חרקים משיבים מלחמה : קשר הקיום ההדדי של החי והצומח

בעוד הצמחים מפתחים אמצעי הגנה נגד החרקים הצמחוניים המכלים אותם, החרקים אינם יושבים בחיבוק ששת רגליהם כשמזונם נמנע מהם. הם מפתחים דרכי התמודדות עם הבעיה. בפרק הקודם חילקנו את הגנת הצמחים לשתי קבוצות-על (קטגוריות): הגנה מובנית – שקיימת בצמחים מסוימים ללא קשר למגע זה או אחר של חרק; והגנה מושרית – הקיימת בצמחים בתגובה לפגיעת החרקים. החרקים מצדם פיתחו במהלך הזמן דרכים 'לטפל' בצמחים ה'מוגנים' וגם אצלם ניתן לחלק את הפתרונות לשתי קטגוריות: פתרונות מובנים – שקיימים בחרקים הניזונים ממספר מוגבל של 'פונדקאים'. ופתרונות מושרים שקיימים בחרקים רבים ומופעלים על ידי המגע עם החומרים הכימיים שפולטים הצמחים כשהחרק מתחיל את סעודתו בעליהם.

בעלי התגוננות מובנית

לצמחים בעלי התגוננות מובנית, שמייצרים רעלים נגד חרקים, יש יתרון גדול שכן הם מוגנים מתוקפים. אולם תכונה זו הופכת ליתרון עבור אלה מהחרקים שפיתחו מנגנון לטיפול ברעלים מפני שאין להם מתחרים על המזון ה'מורעל'.

חומרי ההגנה שפיתחו הצמחים מגוונים. ביניהם, אלקלואידים (תרכובות חנקניות) כמו רוש, ניקוטין וטומטין, שמנים אתריים (Essential oils) שריחם מורגש היטב, כמו בקליפות פרי ההדר וטרפנואידים שהם תרכובות הבנויות על שרשרת של חמישה פחמנים (כמו רעל הפירטרום, למשל). לפירוק חומרי רעל אלה פיתחו החרקים מנגנונים שונים. בין הנפוצים שבהם הוא השימוש באנזימים מקבוצת ציטוכרום P-450.

'מכורים' לרעל

בלעדיות הפונדקאי והיכולת של החרק לטפל ברעליו, פיתחה במהלך האבולוציה את תלותו של החרק בפונדקאי. הוא מכור לרעלים של הפונדקאי, מזהה אותם בעזרת קולטנים מיוחדים המצויים במחושיו ובפיו ובלעדיהם לא יאכל כלום. אפילו אם נטבול נייר סינון בתמצית הרעל (כמו ניקוטין למשל), ינסה החרק לאכול את הנייר. הדוגמאות לתלות מעין זו רבות. כך לדוגמה עש הטבק יאכל רק צמחים ממשפחת הסולניים שמכילים כולם את אותו אלקלואיד. זחלי הלבנונים ניזונים כולם ממשפחת המצליבים, כמו כרוב, כרובית וחרדל. זאת בגלל 'שמן החרדל' המצוי בכולם.

תאכלו – תתחרטו!

במספר ניכר של חרקים התפתח שלב נוסף בניצול הצמחים הרעילים. הללו צברו את הרעל (או תולדה שלו) בתוך גופם ובכך הפכו לבלתי אכילים לטורפיהם, בעיקר הציפורים. כדי ל'הודיע' על רעילותם הם הצטיידו בצבעי אזהרה בולטים. כזאת היא למשל הדנאית (ממשפחת הנמפות) הניזונה מצמחים רעילים ממשפחת האסקלפיים וההרדופים המכילים מגוון גדול של רעלים שאינם פוגעים בדנאית ואף מגנים עליה.

בעשים ממשפחת הרפרפים (Sphngidae) הבוגר פעיל רק בלילה, כך שאינו מצויד בצבעי אזהרה. אולם הזחלים שלו, הפעילים גם ביום, מצוידים בצבעים בולטים כשהם סועדים צמחים רעילים. כאלה הם רפרף החלבלוב (Hyles euphorbiae), או הזחל של הפרפר Tyria jacobaeae הניזון ממיני סביון, שמכיל גם הוא אלקלואידים, ומחסל את עליו לחלוטין. לאחר חיסול העלים נחשף הזחל ואז, בצבעיו הזוהרים, הוא מתריע "אל תיגע בי".

בעלי התגוננות מושרית

הטכניקות שאימצו החרקים שבקרבם התפתחה ההגנה המושרית שונות משיטות ההגנה המובנית. כנימות עלה, או חרקים אחרים שניזונים ישירות מצינורות השיפה של הצמח, מחדירים את חדק המציצה שלהם בין התאים, כך שכמעט ולא נגרם נזק לתאים. טכניקה זו מונעת את הפעלת מנגנוני ההתגוננות המושרית של הצמח. בנוסף לכך, מיץ השיפה עשיר בחומצות אמינו חופשיות (אבני הבניין של החלבון), כך שהכנימות אינן נזקקות כמעט לפירוק חלבונים תזונתיים. משמעות הדבר היא שמעכבי עיכול חלבונים, המושרים לשם התגוננות בצמחים שנפגעים על ידי חרקים, אינם פוגעים בהם.

מערכת הגנה חכמה

מתברר שזחלי הפרפרים וזחלי חיפושיות מתגברים על אנזימים מושרים – מעכבי עיכול חלבונים שהצמחים מייצרים נגדם – באמצעות הפקת חלבונים בלתי רגישים למעכב. הם מצליחים בכך מאחר שעומד לרשותם בגנום שלהם מגוון רחב של אנזימי עיכול והם מכניסים לשימוש את אלה המתאימים למצב שנוצר.

איזון בטבע

תהליכי האבולוציה המקבילה של החי והצומח נמשכים כל הזמן שכן שיווי המשקל בטבע, בין החרקים לצמחים, חייב להישמר כדי שכל אחד יוכל להשלים את מחזור חייו. התוצאה הסופית היא הצלחה חלקית של שני הצדדים. איזון זה שונה כשמדובר בגידולים חקלאיים. צפיפות הצמחים ואחידותם בבתי הגידול עלולה להביא להצלחה גדולה יותר של החרקים המזיקים. אולם גם הצלחה חלקית שלהם גורמת נזקים כלכליים כבדים למגדלים, ולכן ממשיכים לחפש שיטות יעילות להגנת הצמחים.

קראו עוד:
מנגנון ההגנה של הצמחים : קוראים לעזרה את אויבי אויביהם