מנפלאות הצפרדע - הצמדה בסביבה רטובה

מאת: אופיר מרום

מה אפשר ללמוד מצפרדעים המסוגלות להישאר צמודות למשטחים חלקים ורטובים?

מינים רבים של צפרדעים התפתחו, במקומות שונים בעולם, כך שיתאימו לחיים בסביבה של מים זורמים. צפרדעים השייכות לקבוצה זו נקראות Torrent frogs. למרות שאין קשר ישיר בין מינים אלה אפשר למצוא סממנים אופייניים שפיתחו הצפרדעים כדי להתמודד בסביבה שוצפת מים. אחד המאפיינים עניין במיוחד את ד"ר תומס אנדליין (Thomas Endlein) ואת צוות החוקרים מאוניברסיטת גלאזגו שבסקוטלנד. מסתבר שצפרדעים אלה מציגות יכולת מדהימה לטיפוס בסביבות רטובות ליד מפלי מים, במקומות שבהם צפרדעים רגילות היו נסחפות בזרם. כדי להבין כיצד הן עושות זאת השוו החוקרים בין צפרדעים אלה לבין צפרדעים החיות בעיקר על עצים.

צפרדעים שחיות על עצים מסוגלות לטפס על משטחים חלקים בזכות הכוחות הקפילאריים, הנובעים מממשק אוויר-נוזל סביב כריות האצבע שלהם. לעומתן, הצפרדעים שחקר ד"ר אנדליין מסוגלות לטפס על משטחים גם בסביבה רטובה, שם הכוחות הקפילריים אינם אפקטיביים. לצורך מחקר זה נבחר מין מסוים של צפרדע מכל סוג, Harlequin Tree frog , החיה על עצים ו- Black-spotted Rock frog אותה אפשר למצוא יושבת על סלעים בסביבת נחלים ומפלים.

                                    תמונה מאת   Endlein et al.תחת CC 2.5

בניסוי נבדקה יכולת שני המינים להיצמד למשטח בשיפועים שונים וברמות חספוס וזרימת מים משתנות. על גבי משטחים יבשים וחלקים, הציגו שני מיני צפרדעים יכולת היצמדות דומה. לעומת זאת, כאשר הוזרמו מים על פני המשטח הייתה ל- Black-spotted Rock frog יכולת הצמדות טובה יותר באופן משמעותי, גם כאשר הזרימה הייתה איטית וגם כשהייתה מהירה. צפרדע זו אף נשארה צמודה למשטח בתנאים בהן כריות האצבע שלה היו שקועות במים, כך שלכאורה מתבטל המניסקוס הגורם לכוחות המשיכה הקפילריים. בהמשך הניסוי נמצא ששני מיני הצפרדעים נצמדים למשטח לא רק באמצעות כריות האצבעות אלא גם בעזרת חלקים גדולים של הבטן והירך הפנימית. עם עליית שיפוע המשטח, נמצא שה- Black-spotted Rock frog מגדילה את אזורי המגע שלה עם המשטח ואילו אצל הצפרדע השנייה מתרחש תהליך הפוך, בו הבטן והירכיים מתנתקות ככל שהשיפוע גדל. בבחינת הכוחות הפועלים על פני העור של הצפרדעים לא נמצא הבדל משמעותי בין שני המינים, ועובדה זאת הביאה את החוקרים למסקנה שההבדל ביכולת ההצמדות נובע בעיקר מהגדלת שטח הגוף שבא במגע עם המשטח. בנוסף, תמונות SEM  של מבנה העור בצפרדעי ה- Black-spotted Rock frog חשפו תאים מוארכים מעט בפריפריה של רפידות הבוהן, עם תעלות ישרות ביניהם, שיכולות להקל על ניקוז של נוזלים עודפים מתחת לכריות.

החוקרים מקווים שהמסקנות ממחקר זה יהוו השראה לפיתוח התקנים שיעזרו לבני אדם שעובדים בסביבת עבודה רטובה, הדומה לסביבת החיים של הצפרדעים.

 

למקור הידיעה

מקור נוסף