תנועה מעגלית היא סוד הקסם של הסביבון, אבל עוד הרבה לפני שבני אדם סובבו סביבונים, נוצרו בטבע שפע של תנועות כאלה למטרות הגנה, רבייה, חיפוש מזון ועוד

מסתובבים, מסתחררים, מתגלגלים, מתכדררים, הטבע מלא בסביבונים בסוגים וגדלים שונים ומשונים. גלקסיות עושות את זה, פלנטות עושות את זה, ארמדילים, חיפושיות, עכבישים, ואפילו צמחים עושים את זה. למה הם עושים את זה? זו כבר שאלה אחרת...

בני אדם לא המציאו את הגלגל כשהמציאו את הגלגל. יצורים רבים בטבע מנצלים את הפיזיקה הזו לכדרור, גלגול, סחרור וסיבוב כחלק ממנגנוני הקיום שלהם ובלי קשר לחג מסויים או לסופגניות עם ריבה.

מתכדררים

אתם מותקפים על ידי בעל חיים גדול וחזק שמאיים לטרוף אתכם. עומדות בפניכם מספר אפשרויות להגנה עצמית: אתם יכולים לתקוף חזרה, אבל אז כדאי שתהיו חזקים ומסוכנים לפחות כמו התוקף שלכם. אתם יכולים לברוח, אבל כדאי מאוד שתהיה לכם היכולת לרוץ מהר. אתם יכולים להיות רעילים, אבל כדאי שהטורף ידע את זה מראש אחרת זה לא יעזור לכם אישית. או שאתם יכולים לצמצם את גופכם תוך שניה אל תוך שריון חיצוני בלתי חדיר שיותיר את הטורף חסר אונים עד שיתייאש וילך לדרכו. את האסטרטגיה האבולוציונית הזו אנחנו מכירים מבעלי קונכיות ושריון כמו חלזונות וצבים, אבל היא  אינה מושלמת, כי לא רק שהשריון אינו בלתי חדיר לגמרי, נותר בו פתח אחד לפחות, גם נשיאת שריון קשיח על הגב מגבילה מאוד את כושר התנועה.

דוגמא לכזה שמצליח להתכנס לכדור מושלם שלא משאיר אפילו סדק צר לאויב, מבלי לוותר על יכולת התמרון הוא הארמדיל. המילה ארמדיל מקורה בביטוי ספרדי שמשמעותו "יצור משוריין קטן" והשריון הזה עמיד בפני רוב הטורפים. סדרת הארמדילאים (Cingulata) כוללת 21 מינים של ארמדילים שגודלם בין 15 ס"מ למטר וחצי. בניגוד לקונכייה של שבלול או שריון צב, השריון של הארמדיל מורכב מלוחיות שמכסות את הגב, הראש, הרגליים והזנב והוא מחולק באזור הגב על ידי לוחיות חופפות שמאפשרות גם כיפוף של הגב לפנים וגם פיתול של הגוף כדי לפנות לצדדים. מספר הלוחיות בשריון הגב קריטי ליכולת התנועה והכדרור של הארמדיל, שכן כדרור דורש התאמה מלאה בין כלל לוחיות הגוף. למעשה רק שני מינים של ארמדילים מסוגלים להתכדרר לכדור מושלם (שניהם מינים של ארמדיל שלוש טבעות) שאר המינים חופרים מחילות בשעת סכנה או פשוט נצמדים לקרקע כשרק החלק המשוריין פונה כלפי הטורף.

via GIPHY

כדרורוניים (Armadillidiidae), או בשמם העממי אורי כדורי, הם סרטני יבשה מסדרת השווה-רגליים (איזופודים). גופם הקמור מורכב מלוחיות קשיחות רבות ומאפשר להם להתכדרר לכדור מושלם אשר מגן עליהם מפני יובש וטריפה על ידי פרוקי רגליים או יצורים קטנים אחרים. היתרון הגדול בהתכדררות לכדור הוא האפשרות להסתיר את כל האיברים החיוניים ולהגן עליהם וכאשר החלק החיצוני משוריין יש שמירה מלאה על הגוף. בכדור היחס בין שטח הפנים לנפח הוא הקטן ביותר, כלומר זו צורת האריזה היעילה ביותר בטבע שבה אנו זקוקים לשטח האריזה המינימלי עבור נפח מסוים. מעבר ליתרון של אריזה מינימלית, לכדור אין בליטות שבהן טורפים יכולים להאחז ויש לו נטייה נפלאה להתגלגל, כך שאפילו אם הטורף הגדול והמפחיד מנסה להתנכל לכדור המגולגל הוא יגלגל אותו ממנו ולא יצליח לגרום לו להיפתח.

​זה לא כדור, זה סרטן יבשה שיודע להתכדרר באופן מושלם כמעט כדי להתגונן מטורפים | צילום: Shutterstock
זה לא כדור, זה סרטן יבשה שיודע להתכדרר באופן מושלם כמעט כדי להתגונן מטורפים | צילום: Shutterstock

מגלגלים

חיפושיות זבל הוא שם כללי לחיפושיות שניזונות מגללים של בעלי חיים גדולים יותר. החיפושיות מנצלות את המבנה הכדורי של הגללים כדי לגלגל אותם ממקום למקום במקום לגרור או לסחוב אותם. ברב המקרים חיפושית הזבל מגלגלת את כדור הזבל בעזרת רגליה האחוריות ודוחפת אותו תוך כדי צעידה לאחור על רגליה הקדמיות. צורת הכדור מסייעת להגדיל את יעילות התנועה: כאשר כדור מתגלגל, בכל נקודת זמן רק חלק אחד נוגע בקרקע והחלק הזה הוא בעל שטח קטן מאוד ביחס לגודל הגוף, מה שאומר שהחיכוך שנוצר בין הגללים לקרקע הוא קטן יחסית לצורות אחרות. עם זאת, היתרון הזה אפשרי רק במצב שבו מגלגלים גללים כדוריים.

סרטון קצר של נשיונל ג'יאוגרפיק על חיפושיות זבל (אנגלית): 

מתגלגלים

מברישן הגלגל (Carparachne aureoflava) הוא עכביש שחי בדיונות החוליות של מדבריות נמיביה. הוא מתחפר בחול הרך ואינו טווה קורים. אחת הסכנות המאיימות על מברישן הגלגל היא צִרעת עכבישים טפילית (Pompilidae) אשר משתקת אותו בעקיצה ומטילה את ביציה בגופו, כדי שישמש מזון לצאצאיה, שיבקעו בגופו המשותק. יכולת ההתחפרות של העכביש אינה מספיקה לו נגד הצרעה הטפילית שכן היא מסוגלת לחפור בחול במהירות מסחררת. כדי לברוח מהצרעה הזריזה מסוגל העכביש לכדרר את גופו ולהשליך עצמו על פני הדיונה החולית מה שמאפשר לו להתגלגל בתדירות של כ-40 סיבובים לשנייה, כלומר 2400 סיבובים בדקה (לצורך השוואה תוף מכונת כביסה במצב סחיטה מסתובב כ-900 סיבובים בדקה) ולפחות בחלק מהמקרים לחמוק מגורל אכזר.

מסוגל להתגלגל ב-2400 סל"ד כדי לחמוק מצרעה טפילית. עכביש מברישן הגלגל | צילום: Adam Hammond, ויקיפדיה
מסוגל להתגלגל ב-2400 סל"ד כדי לחמוק מצרעה טפילית. עכביש מברישן הגלגל | צילום: Adam Hammond, ויקיפדיה

מתגלגל אחר הוא מלחית אשלגנית (Kali tragus) או צמח הגלגל, אותו שיח המזוהה כל כך עם סצינות מערבונים ישנות. השיח הזה הוא למעשה מין פולש ביבשת אמריקה והגיע אליה בעזרת האדם עם זרעי הפשתן שנהגו לייבא מאירופה, כך הוא זכה לשמו העממי "הקוץ הרוסי". אותו צמח גלגל נובט בסוף החורף ומתפתח במהרה לשיח ירוק ועגלגל אשר מתמלא בפרחים ובסופו של דבר בפירות קטנטנים שכל אחד מהם מכיל זרע יחיד. בשיאו של הקיץ השיח מתחיל להתייבש עד שהוא ניתק מבסיסו ומאפשר לרוח לגלגל אותו ולהפיץ את זרעיו. צמחים רבים מנצלים את הרוח להפצת הזרעים שלהם, כאשר ההיגיון האבולוציוני הוא שצמח שינבוט רחוק מצמח האם לא יתחרה איתו על מים, מזון ואור שמש. המבנה הגלגלי של המלחית האשלגנית נותן לה יתרון בהפצת הזרעים שלה בעזרת הרוח.

הסתכלות על המנגנונים היעילים הללו מעלה את השאלה מדוע אנחנו לא רואים יותר גלגלים בטבע? התשובה היא שתנועת הגלגל יעילה כל עוד יש לך מקור אנרגיה זמין כמו חיפושית חזקה במיוחד, רוח מנשבת או גבעה תלולה להתגלגל ממנה. בנוסף כדאי שהמשטח שאתה מתגלגל עליו יהיה חלק ונטול בליטות והפרעות שיפריעו למעבר. זו גם הסיבה שהמצאת הגלגל היתה אולי רעיון גאוני אבל היא לא היתה עובדת בלי המצאת הכביש מאחר שככל שהמשטח פחות אחיד, תנועת הגלגול פחות יעילה.

תפאורת מערבונים קלאסית: סרטון קצרצר על שיח המלחית האשלגנית: 

מסתחררים

מנגנון נוסף אשר מאפשר הפצה של זרעים כמה שיותר רחוק מצמח האם אנו רואים בעצים רבים כמו עצי אֶדֶר (מייפל, Acer) או מִכנף נאה (Tipuana tipu). הזרעים מצויידים בכנפיים אשר  מעבר האוויר סביבן תוך כדי נפילה מהעץ גורם לסחרורו של הזרע. היתרון במנגנון זה הוא שתנועת הסחרור מאטה את נפילת הזרע אל הקרקע ורוח קלה יחסית מספיקה כדי להרחיק אותו מצמח האם.

הזרעים המכונפים שוהים זמן רב יותר באוויר, וכך גדל הסיכוי שהרוח תישא אותם. זרעי מכנף נאה | צילום: Shutterstock
הזרעים המכונפים שוהים זמן רב יותר באוויר, וכך גדל הסיכוי שהרוח תישא אותם. זרעי מכנף נאה | צילום: Shutterstock

מסתובבים

עופות גדולים נוהגים לחסוך באנרגיה הדרושה לתעופה למרחקים ארוכים באמצעות רכיבה על זרמי אוויר חם, (תֶרמִיקוֹת). זרמים אלה נוצרים כתוצאה מחימום לא שווה של פני הקרקע, בדרך כלל בשל הבדלים במאפיינים של פני השטח כמו גבעה שצדה הפונה לשמש מתחמם יותר מהצד המוצל, או צבע שונה של הקרקע. הבדלי הטמפרטורות יוצרים זרם של אוויר חם המתרומם במסלול ספירלי ומשמש כוח עילוי עבור עופות גדולים וכבדים כמו שקנאים וחסידות, שרוכבים במסלול ספירלי על גבי האוויר החם כדי להתרומם במעלה התרמיקה. התקדמות של עופות אלה במרחב נעשית בדאייה מעמודת אוויר חם אחת לשנייה. בנוסף, הטכניקה הזו של דאייה מתרמיקה אחת לשניה לא מאפשרת להם לעצור במקום ולכן כדי להישאר באזור מסוים, למשל כדי לחפש מזון, הם נעים במעגלים ומאריכים את שהותם באזור.

מינים רבים של דגים נוהגים להתלהק לקבוצות ענקיות השוחות יחד ממקום למקום ללא מנהיג או סדר חברתי ברור. לכאורה נראה הדבר לא הגיוני כי כשאתה מחפש מזון יחד עם עוד המון יצורים שכמותך אתה צריך לחלוק משאבים, מה גם שתנועה בקבוצה חושפת אותך ביתר קלות לעיניהם של טורפים פוטנציאליים. אך היתרון כאן הוא הביטחון במספרים: כאשר מגיע טורף ופוגש להקה גדולה של דגים הסיכוי שהוא יטרוף דווקא אותך קטן משמעותית, והלהקה כגוף אחד נראית כיצור גדול אחד, מֶטָא-אורגניזם, שיש לו יותר נוכחות וכוח ויותר זוגות עיניים לזהות סכנה.

להקות של דגים שוחות במעגלים כדי להישאר במקום אחד כאשר הם מגיעים לאזור עשיר במזון, או כאשר הם פוגשים בטורף, ובדומה לציפורים הם נעים במעגל כדי להישאר בנקודה מסויימת. כאשר הם מתקבצים במעגל מול טורף הם נראים כיצור גדול יותר, והתנועה הבלתי פוסקת במעגל מעניקה את אותו ביטחון במספרים ומקשה על הטורף להתמקד בפרט מסוים. אולם האסטרטגיה הזו לא מעניקה יתרון מול טורפים גדולים כמו לווייתנים שדווקא מנצלים את צפיפות הטרף של מעגלי הדגים ובולעים אותם בכמויות גדולות.

מערבולת של דגים: סרטון של BBC Earth על הדגים השוחים במעגל (באנגלית): 

יש גם כאלה שנעים במעגל בלי שום מטרה או יתרון נראה לעין. בנמלי צבא (Labidus praedator) מתרחשת תופעה של מעגלי מוות כאשר קבוצה של נמלים מתחילות לנוע במעגל סביב נקודה מסוימת לעיתים עד שהן קורסות מתשישות ומתות. נמלי הצבא הן עיוורות לחלוטין ואין להן אתר קינון קבוע, הן נעות בנחילים ממקום למקום ומחפשות מזון. כדי למצוא את דרכן הנמלים מתבססות על שביל של ריח, פֶרוֹמוֹנִים שמפיקות חברות הקבוצה. לעיתים השבילים הנוצרים נפגשים ויוצרים מעגל שעוד ועוד נמלים נכלאות בתוכו ועוקבות אחת אחרי השנייה עד המוות.

מסוגלות לצעוד במעגל עד המוות אם עלו שביל מעגלי. נמלי צבא בשמורת טבע בפרו | צילום: Science Photo Library
מסוגלות לצעוד במעגל עד המוות אם עלו שביל מעגלי. נמלי צבא בשמורת טבע בפרו | צילום: Science Photo Library

מערבלים

כשגוף נע בתנועה מעגלית בעודו קשור לנקודה מסויימת של גוף או משטח, מתקבלת תנועת סחרור סביב ציר. תנועה כזו מאוד נדירה בעולם החי. כל חיבור של שתי עצמות אצל בני אדם ויצורים גדולים אחרים הוא סוג של ציר, אבל הוא לא מסוגל לסיבוב של 360 מעלות.

יעילות התנועה בסחרור גבוהה יותר עבור יצורים קטנטנים אשר נעים בסביבה מימית. אצל חיידקים רבים התנועה הזו מתקבלת בעזרת שוֹטוֹנִים, כלומר איבר מוארך דמוי שוט המסתובב סביב ציר ומאפשר יכולת תנועה. כמה מהר אפשר לנוע בעזרת שוטון? ובכן החיידק הענקי Thiovulum majus (גודלו כ-25 מיקרון לעומת חיידקים אחרים שגודלם בדרך כלל כמיקרון אחד) מסוגל להתקדם פי 60 מאורכו בכל שנייה (אם נשליך את היכולת הזו לאדם ממוצע הוא יתקדם כמאה מטרים בשנייה). אולם החיידקים הללו דווקא לא מנצלים את תנועת השוטון המהירה לספרינטים בבריכות המלח שהם חיים בהן. הם נצמדים למשטח ותנועת הסחרור המהירה יוצרת זרמים אשר מערבלים את המים ומסיעים חומרי מזון ישר אליהם.