הדינמיקה של התפוצצות אוכלוסין בכוכבן קוצני כוכב ים טורף אלמוגים: :Acanthaster planci *** ליקט ערך וכתב דודו זכאי ביולוג מפרץ אילת הרשות לשמירת הטבע והגנים הלאומיים |
רקע ותאור כללי
תפוצתו .(Echinodermata) הכוכבן הקוצני הינו כוכב ים השייך למערכת קווצי העור
משתרעת על פני האזור ההודי-פסיפי, ים-סוף, מיקרונזיה, יפן, אוסטרליה, מפרץ פנמה ועוד.
למרות שסימטרית הגוף המחומשת אופיינית למרבית כוכבי הים, דהיינו, מערכות גוף
וזרועות שמספרם חמש, הרי שבכוכבן הקוצני מרובות הזרועות (-8) ואלו נושאות קוצים
רבים מחודדים המעניקים לו את שמו. הקוצים עצמם, העשויים מינרל גירני
(מגנזיום-קלציט), מגיעים לאורך של 5 ס"מ ומכילים טוקסינים בשם ספונינים, היכולים לגרום
לאדם כאבים עזים, נפיחות מקומית, גירוד ולעיתים הקאות. הזרועות מסוגלות להתנתק
מהגוף בשעת הצורך, ולהתחדש לאחר-מכן.
גודלם של הפרטים נע בין -25 ס"מ בממוצע, למרות שישנם פרטים המגיעים עד לגודל
של 80 ס"מ. צבעו משתנה בין סגול-כחול, אדום וירוק, בהתאם למיקומו הגיאוגרפי.
הפרטים הצעירים של הכוכבן הקוצני מסתתרים תחת אבנים או בבסיסי אלמוגים (תמונה
1). הפרטים הבוגרים נמנעים ממקומות חשופים כגון מים רדודים, הנתונים לפעילות גלים
גבוהה, ולעיתים מגלים דפוסי התנהגות של חיפוש מסתור. בשונית המחסום האוסטרלית
נמצאו פרטים עד עומק 65 מ'. הרבייה מתרחשת בקיץ כאשר טמפרטורת המים בשיאה
(באוסטרליה בסביבות 28 מעלות צלסיוס), הזוויגים נפרדים וההפריה חיצונית, כלומר,
ההתפתחות העוברית ויצירת הלרוות נעשים בגוף המים, נקבה בוגרת משחררת עד ל - 100
מליון ביצים בעונת רבייה, הביצים המופרות מבלות בפלנקטון -12 יום, עד להתיישבותן
בשונית. הפרטים הצעירים ניזונים בתחילה מאצות, אחר כך עם התבגרותם עוברים לתזונה
מאלמוגים חיים. את גילם של הבוגרים ניתן לאמוד מתוך טבעות שנתיות של פיגמנטים
המצויים בקוצים. הגעה לבגרות מינית מתרחשת בגיל -2 שנים ותוחלת החיים של הכוכבן
הקוצני נעה -12 שנים. התזונה מתרחשת בשעות היום או הלילה, ומתבצעת ע"י שליפת
הקיבה דרך הפה, המצוי בחלקו הגחוני של הכוכבן. עיכול רקמת האלמוג נעשה מחוץ לגופו
של הכוכבן, תוך שהוא משתמש באנזימים שונים המסייעים בפירוק המזון והחשת תהליך
העיכול. קצב טריפתו של הכוכבן הוא שטח קוטרו ב - 24 שעות. האלמוג מה שנותר
מהאלמוג לאחר טריפתו הוא רק שלדו הלבן והבוהק.
הכוכבן הקוצני בדרך-כלל מעדיף להיזון מאלמוגים מהירי גידול. כך מועדפים מיני אלמוגים
מן הסוג שיטית (Acropora) וגבשושן (Montipora), כאשר הוא עשוי להימנע מאלמוגים
אחרים כגון מהסוג חרירן (Porites). אלמוגים אחרים מסוגלים להתגונן מפניו באמצעות
יצורים נלווים כגון סרטנים המצויים בין ענפיהם התוקפים ומגרשים את כוכבן, כפי שמוצאים
בסוג שיחית (Pocillopora), או שיחן (Stylophora). לתזונה המועדפת של הכוכבן הקוצני,
השפעה אקולוגית חשובה על מגוון המינים בשונית. סילוק מינים של אלמוגי אבן הנפוצים
ביותר השונית, מונעת את השתלטותם ופותחת על-ידי כך שטחים חדשים להתיישבות של
מינים חדשים. תהליך זה עשוי להביא, בסופו של דבר, לעלייה במגוון המינים, כפי שמכירים
מהפרעות אחרות.
האויבים הטבעיים שלו קשורים בעיקר לשלבים הלרוולים והצעירים, ועימם נמנים דגים,
סרטנים ותולעים. התמותה גבוהה בעיקר בקרב הצעירים, אם בעקבות טריפה ואם כתוצאה
ממחלות שונות. בשעת מחלה ישנה התכווצות של הגוף, נשירת הקוצים והתמוססות חלקי
הגוף האורגניים.
תפוצתו של הכוכבן הקוצני על פני האוקיאנוס השקט רחבה מאוד. מוצאים אוכלוסיות שלו
בשני צדדיו של אוקיאנוס זה, המערבי והמזרחי. לימוד השוואתי של המרכיבים הגנטיים של
אוכלוסיות אלה מלמד כי האוכלוסיות במזרח ובמערב דומות. עובדה זו מלמדת כי למרות
מחסום התפוצה הידוע באוקיאנוס השקט (Barrier Paciffic East), המקטין את אפשרות
המעבר של בעלי-החיים הימיים בין מרכז האוקיאנוס השקט ומזרחו, הרי שהלרוות של
הכוכבן הקוצני מסוגלות לעבור מרחק זה. לתופעה זו של אחידות גנטית חשיבות רבה
בהבנת דפוסים ביוגיאוגרפיים של יצורים ימים.
הלמוד של מערכת יחסי טורף-נטרף ביו הכוכבן הקוצני לבין אלמוגי השונית מעניין מכמה
היבטים. זהו ללא ספק טורף המסוגל לגרום נזק משמעותי לשונית האלמוגים, החשופה
לפעילותו. תזונתו המועדפת של הכוכבן הקוצני על סוגי אלמוגים מסוימים גורמת לשינויים
במבנה חברות האלמוגים בשונית. הופעתו של הכוכבן בעבר הרחוק של השונית מצביעה על
קיומן של מספר תקופות מחזוריות בהן היתה התפוצצות אוכלוסין שלו. תפוצתו בשוניות
שונות, המרוחקות זו מזו, מלמדת על תהליכים ביוגיאוגרפיים בין אוקיאנוסים שונים. פעילות
הטריפה שלו בשונית מלווה לעיתים בהפרעות פיסיקליות חיצונית (סערות לדוגמא), ויחד הן
מאפשרות ללמוד תהליכים אקולוגים המעצבים את חברות השונית.
תמונה 1. מימין כוכבן קוצני צעיר (קוטר 10 ס"מ), מסתתר. שמאל כוכבן קוצני בוגר
התמונות באדיבות: GBRMPA) Authority Park Marine Reef Barrier Great The)
תופעת התפוצצות האוכלוסין של הכוכבן הקוצני
שוניות האלמוגים באזור האוקיאנוס השקט סבלו במהלך השנים האחרונות מאירועים של
התפוצצות אוכלוסין של הכוכבן הקוצני. כתוצאה מכך נגרמה תמותה לאחוז גבוה מאלמוגי
השונית באזורי שוניות במוריאה (Moorea) שבפולינזה הצרפתית, במחסום השונית
האוסטרלי הגדול, ביפן ובמקומות אחרים באוקיאנוס השקט (תמונה 2). ביפן היתה
התפוצצות האוכלוסין בשנות השבעים ובראשית שנות השמונים. באוסטרליה תועדו שני
אירועים קיצוניים של התפוצצות האוכלוסין, בהם השתנתה באופן דרמטי צפיפותם של
כוכבני-הים. הראשון בשנים -1962 והשני בשנים -1985. מתוך הנתונים
שנאספו, מסתבר כי בשנים -1985 כ- 30% מתוך 228 שוניות שנסקרו לאורכו של
מחסום השונית הגדול נפגעו מטריפתו של הכוכבן הקוצני (בין קווי רוחב -14 מעלות
דרום).
צפיפותו הנורמלית של הכוכבן הקוצני במקומות אלו נעה בין מספר פרטים בודדים עד
עשרות פרטים לקמ"ר! צפיפותם של כוכבי-הים בשוניות מסוימות מדהימה. כך למשל,
באחת משוניות המחסום האוסטרלי (Green island) הוערך מספרם ב- 3 מליון! באיים
אחרים באוקיאנוס השקט, כמו סמואה האמריקאית, נספרו בשונית מקבצים של 000,80
פרטים (תמונה 3), ובמהלך השנה לאחר הופעתם (סוף שנות השבעים), הורחקו מהשונית
כחצי מליון פרטים. בים סוף ובמפרץ אילת נצפו פרטים של הכוכבן הקוצני באזור פורט-סודן
(בתחילת שנות השבעים), במצרי טירן, ראס אום-סיד וב"חור הכחול" 10 ק"מ צפונית לדהב
(בימים אלו), צפיפותם עלתה עד כדי מספר עשרות פרטים לאורך ק"מ אחד והם גורמים נזק
לשונית אך הוא לא ניכר כמו הנזק שנגרם באזורים באוקיאנוס השקט.
תמונה 2. אזורים שנפגעו מהתפוצצות אוכלוסין של כוכבן קוצני planci Acanthaster ,
מעודכן למרץ 1997. המפה באדיבות .GBRMPA
תמונה 3. כוכבנים קוצניים בוגרים planci Acanthaster, בשעת טריפה אלמוג מהסוג
שיטית Acropora . החלקים הלבנים באלמוג חסרים ברקמה שנטרפה ע"י הכוכבנים.
התמונה באדיבות GBRMPA.
מגמתם של גלי התפוצצות האוכלוסין באוסטרליה, הייתה מקווי רוחב צפוניים ודרומה ואלו
נעו משונית לשונית בהתאם למשטר הזרמים האוקיאניים. המאגר הראשוני של אוכלוסיית
הכוכבן הקוצני (בגל ההתפוצצות הראשון - ראשית 1962) היה מן האזור הצפוני של מחסום
השונית הגדול, וממאגר זה התפתחו ככל הנראה, מאוחר יותר, האוכלוסיות לגל ההתפוצצות
הדרומי. לאחר שחרור של תאי מין למים בעונת הקיץ (חצי הכדור הדרומי), מתפתחים
השלבים הלרוולים של הכוכב, אשר נעים עם הפלנקטון ונסחפים דרומה בהתאם לכיוונם
ומהירותם של הזרמים הקיציים. תנועת הלרוות עם הזרמים נמשכת עד הזמן המתאים
להתיישבות בשונית הקרובה. במידה וחולף זמן זה מבלי שהלרוות תמצאנה שונית
להתיישבות סביר להניח כי תסיימנה את חייהן. על פי מחקרים שנעשו, המעבר דרומה
נעשה ב'קפיצות' של לעיתים כ- 2 מעלות (מרחק של -100 ק"מ). התבססותה של
אוכלוסיית הבוגרים בשונית נתונה, מהווה את המאגר הגנטי לדור הבא שימשיך בגל
ההתקדמות.
הסיבות להתפוצצות האוכלוסין של הכוכבן הקוצני
הסיבות להתפוצצות האוכלוסין של הכוכבן הקוצני אינן ידועות די צורכן. אחת התיאוריות
מתייחסת להתפוצצות כאל תופעה מחזורית עתיקה, המלווה את השונית במשך אלפי שנים
במהלך התפתחותן. תיאוריות אחרות, קושרות תופעה זו למעורבות האדם המודרני. אחת
הטענות היתה כי זהום, הפוגע באוכלוסיית הטורפים של השלבים הצעירים של הכוכבן
הקוצני, או העשרת הסביבה הימית בנוטריינטים, הביאה להגדלת אוכלוסייתו. טענה אחרת
היתה כי מעורבות אספנים בסילוק קונכיותיו היפות של החילזון הטורף חצוצרת-הים
(tritonis Charonia), הניזון מפרטים בוגרים של הכוכבן הקוצני, הביאה להורדת לחץ
הטריפה על הכוכבן וגרמה להתפוצצות האוכלוסין שלו. כיום מקובל שהנחה זו מופרכת, שכן
עקב נדירותו הטבעית של חצוצרת-הים בשונית, אין החילזון מסוגל להיות טורף שבכוחו
לווסת את אוכלוסיית הכוכבן.
השערות אחרות, עוסקות באפשרות כי במהלך התפתחות השונית בתקופת ההולוקן, במשך
9000 השנים האחרונות, פקדו אותן מספר אירועים מחזוריים של התפוצצות אוכלוסין של
הכוכבן הקוצני. השערות אלו מתבססות על קידוחים שנעשו בקרקעות השונית באזורים
שונים בו נמצא כוכב-הים גם כיום, ובהם נמצאו מרכיבי שלד וקוצים של הכוכבן הקוצני.
הליבות (cores) שנקדחו הכילו שרידים שלדיים אלו ברצפים המייצגים פרקי זמן שונים
בתקופת ההולוקן. מרכיבי שלד וקוצים של הכוכבן הקוצני הצטברו בקרקעית כחלק
מהסדימנט ונשארו בו כמאובנים. אם, אכן, תופעת התפוצצות האוכלוסין של הכוכבן הקוצני
הינה תופעה אקולוגית טבעית ומחזורית, הרי שההיסטוריה של התפתחות השונית ידעה
מחזורים של תמותה והחלמה, שיבואו לידי ביטוי, ככל הנראה, גם בעתידה של השונית.
משמעות הנזק לשונית האלמוגים
החלמתה והתאוששותה של השונית מהנזק שנגרם לה בעקבות התפוצצות האוכלוסין של
הכוכב הטורף תלויה בגורמים רבים. במהלך החלמתה צריכה השונית 'להחזיר לעצמה' מגוון
עשיר וכיסוי חי של אלמוגים, שיחזרו לשלוט בשונית במקום אוכלוסיית האצות שכיסו אותה.
תהליכי ההתיישבות וההתבססות של אלמוגים חדשים בשונית נעשים באמצעות מנגנוני
רבייה מינית וגיוס פגיות חדשות, או התחדשות של שברים וחלקי אלמוגים שנשארו. גיוס
הפגיות וייסוד מושבות צעירות יכול להיעשות תוך מספר חודשים מעת ההפרעה. על פי
תחזיות החוקרים יידרשו -12 שנים עד החזרתו של הכיסוי החי לקדמותו, שהינו בעיקר
של אלמוגי שיח מהירי גידול כמו הסוג שיטית (Acropora). עבור אלמוגים גושיים מציגה
התחזית אומדן גבוה יותר של כמה עשרות שנים עד חזרת הכיסוי החי לקדמותו. זאת
בהתאם למבנה וצפיפות האוכלוסייה שהיו לפני ההפרעה, ובהנחה שאין הפרעות נוספות.
מצד אחד השונית במפרץ אילת נמצאת תחת עקה כרונית של תיירות ואיכות מים מתדרדרת
המאיצים או גורמים לתהליך התפוצצות האוכלוסין של הכוכבן הקוצני, סביר להניח כי
התפוצצות אוכלוסין מעין זו תגרום לנזק ארוך טווח או בלתי הפיך לשונית באילת. ומצד שני
יכול להיות כי זה הוא אירוע טבעי שיביא במקרה הקיצוני להרס ומוות של שונית האלמוגים
בתקווה שתוך כמה עשרות שנים השונית תתאושש.
מה עושים
התפרצות של הכוכבן היא אירוע בעל שלבים, פרק הזמן שבין התיישבות הצעירים ועד
תחילת השלב בו הם ניזונים על אלמוגים חיים, הוא לפחות שנה. פרק זמן זה מאפשר מעקב
והערכה לצורך ההבנה אם אנו תחת איום. המעקב יערך ע"י סקר קבוע באתרי הצלילה
במפרץ בתחום השמורה הימית. כמו כן בהעלאת מודעות ציבור הצוללים והמשנרקלים
בשמורה במטרה לקבל דווחי תצפיות בכוכבנים. הופק והופץ שלט בנדון למועדוני הצלילה
באילת.
קיים ידע וניסיון רב בוויסות האוכלוסייה ע"י איסוף והשמדה של הכוכבנים. ההשמדה
מבוצעת תוך הזרקה של ,sodium bisulphate המשמש בדרך-כלל לניקוי בריכות שחיה
ואינו מזיק לאלמוגים, לגוף הכוכבן ואחר כך איסופו (ידוע לי כי פקחי רשות הגנים הלאומיים
של ראס מוחמד אספו כמה אלפי פרטי של כוכבן קוצני במשך כחצי שנה).
כוח אדם למשימות האיסוף יהיה על בסיס התנדבותי של צוללי שלושה כוכבים ומעלה
שיעברו הכשרה על-ידנו. אז אם יש ביניכם כאלה שמוכנים לכלל ברשימה שתוזעק בעת
הצורך אנא צרו קשר עם משרד מחוז אילת -07 בהקדם האפשרי.
:Literature
Acanthaster of dispersal larval the Modelling (1990) L Bode ,MK James ,IJ Dight
.-125 :9 Reefs Coral .connectivity reef of Patterns .II planci
post and reefs coral to disturbance -Nini El (1985) PW Glynn
.-295 :26 Ser Prog Ecol Mar .planci Acanthaster by mortality disturbance
and Defense of Ministry :Publishers .Reef Coral The (1994) R Klein ,Y Loya
.(Hebrew in) .Israel ,University -Tel
.-95 :9 Reefs Coral .data biographical :(L) planci Acanthaster (1990) PJ Moran
of population geographic between differences Genetic (1988) JS Lucas ,M Nishida
.-359 :98 Biol Mar .region pacific the throughout starfish --crown the
planci Acanthaster of Distribution (1990) PJ Moran ,RH Bradbury ,RE Reichelt
:9 Reefs Coral .1989 and 1986 between Reef Barrier Great the on outbreaks
.-97
outbreaks starfish --crown of Waves (1992) P Hogeweg ,JD Lann der Van
.-207 :(4)11 Reefs Coral ?from come they do where -
from Evidence (1989) MJ Head ,AJ Jull Timothy ,RA Henderson ,PD Walbran
Barrier Great the of corals on predation planci Acanthaster -long of sediments
.-847 :245 Science .Reef
(2)11 reefs Coral .planci Acanthaster The (1992) (eds) IG Macintyre ,CR Wilkinson
issue Special.