ביום אחד הם מתו כולם. כל הקוצנים הזהובים נמצאו מתים במכלאה. הניסוי של המדענית הראשית במשרד להגנת הסביבה, פרופ' נגה קרונפלד-שור, והדוקטורנטית הגר ורדי-נעים, הצליח לזעזע אותן, שכן הן לא ציפו לתוצאה כזו. המחקר החדש שלהן, שהתפרסם בכתב העת "Scientific Reports", חושף את ההשלכות החמורות של זיהום אור על בעלי חיים. המוות של חיות המעבדה שלהן לא נכלל בתופעות הלוואי הצפויות. תוצאות המחקר מראות כי חשיפה לתאורה מלאכותית, בעוצמה נמוכה, לאורך זמן, גורמת לפגיעה ברבייה ואפילו לתמותה בבעלי חיים יומיים וליליים, ועלולה לפגוע בתפקוד של מערכות אקולוגיות. למעשה המאמר מוכיח, לראשונה, השפעה ישירה של חשיפה לזיהום אור על תמותה ופגיעה ברבייה בבעלי חיים.
במסגרת המחקר באוניברסיטת תל-אביב השתיים ביצעו ניסוי שבדק את השפעת החשיפה של מכרסמים מדבריים פעילי יום (קוצן זהוב) ופעילי לילה (קוצן מצוי) לתאורה מלאכותית בעוצמה נמוכה. נמצא כי גם חשיפה לעוצמות נמוכות של תאורה מלאכותית, המדמה רמת אור ברחוב חשוך יחסית, גורמת להשלכות שליליות ביותר על בעלי חיים: שינויים ברמות הורמוני הסטרס, פגיעה במועדי הרבייה, הפחתה משמעותית במספר הגורים וירידה בשרידות - עד כדי קריסה של אוכלוסיות.
במהלך הניסוי, כאמור, החוקרות גילו יום אחד את הקוצנים הזהובים והמצויים מתים. "התמותה הייתה אירוע גדול מאוד", מספרת ורדי-נעים. "הם מתו בקצב מאוד מהיר, ולא ציפינו שזה יקרה. הם למעשה מתו בצורה קצת מוזרה. זו תמותה שלא יכולנו להסביר. זה נראה כמו מחלה אבל לא ידענו מה קרה שם. פרטים מתו בסמיכות, תוך שעות".
הקוצן הזהוב הוא מכרסם מדברי קטן שפעיל ביום. במוזיאון הטבע בתל-אביב מסבירים כי בימים קרירים הוא פעיל בשעות היום, ובימים חמים נדחקת פעילותו לדמדומי הבוקר והערב. במשך הלילה הוא שוהה בנקיקי סלעים או במחילות שהוא מוצא. ככל הנראה פעילותו היומית נובעת מ"הפסד" בתחרות עם הקוצן המצוי. זה נפוץ בכל אזורי הסלעים בישראל וכן בבקעת הירדן ועמק הערבה. הוא פעיל בעיקר בשעות הלילה המוקדמות. במשך היום הוא שוהה במחילות טבעיות, נקיקי סלעים, ערמות אבנים ומקומות מסתור.
פרופ' קרונפלד-שור מסבירה כי "אחד הדברים המעניינים בשעון הביולוגי הוא שמינים שונים מאופיינים בכך שהם יומיים או ליליים. בני אדם יומיים. עטלפים פעילי לילה. אחד הדברים שעניינו אותי הוא מה גרם לבעל חיים במהלך האבולוציה להיות פעיל יום או לילה. האב הקדמון של כל היונקים היה פעיל לילה. המעבר לפעילות יומית התרחש באירועים בלתי תלויים בהתפתחות היונקים. במחקר הביו-רפואי אנחנו משתמשים בעכברים ובחולדות מעבדה, והם פעילי לילה. אנחנו בעצם מנסים לדמות אדם שהוא פעיל יום. לדוגמה, הורמון מלטונין מרדים בני אדם כי הוא מסמן לילה. אבל במינים ליליים כמו עכבר או חולדה מלטונין יסמן לו לצאת לפעילות, הוא מעלה את קצב הלב והמטבוליזם. הוא מפעיל את המערכות ולא מרדים, הפוך ממה שקורה אצלנו. מה שמעניין בקוצנים הוא שיש שני מינים, הקוצן המצוי שהוא פעיל לילה, והקוצן הזהוב שהוא פעיל יום".
מחקר: איך משפיע זיהום אור על בעלי חיים
(צילום: הגר נעים, אוניברסיטת תל אביב)
הדגמת ההשלכות השליליות של זיהום אור, כמו גם הבנת ההבדלים בהשפעת תאורה באורכי גל שונים ובעוצמות שונות, חשובות ביותר לשמירה על הטבע. ידע כזה מהווה בסיס מדעי לקביעת מדיניות שימוש בתאורה מלאכותית באזורים מיושבים ובשטחים פתוחים, ומסייע לשמירה על מגוון המינים. בנוסף, ידע זה תורם להבנת ההשפעה השלילית הישירה שיש לזיהום אור על בני האדם.
כדאי לזכור את ההשפעות האלה במיוחד בימי המעבר לשעון חורף. "התוצאות מצביעות בצורה חד-משמעית על ההשלכות החמורות של זיהום אור", מסבירה פרופ' קרונפלד-שור. "הן מהוות צעד חשוב בקידום הבנת ההשפעות של פעולות האדם על הסביבה לצורך קבלת החלטות מדיניות מבוססות מדע וידע".
כמו ג'ט לג
השימוש ההולך וגובר בתאורה מלאכותית חושף את העולם לרמות עולות של תאורה במהלך הלילה. ההערכה היא שכ-80% מאוכלוסיית העולם נחשפת לתאורה מלאכותית בשעות חושך. השטח החשוף לזיהום אור עולה ב-2% עד 6% מדי שנה. זה קורה גם בישראל הצפופה, שבה כמעט אין אזורים שאינם חשופים לזיהום אור.
תאורה זו פוגעת בחשיפה הטבעית לאור וחושך, החיונית לתפקוד בעלי החיים והאדם. אור טבעי מהווה את הסימן המהימן ביותר ליום ולילה, ומסנכרן את השעון הביולוגי. אורך היום מסמן באופן מהימן את עונת השנה. מחקרים מראים כי שיבוש החשיפה למחזורי התאורה הטבעיים מוביל להשלכות שליליות על המגוון הביולוגי ועל בריאות בני האדם.
"אני חוקרת את השעון הביולוגי מאז הדוקטורט שלי, שעסק במשמעות של זמן באקולוגיה", מספרת פרופ' קרונפלד־שור. "התעניינתי בשעון הביולוגי, שמאפשר לכל האורגניזמים החיים להתאים את עצמם לעובדה שאנחנו חיים בעולם מחזורי - מחזוריות יומית, חודשית ושנתית. השעון הביולוגי הוא מנגנון שנמצא בכל האורגניזמים החיים, החל מחד־תאים ועד צמחים ובעלי חיים ובני אדם. לכל מין יש שעון ביולוגי".
קרונפלד-שור החלה להתעניין איך פעילות האדם משבשת את אותו שעון. "גם ההתחממות הגלובלית גורמת לכך שהתפקוד של השעון יהיה פחות טוב", היא אומרת. "אבל גם תאורה מלאכותית. ככל שחקרתי יותר את זיהום האור, הבנתי שזה נושא שצריך לטפל בו. כשיש אור זה אומר שיום. ואם יש אור כשהשעון הביולוגי חושב שלילה, זה אומר שהוא לא מסונכרן לסביבה. כשמשך שעות האור הולך ועולה זה אומר שהקיץ מתקרב ומתחיל שינוי פיזיולוגי שלם בתפקוד בעלי החיים והצמחים. ולהפך, לקראת החורף. ואלה שינויים עצומים ברמה של הורמונים והתנהגות, רבייה עונתית ועוד. כשאנחנו משבשים את הסימן הזה, הסימן המהימן ביותר לגוף שלנו ולכל יצור חי, אנחנו משבשים את כל התפקוד. יש שינויים בקצב הלב, ביכולת שלנו להירדם, ברעב, אפילו ברמות של הורמונים. יותר מ־10% מהגנים בגוף שלנו מתורגמים בצורה יומית לחלבונים, והם אלה שעושים את הפעולות. לדוגמה, אנחנו צריכים להפריש מיצי קיבה בשעות היום כדי לאכול ולפרק את האוכל. בלילה לא. הפרשת אינסולין שגורמת לכך שהגלוקוז ייכנס לתאים צריכה לקרות בשעות שאנחנו אוכלים. כל תא בגוף יודע מה הוא אמור לעשות בכל שעה. והוא יודע מה לעשות כי השעון הביולוגי מכתיב את סדר הדברים. ומה שמסנכרן את השעון זה אור".
תחשבו על טיסה טרנס-אטלנטית ומעבר לאזור זמן אחר, כשהשעון הפנימי שלכם והשעון החיצוני לא תואמים. זו הרגשה של ג'ט-לג. סנכרון השעון הביולוגי נעשה כמעט באופן בלעדי באמצעות אור. אבל נחזור רגע לקוצנים, שמתו לפתע. המוות הזה פתח צוהר למחקר נוסף. "אני חוקרת כעת את מערכת החיסון", קרונפלד־שור מספרת. "רצינו לדעת האם אור מלאכותי משפיע גם על השעון של מערכת החיסון. גם במערכת החיסון יש שעון. לתאי הדם הלבנים יש תנודות של 24 שעות. בשלב מסויים ביום הם נמצאים בשיא, ובשאר היממה יש כמויות קטנות יותר. אור מלאכותי שחקרנו בשני המינים שיבש לחלוטין את הדפוס הזה. המקצב היומי של תאי הדם הלבנים שובש. אצל הקוצן הזהוב כל תאי הדם הלבנים היו ברמה יחסית גבוהה שכמעט לא זזה. אצל הקוצן המצוי התנודתיות זזה שש שעות אחורה. האם זה מה שגרם למוות? לא סביר. אבל אנחנו יכולים להצביע כבר עכשיו שחשיפה לאור מלאכותי יכולה להשפיע על מערכת החיסון".
ורדי-נעים מוסיפה: "לאורך שנים היה שיבוש של המערכות האקולוגיות על ידי בני האדם. בשנים הקרובות תהיה עלייה בהתפרצות מחלות זואונוטיות, מחלות שמועברות מחיה לאדם. בסוף השיבוש של המערכות האקולוגיות יחזור אלינו. המחקר שלנו הוא בעל חשיבות עולמית, וזה נושא שנמצא בצעדים הראשונים שלו. יש עדויות על השפעה של אור מלאכותי על בריאות בני אדם. סיכון מוגבר של סרטן השד בנשים וסרטן הערמונית אצל גברים כתוצאה משיבוש השעון הביולוגי. אצל נשים שעובדות במקצועות שכוללים משמרות לילה כמו דיילות, רופאות ואחיות. גם גברים, רופאים ודיילים, הסיכוי לחלות בסוגי הסרטן האלה גבוה פי 1.5. זה מטורף. אף אחד לא בדק את המכניזם של זה. ההשערה היא שיש פגיעה בדפוס המלטונין, הורמון השינה. אותו הורמון שיש לכולנו, מופרש בשעות החשיכה. הוא מגיע לשיאו באמצע הלילה. ידוע שחשיפה קטנה, אפילו של כמה דקות, מורידה את הרמות של ההורמון. יכול להיות שתהיה ירידה ואז עוד עלייה כשאתה נכנס לאזור חשוך. כל חשיפה לאור טבעי משבשת את הפעילות של ההורמון. אני יכולה לשער שמה שאנחנו רואים בטבע לא מאוד שונה ממה שקורה בבני אדם. אבל אנחנו כבר מזמן שינינו את אורח החיים שלנו, שהפך לא טבעי. כדי להגן על חיות בר אפשר להכריז על אזורים שאין בהם כרגע התיישבות כשמורות טבע. לא צריך אורות בכל מקום 24/7".
מלכודת מסוכנת
החשיפה לתאורה מלאכותית יכולה להוביל לירידה בכמות המינים כתוצאה משיבוש מערכות הרבייה. "בעולם ראו ירידה בכמות עטלפי חרקים, שהמשמעות האקולוגית שלהם גבוהה", קרונפלד־שור אומרת. "הם אוכלים מזיקים וכמויות מאוד גדולות של יתושים. הם בעצם אויב טבעי שמסייע לנו בלי שאנחנו יודעים או רואים אותם. ירידה במספרים שלהם אומרת שתהיה עלייה במינים שהם ניזונים מהם. זה יכול להביא להכחדת מינים ופגיעה בבתי גידול. ההשלכות בקוצנים משמעותית. כל מי שנמצא באזור מואר במהלך הלילה חולה יותר, מת יותר ומתרבה פחות. נניח שהקוצנים ימותו באזורים מוארים. מה שיכול לקרות הוא שהאזור הזה יהפוך למעין מלכודת. קוצנים מאזורים אחרים יגיעו לשם וייפגעו אף הם. אז לא רק שהאור פוגע באוכלוסייה ספציפית, הוא יכול להיות כמו מלכודת אור שמושכת עוד ועוד פרטים. הקוצנים נחשפו לתאורה מאוד נמוכה במהלך הלילה. זה מדגים את הפגיעה בצורה ברורה. כל מה שעשינו היו לחשוף אותם לתאורה".
