נוסח השאלה המלא: מדוע בימי החום מתכסה השיש במטבח בערמות שחורות של נמלים, וכאשר מתקרר מעט הן נעלמות? הרי הן פעילות כל השנה!
תודה על שאלתך המעניינת, שמטרידה בוודאי אנשים רבים בימי הקיץ החמים.
זוכרים את משל הנמלה והצרצר? עם בוא האביב ובמשך הקיץ יצאה הנמלה החרוצה מדי יום ביומו מביתה. היא עמלה, טרחה ואגרה מזון לימי החורף הסגריריים, בשעה שהצרצר העצל בילה את הימים החמימים בשירה ובריקודים.
מדוע, אם כן, יוצאות הנמלים מקנן ומבקרות במטבחנו דווקא בימי הקיץ החמים?
הנמלים הן חרקים מסדרת הדבוראים. קיימים למעלה מ-12 אלף מינים בעולם שנחשבים לזן מוצלח ביותר, ככל הנראה הודות לארגון החברתי המורכב שלהן. מדובר ביצורים חברתיים החיים בקהילות, שמתיישבות בקנים עם היררכיה מאורגנת. בצורת החיים הזו אין מקום לדמוקרטיה או למחאה חברתית – להיפך! בראש הקהילה עומדת המלכה שתפקידה היחיד הוא להטיל אלפי ביצים שיבטיחו את המשך קיומה של המושבה. סביב המלכה עמלות הנמלים הפועלות – נקבות שאינן מתרבות בעצמן ועסוקות במקום זה בחיפוש מזון, טיפול בצאצאי המלכה, תחזוקת הקן והגנה על הקהילה. לזכרים יש תפקיד אחד ויחיד, שלאחריו הם מסיימים לרוב את חייהם – הפריית המלכה.
שבע הנמלים שמשמאל הן ממעמד הפועלות ושתי הימניות הן מלכות | התמונה לקוחה מוויקיפדיה. נוצרה בידי GameKeeper.
הנמלים הן חרקים פויקילותרמיים (פויקילו – משתנה, תרמו – חום), כלומר יצורים בעלי חום גוף משתנה שהפעילות של מערכות גופם תלויה בטמפרטורה החיצונית. יצורים כאלה ידועים גם כ"בעלי דם קר", קבוצה הכוללת חסרי חוליות, זוחלים, דו-חיים ודגים שאינם מסוגלים לווסת את חום גופם באמצעות אנרגיה שמופקת בתוכם.
בניגוד אליהם, ליצורים "בעלי דם חם" (הומיאותרמיים), כגון בני אדם, יונקים אחרים וציפורים, יש מערכות פנימיות לוויסות חום הגוף. המערכות הללו דורשות אנרגיה רבה שמופקת באמצעות פירוק מזון, בתהליך הקרוי מטבוליזם. מדובר בתגובה ביוכימית שבמהלכה משוחרר חום המשמש להפעלת מערכות הגוף השונות. יצורים הומיאותרמיים מסוגלים לווסת את קצב איבוד החום המטבולי לסביבה על ידי הרחבה של כלי דם היקפיים, הגברת הנשימה והפרשת זיעה בתנאי חום קיצוני, או כיווץ כלי הדם, סמירת השיער או הנוצות, רעד שרירים והאטת קצב הנשימה בזמני קרה. למעשה, כמות קטנה בלבד מהמזון שאנו אוכלים מנוצלת להעצמת מסת הגוף שלנו. רוב רובו של המזון משמש כ"דלק" לביצוע פעולות הגוף השוטפות, ביניהן איזון הטמרפטורה שלנו.
יצורים בעלי דם קר, ביניהם הנמלים, אינם מסוגלים לבצע תהליכי איזון כאלה, כך שהם נתונים למעשה לחסדי מזג האוויר. כדי להפעיל את שריריהם ואת שאר מערכות גופם הם משתמשים באנרגיית חום חיצונית, ולכן הם הופכים פעילים יותר בסביבה חמה ומנצלים את ימי הקיץ החמים לצורך פעילויות שאינם אפשריות עבורם בימים קרים, כשהסביבה אינה מספקת את האנרגיה הדרושה לפעילות.
העובדה שהנמלים מופיעות דווקא בימים החמים אומתה גם באופן מחקרי. מחקר שעקב אחר 44 מושבות נמלים מזן נמלת הקציר באזור מדריד מצא שלתנאי האקלים סביבן יש השפעה עצומה על פעילות הנמלים. המושבות הופכות "פעילות", כלומר נצפית שיירת נמלים שיוצאת מן הקן, רק כשטמפרטורת הקרקע עוברת רמה מסוימת. במושבות פעילות, הטמפרטורה על פני השטח היא גורם מכריע בוויסות קצב יציאת הנמלים מהקן, והוא מגיע לשיאו בחום של 30-25 מעלות צלזיוס. מהירות הנמלים על פני הקרקע גוברת אף היא עם עליית הטמפרטורה.
עם תום החורף, כשהאביב מגיע, מזמן הטבע לנמלים מקורות מזון רבים. שפע הפריחה והצמיחה, בשילוב עם טמפרטורה אידיאלית לחיפוש מזון, מעודדים את הנמלים לצאת מהקן ולחפש מזון שאותו יאגרו לימי החורף.
נמלים אוגרות נקטר | התמונה לקוחה מוויקיפדיה. נוצר בידי Greg Hume.
לעתים, באזורים עירוניים, חיפושי המזון האלה מביאים את האורחים הבלתי קרואים אל פתח ביתנו. ומדוע הנמלים מתגודדות דווקא במטבח? בדיוק כמונו, הן מגיעות לשם כדי להשיג מזון. הנמלים ניזונות בעיקר מצוף, זרעים, פטריות או חרקים אחרים. יש גם מינים של נמלים שמתאגדים כקבוצה וטורפים זוחלים, ציפורים ואפילו יונקים קטנים. לרוב הנמלים מגיעות למטבח (או לכל מקור מזון אחר) בשיירה מסודרת, מעין כביש מהיר של נמלים שעושות את דרכן מהקן אל מקור המזון וחזרה.
איך הנמלים מוצאות את דרכן אל מקור המזון? כפי שכבר ציינו, הנמלים הם יצורים חברתיים. הפרטים בקהילה מתקשרים ביניהם באמצעות אותות כימיים הידועים כ"פרומונים". מדובר בכימיקלים שמופרשים לסביבה על ידי בעל חיים ומעוררים אצל פרטים אחרים מאות מין ביולוגי תגובה פיזיולוגית או התנהגותית רצויה. לנמלים יש מגוון רחב של פרומונים שמשמשים אותן להעברת מסרים שונים.
כשתנאי האקלים אופטימליים לחיפוש מזון (כלומר, טמפרטורת האדמה בתוך הקן, הטמפרטורה על פני השטח ותנאי הלחות בסביבה מתאימים), נמלים מעטות יוצאות מהקן כדי לתור אחרי מקורות מזון, מעין "משלחת חיפוש" ראשונית. ברגע שנמלה מאתרת מקור מזון היא חוזרת אל הקן ומפרישה פרומונים לאורך המסלול חזרה. הנמלים האחרות שיוצאות מהקן עוקבות אחר מסלול הפרומונים ומגיעות בבטחה אל המזון. עד מהרה הנמלים מאתרות את המסלול הקצר ביותר אל מקור המזון, תוך שהן עוקפות מכשולים שונים בדרך.
נמלים מתקשרות באמצעות פרומונים | הסרטון לקוח מיוטיוב. נוצר בידי Broodkiller.
לכל פרט בקהילה יש יכולת מוגבלת, אך כקהילה הן מסוגלות לבצע משימות מורכבות. הרשת החברתית המוצלחת שמקיימות הנמלים מרתקת חוקרים רבים, שמנסים לפתח אלגוריתמים שידמו את האינטראקציה בין הפרטים בקהילה כדי לפתור בעיות מורכבות שמטרידות גם את בני האדם, החל בייעול קווי אספקה וכלה באיתור אתרים פוטנציאלים לקידוח נפט. לא בכדי נאמר, "לך אל הנמלה עצל, ראה דרכיה וחכם" (משלי ו, ו).
למדנו אם כן שהנמלים, כיצורים פויקילותרמיים, תלויות בטמפרטורה החיצונית. בימים החמים הנמלים מנצלות את אנרגיית החום להפעלת מערכות הגוף השונות, ובעיקר לצורך יציאה מהקן לאיתור ואגירת מזון שישמש אותן בימי החורף הקרים.
בומרנג – בחזרה אליך:
רוצים להתנסות בעצמכם בחקר נמלים?
הנה לכם ניסוי לימי הקיץ החמים: הניחו כמה נמלים בשלוש צלחות פטרי (או בשלוש צנצנות עם מכסה מחורר). הניחו כל צלחת בטמפרטורה שונה למשך עשר דקות: בחוץ (בחצר או במרפסת), בבית – בטמפרטורת החדר, ובמקרר. עקבו אחר תנועת הנמלים. על סמך הידע שרכשתם על אודות הנמלים, למה אתם מצפים ומדוע?
שאלת בומרנג: איך בוחרות הנמלים היכן להקים את הקן? האם יש קשר בין תנאי האקלים למיקום הקן? איפה הייתם מצפים שיוקמו הקנים הקן באזורים חמים וקרים ומדוע?
ד"ר ענת לונדון
המחלקה לנוירוביולוגיה
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
