מַעֲרָכוֹת אֶקוֹלוֹגִיּוֹת וּבָתֵּי גִּדּוּל

בואו נתחיל עם תמונה.

אריה בוגר שוקל בערך 200 קילוגרם. הוא צריך לאכול עשרות קילוגרמים של בשר בשבוע כדי לשרוד. אבל כדי להחזיק אריה אחד בחיים, הסוואנה צריכה לגדל כ-1,000 קילוגרם של עשב. למה פער כזה ענק? ולמה יש כל כך מעט אריות בעולם? כשנבין איך אנרגיה זורמת בתוך מערכת אקולוגית, התשובה תהיה ברורה לגמרי.

מערכת אקולוגית היא לא רק אוסף של בעלי חיים וצמחים. היא כוללת את כל היצורים החיים באזור מסוים, יחד עם הסביבה הדוממת שבה הם חיים, ויחד עם כל הקשרים ביניהם. מערכת כזאת יכולה להיות קטנה כמו בריכת חורף אחת, ויכולה להיות גדולה כמו כל יער הגליל. בתוך המערכת הזאת, כל יצור חי במקום ספציפי שנקרא בית גידול. בית הגידול נותן לו מזון, מים, מחסה ומקום להתרבות. חשוב לזכור את ההבדל: בית הגידול הוא המקום עצמו, ואילו מערכת אקולוגית היא המקום יחד עם כל היצורים וכל הקשרים ביניהם.

כל מה שמשפיע על יצור בסביבתו שייך לאחת משתי קבוצות. גורמים ביוטים הם כל מה שחי או שמקורו ביצור חי: צמחים, בעלי חיים, פטריות, חיידקים, טורפים, מתחרים, ואפילו עלים נושרים, גללים וגופות. הסיבה שגופה או עלה יבש נחשבים ביוטים היא שמקורם ביצור חי, גם אם הם עצמם כבר לא חיים. גורמים אביוטים לעומת זאת הם תנאי הסביבה הדוממת: טמפרטורה, כמות המשקעים, עוצמת האור, סוג הקרקע, מליחות, רוח וכמות החמצן. כשתלמידה מטיילת בחורש ומוצאת גזע עץ מת שנפל לארץ, גזע כזה הוא גורם ביוטי. הוא לא חי, זה נכון, אבל מקורו בעץ, ביצור חי, ולכן הסיווג ברור.

ישראל מציעה מגוון מרשים של בתי גידול. החורש הים תיכוני מאופיין בחורף גשום וקיץ ארוך ויבש, ובו גדלים אלון מצוי, אלה ארץ-ישראלית וקטלב. הצמחים כאן מסוגלים להתחדש אחרי שריפה מהגזע ומהשורש. המדבר, לעומת זאת, מקבל פחות מ-200 מ"מ גשם בשנה, עם הפרשי טמפרטורה גדולים בין יום ללילה, והצמחייה בו דלילה: כל צמח תופס שטח רחב כדי לאסוף מים. נחלים ומקווי מים מתוקים מכילים דגים, דו-חיים, חרקי מים וצמחיית גדות, כשהמים עצמם הם גורם אביוטי אבל כל היצורים שחיים בהם הם ביוטים. וחולות החוף, עם הקרקע הנודדת ברוח והמליחות הגבוהה יחסית, מאכלסים רק מינים עם התאמות מיוחדות כמו שורשים שמחזיקים בחול ועלים המוגנים מהמלח.

בית גידול מיוחד במינו בישראל הוא בריכת החורף. היא מתמלאת בגשם, ומתייבשת בקיץ לגמרי. בתוך חודשים ספורים מתרחש שם מחזור שלם של חיים: סרטנים, חרקים ודו-חיים משלימים את כל מחזור חייהם בהתאמה מדויקת לקצב הזה. זהו אחד מבתי הגידול הנדירים והפגיעים בישראל, ועצם הנדירות שלו נובעת ממחזוריות קיצונית שמעטים יכולים לסבול.

בכל מערכת אקולוגית, כל יצור ממלא אחד משלושה תפקידים. יצרנים הם הצמחים והאצות שמייצרים סוכר מפחמן דו-חמצני ומים בעזרת אור שמש. הם שער הכניסה היחיד של אנרגיה למערכת. לפעמים שומעים את הטענה שהצמח מקבל את מזונו מהקרקע דרך השורשים, ולכן הוא לא יצרן. זו טעות. מהקרקע הצמח מקבל מינרלים ומים, אבל המזון עצמו, הסוכר, נבנה בעלה מפחמן דו-חמצני ומים בעזרת אור, ולכן הצמח הוא יצרן לכל דבר. צרכנים הם יצורים שאינם יכולים לייצר סוכר ולכן אוכלים אחרים: צרכנים ראשוניים אוכלים צמחים, שניוניים אוכלים את הראשוניים, וכן הלאה. מפרקים הם החיידקים והפטריות שמפרקים גופות, עלים נושרים וגללים, ומחזירים את המינרלים לקרקע ואת הפחמן הדו-חמצני לאוויר. בלי מפרקים, החומרים היו נשארים כלואים בגופות, הקרקע הייתה מתדלדלת מינרלים, הצמחים לא היו יכולים לגדל, והמערכת כולה הייתה קורסת.

שרשרת מזון היא רצף שבו כל יצור ניזון מזה שלפניו. לדוגמה: עשב, ואחריו ארנבת, ואחריה שועל, ואחריו נשר. החץ בשרשרת תמיד מצביע מהנטרד אל הטורף, כלומר לכיוון שאליו עוברת האנרגיה. טעות נפוצה היא לצייר את החץ בכיוון ההפוך, "כי השועל הולך לכיוון הארנבת". אבל החץ לא מסמן לאן הטורף הולך, הוא מסמן לאן האנרגיה זורמת, מהנטרד אל הטורף. בטבע כמעט אף יצור לא ניזון ממין אחד בלבד, ולכן שרשראות מצטלבות ויוצרות מארג מזון. ככל שהמארג מסועף יותר, המערכת יציבה יותר, כי לכל יצור יש מזון חלופי.

ועכשיו חוזרים לאריה. בכל מעבר מרמה לרמה עוברים הלאה רק כ-10% מהאנרגיה. כ-90% משמשים את היצור עצמו לנשימה, לתנועה ולחום גוף, ומשתחררים כחום שלא חוזר למערכת. בשרשרת עשב, צבי, נמר: אם הצמחים באזור אוגרים 10,000 יחידות אנרגיה, הצבי יקבל כ-1,000, והנמר יקבל כ-100 בלבד. הפירמידה האקולוגית מתחילה מלמטה עם הצמחים, הבסיס הרחב, ועולה לאוכלי העשב, לטורפים, ולטורף העל בקודקוד הצר. כל רמה קטנה יותר מזו שמתחתיה כי פחות אנרגיה זמינה. ההסבר הנפוץ לכך שאריות נדירים הוא "אין להם אויבים". ההסבר האמיתי הוא שאין מספיק אנרגיה ברמה העליונה כדי לקיים אוכלוסייה גדולה של טורפי על. כש-90% נאבדים בכל רמה, נשאר מעט מאוד בקודקוד.

וישנו הבדל יסודי אחד שחשוב להבין: האנרגיה זורמת בכיוון אחד ומשתחררת כחום, היא לא חוזרת למערכת. החומרים לעומת זאת, הפחמן, החנקן, המים, נעים במחזור סגור בין היצרנים, הצרכנים, המפרקים, הקרקע והאוויר. המפרקים הם שסוגרים את המחזור הזה. בלעדיהם, כל הפחמן והמינרלים היו נשארים כלואים בגופות ובצמחים מתים, ושום דבר לא היה יכול להמשיך לגדול.

ולסיום, דוגמה קטנה שמחברת הכל: ירבוע, חיה קטנה הדומה לעכבר, חי בנגב. הוא פעיל רק בלילה, חופר מחילות עמוקות, ומסתפק במים שבמזון שלו בלי לשתות בפועל. הפעילות הלילית והמחילה העמוקה מאפשרות לו להימנע לחלוטין מהחום הכבד של היום. זו לא מקריות, זו התאמה אבולוציונית מדויקת לתנאים האביוטים הקשים של המדבר. כל מה שלמדנו כאן, הגורמים הביוטים והאביוטים, שרשראות המזון, זרימת האנרגיה, תפקיד המפרקים, הכל פועל יחד כדי לאפשר לכל יצור לשרוד בבית הגידול שלו.