אשליות אולטרסאונד: כיצד חיפושיות הנמר משתמשות בחיקוי כדי להערים על עטלפים

חיפושיות הנמר מחקות את האותות האולטרסאונדים של עשים רעילים כדי להתחמק מטריפות עטלפים, אסטרטגיית הישרדות בלעדית לזנים הליליים שלהם.

בתור הטורפים העיקריים של חרקים ליליים, העטלפים מפעילים לחץ סלקטיבי שמוביל לאבולוציה של התאמות מיוחדות בטרף שלהם. הסתגלות אחת כזו היא פיתוח של מערכת התרעה מוקדמת מעין זו: אוזניים מכווננות היטב לאותות ההד בתדר הגבוה שעטלפים משתמשים בהם לצוד. חוקרים זיהו לפחות שישה סדרים של חרקים – כולל עש, חיפושיות, צרצרים וחגבים – שפיתחו את היכולת לזהות אולטרסאונד.

מנגנוני הגנה ייחודיים של חיפושיות הנמר

אבל חיפושיות הנמר לוקחות את הדברים צעד קדימה. כשהם שומעים עטלף בקרבת מקום, הם מגיבים עם אות קולי משלהם, ובמשך 30 השנים האחרונות, איש לא ידע מדוע.

"זה רעיון כל כך זר לבני אדם: החיות האלה שעפות בלילה ומנסות לתפוס זו את זו בחושך מוחלט, תוך שימוש בקול כדרך התקשורת שלהן", אמר הרלן גוך, המחבר הראשי של מחקר חדש שסוף סוף פותר את התעלומה. בזמן מחקר הדוקטורט שלו במוזיאון פלורידה להיסטוריה של הטבע, הוא טען שחיפושיות נמר חייבות לקבל תועלת גדולה מהשמעת הצליל, מכיוון שהיא גם תעזור לעטלפים לאתר אותן.

חיפושיות הנמר הן הקבוצה היחידה של מדענים חיפושיות שידוע לה שמייצרות אולטרסאונד בתגובה לטרפת עטלפים. עם זאת, על פי ההערכות, כ-20% ממיני העש ידועים כבעלי יכולת זו ומספקים התייחסות מועילה להבנת ההתנהגות של חרקים אחרים. "זה היה מחקר ממש כיף כי הספקנו לקלף את הסיפור שכבה אחר שכבה", אמר גוך.

מתודולוגיית מחקר ותצפיות

החוקרים פתחו באישור שחיפושיות הנמר הפיקו אולטרסאונד בתגובה לטרפת עטלפים. כאשר עטלפים עפים בשמי הלילה, הם שולחים מעת לעת פולסים קוליים, מה שנותן להם תמונות של סביבתם. כאשר עטלף איתר טרף פוטנציאלי, הם מתחילים ללחוץ בתדירות גבוהה יותר, מה שמאפשר להם להינעל על המטרות שלהם.

זה גם יוצר רצף התקפות של הד עטלף ייחודי, שבו שיחקו החוקרים עבור חיפושיות נמר כדי לראות איך הן יגיבו. כאשר חיפושית עפה, הקליפה הקשה שלה נפתחת וחושפת שתי כנפיים אחוריות שיוצרות עילוי. האליטרה, שכיסתה בעבר את הכנפיים, מגינה ואינה עוזרת בטיסה. אלה בדרך כלל מוחזקים ומרוחקים מהדרך.

החוקרים בילו שני קיצים במדבריות של דרום אריזונה ואספו 20 חיפושיות נמר שונות מִין ללמוד. מתוכם, שבעה הגיבו לרצפי התקפת עטלפים על ידי הנפת האליטה שלהם מעט לכיוון הגב. זה גרם לכנפיים האחוריות הפוכות להכות בקצוות האחוריים של האליטרה, כמו שני זוגות הכנפיים מחאו כפיים. לאוזניו של אדם זה נשמע כמו זמזום חלש, אבל עטלף היה קולט את התדרים הגבוהים יותר ושומע את החיפושית בקול רם וברור.

תגובות חרקים להד של עטלפים

"להגיב לאקו-לוקיישן של עטלפים היא יכולת הרבה פחות נפוצה מסתם היכולת לשמוע אקו-מיקום", אמר גוך. "רוב העשים לא שרים את הצלילים האלה דרך הפה שלהם, כמו שאנחנו חושבים על עטלפים המהדהדים דרך הפה והאף שלהם. עש הנמרים, למשל, משתמשים במבנה מיוחד בצד הגוף, אז אתה צריך את המבנה הזה כדי לעשות אולטרסאונד וגם אוזניים כדי לשמוע את העטלף".

חיפושיות נמר בהחלט הגיבו לקול התקפת עטלפים באולטרסאונד. אבל למה?

חלק מהעשים יכולים להדביק סונאר עטלפים על ידי הפקת מספר לחיצות ברצף קרוב ומהיר. עם זאת, החוקרים שללו במהירות אפשרות זו עבור חיפושיות נמר, מכיוון שהן מייצרות אולטרסאונד פשוט מדי עבור הישג כזה.

במקום זאת, הם חשדו שחיפושיות נמר, המייצרות בנזלדהיד ומימן ציאניד ככימיקלים הגנה, השתמשו באולטרסאונד כדי להזהיר עטלפים שהם מזיקים – כמו שעשים רבים עושים.

"התרכובות ההגנתיות הללו הוכחו כיעילות נגד טורפים מסוימים של חרקים", אמר גוך. "כמה חיפושיות נמר, כשאתה מחזיק אותן ביד, אתה יכול להריח כמה מהתרכובות האלה שהן מייצרות."

בדיקת תורת ההגנה הכימית

הם בדקו את התיאוריה שלהם על ידי האכלת 94 חיפושיות נמר לעטלפים חומים גדולים, שאוכלים מגוון רחב של חרקים אך מראים העדפה חזקה לחיפושיות. להפתעתם, 90 נאכלו לחלוטין בעוד שניים נצרכו רק באופן חלקי, ורק שניים נדחו, מה שמצביע על כך שהכימיקלים ההגנתיים של החיפושיות אינם מונעים מעט עטלפים חומים גדולים.

לדברי אקיטו קוואהרה, מנהל מרכז מקגווייר במוזיאון ללפידופטרה ולמגוון ביולוגי, זו הייתה הפעם הראשונה שמדענים בדקו האם חיפושיות נמר אכן מזיקות לעטלפים.

"גם אם אתה מזהה כימיקל, זה לא אומר שזו הגנה מפני טורף מסוים", אמר קוואהרה. "אתה לא יודע עד שאתה עושה את הניסוי עם הטורף."

מימיקה כאסטרטגיית הישרדות

התברר שחיפושיות נמר אינן משתמשות באולטרסאונד כדי להזהיר עטלפים מהרעילות שלהם. אבל הייתה אפשרות אחרונה. חלק מהעשים מייצרים אולטרסאונד נגד עטלפים למרות שהם טעימים. מדענים מאמינים שהעשים הללו מנסים להערים על עטלפים על ידי חיקוי אקוסטי של האותות האולטרסאונדים של מיני עש מזיקים באמת.

האם חיפושיות הנמר עשויות לעשות משהו דומה? החוקרים השוו הקלטות של אולטרסאונד של חיפושית נמר, שנאספו מוקדם יותר במחקר, עם הקלטות של עש נמר שכבר נמצאו בבסיס הנתונים שלהם. לאחר ניתוח האותות האולטראסוניים, הם מצאו חפיפה ברורה ואת התשובה לשאלתם.

חיפושיות הנמר, שאין להן הגנה כימית נגד עטלפים, מייצרות אולטרסאונד כדי לחקות את עש הנמר, המזיק לעטלפים.

אבל התנהגות זו מוגבלת לחיפושיות נמר שעפות בלילה. חלק מ-2,000 מיני חיפושיות הנמר פעילים אך ורק במהלך היום, ומשתמשים בחזון שלהם כדי לרדוף ולצוד חרקים קטנים יותר, ואין להם את הלחץ הסלקטיבי של טורפת עטלפים. 12 מיני חיפושית הנמר היומית שהחוקרים כללו במחקר הם עדות לכך.

"אם אתה מקבל את אחת מאותן חיפושיות נמר שהולכת לישון בלילה ומשחקת בה הד של עטלפים, היא לא עונה בכלל", אמר גוך. "ונראה שהם מסוגלים לאבד די מהר את היכולת לפחד מהד עטלפים."

השלכות ודאגות אקולוגיות

חוקרים חושדים שעשויות להיות עוד דוגמאות לא נתגלו של חיקוי אולטרסאונד, בהתחשב עד כמה האקוסטיקה של שמי הלילה לא נחקרת.

"אני חושב שזה קורה בכל העולם", אמר קוואהרה. "עם הקולגה שלי, ג'סי ברבר, אנחנו לומדים את זה יחד במשך שנים רבות. אנחנו חושבים שזה לא רק חיפושיות ועש נמר. נראה שזה קורה עם כל מיני חרקים ליליים שונים, ואנחנו פשוט לא יודעים פשוט כי לא בדקנו בצורה הזו."

האינטראקציות האקולוגיות העדינות הללו גם נמצאות בסיכון להפרעה בקרוב. מימיקה אקוסטית זקוקה לסביבה שקטה כדי לעבוד, אבל השפעות אנושיות כמו רעש וזיהום אור כבר משנות את איך ששמי הלילה נראים ונשמעים.

"אם אנחנו רוצים להבין את התהליכים האלה, אנחנו צריכים לעשות את זה עכשיו", אמר קוואהרה. "יש תהליכים מדהימים שמתרחשים בחצרות האחוריות שלנו שאנחנו לא יכולים לראות. אבל על ידי הפיכת העולם שלנו לקולני יותר, בהיר יותר ושינוי הטמפרטורה, האיזונים האלה יכולים להישבר."

המחברים פרסמו את המחקר שלהם בכתב העת מכתבי ביולוגיה.

ג'ולייט רובין, לשעבר סטודנטית לתואר שני ב- אוניברסיטת פלורידה וג'סי ברבר מאוניברסיטת בויס סטייט היו גם מחברי המחקר.