איך מתחפש הסחלב המצויר לזמזומית מצויה ולמה

איך מוכיחים שאמנם יש חיקוי בין שני מיני פרחים?
כדי להוכיח שקיימת תופעת חקיינות (מימיקרי בייטסיאני  תBatesian mimicry  ) בין שני יצורים ממינים (Species) שונים צריך להראות שמתקיימים ארבעה תנאים:
1.  יצור אחד "מתחזה" ליצור שני ודומה לו במראה (או בריח), כלומר קיימים "מודל" ו"חקיין"
2. החקיין והמודל חיים באותו בית גידול.
3. יש יצור שלישי המתקשה להבחין בין המודל לבין החקיין.
4. באמצעות הרמייה משיג החקיין יתרון כלשהו שיש למודל.
הדמיון ו"השותפות" בין סחלב מצויר וזמזומית מצויה    

לפי איור מס' 1 (ראו גלריה) אפשר לראות את הדמיון בצבעים ובאופן חלוקתם בין הסחלב המצויר לבין הזמזומית המצויה. לדעתנו הנקודות הסגולות שעל שפית הסחלב הן חיקוי לאבקנים הסגולים של הזמזומית. נציין שהזמזומית המצויה נפוצה בארץ בעוד הסחלב המצויר מוגבל לגליל העליון והתחתון ומצוי רק בארץ (צמח אנדמי). בכל שטחי תפוצתו של הסחלב נמצאו צמחי זמזומית, הם פורחים באותה עונה ומספר הפרחים הפתוחים הנישאים על כל צמח, משני המינים, דומה.

איור מס' 1:  הדמיון הויזואלי בין זמזומית מצויה (צד ימין) לבין סחלב מצויר (צד שמאל) כפי שנקלט בצילום המייצג את הראייה האנושית. נציין כי הראייה האנושית שונה מזו של הדבורים הקולטות גם אור אולטרא סגול.
מי מבקר את הסחלב המצויר
משך כשבע שנים ארוכות "התייבשנו" בשבתנו ליד הסחלב המצויר ובקושי ראינו איזה חרק הבא לבקרו. יום אחד העברנו צרור זמזומיות ליד ריכוז של הסחלב ומייד בוקרו הצמחים על ידי כתריסר זבובי פרחים שעירים ודבורים יחידאיות מהסוג מחושית  (Eucera clypeata). כאשר אספנו כמה עשרות ממבקרי הזמזומית הבחנו שכחמישית מהם היו עטורים באיבקיות (גושי אבקה הנדבקים לכל המבקר בפרח ממשפחת הסחלביים) של הסחלב המצויר – עדות ברורה לביקור קודם בפרח זה. ממצא זה הוא הוכחה לשיתוף במאביקים וכי אותם מבקרים "טועים" בין הסחלב לבין הזמזומית ומאביקים אותו.

מה היתרון להיות רמאי.
מאחר והביקורים בפרחי הסחלב נדירים, ספרנו את שיעור צמחי הסחלב שייצרו פירות כתלות בצפיפות של הזמזומית באותה חלקה. הבדיקה מבוססת על התירוץ הקלאסי של "אמא כואבת לי הבטן". כאשר ילד לא רוצה ללכת לבית הספר הוא משתמש בזה, היה והוא חוזר על כך כמה וכמה פעמים, בתקופה קצרה, לא מאמינים לו. כלומר השקר הוא תלוי תדירות ומבוסס על ההנחה שאמירת האמת היא הרווחת. ובחזרה לסחלב – ככל שמספר הפרטים בשטח נתון יהיו רב ביחס למספר הזמזומיות בשטח, כך יש יותר סיכוי שהמבקרים יגלו שהוא "שקרן" וילמדו להימנע ממנו. התוצאה תהיה פחות ייצור פירות מאחר ויעילות הרמייה מסוג זה היא תלוית צפיפות. כלומר שהיו הרבה סחלבים ביחס לזמזומיות, גדלו סיכויי המפגש על הרמאים והמבקרים למדו להימנע מהם. פחות ביקורים יקטינו את רמת ההאבקה ואת  ייצור הפירות - וזה בדיוק מה שמצאנו.

בשלב זה של המחקר נותרו כמה שאלות בלתי פתורות:
1. האם הדמיון האופטי הוא גם בעין המאביק.
2. האם  החקיין מייצר ריחות הדומים לאלו של המודל.
3. האם ריחות אלו נקלטים על ידי המאביק.
צוות של חוקרים מגרמניה הגיע ארצה לפני כעשר שנים כדי להמשיך את המחקר בנושא זה.

 האם הדבורה מבחינה בין הסחלב והזמזומית בהסתמך על צבע הפרחים?

כדי לפתור את השאלה הראשונה הם הצטיידו במצלמה מיוחדת המחקה את עין הדבורה. החזר האור מהפרח מתורגם לנקודה באיור גרפי המייצג את "מרחב הראייה" של הדבורה (איור מס' 2 ). כלומר כל פרח שצולם מיוצג על ידי נקודה אחת אם שני פרחים נקלטים באופן דומה על ידי הדבורה, שתי הנקודות באיור הזה, המתייחסות אליהם, תופענה בסמוך זו לזו. אם הנקודות ב"מרחב הראייה " של הדבורה רחוקות זו מזו, פירושו שהדבורה קולטת את הפרחים שהן מייצגות ומעבדת אותם אותה כיחידות ויזואליות שונה. כלומר יש לה את היכולת להפריד בין פרחים אלו בהסתמך על צבעיהם.
 מאחר וגם באותו מין של צמח יש הבדלים בעוצמת הצבע ובהרכבו, נקבל בשרטוט של ייצוג הפרחים  ב"מרחב הראייה" צבר של נקודות סמוכות שכל אחת מהן מייצגת פרח אחד. כדי לבדוק אם יש הבדל מובהק בין שני צברים המייצגים, כל אחד מין אחר, מחשבים את המרחק הממוצע של כל נקודה מראשית הצירים ומנקודת האמצע של הצבר המייצג את אותו המין. אם אין הבדל פירושו שהדבורה אינה יכולה להפריד בין שני מיני הפרחים רק על סמך  חוש הראייה.  אם לפרחים יש ריח שונה היא תלמד להבחין ביניהם במהרה גם אם הצבעים של שני מיני הפרחים יהיו זהים.

איור מס' 2: (ראו בגלריה ) אנליזה של צבעי סחלב מצויר ושל זמזומית מצויה כפי ש"תורגמו" ל"מרחב הראיה" של הדבורה.
מתוך איור מס' 2 רואים שצבר הנקודות המייצגות את הסחלב המצויר ISR)) קרובות יותר לצבר הנקודות המייצגות את הזמזומית המצויה(BEL) מאשר למין של סחלב אחר שאינו נמצא בארץ (BOR)  והוא נמצא שונה באופן ברור הן מהסחלב המצויר והן מהזמזומית בעין הדבורה. כלומר עבור דבורת הדבש אין הבדל אופטי בין סחלב מצויר לבין זמזומית מצויה (במאמר המקורי מובא ניתוח סטטיסטי של תוצאות אלה המראה שאין הבדל מובהק בין נתוני הסחלב המצויר והזמזומית).
ומה אודות הריח?
המחקר, במיני צמחים רמאים, מראה שיש יתרון שלפרח המחקה יהיה ריח אחר וחלש מזה של הפרח הגומל ואז יקשה על החרק המבקר לקשר בין מראה הפרח והסיכוי לגמול. הניסויים מראים שהדבורה לומדת לזהות ריחות במהירות רבה יותר מאשר צבעים. לרוב הפרחים הרמאים אין ריח הנתפש על ידי אדם, אבל צריך לזכור שחוש ריחם של החרקים עולה על זה שלנו במידה רבה.
באמצעות מכשור מיוחד אספו, אותם חוקרים, את חומרי הריח  הנדיפים מפרחי הסחלב ומהזמזומית וזיהו אותם. התוצאות מראות שיש פחות חומרי ריח בסחלב והם שונים מאלו של הזמזומית (ראו  איור מס' 3).

האם הדבורה קולטת את ריחות הסחלב והזמזומית?
כעת נשאר "לשאול את הדבורה" האם היא מריחה את החומרים שני מיני הפרחים ובאופן שונה. אותו צוות חוקרים פתח שיטה המדגימה, באופן ויזואלי, איך קולטת הדבורה ריחות. כל ריח שנקלט מגרה אזורים שונים באבר ההרחה של הדבורים. הגירוי החשמלי, כתוצאה מהתגובה לריח, מתורגם בשיטה זו לכתם צבע. באיור 3 צבע כתום  פירושו תגובה  חזקה וצבע בהיר  עד  ירוק תגובה חלשה. פיזור כתמי הצבע מעיד על חישה של חומרים שונים. כלומר אם התמונה, המייצגת את חישת הריח, דומה עבור שני חומרים או צירוף תרכובות ריח מפרחים שונים  - פירושו שהדבורה קולטת אותם באופן דומה ואינה מפרידה ביניהם.

איור מס' 3: אנליזה כימית של חומרי הריח בסחלב מצויר ובזמזומית מצויה ושל אופן חישתם על ידי אבר ההרחה של דבורת הדבש. (Galizia et al., 1995).
באיור מס' 3 רואים (בצד השמאלי, התמונה העליונה) שבסחלב מצויר יש פחות קוים אנכיים שכל אחד מהם מייצג נוכחות של תרכובת מסוימת ורובם קצרים, כלומר מצויים בכמות קטנה יותר. בתמונה  השמאלית התחתונה, המייצגת את הזמזומית המצויה, יש  מספר רב יותר של תרכובות ובכמות רבה יותר.
דגם הכתמים הצבעוניים בצד ימין משקף מראה אזורים באבר חישת הריח של דבורת הדבש שהגיבו לריחות. הדגם שהתקבל כתוצאה מתגובה להרחת סחלב מצויר (תמונה ימנית עליונה) אינו זהה לזו שמתחתיה המייצגת את הזמזומית המצויה. כלומר שני מיני הצמחים מייצרים תערובות שונות של חומרים והדבורה חשה אותם כשני  ריחות שונים.
לסכום: 
הסחלב המצויר הוא בעל פרחים רמאים, הם אינם מייצרים צוף והאבקה שלהם אינה ניתנת לאיסוף לצורכי מאכל על ידי החרקים המאביקים. הזמזומית מייצרת צוף הנאגר בבסיס צינור הפרח. הסחלב המצויר (חסר הגמול) "מתחפש"  לזמזומית מצויה (המציעה גמול). כתוצאה מכך  הוא  "תופס טרמפ" על מאביקיה  של הזמזומית המתפתים לבקרו כאילו היה צמח "הגון" ה"משלם" למבקריו תמורת שרותיהם. החרק המאוכזב נוטש את הפרח הריק ומחפש פרח אחר בעל צוף. המאביק מבקר בעיקר בזמזומית ומדי פעם "נתקל" בסחלב המצויר מאחר ואינו מבחין בינו לבין הזמזומית. האבקיות הנדבקות לראשו הן במצב "היכון" למקרה שיבקר בעוד סחלב מצויר ,ואז יוכלו להאביק אותו, למרות שבדרך ביקר כמה פרחי זמזומית.
 לפי מספר האבקיות  שנדבקו  למבקר (ונשארות שם זמן רב) אפשר לראות שהחרקים המרומים ביקרו במספר קטן של פרחים רמאים. עד שהמאביקים מגלים את התרמית יש סיכוי שיבקרו בעוד צמח של הסחלב ויבצעו את ההאבקה. הרמייה חשופה ללמידה ולהימנעות ולכן היא תלוית צפיפות, ביקור תכוף ברמאים יקל על המאביקים ללמוד שאין גמול ולדלג על פרחי הסחלב.
הדמיון האופטי שבין המחקה והמודל הוא הגורם ל"טעויות" של המאביקים. הדבורים רואות את שני מיני הפרחים באופן דומה וטועים ביניהם.  נזכיר שהם פורחים באותו בית גידול ובאותה עונה.
שני הצמחים מייצרים תערובת ריחות שונה הנקלטת על ידי אברי ההרחה של הדבורה כשני מכלוללים נפרדים ובכך מקשים על למידת הרמייה. התחפושת בפרחי הסחלב המצויר היא ל"כל החיים" ו"מאוויו הכמוסים" הם גלויים לכל, להשיג שרותי האבקה באמצעים לא הוגנים מנקודת המבט של נותני השירותים – המאביקים.

מדוע כדאי לרמות?
 למען הדיוק אין לחוקרים פתרון מוסכם ונושא נמצא במחלוקת רבה בין החוקרים. קיימות שתי דעות עיקריות: יש המשערים שפרח רמאי חוסך אנרגיה הדרושה לייצור צוף ויכול להפנותה לצרכים אחרים. לפי דעה אחרת העובדה שהמאביקים מבקרים מעט פרחים בצמח רמאי ועוברים לצמח אחר מגבירה את הסיכוי להאבקה הדדית שיש לה יתרון לעומת ההאבקה עצמית.

מקורות:
Dafni, A., and Y. Ivri. "Floral mimicry between Orchis israelitica Baumann and Dafni (Orchidaceae) and Bellevalia flexuosa Boiss.(Liliaceae)." Oecologia 49.2 (1981): 229-232.
Galizia, C. Giovanni, et al. "Relationship of visual and olfactory signal parameters in a food-deceptive flower mimicry system." Behavioral Ecology 16.1 (2005): 159-168.
Scopece, G., S. and A. Dafni. "Darwin on the Pollination of Orchis: What He Taught Us and What We Can Tell Him Today."Darwin's Orchids: Then and Now (2014): 23-53.