חשאים בשטח: סוד ההסוואה של התמנונים

מחלקת הראשרגליים (Class Cephalopoda) היא אחת מהקבוצות המרתקות והמיוחדות בעולם החי, והיא מציגה שלל תכונות יוצאות דופן.

לרוב בעלי החיים ממחלקה זו שמונה או עשר זרועות בסמוך לראש (ומכאן שם הקבוצה), שחלקן מצוידות בכפתורי הצמדה המשמשים לתנועה וללפיתה. הפה הוא "מקור" נוקשה, והוא מצויד בבלוטות רוק המפרישות חומר רעיל.

לרוב המינים גם בלוטה פנימית המפרישה חומר שחור שנראה כדיו, המופרש למים כדי לחפות על מנוסתם. גם אופן התנועה שלהם ייחודי, ובנוסף ליכולתם לשחות בגוף המים באמצעות שולי הגלימה או בעזרת כיווץ הזרועות הם מסוגלים לתנועת סילון מהירה על ידי הוצאת מים דרך סיפון (תעלה צינורית גמישה).

תמנון עינוני (Octopus cyanea) מוסווה על רקע השונית. חלק נכבד מההסוואה של התמנון הוא בהפוך על הפוך: הוא לא מנסה להיטמע, אלא לבלוט בצורה מרשימה, מי שלא רואה טוב, יכול לדמות אותו לסלע בולט, לכלב שמירה. תנוחת הגוף הגבוהה מאפשרת לתמנון לבחון את סביבתו ולהציץ על העוברים ושבים (צילום: stephankerkhofs - stock free images & dreamstime stock photos)

אמני ההסוואה במעמקים

למרות היותם רכיכות, בעלי חיים מקבוצה זו מציגים דמיון יוצא דופן לדגי הגרם - במורפולוגיה, באקולוגיה ובהתנהגות. מגוון של מבנים פיזיולוגיים, אשר עוצבו על ידי האבולוציה, מאפשר לבעלי חיים מסדרת התמנונאים לשנות את צבעם ללא הרף ובמהירות רבה, מה שהופך אותם לבעלי הסוואה מצוינת וצורת תקשורת ויזואלית המושכת את העין.

סגולות אלו עוררו עניין רב כבר בעת העתיקה, כך שחוקרים ידועים כמו אריסטו, וקרוב יותר לתקופתנו - דרווין, תיארו אותן בפירוט.

בעוד לרוב בעלי החיים יש דפוס קבוע או דגם המשתנה לאט, לתמנונים ראייה חדה ועור מורכב המאפשר להם לשנות במהירות את הדפוסים, הצבע ואפילו המרקם כדי להתאים את גופם לסביבה שבה הם נמצאים, תכונה המכונה בדרך כלל "הסוואה דינמית". ההבדל העיקרי בין שתי אסטרטגיות אלו שבעלי ההסוואה הדינמית יכולים לאכלס גומחות אקולוגיות רבות מאחר שהם יכולים להתאים את עצמם לסביבות מרובות.

תמנון עינוני בשעת האוכל: התמנון עוטף אלמוג ומגשש בין ענפיו בחיפוש אחר דג. גם בעת פעולה כזאת נזהר התמנון מלהפוך לארוחה בעצמו, ומשווה לעצמו מראה של קונכייה גדולה וצבעונית. והרי רק מתאבד ינסה לנגוס באבן...(צילום: קרן לוי)

הימנעות מזיהוי על ידי טורף או טרף יוצרת התאמות אבולוציוניות יוצאות דופן. דוגמאות לאסטרטגיות מדהימות כאלה ניתן למצוא בכל הסביבה הימית, כולל התאמת צבע, דפוס ובהירות לרקע כמו אצל דגי אבן, צבעים המשבשים את קווי המתאר של הגוף כמו אצל כמה מיני סרטנים, ודגים הנראים כמו עשב ים.

יכולות ההסוואה הופכות ליעילות אף יותר אם ניתן להשתמש בהסוואה משתנה כמו שעושים הראשרגליים. הן לבעלי הסוואה דינמית והן לבעלי הסוואה סטטית יש התנהגות משותפת המקטינה את הסיכוי לזיהוי: בשעת סכנה או כשהם אורבים לטרף הם נשארים ללא תנועה.

דוגמאות להסוואה בבעלי חיים ימיים: דג אבן (Synanceia verrucosa) בוחר להתיישב במקום התואם לתבנית גופו (A), סרטן שווה רגליים מציג דגם המשבש את קווי המתאר של הגוף (B), חלילן מוסווה באמצעות דמיון לעלים (C), סוליינית רעילה מציגה דפוס מנוקד התואם לחול (D).

דג אבן על רקע סלעי, בוחר את מקום מושבו כך שיתאים לתבנית גופו. 

סרטן שווה רגליים המציג דגם משבש. כשהעין מרוכזת בכתם הלבן קשה להבחין בצורת הגוף כולו 

דג דמוי עשב ים. בין עלי עשב רבים קשה להבחין בטורף הממתין

סולית ים סופית המציגה דפוס נקוד. מאחר שהו דפוס עור שאינו משתנה, דג זה מוגבל לאזורים החוליים

הסוואה דינמית אינה משימה פשוטה

היא דורשת ניידות, הזרמת מידע חזותי, מנגנון שינוי צבע, היערכות מרקם, ואף חיזוי המראה המתאים לצופה. לדוגמה, סביבת המחיה שבה חיים תמנונים היא מגוונת מבחינת הצמחייה, כמויות האור, סוגי הקרקע (אלמוגים, חצץ או חול), הצבעים, המרקמים וכו', כתוצאה מכך הדפוסים העשויים ליצור הסוואה יעילה מגוונים באותה מידה,

מה שהופך את משימת התאמת המראה לעצם מסוים מתוך הרקע למורכבת. כל בעל חיים מסתווה צריך להחליט אם לקחת בחשבון את כל שדה הראייה שלו (התאמה לרקע) או לחקות עצמים נבחרים בסביבתו. תמנונים בעלי יכולות הסוואה דינמיות יכולים לבחור בין האסטרטגיות האלו לפי המצב הנתון. 

צמד תמנונים במהלך חיזור. הצבעים והדגמים הם דרך לתקשורת בין הזוג הטרי, וסמן לאחרים: נא לא להפריע! (צילום: stephankerkhofs - stock free images & dreamstime stock photos)

האיברים המשמעותיים ביותר המעורבים בתהליך הסוואת התמנונים הם העור (שכבות צבע, תאים מחזירי אור ותאים מפזרי אור), מערכת הראייה, מערכת העצבים, והמוח המפקד על כולם. בשכבות העור מסודרים תאים שנקראים כרומטופורים, שהם בעצם שקיות גמישות של פיגמנטים צבעוניים (בעיקר שחור, חום, אדום וכתום) הניתנות להרחבה ולכיווץ.

קביעת גודל השקיות הצבועות והיחסים ביניהן מאפשרת את השליטה בצבע שמציג בעל החיים. שליטה עצבית באיבר מורכב זה מקנה לתמנונים יכולת הסוואה, ובכך נמנע גילוי, שהרי כשאתה מוקף בים מלא טורפים הדרך הטובה לא להפוך לארוחה היא לוודא שאף אחד מהם לא רואה אותך מלכתחילה.

אולם גם היום ידוע רק מעט על האופן שבו נוצרת הסוואה טובה ומהם מאפייניה. לשם הבנה מעמיקה של נושא ההסוואה ערכנו מחקר, במסגרת התכנית לביולוגיה וביוטכנולוגיה ימית בקמפוס אילת של אוניברסיטת בן גוריון ובשיתוף עם המרכז הזואולוגי בנאפולי איטליה, ובו בדקנו את הפרמטרים הסביבתיים ואת כמות המידע הנאסף על ידי התמנון כדי לייצר דגם הסוואה משכנע. ממצאי המחקר פורסמו בעיתון המדעי PlosOne.

תמנון אילתי נח על מדף סלע באילת. בזמן שהוא ממתין שהצלם יסתלק, הוא מדמה עצמו לאלמוגים השיחניים שסביבו (צילום: צביקה (זיגי) לבנת)

מחקים סלעים, אלמוג ואפילו כתם של אצות

במהלך המחקר צילמנו בים שני מיני תמנונים: תמנון עינוני (Octopus cyanea) ותמנון מצוי (Octopus vulgaris). כדי שהתמונה תתאים לניתוח הנתונים בהמשך היה צורך לצלם את התמנון ביום שמש, בדיוק מלמעלה, כך שגופו ברובו ייראה למצלמה.

כל תמונה שנלקחה ממעוף הציפור, או ליתר דיוק ממבט הכריש, הוסבה לתמונה בגוונים של אפור (כי תמנונים הם עיוורי צבעים). בחרנו מתוך התמונה מלבן המכיל את גלימת התמנון (גופו ללא זרועותיו), ותכנה לעיבוד תמונה השוותה את דגם התמנון לשאר חלקי התמונה, תוך כדי חיפוש התאמה.

ההתאמות הטובות אל התמנון לא נמצאו דווקא על הקרקעית בסמוך אליהם או הראו התאמה לאזורים רבים בתמונה. במקום זאת, עשרה מתוך 11 תמנונים חיקו עצם ברור או אובייקט מסוים בקרבת מקום. הם דימו אלמוג, סלע, קטע חול מוזר או כתם של אצות.

תמנון היושב על השונית צריך להישאר מוסווה גם מפני דג גדול מלמעלה, כמו גם מפני צלופחים וטורפים אחרים המגיחים מן הצדדים. מאחר שאויבים המתקרבים מזוויות שונות יראו את התמנון על רקע שונה, אולי זה הגיוני שהתמנון יוותר על המיזוג המושלם לרקע. גם לאחר ההסוואה התמנונים עלולים לפעמים לטעות ופשוט להישאר בולטים לעין.

היכן התמנון? התמנון שבמרכז התמונה דומה באופן מדהים לאלמוגים השיחניים שסביבו. הוא מייצר את המרקים והצבעים המדויקים, על אף שככול הנראה הוא אינו רואה צבעים (צילום: צביקה (זיגי) לבנת)

עם זאת, בסביבה מורכבת כמו שונית האלמוגים, רכישת תכונות עיקריות של אובייקט מסוים יכולה לשמש את התמנון טוב יותר מאשר התאמת חזותו למראה הכללי של השונית.

מחקר זה הוא חלק מהניסיון לפצח את השאלה הגדולה: מהי הסוואה טובה וכיצד אפשר ליצור אותה? עד היום היה ידוע שהסוואה יוצרים בעזרת כתמים כאלה ואחרים, במטרה לשבור את הצורה הכללית של האובייקט.

אנחנו גילינו שהתמנון בוחר צבע, דפוס ומרקם בהתאם למאפיינים מסוימים של עצם הנמצא בסביבתו, ולממצאים עשויות להיות השלכות על שיפור אמצעי ההסוואה בשיטות טכנולוגיות, גם בתחום הצבאי. סגולות הסוואת התמנונים מעוררות עניין גדול בקרב מדענים, ארגונים צבאיים ומהנדסי ראייה ממוחשבת. זהו נושא שמגשר בין מדע בסיסי למדע ישים.

אחת השאלות שנותרה פתוחה היא כיצד מבחינים התמנונים בצבעי העצמים שאותם הם מחקים. מתוך מחקרים רבים שנעשו על ראייתם של הראשרגליים עולה כי למעט דיונון הגחלילית (Watasenia scintillans), לבעלי החיים ממחלקה זו פיגמנט ראייתי יחיד הקולט אורכי גל בתחום הירוק בלבד, מה שהופך אותם למעשה לעיוורי צבעים. כיצד אם כך יודעים התמנונים להתאים את צבעיהם אל סביבתם?

לעת עתה זוהי חידה המחכה לפתרון, אם כי כמה השערות נמצאות בבדיקה. לכשנפענח את הרצף הגנטי של התמנונים, יתגלה קצה חוט אל פיענוח התעלומה.דרוש מחקר נוסף כדי להבין את השליטה בתהליכים עצביים ובתפקודי המוח של בעלי חיים אלה, אשר יחדיו מתאמים את התבניות, הצבע ומרקם הגוף.

לסיכום ניתן לומר כי אנחנו עדיין רחוקים מלהבין לחלוטין את תהליכי ההסוואה של התמנונים, וניאלץ להמשיך ולדלות פיסות מידע מהקבוצה הערמומית הזאת, וזאת בהנחה שנוכל למצוא אותם. 

נועם יוסף, דוקטוראנט לביולוגיה וביוטכנולוגיה ימית באוניברסיטת בן גוריון בנגב, קמפוס אילת

הכתבה פורסמה בגליון 203 של "טבע הדברים "

מתנה לגולשי ynet: גיליון היכרות ב-10 שקלים בלבד