https://frosthead.com

כיצד אור ירח מגדיר את מקצבי הטבע


תוכן קשור

  • הירח המלא עשוי להעפיל את הסנוור של מקלחת המטאורים הג'מיניניים השנה - אבל אתה עדיין יכול להציץ
  • הסופר -מון הגדול ביותר ב- 68 שנים ישאיר אותך "מונסטרוק"
  • התמונות של ההתכנסות סופר-מעון / ליקוי ירח לא מאכזבות
מאמר זה מקורו במגזין Hakai, פרסום מקוון על מדע וחברה במערכות אקולוגיות בחוף. קרא עוד סיפורים כאלה בכתובת hakaimagazine.com.

בערב נובמבר אחד בכל שנה, מתחת לירח המלא, יותר מ -130 מיני אלמוגים בו זמנית משריצים בשונית המחסום הגדולה של אוסטרליה. ישנם אלמוגים שופעים זרעי זרע, שמריחים כמו הרי געש מתחת למים. אחרים מייצרים ביצים. אך רובם משחררים גם ביצים וגם זרע, ארוזים יחד בצרורות עגולים, מלאי ציפה, קטנטנים, וסומקים בגווני ורוד, כתום וצהוב.

בהתחלה, החבילות ממתינות בשפתיים של אלמוגים. ואז, באיחוד מדהים, אלמוגים רבים מאבדים את זרעיהם, המרחפים לרגע מעל הוריהם, ומשמרים את צורת השונית בהדהד מתפשט. בהדרגה, הצרורות נסחפים לשמיים.

הפעם הראשונה שהביולוג הימי אורן לוי היה עד לתופעה זו, בשנת 2005, הוא היה ליד האי הרון, מול החוף המזרחי של אוסטרליה. דגים, תולעים ימיות וחסרי חוליות טורפים שונים רוכסו במים וניזונים מקונפטי האלמוגים שעלו לאיטם מהשונית בכמויות אדירות. "זה כמו שהאוקיינוס ​​כולו מתעורר", אומר לוי שעומד בראש צוות מחקר אקולוגי ימי באוניברסיטת בר אילן בישראל. "אתה יכול לצפות בסרטונים, אתה יכול לשמוע על זה, אבל ברגע שאתה נמצא בעיצומה של האורגיה הגדולה ביותר בכוכב הלכת הזה, אין שום דבר אחר כמוה."

האלמוגים ממשיכים להתרבות בשונית המחסום הגדולה כיום, אם כי הקטעים שנמלטו מפגעי שינויי האקלים מצטמצמים במהירות. בשחייה סמוך לפני הים בלילה הבלתי נשכח לפני 12 שנים, לוי נתקל במחצלות ורודות צפופות של צבירת ביצים וזרע. שם, ספוגים באור ירח, החלו גמטים ממושבות שונות להתמזג ויוצרים זחלים ששוחים חופשי, שבסופו של דבר יתיישבו על קרקעית הים, הניצן, ובנו מצודות אלמוגים חדשות - תהליך חיוני יותר מתמיד.

הירח הוא לא הרמז הסביבתי היחיד בו משתמשים האלמוגים בכדי להשיג סינכרוניה מינית בסדר גודל כה מסיבי; טמפרטורת המים ואורך היום הם גם חשובים. עם זאת, נראה כי נוכחותו של הירח מכריעה. אם השמיים מעוננים מדי, והירח טשטש, האלמוגים לרוב לא יצליחו. לפעמים הם מתעכבים עד לירח המלא הבא. במהלך המחקרים שלהם, לוי ועמיתיו חשפו כי לא רק שבאלמוגים יש נוירונים רגישים לאור המותאמים לאורכי הגל הכחול העמומים של אור הירח, יש להם גם גנים המשנים את רמת הפעילות שלהם בסינכרון עם הירח השעווה והדעך, ומווסתים רבייה.

מדענים ידעו במשך מאות שנים שהירח משנה את המערכות האקולוגיות של כדור הארץ באמצעות כוח המשיכה. כאשר הוא מסתובב סביב כוכב הלכת שלנו, תוך עיוות מרחב-זמן, הירח תורם לעיוות מורכב של האוקיינוסים, ומייצר בליטות תאומות שאנו מכנים גאות ושפל. בתורו, הנישואין היומיומיים וההפרדה בין יבשה לים הופכים את הטופוגרפיה של בתי מינים רבים ואת הגישה שיש להם למזון, מחסה זה לזה.

הירח מייצב גם את האקלים של כדור הארץ. לכדור הארץ אין תנוחה מושלמת; הוא מוטה בציר הקוטב שלו, ומעגל את השמש בזווית של כ 23 מעלות. הירח פועל כעוגן, ומונע מכדור הארץ לשנות את הטיה הצירית שלו יותר ממעלה או שתיים. בלי הירח, סביר להניח שכוכב הלכת שלנו יתנדנד כמו סביבון, יטה 10 מעלות מלאות כל 10, 000 שנים, ואולי יתנדנד את האקלים העולמי בין עידן הקרח לחום גיהינום שכמוהו אף מין מעולם לא סבל.

אולם, מה שמתברר יותר ויותר הוא שהירח משפיע על החיים בצורה מפתיעה ועדינה יותר: באורם. לרוב האורגניזמים יש מגוון של שעונים ביולוגיים מקודדים גנטית המתאמים פיזיולוגיה פנימית וצופים לשינויים קצביים בסביבה. שעונים אלה נפצעים על ידי רמזים סביבתיים שונים המכונים Zeitgebers (נותני זמן), כמו אור וטמפרטורה.

אור השמש הוא ה- Zeitgeber הנחקר ביותר, אך מסתבר שעבור יצורים מימיים רבים אור הירח הוא חיוני לא פחות. בשנים האחרונות הצליחו המדענים להסביר את הסקרנות שהוזנחה זה מכבר על כוחו של הירח לתמרן את החיים, ובכך להחיות מחקרים על שעוני הירח הסודיים של הביולוגיה.

אלמוגים, כמו אלמוגים סטרגורים רדודים אלה בשונית המחסום הגדולה, מוזמנים להוליד במהלך ירח מלא. אלמוגים, כמו אלמוגים סטרגורים רדודים אלה בשונית המחסום הגדולה, מוזמנים להוליד במהלך ירח מלא. (אנדרה סיל / עלמי)

בעת העתיקה, השפעתו של הירח על חיי האדמה הופנמה - וחגגה. אבות אבותינו העריכו את הירח כשווה לשמש, חתימה דינאמית של זמן, ומקור עוצמתי לפוריות.

"הזמן נחשב לראשונה על ידי הצהרות, וכל טקס חשוב התרחש בשלב מסוים של הירח", כתב הקלאסיק האנגלי רוברט גרייבס בסרט " המיתוסים היוונים" . גילוף אבן גיר בן 25, 000 שנה שהתגלה במקלט לסלעים בצרפת, מתאר אישה בהריון אוחזת במה שנראה כקרן ביזון עם שדרת ירח סהר ו -13 חריצים קטנים - אפשרי לפאין למחזורי הרבייה והירח. וכמה תרבויות מסו-אמריקניות קדומות ככל הנראה האמינו שאלוהות הירח שלטה במיניות, צמיחה, גשמים והבשלה של יבולים.

בתקופה האחרונה יותר, חשיבותו של הירח ליצורי כדור הארץ הוגברה על ידי המנוע הסולארי הגדול של החיים. השמש בהירה בצערה, חמה מוחשית, נועזת ובלתי אפשרית; בן זוגנו האיתן במשך הרבה משעות הערות שלנו. הירח הוא ספקטרלי וחמקמק; בדרך כלל אנו תופסים זאת בהצצות, בפרופיל חלקי, כתם לבן בחושך או בסוגריים נוצצים.

אור השמש אופה את האדמה, מכופף את ראשי הפרחים, מושך מים מהים. נראה כי אור הירח פשוט יורד ומתכוון לבקר אותנו לערב. אנו עדיין תופסים את השמש כספקית הגדולה - תנור הפוטוסינתזה - אך הירח הפך להיות יותר כמו תאורת מצב רוח עבור המיסטיים והנסתרים; יותר סמל של עולם הרוח מאשר משלנו. "יש משהו רודף לאור הירח; יש בה את כל הוויסות הנפש של נשמה פרועה, ומשהו מהמסתורין הבלתי נתפס שלה, "כתב ג'וזף קונרד בלורד ג'ים . הכוח העצום של השמש על פני כדור הארץ ויצוריו הוא עובדה מדעית; להעניק לירח כוח שווה זה לחבק סיפורי אגדות וסיפורי רוח.

אולי עם מחשבה של הטיות כאלה, מדענים בעשורים האחרונים התעניינו הרבה יותר במערכת היחסים הארצית עם השמש מאשר האינטראקציה הפוטנציאלית שלהם עם הירח. פער זה התרחב סביב שנות השבעים והשמונים עם גילוי שעונים צמודים - רשתות מסונכרנות לשמש של גנים, חלבונים ונוירונים - בזבובים, מכרסמים ובעלי מעבדה אחרים. אבל הטבע עצמו היה הרבה יותר משוא פנים, במיוחד באוקיינוסים, שבהם התפתחו החיים לראשונה. יצורי ים רבים נעים גם הם בזמן עם מטוטלת הכסף של הלילה.

**********

לעיתים קרובות אור ירח - ללא תלות בגאות והשפל - מסמל את תחילתו של מרתון רבייה רבייה מינים. על ידי סינכרון האורגיות הללו לשלבים מסוימים של הירח - אחד התיעודים הבולטים והאמינים ביותר של הטבע - בעלי חיים מגדילים את סיכוייהם למצוא בן זוג ולהציף טורפים אופורטוניסטיים במספרם העצום.

במהלך שלבים מסוימים של הירח, סרטני ססארמה ביפן מעבירים באופן קולקטיבי על מדרונות הרים לעבר נהרות זורמים בים, שם הם משחררים את ביציהם ואת הזרע. נראה שההגירה השנתית של סרטן האי חג המולד, הנעים בגלי ארגמן מיער לים להזדווג ולהטיל את ביציהם, קשורה גם לעוצמת הסטייה של אור הירח. אור ירח אף מחדד את חדות הראייה של סרטני פרסות, שעלו לחוף בלילות מסוימים כדי להזדווג. באופן דומה, מחקרים מראים שזוהר הירח הוא אחד מהטריגרים הסביבתיים להשרצה סינכרונית בדגי ארנבים טרופיים. אור ירח מגדיל ככל הנראה את ייצור ההורמון גונדוטרופין בדגים אלה, המקדם התבגרות של גרעינים.

E2918D.jpg דיונון הזנב מכיל חיידקים ביומלומינצנטיים ברקמותיהם. מבט מלמטה, אזלי הצוואר הזוהרות מחקות את הירח. (FLPA / Alamy)

בשנת 2013 פרסמו הנוירוביולוגית קריסטין טסמר-רייבל ועמיתיה כמה מהעדויות המשכנעות ביותר לשעון ירח מולקולרי ביצור אוקיינוס. הם בחנו את תולעת הזיפים הימית Platynereis dumerilii, שנראית כמו מרבה רגליים ענבר עם משוטים נוציים זעירים באורך גופה. בטבע, תולעת הזיפים חיה על אצות וסלעים, מסתובבת צינורות משי למקלט.

במהלך קריאת מחקרים משנות החמישים והשישים של המאה הקודמת, למדה טסמר-רייבל שכמה אוכלוסיות תולעי זיפים פראיות משיגות בגרות מינית מקסימאלית ממש לאחר הירח החדש, שוחה אל פני האוקיאנוס ומסתובבת במעגלים במעין ריקוד ערמומי מגוחך. המחקרים העלו כי רמות משתנות של אור ירח עיבדו את טקס ההזדווגות הזה. "בהתחלה חשבתי שזה ממש מטורף מבחינת הביולוגיה, " אומרת טסמר-רייבל, שמציינת שהיא גדלה הרחק מהים, "אבל אז התחלתי לדבר עם עמיתים לביולוגיה ימית והבנתי שאולי זה לא כך נדיר. "

למידע נוסף, טסמר-רייבל ועמיתיה החזיקו תולעי זיפים בקופסאות פלסטיק, האכילו להם אוכל תרד ודגים, והדמו מחזורי ירח טיפוסיים וסטים עם מערך נורות רגילות ונורות LED. תולעים שגדלו באור תמידי או במחזורי ליל-יום נטולי ירח מעולם לא הציגו מקצבי רבייה. אולם תולעים שגדלו עם תאורה לילית תקופתית סינכרנו את טקסי ההשרצה שלהם לשלבי ירחם המלאכותי.

כפי שהציעו מחקרים קודמים, טסמר-רייבל מצאה עצבים רגישים לאור במוחם התולעי. ורצף גנטי גילה שלתולעת זיפים יש גרסאות משלה לגנים השעון המולקולרי החיוניים שנמצאים בחרקים יבשתיים וחולייתנים. מסקנתה של טסמר-רייבל היא שלתולעים יש שעון ירחי חזק, המקביל לשעון העגדי המוכר מסונכרן יותר. "זהו מתנד אנדוגני", היא אומרת. "משהו בגוף שומר על הזיכרון של ההארות הליליות האלה."

במחקרים דומים, אורן לוי ועמיתיו אספו חתיכות של אלמוגים חיים משונית האי הרון ושכנו אותם באקוואריה חיצונית גדולה, שחלקם נחשפו לאור שמש וסביבה ירח, חלקם הוצלו בלילה כדי לחסום את כל אור הירח, וחלקם היו נתונים ל אור מלאכותי עמום משקיעה ועד חצות ואז נשמר בחושך עד הזריחה. החוקרים אספו כל יום במשך שמונה ימים לפני הלילה המשוער של ההשרצה ההמונית, קטעי אלמוגים מהאקווריה השונה וניתחו את פעילות הגנים שלהם.

האלמוגים בתנאים טבעיים הולידו כפי שחזה והביעו גנים רבים רק במהלך או לפני שחררו את הגמטים שלהם. אלמוגים שהופעלו על ידי אור מלאכותי ונמנעו מאור ירח הציגו ביטוי גנטי חריג ולא הצליחו לשחרר את הגמטים שלהם.

סרטני פרסה המנפים ליד אי הנמל בירח מלא. סרטני פרסה המנפים ליד אי הנמל בירח מלא. (קריאייטיב נשיונל ג'יאוגרפיק / עלמי)

עבור מינים אחרים, אור הירח חשוב יותר כמציין ניווט מאשר כאפרודיזיאק.

סלמון זז נודד שוחה במהירות רבה יותר ובעומקים רדודים יותר במהלך ירח מלא, ככל הנראה מכיוון שהם משתמשים באורו כמו לסטארסטאר. אלבטרוסים וזרועי מים מוגנים לעיתים קרובות טסים לעיתים קרובות יותר ולפרקי זמן ארוכים יותר תחת ירח מלא, אולי מכיוון שהם יכולים לנוע רחוק יותר עם חדות ראייה מוגברת, או להימנע מטורפים של אוקיינוסים האורבים בשיפורם על ידי מים מוארים. נראה כי דגי ארנבים שזה עתה נולדו תלויים בשלבי הירח בכדי להגיע לבטיחות: ביום שלפני הירח החדש או במהלכו, כשהים חשוך ביותר, דגי ארנבים שנולדו בים הפתוח נודדים בהמוניהם למקלט של שוניות האלמוגים.

אפילו פלנקטון נע אחרת מתחת לירח. בכל יום, באוקיינוסים ברחבי העולם, הפלנקטון שוקע לעומקים גדולים יותר, ומתרומם שוב בלילה, ככל הנראה כדי להימנע מהטריפה ולהאכל במים רדודים יותר בחסות החשכה. מדענים עדיין לא בטוחים מה מניע את הקצב היומיומי הזה, אך שעון ביוכימי המסונכרן לשמש הוא אחת ההשערות העיקריות. עם זאת, במהלך החורף הארקטי, אור השמש לעולם לא מגיע לאזורים מסוימים באוקיאנוס. מחקר שפורסם לאחרונה מעלה כי פלנקטון שחי בשעות בין ערביים רציף נוקשה זו מסתמכים במקום על הירח.

יש בעלי חיים שלא מתחלפים רק מתחת לירח; הם משתנים לירח. במהלך היום, דיונון בוב-זנב - קפלופלודים מנומרים בגודל בוטנים הקשורים לדיונון - קוברים את עצמם בחול כדי לנוח ולהסתתר מפני טורפים. בלילה הם מתגלים כמי שמזינים שרימפס ותולעים. לאחר שנטשו את קרקעית הים וחשפו את עצמם לסכנה פוטנציאלית, הרכיכות הזעירות גלימות את עצמן בסוואה שונה לחלוטין.

דיונון זנב התפתח אחד הסימביוסים הקסומים ביותר על פני כדור הארץ. חיידקים ביומלומינצנטיים חיים בתוך קפלי שק החדר במעטפת הדיונון, ויוצרים אור שנשפך מתחתית הדיונון. עדשה ומסנן צבע המחוברים לפנס פנימי זה - המכונה איבר האור - מודלים את הזוהר המיקרוביאלי כדי לחקות את אור הירח והכוכבים המסננים במורד המים. באופן זה, דיונון בוב-זנב מוחק את הצל שלהם. במקום לראות צללית בולטת בצורת דיונון, כל טורף שמביט מלמטה רואה רק ים מואר יותר. כמה מינים אחרים - כולל דגי מים עמוקים, סרטנים ודיונונים אמיתיים - משתמשים באסטרטגיות תאורה נגדיות דומות.

הירח תמיד היה זר ומוכר בו זמנית, רחוק מתסכל ועם זאת אינטימי. זה העולם הזר הקרוב ביותר אלינו, כל כך קרוב שאנחנו רואים אותו כ"שלנו "- הלוויין שלנו, בכפוף לכובדנו. עם זאת, במשך מרבית ההיסטוריה האנושית, הירח היה בלתי ניתן להשגה ביסודו, ונחשב לדיסק אתרי מעבר לתחומינו.

ההיסטוריה של מערכת היחסים שלנו עם הירח היא היסטוריה של סגירת הפער. ב- 30 בנובמבר 1609, גלילאו הביט אל הירח דרך הטלסקופ שלו והסיק כי פני השטח אינם "חלקים באופן אחיד ומדי כדוריים באופן מושלם, כפי שטענו אינספור פילוסופים על כך ועל גופים שמימיים אחרים, אלא לא אחידים, מחוספסים ומלאים אזורים שקועים ומורמים כמו העמקים וההרים המכסים את כדור הארץ. "כמעט ארבע מאות שנים אחר כך נחתנו על הירח ויצאנו מחללית אל פני השטח המחוספס שלה. כעת, כל מי שיש לו גישה לאינטרנט יכול לחקור פקסימיליה וירטואלית של נוף הירח, באדיבות גוגל.

ככל שלמדנו יותר על כדור הארץ ועל הירח, כך הם נראו קרובים יותר. מראשית החיים בכוכב הלכת הזה, הירח - אותה מראה שמש נעורה - מבלי לגעת בנו מעולם, מבלי לייצר אור או חום משל עצמו, עיצב בצורה עמוקה את מקצבי כדור הארץ וצורות החיים הקולקטיביות שלו. הירח, אחותנו הכסופה, תמיד היה כאן איתנו, שטוף בים שלנו, בריכה בעינינו, כתובה בעצם ה- DNA של כדור הארץ.

סיפורים קשורים ממגזין Hakai:

  • המולת החיים בלילה הארקטי הארוך
  • זה באמת הדברים הקטנים בחיים
  • ההיסטוריה הסודית של הביומלומיננטיות
כיצד אור ירח מגדיר את מקצבי הטבע