ראשי | חרקים | עכבישנים | ספרות אנטומולוגית | אתרי טבע מומלצים | מפות | אודות | יצירת קשר    About
האתר עוסק בפרוקי הרגליים של ישראל, חרקים, עכבשנים ועוד. מאות מאמרים, קטלוג עכבישים בישראל וקטלוג עקרבים בישראל
לחיפוש בתכני האתר בחר 'חפשו בארכיון המאמרים'
   
insectour
כל חובב עקרבים יודע שהדרך היעילה ביותר למצוא אותם בלילה היא להיעזר בפנס המאיר בתחום העל־סגול (UV). עקרבים זוהרים באור צהבהב או ירקרק ולעיתים כחלחל (תלוי במין) בתגובה לחשיפה לאור UV ובלילה הם בולטים מאוד ביחס לרקע החשוך.

זהירה בתגובה לחשיפה לאור על־סגול נקראת פְלוּאוֹרֶסְצֶנְצְיָה. זו תגובה כימית הנגרמת כאשר פוטונים של אור לא נראה, בתחום העל־סגול, נספגים על ידי מצע מתאים, הפולט בתגובה פוטונים בתחום האור הנראה. במקרה של עקרבים התגובה נראית רק בזמן אמת, כלומר רק תחת חשיפה לאור UV בתחום של 320-400 ננומטר (UVA) והיא נפסקת מיידי בתום החשיפה.
 
עביד צהוב .Scorpio sp פרט זוהר בצבע צהבהב ירקרק.

למעט מספר מינים קטן של מינים בקבוצות: עכשובאים Solifugae ורגלבישאים Opiliones; עקרבאים Scorpiones הם קבוצת העכבישנים היחידה בה כל הפרטים זוהרים בתגובה לחשיפה לאור UV. גם נרתיק הזרע (ספרמטופור) שלהם זוהר תחת UV. תכונה זו נשמרת אף בפרטים משומרים באוספים, בפרטים מיובשים ובנשלים. הופעתה בכל המינים בסידרה מעידה על מוצאה האבולוציוני הקדום.

האחראים לתופעה הן מספר תרכובות אורגניות (למשל האלקלואיד β-carboline) המצויות רק באקסו־קוטיקולה, שהיא השכבה הנוקשה והפחות גמישה של הקוטיקולה (הכסות העליונה של הגוף).

זהירה לא מתקיימת בפרטים צעירים מאוד ולא אצל פרטים שזה עתה התנשלו. היא מופיעה בהדרגה רק לאחר התקשות הקוטיקולה. עובדה זו מרמזת על חשיבות התרכובות האורגניות בתהליך ההתקשות (בירוס) של הקוטיקולה. בתהליך זה מתקשה חלבון בשכבה החיצונית של הקוטיקולה בעזרת הפרשת חומרים קינונים והפרשות אנזימים. בעקבות תהליך זה הופך החלבון בלתי מסיס במים וצבעו מתכהה. לאחר ההתנשלות יעברו כ־48 שעות עד שהעקרב יראה שוב תכונות זהירה.

נמצא שמינים מדבריים נוטים לזהור בעוצמה גדולה יותר ממינים השוכנים באזורים פחות יובשניים. מה שיכול להעיד על הבדלי מבנה מולקולארי של האקסו־קוטיקולה.
 
קטלן עברי Androctonus amoreuxi. מימין באור נראה משמאל באור UV.

תכונת הזהירה תחת אור UV דווחה לראשונה בשנת 1954, ברם הסבר תפקודי מוסכם לתופעה עדיין לא נמצא. קיימות מספר השערות המנסות להסביר את התופעה, אף אחת מהן אינה מספקת הסבר כולל והגיוני.

השערה מוקדמת טענה שזהירה מאפשרת לפרטים לזהות האחד את השני, ברם עקרבים, אינם רואים צבע מלא (הם מראים רגישות שלילית לאור חזק ונוטים לברוח ממנו) מחקרים הראו שהם מגלים רגישות מרבית בתחום הירוק (500 נ"מ) ורגישות מוגבלת בתחום העל־סגול (350-400 נ"מ)

בלילה אין מקור טבעי משמעותי לקרינת UV, מלבד החזר אור שמש מהירח הכולל גם את התחום העל־סגול. אם אכן קיימת בלילה זהירה כלשהי תחת אור UV המגיע מהירח, עולה השאלה; האם עוצמת הזהירה כתגובה לחשיפה של אור על־סגול קלוש מספיקה לעקרבים לצורך זיהוי תוך מיני?
אם אכן הם זוהרים בעוצמה כלשהי, עולה השאלה האם תכונה זו חושפת אותם יותר לטורפים? (טורפים לא צריכים לראות ב־UV כי הזהירה היא בתחום הנראה) ואולי היא בכלל משמשת 'דגל אזהרה' לטורפי לילה כנגד יצור ארסי?

השערה נוספת (2001) הציעה שהרכיבים הזוהרים שירתו כמסנני קרינת שמש אצל האבות הקדמונים של העכבישנים שעלו מהים ליבשה. רכיבים מסנני UV מוצאים ביצורי ים נוספים החיים במים רדודים כמו אלמוגים למשל. אבותיהם של העקרבים היבשתיים חיו במים הרדודים של ימות טרופיות (תור הסילור לפני 430 מיליוני שנים). יתכן ותכונה זו התפתחה כחלק מההסתגלות לבית גידול חשוף לקרינה. ואולי, במהלך המעבר בין ים ליבשה, אף סייעה לעקרבים לשרוד את החשיפה לקרינה מוגברת.
מאידך ההשערה לא מספקת הסבר מדוע תכונה זו שרדה ביצורים שהינם כיום פעילי לילה מובהקים ואינם נחשפים כמעט מבחירה לאור השמש. וכאמור היא לא קיימת כמעט גם בעכבישנים אחרים החולקים ככל הנראה אב קדמון שמוצאו מהים.
 
חד־צלע Compsobuthus בעיצומה של התנשלות. אפשר להבחין היטב בין הנשל לבין העור החדש.

השערה נוספת טוענת שרגישות הקוטיקולה ל־UV עשויה לסייע לעקרבים להימנע מחשיפה לאור. ידוע שבלילות ירח פעילות העקרבים מצטמצמת מאוד. מחקר (Kloock 2010) טוען שעוצמת אור על־סגול בלילה עומדת ביחס ישר לעוצמת האור של הירח, ובירח מלא העוצמה היחסית של UVA היא הגבוהה ביותר. המחקר העמיד ניסוי בו נחשפו עקרבים להארה ממושכת של אור על־סגול ואלה גילו פעילות נמוכה ביחס לעקרבים שנחשפו לאור תת־אדום (IR).

הטענה היא שאומנם העקרבים אינם רואים UV אבל יתכן והם מזהים זהירה עצמית בערוץ הירוק וכך הם מקבלים חיווי עקיף על עוצמת שטף האור של הסביבה.
אומנם מוצאים ירידה משמעותית של פעילות עקרבים באור ירח אבל היא לא פוסקת לחלוטין. כך שלא ברור מה משקל הרגישות ל־UV בעוצמת פעילות לילה ביחס לגורמים אחרים המשפיעים על הפעילות בלילה.
תמיכה למחקר זה אפשר למצוא בניסוי נוסף שנערך בשנת 2011 באוניברסיטת אוקלהומה בארה"ב ופורסם במגזין Animal Behaviour. ראו פוסטר (PDF) בקישור.
הניסוי הראה שעקרבים שעיניהם נחסמו לאור גילו רגישות גדולה מהצפוי לחשיפה לאור UV ורמת הפעילות שלהם ירדה בהשוואה לקבוצת הביקורת בה העיניים לא כוסו. המחקר מציע שהמעטה הקוטקולרי של העקרב מתפקד כחישן אורגני הגדול הממיר אור UV לאור בתחום הכחול־ירוק אליו, ככל הנראה, מגיבה מערכת העצבים המרכזית. המחקר מציע שעקרבים משתמשים במערכת הזו לשם קבלת חיווי אור/צל מהסביבה לשם איתור מחסות המזוהים כאשר כניסה למחסה מונעת אור מהחיישן ואת התגובה אליו.

לאור העובדה שמינרלים רבים זוהרים תחת אור על־סגול, אין לבטל את ההסבר הפשוט שלתכונת הזהירה אין כל תפקוד ביולוגי או אקולוגי ישיר וזו למעשה תכונת לוואי מקרית ותו לא.
ויתכן שמדובר בשימוש משני, של תכונה אבולוציונית שעברה שינוי יעוד ואין לה תפקוד פונקציונלי יחיד.

נושא הזהירה נחקר רבות במטרה להבין את התופעה ולבדוק פוטנציאל עבור יישומים שונים מועילים לאדם. אחד מהיישומים הנבדקים הוא גילוי מוקדם של מחלת הקטרקט המתאפיינת בהופעת β-carboline.
 
מקורות נבחרים:
Arachnids, Natural History Museum, Jan Beccaloni, 2009
insectour
כל חובב עקרבים יודע שהדרך היעילה ביותר למצוא אותם בלילה היא להיעזר בפנס המאיר בתחום העל־סגול (UV). עקרבים זוהרים באור צהבהב או ירקרק ולעיתים כחלחל (תלוי במין) בתגובה לחשיפה לאור UV ובלילה הם בולטים מאוד ביחס לרקע החשוך.

זהירה בתגובה לחשיפה לאור על־סגול נקראת פְלוּאוֹרֶסְצֶנְצְיָה. זו תגובה כימית הנגרמת כאשר פוטונים של אור לא נראה, בתחום העל־סגול, נספגים על ידי מצע מתאים, הפולט בתגובה פוטונים בתחום האור הנראה. במקרה של עקרבים התגובה נראית רק בזמן אמת, כלומר רק תחת חשיפה לאור UV בתחום של 320-400 ננומטר (UVA) והיא נפסקת מיידי בתום החשיפה.
 
עביד צהוב .Scorpio sp פרט זוהר בצבע צהבהב ירקרק.

למעט מספר מינים קטן של מינים בקבוצות: עכשובאים Solifugae ורגלבישאים Opiliones; עקרבאים Scorpiones הם קבוצת העכבישנים היחידה בה כל הפרטים זוהרים בתגובה לחשיפה לאור UV. גם נרתיק הזרע (ספרמטופור) שלהם זוהר תחת UV. תכונה זו נשמרת אף בפרטים משומרים באוספים, בפרטים מיובשים ובנשלים. הופעתה בכל המינים בסידרה מעידה על מוצאה האבולוציוני הקדום.

האחראים לתופעה הן מספר תרכובות אורגניות (למשל האלקלואיד β-carboline) המצויות רק באקסו־קוטיקולה, שהיא השכבה הנוקשה והפחות גמישה של הקוטיקולה (הכסות העליונה של הגוף).

זהירה לא מתקיימת בפרטים צעירים מאוד ולא אצל פרטים שזה עתה התנשלו. היא מופיעה בהדרגה רק לאחר התקשות הקוטיקולה. עובדה זו מרמזת על חשיבות התרכובות האורגניות בתהליך ההתקשות (בירוס) של הקוטיקולה. בתהליך זה מתקשה חלבון בשכבה החיצונית של הקוטיקולה בעזרת הפרשת חומרים קינונים והפרשות אנזימים. בעקבות תהליך זה הופך החלבון בלתי מסיס במים וצבעו מתכהה. לאחר ההתנשלות יעברו כ־48 שעות עד שהעקרב יראה שוב תכונות זהירה.

נמצא שמינים מדבריים נוטים לזהור בעוצמה גדולה יותר ממינים השוכנים באזורים פחות יובשניים. מה שיכול להעיד על הבדלי מבנה מולקולארי של האקסו־קוטיקולה.
 
קטלן עברי Androctonus amoreuxi. מימין באור נראה משמאל באור UV.

תכונת הזהירה תחת אור UV דווחה לראשונה בשנת 1954, ברם הסבר תפקודי מוסכם לתופעה עדיין לא נמצא. קיימות מספר השערות המנסות להסביר את התופעה, אף אחת מהן אינה מספקת הסבר כולל והגיוני.

השערה מוקדמת טענה שזהירה מאפשרת לפרטים לזהות האחד את השני, ברם עקרבים, אינם רואים צבע מלא (הם מראים רגישות שלילית לאור חזק ונוטים לברוח ממנו) מחקרים הראו שהם מגלים רגישות מרבית בתחום הירוק (500 נ"מ) ורגישות מוגבלת בתחום העל־סגול (350-400 נ"מ)

בלילה אין מקור טבעי משמעותי לקרינת UV, מלבד החזר אור שמש מהירח הכולל גם את התחום העל־סגול. אם אכן קיימת בלילה זהירה כלשהי תחת אור UV המגיע מהירח, עולה השאלה; האם עוצמת הזהירה כתגובה לחשיפה של אור על־סגול קלוש מספיקה לעקרבים לצורך זיהוי תוך מיני?
אם אכן הם זוהרים בעוצמה כלשהי, עולה השאלה האם תכונה זו חושפת אותם יותר לטורפים? (טורפים לא צריכים לראות ב־UV כי הזהירה היא בתחום הנראה) ואולי היא בכלל משמשת 'דגל אזהרה' לטורפי לילה כנגד יצור ארסי?

השערה נוספת (2001) הציעה שהרכיבים הזוהרים שירתו כמסנני קרינת שמש אצל האבות הקדמונים של העכבישנים שעלו מהים ליבשה. רכיבים מסנני UV מוצאים ביצורי ים נוספים החיים במים רדודים כמו אלמוגים למשל. אבותיהם של העקרבים היבשתיים חיו במים הרדודים של ימות טרופיות (תור הסילור לפני 430 מיליוני שנים). יתכן ותכונה זו התפתחה כחלק מההסתגלות לבית גידול חשוף לקרינה. ואולי, במהלך המעבר בין ים ליבשה, אף סייעה לעקרבים לשרוד את החשיפה לקרינה מוגברת.
מאידך ההשערה לא מספקת הסבר מדוע תכונה זו שרדה ביצורים שהינם כיום פעילי לילה מובהקים ואינם נחשפים כמעט מבחירה לאור השמש. וכאמור היא לא קיימת כמעט גם בעכבישנים אחרים החולקים ככל הנראה אב קדמון שמוצאו מהים.
 
חד־צלע Compsobuthus בעיצומה של התנשלות. אפשר להבחין היטב בין הנשל לבין העור החדש.

השערה נוספת טוענת שרגישות הקוטיקולה ל־UV עשויה לסייע לעקרבים להימנע מחשיפה לאור. ידוע שבלילות ירח פעילות העקרבים מצטמצמת מאוד. מחקר (Kloock 2010) טוען שעוצמת אור על־סגול בלילה עומדת ביחס ישר לעוצמת האור של הירח, ובירח מלא העוצמה היחסית של UVA היא הגבוהה ביותר. המחקר העמיד ניסוי בו נחשפו עקרבים להארה ממושכת של אור על־סגול ואלה גילו פעילות נמוכה ביחס לעקרבים שנחשפו לאור תת־אדום (IR).

הטענה היא שאומנם העקרבים אינם רואים UV אבל יתכן והם מזהים זהירה עצמית בערוץ הירוק וכך הם מקבלים חיווי עקיף על עוצמת שטף האור של הסביבה.
אומנם מוצאים ירידה משמעותית של פעילות עקרבים באור ירח אבל היא לא פוסקת לחלוטין. כך שלא ברור מה משקל הרגישות ל־UV בעוצמת פעילות לילה ביחס לגורמים אחרים המשפיעים על הפעילות בלילה.
תמיכה למחקר זה אפשר למצוא בניסוי נוסף שנערך בשנת 2011 באוניברסיטת אוקלהומה בארה"ב ופורסם במגזין Animal Behaviour. ראו פוסטר (PDF) בקישור.
הניסוי הראה שעקרבים שעיניהם נחסמו לאור גילו רגישות גדולה מהצפוי לחשיפה לאור UV ורמת הפעילות שלהם ירדה בהשוואה לקבוצת הביקורת בה העיניים לא כוסו. המחקר מציע שהמעטה הקוטקולרי של העקרב מתפקד כחישן אורגני הגדול הממיר אור UV לאור בתחום הכחול־ירוק אליו, ככל הנראה, מגיבה מערכת העצבים המרכזית. המחקר מציע שעקרבים משתמשים במערכת הזו לשם קבלת חיווי אור/צל מהסביבה לשם איתור מחסות המזוהים כאשר כניסה למחסה מונעת אור מהחיישן ואת התגובה אליו.

לאור העובדה שמינרלים רבים זוהרים תחת אור על־סגול, אין לבטל את ההסבר הפשוט שלתכונת הזהירה אין כל תפקוד ביולוגי או אקולוגי ישיר וזו למעשה תכונת לוואי מקרית ותו לא.
ויתכן שמדובר בשימוש משני, של תכונה אבולוציונית שעברה שינוי יעוד ואין לה תפקוד פונקציונלי יחיד.

נושא הזהירה נחקר רבות במטרה להבין את התופעה ולבדוק פוטנציאל עבור יישומים שונים מועילים לאדם. אחד מהיישומים הנבדקים הוא גילוי מוקדם של מחלת הקטרקט המתאפיינת בהופעת β-carboline.
 
מקורות נבחרים:
Arachnids, Natural History Museum, Jan Beccaloni, 2009

X סגור חלון
  לחווית גלישה משופרת מומלץ לגלוש באמצעות מסך גדול
 ברוכים הבאים.
מוזמנים להצטרף לעמוד הפייסבוק של האתר
עדכונים, חדשות מהשטח והפתעות