יש מעט מאוד בעלי חיים מוזרים יותר מהחולד העירום (Heterocephalus glaber). כמתבקש משמם, מדובר במכרסמים קטנים החיים מתחת לאדמה – אם כי הם לא מאוד קרובים מבחינה אבולוציונית לחולד שאנחנו מכירים בארץ. והם גם עירומים, כלומר, אין להם כמעט פרווה. עורם ורוד ומקומט, ויש להם פרצוף מוזר למדי, עם עיניים קטנות ושיניים ארוכות. זה אומנם עניין של דעה, אבל בהחלט ייתכן שמדובר בבעל החיים המכוער ביותר בעולם.
החולדים העירומים חיים במזרח אפריקה, וכאמור, הם מוזרים – או אם לכתוב זאת בצורה מדעית יותר, יש להם מספר מאפיינים יוצאי דופן. בניגוד לרוב המכרסמים הקטנים, שחיים לכל היותר ארבע-חמש שנים, חולדים עירומים יכולים לחיות גם יותר משלושים שנה, והם רגישים הרבה פחות מיונקים אחרים למחלות זקנה וגם לסרטן. הם גם עמידים לסוגים מסוימים של כאב: דלקת, למשל, לא מזיזה להם את השפם. בנוסף, החולד העירום הוא בין היונקים הבודדים שכמעט ואינם מווסתים את חום הגוף שלהם: הטמפרטורה שלהם משתנה בהתאם לטמפרטורת הסביבה, כפי שנראה אצל זוחלים ("בעלי דם קר").
עוד כתבות באתר מכון דוידסון לחינוך מדעי:
האמא של ההפריה החוץ-גופית
עצם העניין: סידן וויטמין D
הבינה שפיצחה את שפת החלבונים
ולבסוף, לחולד העירום יש אורח חיים כמעט ייחודי בקרב היונקים, ודומה יותר למה שאנחנו מכירים מחרקים מסוימים, כמו נמלים או דבורים. החולדים חיים במושבות עם מלכה, אחד עד שלושה "מלכים" או זכרים-מתרבים, ומספר גדול של פועלים ופועלות. המלכה והזכרים שהיא בוחרת כבני זוגה הם היחידים שמעמידים צאצאים; הפועלים והפועלות אינם פוריים, ונמצאים במצב של טרום בגרות מינית. תפקידם, כמו תפקידן של הדבורים הפועלות בכוורת, הוא לטפל בצאצאים, לספק מזון ולשמור על המושבה.
חברתיים באמת
חיים בקבוצה, וגידול צאצאים משותף, נפוצים מאוד בטבע. במינים רבים של ציפורים הזכר והנקבה שניהם דוגרים על הביצים ודואגים למזון לצאצאים, וחלקם, למשל הזהרירים ההדורים (Lamprotornis superbus), נעזרים בציפורים נוספות מהקבוצה שמאכילות גם הן את הגוזלים ושומרות עליהם. לביאות שומרות על הגורים של בנות קבוצתן וגם מיניקות אותן. אצל הסוריקטות (Suricata suricatta) כל הקבוצה עוזרת לגדל את הצאצאים של הזוג הדומיננטי.
אך הסוג הזה של חברתיות שונה מאוד ממה שאנחנו רואים אצל החרקים החברתיים, כמו הנמלים, הדבורים והטרמיטים. אצלם יש מעמד שלם של פועלות שאינן מתרבות, וחייהן מוקדשים לשירות הקבוצה ולגידול הדור הבא, כולם בניה ובנותיה של המלכה. במקרים רבים המלכה חסרת אונים ללא הפועלות, שמטפלות בה ומאכילות אותה. כל הפרטים של הכוורת או הקן עובדים למען מטרה משותפת, כאשר קבוצות שונות ממלאות תפקידים שונים: מגנות, בונות, אוספות מזון. יש חוקרים שמתייחסים אל הקן כולו כאל סופר-אורגניזם, יצור אחד בעל חלקים רבים.
צורת חיים כזו נקראת אאוסוציאליות (Eusociality), או "חברתיות אמיתית". במהלך השנים ניתנו הגדרות שונות למושג הזה. אדוארד וילסון (Wilson), מייסד תחום הסוציוביולוגיה שחקר רבות חרקים חברתיים, יחד עם ברט הלדובלר (Hölldobler), הגדירו שלושה קריטריונים שבעל חיים צריך למלא כדי להיחשב אאוסוציאלי: 1. חלוקת עבודה רבייתית – כלומר, ישנם פרטים שמתרבים ופרטים עקרים שעוזרים להם; 2. שיתוף פעולה של חברי הקבוצה בגידול הצאצאים; 3. חפיפה בין דורות שונים, כך שהפרטים הבוגרים יותר יוכלו לטפל בצעירים.
שני הקריטריונים האחרונים נפוצים מאוד בממלכת החי, כך שהקריטריון החשוב ביותר הוא הראשון: חלוקת עבודה רבייתית. ואומנם, חלק מההגדרות המאוחרות יותר מתמקדות בו, ולפיהן בעל חיים הוא אאוסוציאלי רק אם יש בו שכבה של פרטים שאינם מסוגלים להתרבות כלל. אם הזוג הדומיננטי הוא היחיד שמעמיד צאצאים, אך שאר הפרטים מסוגלים מבחינה ביולוגית להתרבות – זהו המצב למשל אצל הסוריקטות – בעל החיים אינו נחשב כאאוסוציאלי לפי הגדרה זו, אלא כבעל "רבייה שיתופית" (cooperative breeding).
חוקרים אחרים העירו שכמו כמעט כל דבר בטבע, גם חברתיות היא לא מקרה בינארי של "כן" או "לא", אלא ספקטרום, שהאאוסוציאליות היא רק מקרה קצה שלו. לפי הגישה הזו, אפשר למיין מינים כ”קרובים יותר” או "רחוקים יותר" מאאוסוציאליות.
חולד או דבורה?
בקרב יונקים יש מעט מאוד מינים שמראים אאוסוציאליות בכל הדרה, עם חלוקה רבייתית ברורה ודיכוי הפוריות של הפרטים שלא מתרבים. החולד העירום הוא המוכר והנחקר ביותר, אך יש גם מספר מינים נוספים שחיים בצורה דומה מאוד, ביניהם המכרסם מכרתן דאמראלנד (Fukomys damarensis) מדרום יבשת אפריקה ואולי אף עוד מינים של מכרתנים – הם לא נחקרו מספיק בשביל שנוכל לדעת זאת בוודאות. בעבר חשבו החוקרים שהחולד העירום קרוב מאוד אבולוציונית למינים האלו, ושיבצו אותו איתם במשפחת המכרתניים (Bathyergidae), אך בדיקה מחודשת לפני יותר מעשור הציבה אותו במשפחה משלו, משפחת החולדים העירומים (Heterocephalidae).
חולדים עירומים חיים במושבות תת-קרקעיות של עד 300 פרטים, אך רק המלכה ועד שלושה זכרים מעמידים צאצאים. השאר הם במעמד של פועלים ופועלות, וכאמור אינם פוריים. הם אוספים מזון – בעיקר שורשים שהם מוצאים מתחת לאדמה – מאכילים את הגורים, חופרים מחילות ומחזקים אותן ומגנים על המושבה מפולשים, בדיוק כמו שעושות פועלות של נמלים ודבורים.
כשהמלכה מתה, הפועלות והפועלים נהיים פוריים וחלקם מתחילים להראות התנהגויות מיניות. במקביל מתחיל מאבק על הירושה, כאשר הנקבות במעמד הגבוה יותר נלחמות זו בזו, לפעמים עד המוות. זה נמשך עד שאחת הנקבות מנצחת, נכנסת להיריון ותופסת את מקומה כמלכה החדשה. עם זאת, לאחרונה תועד מקרה של חילופי מלכה ללא מאבק אלים.
איך מדכאת המלכה את הפוריות של הפועלים, ואיתה גם את התוקפנות של הנקבות, שמתפרצת ברגע שהמושבה נשארת נטולת מלכה? במשך השנים העלו חוקרים תשובות אפשריות שונות לשאלה הזו. היו שהציעו שהמלכה, גדולה וחזקה יותר משאר הפרטים, מפגינה את הדומיננטיות שלה בכך שהיא דוחפת את הפועלים ואף מטפסת עליהם. כתוצאה מכך החולדים הנחותים יותר נמצאים במצב קבוע של עקה (סטרס), שמשפיע על ההתנהגות שלהם ועל ההורמונים בגופם. אחרים חשבו שכמו אצל הנמלים והדבורים, המלכה מפרישה פרומון, מולקולה שנקלטת אצל הפועלים ומשפיעה על הפיזיולוגיה שלהם, כולל רמות ההורמונים הקשורים לרבייה.
הפרומון של החולד
במחקר שהתפרסם לאחרונה גילו החוקרים שהמלכה אכן משחררת מולקולה מסוימת שמסוגלת לדכא את הפוריות של שאר החולדים. הם אספו דגימות כימיות ממאות חברי מושבה ממעמדות ומגילים שונים, ומצאו שאיזופרופיל מיריסטאט (isopropyl myristate), או בקיצור IPM – חומר שמשמש גם במוצרי קוסמטיקה שונים – מופרש על ידי המלכה, אך לא הפועלים.
כשהחוקרים הוציאו את המלכה ממושבה אחת, אך ריססו בה כל יום IPM, הפועלים והפועלות לא הפכו לפוריים. "זה אמצעי-מניעה יעיל במיוחד, אם אתה חולד עירום", אמר לווין. גם ההתנהגות שלהם לא השתנתה, והנקבות לא החלו לתקוף אחת את השנייה, כפי שקרה לאחר שהפסיקו לרסס את החומר. "יצרנו שלום ושלווה", אמרו גרי לווין (Lewin), החוקר הבכיר החתום על המאמר, בראיון לאתר New Scientist. "זו כנראה התוצאה הדרמטית ביותר".
המלכה אכן משחררת מולקולה מסוימת שמסוגלת לדכא את הפוריות של שאר החולדים. מלכה בהיריון, מנמנמת
(צילום: Anika Mühlenberg, Max Delbrück Center)
איך מולקולה אחת גורמת לשינוי כה משמעותי, גם בהתנהגות וגם בפיזיולוגיה? החוקרים הראו ש-IPM מפעילה אזורים שונים במוחם של החולדים העירומים, כולל ההיפותלמוס, שאחראי בין השאר על ייצור של הורמונים שונים. אצל חולדים לא מתרבים שנחשפו למולקולה עלתה רמת ההורמון פרולקטין (Prolactin), שבתורו מעכב שחרור של הורמונים שקשורים להתבגרות מינית ולהתפתחות איברי הרבייה, כמו פרוגסטרון בנקבות וטסטוסטרון בזכרים. פרולקטין חשוב לייצור החלב ביונקים, ואצל אימהות מניקות הרמה שלו גבוהה מהרגיל. זו הסיבה שאימהות מניקות לרוב לא מבייצות ולא מקבלות מחזור (אם כי חשוב לציין שיש הרבה יוצאים מן הכלל לכלל הזה, ותינוקות רבים נולדו לאלו שהסתמכו עליו בתור אמצעי מניעה). השינויים ברמות ההורמונים משפיעים ככל הנראה גם על ההתנהגות של הפועלים, ושומרים אותם במצב רגוע ושלו.
המלכה מפזרת את ריחה
IPM היא מולקולה לא מאוד נדיפה, ולא עוברת בקלות באוויר. איך היא מגיעה לכל מקום במושבה, ומשפיעה על כל פרט ופרט? נראה שהמלכה דואגת לכך במיוחד. "זה ידוע שהמלכה מפטרלת בכל קצוות המושבה התת-קרקעית, שבטבע יכולה להגיע לשלושה קילומטרים", אמר לווין. "כך היא מבטיחה שכל חברי המושבה נחשפים לריח". גם המנהג של המלכה לטפס ולזחול מעל הפועלים במחילות הצרות עוזר לה לפזר את ריחה ביעילות, ישירות לאפם של נתיניה.
זה מעלה שאלה מעניינת: אם הריח מגיע לכל מקום, הרי הוא בוודאי מגיע גם לאפה של המלכה, שמייצרת את המולקולה, ולאפם של הזכרים איתם היא מזדווגת. ובכל זאת, המלכה והזכרים הנבחרים שלה שומרים על פוריותם. איך המלכה מצליחה להימנע מההשפעה של ריחה שלה עצמה.
לחוקרים עדיין אין תשובה ברורה על כך, אך יש השערות. הם מציעים שכאשר נקבה מגיעה למעמד של מלכה, היא עוברת שינויים פיזיולוגיים שגורמים לה להפסיק להגיב למולקולה. ייתכן, למשל, שיש לה פחות קולטנים במוח לפרולקטין, ולכן היא לא מגיבה באותה צורה לעלייה ברמה שלו, או שיש הבדלים בין המלכה לפועלים בקולטנים ל-IPM עצמו. אותם שינויים עשויים להתרחש גם במוחם ובגופם של הזכרים המתרבים לאחר שהמלכה בוחרת אותם, אם כי אנחנו לא יודעים מה גורם להם. בינתיים אלו לא הרבה יותר מניחושים – מחקרים נוספים ידרשו בשביל לענות על השאלה הזו.
מיובש לחברתיות
המחקר החדש חשף כיצד מתפקדת החברה האאוסוציאלית של החולדים העירומים, ואיך המלכה מבטיחה שהפועלים והפועלות יישארו לא פוריים ולא יאיימו על הסדר החברתי. הוא לא מסביר, עם זאת, איך התפתחה האאוסוציאליות במהלך האבולוציה. מצב כזה הוא נדיר מאוד אצל יונקים – מדוע הוא הופיע דווקא אצל החולדים העירומים, וכנראה עוד כמה מינים ממשפחה קרובה?
גם לכך עדיין אין תשובה אחת, ויש כמה השערות שאינן בהכרח נוגדות זו את זו. אחת המרכזיות שבהן תולה את התפתחות האאוסוציאליות בתנאים הסביבתיים הקשים שאיתם החולד העירום צריך להתמודד. החולדים ניזונים משורשים ומפקעות, אך הם חיים באזורים יבשים בהם קשה למצוא מטעמים כאלה. מצד שני, כשהם מוצאים פקעת גדולה היא יכולה להזין כמה וכמה חולדים. למושבה גדולה עם הרבה פרטים יש אם כך סיכוי טוב יותר למצוא מזון שיספיק לכולם. בנוסף, כאשר יש יותר פרטים קל יותר לחפור ולתחזק מחילות ארוכות, במיוחד באזורים בהם לא יורד הרבה גשם, והאדמה יבשה וקשה.
לפי ההשערה הזו, הקושי להשיג מזון ולתחזק את המחילות מוביל לכך שהאסטרטגיה הטובה יותר עבור הגורים היא להישאר עם ההורים במושבה, כך שכולם יוכלו לחלוק בפקעות שהם מוצאים – ולא לצאת לבדם לחיים עצמאיים. זה מוביל לקבוצות גדולות יותר, שבהן כמה דורות חיים יחדיו. קל לראות כיצד בקבוצות כאלו יכול להתפתח מצב שבו האחים הגדולים עוזרים בגידול של הצעירים. היות שאחים חולקים ביניהם בממוצע כמחצית מהחומר הגנטי, טיפול באחיהם הקטנים מסייע גם לחלק מהגנים המשותפים להם לעבור לדור הבא.
הבעיה הראשונה עם ההשערה הזו היא שחיים בקבוצה גדולה, ואפילו עזרה בגידול הצאצאים, לא מחייבים אאוסוציאליות וחלוקה של הפרטים למלכה ופועלות. בעלי חיים רבים עוזרים זה לזה לטפל בגורים או בגוזלים, מבלי להיות אאוסוציאליים.
עם זאת, אפשר לחשוב על דרך שבה הישארות של הגורים בקבוצה שבה נולדו מובילה בסופו של דבר לאאוסוציאליות. במקרה כזה אין לצאצאים עם מי להתרבות, מלבד אחיהם או הוריהם – דבר מאוד לא מומלץ, שמגדיל את הסיכון שגנים עם מוטציות מזיקות יבואו לידי ביטוי. ייתכן שיש יתרון, אם כך, למצב בו ההורים הם היחידים שמתרבים, והפוריות של שאר חברי הלהקה מדוכאת. אותם פרטים שאינם יכולים להתרבות תורמים להעברת הגנים שלהם בדרך היחידה שנותרה להם – על ידי טיפול באחיהם. כך אפשר להגיע מצאצאים שנשארים עם הוריהם, למשל בשל הקושי להשיג מזון, לחלוקת עבודה רבייתית שמאפיינת אאוסוציאליות.
טענה נוספת נגד ההשערה של תנאי הסביבה היא שיש לא מעט בעלי חיים אחרים, כולל כאלו שחיים במחילות וניזונים מתפריט דומה לזה של החולד העירום, שחיים במדבר ואינם אאוסוציאליים – או אפילו אינם חיים בקבוצות כלל. מצד שני, בעלי חיים מפתחים התאמות מסוגים שונים לתנאי הסביבה שלהם, והעובדה שלא כל מי שמתמודד עם מחסור במזון נהיה אאוסוציאלי, לא אומרת שהתנאים הללו לא השפיעו על האבולוציה של אאוסוציאליות אצל החולד העירום.
הגנטיקה של החברתיות
השערה נוספת להתפתחות האאוסוציאליות נוגעת לקרבה הגנטית בין חברי הקבוצה. אצל הנמלים והדבורים יש מנגנון הורשה מיוחד שמוביל לקרבה גנטית רבה מהרגיל בין הפועלות. כדי להבין אותו, נתאר קודם כל איך עובד מנגנון התורשה אצלנו. לכל אחד מאיתנו 46 כרומוזומים, שכל אחד מהם הוא מולקולה ארוכה של DNA. הכרומוזומים הללו הם בעצם סט כפול, שתי מערכות של 23 כרומוזומים כמעט זהים. מערכת אחת של 23 כרומוזומים קיבלנו מאמא, ואת השנייה מאבא. זהו המנגנון אצל רוב בעלי החיים והצמחים, עם מספר משתנה של כרומוזומים.
אצל חרקים מסדרת הדבוראים, שכוללת את הדבורים, הנמלים והצרעות, לא לכל פרט יש סט כפול כזה. הנקבות מקבלות מערכת כרומוזומים אחת מאביהן ואת השניה מאימן, המלכה, בדיוק כמונו. אבל הזכרים מתפתחים מביציות שלא הופרו בזרע, ולכן אין להם אב כלל – הם מקבלים רק מערכת אחת של כרומוזומים, זו שהגיע מהאם.
העובדה הזו משפיעה על הקרבה הגנטית בין הפועלות. אצלנו ואצל רוב בעלי החיים, אחים מלאים חולקים ביניהם, בממוצע, מחצית מהגנים שלהם. זאת משום שכל אחד מההורים מעביר חצי מהגנים שלו לכל אחד מהילדים, ובממוצע, תהיה חפיפה של חמישים אחוז בגנים שהם יעבירו לכל אחד. אצל הדבוראים האב מעביר את כל הגנים שלו, הסט היחיד שיש לו, לכל בנותיו – כך שכולן מקבלות אותו חומר גנטי מהאב. האם לעומתו עדיין מעבירה חצי מהגנים שלה לבנותיה. מכך יוצא שפועלות שהן אחיות מלאות חולקת 75 אחוזים מהגנים שלהן, בממוצע, עם אחיותיהן – הרבה יותר מאשר אצלנו.
מנגנון הורשה כזה יכול לתרום מאוד לפיתוח אאוסוציאליות, משום שכאשר הפועלות מטפלות באחיותיהן, הן עוזרות לגנים שלהן לעבור לדורות הבאים – והן חולקות איתן כאמור חלק גדול מאוד מהגנים, יותר מאשר הורים חולקים עם צאצאיהם. אם יש גן שגורם לפועלת להאכיל את אחיותיה ולדאוג להן, יש סיכוי גדול שהוא ימצא גם אצל הפועלת וגם אצל הנמלה הצעירה שבה היא מטפלת. הנמלה הצעירה תרוויח מכך, יהיה לה יותר סיכוי לשרוד, וכך הגן יתפשט באוכלוסייה.
עם זאת, מנגנון ההורשה של הדבוראים לא מבטיח אאוסוציאליות – יש חרקים מהסדרה הזו, כמו מינים שונים של צרעות, שאינם חברתיים כלל – ואפשר להגיע לאאוסוציאליות גם בלעדיו. הטרמיטים, למשל, מנהלים אורח חיים דומה מאוד לזה של נמלים, למרות שאין בין הפועלים בקן קרבה גנטית גדולה מהרגיל.
תעלומה בצורת מכרסם עירום
ומה אצל החולדים העירומים? הגנים שלהם מועברים בתורשה בדיוק כמו הגנים שלנו ושל כל היונקים, כך שאחים אינם קרובים גנטית באופן מיוחד. אך מחקרים שונים שבהם בחנו החוקרים את החומר הגנטי של החולדים, הראו שיש אצלם יותר רביית קרובים בהשוואה ליונקים אחרים, דבר שמגדיל את הדמיון הגנטי בין חברי המושבה. בעלי חיים בדרך כלל נמנעים מהזדווגות עם בני משפחתם הקרובים, ויש אמצעים שונים להבטיח זאת – למשל, במינים רבים או הנקבות או הזכרים עוזבים את הקבוצה כשהם מגיעים לבגרות ועוברים לקבוצה אחרת. ייתכן שהדבר שונה אצל החולדים העירומים: ניסויים הראו שמושבות חדשות שלהם יכולות להיווצר כאשר כל הגורים, זכרים ונקבות, נשארים יחד עם ההורים.
עם זאת, מחקרים מאוחרים יותר הראו שיש מושבות של חולדים עירומים בהם הקרבה הגנטית בין אחים היא כחמישים אחוזים, כפי שהיינו מצפים, ולא גבוהה יותר בשל רביית קרובים. ייתכן שיש מושבות שהקרבה הגנטית בין חבריהן גבוהה יותר, אולי בשל תנאים חיצוניים שהקשו על הגירה בין קבוצות, אך נראה שזה לא הכלל אצל כל החולדים העירומים.
שתי ההשערות שהצגנו כאן לא סותרות זו את זו, ואולי אפילו משלימות אחת את השנייה: ייתכן שתנאי הסביבה הקשים הובילו להיווצרות של קבוצות גדולות, ולדיכוי הנטייה לעזוב את הקבוצה בה נולדת. הישארות של הזכרים והנקבות באותה קבוצה יכולה להוביל לרביית קרובים, שמגדילה את הדמיון הגנטי בין חברי המושבה, ותומכת באבולוציה של עזרה וטיפול בצאצאים. עם זאת, קרבה גנטית לבדה אינה מסבירה את התופעה, וכאמור רביית קרובים אינה מאפיין הכרחי של כל המושבות.
חלק מהמאפיינים המיוחדים של החולדים העירומים קשורים גם הם, ככל הנראה, לאאוסוציאליות – במיוחד תוחלת החיים הארוכה שלהם, וההתבגרות האיטית. חולדים עירומים עשויים לחיות יותר משלושים שנה, יותר מכל מכרסם אחר. נקבות נשארות פוריות עד סביבות גיל 28. בשל תוחלת החיים הארוכה, כמה וכמה דורות יכולים לחיות יחד במושבה, כשהראשונים מטפלים באחרונים.
החולדים העירומים גם מתבגרים לאט יחסית למכרסמים קטנים רבים, ולכן הצאצאים דורשים טיפול והאכלה זמן רב יותר. כתוצאה מכך קשה יותר לאם לגדל אותם ללא עזרה מחברי הקבוצה – שהיא כמובן מקבלת בשפע במקרה זה.
האם תוחלת החיים הארוכה וההתבגרות האיטית תרמו להתפתחות האבולוציונית של האאוסוציאליות? או אולי האאוסוציאליות והגידול המשותף של הצאצאים שהיא כוללת, איפשרו לגורים להתבגר לאט יותר? קשה לענות על השאלה הזו, וייתכן גם שהתכונות הללו מזינות זו את זו והתפתחו במקביל.
יש עוד הרבה מאוד דברים שאנחנו עדיין לא יודעים על החולדים העירומים – גם בנוגע לאורח החיים המיוחד שלהם ואיך הוא התפתח, וגם בנוגע למאפיינים יוצאי הדופן האחרים שלהם. חוקרים בוודאי ימשיכו לחשוף את סודותיהם במשך שנים רבות.
ד"ר יונת אשחר, העורכת הראשית של אתר מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע









