תפריט עמוד

יופי בטבע: יהלומים לנצח

יופי בטבע: יהלומים לנצח

תכונותיו הפיזיקליות של היהלום וקשיותו הן תוצאה של הסימטריה המושלמת של מבנהו המולקולרי. התוצאה בעינינו - יפהפייה. חיים קרופך על מולקולות סימטריות, יצורים שנעים בעזרת ריסים, אצות מעוטרות

כיצד אפשר להגדיר יופי בטבע? האם אפשר בכלל להגדיר אותו בלי לחטוא בהאנשה, שהרי יופי הוא מושג אנושי? מה שנתפס בעינינו כיפה בטבע – כל אחד על פי טעמו – קשור למעשה לתפקוד של בעל החיים או הצמח. הטבע עשיר במופעי יופי שמטרתם אינה לשרת את חושינו המעודנים אלא את בעלי הדבר. אבל, כמו שאמר הסופר והחוקר סטיבן ג'יי גולד: "אסתטיקה ויופי תפקודי הולכים (בטבע) יד ביד".
צבעוניות בחי ובצומח היא אולי הביטוי הבולט ביותר ליופי. היא משמשת הן לתקשורת בין פרטים באוכלוסייה – לזיהוי הדדי של בני אותו מין (Species), לחיזור, לאיתות המציין בעלות על שטח – והן לתקשורת בין בני מינים שונים. הדג הנקאי שבשונית האלמוגים, למשל, מאותת בצבעיו ל"לקוחותיו", ממינים אחרים, הבאים לטיפול קוסמטי בתחנת הניקוי שלו (ראו "מסע אחר" 132). יש צבעים שתפקידם להזהיר טורף פוטנציאלי לא לתקוף יצור ארסי או מי שמתחזה לארסי (ראו "מסע אחר" 135). עיניה של האילנית Agalychnis callidryas מיערות הגשם של אמריקה הטרופית מרשימות ביופיין, אך מטרת צבען האדום היא להבהיל טורפים.
לצבעוניות בפרחים יש תפקיד אחר: פיתוי. הפרח אינו נייד ואין טעם בפיתוי בן זוגו, לכן הוא מפתה חרקים באמצעות צבעיו, ריחו והצוף שלו, כדי שיעזרו לו בהפריה. יש פרחים שבעלי הכותרת שלהם מסומנים עורקים צבעוניים, הנקראים "שבילי צוף", שאינם נראים לעינינו (כי צבעיהם הם מעבר לאזור הנראה על ידינו בספקטרום האלקטרומגנטי), אך הם גלויים לעיני החרקים ומכוונים אותם למקום הימצאו של הצוף. בדרך  אל הצוף מקבל החרק אבקה או מאביק את הפרח באבקה שהביא מפרח אחר (הבאת פרחים כמתת של מחזר לאהובתו היא שימוש משני בידי מין אחר, שהופיע הרבה יותר מאוחר באבולוציה, וכנראה גם הוא ממלא תפקיד מסוים, תחילה חברתי, אחר כך גם ביולוגי).

גם הגודל קובע
דוגמה אחרת ליופי בטבע מתבטאת בגודל, לעתים בשילוב צבע. אחת הדוגמאות המוכרות ביותר בהקשר זה היא של הטווס, הפורש את זנבו לתפארת בפני הנקבה שאחריה הוא מחזר. רבים דנו בשאלה מדוע זקוק הטווס לזנב כה גדול, כבד ומפואר. מבלי להיכנס להסברים ולתיאוריות שהועלו בהקשר זה, ברור שהמטרה היא להרשים את הנקבה באמצעות הגודל והצבעוניות.
זכר הפריגטה (Fregata magnificens), ציפור ימית טרופית, הוא אקרובט תעופה מהטובים בעולם העופות, אבל

זכר הפריגטה. בעונת הרבייה הוא מנפח את השק הקרומי האדום שמתחת לגרונו כדי להרשים את הנקבה | צילום: אימג'בנק ישראל

לקראת עונת הרבייה הוא לא מנסה להרשים את הגברות שבלהקה ביכולתו הספורטיבית אלא בלבישת מיטב מחלצותיו. מתחת לגרונו יש שק קרומי בצבע אדום לוהט, שאותוופי אדם מנפחים את החזה במצבים חברתיים מסוימים, כשהם מנסים להרשים את הנקבות), ובעת מעופו הוא נראה כבלון אדום עם כנפיים שחורות. ככל שהשק אדום יותר וגדול יותר כך נמס יותר לבה של הפריגטה הנקבה.
האייל הקנדי (Cervus) משיר מדי שנה את קרניו ובשנה לאחר מכן מגדל קרניים חדשות, מסועפות יותר מאלו של השנה הקודמת. גודל והסתעפות הקרניים הם שמרשימים את נקבות האייל, וגם אותנו.
אנו מוצאים יופי גם בתנועה של בעלי חיים. בעולם החי מבנה ותפקוד קשורים יחדיו, ותנועה יעילה היא פתרון לבעיות מכניות. התבוננות בעוף הדואה בשמים, בנחש הזוחל על סלע חלק או על חול לוהט, בברדלס במרוצתו או בדולפין בשחייתו מעוררת בנו התפעלות. למעשה כל אחד מהם מדגים פתרון מכני־הנדסי לחיים בסביבה מסוימת. לפריגטה מוטת הכנפיים הארוכה ביותר בעולם העופות, יחסית למשקלה, והאווירובטיקה הווירטואוזית שלה מבטאת יופי אך גם מבנה מכני מצוין.

השראה אלוהית
קריטריון חשוב ליופי בעיני אנוש הוא הסימטריה, גם במבנה של מולקולות וגם בבעלי חיים ובצמחים. כיצד סימטריה בטבע תורמת לבעליה? בגבישים טבעיים הסימטריה מתבטאת במבנה מסוים החוזר על עצמו. אחד הגבישים המפורסמים והיקרים ביותר, ובעיני רבים היפה ביותר, הוא היהלום. היהלום עשוי פחמן טהור והאטומים שלו מחוברים זה לזה בקשרים קוולנטיים חזקים. כל אטום מחובר לארבעה אחרים והמרחקים בין כל שני אטומים שכנים, בכל כיוון שהוא, שווים. כך נוצר סריג צפוף, קשור בחוזקה, המתנהג כמולקולה אחת גדולה. תכונותיו הפיזיקליות, הברק שלו וקשיותו הידועה הם תוצאה של הסימטריה המושלמת של מבנהו המולקולרי.
במולקולת הדנ"א, הבנויה משני גדילים המחוברים זה לזה, הסימטריה היא התכונה המאפשרת שכפול עצמי. כל אחד מהגדילים הוא התבנית שעל פיה נבנה הגדיל השני, המשלים. ללא סימטריה המולקולה לא היתה מתפקדת. גם מגלי מבנה הדנ"א התייחסו לסימטריה של המולקולה כשאמרו: "הדגם כל כך אלגנטי שהוא חייב להיות נכון".  
סידור העלים סביב גבעול הצמח הוא בהרבה מקרים סימטרי. בצמחים רבים מסודרים עלים אלה בדגם "שושנת". מטרת הסידור האסתטי הזה היא לכסות את השטח באופן מקסימלי כדי לקלוט כמה שיותר מקרינת השמש. יש מקרים שסידור סימטרי של העלים מסייע להקטנת שיעור קרינת חום על הרקמות הצמחיות: העלים המצויים מתחת לדור העליון קולטים את מרב הקרינה ואילו הדור הנמוך יותר מוצל ועל כן נזקק לכמות מים קטנה יותר לצינון (תופעה זו באה לידי ביטוי בעיקר בצמחים של אזורים חרבים או חרבים למחצה).

דבורים וחלת דבש. החלה בנויה מתאים משושים שיוצרים מבנה סימטרי וממלאים את השטח בצורה מושלמת. משושה הוא הצורה החסכונית ביותר מבחינת היחס בין ההיקף לנפחו | צילום: שי לוי

הנושא של מילוי שטח וניצולו בא לידי ביטוי גם בחיי הדבורים. הדבורים החברתיות בונות מדונג חלות ובהן תאי דבש משושיים, היוצרים מבנה סימטרי וממלאים את השטח באופן מושלם. משושה הוא הצורה החסכונית ביותר מבחינת היחס בין היקף מבנה לנפחו מבלי שיישארו מרווחים. את הדונג מייצרות הדבורים, וחיסכון בדונג פירושו חיסכון באנרגיה.
חיסכון נוסף בדונג ובאנרגיה מושג כי כל צלע במשושה משותפת לשני תאים שכנים. כך מושקע בבניין מינימום דונג יחסית לנפח הדבש שיאוחסן בתאים (תאים עגולים יותר יעילים ביחס היקף־נפח, אך היו גורמים לבזבוז המרחב שביניהם ולבזבוז דונג לבנייה). הדייקנות שבבניית המשושים מופלאה. החוקרים הראשונים הגדירוה כיצירה ב"השראה אלוהית". הסופר מוריס מטרלינק, זוכה פרס נובל, הקדיש לה פרק בספרו "חיי הדבורים".
גם ללהקת ציפורים שעפה במבנה דמוי ראש חץ, כפי שעושים עגורים ואווזים, צורה סימטרית, המפחית מהאנרגיה שכל ציפור צריכה להשקיע במעוף: הציפורים עפות בצפיפות, ומבנה זה מאפשר להן זרימה חלקה יותר של האוויר ופחות חיכוך. לו היה הרווח ביניהן גדול יותר, היתה כל ציפור בודדת צריכה להיאבק במערבולות האוויר שנוצרו על ידי אלה שלפניה. מובילת הלהק, שנדרשת להשקיע אנרגיה רבה יותר, מתחלפת מדי פעם עם ציפור אחרת. 

להק ציפורים. הציפורים עפות במבנה המאפשר זרימה חלקה יותר של האוויר ופחות חיכוך | צילום: אימג'בנק ישראל

סימטריה סמויה מעין
יש סימטריה ויופי שעיני רובנו אינן זוכות לראות. בין היצורים הזעירים של הפלנקטון הימי חיים מינים רבים הנעים בעזרת ריסים. הריסים מסודרים בטבעת או בכמה טבעות על מעטפת היצור הזעיר, וכאשר רואים אותו נע בעזרתם מתחת לעדשת המיקרוסקופ, הם נראים כגלגל שיניים המסתובב ומניע את בעליו. עבור היצורים האלה ה"גלגל" הוא אמצעי קיום, ועבורנו משהו שנעים לצפות בו.
בפלנקטון חיות גם אצות יפהפיות הנקראות צורניות (Diatoms) על שם הצורן שממנו עשויים דופנותיהן. צורניות רבות מקושטות בצורות גיאומטריות יפות, והן זכו לכינוי "תכשיטי הים". עבורן הצורן הוא חומר השומר על התא ומגן עליו, ואילו אנו זוכים למראה יפה מבעד לעדשה.
בני אדם בנויים בסימטריה דו צדדית – יש מישור אחד המחלק את הגוף לימין ולשמאל. יש יצורים עם סימטריה שונה. במדוזות,

כוכב ים, בעל סימטריה מחומשת. סוברים שמבנה זה מחזק את השלד | צילום: אימג'בנק ישראל

למשל, הסימטריה היא מעגלית. כלומר, כל מישור אנכי, דמיוני, החוצה את המדוזה, מחלק אותה לחלקים דומים. הסימטריה המעגלית נעימה לעין, מה גם שמדוזות רבות הן צבעוניות, אבל מה תרומתה לבעל החיים? ייתכן שתרומתה במתן מעטפת מינימלית לנפח מקסימלי, וכך השקעת פחות חומרים לבניין הגוף. סימטריה שונה לחלוטין קיימת אצל כוכבי הים. לרובם סימטריה מחומשת, צורתם אסתטית ורבים מהם צבעוניים. יש סברה שהמבנה המחומש מחזק את השלד שלהם.
גם העין המורכבת של החרקים היא סימטרית: היא בנויה מהרבה יחידות ראייה עצמאיות. כל עין מעבירה את התמונה שהיא קולטת למחשב מרכזי (אונות הראייה שבמוח), שם מעובד המידע לתמונה כוללת. למבנה זה חשיבות רבה: ככל שגדול יותר מספר היחידות העצמאיות בעין, כך גדל שטח הראייה וגדלה חדות התמונה המתקבלת (לזבוב הבית 4,000 יחידות אופטיות, לשפירית – יותר מעשרים אלף). בראייה אנושית עין החרק היא מבנה סימטרי יפה, בייחוד כשמסתכלים עליו בהגדלה. לעתים הוא גם צבעוני (לזבוב התסיסה, Drosophila, עין אדומה).  
מול כל הדוגמאות של סימטריה נסיים בדוגמה לחוסר סימטריה והיופי הגלום בו. הצבתות של האתת, סרטן מהסוג Uca, אינן זהות. האחת ענקית לעומת האחרת, והיא משמשת לו לאיתות לזכרים ולחיזור אחר הנקבות. בשביל נקבת האתת הצבת הא־סימטרית מבטאת יופי זכרי שקשה לעמוד בפניו, ואילו לנו זה עשוי להיראות לא מאוזן ומוזר. אבל  במרבית המקרים בטבע, אנו מוצאים שמבנה סימטרי ותפקוד יעיל הם נעימים לעין, ובשפה פשוטה — יפים.

האם היית ביעד הזה?

  • 0

    כן הייתי

  • 0

    לא, אבל מתכנן

  • 0

    לא מעוניין

    האם המאמר הזה עזר לך?

    עזר מאדדי עזרלא כל כך עזרכלל לא עזר





    מרכז ההזמנות של מסע אחר

    השוואת מחירי השכרת רכב בחו"ל
    המחיר המשתלם ביותר - בלי הפתעות ובלי אותיות קטנות

    מרכז ההזמנות של מסע אחר

    טיסות במחירים שפויים - גאוני כמה שזה פשוט

    השוואת מחירי השכרת רכב בחו"ל
    המחיר המשתלם ביותר - בלי הפתעות ובלי אותיות קטנות

    כתיבת תגובה

    האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

    *

    code