הדובים שצמים בחורף, הפינגווינים שלא אוכלים למען הדור הבא, ובעלי החיים הקטנטנים ששורדים עשורים שלמים ללא מזון: איך צמים בעולם החי

בני אדם בעולם המערבי רגילים לאכול בין שלוש לארבע ארוחות ביממה. המחשבה על צום של יממה שלמה מחייבת אותנו להיערך לכך מבעוד מועד, לאכול ארוחה מסודרת לפני הצום ולהקפיד על חזרה מתונה לתזונה אחריו. אך בעלי חיים אחרים לא נוהגים כמונו. בעלי חיים צמחוניים, כמו פילים, ג'ירפות או זברות, אוכלים כמעט ללא הפסקה. הם ישנים מעט, אוכלים הרבה וצמים כמעט רק בין ביס לביס, או כשהם נאלצים לברוח מטורפים. בעלי חיים אחרים מנהלים אורח חיים הפוך – הם חיים כמעט מצום לצום ואוכלים רק פעם ב... עד כמה רחוק אפשר באמת להקצין את אי-האכילה?

מנוחת הצייד

בעל החיים: טיגריס

משך הצום: עד שבועיים

טיגריסים הם בעלי חיים יחידאיים, שאינם חיים בקבוצות. בשעת ציד הם מתגנבים כיחידים ומסתמכים על כוחם הרב. לרוב הם צדים בעלי חיים גדולים כמו איילים וחזירי בר, תאואים, תנינים ואפילו דובים קטנים. טיגריסים שחיים בסביבה קרובה יחסית לבני אדם צדים גם חיות משק כמו פרות ועיזים. הם פעילים בעיקר בלילה, ונעזרים בשמיעה מעולה ובראיית הלילה המצוינת שלהם על מנת לאתר את הטרף.

הפסים על פרוותם מסייעים להם להסתוות בצמחייה הגבוהה בסביבתם הטבעית, וכך הם רובצים בעשב ומחכים לבוא טרפם. ברגע הנכון הטיגריס מזנק על טרפו, מפיל אותו לקרקע וממית אותו. הפעולה הזאת דורשת דיוק מוחלט, ריכוז והשקעה של הרבה מאוד אנרגיה. והיא לא תמיד מסתיימת בהצלחה: הטיגריסים מכניעים את טרפם רק פעם אחת מכל עשרים ניסיונות בערך. לכן הטיגריסים צדים ואוכלים רק פעם אחת בשבוע. הם אוכלים כ-35 קילוגרם בשר בארוחה ממוצעת, לאורך הלילה, והארוחה הזאת מספיקה להם לשבוע שלם, לפעמים אפילו לשבועיים. אם לכדו טרף קטן יותר הם יצטרכו לצאת שוב לצוד במהלך השבוע.

טיגריס מרווה את צמאונו | Shutterstock, PhotocechCZ
צדים ואוכלים אחת לשבוע, בערך. טיגריס מרווה את צמאונו | Shutterstock, PhotocechCZ

הקרבה אבהית

בעל החיים: פינגווין קיסרי

משך הצום: כשלושה שבועות להחלפת הנוצות ועוד כמעט ארבעה חודשים בזמן הדגירה

פינגווינים הם עופות שאינם עפים, אלא שוחים במים הקרים של האוקיינוסים. כל 18 מיני הפינגווינים חיים בחצי הכדור הדרומי – בין קו המשווה באמריקה ועד אנטארקטיקה בדרום הרחוק, המקום הקר ביותר בכדור הארץ. כשהפינגווינים רעבים הם צוללים במים הקרים ואוכלים דגים, סרטנים ורכיכות ים.

לפינגווינים יש נוצות פלומה צפופות מאוד: לפינגווין הקיסרי לדוגמה יש כמאה נוצות לכל 6.5 סנטימטרים מרובעים. על הנוצות מרוח שומן שאוטם אותן למים, וכך עוזר לפינגווינים לשמור על חום גופם. האיטום לא רק מונע מהמים לחדור, אלא גם כולא בין הנוצות אוויר שמבודד היטב בין הגוף החם למים הקרים.

אבל מה קורה כשצריך להחליף את הנוצות? כמו כל העופות, גם נוצות הפינגווינים מתבלות עם הזמן, ומחייבות תחזוקה שוטפת ותחלופה. אם הפינגווינים יחליפו נוצות באופן תדיר כמו ציפורים אחרות, האיטום שלהם ייפגע, המים הקרים יכנסו והם יהיו עלולים לקפוא בכל כניסה למים. לכן הם נוקטים אסטרטגיה אחרת: פעם בשנה הם מחליפים את כל הנוצות בבת אחת. בתוך כשלושה שבועות כל הנוצות שלהם נושרות ובמקומן צומחות נוצות חדשות. בתקופה הזאת הפינגווינים לא יכולים להיכנס בכלל למים, והם צמים ואינם אוכלים דבר. לכן, לפני שהנשירה מתחילה, הם אוכלים הרבה ומעלים באופן משמעותי את כמות שומן הגוף שלהם. בשלושת השבועות הבאים הם מנצלים את השומן האגור הזה.

כל 18 מיני הפינגווינים מחליפים כך את נוצותיהם. אך לפינגווינים הקיסריים הזכרים, החיים ביבשת אנטארקטיקה, יש תקופת צום ארוכה נוספת בתקופת הדגירה. אחרי שהנקבה מטילה ביצה, בן זוגה דוגר עליה כשהיא מונחת על קרומי השחייה שלו, כדי שלא תבוא במגע עם הקרח הקפוא. הזכרים דוגרים ומחממים את הביצה באמצעות הנוצות המבודדות שנמצאות בבטנם, במקום שנקרא שקע הדגירה. הדגירה נמשכת כ-115 ימים בממוצע, כמעט ארבעה חודשים. בזמן הזה הנקבות יוצאות לים לאכול ולאגור מזון עבור הגוזל שעתיד לבקוע, ואילו הזכרים לא עוזבים את אתר הדגירה וכמעט שאינם זזים. הם גם אינם יכולים כמובן לשחות ולאכול.

בשנים האחרונות, באמצעות מצלמות חדשניות וכלי מחקר אחרים, ראו חוקרים כי במקומות מסוימים באנטארקטיקה, כשהים קרוב מספיק לאתר הדגירה, הזכרים יוצאים גם לשחיות חורף רגע קצר לפני ההטלה, וכך מקצרים מעט את הצום שלהם לכשלושה חודשים בלבד – 90-80 יום. גם כך מדובר כמובן בצום קשה ומאתגר.

פינגווינים קיסריים דוגרים | Doug Allan, Science Photo Library
הזכרים דוגרים ומחממים את הביצה באמצעות הנוצות המבודדות שנמצאות בבטנם, וכל הזמן הזה אינם אוכלים דבר. פינגווינים קיסריים דוגרים | Doug Allan, Science Photo Library

לפתוח פה גדול

בעל החיים: קרדינל בנגאי

משך הצום: כחודש

לדגי קרדינל בנגאי (Pterapogon kauderni),שחיים באי בנגאי במרכז אינדונזיה, יש שיטת רבייה מעניינת שנקראת "דגירת פה" , והיא משפיעה גם על התזונה שלהם. במהלך החיזור הנקבה רוקדת לזכר ריקוד, ואז משחררת מגופה כ-40 ביצים. הזכר מפרה אותן ומיד שואב את כל הביצים לתוך פיו, שם הוא שומר עליהן במשך חודש שלם. במהלך החודש הזה הפה שלו נחוץ לשמירה על הצאצאים, ולכן הוא אינו יכול לאכול – אם כי יש חוקרים שטוענים כי הוא בולע מדי פעם חלק מהביצים, בטעות או בכוונה.

הקרדינלים אינם דגים פעילים במיוחד, וזו כנראה הסיבה ליכולת של הזכר להסתדר זמן רב כל כך ללא מזון. ברגע שתקופת הדגירה מסתיימת, הדגיגונים הקטנים שוחים החוצה מהפה של הזכר היישר לים. מתוך כארבעים הביצים בוקעים בממוצע כעשרים דגיגונים. הדגים הללו אהובים מאוד על מגדלי דגים באקווריומים ביתיים, אך בשל הרבייה המורכבת שלהם קשה מאוד להרבות אותם בשבי. רבים מהם נתפסים בטבע לצורך מכירה וכיום הם מוגדרים בסכנת הכחדה בטבע.

דגי קרדינל בנגלי | Matthew Oldfield, Science Photo Library
הזכרים מדגירים את הביצים בפיהם - ובמשך כחודש לא אוכלים דבר. דגי קרדינל בנגלי | Matthew Oldfield, Science Photo Library

בכול הכוח

בעל החיים: כוח קומודו

משך הצום: כחודש

לטאות כוח קומודו (Varanus komodoensis), המכונות גם דרקוני קומודו, חיות בטבע בארבעה מאיי אינדונזיה. אלו הן הלטאות הגדולות ביותר בעולם: אורכן מגיע עד שלושה מטרים והן שוקלות בין שבעים למאה קילוגרם.

דרקוני קומודו הם אוכלי בשר וניזונים מנבלות וגם מטרף שהם תופסים. מחקרים מראים כי ברוק שלהם נמצאים כ-58 מינים שונים של חיידקים מחוללי מחלות, שמסייעים להם בציד. קיימים מחקרים שמעידים כי ברוק של הלטאות הללו קיים גם ארס, אך הממצאים מחייבים אישוש נוסף. בעזרת החיידקים הללו דרקוני קומודו מצליחים לצוד ולטרוף אפילו חיות גדולות כמו עיזים, תאואים, איילים או חזירי בר. הם נושכים את בעל החיים ופוצעים אותו, ואז עוקבים אחריו – לפעמים במשך כמה ימים – עד שהוא מת מאובדן דם או מזיהום שגרמו לו החיידקים מהפה של הכוח.

ארוחה גדולה אחת כזאת יכולה להגיע לכדי ארבע חמישיות ממשקל גופם. כדי לאכול את הטרף הגדול הזה דרקוני קומודו נאלצים לנתק את מפרק הלסת שלהם, מה שנותן משמעות חדשה למטבע הלשון "לפתוח פה גדול". גם שרירי קיבה גמישים חשובים מאוד ליכולתם לאכול מזון רב כל כך בבת אחת. העיכול נמשך בין יומיים לחמישה ימים במזג אוויר קר, שבו חילוף החומרים של בכוח איטי יותר, וארוחה כזאת תספיק לחודש שלם. אבל לפעמים במהלך החודש, אם יחושו רעבות מעט, לטאות הענק עשויות לנשנש פה ושם בעלי חיים קטנים כמו ציפורים או חולדות. הם יאכלו אותם על פי רוב בביס אחד.

לטאת כוח קומודו | Peter Scoones, Science Photo Library
אוכלת עד ארבע חמישיות ממשקל גופה בארוחה אחת, ואז צמה במשך חודש. לטאת כוח קומודו | Peter Scoones, Science Photo Library

זנב ללטאות

בעל החיים: הלודרמה מרירית

משך הצום: כמה חודשים

עוד לטאה שמותחת את הגבול, אפילו יותר מכוח קומודו, היא ההלודרמה המרירית (Heloderma suspectum). הלודרמה היא לטאה ארסית, אך אף על פי שהנשיכה שלה כואבת, היא אינה מסוכנת לבני אדם. בניגוד לנחשים, שמזריקים את הארס שלהם לקורבנם, ההלודרמה לוכדת את טרפה, לועסת אותו היטב, ובתוך כך מאפשרת לרעלן העצבי שהיא מייצרת, שמשבש את הפעילות החשמלית התקינה של העצבים, לנוע דרך השיניים שלה היישר לתוך הפצע הפתוח של הטרף.

ההלודרמה המרירית היא יצור די מנומנם, שמתאפיין בחילוף חומרים איטי. היא חיה בטבע בדרום ארצות הברית ובמקסיקו, וניזונה מביצים ומבעלי חיים קטנים כמו דו-חיים, ביצים, יונקים קטנים וציפורים קטנות. אבל זה לא אומר שהיא אוכלת מעט: היא יכולה לאכול בארוחה אחת עד כשליש ממשקל גופה.

בדומה לזוחלים נוספים, כגון תנינים או שממיות מנומרות, ההלודרמות מאכסנות שומן בזנבן הגדול, וכך מסוגלות לצום חודשים רבים בין ארוחה לארוחה. הצירוף של כל אלה: חילוף החומרים האיטי שלהן, היכולת לאכול ארוחות גדולות והיכולת לאגור שומן, מאפשר להן לאכול לעיתים רחוקות מאוד – בדרך כלל בין חמש לעשר פעמים בשנה בלבד. חלק מהחוקרים סבורים שבתנאים מסוימים הן יכולות להסתפק אפילו רק בשלוש-ארבע ארוחות דשנות בשנה.

החוקר ג'ון אנג, מהמרכז הרפואי ליוצאי צבא בברונקס שבניו יורק, הסתקרן מכך שאנשים שננשכו בידי הלודרמה סובלים לעיתים מלבלב מוגדל. כשחקר את זה לעומק הוא גילה ברוק של הלטאה הורמון בשם 4-exendin, שמסייע בפירוק איטי של סוכר ובהפרשת אינסולין קבועה לאורך זמן. בעקבות זאת הצליחו חוקרים לפתח תרופה לסוכרת מסוג 2, המכונה לעיתים "רוק של לטאה".

לטאת הלודרמה מרירית | Shutterstock, Milan Zygmunt
השומן שמאוכסן בזנבה, וחילוף החומרים האיטי, מאפשרים לה לאכול בין חמש לעשר פעמים בשנה בלבד. לטאת הלודרמה מרירית | Shutterstock, Milan Zygmunt

שנת ישרים

בעל החיים: דוב שחור

משך הצום: 7-5 חודשים

הסיבה העיקרית לשנת החורף של הדובים השחורים (Ursus americanus) טמונה באוכל, או ליתר דיוק – בהיעדרו. באזורים הקרים של העולם קשה מאוד לבעלי חיים למצוא מזון בעונת החורף. הקור מקשה על הצמחים לצמוח, והשלג או הקרח מכסים את העלים והעשב.

בעלי חיים מצאו פתרונות מגוונים לקושי באיתור מזון. ציפורים רבות, וגם בעלי חיים אחרים, רובם צמחוניים, נודדים לקראת החורף לאזורים חמים יותר, שבהם האוכל זמין; חרקים מסוימים מקיימים גלגול, מחזור חיים, שמושהה במהלך החורף; ואילו דובים, וגם בעלי חיים נוספים, מצאו את הפתרון בשינה. לפני בוא העונה הקרה הדובים השחורים אוכלים כמויות גדולות של מזון עתיר שומן, אוגרים את השומן בגופם ואז שוקעים בשינה עמוקה.

דובים שחורים מבלים בין חמישה לשבעה חודשים בשנה בהיברנציה – שנת חורף. בזמן הזה הם לא אוכלים, לא שותים ולא עושים את צרכיהם כלל. הם מפחיתים את כל חילוף החומרים שלהם ב-75 אחוז, כך שיקיים רק את הצרכים הבסיסיים הנחוצים לקיומם. כחלק מהשינוי הזה, טמפרטורת הגוף שלהם יורדת מכ-38 מעלות לכ-30 מעלות בלבד, ויש מינים של דובים שמפחיתים אותה אפילו יותר. קצב פעימות הלב שלהם יורד מ-55 פעימות בדקה לתשע פעימות בלבד, הם נושמים נשימה אחת או שתיים בדקה, וקצב ליבם מאט עוד יותר בין כל שתי נשימות. כך הם משאירים את המערכות שלהם במצב "המתן" ומאבדים עד מחצית ממשקל גופם.

בבוא האביב, כשטמפרטורת הסביבה עולה, הדובים מתחילים להעלות את חום גופם באמצעות רקמת שומן מיוחדת שנקראת "שומן חוּם", שמפיקה חום כשהיא מתפרקת. בעקבות העלייה בטמפרטורת הגוף, המערכות שלו חוזרות לתפקוד נורמלי, קצב הלב מטפס והנשימה מתגברת, בתהליך שעשוי להימשך עד שלושה שבועות,. בסופו של דבר הדובים מתעוררים כשהם רעבים מאוד, קצת רזים, אך מצבם הפיזי דומה לזה שהיה לפני שהלכו לישון.

גם בעלי חיים נוספים, כמו נחשים, צבים, לטאות וזוחלים אחרים – שאינם יכולים לווסת את חום גופם כפי שעושים למשל היונקים – עשויים להיכנס לתרדמת חורף באזורים קרים. במקרים כאלה גם הם אינם אוכלים, למשך תקופה שיכולה להימשך עד שבעה חודשים.

דוב שחור בזמן תנומה קלה יותר | Shutterstock, TangoFoxtrot2018
מבלה בין חמישה לשבעה חודשים בתרדמת חורף, ובזמן הזה לא שותה או אוכל כלל. דוב שחור בזמן תנומה קלה יותר | Shutterstock, TangoFoxtrot2018

העצלות משתלמת

בעל החיים: פרוטיאוס מצוי

משך הצום: עשר שנים

הפרוטיאוס המצוי (Proteus anguinus) הוא בעל חיים השייך למחלקת הדו-חיים. הפרוטיאוסים הם שוכני מערות וחיים באיטליה ובאזור הבלקן. עקב הקושי לחקור אותם ידוע מעט מאוד על חייהם בטבע בשל הקושי לחקור אותם, אך מחקרים מראים כי תוחלת החיים שלהם בגני חיות ובמעבדות מחקר מגיעה לכשישים שנה, וחוקרים מאמינים שהיא יכולה להגיע אפילו למאה שנה בטבע.

כמו שוכני מערות רבים, עורם של הפרוטיאוסים ורדרד-לבנבן והם אינם רואים. אך יש להם יכולת חושית מדהימה: הם חשים לא רק באור אלא גם בשדות אלקטרומגנטיים, ויש להם חושי ריח, טעם ושמיעה מפותחים במיוחד. כך הם מצליחים למצוא את טרפם, חרקים, חסרי חוליות קטנים אחרים ואפילו דגים קטנים, באפלה המוחלטת של המערה.

כחלק מההתאמה שלהם לחיים בתנאים קיצוניים במערות, ומאחר שבמערות יש מעט מאוד אוכל, הפרוטיאוסים מסוגלים לצום במשך עשור שלם. ייתכן שהאופי העצלני למדי שלהם עוזר להם בכך. מחקרים מראים כי אם הם מצאו נקודה אחת שחביבה עליהם הם יכולים להישאר בה אפילו שבע שנים, אף על פי שהם שחיינים מצוינים שמסוגלים לנוע בקלות ולחפש אוכל או מקומות טוסים יותר להימצא בהם.

פרוטיאוס מצוי | Dante Fenolio, Science Photo Library
חיים במערות שבהן יש מעט מאוד אוכל, ומסוגלים לצום במשך עשור שלם. פרוטיאוס מצוי | Dante Fenolio, Science Photo Library

ללכת עד הקצה

בעלי החיים: דובוני מים

משך הצום: אפילו 30 שנה

הקיצוניים ביותר הם ללא ספק דובוני מים. עבור רוב היצורים החיים, התייבשות היא מצב מסכן חיים: הקרומים שבין ובתוך התאים קורסים ללא מים והתאים מתים. אך נראה כי עבור שני מינים של דובוני מים (Tardigrada) מחסור במים הוא לא ממש גזרת גורל.

דובוני מים הם בעלי חיים קטנטנים, הידועים ביכולת ההישרדות שלהם בתנאים קיצוניים שיהרגו כמעט כל יצור חי אחר. הם יכולים לחיות בטמפרטורות קרות מאוד, מתחת לאפס, וגם בטמפרטורות גבוהות יותר ממאה מעלות צלזיוס. הם יכולים להסתדר בלחץ גבוה פי שישה מזה ששורר במקום העמוק ביותר באוקיינוס וגם ברִיק של החלל. ולא פחות מדהים – הם יכולים לשרוד שלושים שנה בלי אוכל ובלי מים!

 לדובוני המים יש תעלול הישרדות מדהים שנקרא קריפטוביוזה (cryptobiosis): מצב של חוסר פעילות מוחלט הנובע מיובש. מדענים מצאו כי כשדובוני מים מתייבשים, הרגליים והראש שלהם מתכווצים לתוך גופם, חילוף החומרים שלהם מאט פי עשרת אלפים לעומת הקצב הרגיל שלו, והם שוקעים במצב עמוק של "השהיה" הדומה מאוד למוות. למעשה אחרי שכמעט כל המים נפלטו מגופם כל שנותר מהם זו קליפה יבשה ומעט מאוד מלבדה. במצב הזה הם יכולים להישאר כשלושים שנה, ולחזור לתפקד רק כשתנאי הסביבה יאפשרו את זה מחדש, כלומר כשיהיו שוב מים זמינים.

איך הם עושים את זה? חוקרים מבריטניה ומיפן מצאו כי שני מינים של דובוני מים מייצרים חלבון ייחודי מסיס מאוד כאשר כמות המים בסביבה יורדת. החלבון עוזר לחלק הפנימי של התאים לשמור על צורתם בלי להינזק, אפילו בהיעדר מים, וכשהתנאים משתנים והלחות עולה הוא מתמוסס והתאים חוזרים לפעילות רגילה. מחקרים הראו גם ששני המינים שותפים באופן כמעט מלא לאותו מערך של גֵנים המסייעים להם כשהמים נעלמים. החוקרים טוענים שיש לנו המון ללמוד מבעלי החיים הללו, ושלמחקרים עליהם יש פוטנציאל רב לאפשר פיתוח של ישומים רפואיים וביוטכנולוגיים – למשל בשינוע חיסונים ותרופות ללא צורך בקירור.

דובון מים | Eye of Science, Science Photo Library
מאטים את חילוף החומרים עד פי עשרת אלפים, ונשארים במצב של "השהייה" גם 30 שנה ללא מים. דובון מים | Eye of Science, Science Photo Library

נראה אם כן שקיימות סיבות רבות לבעלי חיים לצום: שינויים במזג אוויר, נגישות למזון, אורח חיים שמאפשר הפוגות ארוכות בין אכילה לאכילה ועוד. לכל בעל חיים אסטרטגיה והתאמות ייחודיות לו. כשחושבים על כל אותן אסטרטגיות והתאמות שמאפשרות לבעלי החיים הללו לחיות ללא מזון זמן ממושך, פתאום צום של כמה שעות, או אפילו יום שלם, נראה הרבה פחות מאתגר.