גרגרי אבקה של צמחים

לגרגרי אבקה של הצמחים יש כמה תכונות מעניינות שהופכות אותם לבעלי ערך למחקרים מדעיים לא רק בבוטניקה, אלא גם במדעים אחרים כמו רפואה, גיאולוגיה וארכיאולוגיה מצד אחד וחקר פשעים (forensic science) מהצד השני. כמו-כן יש להם חשיבות גם בתחום התזונה והרפואה המשלימה. בנוסף לכל אלה הם יפים ומגוונים ויש להם צורות מעניינות שניתן להבחין בהן רק תוך שימוש במיקרוסקופ אלקטרונים. סקירה קצרה זאת תציג את הפנים השונות של גרגרי האבקה.

מה המיוחד בצילום גרגרי אבקה?
אמנם לגרגרי אבקה צבעים שונים אך ל אניתן לראות זאת במיקרוסקופ. היו וגרגרי האבקה קטנים מאוד במיקרוסקופ האור הם נראים חסרי צבע ועל-מנת להבחין בצורה שלהם יש לצבוע את גרגרי אבקה בצבע מיוחד לצורך הסתכלות במיקרוסקופ אור. אך התמונות היפות יותר מתקבלות מצילום במיקרוסקופ אלקטרונים סורק. במיקרוסקופ מסוג זה עוברת קרן דקה ביותר של אלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה על-פני המתקן. זה גורם לשחרור של אלקטרונים משניים מהמתקן, אשר נקלטים בגלאי המוצב בצד. התוצאה היא זרם של אלקטרונים משניים שמשתנה בהתאם לצורה הטופוגרפית של המתקן. כך ניתן להבחין בפרטי פרטים של המבנה העדין בשכבה החיצונית של גרגיר האבקה.

תמונת מיקרוסקופ האלקטרונים הסורק איננה קשורה כלל לאור הנראה ולכן איננה כוללת צבע. תמונות אלו מורכבות מאזורים בהירים או כהים בהתאם לכוון שלהם ביחס לגלאי. אך ניתן לראות באינטרנט לא מעט תמונות צבעוניות ממיקרוסקופ אלקטרונים סורק. תמונות אלו נוצרו בעיבוד תמונה מאוחר שהוסיף צבעלתמונ ההמקורית. רבים עושים זאת רק לשם קישוט ללא כל קשר לצבעים האמיתיים של המתקן עצמו. 

בתחילה כל התמונות של גרגרי אבקה המוצגות באתר זה, שהן תוצר של שיתוף פעולה בין  אתר "צמח השדה" למתנדבי האגודה הישראלית למיקרוסקופיה היו התמונות מקוריות בגווני שחור-לבן. בגלל החשיבות שיש לצבע האבקה בזיהוי הצמחים אנו מציגים לידן גם תמונות אשר נוסף להן, בטכניקה של עיבוד תמונה, צבע הדומה ככל האפשר לצבע שניתן לראות בהתבוננות רגילה בפרח פתוח בו האבקנים עמוסי אבקה.

א. מה בין גרגרי אבקה לתאי זרע של בעלי-חיים?
את גרגרי האבקה מייצרים אברי הרבייה של חשופי הזרע ושל הצמחים בעלי הפרחים. היות וגרגר האבקה הוא חלקיק קטן ונייד שעובר אל המקום בו בסופו של דבר מיוצר הפרי, מתייחסים אליו, באנלוגיה לאברי הרבייה של בעלי-חיים, כתוצר של אברי הרבייה הזכריים – האבקנים. למרות הדמיון הזה אין גרגר האבקה זהה לתא הזרע של בעל-חיים. במהלך האבולוציה של הצמחים היו בצורות הראשוניות, האצות, הטחבים והשרכים, מספר דורות שבאים זה אחר זה. גרגר האבקה הוא למעשה צמצום של אותו הדור שהיה מייצר את תאי המין הזכריים (הגמטופיט הזכרי). בצמחים חשופי הזרע, נוצרים גרגרי האבקה על קשקשי האצטרובלים הזכריים ואילו בצמחים מכוסי הזרע הם נוצרים באבקנים, אם זה בפרחים זכריים שבהם אבקנים בלבד או בפרחים דו-מיניים בהם גם אבקנים וגם עלי. במהלך יצירתם עוברים התאים שיוצרים את גרגרי האבקה חלוקות הפחתה כך שהגרעינים שבגרגרי האבקה נושאים רק את מחצית המטען הגנטי של הצמח הבוגר (הם האפלואידיים). לאחר שמגיע גרגר האבקה אל הצלקת המתאימה, הוא נובט והגרעין שלו מתחלק לשניים. רק אחד משני אלה יפרה את הביצית והמטען הגנטי המשותף שלהם יהווה את מלוא המטען הגנטי של הצמח שיצמח מהזרע. מה קורה לגרעין האחר נספר אולי בפעם אחרת.

ב. המבנה המיוחד והצורות היפות של גרגרי האבקה
גרגר אבקה הוא תא בודד שמשתחרר מהאבקן ועובר אל הצלקת, לעתים הוא יכול להינשא לשם כך ברוח למרחק קילומטרים. במקרים אחרים הוא נישא צמוד לגופם של בעלי-חיים (חרקים, ציפורים, יונקים) במשך מספר שעות. התא הזה צריך להיות מוגן היטב ומה שמספק לו את ההגנה זאת שכבת כיסוי קשה מאוד העשויה פולימרים של חומרים שומניים. שכבה זאת לא רק שהיא קשה מאוד היא גם עמידה בפני פירוק של חיידקים ופטריות. לכן גרגרי אבקה שנשרו לקרקע או שנסחפו לקרקעית מקווי מים יכולים להימצא שם גם לאחר עשרות ומאות אלפי שנים. ניתן להכיר אותם לפי צורתם המיוחדת ולזהות את הצמחים שפיזרו אותם.

גרגרי האבקה של הצמחים מואבקי הרוח, הם בדרך-כלל קטנים, קלים וחלקים או מכוסים במבנה של רשת צפופה. לעומתם, גרגרי האבקה המותאמים להיצמד לגופם של בעלי-חיים הם גדולים יותר ויש להם בליטות וזיזים בצורות שונות שמסייעים כנראה להצמדה שלהם אל בעל-החיים המאביק. פרט חשוב נוסף בזיהוי גרגרי האבקה הם מספר הפתחים שיש בהם לנביטה. יש כאלה שלהם שני פתחי נביטה, יש עם שלושה ויש עם יותר מכך.

הדבורים שאוספות את גרגרי האבקה בצמידות על רגליהן האחוריות, אוספות בכל מעוף גרגרים מפרחים של אותו מין צמח, כי גרגרים שלכולם אותו גודל ואתה צורה נארזים טוב יותר ויוצרים צמידה יציבה יותר מאשר תערובת של גרגרים מצורות וגדלים שונים זה מזה. ניתן לזהות את "נאמנות הדבורים בכך שגם בשדה מרובה מינים הדבורה עוברת מפרח לפרח של אותו מין ולא אוספת אבקה דווקא מהפרח הקרוב אליה ביותר.

ג. מהו מדע הפאלינולוגיה (Palynology)?
היות וגרגרי אבקה נשמרים בצורתם המקורית, או לפחות הכיסוי החיצוני שלהם, במשך שנים רבות מאוד, התפתח מדע ניתוח גרגרי אבקה, הנקרא בלועזית פאלינולוגיה, שהוא חלק מהגיאולוגיה והארכיאולוגיה. המדענים העוסקים במדע זה בודקים את גרגרי האבקה שניתן למצוא בשכבות קרקע עמוקות, במשקעי אגמים או בחפירות ארכיאולוגיות. הם מזהים לפיהם את הרכב הצומח של התקופה הגיאולוגית בה שקעו הגרגרים במקום. לפי מידע זה הם מסיקים על האקלים באותה תקופה ולפעמים גם על החקלאות שהייתה קיימת אז.

ד. ומה רע בגרגרי אבקה?
גרגרי האבקה נושאים על פניהם חלבונים המשתתפים בתהליך ההכרה בין הגרגר לצלקת, תהליך המבטיח נביטת הגרגר רק על הצלקת של פרח מאותו מין. חלבונים אלה משתחררים בקלות לרקמה איתה הם באים במגע. היות וגרגרי אבקה רבים נישאים באוויר, יש כאלה שנכנסים אל דרכי הנשימה שלנו, בני האדם, יחד עם האוויר אותו אנו נושמים. איננו מבחינים בכך בדרך כלל, כי הגרגרים זעירים מאוד. אבל אותם אנשים שיש להם נטייה גנטית לרגישות יתר מגיבים בתופעות הידועות בשם אלרגיה. התגובה יכולה להתבטא בנזלת או בקוצר נשימה. ואם גרגיר האבקה מגיעים לעיניים התגובה תתבטא בעיניים דומעות ואדומות. לפי הערכות הרופאים העוסקים בכך 12% עד 15% מהאוכלוסייה רגישים לגרגרי אבקה ויגיבו בתגובות אלרגיות אם ייחשפו לאותם גרגרים. זה אומר שכמיליון אנשים בישראל עלולים לסבול מצורה זאת של אלרגיה, מה שעושה אותה לבעיה הרפואית הנפוצה ביותר במדינה. 

ה. אך אין רע בלי טוב
לא רק שלגרגרי האבקה תפקיד חיוני ביצירה של פירות וזרעים שמשמשים אותנו, הם גם משמשים מזון לבעלי-חיים רבים, בעיקר חרקים אך גם בעלי-חיים מקבוצות אחרות. הם עשירים מאוד בחלבון. יש המייחסים לגרגרי האבקה, המעורבים בדבש גם סגולות רפואיות ויש מבחר תוצרים ותוספי מזון המכילים גרגרי אבקה.
ההשתמרות של גרגרי האבקה וצורותיהם הייחודיות יכולות לסייע לעתים בחקר פשעים כשניתן למצוא בבגדיו של אדם או על שערותיו גרגרי אבקה שיכולים להעיד על כך שהיה במקום בו פורח צמח מסוים. עדויות מסוג זה הוצגו בבתי- משפט בארץ ובחו"ל ונוטים להתייחס אליהן כעדויות אמינות, שקשה מאוד לזייף אותן.
כתב עמרם אשל

 אלבום שהוצג בכנס השנתי מקרוסקופיה במאי 2016 - צולם ע"י אייל שמעוני ז"ל