ימות החום עשויים להשאיר רושם של 'שקט תעשייתי' בענף החרקים. אין ספק שכל מי שיוצא לשטח בקיץ רואה מגוון חרקים קטן יותר בהשוואה לעונת האביב, אבל שקט תעשייתי הוא רק אשליה. עולו של הקיץ אינו מונע מחרקים לצאת לפעילות הוא רק מצמצם אותה, משנה את קצבה וזמני הפעילות.
חום הקיץ מציב אתגרים לא פשוטים לפרוקי הרגליים בכלל וחרקים בפרט. טמפרטורות גבוהות ויובש הם מהאתגרים הקשים של מרבית החרקים. כמרבית היצורים החיים, חרקים מקיימים פעילות חיים תקינה במשרעת טמפרטורות צרה למדי. בניגוד לנו, חום גופם מושפע בעיקר מטמפרטורת הסביבה – יצורים פויקילותרמיים. כאשר הסביבה מקשה על שמירת משק חום אופטימאלי הם עשויים למות, אלא אם יפתחו אסטרטגיית התמודדות מתאימה.
תחת עומס קור חרקים מציגים קשת התמודדויות הכוללות: הימנעות מקור על ידי שהייה במחסות או כניסה לדיאפאוזה באחת הדרגות או התמודדות ישירה עם הקור בעזרת מנגנונים פיזיולוגיים ייחודיים. אסטרטגיות ההתמודדות מול עומס חום לא שונות בהרבה מהקודמת. גם פה נמצא חרקים הבוחרים להימנע מחום בדרכים שונות או המציגים פתרונות התנהגותיים, מורפולוגיים, ופיזיולוגיים מגוונים המאפשרים פעילות גם תחת עומס חום.
את החרקים המותאמים ביותר לחום נמצא לרוב באזורים מדבריים אבל לא רק. בישראל הקיץ הים־תיכוני חם דיו ויבש כדי לייצר עומס חום גבוה גם בבתי גידול שאינם מדבריים באופיים. לכן אין זה מפתיע שבמקומות רבים בישראל אנו מוצאים מינים מדבריים החודרים מהמדבר לאזורי הספר או מינים ממוצא מדברי שהסתגלו לאקלים נוח יותר ונהנים גם מהתאמות לאקלים מדברי בעת הצורך, אפילו ברכס החרמון המתאפיין בקיץ חם והרבה קרינה.
ויסות חום התנהגותי
חרקים זקוקים לכמות מסויימת של חום מהסביבה (לרוב קרינת שמש), הדרושה לפעילות תקינה. לרוב הם עושים זאת באופן ישיר על ידי הפניית החלק הרחב של הגוף בניצב אל קרני השמש. תופעה זו נפוצה בחרקים המתחילים פעילות השכם בבוקר, כאשר גם באזורים חמים טמפרטורת הסביבה בבוקר קרה יחסית.
כדי להקטין צבירת חום מקרינה ישירה (בשעות החמות של היום) מפנים חרקים שונים (נפוץ בחגבים ופרפראים) את החלק הצר של גופם במקביל לקרני השמש. כך נחשף רק שטח גוף קטן מאוד לקרינה. בדרך זו חרקים עשויים להוריד את טמפ' הגוף ב־5-2 מעלות. כאשר פעולה זו לא מספקת עשויים החרקים לשנות את דפוס הפעילות במרחב (לנוע לאתר קריר יותר) ובזמן (לשנות זמן פעילות).
קרינה חוזרת מקרקע לוהטת (החזר חום של קרינה על־אדומה) בשיא היום מהווה מקור חום משמעותי. חרקים פעילי קרקע, הממשיכים בפעילות גם בשעות החמות, מרחיקים עצמם מהקרקע על ידי הרמת הגוף בעזרת הרגליים. לרבים מהמינים הללו רגליים ארוכות יחסית. יש המרימים את הבטן גבוה, כמו הנמלה הנווטת.
בחרקים חברתיים כדוגמת דבורים וצרעות מוצאים מנגנונים שונים לוויסות חום הקן. בעונות החמות נוצר בקן משק חום חיובי (קרינת שמש + חום מטבולי) הדורש היפטרות מעודפי חום המסכנים את קיום הקן. אוורור על ידי נפנוף כנפיים מוגבל ביכולתו לקרר והשיטה היעילה ביותר היא קירור בנידוף של טיפות מים. המים מובאים מהסביבה הקרובה על ידי הפועלות המרטיבות את דפנות תאי הקן. נידוף המים גוזל חום ומסייע בקירור הקן.
התנהגות – אתרי פעילות
צמצום חשיפה לעקות יובש וחום בעת הפעילות, מקטין את הסכנה להתייבשות. התנהגות זו מתבטאת באופנים שונים, כמו היצמדות למקומות מוצלים, העברת פעילות למחסות כשיחים או לשכבת נשר עלים שעל הקרקע, כניסה למחילות או שהייה תחת אבנים.
חרקים הפעילים על צמחים יכולים לנוע לאזורים קרירים יותר בנוף הצמח בהתאם לתנאי המיקרו־אקלים השוררים בכל חלק. אזורים המרוחקים מהקרקע סובלים פחות מקרינה חוזרת ואזורים הקרובים לליבת הנוף מספקים צל איכותי יותר. חרקים הפעילים על פרחים מוצאים מחסה מתחת לעלי הכותרת או התפרחות או יורדים ל'קומת' העלים ושוהים שם עד ירידה בעומס החום.
הבדלים נמצא גם בדרגות ההתפתחות השונות. במידה ודרגות צעירות חיות בסביבה שונה מהבוגרים (נפוץ אצל בעלי גלגול מלא) אנו עשויים למצוא אצלן התאמות אחרות לתנאי חום או אסטרטגיית הימנעות מחום על ידי העדפת בית גידול שונה. למשל: זחלים של חיפושיות ממשפחת השחרוריתיים Tenebrionidae חיים לרוב בתוך הקרקע. זו מספקת מיקרו־אקלים יציב יותר, נוח יותר ולח יותר בהשוואה לאקלים השורר על פני הקרקע, שם פעילים הבוגרים בעלי קוטיקולה החסינה יותר לאובדן נוזלים.
התנהגות – זמני פעילות
הדרך הקלה ביותר להתמודד עם עקת חום היא להימנע ממנה, כלומר לפעול בעונות פחות קיצוניות. התאמה כזו שהיא התנהגותיות ביסודה לא דורשת התאמות פיזיולוגיות מיוחדות ולכן היא נפוצה בהרבה משפחות חרקים. בעונות החמות ממילא שפע המזון קטן יותר (פחות פריחה וצימוח טרי) ולכן מינים נמנעים מופיעים בעיקר בעונות המעבר ונעלמים בתחילת העונות הקשות – קיץ וחורף.
חרקים ה'בוחרים' לפעול בעונות החמות עשויים למקד את עיקר הפעילות בשעות הקרירות של היום, לנוע לאתרים פחות חמים המצויים בבית הגידול כמו שיחים צפופים או מחסות אבן מוצלים, או לעבור לפעילות לילה.
לחץ התחרות על משאבי מזון ואתרי רבייה עשוי 'לעודד' מינים לבחור דווקא את השעות היותר חמות לפעילות של שיחור מזון וחיפוש בני זוג. בתנאים קיצוניים פעילות הטורפים פחותה והלחץ התחרות הבין מיני קטן יותר. אם יש לך התאמות נוספות המאפשרות לפעול בחופשיות יתר תחת עקת חום הרי שתשיג יתרון יחסי.
צבע
צבע בהיר מחזיר חלק גדול מהקרינה ואכן מוצאים אותו במינים רבים של בעלי חיים מדבריים או ממוצא מדברי וכך גם בחרקים. בניגוד ליונקים ועופות המסוגלים לעטות כסות פרווה / נוצות בהירה, צבעו של שלד החרקים (קוטיקולה) כהה, לרוב גווני חום-שחור. צבע כהה קולט חום בצורה ניכרת (יתרון בשעות הקרירות של היום, אך לא בשעות החמות). אצל חרקים שונים הפעילים ביום, בעיקר חיפושיות וצרעות פעילות קרקע נמצא כסות בהירה עשויה מעטה צפוף של 'שיער' בהיר / כסוף או מעטה שעווה (המופרשת מהקוטיקולה) המסייע להדביק אבק מדברי בהיר ודק גרגר. שכבת הדונג מסייעת גם לאטום טוב יותר את השלד החיצוני על מנת לצמצם התנדפות נוזלי גוף חיוניים.
התאמות מורפולוגיות
בחרקים הפעילים בשעות החמות ניתן למצוא התאמות מורפולוגיות המסייעות לצמצם עומס החום וסכנת ההתייבשות. בחלק משחרוריות פעילות היום (במיוחד במינים הגדולים) אפשר למצוא מינים עם קוטיקולה המכילה שקערוריות או בליטות. קיימת השערה שתכונה זו מגדילה את שטח הפנים ולכן מסייעת בקירור. מאידך היא מקטינה את עוצמת הקרינה האפקטיבית על הגוף (בזווית קרינה אלכסונית חלק מהגוף נשאר מוצל) ולכן הגוף מתחמם לאט יותר.
חרקים נושמים דרך פתחי הטרכיאות (ספירקולים) הערוכים בשורה משני צדדי הגוף. תהליך הנשימה גורר אובדן נוזלים ישירות מתוך הגוף (כ־70%). בחרקים רבים פתחי הטרכיאות מצוידים בשרירי סגירה או שסתומים המאפשרים שליטה על כמות האוויר החודרת ואובדן הנוזלים. בחלק מהחרקים המדבריים פתחי הצינורות מכוסים שערות צפופות היוצרות מחיצה המקטינה אובדן לחות בתהליך הנשימה. שהייה במחילה סגורה בשעות החמות מאפשר העלאת הלחות היחסית בסביבתם ומקטינה אובדן מתמשך של נוזלים בנשימה.
גודל גוף
בהשוואה לחולייתנים, חרקים הם בעלי־חיים קטנים, ששטח הפנים שלהם גדול מאוד ביחס לנפחם, משום כך אינם יכולים להרשות לעצמם להתקרר על ידי אידוי מים. חרקים מוצצי דם (כדוגמת זבוב הצה־צה, יכולים לעמוד בטמפרטורות סביבה גבוהות מאוד, כי הם יכולים לבלבז מים לצורך קירור, ולהשיב במהירות נוזלים מן הדם הנמצץ).
מחקרים שונים הראו את הקשר בין גודל גוף למשק החום שלו. מימדי גוף גדולים (יחס נפח / שטח הפנים קטן) מאפשרים לחרקים לאבד פחות חום לסביבה בתנאי קור. מאידך לגוף גדול קשה להתקרר ולכן הוא מהווה חיסרון יחסי בתנאי חום. אפשר לראות מתאם יפה בין גודל גוף לעונת פעילות או זמני פעילות בדבורים וחיפושיות. מחקר שערך פרופ' אבי שמידע הראה ירידה בגודל מיני הדבורים עם עליית הטמפרטורה מהאביב לקיץ. אצל חיפושיות קרקעיות, בעיקר בשחרוריות, אפשר לראות יפה מתאם בין גודל לזמני ועונת פעילות. מינים גדולים נוטים בקיץ לפעילות בוקר מוקדמת או אחה"צ כאשר זווית השמש נמוכה ומינים קטנים פעילים יותר בשעות הבוקר המאוחרות ובצהרים.
התאמות פיזיולוגיות
התאמות פיזיולוגיות אינן ניתנות לאבחנה בעין ולכן עיקר מקור הידע שלנו עליהן מגיע ממחקרי מעבדה. התאמות כאלו משולבות לעיתים קרובות עם התנהגות משלימה המאפשרת למצות את ההתאמה הפיזיולוגית במקסימום.
שימור מאזן הנוזלים חיוני לא רק כדי למנוע התייבשות אלא גם כדי למנוע התחממות יתר. אפשר להשיג זאת במספר דרכים: אצל רוב החרקים היבשתיים (לא רק מדבריים) מופרש השתן כחומצה אורית. ייצור חומצת השתן מצריך כמות אפסית של מים. בחרקים מדבריים צמצום איבוד מים נעשה גם בדרך של ספיגת נוזלי הפרשות הצואה.
בחלק מהחרקים הצמחונים שימור מאזן מים חיובי מושג על ידי הפקת נוזלים מהמזון או כמים מטבוליים, תוצר של פירוק שומנים. חילוף חומרים (מטבוליזם) נמוך כברירת מחדל מאפשר תצרוכת חמצן נמוכה ומכך נדרשת נשימה פחותה המצמצמת אובדן מים בתהליך זה.
התאמה פיזיולוגית האופיינית לפרוקי־רגליים מדבריים מאפשרת לספוג אדי מים מהאוויר דרך הקוטיקולה, בדרך כלל בלחות יחסית של מעל 70%. התאמה זו משתלבת בהתאמת שעות הפעילות לשעות הלחות ביותר של היממה שהן באשמורת האחרונה, ממש עם שחר.
מינים אחדים של חיפושיות מדבריות ממשפחת השחרוריות מסוגלות לאבד אחוז גבוה מנוזלי הגוף מבלי להיפגע בצורה בלתי הפיכה, ולהחזיר את החוסרים במהירות רבה. מידע נוסף אפשר למצוא ברשומה על השחאוריות.
התאמה נוספת הנפוצה אצל פעילי יום מדבריים מאפשרת לשמר פעילויות חיים בסיסיות גם בטמפ' גוף גבוהות מהנורמה הגורמות למוות אצל מרבית פרוקי־הרגליים האחרים שבסביבתם. בתחרות על משאבים מוגבלים התאמה זו מספקת גמישות יתרה בזמני הפעילות ויתרון על מתחרים פחות מותאמים לחום.
סיכום
מאזן חום בחרקים מושג על ידי מכלול התאמות התנהגותיות, מורפולוגיות ופיזיולוגיות המאפשרות קיום מחזור חיים גם בתנאים קשים של עקת חום ויובש. היכולת של חרקים רבים להשתמש בהתאמות שונות, בהתאם למצב נתון, מאפשרת לפעול גם בבתי גידול שאינם נוחים עבור רבים אחרים ולהשיג יתרון תחרותי יחסי על פני מתחרים אקולוגיים או מול טורפים המעדיפים לפעול בשעות הקרירות.
מקורות נבחרים:
דבורים גדולות – פרחים גדולים, אבי שמידע וראובן דוכס, טבע וארץ, 1986
התאמות בעלי חיים לתנאי מדבר, בני שלמון, החברה להגנת הטבע, 1979