תַקצִיר
מֶדוּזוֹת הים השחור אוהבות לנדוד. הרחק מביתן המקורי בים השחור שבדרום-מזרח אירופה, הן הגיעו לשֶׁפֶךְ נהר סן פרנסיסקו. מאז שמדוזות אלה הֵחֵלּוּ להופיע לראשונה באופן קבוע ברשתות דַּיִג בראשית שנות ה-80 של המאה הקודמת, מדענים מצאו עוד ועוד מהן בשפך נהר סן פרנסיסקו. במהלך 40 השנים האחרונות, מעבדתנו עקבה אחר מספריהן של מדוזות הים השחור בחלק בשפך הנהר שנקרא בִּצַּת סוּיִסַן (Suisun Marsh). לאורך זמן זה, צפינו בעלייה בכמויות המדוזות, כשהכמות הגדולה ביותר שתועדה אי פעם הייתה ב-2019. מהי משמעות הדבר עבור שפך נהר סן פרנסיסקו ותושביו הנוכחיים האחרים? זו השאלה שנבחן במאמר זה.
היכרות עם מדוזות הים השחור
מדוזות שאנו רואים בתצוגות באקווריומים הן מקסימות. שוחות להן ברחבי הַמְּכָלִים שלהן, ומעוררות יראת כבוד בצופים בהן בעזרת הרוגע השלו המאפיין אותן. מדוזות הן חיות יפהפיות ומסתוריות, בעלוֹת ראשים גדולים בצורת פעמון וּמָשׁוֹשִׁים ארוכים דמויי-שיער. אולם, מדוזות לא חיות רק במְכלים, אלא גם בטבע! אנו תופסים מדוזות ברשתות שלנו, לעיתים מאות מהן, כאשר אנו דוֹגמים את הדגים בשפך נהר סן פרנסיסקו בקליפורניה, ארה''ב. שָׁם, מים מתוקים מנחלים ומנהרות פוגשים את המים המלוחים של האוקיינוס השקט. ה-''jellis'', כפי שאנו מכנים את המדוזות, נראות כמו בועות רכות ושקופות של ג'לי, ולעיתים קרובות הן מעט גדולות יותר מכדור גוֹלְף (איור 1). המדוזות אינן דגים – הן חסרי חוליות אשר נסחפות עם מֵי הזרמים.
- איור 1 - מדוזת הים השחור שנחה על קרקעית מְכָל.
- המשושים הרבים שלה נעים סביב, מחפשים אחר משהו לאכול [קרדיט לתמונה: Dave (Gio) Giordano].
מדוזות הים השחור הן מין חדש יחסית בשפך הנהר, ותפקידן באזור זה נחקר רק לאחרונה. שְׁמָן מְרַמֵּז על בֵּיתָן המקורי: בעבר הן נמצאו רק בים השחור, בדרום אירופה. כיצד מין חסר חוליות וחלש בשחייה מצליח להגיע למרחק של 9,700 קילומטרים הרחק מביתו? מדוזות אלה 'תופסות טְרֶמְפּ' עם המים שספינות מִטְעָן לוקחות עימן בנמלים מרוחקים כדי לאזן את עצמן כשהן חוצות את האוקיינוסים ברחבי העולם. כאשר מים אלה משוחררים בקִרבת שפך הנהר, היצורים משוחררים אף הם, והרוח והגאוּת מניעים את מדוזות הים השחור במַעֲלֵה הזרם.
בִּצַּת סוּיִסַן היא אזור בשפך הנהר העליון, שבו מדוזות ממין זה משגשגות במיוחד. הבִּצָּהַ מְספקת מִקְלָט בטוח למינים רבים. מאז 1980, צוות החוקרים שלנו באוניברסיטת קליפורניה, דייוויס צופה ביצורים שחיים במֵי שפך הנהר. מִדֵּי חודש, אנו הולכים לשפך הנהר לדגום את החיות המתקיימות בו. אנו משתמשים ברשתות שנקראות מִכְמוֹרוֹת, אשר אותן אנו גוררים מאחורי סירה. מדוזות הים השחור הופיעו לראשונה במכמורות בשנות ה-80 המוקדמות של המאה ה-20. מאז, חָלָה עלייה באוכלוסיות מדוזות הים השחור בשפך הנהר (איור 2).
- איור 2 - נתונים שנאספו לגבי מדוזות הים השחור בבִּצַּת סוּיִסַן ב-40 השנים האחרונות.
- (A) מספר מדוזות הים השחור שנתפסו בכל דקה של דַּיִג מכמורת (Trawl), בבִּצַּת סוּיִסַן. (B) המספר הכולל של מדוזות הים השחור שנתפסו במכמורות. תוכלו לראות כי מאז 1980 חָלָה עלייה במספרי המדוזות בבִּצַּת סוּיִסַן, עם שיא של 21,478 מדוזות שנתפסו בשנת 2019.
מדוע מדענים נבהלים ממדוזות קטנות?
מדוזות הים השחור נראות קטנות ושבריריות, אך הן ניחנו בארבע תכונות שעלולות לסייע להן לגרום נזק רב לשפך הנהר.
ראשית, אסטרטגיית הַצַּיִד היעילה של מדוזות אלה מאפשרת להן לתפוס טֶרֶף מהחֵלק העליון של המים ועד לקרקעית. את מרבית זמנן הן מבלות בקרקעית, שם הן יושבות הפוכות, מנענעות את המשושים שלהן לכל עֵבֶר ותופסות מזון. מדי פעם, הן הופכות את עצמן עם צד הפעמון כלפי מעלה, ושוחות אל פני השטח של המים. בהגיען לְשָׁם, הן שוב הופכות את עצמן כלפי מטה, וצפות מַטָּה אל נקודת ישיבה חדשה [1]. כשמדוזות הים השחור עולות ויורדות, זרמי מים נושאים אותן למקומות חדשים, מה שמאפשר להן להתפשט ולמצוא אזורים חדשים של מזון (איור 3).
- איור 3 - התנהגות השחייה של מדוזות הים השחור.
- המדוזות שוחות אל פני השטח של המים, מתהפכות, ושוקעות באיטיות אל הקרקעית כאשר המשושים שלהן מתוחים החוצה, והן מחפשות מזון בזמן ירידתן. כאשר המדוזות מגיעות לקרקעית, הן נשארות הפוכות ומפתלות את קצות המשושים שלהן בניסיון לפתּוֹת זוֹאוֹפְּלַנְקְטוֹן שחיים בקרקעית להיכנס למלכודת הקטלנית שלהן (האיור מבוסס על Wintzer ואחרים [1]). מקרא: Water current – זרם מים Active swimming – שחייה פעילה Drift feeding – הַאֲכָלַת סַחַף New feeding spot reached – הגעה לנקודת האכלה חדשה.
שנית, הגופים בצורת פעמון של מדוזות הים השחור מרופדים במאות משושים עוקצים. המדוזות משתמשות במשושים אלה כדי לתפוס את טַרְפָּן ולהורגו. אנו מודאגים מכך שדגים קטנים בשפך הנהר מחוסלים על ידי המשושים העוקצים הללו, ושהמדוזות צורכות חסרי חוליות קטנים שהדגים מסתמכים עליהם כמקור מזון.
שלישית, מדוזות הים השחור מתרבּוֹת במהרה, הודות לסגנון הִתרבּוּת ייחודי. מחזור החיים שלהן מחולק לשניים: מדוזות בשלב הבוגר מכונות מֶדוּזָה (Medusa), והן יכולות לשחות בחופשיות במים. מדוזות צעירות מכונות פּוֹלִיפִים. פוליפים אינם יכולים לנוע, והם חיים צמודים למשטחים קשיחים, כמו למשל סלעים; רציפים; חבלים ואפילו קונכיות ריקות. כאשר פוליפים מתפתחים, הם יכולים לשחרר עשרות או מאות מדוזות קטנות.
רביעית, למדוזות הים השחור אין טורפים טבעיים בשפך הנהר. כתוצאה מכך שהן אוכלות הרבה, מתרבוֹת במהירות ובכמויות גדולות, ושאין להן אויבים טבעיים, מספריהן עשויים לגדול באופן מהותי. מדענים מכנים את העלייה המהירה הזו באוכלוסייה בְּשֵׁם פְּרִיחָה. פריחות מתרחשות כאשר תנאי המים מייצרים עדיפוּת למדוזות, בדרך כלל במהלך הקיץ והסתיו, אז המים חמים ומלוחים [2, 3]. לעיתים, המדוזות צפופות כל כך במים שעלול להיות קשה עבור דגים וחסרי חוליות קטנים להימנע מהיעקצות על ידי משושי המדוזות. יחד, ארבע התכונות הללו הופכות את המדוזה לאיום פוטנציאלי על המערכת האקולוגית של שפך נהר סן פרנסיסקו.
מחקר מדוזות הים השחור בשפך נהר סן פרנסיסקו
ביקשנו להעריך אם לארבע התכונות של מדוזות הים השחור שתוארו לעיל אכן יש השפעות שליליות על דגים בשפך נהר סן פרנסיסקו. לצורך כך הצוות שלנו חָקַר את גודל אוכלוסיית מדוזות הים השחור בבִּצַּת סוּיִסַן, ואת התנהגותן. שאלנו שלוש שאלות: (1) מה מדוזות הים השחור אוכלות? (2) האם מדוזות אלה אוכלות דגים לַרְוָולִים (תינוקות)? ו-(3) האם מדוזות אלה מתחרוֹת עם דגים על מזון? [1].
כדי לענות על שתי השאלות הראשונות, בָּחַנּוּ את הדיאטות של מדוזות הים השחור בבִּצַּת סוּיִסַן, על ידי תפיסת מדוזות ברשתות ושימוש במיקרוסקופים לצורך הסתכלות על תכולת הבְּטָנִים שלהן. מצאנו כי מדוזות ניזונות בעיקר מזוֹאוֹפְּלַנְקְטוֹן זעירים בעלי קונכיות קשות, הנקראים שטצדאים. מצאנו גם כי מדוזות הים השחור כן אוכלות דגים לַרְוָולִים, אך הם לא היו שכיחים בדיאטה שלהן: רק 4% מכלל הדיאטה של המדוזות היו דגים לרוולים. אולם, אין זה אומר שדגים אלה בהכרח מוגנים מפני מדוזות – הַטְּרִיפָה הנמוכה שלהם עשויה פשוט להיות תוצאה של תזמון. כאשר המדוזות פורחות ויוצאות לצַיִד, מַרבית הדגים כבר עברו את השלב הלרוולי שלהם. דגים רבים בוקעים בשלב מוקדם באביב, והם גדולים מדי מכדי שהמדוזות יוכלו להורגם בעת פריחות הקיץ [1].
כדי למדוד את התחרות על מזון בין מדוזות לדגים, הסתכלנו על מלאוּת הבטן של דג threadfin shad, שהוא זן שגם הוא אוכל זואופלנקטון. אם אכן הייתה תחרות גדולה על זואופלנקטון בין מדוזות לדג זה, היינו מוצאים שבטני הדגים פחות מלאוֹת כאשר המדוזות מצויות בסביבה. אולם, מצאנו כי נוכחותן של מדוזות הים השחור לא שינתה את מלאוּת הבטן של threadfin shad; הדגים יכלו לאכול את אותה הכמות שנהגו לאכול כשהמדוזות לא היו בסביבה. האם הדגים החליפו את מזונם כדי להתמלא? לא! הבטנים של דגי threadfin shad ושל המדוזות הכילו בעיקר את אותו הדבר – שטצדאים [1].
המשמעות היא כי התחרות אינה מסתמנת כבעיה, לפחות כרגע. אולם, המחקר כן אישר שישנהּ חפיפה במקורות המזון, ומכאן דגים האוכלים זואופלנקטון יצטרכו להתחרוֹת עם מדוזות במקרה שבו אספקת מקור המזון השכיח שלהם (שטצדאים) תחסר [4]. זֶהוּ חלק מדאגתם של מדענים לגבי שפך נהר סן פרנסיסקו, מאחר שדגים אוכלי-זואופלנקטון כבר פחתו במספריהם במשך עשרות שנים, ותחרות נוספת בנוגע למזון עלולה אף להחריף את הירידה הזו.
האם העתיד מלא בג'לי?
קשה לחזות את עתיד מדוזות הים השחור בבִּצַּת סוּיִסַן. אולם, מדענים סבורים כי שינויי אקלים יגרמו לקֵיצִים להגיע מוקדם יותר, להיות חמים יותר, ולהימשך זמן רב יותר. אם זה יתרחש, מדוזות הים השחור יוכלו לפרוח מוקדם יותר ולהישאר זמן רב יותר. במצב כזה, הדגים שייוולדו באביב עדיין יהיו קטנים ופגיעים כאשר המדוזות יפרחו. כמו כן פריחות יוכלו להיעשות אפילו גדולות יותר. אם אוכלוסיית המדוזות תמשיך לגדול, ייתכן שייווצר לחץ גדול יותר על מקורות מזון עבור כל החיות שאוכלות זואופלנקטון. אם כן, ייתכן כי שינויי אקלים יוכלו לשפר את התנאים עבור מדוזות, מה שעלול ליצור בעיה עבור דגים בשפך הנהר.
בעוד שקשה לחזות את העתיד, על ידי התבוננות בעבר נוכל לראות כי בִּצַּת סוּיִסַן בהחלט מלאה במדוזות. כאמור, אוכלוסיית מדוזות הים השחור באזור זה גדלה מאז שנות ה-80 של המאה ה-20, ובשנת 2019 צפינו במספר הגדול ביותר של מדוזות שהיו בה אי פעם: 21,478 מדוזות (איור 2). אם כן, כיצד עלינו לנהל את המין הזה כדי למנוע ממנו להשפיע על דגים שאנו דואגים להם?
פתרון אחד עשוי להיות לשנות את תנאי המים. מאחר שמדוזות מעדיפות מים מלוחים, ניתן לשלוט במספריהן באמצעות העלאת כמות המים המתוקים שזורמים דרך הנהרות שנכנסים לביצה. ניסוי חדש מתוכנן, שבו נאפשר ליותר מים מתוקים לזרום דרך בִּצַּת סוּיִסַן. מדענים מקווים כי הַקְטָנַת המליחוּת תיטיב עם מינֵי דגים ילידים, תוך הפחתת מספר המדוזות באמצעות הריגת פוליפים על ידי מים מתוקים.
סיכום
מדוזות הים השחור כאן כדי להישאר, אך ניתן להפחית את השפעותיהן באמצעות מדע וניהול טובים. מדענים צריכים להמשיך לערוך ניסויים וּלְנַטֵּר מגמות של אוכלוסיות מדוזות אלה. באמצעות חקירתן, נוכל לומר כיצד תנאים משתנים משפיעים עליהן, ולהשתמש באסטרטגיות שמגינות על המערכת האקולוגית של בִּצַּת סוּיִסַן, על ידי שליטה באוכלוסיות מדוזות הים השחור שעלולות להיות קטלניות.
מילון מונחים
חסרי חוליות (Invertebrate): ↑ חיות ללא חוליות (עצמות שלד).
ביצה (Marsh): ↑ סביבת מחיה רטובה ובוצית, מלאה בדשא, השוכנת בקרבת נהר או קו חוף. ביצות משמשות בית עבור חיות רבות – ציפורים, דגים, יונקים ועוד!
דיג מכמורת (Trawl): ↑ שיטה לאיסוף חיות מהמים באמצעות גרירת רשת מאחורי סירה.
מֶדוּזָה (Medusa): ↑ השלב הבוגר במחזור החיים של מדוזה. בשלב זה המדוזות שוחות במים בחופשיוּת.
פוליפ (Polyp): ↑ השלב הצעיר במחזור החיים של מדוזה. פוליפים אינם נעים, והם מחוברים למשטחים קשיחים מתחת למים.
פריחה (Bloom): ↑ עלייה פתאומית חדה במספריהן של מדוזות.
זואופלנקטון (Zooplankton): ↑ חסרי חוליות ימיים קטנים שנסחפים עם זרמי מים.
שטצדאים (Amphipod): ↑ סוג של זואופלנקטון בעל קונכיות קשות, שיש לו הן רגלי שחייה הן רגלי הליכה.
הצהרת ניגוד אינטרסים
המחברים מצהירים כל המחקר נערך בהעדר כי קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.
מאמר המקור
↑ Wintzer, A., Meek, M., and Moyle, P. 2011. Trophic ecology of two non-native hydrozoan medusae in the upper San Francisco estuary. Mar Freshw Res. 62:952–61. doi: 10.1071/MF10221
מקורות
[1] ↑ Wintzer, A., Meek, M., and Moyle, P. 2011. Trophic ecology of two non-native hydrozoan medusae in the upper San Francisco estuary. Mar Freshw Res. 62:952–61. doi: 10.1071/MF10221
[2] ↑ Baumsteiger, J., O'Rear, T., Cook, J., and Manfree, A. 2018. Factors affecting distribution and abundance of jellyfish medusae in a temperate estuary: a multi-decadal study. Biol Invasions. 20:105–19. doi: 10.1007/s10530-017-1518-x
[3] ↑ Purcell, J. E., Uye, S., and Lo, W. 2007. Anthropogenic causes of jellyfish blooms and their direct consequences for humans: a review. Mar Ecol Prog Ser. 350:153–74. doi: 10.3354/meps07093
[4] ↑ Sommer, T., Armor, C., Baxter, R., Breuer, R., Brown, L., Chotkowski, M., et al. 2007. The Collapse of pelagic fishes in the upper san francisco estuary: el colapso de los peces pelagicos en la cabecera del estuario San Francisco. Fisheries. 32:270–7. doi: 10.1577/1548-8446200732270:TCOPFI2.0.CO;2