עמוד הבית > מדעים > ביולוגיהעמוד הבית > מדעים > אקולוגיה ואיכות הסביבה > הכחדת מינים והשבתם עמוד הבית > ישראל (חדש) > אקולוגיה ואיכות הסביבה > שימור > שימור מינים
אוניברסיטת תל אביב. קמפוס טבע


תקציר
מאמר הבוחן את תפיסת ה"איזון בטבע" אשר מהווה הנחת רקע להתפתחות תפיסות מדעיות, אף כי עד לעת האחרונה היא בעצמה כמעט שלא נבחנה מדעית.



האם יש איזון בטבע?
מחברים: ד"ר יעל גבריאלי; אורי רול


תקציר

במחשבה המערבית, התפיסה כי קיים איזון בטבע היא תמה מרכזית, אשר יש לה יסודות תרבותיים ואמונתיים. ככזאת היא השפיעה על התפתחות הביולוגיה בכלל ומדע האקולוגיה בפרט. בעבר, התמה של "איזון בטבע" (Balance of Nature) יצרה תפיסות של יציבות וסדר המוחלטים על ידי כוח שמימי. ניתן לראות את השפעת התפיסה של "איזון בטבע" על הדיון המדעי במושג שיווי משקל equilibrium)) במערכות אקולוגיות ועל המחקר והעשייה בנושאי שמירת טבע. עם זאת, כיום האקולוגים סבורים שלא ניתן להתייחס אל הטבע כאל בעל איזון פנימי, ושינויים במערכות טבעיות בכל קני המידה מתרחשים כל הזמן.

מבוא

השאיפה של המדע היא למצוא הסברים כוללים ככל האפשר לתופעות הנצפות ודגמים שניתן יהיה לחזות מראש. לשם כך, מדענים נוהגים ליצור הכללות המכונות השערות, תאוריות, מודלים וחוקים כאשר הם מנסים להסביר תופעות טבעיות. הכללות אלו ממוינות לקטיגוריות השונות בהתאם למידה שבה הן מקיפות וניתנות לאימות.

בהיסטוריה של המדעים ניתן למצוא תפיסות אשר נותרו כהשערות רקע למשך תקופות ארוכות, ואיש לא חשב לבוחנן. תפיסות רקע אלו מעצבות את כיווני המחשבה והמחקר של המדענים.

במאמר זה נבחן את תפיסת ה"איזון בטבע" אשר מהווה הנחת רקע להתפתחות תפיסות מדעיות, אף כי עד לעת האחרונה היא בעצמה כמעט שלא נבחנה מדעית.

רקע היסטורי

כבר בתרבות יוון הקלאסית ניתן למצוא כי הנחת היסוד היא שקיים בטבע איזון – כל התופעות נתפסו כקשורות זו בזו בכדי לשמר את הסדר הטבעי. ארגון יציב זה תואר כמתוזמר על ידי כוח אלוהי. אקראיות של התופעות, כמו למשל היעלמות של מינים, לא נתפסו בדרך כלל כאפשריות, וגיוון או שינוי, גם כאשר נצפו, זכו בדרך כלל להתעלמות. תפקיד האדם היה לסייע לכוחות השמימיים בשמירה על יציבות זו על ידי תפילות, מנחות וקורבנות. ניסיונם של האנשים לימדם כי מזג אוויר יציב או יבולים שופעים אינם משהו צפוי מאליו. כך נוצרו תפילות להורדת הגשמים בעתם, ליבולים שופעים ולהעדרם של מזיקים חקלאיים או מגפות.

גם בעתות מאוחרות יותר היה מקובל כי אחדות והרמוניה נכפות על העולם בידי שמימיות נדיבה ומיטיבה. בימי הביניים, עת בה האמונה הדתית בהשגחה האלוהית הייתה אולטימטיבית, כלל לא היה דיון בנושא, והוא התחדש רק בעת הרפורמציה, עם התפתחות הפרוטסטנטיות. במאה ה-17 החל עניין בארגון של החברה, השלטון וגם הטבע, והתעורר עניין מחודש בתפיסת האיזון בטבע. במקביל לדיון פילוסופי בנושא, חוקרים גם החלו לעסוק בתצפיות אקולוגיות, כדוגמת קצב ריבוי ומוות של אוכלוסיות שונות ותצפיות על שיעורי הישרדות של צאצאים.

המעניינת והקשה מכל השאלות הייתה השאלה שהציבו מאובנים – היו בהם שרידים של חיות, אשר לא דמו לאף חיה מוכרת. אי אפשר היה שלא להעלות לראשונה את האפשרות כי הטבע אינו יציב וקבוע, אלא משתנה, והיו מינים שחיו בעבר ואינם חיים יותר. היה ברור לעוסקים בנושא כי יש בכך ערעור מהותי על התפיסות שהיו קיימות עד אז. הפתרון שהוצע לסתירה זו היה כי חיות אלו, ששרידיהן במאובנים, קיימות במחוזות לא נודעים שטרם התגלו בעולם.

הידע על עולם הטבע גדל בהתמדה, ונצפו תופעות רבות שסתרו את תפיסת האיזון בטבע. במהלך המאה ה- 19 היו כמה מדענים שהתמודדו עם הסתירה בין העובדה שמינים כנראה נכחדו מעל פני האדמה, תופעה שקיבלה הכרה מדעית במהלך המאה ה- 18, ובין תפיסת האיזון בטבע. למארק[1] למשל טען כי המאובנים מייצגים מינים קיימים שהשתנו בהשפעת הסביבה. בכך הוא פתר את בעיית ההכחדה של מינים. אחרים התעלמו מהסתירה, אך הסבירו את ההכחדות על ידי שני גורמים: קטסטרופות שונות או תחרות. חשוב לציין כי קפיצת מדרגה בהבנת התהליכים האקולוגיים הייתה ההכרה בתחרות כגורם אקולוגי ממעלה ראשונה.

דרווין בספרו "מוצא המינים"[2] הוציא מהתפיסה המדעית של הטבע את הרעיון של עיצוב מוקדם של הטבע על ידי ישות שמימית והשגחה אלוהית על האיזון שבו. עם זאת, התפיסה של איזון בטבע מחלחלת גם ל"מוצא המינים". דרווין, בתאוריה של הברירה הטבעית, נתן דגש רב לתחרות כתוצאה מלחץ של האוכלוסייה. באחד מפרסומיו הוא דן ביציבות מערכת אקולוגית שכיחה באנגליה: שדה תלתן. בהסתמך על תצפיותיו ועל תצפיות חוקר אנגלי נוסף, ה' ניומן, הוא כותב, כי דבורי בומבוס הן המאביקות הבלעדיות של תלתן אדום מצוי. שכיחותן של דבורים אלו תלויה בקיומם של עכברי השדה, אשר משמידים את כוורותיהן. נמצא כי ליד כפרים ועיירות יש יותר קנים של הדבורים הללו מאשר במקומות אחרים. תופעה זו הוא מייחס לעובדה כי יש שם יותר חתולים אשר מחסלים את העכברים. מכאן שנוכחות גבוהה של חתולים באזור מסוים עשויה לקבוע, בהתחלה דרך מעורבות של עכברים ואחר דרך מעורבות של דבורים, את השכיחות של מיני פרחים מסוימים באותו האזור. סיפור זה קיבל גם תוספת חביבה לפיה החתולים הם של רווקות זקנות, ויש כל כך הרבה רווקות זקנות משום שאנגלים רבים משרתים בצי המלכותי הבריטי. המלחים אוכלים בשר בקר מיובש, שמקורו בעדרים אשר רועים בשדות התלתן, אשר מואבק על ידי הדבורים. בקיצור, על פי סיפור זה של "איזון בטבע" משתמע כי אם הרווקות הזקנות היו מחזיקות את חתוליהן רק בבית, האימפריה הבריטית הייתה נופלת – החתולים לא היו צדים עכברים, העכברים היו מתרבים, הדבורים היו מתמעטות וכך גם התלתן בשדות, עדרי הבקר ומלחי הצי המלכותי. מובן שסיפור זה מוגזם, ומחקרים מאוחרים יותר הראו כי גם התפקוד האקולוגי של כל אחד מהשותפים למערכת זו אינה מתואר בצורה מדויקת. מה שברור בסיפור החתולים והתלתן הוא כי דרווין עדיין מושפע מהתמה של איזון בטבע.

במאה ה- 20, התפיסה של "איזון בטבע" הייתה כוח מעצב באקולוגיה ובתחומים קרובים. נעשה בה שימוש ככוח חלוץ בתחומי הביולוגיה של שמירת טבע, והיא בבסיס של עמדות סביבתיות רבות. באקולוגיה מודרנית, התפיסה של איזון בטבע יצרה אמונה כי הטבע פועל ליצירת שיווי משקל בין כוחות מנוגדים. התוצאה היא מערכת שבה יש אוכלוסייה יציבה או רק תנודות קלות באוכלוסייה ובמספר המינים.

גישה זו הייתה תולדה של כוחות מדעיים וחברתיים. מחד גיסא, מדע האקולוגיה שהתפתח היה עשיר במודלים אך עני בתצפיות רלוונטיות. מאידך גיסא, גישות חברתיות והיסטוריות, ובכללן הטבע האנושי, שמעודדות יציבות חיזקו את האמונה ב"איזון בטבע". בנוסף תיאורית ה"פרא האציל"[3], על פיה האדם חי בהרמוניה עם הטבע עד להיווצרות הציוויליזציות, קשורה בעבותות עזים לתפיסת ה"איזון בטבע". תיאוריה זו גם מתיישבת היטב עם אופנות "החזרה אל הטבע" שראשיתן בשנות השישים. בשנים הללו האופנות של חיים ב"הרמוניה עם הטבע" השפיעו מאוד לא רק על המוזיקה ואורך השער, אלא גם על החשיבה בין כותלי האוניברסיטאות.

כיום מקובל בין מדענים כי לא קיים איזון בטבע, ותפיסת רקע זו נשללה לחלוטין ברוב המחלקות לאקולוגיה ושמירת טבע. מרבית המדענים מתייחסים לתפיסה של "איזון בטבע" כאל גישה רומנטית מאוד. בפועל, הטבע אינו "שוקט על שמריו" - אוכלוסיות באות והולכות, מינים נוצרים ונעלמים וחברות משנות את אופיין. השאלה הגדולה והחשובה היא היכן אנו כבני אדם מפרים את "העדר האיזון בטבע", או במילים אחרות יוצרים הפרעה בדינמיות הטבעית של הטבע.

"איזון בטבע" בביולוגיה של שמירת טבע

ווילסון[4] ומקארתור[5] במחקרם פורץ הדרך על הביוגיאוגרפיה של איים מצאו כי בסופו של דבר מספר מינים באזור מבודד (וגם באזורים אחרים) נמצא תמיד נע ונד כתלות באכלוס שלו על ידי פרטים (מינים) מבחוץ וההכחדה של המינים במקום (כשכל אחד משני הגורמים הללו – אכלוס והכחדה – תלוי בתורו בשלל גורמים אחרים)[6]. מחקרים עדכניים יותר לוקחים את הדינמיות ברמת האוכלוסייה או החברה אף צעד אחד קדימה, וטוענים כי הכחדות של אוכלוסיות מקומיות הן הכלל, ולא היוצא מהכלל.

עדויות המאובנים מספרות כי קיימות תקופות ממושכות שבהן מינים כמעט אינם משתנים ואז "בבת אחת" שלל קבוצות של אורגניזמים נעלמות מהנוף ואחרות תופסות את מקומן. זאת בניגוד לגישה המוקדמת יותר שטענה שמין נוצר בזמן כלשהו, מבלה זמן כלשהו על פני כדור הארץ ואז מוחלף על ידי מין אחר בתהליך הדרגתי.

לשאלות אלו ואחרות, הדנות במידת הדינמיות או היציבות של מערכות טבעיות, חשיבות עצומה בהקשר של שמירת טבע. דוגמאות לשאלות שבהן מתחבטים מדענים ואנשי שמירת טבע:

* אם נניח לטבע, האם הוא יחזור למצב שבו יישמר איזון? האם יש הרכב אופטימלי לחברה אקולוגית כלשהי שאליו אנו שואפים להגיע בפרויקטים של שיקום?

לדוגמה, בדיון על שיקום שטח טבעי אשר ניזוק מפעילויות האדם, עומדות בפנינו כמה אפשרויות להתמודד עם המצב:

א) להניח לטבע "לעשות את שלו" בהנחה כי האזור יחזור במהרה להיות כפי שהיה לפני הנזק.
ב) להתערב בכדי "לסייע לטבע" לחזור למצב הראשוני.

דיון באפשרויות תגובה אלו מעורר שתי שאלות מרכזיות:
1. האם בכלל ניתן לחזור לאותו מצב ראשוני לפני שנגרם הנזק?
2. האם ניתן להגדיר מצב ראשוני או בראשיתי של אזור מסוים (לפחות מבחינת הרכב החברה)? - אם מקבלים את התפיסה כי קיימת דינמיות מובנית בטבע, קשה להגדיר את המצב ראשוני. לכן, אנו חייבים להגדיר מהם בדיוק התנאים הרצויים לנו, כבני אדם, מהו הרכב ואופי החברה שאליהם נשאף להגיע באופן מכוון באזור המיועד.

השאלה הזו מכרעת כיום בכל העולם לגבי שימור ושיקום שטחים נרחבים ביותר ושלל מיני צמחים ובעלי חיים. התשובה אינה חד משמעית, והיא תלויה בכמה גורמים – גודלו של השטח, מידת הנזק שנסב לו, התנאים ששוררים בו ומה קורה בסביבה הסמוכה אליו. אם עד לפני כמה שנים (בארץ אפילו בעשר השנים האחרונות) הפתרון השכיח היה להניח לטבע "לעשות את שלו", הרי שכיום ברור יותר ויותר שזו אינה דרך פעולה יעילה. כיום מקובל כי יש צורך בניהול אקטיבי של שמורות טבע, בכדי לשקם את הסביבה הטבעית לאחר נזק, ואף בכדי לשמר אזור טבעי לאורך זמן באופן רציף אל מול סביבה משתנה. אם נניח לטבע ללא כל התערבות, השטח יאוכלס על ידי שלל אורגניזמים, אך קרוב לוודאי שאלו לא יהוו בדיוק אותו ההרכב שהיה קודם לפגיעה, וייתכן אף שהחברה תהיה שונה לחלוטין מזו שהייתה קודם, גם אם ניתן לתהליך השיקום זמן רב.

* האם ברגע שייעלם מין אחד מתוך חברה היא תתמוטט?

במדע שמירת הטבע מוכר כיום מודל שנקרא מודל המסמרות. מודל זה מדמה מינים בחברה אקולוגית למסמרות או ברגים המחזיקים את כנפיו של מטוס. סביר להניח כי הוצאת בורג אחד ממקומו בכנף המטוס לא תשפיע על יכולתו של המטוס לתפקד כשורה. כך יהיה גם עם שניים או שלושה ברגים, אך יגיע מצב שבו חסרונם של מספר מסוים של ברגים יביא להתרסקות המטוס. כמה ברגים ניתן יהיה להוציא לפני התרסקות המטוס? – רוב הסיכויים שלא נדע עד שיהיה מאוחר מדי... וכך גם בחברה אקולוגית. סביר כי הכחדה או היעלמות של מין אחד לא תביא לקריסתה של המערכת האקולוגית, כך גם היעלמותם של שניים או שלושה מינים, אך יגיע רגע, לאחר היעלמותם של עוד ועוד נציגים מתוכה, שבו החברה פתאום עשויה לקרוס ולשנות את פניה מהקצה אל הקצה.

עם זאת חשוב להכיר גם את מיני המפתח – אותם מיני צמחים או חיות שעצם נוכחותם או פעולותיהם השונות משנים את פני החברה מהקצה עד הקצה. היעלמותו של מין מפתח בודד מחברה אקולוגית יביא לשינוי רב ביותר בפני החברה. למשל, הפילים בסוואנה – באכילתם ורמיסתם את הצמחייה הם שומרים על נוף הסוואנה הפתוח. דוגמה נוספת היא הבונה מצפון אמריקה – פעולותיו לסכירת נחלים ונהרות יוצרות בית גידול חדש שבו זרימת המים אטית יותר. כיום נעשה מאמץ מחקרי נרחב בזיהוי ושימור מיני המפתח.

* האם ניתן לנבא מתי חברה מסוימת, שנעלמים ממנה כל הזמן מינים, תגיע אל מעבר לסף "שיווי משקל" כלשהו (או יותר נכון להגיד "האזור שבו יש לה יכולת לחזור למצב של לפני ההפרעה")?

מתי חברה תקרוס? מאוד קשה לדעת! בדרך כלל, עד שזה יקרה, החברה תיראה כאילו היא שומרת על עצמה תוך איזון פנימי. מין ועוד מין ייעלמו מתוכה והיא לא תתמוטט, אך אירוע שכזה יכול לקרות בכל רגע נתון וללא יכולת ניבוי מצדנו. לחברות שונות יכולת עמידה ותגובה שונות להפרעות, בין אם הן טבעיות ובין אם הן מעשי ידי אדם. למידת "סף הסיבולת" של חברה תאפשר לנו להגדיר את מידת העמידות שלה להפרעות סביבתיות ולהכחדות מינים. מידע זה חיוני לקביעת מדיניות שמירת טבע והגדרת סדרי עדיפויות במיקוד המאמצים.

הטבע עובר כל הזמן הפרעות טבעיות, והן כנראה תורמות בדרך כלל למגוון הקיים בו. אין מצב אידיאלי ש"הטבע שואף" להגיע אליו, אלא יש שינוי מתמיד – הכחדות ואכלוס מחדש, שינוי בהרכב של חברות ואף באופיין. למידת הדינמיות של הטבע יכולה לתרום רבות ליכולת שלנו לקבל החלטות נכונות בנושאים הקשורים לשמירת טבע, כמו גם לרכז את המאמצים המחקריים שלנו בנקודות רלוונטיות.

ביבליוגרפיה

Cooper, G. (2001) Must There Be a Balance of Nature? Biology & Philosophy 16:481-506

Cuddington, K. (2001) The “Balance of Nature” metaphor and Equilibrium in Population Ecology. Biology & Philosophy 16:463-479

Egerton, F.N. (1973) Changing Concepts of the Balance of Nature. The Quarterly Review of Biology, 48:322-350

Pimm, S.L. (1990) The Balance of Nature?: Ecological Issues in the Conservation of Species and Communities. University of Chicago Press

--------------------------------------------------------------------------------

[1] ז'אן בפטיסט לאמארק (1829-1744), חוקר טבע צרפתי. הוא פיתח את תאוריית האבולוציה הראשונה לפיה יצורים חיים משמרים תכונות שונות שנרכשות להם במהלך חייהם.
[2] צ'רלס דרווין (1882-1809), חוקר טבע אנגלי, כתב את הספר "מוצא המינים" ובו הבסיס לתאוריית האבולוציה הביולוגית.
[3] לראשונה נטבעה על ידי ז'אן ז'אק רוסו, הוגה דעות ופילוסוף צרפתי במאה ה-18.
[4] א' א' ווילסון, חוקר טבע מאוניברסיטת הרווארד שבארה"ב, מחשובי הביולוגים כיום. פעיל מאוד בנושא משבר המגוון הביולוגי.
[5] ר' ה' מקארתור היה ביולוג באוניברסיטת פרינסטון שבארה"ב, עד למותו ב-1972.
[6] תאוריה זו מוחלפת כיום, לפחות חלקית, על ידי הדינמיקה של אוכלוסיות-על וחברות-על (של הנסקי) כפרדיגמה השלטת.

ביבליוגרפיה:
כותר: האם יש איזון בטבע?
מחברים: גבריאלי, יעל (ד"ר) ; רול, אורי
שם  האתר: קמפוס טבע
בעלי זכויות : אוניברסיטת תל אביב. קמפוס טבע
הוצאה לאור: אוניברסיטת תל אביב. קמפוס טבע
הערות לפריט זה:

1. המאמר נכתב בשנת 2003.


הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית