כאשר מאירים על זרוע של תמנון, האור מעורר רפלקס בריחה שאינו קשור כלל למערכת הראייה הרגילה של היצור הימי

כשאנחנו נוגעים במחבת חמה, היד שלנו נרתעת במהירות לאחור. זהו רפלקס – תגובה גופנית מיידית ולא רצונית שנועדה לאפשר לנו להגיב במהירות לגירוי, עוד לפני שהמידע החושי מגיע למוח ומעוּבד שם. כך אנחנו יכולים להרחיק את היד ממקור חום או כאב באופן מיידי, ולא לחכות לתהליך הארוך יחסית של העיבוד במוח שגם יכול להעמיס עליו. כדי להגיב לגירוי כלשהו צריך כמובן לחוש בו, בעזרת הראייה, השמיעה, חוש המגע או חוש אחר. אבל מחקר חדש, שפרסמו חוקרים מהפקולטה למדעי הים במרכז האקדמי רופין בכתב העת Journal of Experimental Biology, חשף רפלקס משונה במיוחד אצל תמנונים, שבו עדיין לא ברור כיצד החישה מתבצעת. מתברר שאצל היצורים הימיים הללו פועל מנגנון שמפעיל רפלקס הגנה בתגובה לאור שהגיע לעורם – ולא לעיניהם.

תמנונים הם יצורים בעלי שמונה זרועות, וריבוי הזרועות מקשה על יכולת השליטה שלהם בשריריהם ועל הידיעה שלהם היכן נמצאת כל זרוע שלהם במרחב. "לתמנונים אין עצמות או מפרקים, וכל נקודה בזרוע יכולה לנוע לכל כיוון. לזרוע אחת יש אינסוף דרגות חופש" הסביר ניר נשר מהמרכז האקדמי רופין, המתמחה בחקר מחלקת הסילוניות (ראש-רגלאים), הכוללת את התמנונים והדיונונים, בריאיון לניו יורק טיימס.

אך לחופש יש מחיר – זרועותיו המתרוצצות של התמנון עלולות למשוך אליו טורפים, שינגסו בזרוע כמו שדגים נוגסים בפיתיון הקשור לחכה. לאורך האבולוציה פיתחו התמנונים מנגנונים רבים שנועדו להגן על זרועותיהם מפגיעה. כפי שמגלה המחקר החדש, אחד המנגנונים הללו גורם לזרוע תמנון שנחשפת לאור ישיר לסגת במהירות, אפילו אם האור כלל לא הגיע לעיניו של בעל הזרוע. החוקרים מניחים שהרפלקס הזה נוצר מאחר שהתמנונים מבלים הרבה מזמנם בתוך חורים ונקבות חשוכות, והרפלקס מגן עליהם מטורפים כשהם יוצאים לאזורים מוארים יחסית.

זרוע התמנון מגיבה לאור בניסוי | מתוך המאמר, katz et al., J Exp Biol (2021) 224 (5)
הזרוע נסוגה לאחור במהירות בתגובה לאור, גם כשראשו של התמנון נמצא בתוך האקווריום החשוך. זרוע התמנון מגיבה לאור בניסוי | מתוך המאמר, katz et al., J Exp Biol (2021) 224 (5)

"ראייה" ללא ראייה

החוקרים זיהו את התופעה במקרה, בשעה שבדקו את ההשפעה של אור על התנהגות התמנונים. כדי לוודא שהזרוע אכן נרתעת מאור בלי קשר לחוש הראייה, הם ערכו ניסוי שבו יצרו פתח קטן בראש אקווריום חשוך, שהיה רחב דיו להוצאת זרוע אחת בלבד של התמנון. כשהזרוע הייתה בחוץ, החוקרים האירו עליה בלי שהתמנון יראה את האור בעיניו. החוקרים גם השתמשו במנורת לד, שמחממת מעט מאוד, ובדקו כדי לוודא שהתמנון לא היה יכול לחוש בחום של המנורה. ברוב המקרים הזרוע אכן נסוגה לאחור במהירות בתגובה לאור. כך קרה גם בניסוי אחר, שבו האור חדר מבעד לזכוכית עבה של אקווריום.

בנוסף בדקו החוקרים אם התמנון ימנע מלהגיע למזון כשהוא חשוף לאור, ואכן כך קרה. עוד נמצא שיכולת התמנונים להירתע מאור גוברת אחרי שהייה ממושכת בחושך. זמן התגובה של תמנונים ששהו שבוע רצוף בחושך התקצר לעומת תמנונים ששהו באור. זה יכול ללמד על יכולת הסתגלות של תמנונים לתנאי סביבה משתנים.

עצם קיומה של השפעה פיזיולוגית של אור על תמנונים אינו גילוי חדש. בעבר נמצא שכשחושפים תמנונים לאור חלים שינויים בתאים בעורם שנקראים כרומטופורים, והם משנים את צבעם ומקלים על התמנון להסתוות בסביבה. שינוי הצבע מתרחש באופן אוטונומי, ללא מעורבות של המוח, והחוקרים רצו לדעת אם גם רפלקס האור עובד בצורה דומה. מאחר שזרועות התמנון מסוגלות להתחדש יכלו החוקרים לקטוע לתמנון זרוע ולבדוק אותה כשאינה מחוברת לגוף. מאחר שהזרוע הקטועה כלל לא הגיבה לאור, הסיקו החוקרים שבניגוד לתגובת שינוי הצבע שהיא תגובה מקומית של תאים, רפלקס נסיגת הזרוע קשור למערכת העצבים ודורש אות עצבי שנשלח אל המוח. 

הגילוי החדש  שופך אור על יכולת ההתאמה של היצור הימי המיוחד הזה לסביבה ועל דרכי ההתמודדות שלו עם סביבה מורכבת. השלב הבא יהיה כמובן לבדוק מהו מנגנון הפעולה של הרפלקס, ואם הוא קיים גם אצל בעלי חיים נוספים.

 סרטון של LiveScience שמראה את המחקר: