מטבע הדברים כל ניסיון לדון בנושא רחב כל־כך ברשומה מצומצמת נדון לשטחיות. אבל תכלית הרשומה היא לספק רקע כללי במבט רחב ולאו דווקא לעומק.
לצורך מיקוד המאמר בחרתי להתעלם מקבוצות אחרות של פרוקי־רגליים ארסיים כדוגמת עכבישנים. עם זאת קבוצות אלו נזכרות במספר מקומות וחלק מהמידע נוגע גם להן.
חלק ראשון של הרשומה עוסק בהבדלים בין רעל וארס ואסטרטגיות השימוש. חלק שני יביא דוגמאות של חרקים ארסיים ויעסוק בהיבטים הרפואיים של נושא זה.
על עכבישים 'ארסיים' אפשר לקרוא ברשומה "איך יודעים האם עכביש ארסי?
התיעוד ההיסטורי הראשון של מוות מעקיצת חרק (צרעה) הוא על המלך המצרי מני (Menes) מהמאה ה־26 לפני הספירה. ברם, חרקים מסוכנים הדאיגו בני־אדם עוד בתקופות פרהיסטוריות ונראה… שימשיכו להטריד גם בעתיד הרחוק.
על פי הספרות הרווחת מוכרים למדע כמיליון מיני חרקים ומעריכים שיש עוד כמה מיליוני מינים לא מוכרים או כאלה שנאספו ועדיין לא הוגדרו טקסונומית. ידועים כ־50,000 מינים המוגדרים ארסיים או רעילים. מאלה נחקרו בנוגע לאפיון מרכיבי הארס רק כמה מאות מינים. חלק מהארסים הללו ידועים לאדם מזה אלפי שנים, חלקם אף שימשו ברפואה העממית וככלי נשק כימיים. כיום מוצא המדע המודרני בתרכובות הכימיות הללו אוצר בלום של ידע ואנחנו רק בהתחלה.
קבוצת החרקים1 הארסיים / רעילים כוללת נציגים מהרבה סדרות חרקים. הבולטות בהן שׁוֹנֵי־כָּנָף (לשעבר 'פשפשאים'), דבוראים וחיפושיות אבל חרקים רעילים / ארסיים מצויים גם בסדרות נוספות. חרקים ארסיים / רעילים נחלקים לשתי קבוצות עיקריות על פי האופן בו נעשה שימוש ברעל או בארס:
א – חרקים המכילים חומרים רעילים או אלרגנים שנועדו להגנה. הללו עשויים להזיק במגע ישיר, בטעימה או מגע עם הפרשות רעילות או חלקי גוף המכילים רעלים כמו שערות צורבות. להשגת הרתעה יעילה חרקים רעילים מכריזים חזותית על היותם רעילים באמצעות צבעי אזהרה או אותות אחרים (קול וריח).
רַעֲלָנִים עשויים לבוא במגע עם רקמות הגוף בשני אופנים:
1. מגע ישיר עם החרק – רעלים המופרשים כנוזל (חיפושיות, פשפשים, חגבים ועוד) או המצויים בשערות צורבות (זחלי פרפראים). יש מספר מינים של עשים (לא בישראל) להם קשקשים המכילים חומרים צורבים.
2. התזה – התזת חומר צורב או משתק: נמלים, פשפשים, חיפושיות, חגבים.
ב – חרקים טורפים המשתמשים בארס כאמצעי להמתת טרף (שימוש עיקרי) או הגנה (שימוש משני). הארס מוחדר באופן מכני לרקמות באמצעות איבר יעודי. לא כל הטורפים הארסיים צבעוניים. אדרבה, אצל פשפשים למשל חלק מעדיפים צבעי הסוואה או צבעים פחות בולטים כדי לצוד ממארב. חלקם דווקא כן צבעוניים והם אלה הנוטים להשתמש בארס כאמצעי הגנה דומיננטי.
מאפיינים שתי דרכים בסיסיות בהן מוחדר הארס:
1. נשיכה – גפי פה נושכות הקשורות ישירות לבלוטת הארס: ארינמלים (זחלים) עכבישים ונדלים.
2. דקירה – באמצעות עוקץ המצוי בקצה האחורי של הגוף: דבוראים (דבורים, נמלים צרעות), עקרבים.
או דקירה באמצעות גפי פה דוקרות: פשפשים. נמלים במינים מסוימים משלבות נשיכה עם התזת הארס מהעוקץ שבקצה הבטן על הפצע הפתוח. ראו גם ברשומה מי עוקץ, מי נושך ולמה דווקא אותי?
רְעָלִים או אֲרָסִים ממוינים על פי אופי הפגיעה (בעיקר בחולייתנים שונים):
במקרים רבים ארס או רעל משלב מספר רכיבים פעילים בעלי תכונות שונות או משלימות.
1. רעלים היוצרים כוויות או גירויים אלרגניים במגע עם רקמות: חיפושיות, זחלי פרפראים, פשפשים.
2. רעלים הפוגעים בתפקודי מוח ומערכת העצבים (רעלים נוירוטוקסיים): דבוראים, פרפראים ופשפשים טורפים.
3. רעלים הגורמים נזק ישיר לרקמות ולתאים – רקמות הלב, הכליות והכבד (רעלים ציטוטוקסיים): דבוראים, נמלים, פשפשים טורפים.
4. רעלים מעכבי קרישה, נזק המתבטא בשטפי דם ובתקלות בקרישת דם (רעלים המוטוקסיים): כינים, זבובאים מוצצי דם, פשפשים מוצצי דם ופשפשים טורפים.
רעלים – הינם חומרים המסבים נזק ביוכימי או פיזיולוגי לאורגניזמים הבאים איתם במגע ישיר או עקיף. אצל חרקים הם משמשים בעיקר להגנה עצמית. רעלים מקנים לחרק הגנה איכותית משום שיעילותם אינה מותנית רק במינון (כמות חומרים פעילים) אלא בספציפיות של הפעולה (עצבים, דם, רקמות). אלו תרכובות הנמנות על קבוצות כימיות מגוונות היעילות גם בריכוזים נמוכים כנגד תהליכים מטבוליים ופיסיולוגיים ספציפיים בבעלי־חיים שונים.
רעלים בחרקים נועדו לדחות טורפים שונים. חלקם יעילים רק נגד קבוצות מסוימות של חרקים אחרים וחלקם ישפיע רק על חולייתנים (יונקים, ציפורים וזוחלים). ההשפעה שלהם שונה על הרוב מהשפעת ארס שנועד להריגת פרוקי־רגליים שונים או חסרי־חוליות קטנים מאוד.
רעלים מופקים בשתי דרכים עיקריות:
1. רכישה ממקורות מזון רעילים (חומרים משניים), בדרך כלל אכילת צמחים המכילים רעלים המיוצרים להגנה עצמית, או אכילה של חרקים שהם עצמם כבר רעילים.
2. סנתוז עצמי של רעלים בבלוטות ייעודיות ממרכיבים כימיים שונים שמקורם במזון או/ו ייצור עצמי.
רכישת רעלים ממקורות מזון אופיינית לחרקים צמחוניים. נעשית לרוב בדרגות הצעירות ועשויה להימשך גם בשלב הבוגר במידה והוא ניזון מאותו המקור. הסיבה האבולוציונית לכך היא כנראה מרוץ החימוש. הצמח פיתח חומרים רעילים כנגד חרקים. חרקים מסוימים כמו מינים של פרפראים וחגבים פיתחו עמידות לרעלים הללו ועם הזמן אף פיתחו תלות מוחלטת בצמחים הללו. חרקים אלה משתמשים ברעלים ללא שינוי מהותי או בנגזרות שלהם. בחרקים כאלה הרעלים מצויים בדרך כלל ברקמות או בנוזל ההמולימפה. במקרה כזה החרק רעיל כולו, דבר מחייב את הטורף לטעום על מנת ללמוד מהניסיון. לכן בנוסף לצבעי אזהרה, גם טעם החרקים הללו דוחה.
הסתמכות על מקורות צמחיים לרכישת רעלים קושר את החרקים לצמחים מסוימים ומגביל את תפוצתם במרחב וזמן. מסיבה זו חרקים רבים מייצרים את הרעל בעצמם ללא תלות במזון מועדף או רעיל. אסטרטגיה זו מאפשרת להתפרש על יותר בתי גידול ו/או עונות השנה. על אלה נמנים מינים של חיפושיות כמו רפואניות, ברקניות ועליות. הרעל המופק נאגר בדרך כלל באיברים מיוחדים ומופרש החוצה דרך אתרים שונים בעזרת שרירים או כאשר לוחצים את החרק. בדרך זו אין הטורף חייב להגיע למגע ישיר עם החרק כדי להיפגע מהפרשות נוזליות, קצפיות או מותזות בעלות טעם דוחה או צורב.
היות ומטרת הרעלים היא להרתיע ולא להרוג, יש יתרון לחומרים המסוגלים לאפקטיביות גבוהה במינונים נמוכים (השקעה אנרגטית נמוכה בייצור ביחס לתמורה גבוהה בתוצאה ונפח אכסון קטן). מאחר וההשפעה של החומרים אינה ניכרת מיד, יש חשיבות לאפקט הרתעה מיידי והוא מופיע בטעם מר או דוחה בכדי לגרום לטורף לנתק מגע במהירות לפני גרימת נזק ממשי לנטרף ובמקרה של תוקף חולייתני (זוחל, ציפור, יונק) גם לייצר אפקט הרתעה עתידית (קיבוע זיכרון). טעם רע לכשעצמו אינו גורם מרתיע בטווח הארוך אם הוא אינו מגובה בפוטנציאל לנזק ממשי המצוי בחומרים הרעילים, למשל הקאה מיידית.
ארס – נועד במקור לשימוש התקפי לשם ציד מזון. ככזה מרכיביו נועדו לפעול בצורה מיטבית כנגד המזון האופייני לטורף. חרקים ארסיים צדים חסרי־חוליות קטנים ולכן הארס לא נועד להרוג בעלי חיים גדולים מהם בהרבה. ארס נוצר בבלוטות ייעודיות המחוברות ישירות לאמצעי ההחדרה. לחרקים ארסיים כפשפשים טורפים יש גפי פה דוקרות המאפשרות החדרת ארס מהירה ומדויקת ולאחר מכן מציצת לשד הקורבן. דבוראים משתמשים בעוקץ (גלגול של בלוטות הרבייה לבלוטות ארס וצינור ההטלה לעוקץ) כדי לשתק או להרוג את הטרף.
ארס משמש גם כאמצעי הגנה ולכן יש בו בדרך כלל רכיבים הגורמים לכאב. חולייתנים נוטים לשמר בזיכרון אירועי כאב על מנת להימנע בעתיד מפגיעה דומה (המקושרת גם לנזק מהארס) ובמקרה הזה ניסיון אכילה/תקיפה של פרוק־רגליים ארסי.
ארס הוא תערובת של חלבונים משתקים ומפרקים ועשוי לכלול גם רעלים. ארסים נחלקים לשתי קבוצות עיקריות:
1. ארסים משתקים הפוגעים במערכות העצבים. תפקידם לשתק את הקורבן, למנוע ממנו לברוח.
2. ארסים מפרקים הפוגעים ברקמות. תפקידם לפרק את רקמות הקורבן למרכיבים בסיסיים כדי שהטורף יוכל למצוץ אותן דרך גפי הפה.
המעטה הקשיח של פרוקי־הרגליים (קוטיקולה) לא מאפשר לרבים מהטורפים בקרב פרוקי־הרגליים להגיע לרקמות הרכות כי אין להם יכולת לפצח את המעטה (חיפושיות טורפות למשל מצוידות בלסתות חזקות המסוגלות לפצח גם קוטיקולה קשה). הדרך היחידה שלהם להגיע לרקמות הוא על ידי ניקוב השלד החיצוני הקשיח או חדירה דרך המפרקים הגמישים, החדרת אנזימים המופרשים ברוק אשר ימיסו את הרקמות הפנימיות ושאיבתם בעזרת איבר מציצה יעודי.
ארס טיפוסי מכיל רכיבים משתקים ומפרקים יחד, אך ביחסים שונים. ארסים משתקים דומיננטיים בחרקים הצדים טרף מהיר ו/או גדול מהם. ארסים מפרקים דומיננטיים יותר אצל חרקים גדולים המסוגלים להשתלט על הטרף בקלות יחסית או הניזונים מטרף איטי מהם בהרבה.
החיים הם איזון בין הצורך לאכול, רבייה והימנעות מטריפה. סכנת הטריפה מצמצמת את מימד הפעילות של האורגניזם הן בזמני פעילות והן במרחב. ללא לחץ טריפה כל ההיסטוריה האבולוציונית של האורגניזם הייתה נראית אחרת. אלמנט ההרתעה שמספקים רעלים וארסים מאפשר לחרקים רבים לצמצם מגבלות על פעילות ולהרחיב שטחי מחיה. לפקטור הזה השפעה אקולוגית מרחיקת לכת לא רק על החרקים הארסיים עצמם, אלא על בית הגידול כולו. זה משפיע על המזון שלהם, על האויבים שלהם ועל מינים שכנים (צמחים ובע"ח).
פיתוח מעגל הרתעה משני בדמות דגלי אזהרה כצבעים בולטים, קולות או ריחות מרתיעים, מאפשרים להגדיל את מעטפת הביטחון גם למינים שכנים המחקים את סימני האזהרה הללו. מאביקים ארסיים והחקייניים שלהם יכולים לנוע במרחב בשעות היום ברמות סיכון נמוכות, לאכול צוף ואבקה ולספק שרותי האבקה לצמחים שמתאימים את עצמם לפעילות יומית.
אחת התרומות האקולוגיות של הופעת הארס היא באבולוציה של חרקים חברתיים. ללא אלמנט הגנה מרתיע ומשמעותי לא יהיה סיכוי לאף ייצור חברתי היוצר ביומאסה אדירה בצפיפות גבוהה המהווה פיתוי לכל טורף. יוצאי הדופן הם הטרמיטים שאינם בעלי עוקץ. מנמקים זאת בעובדה שהם התפתחו הרבה לפני הדבורים ועיקר פעילותם תת־קרקעית. התרומה הביולוגית של חרקים חברתיים כנמלים (צדות ומעבדות קרקע) או דבורים (מאביקות) וצרעות (צדות מגוון אדיר של פרוקי־רגליים) לכל מערכת אקולוגית היא בלתי נתפסת. סביר מאוד שללא חרקים ארסיים העולם שלנו היה נראה אחרת היום.
1. חרקים הם לא פרוקי־הרגליים היבשתיים היחידים הכוללים מינים ארסיים. הקבוצות הבולטות בקרב פרוקי־רגליים ארסיים הן עקרבים, עכבישים ונדלים (על נדלים ראו ברשומה 'סדרות הנדלים בישראל'. המאמר אומנם מתמקד בחרקים אבל רוב הדברים יפים גם לארסיים אחרים שהוזכרו. אחד ההבדלים המשמעותיים בין חרקים ארסיים לבין פרוקי־רגליים ארסיים אחרים כדוגמת עקרבים שאצל האחרונים יש יחסית יותר מינים המסוכנים ממש לאדם, במיוחד אלה בעלי ארס עם השפעה נוירוטוקסית. אם כי מספרית עדיין מדובר במעט מינים יחסית והמפגש עימם נדיר יחסית.