ووجد الباحثون أن الكهوف التي تسكنها خفافيش الفاكهة كانت تتميز بسلاسل غذائية أطول من الكهوف التي تسكنها خفافيش الحشرات أو الكهوف التي لا تحتوي على خفافيش.
ما هي الحيوانات التي تعيش في الكهوف وكيف توجد؟ الكهوف هي موطن ذو ظروف بيئية فريدة (مثل العزلة والظلام) وتتيح إجراء البحوث البيئية والتطورية التي تدرس عمليات تمايز المجموعات الحيوانية، وتكيفها مع ظروف الموطن، والعوامل التي تؤثر على تكوين الغذاء. الويب وجمع الأنواع. إحدى هذه المجموعات هي فئة العناكب التي تنتمي إلى نظام المفصليات. نتائج البحث في هذا المجال تثري المعرفة حول المفصليات، وخاصة حول العناكب التي تعيش في الكهوف في إسرائيل، وفي كل عام يتم الإبلاغ عن أنواع جديدة لإسرائيل وللعلم.
المفصليات هي من اللافقاريات ذات الهيكل الخارجي، الذي ينقسم جسمها وأطرافها إلى مفاصل. وهي تنتمي إلى عدة فئات معروفة من الحيوانات، بما في ذلك الحشرات والقشريات والديدان الألفية والعناكب. تتضمن كل فئة عدة سلاسل (على سبيل المثال، فئة العناكب تشمل العناكب والعقارب والقراد)؛ تضم كل سلسلة عدة عائلات (على سبيل المثال الأجرام السماوية - واحدة من أكبر عائلات العناكب في العالم)؛ تضم كل عائلة عدة أنواع (مثل الأرملة)؛ ويتضمن كل نوع عدة أنواع (مثل الأرملة السوداء/البيضاء/البنية).
ما هو السؤال؟ كيف يؤثر مصدر الغذاء على السلسلة الغذائية وتكوين العناكب في الكهوف؟
الدكتورة إفرات غابيش ريجيف، المديرة العلمية لمجموعة العناكب والمفصليات الأرضية في مجموعات الطبيعة الوطنية في الجامعة العبرية، تدرس العناكب، وفي السنوات الأخيرة ركزت على تلك التي تعيش في الكهوف. ووفقا لها، "تقريبا كل مفصليات الأرجل التي تكيفت مع الحياة في الكهوف وتم جمعها في إسرائيل هي نوع جديد على العلم لأنه لا يتم إجراء أي بحث تقريبا في هذه الموائل في منطقتنا. في السنوات الأخيرة وجدنا العديد من الأنواع الجديدة في الكهوف في إسرائيل. أركز على العناكب لأن هذه مجموعة متنوعة جدًا ولم تتم دراستها بشكل كافٍ. أحد أسباب ذلك هو أن معظم الأنواع ليست ضارة بالزراعة أو خطرة على الإنسان. تضم المجموعة مجموعة متنوعة من أنماط الحياة والسلوكيات وهي رائعة. تشمل خلفيتي طفولتي في عراد، حيث تجولت كثيرًا في الطبيعة، وفي الوديان، وتعرفت على عالم الحفاة المذهل. لقد انبهرت بالتنوع ووفرة الأنواع وخاصة العناكب".
وبما أن الكهوف مظلمة ولا تحتوي على نباتات تقوم بعملية التمثيل الضوئي، فإن مصدر الطاقة المشترك فيها هو المادة العضوية التي تأتي من الخارج. في الكهوف التي تعيش فيها الخفافيش، تعتبر فضلاتها (ذرق الطائر) مصدرًا مهمًا للطاقة حيث تتواجد مجموعة متنوعة من الكائنات الحية. تقوم الكائنات الحية الدقيقة والمفصليات مثل متساوي الأرجل بتكسير الروث، وكذلك جثث الخفافيش والمواد العضوية الأخرى الموجودة في الكهف. تتغذى المفصليات والحيوانات المفترسة مثل السوس والعناكب على المواد المتحللة وبالتالي يمكنها أن تزدهر وتتكاثر.
في دراستهم الأخيرة، التي حصلت على منحة من مؤسسة العلوم الوطنية، أجرت الدكتورة غابيش ريجيف وفريقها مسحًا للعناكب في أكثر من 100 كهف في جميع أنحاء البلاد وصنفوها حسب الحجم والموقع والنوع (الكهوف التي يسكنها خفافيش الفاكهة أو الخفافيش آكلة الحشرات أو الكهوف بدون خفافيش). بالإضافة إلى ذلك، تم جمع بيانات كمية عن المفصليات داخل كل كهف مع التركيز على العناكب. وقاموا بتصنيف جميع العناكب التي تم العثور عليها، والتي لا يزال بعضها غير معروف، إلى سلاسل وعائلات وجنس وأنواع ومقارنتها وفقًا لأنواع الكهوف. وهكذا اكتشفوا أن الكهوف ذات مصدر طاقة معين تدعم مجموعة من العناكب التي تتميز بتركيبة فريدة من نوعها.
بعد ذلك، قام فريق البحث بوضع عدة فرضيات تتعلق بطول السلسلة الغذائية في الكهف اعتماداً على مصدر الطاقة الداخلة إليه: في كهف بدون خفافيش سيكون هناك عدد أقل من مصادر الطاقة المتاحة والثابتة، وبالتالي سيكون هناك أقل مستويات التغذية (على سبيل المثال، المفصليات فقط التي تحلل المواد العضوية والحيوانات المفترسة الأولية)؛ يحتوي الكهف الذي يحتوي على خفافيش الفاكهة على ثلاثة مستويات تغذية على الأقل: المفصليات، والحيوانات المفترسة الأولية، والحيوانات المفترسة الثانوية؛ وفي كهف به خفافيش حشرية، سيكون هناك أربعة مستويات تغذية على الأقل: المفصليات، والحيوانات المفترسة الأولية، والحيوانات المفترسة الثانوية، والحيوانات المفترسة من الدرجة الثالثة.
كانت إحدى الفرضيات هي أنه في الكهوف التي تحتوي على خفافيش الحشرات، ستكون السلسلة الغذائية أطول وتتضمن مستويات أكثر من المفاصل، ومستويات أكثر من الحيوانات المفترسة مقارنة بالكهوف التي تحتوي على خفافيش الفاكهة أو الكهوف التي لا تحتوي على خفافيش.
"كانت إحدى الفرضيات هي أنه في الكهوف التي تحتوي على خفافيش آكلة للحشرات، ستكون السلسلة الغذائية أطول وتشمل مستويات أكثر من المفصليات (كل من الكائنات الحية الدقيقة والمفصليات مثل سرطان البحر والديدان الألفية)، ومستويات أكثر من الحيوانات المفترسة (مثل العناكب التي هي مفترسات للمفصليات). والعناكب التي تعتبر مفترسة للحيوانات المفترسة والعناكب والمخربين على سبيل المثال) من الكهوف التي تحتوي على خفافيش الفاكهة (التي يكون طعامها غني بالسكريات) أو الكهوف التي لا تحتوي على خفافيش. وذلك لأنه من المفترض أن تحتوي الخفافيش على المزيد من البروتينات (لأن طعامها غني بالبروتين)، والطعام الغني بالبروتين قد يدعم سلسلة غذائية أطول"، يوضح الدكتور غابيش ريجيف.
ولاختبار فرضياتهم، قام الباحثون بجمع فضلات الخفافيش ومجموعة متنوعة من المفصليات في الكهوف، وطحنها وتجفيفها إلى مادة موحدة وإرسالها إلى مختبر في ألمانيا يقوم بإجراء التحليل الكيميائي والتركيب النظائري للعناصر الغذائية (تحليل المغذيات). ومن الممكن في هذا التحليل اكتشاف تركيز نظير النيتروجين 15، الذي يعد أحد الوحدات البنائية للبروتينات. وبحسب الدكتور غابيش ريغيف فإن "هذا النظير يتراكم على طول السلسلة الغذائية. وبما أن المفترس ينتمي إلى مستوى أعلى من العناصر الغذائية في الشبكة الغذائية، فسوف نلاحظ تركيزًا أعلى للنيتروجين 15 في جسمه".
وبحسب هذا التحليل، وجد الباحثون أنه في الكهوف التي لا تحتوي على خفافيش، تكون السلسلة الغذائية أقصر من الكهوف التي يوجد بها خفافيش، كما افترضوا، كما أنها تتضمن مستويات تغذية أقل. في المقابل، تضمن تجمع الأنواع المفصلية مستويات تغذية أقل. ومع ذلك، فقد كانوا مخطئين بشأن فرضيتهم بشأن مستويات التغذية في الكهوف التي تحتوي على خفافيش الفاكهة مقابل خفافيش الحشرات؛ وقد وجد أن كهوف خفافيش الفاكهة تحتوي على قيم نيتروجين 15 أعلى، وبالتالي يُفترض أنها تحتوي على مستويات مغذية أعلى من كهوف خفافيش الحشرات.
د. غابيش ريغيف: "في المرحلة التالية من البحث، سنبحث الأسباب التي تؤدي إلى هذه الظاهرة. بالإضافة إلى ذلك، من المقرر إجراء تجربة لإضافة مصدر طاقة غني بالسكر أو البروتينات إلى الكهوف، ودراسة تأثيره على المفصليات ومستوى النيتروجين 15 فيها".
الحياة نفسها:
افرات غافيش ريجيف
الدكتورة إفرات غابيش ريجيف، 47 عامًا، متزوجة، تعيش في مدراش بن غوريون، تحب السفر والتواجد في الطبيعة ("لحسن الحظ، مهنتي هي أيضًا الهواية الرئيسية في حياتي. كل التنوع الممكن يبهرني").
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
