מסע אל גוף האדם - עונה 4, פרק 55 - דגים

דניאל ואני מפליגים בים עם שמשון הכריש, ולומדים על דגים, מלחים ו... תפוחי אדמה! במשימת המחקר של הפרק נחקור את תהליך האוסמוזה המרתק.

---

תאריך עליית הפרק לאוויר: 12/09/2023.

מסע אל גוף האדם - פודקאסט לילדים! כותב ומגיש ד"ר יאיר פוזניאק. משתתפים: דניאל, יואב, ואילת פוזניאק

ד"ר פוזניאק: בפרק הקודם של מסע אל גוף האדם יצאנו לחקור את החיים בים. ביקרנו בשכונות החיות הבזאליות, ופגשנו את השטוחונים, הספוגים, המסרקניים והצורבים, שמדענים חושבים שהם בעלי החיים העתיקים ביותר על פני כדור הארץ. לקראת סוף המסע שלנו פגשנו את שמשון הכריש שהבטיח לקחת אותנו לחקור את עולם הדגים.

שמשון: אני שמשון, כריש פטיש ביותר. כדאי שאני אלווה אתכם. כשחוקרים את מעמקי הים כדאי שיהיה לכם איזה שומר ראש טוב, לא?

ד"ר פוזניאק: ולא תאכל אותנו?

שמשון: מה פתאום, אני צמחוני. לא אוכל בשר, רק דגים. יאללה, בואו נצא לדרך. אני שוחה מהר, אז תנסו לעמוד בקצב.

בינתיים בזמן שאנחנו שטים אני רוצה לשיר לכם שיר קטן.

[שר שיר מומצא]

ד"ר פוזניאק: וואו שמשון זה אתה כתבת?

שמשון: מה פתאום? זה ChatGPT אין מילה כזו מזצץ.

ד"ר פוזניאק: פחחח.

שמשון: בואו בואו נתחיל בסיור. שימו לב מצד ימין, אנחנו חולפים דרך להקה של דגי מנטה ריי, הם אמנם די יפים אבל חלולים מבפנים, אתם מבינים מה אני אומר? לא המשוט הכי שטוח בים חה חה.

מצד שמאל אפשר לראות את הדולפינים החמודים משחקים במים, הדולפינים הם דגים יפים וגם די חכמים, והנה ממש ממולנו שכונת הכרישים, הבית שלי!!! בעלי החיים הכי מפותחים בים, אנחנו מדהימים.

ד"ר פוזניאק: רגע רגע רגע שמשון. עצור סוסים. או במקרה שלך, עצור כרישים. יש לך קצת חוסר דיוק, הייתי אומר.

מחקרים מראים שדגי מנטה ריי הם הדגים הכי חכמים באוקיינוס. דולפינים הם לא דגים, הם בכלל יונקים. ואתם הכרישים הכי מפותחים בים? מממ… פחות.

בואו נעשה קצת סדר, ודבר ראשון - נמלא פער. אחרי שהתפתחו החיות הבזאליות, בחלק מהחיות הקטנות יותר התחילו להתרחש שינויים גדולים. אלה שינויים שלקחו הרבה מאוד שנים, והם גרמו ליצירה של סוג חדש של סימטריה. אם אתם זוכרים, לשטוחונים ולספוגים אין סימטריה בכלל, כלומר בכל מקום שחותכים אותם מקבלים חלקים שנראים שונה. למסרקניים ולצורבים יש סימטריה בסיסית. מתישהו, התחילו להתפתח יצורים עם סימטריה מיוחדת. סימטריה דו צדדית. זה אומר שיש רק מישור אחד שבו אפשר לחלק אותם ולקבל חלקים שנראים אותו דבר. אבל זה גם אומר שחלקים אחרים של החיות האלה היו שונים אחד מהשני, מה שמאפשר לקבוע שצד אחד הוא ראש וצד אחר - זנב או רגליים, צד אחד הוא בטן וצד שני - גב.

כל החיות בעולם למעט החיות הבזאליות, הן חיות בעלות סימטריה דו צדדית. גם אנחנו.

בואו נעשה תרגיל: תסתכלו על מישהו שאתם מכירים מקדימה, ותדמיינו קו שעובר באמצע הראש וחוצה את הגוף שלו לשניים. שני החלקים דומים, נכון? לא תמיד זהים, אבל דומים. אפשר להגדיר שלמעלה זה ראש ולמטה זה רגליים, מקדימה זה בטן וחזה ומאחורה זה גב. אותו דבר נכון לגבי ציפורים, חתולים, עכבישים, דגים וכל חיה שאתם יכולים לחשוב עליה - חוץ מאשר החיות הבזאליות. כל החיות עם הסימטריה הדו צדדית התפתחו במשך מאות מיליונים של שנים בכל מיני כיוונים, ממש כמו ענפים של עץ. גם את החיות עם הסימטריה הדו צדדית אפשר לחלק באופן גס לשתי קבוצות: חסרי החוליות ובעלי החוליות.

החוליות שאנחנו מדברים עליהן הן החוליות שמרכיבות את עמוד השדרה. אלה שמגנות על חוט השדרה, לא סתם, של המוח. קבוצת חסרי החוליות, כלומר אלה שאין להן עמוד שדרה, היא קבוצה מאוד מאוד מגוונת, ובקצות הענפים שלה אפשר למצוא המון סוגים של תולעים, חלזונות, כוכבי ים, ומערכה ענקית בשם פרוקי הרגליים שכוללת את כל החרקים, הסרטנים והעקרבים. קבוצה קטנה הרבה יותר היא קבוצת בעלי החוליות. אבל היא זאת שמכילה את רוב המינים שאתם, כנראה, מכירים. למי יש עמוד שדרה? לכל היונקים, ובתוכם בני האדם; לציפורים; לזוחלים; לדו חיים כמו צפרדעים,

שמשון: וגם דגים. דגים הם בעלי חוליות. יש לנו עמוד שדרה חזק, אנחנו יודעים מה חשוב בחיים.

ד"ר פוזניאק: נכון שמשון. גם הדגים הם בעלי חוליות. כולכם ראיתם כנראה דגים מכל מיני סוגים: אולי ראיתם אותם באקווריום, אולי בים, ואולי… על הצלחת שלכם.

יש כמה מאפיינים שמשותפים לכל הדגים. לכל הדגים יש גולגולת, שזו קופסה מעצם שמגינה על המוח. לכל הדגים יש זימים, שהם איברים מיוחדים שמסייעים להם לנשום. ולכל הדגים יש סנפירים, שהם אברי התנועה.

דניאל: אבא, איך הזימים של הדגים עובדים? ואיך הם אוכלים ועושים פיפי?

ד"ר פוזניאק: חלק מהמערכות של הדגים דומות לשלנו וחלק שונות. בוא ניזכר רגע איך אנחנו, בני האדם, נושמים, ולמה זה חשוב.

[מנגינה]

נשימה היא תהליך שהמטרה שלה היא להכניס חמצן לגוף ולהוציא ממנו פחמן דו חמצני. אנחנו נושמים באמצעות ריאות. כשאנחנו מכווצים את השרירים באזור הריאות, אוויר שמכיל חמצן נכנס אליהן. בקצה הריאות יש מבנים קטנים שדומים לשקים ונקראים נאדיות. הנאדיות מוקפות בכלי דם, והחמצן שנכנס בזמן השאיפה מדלג מעבר לקיר של נאדית הריאה ונכנס לדם, שם הוא פוגש תא דם אדום. החמצן מתיישב על תא הדם האדום, ונוסע אל התאים בכל הגוף, שם הוא מסייע בהפקת אנרגיה. במקביל, כשדם מגיע לריאות, הוא מעביר לתוכן פחמן דו חמצני, שהוא חומר פסולת, ואנחנו פולטים אותו החוצה בנשיפה.

אבל במים אין אוויר. יש אמנם חמצן במים, אבל הכמויות שלו קטנות הרבה יותר מאלה שבאוויר. הזימים הם לוחות דקים מאוד שבתוכם עוברים כלי דם, ובהם תאי דם אדומים, ממש כמו נאדיות הריאה, והם ממוקמים באחורי הראש של הדג משני הצדדים. כשדג שוחה דרך המים, המים עוברים על פני הזימים והחמצן נכנס ישירות לכלי הדם. חלק מהדגים בולעים מים שמכילים חמצן, וכשהם לוחצים באמצעות הגרון שלהם, המים נדחפים לעבר הזימים ויוצאים החוצה, כשגם כאן הם משאירים את החמצן בתוך כלי הדם של הדגים.

גם לדגים יש מערכת תובלה כמו לנו בני האדם, אבל היא פשוטה הרבה יותר. בלב שלנו יש שתי עליות ושני חדרים, ושני החלקים שלו מופרדים במחיצה. החלק הימני מזרים דם עני בחמצן לריאות, והחלק השמאלי מזרים דם עשיר בחמצן אל כל הגוף. אם אתם רוצים להיזכר בדיוק חזרו לעונה הראשונה של מסע אל גוף האדם.

הלב של הדגים מזרים רק דם עני בחמצן אל הזימים. הדם מתמלא בחמצן, ממשיך וזורם לתאי הגוף בלי עזרה מהלב, מוסר את החמצן לתאים וחוזר ללב ששולח אותו שוב לזימים. מערכת העיכול של הדגים ומערכת ההפרשה שלהם מאוד דומות בתפקוד לאלה של בני האדם. גם מערכת העצבים של הדגים דומה בעיקרון לזאת של בני האדם: יש להם מוח, אם כי הוא קטן ביחס לגוף שלהם; יש להם חוט שידרה ויש להם איברי חישה. החושים של הדגים ממש טובים, ויש להם בעיקר חוש ריח מאוד מאוד מפותח, שעוזר להם גם למצוא אוכל וגם לנווט בתוך המים.

**עובדה מגניבה**

אגדה עתיקה מספרת על כך שהזיכרון של דגים מאוד קצר, ושהם שוכחים את כל מה שמסביבם כל כמה שניות. אבל מחקרים חדשים מראים שלא רק שזה לא נכון, אלא שלדגים יש יכולות שכליות גבוהות מאוד ובאופן כללי שהם יצורים אינטליגנטיים. למשל, דגים שנתפסו ושוחררו היה קשה לתפוס מחדש שוב כי הם זכרו את חוויית התפיסה וניסו להימנע ממנה. דגים אחרים מסוגלים לירות סילונים של מים על חרקים שנמצאים מחוץ למים כדי להפיל אותם ולאכול אותם, ויכולים להתאים את עוצמת הזרם לגודל החרק. אפילו אפשר לאמן דגים למשוך בכפתורים מסוימים כדי לקבל אוכל. ואנחנו גם יודעים היום שדגים מזהים דגים אחרים, בעיקר כאלה שהם פגשו לפני כן, ומשנים את ההתנהגות שלהם בהתאם לאופי התקשורת עם אותם דגים. אז בפעם הבאה שאומרים שיש לכם זיכרון של דג, קחו את זה כמחמאה.

שמשון: טוב דוקטור, אתה חופר. אנחנו מדהימים, אין עלינו הדגים בכל העולם. תקשיבו, ממש חם היום. אולי תשתו שלוק מים? לא חסר פה חחחחח

ד"ר פוזניאק: אני לא חושב שזה רעיון טוב.

שמשון: למה, כפרה עליך?

ד"ר פוזניאק: כי המים שמסביבנו הם מי מלח. אנחנו בני האדם לא יכולים לשתות מי מלח.

שמשון: מה יקרה אם תשתו מי מלח?

ד"ר פוזניאק: בגדול, נקיא, נשלשל ונתייבש. זה יכול להיות ממש מסוכן.

שמשון: לא הבנתי כלום, נשבע לך. בסדר, אפשר גם למצוא איזה מקווה של מים מתוקים. אתה יודע, יש דגים שאוהבים מים מלוחים כמוני, ויש גם דגים שאוהבים מים מתוקים. האמת שאף פעם לא הבנתי למה זה.

ד"ר פוזניאק: זה בגלל שכמויות המלח במים שולטות בתנועה של מים.

שמשון: מה זתומרת? אני שולט במים! אני השליט של המים, המים לא מחליטים עליי!

ד"ר פוזניאק: אני אסביר. נתחיל מזה שמים מלוחים זה מים רגילים שיש בהם הרבה מלחים מומסים. כמו שיש כאלה בים, אפשר להכין כאלה גם בבית - פשוט ממיסים מלח בתוך מים. מים מתוקים הם מים שיש בהם מעט מלחים מומסים. בכינרת שלנו למשל יש מים מתוקים. בימים ובאוקיינוסים יש מים מלוחים. ובים המלח יש מים נורא נורא מלוחים.

למים יש תכונה מיוחדת: הם נמשכים לאיפה שיש יותר מלחים, או ליתר דיוק - יותר מומסים בתוך המים. התופעה המיוחדת הזאת נקראת אוסמוזה. הם אפילו מסוגלים לעבור מחסומים כמו הקרומים של התאים שלנו. אז אם אנחנו בולעים המון מים שיש בהם המון מלחים, והמים האלה נמצאים במעיים שלנו, המים שבתוך התאים במעיים יוצאים אל חלל המעי שיש בו יותר מלחים. ואז אנחנו מאבדים אותם, ובאופן כזה אנחנו עלולים להתייבש.

שמשון: אה… לא הבנתי.

ד"ר פוזניאק: אז… בוא נראה אוסמוזה בעיניים.

**משימת מחקר**

במשימת המחקר הזאת ננסה להבין איך המלחים שבמים משפיעים על דגים בים, באמצעות משהו שהוא בכלל לא דג: תפוח אדמה. אנחנו נחקור תנועה של מים לתוך תאים של תפוח אדמה ומתוך התאים שלו החוצה, בתהליך האוסמוזה. לניסוי תצטרכו: תפוח אדמה, סכין לחיתוך, שלוש כוסות, מים, מלח ומשקל של מטבח.

שימו לב: את כל הקילופים והחיתוכים מומלץ לעשות בהשגחת מבוגר. קלפו את תפוח האדמה. כעת השתמשו בסכין, הורידו את הפינות המעוגלות וצרו מלבן ארוך שיהיה בערך בגובה של שני סנטימטרים. חיתכו את המלבן לשלוש חתיכות, שוות בגודלן עד כמה שאפשר.

כעת, הכניסו לכוס אחת מים מתוך מתקן לסינון מים, או מתוך בקבוק קנוי. הכוס הזאת מדמה לנו מקווה מים מתוקים, עם מעט מומסים, כמו הכינרת למשל.

לכוס השנייה הכניסו מים מהברז, הוסיפו כפית אחת של מלח וערבבו היטב. הכוס הזאת מדמה לנו את הים, שבו מים מלוחים.

לכוס השלישית הכניסו מים מהברז, הוסיפו כף מלח וערבבו היטב. הכוס הזאת מדמה ים עם תכולת מלח גבוהה מאוד כמו ים המלח.

קחו מגבת נייר ונגבו היטב את קוביות תפוח האדמה.

כעת, שקלו בעזרת משקל כל אחת מהקוביות ורשמו את משקלה. המשקלים אמורים להיות פחות או יותר שווים.

עכשיו הכניסו את קוביות תפוח האדמה לכוסות, כל קובייה בכוס אחרת.

המתינו חצי שעה. כשעברה חצי שעה, הוציאו את קוביות תפוח האדמה מהכוסות, נגבו אותן היטב במגבת נייר ושקלו אותן שוב.

השוו את המשקל שהתקבל בסוף הניסוי למשקל בתחילתו.

מה קיבלנו ומה קרה כאן?

כנראה שהתוצאות שקיבלתם מראות שמשקלה של קוביית תפוח האדמה שהייתה במים המסוננים לא השתנה ואולי אפילו עלה קצת. במים המסוננים יש מעט מאוד מומסים, ואילו בתאי תפוח האדמה יש יותר מומסים מאשר מחוץ להם. זוכרים שמים אוהבים ללכת לכיוון שיש בו יותר מומסים? המים שבכוס נכנסו אל תאי תפוח האדמה וניפחו אותם, וזה גרם גם לעלייה במשקל שלהם.

כנראה גם שהקובייה ששמתם בכוס השנייה, שהייתה בה כפית מלח, איבדה מעט מהמשקל שלה. במקרה הזה, דווקא בכוס, שהיה בה מלח מומס, היו יותר מומסים מאשר בתאי תפוח האדמה. לכן, מים זזו באותה צורה בדיוק כמו בכוס הראשונה, אבל הפעם מתוך תאי תפוח האדמה - החוצה. כשמשהו מאבד מים, זה גורם לירידה במשקל שלו.

וכנראה שבכוס השלישית קרה אותו דבר, רק שתפוח האדמה איבד יותר מהמשקל שלו. יותר מים יצאו מתאי תפוח האדמה כי בסביבה של הקובייה הזאת היה יותר מלח. הניסוי הזה ממחיש מצוין את תהליך האוסמוזה.

ולמה אמרתי כנראה? כי לכל אחד מכם בבית יש תפוחי אדמה מסוגים שונים, כוסות בנפחים שונים ומתקנים שונים לסינון מים. אם כולכם הייתם מבצעים את הניסוי בדיוק עם אותם כלים וחומרים, סביר להניח שהיו מתקבלות תוצאות יותר מהימנות, כלומר שאפשר יותר לסמוך עליהן.

דניאל: אבל אבא, למה השתמשנו בתפוח אדמה ולא בדג?

ד"ר פוזניאק: שאלה מצוינת. דג חי קצת קשה לתפוס ולמדוד אותו, וגם לא הוגן לעשות ניסוי כזה על יצור חי עם רגשות וזיכרון. תפוח האדמה מהווה מודל, שזה אומר דוגמה. לא בדיוק החיה שאנחנו בודקים, אבל מספיק קרוב - כי התאים של תפוח האדמה ושל הדג מתפקדים בצורה דומה בכל מה שקשור לכניסה ויציאה של מים.

ערכו טבלה שבה תסכמו את התוצאות שלכם: בטורים כתבו את מספר הכוס ובשורות כתבו את המשקל לפני ואת המשקל אחרי. בקשו מההורים לצלם ולהעלות לסטורי באינסטגרם, ולתייג אותי - dryairpozniak, ואולי התוצאות שלכן יופיעו בסטורי שלי!

אותו דבר שקרה לתפוח האדמה עלול לקרות גם לדגים בים. כשדג נמצא בסביבה עם הרבה מאוד מלחים, למשל בים, הוא נוטה לאבד מים מתוך התאים שלו לסביבה. דגים מהסוג הזה, כמו למשל טונה, לברק או כרישים (שמשון: היי, כרישים) מותאמים לחיים במים האלה על ידי תפקוד מיוחד של התאים שלהם, שיכולים להפריש עודפים של מלח אל מחוץ לגוף, וכליות שמייצרות שתן שכמעט ולא מכיל מים. דגים שחיים במים מתוקים, לעומתם, כמו למשל סלמון, שפמנון או קרפיון, נמצאים בסכנה ההפוכה: יותר מדי מים נכנסים לתאים שלהם, שבהם ריכוז המומסים יותר גבוה. הדגים האלה מפרישים החוצה את המים באמצעות משאבות מיוחדות בתאים שלהם.

**עובדה מגניבה**

דגי הסלמון שאולי אתם אוהבים לאכול, הם דגים מאוד מיוחדים. הם מתחילים את החיים שלהם במקווי מים מתוקים, וכשהם מתבגרים הם שטים מתוך המקווה במורד הנהר אל האוקיינוס, שם הם גדלים. כאשר הם מתבגרים והגיע זמנם להתרבות, דגי הסלמון שוחים חזרה, דרך הנהר ובניגוד לכיוון הזרם שלו, עד למקום שבו הם נולדו. הם מצליחים לעשות את זה באמצעות שימוש בחוש הריח המפותח ובהבנה מרשימה של סימנים סביבתיים. אפילו אחרי שעברו הרבה מאד שנים. כשהם מגיעים חזרה הביתה, הם מטילים שם ביצים שמהם בוקעים דגיגי סלמון קטנים.

אז בים יש המון סוגים של דגים. מקובל לחלק אותם לכמה קבוצות, שגם התפתחו בזמנים שונים במהלך האבולוציה. כל הדגים הם בעלי חוליות, שזה אומר שיש מבנה שמגן על חוט השדרה שלהם. הקבוצה הקדומה ביותר היא של דגים שקצת מזכירים שילוב בין דג לנחש, ואין להם אפילו לסת. לסת זו העצם בפה ומאפשרת לפתוח ולסגור אותו בחוזקה. הקבוצה הזאת נקראת חסרי הלסתות, והיא מכילה דגים כמו הצמד לדוגמא. הצמדים נצמדים בעזרת הפה שלהם לדגים יותר גדולים ופשוט מכרסמים אותם.

הקבוצה שהתפתחה לאחר מכן היא הקבוצה של הדגים בעלי הלסתות. גם הקבוצה הזאת מחולקת לשתיים: אלה שמכילים עצמות ואלה שלא מכילים עצמות.

הדגים שלא מכילים עצמות (שמשון: אני! אני! אני! אני לא מכיל עצמות!) כן… בנויים מרקמה שנקראת סחוס. ביניהם הכרישים, דגי הטריגון היפים והמנטות הענקיות.

הדגים שמכילים עצמות מהווים את מרבית הדגים שנמצאים בים וכמעט כל דג שאתם יכולים לחשוב עליו נכלל בהם. לדגים האלה יש סנפירים גדולים ובשרניים שבהם הם משתמשים כדי לשחות בים.

[מוזיקה]

עד לפני ארבע מאות מיליון שנים בערך, הדגים שלטו באוקיינוסים ובעולם בכלל ביד רמה, או יותר נכון… בסנפירים רמים. היבשה הייתה שוממת לחלוטין מבעלי חיים והכילה רק מינים מסויימים של צמחים. ואז התחילו להתרחש שינויים גדולים בחלק מדגי הסנפיר. שינויים שהביאו לאחד מהתהליכים המרתקים ביותר באבולוציה של העולם החי: הפלישה ליבשה וזה הזמן שלנו להיפרד מהדגים ומהאוקיינוסים ולהפגש בפרק הבא של מסע אל גוף האדם.

שמשון: רגע, רגע, מה, הולכים הביתה? אה… מישהו פה?

ד"ר פוזניאק: כן שמשון אני פה. אני רוצה לשחרר את המאזינים שלנו.

שמשון: טוב, הייתי מהמם, אני אלוף העולם והמים, היה לכם כיף איתי לאללה, זכיתם בי! מקווה שעל היבשה יהיה לכם לא פחות כיף. יאללה תתראו בפרק הבא. ביי.

---

לעוד פרקים של הפודקאסט לחצו על שם הפודקאסט למטה