חיל האוויר של פרופ' גרטי

חיל האוויר של פרופ' גרטי

במקומות רבים בעולם, החזזיות הן אינדיקטורל בדיקת זיהום האוויר. גם בארץ עוקבים באמצעותן
אחרי רמת העופרת באוויר. לאורגניזמים הללו אין שורשים. הם ניזונים מהאוויר ומצליחים להתקיים
במקומות בהם לא מצוי שום יצור אחר, כמו הקוטב הצפוני ואנטרקטיקה, לשם נוסע בעקבותיהם
ד"ר יעקב גרטי מאוניברסיטת תל-אביב. בשבוע שמירת איכות הסביבה, הוא מוביל אותנו לצומת
הכפר הירוק ולאזור התעשייה של עכו.

עופרה בריל, "הדף הירוק", 22.5.1992

כבר במדרש נאמר, "לפת אותו בחזזית" , ואכן כך קורה לד"ר יעקב גרטי: כבר עשרים שנה ויותר הוא חוקר אותן ונוסע למרחקים בעקבותיהן. הוא אוהב אותן בדרכו שלו, המדעית, העניינית, המביאה פירות נאים למחקר האקולוגי של העולם. ד"ר יעקב גרטי הוא מרצה בכיר במחלקה לבוטניקה ובמכון לחקר שמירת הטבע באוניברסיטת תל-אביב, ועוסק באקולוגיה של חזזיות בישראל ובאזורי הקטבים.

מדוע יש צורך להרחיק עד הקוטב הצפוני כדי לחקור חזזיות?
"החזזיות הן אורגניזמים בעלי קשיחות יוצאת מגדר הרגיל לגבי תנאי הסביבה. באזורי הקוטב הצפוני יש מקומות שאפשר לשער שלא קיים שם דבר מן העולם הביולוגי, אבל כשמתחילים להתבונן על הסלעים, רואים שהם מכוסים בכתמים שחורים, כתומים או אדומים, ומי שמבין, יכול להבין שאלה חזזיות. חלק ניכר מהשנה הן יושבות בתנאים של חשיכה כמעט מוחלטת, בטמפרטורה של 60-70 מעלות מתחת לאפס, קבורות תחת שכבות עמוקות מאוד של שלג, המפשיר רק בתקופה קצרה, המכונה שם קיץ – אבל היא קצרה מדי עבור האורגניזמים האחרים, כך שהחזזיות נמצאות שם כנציגים בלעדיים של העולם הביולוגי.
חשיבות נוספת לחקר חזזיות באזור הקוטב קשורה בשרשרת המזון. יש שם חזזיות הצומחות על פני הקרקע בצורת גושים קטנים או שיחים, שגובהם מגיע לחמישה ס"מ מעל פני הקרקע. לחזזיות אלו יש חשיבות רבה כחומר הזנה עבור אייל הצפון. האיילים נאלצים לאכול מהן כאשר אין שום מזון אחר, בעיקר בחורף, כשהכול מושלג וגם חופרים בשלג בחיפוש מזון כדי להישרד.
אך יש קוץ באליה הזו: החזזית קולטת מהאוויר חומרים מזהמים וצוברת אותם. אם האייל הניזון מהחזזית מרעיל עצמו בגלל נשורת גרעינית הנובעת מתקלה בכורים גרעיניים, גם האסקימואים והלאפים, האוכלים את בשר האייל, עלולים לספוג את הרעל הזה. אחרי אסון צ'רנוביל, היה צריך לשחוט איילים רבים ולפסול אותם למאכל אדם, דבר שגרם לנזקים כבדים לאנשים החיים בלפלנד.
חזזיות יכולות לקלוט גם חומרים יותר "תמימים" מנשורת רדיו-אקטיבית, כמו מתכות כבדות. ידוע, שבאזורים הסמוכים לבתי-חרושת העובדים עם מתכות כבדות (נחושת, אבץ) אין חזזיות, כי הזיהום הורג אותן. באזורים שקצת יותר מרוחקים מהמפעלים, רמות הזיהום בחזזיות מאוד גבוהות. לכן, יש עניין בחקירה ומעקב לא רק אחרי חזזיות, הנחשבות כ"חלוצות קשוחות" הנמצאות באזורים פרובלמאטיים מבחינת האקלים, אלא דווקא אחרי חזזיות שיש מי שניזון מהן, אלה המתווכות בין רמה אחת לשנייה, בין אורגניזם לאורגניזם. למזלנו, מעט מאוד בעלי-חיים ניזונים מחזזיות".

אין להן קוטיקולה
החזזיות נוצלו בארצות רבות כאינדיקאטור לבדיקת זיהום האוויר. גם בארץ אנחנו משתמשים בהן מזה כמה שנים, למעקב אחרי איכות האוויר. יש קשר ישיר בין רמת העופרת באוויר לבין רמת העופרת בחזזיות. כדי לבדוק עופרת באוויר, צריך לזכור שפולטי העופרת הגדולים הן המכוניות.
אם אקח חזזית מאזור נקי, כמו יערות הזורע ואתלה אותה ליד צמתים שריכוז התחבורה העובר בהם גבוה, אפשר יהיה למצוא בה אחרי כמה חודשים רמת עופרת גבוהה מאוד. כך מצאנו שבצומת הכפר הירוק יש באוויר פי 20 יותר עופרת מאשר ביערות הזורע (כמות שהצטברה אחרי שמונה חודשים). גם בצומת חולון מצאנו רמות גבוהות מאוד של עופרת. לכן גם מאוד לא מומלץ לקנות גידולים חקלאיים הגדלים על-יד צמתים וחשופים חלק מהשנה לאוויר, כמו תות-שדה. הזיהום מהצומת צונח ישר על התותים.

מהו אותו גורם המאפשר לחזזיות להוות אינדיקאטור לזיהום אוויר?
הן בעלות תכונה נדירה בעולם הצומח – הן נטולות כיסוי חיצוני, המגן עליהן מהסביבה החיצונית. אין להן שעווה, הנקראת בצמחים העילאיים – קוטיקולה (ברק העלה, המונע ממזהמים באוויר לחדור לתוך הצמח). אין להן שורשים, הן ניזונות מהאוויר, כך קורה שהן קולטות תרכובות של חנקן, אשלגן, עופרת, גופרית, ניקל וברום.

לפעמים, היסודות האלה מצויים ברמות כה גבוהות, עד שהם מזיקים לחזזית וקוטלים אותה, ואז היא כבר לא מהווה בעיה בשרשרת המזון.
הבעיה קיימת כאשר היא לא נעלמת, קיימת בשטח עם רמות זיהום גבוהות, ויש סכנה שבעלי-חיים יאכלו אותה.

מדבר חזזיות
כשאני בא לישוב ורואה שהחזזיות בו משגשגות, זה סימן שהאזור נקי מזיהום. ברגע שמתחיל זיהום, מינים מסוימים נעלמים. במרכזי ערים מתועשות (תל-אביב) אין חזזיות, ובשפת המקצוע אנו קוראים לתופעה זו "מדבר חזזיות".

איזה אזור בארץ מזוהם ביותר?
עמק עכו הוא אחד האזורים המזוהמים ביותר במדינה, כולל הקריות ואזור עכו. זה לא סוד, רואים את העשן, מריחים את הריחות, מרגישים שהעיניים דומעות, כי יש שם תעשייה כבדה שמזהמת. הזיהום התחבורתי שם בטל בשישים, לעומת כמויות הגזים והחלקיקים הנמצאים באוויר בגלל התעשייה. בכל עמק עכו אי-אפשר למצוא חזזית שיחנית, כדוגמת זו הגדלה ביערות הזורע. הן נעלמו, כנראה, בגלל הזיהום. לעומתה, באופן טבעי, מצויה שם חזזית מסוימת על עצים, הידועה כעמידה מאוד בפני זיהום האוויר, ובאמצעותה בודקים את היסודות שצברה, כדי לקבל תמונה ברורה מי יש באוויר. 
אפשר גם לקטוף חזזיות מאזור הזורע, לתלות אותן סביב המפעלים, וכעבור חודשים אחדים לבדוק מה קורה להן.

זה בדיוק נושא לעבודת המאסטר של שני סטודנטים שלי. שניהם עוסקים במחקר ובמעקב סביבתי אחר התנהגות החזזיות באזור עכו, והשפעת זיהום האוויר עליהן.
מצאנו שבאזור כפר-מסריק, החזזיות סובלות מזיהום אוויר קשה ביותר. נכון שחברי כפר-מסריק לא צריכים אותנו כדי לדעת שהאוויר שלהם מזוהם, אבל כאן יש לנו מדד אובייקטיבי, המראה את המצב על בסיס יחסי.



לאור מחקרינו, רצינו לדעת, האם רק בעזרת חזזיות מבצעים מדידות של זיהום אוויר בעמק עכו הפרובלמאטי. כששאלנו גופים העוסקים בשמירה על איכות הסביבה באזור הסתבר, לתדהמתנו, שאין כמעט מדידות רצופות של איכות האוויר בעמק עכו, מחוסר תקציבים.

בשולי השריפה
מה קורה לחזזיות אחרי שריפה ביער?
גם אחרי נושא זה אנחנו עוקבים כבר כמה שנים. בארבע-חמש השנים האחרונות, יש תדירות מאוד גבוה של שריפת יערות (חלקן בגלל הצתות מכוונות), והעצים והצמחייה העילית עולים באש. בדרך כלל, בודר המחקר הביולוגי מה קרה לצמחים ולשיחים אחרי השריפה, איזה סוגי עצים התחדשו, איזה סוגי פרחים, אבל איש לא מתעניין מה קורה על הסלעים.

ב-1983 הייתה שריפת יער קשה באזור בית אורן, וב-1989 התחוללה שוב שריפה שכילתה אלפי דונמים של חורש. במהלך כל השנים האלה, אני עוקב אחר ההתבססות מחדש של החזזיות על הסלעים. בזמן שריפה קשה, עלולה הטמפרטורה ליד הקרקע להגיע ל-600-700 מעלות חום. ברור שכל מה שיש על הסלעים עולה באש ונשרף כליל.
כאשר עוקבים אחרי מה שקורה על הסלעים בעזרת מיקרוסקופ אלקטרוני, רואים שאחרי שלוש שנים החיים חוזרים. אפשר להבחין באצות, ובנבגים של החזזיות שנשארו בשולי השריפה והגיעו בעזרת הרוח או הציפורים.

אני מתמקד במחקר של סלעי הכרמל, כדי להבין כיצד חלה ההתחדשות על פני הסלעים השרופים. איזה מן האורגניזמים מופיעים, ומי בא להיזון מהם, והאם אלה הבאים להיזון מדכאים את ההתבססות מחדש, או להיפך – עוזרים להפצה.

הגרפיטי של האסקימואים
מה היישום שבמחקר החזזיות?
היישום בא בכיוונים שונים. יש אתגר לחקור מכל זווית אפשרית דווקא את האורגניזמים שהצימוח שלהן איטי, וקשה מאוד לגדלם בתנאי מעבדה. אם נכיר טוב את החזזיות על פני כדור-הארץ, נדע איפה הן שוכנות, במה הן מסתפקות, מה הם מקורות ההזנה שלהן, ונאגור את המידע הזה – ייתכן מאוד שבעוד עשרות שנים, כאשר נחפש אורגניזמים על פני פלנטות אחרות, יהיה כדאי לחפש אותם באותם בתי-גידול שבהם מוצאים כאן את החזזיות. 

הרעיונות האלה אינם מקוריים שלי, הרבה כספים הוקצו למחקרים בכיוון זה. גם עניין הפקת תרופות מחזזיות עדיין לא נחקר עד הסוף. קיים עוד יישום מעניין למחקר החזזיות. במקומות רבים בעולם יש חזזיות הצומחות על אתרים ארכיאולוגיים. החוקרים מנסים לפענח את גיל האתר הארכיאולוגי באמצעות מדידת קוטר החזזיות היושבות על פני האבנים. המקצוע הזה נקרא ליכונומטריה (ליכנ – חזזית בלטינית, מטריה – מדידה). בישראל, כולנו מכירים את הכתובות הנחרטות בסלע על-ידי מטיילים, ולא פעם מקפיצות לנו את הדם לראש. מסתבר, שגם בגרנלנד, האסקימואים עושים זאת. הם חורטים את שמם ואת התאריך בסכין על פני הסלע, כך הם הורגים את החזזיות השחורות ושמם נשאר חרוט בלובן הסלע. על פי הגרפיטי הזה אפשר ללמוד על קצב הגידול האיטי של החזזיות. מצאתי כתובות כאלה בנות שלושים שנה, שעדיין לא כוסו בחזזיות.

גופי פרי באנטרקטיקה
נסעת כבר כמה פעמים לאזורי הקוטב, ספר על הקשיים...
רק מי שמאוהב בנושא המחקרי מסוגל לעמוד בקשיים שם. במחקר בקוטב הדרומי היו שותפים עוד שני חוקרים. מזמיני המחקר (הרשות למחקר לאומי בארצות-הברית וסוכנות החלל האמריקאית) ביקשו להגיע לאזורים היבשים ביותר באנטרקטיקה, כדי לבדוק אם האורגניזם השוכן שם בין הסלעים הוא חזזיות. עד אז לא מצאו במיקרואורגניזמים אלה גופי פרי, האמורים להעיד שאלה אכן חזזיות, אך אנו מצאנו גופי פרי, ובכך הוכחנו שאלה באמת חזזיות. המחקר נמשך כשלושה חודשים, חלק מהזמן "בילינו" על פסגות הרים בתנאים נוראים מבחינת מזג האוויר. שלושה חוקרים ספונים באוהל, המגן עלינו בקושי מרוחות המגיעות בחודש אוגוסט למהירות של 300 קמ"ש. רק מי שבאמת אוהב את המחקר האקולוגי, ובאמת אוהב חזזיות, מסוגל להיפרד מהמשפחה ולצאת לחודשים ארוכים כאלה של מחקר.

הפיצוי הוא בכך שחוזרים עם תוצאות ומפרסמים, רואים מקומות שיותר דומים לחלל החיצון מאשר לפני כדור-הארץ. במחקר זה הבאנו הרבה מידע, מדדנו ברציפות טמפרטורה בתוך הסלעים וטמפרטורה מחוץ לסלעים, ראינו שבתוך הסלעים יש חדירה של אור, המאפשרת פוטוסינתזה לאצות המרכיבות את החזזית, ומאפשרות לה לגדול שם בתנאים כמעט בלתי אפשריים.

אנטרקטיקה היא מקום כל כך מיוחד, שמלהיב לבוא ולחקור בו שוב ושוב. בעצם, כבר לא ברור אם האורגניזם הזה שנקרא חזזית הוא סיבה, תירוץ, תוצאה או בן-לוויה, לכל מי שעוסק במחקר וממש מכור לו. כל חוקרי החזזיות בעולם די דומים, רק מעטים מהם תמצאי מאחורי מעבד תמלילים או מבחנות, כולם מתרוצצים הרבה בעולם, מחפשים ונהנים...

אם נבג פוגש באצה המתאימה

"החזזית היא צמח המורכב מאצה ופטרייה", מסביר ד"ר יעקב
  גרטי. "יש בעולם 17 אלף מינים של חזזיות שהוגדרו, ומינים
  רבים שעדיין לא הוגדרו. האצה והפטרייה, הבונות את החזזית,
  חיות בסימביוזה הדדית. החזזיות הן צמחים רב-שנתיים, שגילם
  עשוי להגיע לאלפי שנים. קצב גידול החזזית איטי ביותר. הצירוף
  של אצה ופטרייה מקנה לחזזית כושר חיות בתנאי אקלים
  קיצוניים. אפשר למצוא חזזיות במדבריות קרים, בשולי הקוטב
  הדרומי והצפוני, באנטרקטיקה, ביערות טרופיים, בערבות
  ובמדבריות חמים. גוף החזזית קרוי יצע. הרבייה המינית בחזזיות
  מתבצעת על ידי גופי פרי הנראים כעין צלוחיות, או כספלולים
  זעירים, היושבים על גבי היצע. בגופי הפרי מצויות נאדיות, ובהן
  נבגים של הפטרייה. אם נבג משתחרר מגוף הפרי ומוצא תנאים
  טובים לנביטה (רטיבות), או פוגש באצה המתאימה, יש סיכוי
  ליצירת יצע חדש, ובכך מתחיל מחזור חייה של החזזית".