אנחנו משתמשים בחושינו כדי לקבל מידע על העולם שבו אנו חיים, לנתח ולפרש אותו. כיום ידוע שיש דרכים מגוונות לחוש את הסביבה, ולא כל החיות נעזרות בכל החושים באותה צורה. העטלף, למשל, מסתמך במידה רבה על חוש השמיעה שלו כדי לנווט את דרכו במערה החשוכה, ואילו עכבישים ידועים בחוש המישוש המפותח שלהם, שמסייע להם לזהות נוכחות של טרף בין קוריהם, או לחוש רעידות קלות בסביבה שמתריעות בפניהם על סכנה.
בדומה למידע על העולם שאנחנו קולטים בעינינו, מכרסמים (ויונקים נוספים) קולטים כמות בלתי מבוטלת של מידע בעזרת שיער הפנים. במחקר שפורסם לאחרונה, התברר לחוקרים שמקבץ שערות מסוים על פניהן של חולדות תורם באופן ייחודי לאופן שבו הן חוות את העולם.
עוד כתבות באתר מכון דוידסון לחינוך מדעי:
קופצים למסקנות: על צפרדעים, אגדות אורבניות והסקה מדעית
מחלות ללא גבולות - קדחת דנגי עוברת את הגבול
הגֵנים שמוציאים את הזכרים מהעסק
ציירי לך שפם
שער הפנים של בני האדם - הגבות, השפם והריסים - משמש בעיקר לעיטור הפנים ולביטוי עצמי. שער הפנים של עכברים, חולדות ויונקים אחרים, לעומת זאת, משמש למישוש ולחישה ומשפיע רבות על עיבוד המידע שהם קולטים מסביבתם. חלק מהמכרסמים שולטים בתנועה של כל שערה משערות שפמם בנפרד, כאילו הייתה אנטנה. באמצעות שערות שפם מיוחדות שבבסיסן תאי עצב רגישים ללחץ, מוחם של המכרסמים ממיר את הלחץ וההתנגדות שמופעלים על השערות לאותות חשמליים, שמאפשרים להם להסיק מסקנות לגבי גודלם, מרקמם וקרבתם של העצמים הסמוכים אליהם. השפם מאפשר להם לנווט ולתכנן את תנועתם במהירות גם בהיעדר קֶלֶט מרובה מחושים אחרים – כפי שקורה בסביבת המגורים הטבעית שלהם, מחילות תת-קרקעיות וחשוכות.
המאפיינים הייחודיים של שפם המכרסמים נחקרים כבר תקופה ארוכה במספר מעבדות ברחבי העולם; אנחנו יודעים כיום יותר על השפמים, על אופי הפעולה שלהם ועל אופן התרגום של המידע שנקלט בעזרתם במערכת העצבים. עם זאת, תפקידן של חלק מהשערות על פני המכרסמים עדיין אינו ברור. לאחרונה, קבוצה של חוקרים בחנה את שערות הפנים של החולדה ובחרה להתמקד דווקא בשערות שמעל עיניה.
שערה בכוס תה
השערות שבחנו החוקרים נקראות שערות סופרה-אורביטליות ("מעל העיניים"), והן דקות במיוחד. על כן שיערו החוקרים שהן עשויות לשמש את החולדות בחישת רוח. תנועה בתגובה למשבי רוח נקראת אנמוטקסיה (anemotaxis), והיא נחקרה רבות בקרב חרקים. ידוע למשל שצרצרים וזבובים משתמשים ברוח כדי לזהות גורמים מאיימים, כמו טורפים, ולברוח מהם: תנועת הטורף יוצרת משב רוח, שהצרצרים והזבובים יכולים לחוש באמצעות שערות ואיברים דמויי אנטנות על גופם, ולהגיב לאיום בטרם ייטרפו.
גם יונקים משתמשים בחישת רוח, אך עדיין לא ברור לחלוטין כיצד הם עושים זאת ולאיזה צורך. במחקר שפורסם ב-2016, חוקרים זיהו שגם לחולדות יש תגובה אנמוטקסית: החוקרים הסירו את שערות הפנים של החולדות, והבחינו שתגובתן למשבי רוח פחתה במידה רבה. הם הסיקו, אם כן, ששערות הפנים של החולדות חשובות לצורך חישת משבי רוח, אך עד כה לא היה ברור אילו שערות בדיוק משתתפות בתהליך.
במחקר הנוכחי, החוקרים עקבו אחרי תנועת שערות הפנים של חולדות בתגובה למשבי רוח קלים, וגילו שהשערות הסופרה-אורביטליות הגיבו להם במידה הרבה ביותר. בהמשך, רצו החוקרים לאפיין את מבנה זקיקי השערה שלהן. זקיק השערה הוא מבנה שקוע בעור, שמכיל את בסיס השערה ואחראי לגדילתה. החוקרים יצרו מודל ממוחשב של הזקיקים באמצעות סריקת מיקרו-טומוגרפיה ממוחשבת (micro-CT), שיוצרת תמונות רבות של הרקמה בשכבות צרות וצפופות בעזרת קרני רנטגן; כל התמונות הללו יחד מרכיבות תמונה תלת ממדית ברזולוציה גבוהה. בחינה של התמונות שהתקבלו העלתה כי זקיקי השערות הסופרה-אורביטליות מוקפים מבנה טבעתי של תאי עצב צפופים, המאפשר זיהוי רגיש במיוחד של תנודות.
3 צפייה בגלריה
אלקטרודות שהושתלו בראשי החולדות רשמו תגובה של תאי העצב האחראים לפענוח המידע המגיע משערות הפנים. תרשים המתאר את מהלך הניסוי
(איור: מתוך מאמר המחקר )
החוקרים גם השתילו אלקטרודות בראשי החולדות, ובדקו בעזרתן את פעילותם של תאי העצב במוח שאחראים לפענוח המידע שמגיע משערות הפנים. הם גילו שבתגובה למשב רוח, תאים שמפעילות השערות הסופרה-אורביטליות הופעלו במידה חזקה, בהשוואה לתאים שמפעילות שערות השפם. כלומר, בעקבות חישת הרוח שלחו השערות הדקיקות שמעל עיני החולדות אות עצבי למוח. ייתכן שהודות לאות הזה, החולדות יכולות להגיב במהירות לגורמי הסכנה האפשריים שיוצרים את משב הרוח.
לבסוף, החוקרים ערכו ניסוי שהשווה בין השפעתן של שערות השפם ובין השפעתן של השערות הסופרה-אורביטליות על תגובת החולדה לרוח. הם קיצצו את השערות הסופרה-אורביטליות בחלק מהחולדות ואת שערות השפם באחרות, ואז בדקו את תגובתן של החולדות למשבי רוח. חולדות שאצלן קוצצו השערות הסופרה-אורביטליות הגיבו פחות למשבי רוח מהחולדות ששפמן קוצץ. מכאן אפשר להסיק שהשערות הסופרה-אורביטליות חשובות במיוחד למטרה הזו.
רק בגלל הרוח
במחקר הדגימו החוקרים בשיטתיות את תפקידן הייחודי של השערות מעל עיני החולדות. תוצאותיו מעלות רעיון מעניין: ייתכן שלא כל השערות על פניהם של מכרסמים מתפקדות באותו אופן. שערות שונות מגיבות לגירויים שונים, וכדאי להמשיך לבחון את השימוש שעושים יונקים במשבי רוח כדי לסקור את העולם. כמו כן, המחקר מדגים פעם נוספת את חשיבותה של הרוח לבעלי חיים: הרוח נושאת איתה מידע רב, כולל ריחות – מידע חשוב מאוד עבור בעל חיים שמבקש להבין את העולם סביבו. מחקרים נוספים בעתיד יוכלו להמשיך לאפיין את תפקידי איברי החישה של היונקים, ואת הגירויים החיצוניים שהם מסוגלים לקלוט ולנתח כדי להבין את העולם ולהגיב אליו בהתאם.
טל פישר, מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
