לא עניין של זמן

הקיצים הארקטיים מתאפיינים בנדידת בעלי חיים, שפע הזדמנויות רבייה ו-24 שעות ביממה של אור שמש. צמחים ובעלי חיים רבים פועלים על פי שעון ביולוגי המכוון למחזורים של 24 שעות, והוא אשר מורה להם מתי עליהם לנוח ומתי לקום. אז מה קורה כשהשמש לא שוקעת?

מחקר חדש מראה שמבחינת ארבעה מיני עופות נודדים שמתרבים באזור הארקטי, "הכל אפשרי," אומר ברט קמפנרס, אקולוג התנהגותי במכון מקס פלנק לאורניתולוגיה, ליד מינכן, ואחד ממחברי המחקר שפורסם בכתב העת Proceedings of the Royal Society B. הגבתונים הלפלנדיים (Calcarius lapponicus) מתנהגים לפי מחזור של 24 שעות, ואילו החופיות האמריקניות (Calidris pusill) והחופיות כהות החזה (Calidris melanotos) פעילות מסביב לשעון. השחייניות רחבות המקור (Phalaropus fulicarius) עוברות ממחזור של כ-21 שעות למחזור של 29 שעות. סוגו של כל מחזור תלוי במין בעל הכנף, בזוויג שלו ובנסיבותיו החברתיות.

לדיירי האזור הארקטי, כמו אייל הצפון ועוף מהמין שכווי הצפון, אין מחזור של 24 שעות, אומר קמפנרס. מדענים סבורים שהתנהגות זו מאפשרת לדיירי הקבע לנצל את שמש החצות לאכילה מסביב לשעון. אבל בקמפנרס ועמיתיו התעוררה סקרנות באשר למצבם של עופות נודדים באזור הארקטי. לפיכך הם חקרו את דפוסי הפעילות של ארבעה מיני עופות הנודדים אל אותו אזור ליד ברו (Barrow), אלסקה, כדי להתרבות בעונת הרבייה הארקטית, שאורכת חמישה שבועות. המדענים הצמידו משדרי רדיו במשקל גרם אחד ל-142 גבתונים לפלנדיים, חופיות אמריקניות, חופיות כהות חזה ושחייניות רחבות מקור. תגי הרדיו אפשרו לחוקרים לנטר ברציפות את רמות הפעילות של כל עוף, אותן אימת הצוות בתצפיות התנהגות בשטח.

קמפנרס ועמיתיו גילו שהחופיות האמריקניות, עופות השוקלים כ-30 גרמים, שאצלם שני ההורים מדגירים את הביצים, הפגינו מחזור "חופשי". בזוגות מתרבים ניכרו בכל זאת דפוסי פעילות, אבל אלה נעו בין מחזורים של 21 עד 29 שעות. בשישה מתוך 11 הזוגות שחקרו המדענים, האריכו העופות את שעות המחזורים לאורך תקופת הדגירה. הזוגות היו שונים זה מזה מבחינת משך המחזור שלהם, אבל בני הזוג תמיד חלקו מחזור זהה.

"הממצא ייחודי," מציין נואה אשלי, אורניתולוג באוניברסיטת ווסטרן קנטקי, שלא השתתף במחקר. "קיים תזמון חברתי במחזור הפעילות. בכך טמונה החשיבות הגדולה של הממצא." אבל קמפנרס אינו יודע בבירור למה זה קורה. "אנחנו עדים לתזמון בשלב מוקדם מאוד בדגירה," הוא אומר. בהתחלה כל הורה דוגר על הביצים לפרקי זמן של כשעתיים, אבל עם התקרב זמן הבקיעה של הביצים, ההורים דוגרים במשך פרקי זמן ארוכים יותר, עד 13-14 שעות ברציפות. לכן עופות אלה צריכים לתאם את משמרות הדגירה שלהם, מסביר קמפנרס, אבל  השאלה איך הם עושים זאת נותרה בגדר תעלומה.

לעומת זאת, הגבתונים הלפלנדיים, שגם הם שוקלים כ-30 גרמים וגם אצלם שני ההורים משתתפים במלאכת הדגירה, שמרו על מחזור פעילות של 24 שעות. הזכרים והנקבות כאחד נחו בין חצות לארבע לפנות בוקר. אבל במקרה של החופיות כהות החזה והשחייניות רחבות המקור, שבקרבן רק הורה אחד דוגר על הביצים, רק בן הזוג המטפל פעל לפי מחזור של 24 שעות. העופות שאינם דוגרים מקרב שני המינים האלה - זכרי החופית כהת החזה ונקבות השחיינית רחבת המקור - היו פעילים יומם וליל.

זכרי החופית כהת החזה נתונים ללחץ רב להזדווג עם נקבות רבות ככל יכולתם, אומר קמפנרס. במחקר שפרסם עם עמיתים בשנה שעברה בכתב העת Science התגלה שזכרי החופית כהת החזה שפעילים יותר הם שמעמידים צאצאים רבים יותר. מאחר שהנקבות הן שמתחרות על בני זוג בקרב השחייניות רחבות המקור, הוא מסביר, "ניכרת בקרב הנקבות פעילות בלתי פוסקת, או דפוס חסר קצב." נראה שפעילות חד-צדדית זו מסביב לשעון קשורה לברירה זוויגית, אומר קמפנרס, ולא לאכילה, כפי שמשוער בנוגע לדיירי האזור הארקטי כמו אייל הצפון ושכווי הצפון.

קמפנרס ומעבדתו מנסים עכשיו להיטיב להבין את המחזורים הגמישים להפליא שהפגינו החופיות האמריקניות. "קיימת בין הזוגות שונות רבה מבחינת המחזורים. יש אפילו זוגות שלא משנים אותם כלל," הוא מתאר. הוא בוחן גם מינים אחרים של חופיות כדי לברר אילו סוגים של מחזורי פעילות ניכרים בהם. קמפנרס מקווה שנתונים אלה יסייעו לו להבין מה קובע את השונות שנמצאה בין המינים.

"אני חושב שהמחקר הזה ממחיש בבירור שקיים מגוון גישות בנוגע לאופן התמודדותם של בעלי חיים עם התנאים הקיצוניים בסביבה הארקטית," אומר אשלי. מינים שונים ניחנים בגמישות רבה באשר לשעוניהם הביולוגיים, והם מפעילים ומכבים אותם לפי הצורך. "המחקר מרשים מאוד."

לקריאת כל התגובות ברצף