה על שטחים ימיים כשמורות טבע, כדוגמת שמורת חוף האלמוגים באילת, וחקיקה האוסרת פיתוח חופי וימי או מגבילה אותו, מגנות על שוניות האלמוגים ועל מגוון המינים בשטחן. 

• שינוי התנהגותי - שוניות דועכות בעקבות החמרת תנאי הסביבה שלהם – המים נעשו חמים מדי, מזוהמים מדי, ועוד. שתילת אלמוגים באזור שחשוף לזיהום מתמשך למשל, נידונה מראש לכישלון בטווח הארוך. ניסיונות השיקום מוכרחים להתקיים בד בבד עם מניעת התנאים והזיהומים אשר הובילו לדעיכת השוניות. אם לא נשנה באופן עמוק את התנהגותנו ברמת האישית והציבורית, לא יעזרו כל ניסיונות השיקום. חשוב להסביר לתלמידים כיצד להתנהל באופן רגיש כלפי הסביבה הטבעית ושוניות האלמוגים; לעודד אותם לצרכנות ברת קיימא - שינוי מידי שמצמצם את הפסולת שאנו מייצרים, או לנסיעה בתחבורה ציבורית או אופניים; ולחשוף אותם לעולמם של האלמוגים- בשמורות, במצפה התת-ימי באילת, באקווריום ישראל ועוד- כדי ללמוד ולהבין כמה חיוניות השוניות לבריאות האוקיאנוסים ולנו, בני האדם. 

  ---

   

  כתיבה, צילום תמונת השער ותמונות באיורים 1,6:  ד"ר תום שלזינגר, הפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, אוניברסיטת תל אביב.

  שאר התצלומים לקוחים מאתר Shutterstock. האיורים נוצרו בעזרת תוכנת BioRender.