גילוי מפתיע: עמוד התפרחת של צמח "העירית הכוזבת" הוא סוג של מלכודת דביקה שבאמצעותה הוא צד חרקים קטנים

צמח בר נפוץ, הגדל בביצות בצפון מערב אמריקה הצפונית, נחשף במפתיע כחבר לא מוכר במועדון המצומצם ויוצא הדופן של הצמחים הטורפים, שלוכדים יצורים חיים ומעכלים אותם. כך עולה ממחקר של חוקרים מקנדה ומארצות הברית שפורסם בכתב העת PNAS. זוהי הפעם השנייה בלבד בעשרים השנים האחרונות שבה מתגלה מין חדש של צמח טורף.

טריאנטה אוקסידנטליס (Triantha occidentalis) הוא צמח עשבוני רב-שנתי המתנשא לגובה של כשלושים סנטימטר. בחודשי הקיץ הטריאנטה מצמיחה עמוד תפרחת שגרתי למראה הנושא מקבץ של פרחים לבנים קטנים, הדומים בצורתם לפרחי צמח העירית. מכאן הוא קיבל את השם העממי "עירית כוזבת" (False asphodel).

עמוד התפרחת הפשוט, כמו שאר חלקי הצמח, אינם מושכים תשומת לב מיוחדת כפי שעושים צמחים טורפים מוכרים אחרים, עם המלכודות המתוחכמות שלהם. אך הוא בכל זאת מתאפיין בתכונה ייחודית: הוא מכוסה חומר דביק המופרש מבליטות קטנטנות המצויות לאורך הגבעול. לא אחת, חרקים קטנים נראים נדבקים לעמוד התפרחת, ומוצאים שם את מותם. כעת מתברר כי תכונה זו היא למעשה מלכודת טריפה.

גבעולים של טריאנטה אוקסידנטליס עם חרקים דבוקים | Qianshi Lin
עמוד התפרחת מכוסה חומר דביק, וחרקים קטנים נדבקים אליו ומוצאים שם את מותם. גבעולים של טריאנטה אוקסידנטליס עם חרקים דבוקים | Qianshi Lin

חרקים לקינוח

צמחים טורפים הם תופעה משונה בעולם הצומח. הם צמחים לכל דבר ועניין, ומייצרים סוכרים מקרינת השמש בתהליך הפוטוסינתזה. אך בשונה מכל יתר הצמחים, הם מסוגלים להשלים את צרכיהם התזונתיים על ידי לכידת יצורים אחרים. הם משתמשים לשם כך במלכודות יעילות, מפרקים את טרפם באמצעות אנזימי עיכול וסופגים את התרכובות המשתחררות ממנו, בדומה מאוד למה שעושים בעלי חיים. התרכובות העיקריות שהם מקבלים כך הן מולקולות חנקניות, שצמחים אחרים מקבלים מהקרקע.

רוב מיני הצמחים הטורפים גדלים בביצות ובאזורים רוויי גשמים, כנראה משום שבמקומות כאלה המים הרבים שוטפים מהאדמה את חומרי המזון הנחוצים להתפתחות צמחים. תרכובות המכילות את היסוד חנקן, שהוא אחד מאבני הבניין החשובות ביותר עבור יצורים חיים, אינן קיימות כמעט בקרקעות כאלה, אך הן מצויות בשפע בגופם של החרקים המתעופפים סביבם, כך שצמחים שסיגלו לעצמם יכולות ציד זכו ליתרון אבולוציוני חשוב.

עוד בשנת 2016 חשדו חלק מהחוקרים שהטריאנטה היא צמח טורף שחמק מהראדר, לאחר שהתגלה שחסר לו גֵן מסוים המעורב בתהליך יצירת האנרגיה בתא. התכונה הזאת אופיינית לרבים מהצמחים הטורפים המוכרים, ומכאן נולד החשד. אולם עד המחקר הנוכחי לא נעשה כל ניסיון לאמת את ההשערה הזאת.

כעת, במחקר החדש, מדדו החוקרים את ריכוז החנקן בעלים של הטריאנטה, ומצאו כי הוא דומה לזה של אחד ממיני הטללית – צמח טורף נוסף שגדל באותו אזור, ונמוך מזה של צמחים לא טורפים החולקים את אותה סביבת מחייה. תכולת חנקן נמוכה היא תכונה אופיינית ידועה של צמחים טורפים, שהתפתחו לשגשג בסביבה דלת-חנקן.

הביצה בקנדה בה נערך הניסוי |  Qianshi Lin
רוב מיני הצמחים הטורפים גדלים בביצות, כנראה משום שבמקומות כאלה המים הרבים שוטפים מהאדמה את חומרי המזון. הביצה בקנדה בה נערך הניסוי | Qianshi Lin

תפריט של איזוטופים

הממצא הזה מחזק את ההשערה שהטריאנטה הוא צמח טורף, אולם לא די בו כדי לקבוע כי הצמח אכן מסוגל לספוג חומרי מזון מהחרקים הנדבקים אליו. כדי להוכיח זאת נעזרו החוקרים בשיטת מחקר שמאפשרת לעקוב אחר מקורו המדויק של חומר הנבלע בצמח, במקרה הזה חנקן, על ידי שליטה בהרכב האיזוטופים בחומרי המזון המגיעים אליו.

אטומים מורכבים מפרוטונים ונייטרונים, שנמצאים בגרעין, ומאלקטרונים החגים סביבו. איזוטופים הם אטומים שמספר הפרוטונים בגרעין שלהם זהה, ולכן הם נחשבים אותו יסוד ורוב תכונותיהם הכימיות והפיזיקליות דומות, אך הם נבדלים זה מזה במספר הנייטרונים. אטומי החנקן בכדור הארץ משתייכים לאחד משני איזוטופים יציבים, בעלי שבעה או שמונה נייטרונים, הנקראים בהתאמה חנקן 14 וחנקן 15 בהתאם למספר הכולל של הנייטרונים והפרוטונים בגרעין. חנקן 14 הוא האיזוטופ הנפוץ ביותר, ומונה יותר מ-99 אחוז מכלל החנקן בכדור הארץ. חנקן 15 נדיר בהרבה וכמותו מגיע לכחצי אחוז בלבד מכלל החנקן בעולמנו.

החוקרים הצמידו לגבעוליו הדביקים של הטריאנטה זבובי פירות שגודלו עם תזונה עשירה בחנקן 15, כך שריכוז האיזוטופ הנדיר בגופם היה גבוה משכיחותו היחסית בסביבה הטבעית. לשם השוואה הצמידו לצמחי טריאנטה אחרים זבובים שקיבלו תזונה רגילה. כעבור שבועיים אספו מהצמחים גבעולים ופירות לבדיקה. נמצא כי ריכוז החנקן 15 היה גבוה משמעותית בצמחים שנחשפו לזבובים שקיבלו את התפריט המיוחד. מכאן נובע שהצמחים עיכלו את החנקן משרידי הזבובים.

בניסוי נוסף הדביקו החוקרים זבובים לשני צמחים נוספים מאותה בִּיצה – האחד צמח טורף מוכר, והשני צמח שאין סיבה ידועה לחשוד שהוא ניזון מחרקים. בדומה לטריאנטה, גם הצמח הטורף המוכר הראה עלייה בריכוז החנקן 15 לאחר שקיבל זבובים שהועשרו באיזוטופ הנדיר, ואילו ריכוז החנקן 15 בצמח השני לא השתנה כלל. תוצאות הניסוי מחזקות את מסקנות הניסוי הראשון, שכן הן מראות כי השימוש בחרקים בעלי הרכב איזוטופים מותאם הוא שיטה מהימנה לבחינת יכולות הטריפה של צמחים.

בהמשך מצאו החוקרים כי מהבליטות המצויות לאורך עמוד התפרחת מופרש אנזים עיכול הגורם לזרחן, שהוא חומר מזון חיוני נוסף, להשתחרר מגוף הטרף. האנזים, שנקרא פוספטאז (Phosphatase), נפוץ בנוזלי עיכול המופרשים במלכודותיהם של צמחים טורפים.

העובדה שצפונותיו של צמח הטריאנטה הנפוץ נותרו חבויות עד היום, למרות העובדה שהוא צומח באזורים מיושבים מאוד, היא יוצאת דופן. זוהי עוד תזכורת לכך שאנו יכולים עדיין לגלות דברים חדשים ומסקרנים גם בתחומים שנדמה כאילו כל האבנים בהם נהפכו מזמן.