תַקצִיר
חיפושיות זבל הן קבוצת חרקים שמשתמשים בעיקר בגְלָלִים (צוֹאָה) של יונקים להזנה ולקינון. חיפושיות אלה תורמות לפירוק גללים באדמה ולמחזוּרם, מה שמאפשר לחומרי המזון שבהם לעבור תהליך מחזוֹרי דרך המערכת האקולוגית. חיפושיות זבל מספקות תועלות רבות לבריאות ולתפקוד הן של מערכות אקולוגיות טבעיות הן לכאלה ששונו על ידי בני אדם. עם תועלות אלה נמנות למשל הֲפָצַת זרעים; הפחתת טפילים בקֶרֶב הבהמות שהאדם מגדֵּל וקידום גדילת צמחים. במאמר זה, נחקור את היסטוריית החיים הבסיסית של חיפושיות זבל. לאחר מכן, נחפור מעט יותר לעומק ונסקור את חשיבותם של חרקים אלה ביערות טרופיים ובמערכות אקולוגיות חקלאיות.
על אודות חיפושיות זבל
רבים מכם הקוראים ודאי מכירים חיפושיות זבל מסרטים תיעודיים על הטבע. המראֶה של חיפושית מגלגלת במיומנות כדור זבל (צוֹאת חיות), נחרת בזיכרון. ייתכן שתופתעו ללמוד כי חיפושיות זבל נמצאות ברוב העולם (איור 1A–D)–בכל היבשות פרט לאנטרקטיקה! קבוצת החיפושיות הזו נקראת על שם הֶרְגֵּלָן להשתמש בצוֹאת יונקים עבור מזון וקינון. אך חלק ממינֵי חיפושיות הזבל מעדיפים בשר נרקב; פטריות; פירות ואפילו מרבי רגליים ונמלים מתים! כמו כל החיפושיות, לחיפושיות זבל יש שתי מערכות של כנפיים: זוג פנימי גמיש לתעופה, וזוג חיצוני קשיח שמשמש כמגן. לכל חיפושיות הזבל יש אנטנה שמתרחבת בקצוות לצורת תלתן, ולזכרים של חלק מהמינים יש קרניים מרשימות שהם משתמשים בהן כשהם נלחמים על נקבות (איור 1C). ישנם יותר מ-7,000 מינים שונים של חיפושיות זבל, ומינים חדשים מתגלים בכל שנה.
- איור 1 - דוגמאות לחיפושיות זבל בסביבות מתונות וטרופיות.
- (A) חיפושית ה-dweller מסוג Aphodius rufipes היא מין פעיל בלילה שנמצא בשכיחות גבוהה במערכות אקולוגיות חקלאיות. מהווה מקור מזון חשוב לעטלפים. (B) מין חיפושית מסוג tunneller בשם Onthophagus coenobita נמצא במערכות אקולוגיות חקלאיות, ולעיתים קרובות נושא קרדיוֹת קטנות שמשתמשות בחיפושיות זבל כדי שיעבירו אותן בין פיסות גללים. (C) Proagoderus watanabei זכר מסוג tunneller שנמצא בסָבָה, מלזיה, ניזון מגללים. (D) Paragymnopleurus maurus, מין מסוג roller שנמצא בסָבָה, מלזיה, דוחף כדור צואת בעלי חיים אל מקום בטוח באמצעות רגליו האחוריות.
סיווג חיפושיות זבל
ניתן לסווג חיפושיות זבל לשלוש קבוצות עיקריות, בהתבסס על הרגלי התזונה והקינון שלהן (איור 2). הקבוצה הראשונה הן חיפושיות הזבל מסוג dweller. חיפושיות אלה מגיעות לערימה של גללים ומשתכנות בה במהרה. שָׁם, הן מזדווגות ומטילות ביצים. לאחר בקיעתן, הזחלים (שהם הצורה הלא בוגרת של חיפושיות) מבלים את התפתחותם בהזנה בתוך ערימת הגללים שמשמשת עבורם כבית וכמקור מזון (איור 2A). הקבוצה השנייה הן חיפושיות מסוג tunnellers. נקבות tunneller מגיעות לגללים ומתחילות לחפור מנהרה באדמה. הן גוררות פיסות קטנות של גללים לתוך המנהרה, ויוצרות מהחתיכות גושים שנקראים brood balls. אז הזכרים מתחרים על הנקבה ועל המנהרה שלה, שעליה הם מגינים עד שהנקבה מזדווגת ומטילה את הביצים שלה בגללים (איור 2B). הקבוצה השלישית הן חיפושיות ה-rollers. זכר מגיע לגללים ומפסל אותם לצורת כדור באמצעות רגליו האחוריות. אם הכדור לטעמה של הנקבה, הוא מגלגל אותו הלאה ומתחיל לקבור את הגללים באדמה. כאשר הוא קבור, הנקבה מטילה ביצים בתוך הכדור והזחלים ניזונים מכדור הגללים לכל אורך התפתחותם–בטוחים ומוגנים באדמה (איור 2C).
- איור 2 - שלוש אסטרטגיות קינון שונות שחיפושיות זבל משתמשות בהן.
- (A) חיפושיות dweller מטילות ביצים ישירות לתוך הגללים, שם הזחלים מבלים את כל התפתחותם. (B) חיפושיות tunneller חופרות מנהרות באדמה, שם הן יוצרות כדורי גללים קטנים שידועים בתור brood balls. הנקבות מטילות ביצים בכדורי ה-brood balls האלה, שם הזחלים יוזנו. (C) חיפושיות זבל מסוג roller מפסלות כדור גללים ומגלגלות אותו הלאה למקום בטוח, לפני שהן קוברות אותו באדמה ומטילות ביצים.
לא משנה באיזו שיטה חיפושית הזבל משתמשת עבור הזנה וקינון, פעילויותיה מוסיפות חומר אורגני לאדמה, ומערבבות אותו. זה חשוב במיוחד עבור חיות אדמה אחרות ומיקרואורגניזמים נוספים שחיים באדמה, ומספּק תוספת של חומרי מזון לשורשי צמחים.
חיפושיות זבל במערכות אקולוגיות של יערות טרופיים
חיפושיות זבל יוצרות רשתות יחסי גומלין עם היונקים אשר מצואתם הן ניזונות. הן יונקים הן חיפושיות זבל מקיימים אינטראקציות עם צמחי הפרי שאת זרעיהם מפיצים היונקים וחיפושיות הזבל בצואתם (איור 3A). אולם, אם חלק מהיונקים נכחדים, הדבר עשוי להשפיע על חיפושיות הזבל שניזונות מצואתם, ועל התפוצה של צמחים שאת זרעיהם הן מסייעות להפיץ [1] (איור 3B). חקרנו את יחסי הגומלין בין יונקים לבין חיפושיות זבל ביערות טרופיים בברזיל, בסינגפור ובמלזיה. יערות אלה איבדו מגוון ביולוגי עקב בֵּרוּא, פְרַגְמֶנְטַצְיָה (חלוקה) וְצַיִד. השערתנו הייתה כי ככל שהיערות יֻפְרְעוּ יותר, ויחולקו לחלקות קטנות יותר, מספר מינֵי היונקים יֵרֵד, ונִראה גם פחות חיפושיות זבל. צפינו כי האינטראקציות המורכבות בין יונקים, חיפושיות זבל וצמחי פרי תהיינה פשוטות יותר באזורים מופרעים ובחלקות יער מבודדות, בהשוואה ליער הטרופי הגדול והבּריא.
- איור 3 - אינטראקציות מופשטות בין יונקים, חיפושיות זבל וזרעים במערכות אקולוגיות שונות.
- (A) מערכת אקולוגית לא מופרעת; (B) מערכת אקולוגית מופרעת או מחולקת במידה מתונה, ו-(C) מערכת אקולוגית מופרעת או מחולקת במידה רבה. אובדן של מינים ואינטראקציות מוצג באפור. שלושה סוגי אינטראקציות אפשריות: (1) יונק-זרע (- - - - -)–רק היונקים מפיצים את הזרעים; (2) יונק-חיפושית זבל (▪▪———) –אין הפצת זרעים; (3) יונק-חיפושית זבל-זרע (———)–הן יונקים הן חיפושיות זבל מפיצים זרעים. במערכת אקולוגית מופרעת או מחולקת באופן מתון (B), חיפושיות זבל יכולות להחליף את העדפות ההזנה שלהן לסוג אחר של צואת בעלי חיים. דבר זה אינו מתרחש במערכות אקולוגיות מופרעות או מחולקות במידה רבה (C), ולכן החיפושית והאינטראקציות שלה הולכות לאיבוד.
מהלך המחקר שערכנו
כדי לבחון את התחזית שלנו, הצבנו מלכודות עם פיתיון של צואת יונקים שונים בסביבות מחיה שנעות מיערות ועד למטעי שמן דקלים. בָּחַנוּ אזורים נרחבים של יער מתמשך לצד חלקות יער קטנות. לאחר מכן ספרנו את החיפושיות שנמשכו לכל סוג של גללים בכל סביבת מחיה, וזיהינו אותן. מצאנו כי רשתות יחסי גומלין חיפושית זבל-יונק ביערות טרופיים היו יחסית עמידוֹת, כלומר לא השתנו הרבה בתגובה לכריתת עצים ולפרגמנטציה. אנו סבורים כי הדבר נובע מכך שחיפושיות זבל אינן בררניות מאוד לגבי סוג הצוֹאה שהן אוכלות. בעוד שלחיפושיות רבות יש סוג מזון מועדף, אחדות מתמחות רק בסוג צואה יחיד. לפיכך, אם אחד המינים נאבד מהאזור, מַרְבִּית חיפושיות הזבל יכולות פשוט להחליפו בצואה של מין יונק אחר בארוחתן הבאה (איור 3B). גילינו כי חלק מחיפושיות הזבל אפילו ניזונות מצוֹאת נחש פִּיתוֹן! אולם, אף על פי שרשתות אינטראקציות היו עמידוֹת בסביבות מחיה מופרעות באופן מתון, מצאנו כי באתרים מופרעים מאוד, כמו למשל מטעי שמן דקלים וחלקות יער קטנות מבודדות, הרשתות נעשו פשוטות יותר, עם פחות מינֵי חיפושיות זבל ופחות אינטראקציות בין חיפושיות ליונקים [2] (איור 3C).
שימוש במלכודות עם פיתיון צואת יונקים כדי ללכוד חיפושיות זבל מלמד אותנו רק אם חיפושיות נמשכות לצואת יונקים, אך לא אם החיפושיות האלה אכן ניזונות מאותו סוג צואה. יכולנו להניח פיתיונות רק מצוֹאת יונקים שיכולנו למצוא בקלות, כמו של חיות המתגוררות בגני חיות. למרבה המזל, שיטות המעבדה שלנו מאפשרות לנו לדעת בדיוק מאיזו צואת יונקים החיפושיות ניזונו. בעבודתנו הנוכחית, אנו חותכים את המעיים של חיפושיות במטרה לנתח את החומר הגנטי של תכולת מְעֵיהֶן. שיטה זו מאפשרת לנו לזהות מאיזו צואת יונקים החיפושיות ניזונו לפני שנתפסו. אנו מקווים כי כלי זה יאפשר לנו לתעד רשתות שלמות יותר, לרבּות מינֵי יונקים נדירים או מורכבים לחקירה, ואת האינטראקציות בין יונקים לבין חיפושיות זבל שחיות בחֻפַּת היער.
חיפושיות זבל במערכות אקולוגיות חקלאיות
חיפושיות זבל הן חברות חשובות במערכות אקולוגיות חקלאיות, וחוקרים רבים סקרו כיצד הן תומכות בייצור מזון [3]. לדוגמה, זבובים שעוקצים פָּרות וחיות משק אחרות ומפריעים להן, מטילים את ביציהם בצואת בעלי החיים, וזחלי הזבוב הלא בוגרים ניזונים ממנה כשהם בוקעים. חיפושיות זבל מסייעות לשמור על חיות משק כמו כבשים, פרות וסוסים בריאוֹת יותר על ידי קבירת צוֹאתן, כך שאינה זמינה להתרבּוּת זבובים.
חיפושיות זבל מסייעות גם להפחית זיהומים טפיליים בקרב חיות משק. נֶמָטוֹדוֹת טפיליות, שהן תולעים זעירות, נאכלות על ידי חיות שמלחכות בשדות מרעה. הנמטודות מתרבּוֹת בתוך החיות, וביצי הנמטודות מופרשות בצואת בעלי החיים. כשהביצים בוקעות, הזחלים מְהַגְּרִים לדשא ונאכלים על ידי חיות מְלַחֲכוֹת, כמו פרות או כבשים, מה שמגדיל את אחוזי הזיהום במהרה. כאשר חיפושיות זבל חופרות מנהרות בצואה, הן גורמות לה להתייבש. זה הורג את הביצים, ומפחית את מספר הנמטודות הטפיליות בשדה המרעה, מה שמפחית את כמות החיות שנדבקות בזיהום. פעולת התיעול תורמת גם לערבוב האדמה ולמחזוּרהּ, אשר מסייעים לתנועת חומרי מזון דרך האדמה כך שיוכלו להיות זמינים לצמחים. מאחר שחיפושיות זבל הן קטנות יחסית ולעיתים קרובות סודיות, חקלאים רבים עשויים אפילו שלא לזהוֹת כי הן גרות בחוותיהם. למרות גודלן הקטן, חיפושיות זבל חוסכות לתעשיית הבקר בבריטניה בלבד כ-367 מיליון פאונד בשנה [4]!
חיפושיות זבל רגישוֹת לאופן שבו שדות מרעה מנוהלים. באחד המחקרים, מדענים אספו חיפושיות מסדרה של חוות בקר באירלנד [5]. הם השוו חוות רגילות שהשתמשו במדשנים ובקוטלי חרקים מלאכותיים לחוות מנוהלות אורגנית, שלא השתמשו בתכשירים אלה. החוקרים מצאו כי בחוות אורגניות היה עושר גדול יותר של חיפושיות זבל, ומינים רבים יותר של חיפושיות מאשר בחוות הרגילות. לאחר מכן גילינו כי נוכחוּת של מינֵי חיפושית רבים יותר מגבירה את גדילת הצמחים, אך אינה תורמת לשיפור מספר כיסי האוויר באדמה [6].
חומרים נגד טפילים מהווים אף הם איּום חמוּר על חיפושיות זבל שגרות במערכות אקולוגיות חקלאיות. כימיקלים אלה ניתנים לחיות משק במטרה להגן עליהן מפני טפילים, כמו למשל קרציות, פרעושים ונמטודות. טפילים פוגעים בחיות על ידי כך שהם ניזונים מדמן, ולעיתים מעבירים מחלות. חומרים נגד טפילים לרוב מופרשים בצוֹאתה של החיה, כך שאותם הכימיקלים שהורגים טפילים עשויים להשפיע גם על חיפושיות הזבל כשהן ניזונות מהצואה. לצערנו, גילינו כי חומרים נגד טפילים שלעיתים קרובות משמשים לטיפול בחיות משק עלולים להרוג חיפושיות זבל, או למנוע מהן להתרבּוֹת. זה פוגע בבריאותן של חיפושיות הזבל ובמספרן, ומפחית את כמות הצואה שהן קוברות [6]. חקלאים יכולים לסייע להגן על חיפושיות הזבל שלהם בכמה דרכים: על ידי הפחתת השימוש בחומרים נגד טפילים; טיפול בחיות עם מספר הטפילים הגבוה ביותר בלבד, או בחירת טיפולים שהם פחות רעילים עבור חיפושיות זבל.
חיפושית הזבל המרתקת ויקרת הערך
כפי שאפשר להתרשם, חיפושיות זבל הן יקרות ערך. כעת אתם יודעים כי יש להן מגוון תפקידים אקולוגיים חשובים בטבע ובמערכות אקולוגיות חקלאיות, והן יכולות לסייע לנו להבין עוד על בריאות מערכות אקולוגיות. לדוגמה, מאחר שחיפושיות זבל מקושרות ליונקים, אם נבחין בכך שחלק ממינֵי חיפושיות הזבל נעלמים מיערותינו, זה יציע כי ייתכן שיונקים ביערות נעלמים אף הם. אדמות וצמחים בריאים זקוקים לחומרי מזון, אשר חיפושיות וחיות אדמה אחרות מסייעות לספּק. היעלמותן של חיפושיות זבל ושל חיות אדמה אחרות כתוצאה מהפרעות כימיות וסביבתיות עלולה להוביל לכך שאדמותינו תהיינה לא פוריות, והזרעים של צמחים רבים לא יופצו או יגדלו. מגוון ההתנהגויות השונות שחיפושיות זבל מפגינות הציבו אותן באור הזרקורים של כמה מחקרים התנהגותיים מרתקים. הממצאים כללו חיפושיות שמנווטות באמצעות שביל החלב, ואחרות שמפיצות זרעים של צמח שתעתע בהן על ידי כך שהתפתח להיראות כמו צואת אנטילופה, ולהריח כמוהה!
שִׁמְרוּ על עין פקוחה עבור היצורים המרתקים האלה בכל מקום שבו אתם נמצאים. לעולם אין לדעת אֵילוּ תגליות אתם עשויים לגלות!
תודות
אנו מודים ל-Chien C. Lee על שאִפשר לנו להשתמש בתמונות שצילם של חיפושיות זבל שצולמו בסָבָה, מלזיה–ניתן למצוא את צילומיו ב-www.chienclee.com.
מילון מונחים
חומר אורגני (Organic Matter): ↑ תרכובות שהגיעו משאריות של אורגניזמים מתים, כמו למשל צמחים, פטריות וחיות.
מגוון ביולוגי (Biodiversity): ↑ מגוון החיים על כדור הארץ.
פְרַגְמֶנְטַצְיָה (Fragmentation): ↑ תהליך של חלוקה לחלקים קטנים יותר.
עמיד (Resilient): ↑ מסוגל להתמודד עם שינויים בסביבה.
מערכת אקולוגית (Ecosystem): ↑ חֶבְרָה של חיות; צמחים; חיידקים ופטריות שחיה במיקום מסוים עם רכיבים לא חיים של אותה הסביבה.
נֶמָטוֹדוֹת (Nematodes): ↑ קבוצת תולעים, שידועות גם כתולעים עגולות, אשר נמצאת באדמה ובסביבות ימיות שעשויות להיות טפיליות, בצמחים ובחיות.
חומרים נגד טפילים (Parasiticides): ↑ תרופות וחומרים כימיים שניתנים לבעלי חיים כדי להרוג את הטפילים שלהם.
הצהרת ניגוד אינטרסים
המחברים מצהירים כל המחקר נערך בהעדר כי קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.
מקורות
[1] ↑ Raine, E. H., and Slade, E. M. 2019. Dung beetle–mammal associations: methods, research trends and future directions. Proc. R. Soc. B 286:20182002. doi: 10.1098/rspb.2018.2002
[2] ↑ Ong, X. R., Slade, E. M., and Lim, M. L. M. 2020. Dung beetle-megafauna trophic networks in Singapore’s fragmented forests. Biotropica 52:818–24. doi: 10.1111/btp.12840
[3] ↑ Nichols, E., Spector, S., Louzada, J., Larsen, T., Amezquita, S., Favila, M., et al. 2008. Ecological functions and ecosystem services of Scarabaeinae dung beetles. Biol. Conserv. 141:1461–74. doi: 10.1016/j.biocon.2008.04.011
[4] ↑ Beynon, S. A., Wainwright, W. A., and Christie, M. 2015. The application of an ecosystem services framework to estimate the economic value of dung beetles to the UK cattle industry. Ecol. Entomol. 40:124–35. doi: 10.1111/een.12240
[5] ↑ Hutton, S. A., and Giller, P. S. 2003. The effects of the intensification of agriculture on northern temperate dung beetle communities. J. Appl. Ecol. 40:994–1007. doi: 10.1111/j.1365-2664.2003.00863.x
[6] ↑ Manning, P., Slade, E. M., Beynon, S. A., and Lewis, O. T. 2017. Effect of dung beetle species richness and chemical perturbation on multiple ecosystem functions. Ecol. Entomol. 42:577–86. doi: 10.1111/een.12421