מסע אל גוף האדם - עונה 4, פרק 52 - ממלכת הצמחים

אנחנו צוללים לעולם המופלא של הצמחים: למה העלים של הצמחים ירוקים, ואיך זה קשור לחיידקים קדמונים? איך נוצרים פירות ופרחים? ומה זה שורשון ונצרון? במשימת המחקר שלנו - אתם מנביטים זרעים משלכם! עבד לכם? העלו בעזרת ההורים לאינסטגרם, בצירוף שם, גיל ומהיכן אתם, ואפרסם את התמונות או הסרטונים שלכם בסטורי שלי.   

---

תאריך עליית הפרק לאוויר: 22/08/2023.

[מוזיקה עד 0:37]

ד"ר פוזניאק: תסתכלו מהחלון שלכם. לא משנה איפה אתם גרים - כמעט בטוח שאיפשהו אתם רואים משהו ירוק. העולם שלנו מלא בצמחים. הם באים במגוון של צורות, גבהים וצבעים. יש שיחים קטנים ונמוכים לצד עצים ענקיים ורחבים, צמחים זקופים ויציבים לצד עלים מדולדלים ומרוחים על הקרקע, פרחים ופירות בשלל צבעים, מרקמים וטעמים.

ציף ציף: וגם מקום של ציפורים לבנות בית!

ד"ר פוזניאק: היי ציף ציף. מה קורה?

ציף ציף: בסדר. אתה כבר מוכן לגלות למה העולם בסכנה?

ד"ר פוזניאק: עדיין לא. שמענו מקארולוס ליניאוס בפרק הקודם על שלוש הממלכות הגדולות של העולם החי: הצמחים, בעלי החיים והפטריות. ואנחנו עדיין צריכים להבין איך העולם עובד כדי להבין למה הוא בסכנה. ואתה יודע משהו? הרבה ילדים מכירים בעלי חיים מצויין, וכמעט כל ילד יודע להגיד שאריה הוא חיה טורפת ודג נושם עם זימים. אבל הרבה ילדים דווקא לא יודעים להסביר מה החשיבות של צמחים לעולם שלנו, איך נוצרים פירות או איך מים מצליחים להגיע מהקרקע לצמרת עץ בגובה של עשר קומות. אז אני מציע שניקח את מכונת הזמן שלך ונחזור לזמן שבו התפתחו הצמחים הראשונים בוא נעשה את זה.

ציף ציף: קדימה! מכוון את מכונת הזמן ללפני שלושה וחצי מיליארד שנה.

(מוסיקה עד 2:22)

ד"ר פוזניאק: חזרנו בזמן לתקופה של המרק הקדמון. במים שממלאים את העולם קיימים כבר יצורים חד-תאיים כמו שראינו בפרקים הקודמים. היצורים האלה, כמו כל היצורים החיים, חייבים אנרגיה. אנרגיה זה משהו שקצת קשה להגדיר אותו, אבל אפשר להגיד שאנרגיה זה מה שצריך להשקיע כדי לבצע עבודה. כמו שכסף צריך להשקיע כדי לקבל משהו בתמורה. אפשר לעשות עם אנרגיה כל מיני סוגים של עבודה. לזוז ממקום למקום זה עבודה, להכניס חומרים לתוך התאים זו עבודה ולחבר חומרים או לפרק אותם זו גם עבודה. הדבר השני שחשוב לדעת לגבי אנרגיה זה שעד כמה שאנחנו יודעים היום, אנרגיה לא נוצרת ולא נעלמת. כשהיקום נוצר, לפני כמעט ארבעה עשר מיליארד שנים, נוצרה איתו כמות אנרגיה מסוימת. הכמות הזאת היא קבועה, ורק מחליפה צורה מדי פעם. למשל: אנחנו בני האדם מקבלים את האנרגיה שלנו מהאוכל. מולקולות הסוכר והשומן, שמכילות אנרגיה, מפורקות בתאים והאנרגיה שנמצאת בהן משתחררת. התאים מכניסים את האנרגיה שהשתחררה למולקולות אחרות, שמשחררות אותה כשצריך לפרק חומר אחר. הנה עוד דוגמה מסוג אחר: אם יש לכם מכונית שנוסעת על דלק, אז בדלק עצמו יש הרבה מאוד אנרגיה שרק מחכה שינצלו אותה, ממש כמו האוכל. כשמתקיים תהליך מסוים בתוך המנוע, האנרגיה הזאת משתחררת ודוחפת את הבוכנות, שמניעות את הגלגלים. הגלגלים מפעילים חום וחיכוך על הכביש, שזו עוד צורה של אנרגיה. אז יש הרבה מאוד צורות של אנרגיה.

(מוזיקה עד 4:22)

ד"ר פוזניאק: אותם יצורים חד תאיים, שמאוד דומים לחיידקים של ימינו, היו מסוגלים להפיק אנרגיה מחומרים שהיו בסביבה המימית שבה הם חיו, ומחום שיצא מחורים בקרום כדור הארץ. אבל אחרי שהתנאים בכדור הארץ הצעיר השתפרו, וענני הסערה התפזרו, זה איפשר לקרני השמש להגיע למים של המרק הקדמון. ובאור השמש יש המון, אבל המווווון אנרגיה.

ציף ציף: אבל איך אפשר לנצל את האנרגיה הזאת?

ד"ר פוזניאק: זה בדיוק מה שהתחילו לעשות חיידקי האנטנות שאנחנו רואים מולנו, במרק הקדמון. החיידקים האלה פיתחו במקרה לגמרי סוג של אנטנה קטנה, וגילו שהם מסוגלים לקלוט את אור השמש ואת האנרגיה שיש בתוכו. ועכשיו הם עושים משהו מאוד מעניין: בסביבת התאים יש מולקולות מיוחדות שנקראות פחמן דו חמצני. זה בעצם אטום אחד של פחמן מחובר לשני אטומים של חמצן. בפרק הראשון בעונה אמרנו שפחמן הוא אטום מאוד ידידותי ולכן הוא יוצר קשרים טובים עם הרבה אטומים אחרים. הוא חשוב מאוד לחיים. חיידקי האנטנות מחברים ביחד פחמן, חמצן ומימן, בעזרת האנרגיה מאור השמש. אבל הדבר המעניין ביותר הוא שהאנרגיה שבה הם השתמשו לא הולכת לאיבוד אלא נכנסת לתוך המולקולה החדשה שנוצרה מחיבור האטומים. מעניין איזו מולקולה זו.

(צלצול)

ד"ר פוזניאק: מה זה, זה כמו פעמון של מסעדה.

אנטי: האוכל מוכן.

ד"ר פוזניאק: תודה חיידק אנטנה. אבל למה אתה מתכוון האוכל מוכן?

אנטי: אני מתכוון לזה שסיימתי להכין את האוכל. קח, תאכל.

ד"ר פוזניאק: רגע אני יכול לאכול את מה שייצרת עכשיו?

אנטי: אתה, אני, הציפור… קח, שים על הלשון. מה הטעם?

ד"ר פוזניאק: מתוק!

אנטי: ממש לא מפתיע. זאת מולקולה של סוכר.

ד"ר פוזניאק: מה? רגע רגע רגע. אתה רוצה להגיד לי שהאנרגיה באור השמש אפשרה לך לייצר מולקולה של סוכר?

אנטי: כן. בדיוק ככה. המולקולה הזאת מכילה חלק גדול מהאנרגיה שהייתה באור השמש, אז בעצם זו גם דרך להעביר אנרגיה ממקום למקום.

ד"ר פוזניאק: אה! בגלל זה סוכר מכיל אנרגיה! ציף ציף, אני יודע מה זה! התהליך הזה נקרא פוטוסינתזה.

(מוזיקה קצרה)

ד"ר פוזניאק: זה אולי התהליך החשוב ביותר לחיים כולם, כי בעצם דרכו מועברת האנרגיה מהשמש לכל היצורים החיים.

ציף ציף: אבל עכשיו אין הרבה יצורים חיים. יש רק את החיידקים האלה.

ד"ר פוזניאק: אז בוא נגביר את המהירות של מכונת הזמן שלנו ונקפוץ מיליארד שנה קדימה.

(מוזיקה)

ד"ר פוזניאק: במהלך מיליארד השנים הבאות תהליך הפוטוסינתזה יהפוך להיות נפוץ מאוד בקרב התאים החיים, ויתווסף לו מרכיב חשוב: יש יצורים שפיתחו סוג מיוחד של פוטוסינתזה: הם משתמשים בפחמן דו חמצני ומים, מייצרים מהם סוכר שמכיל אנרגיה מאור השמש, אבל גם פולטים חמצן לאוויר של כדור הארץ.

ציף ציף: יואו איזה קטע! אתה יודע שהיום בבוקר דיברתי עם העץ שעליו הקן שלי נמצא, והוא סיפר לי על תהליך מופלא שמתרחש בעלים שלו: העלים שלו קולטים מהאוויר פחמן דו חמצני, ומים מהאדמה, וכשהשמש זורחת הם לוקחים את האנרגיה של השמש ומרכיבים מהמים והפחמן דו חמצני סוכר ומייצרים חמצן.

ד"ר פוזניאק: ציף ציף, יא גנוב! זה בדיוק זה! התהליך שמייחד מאוד את ממלכת הצמחים הוא תהליך הפוטוסינתזה. הראשונים שעשו פוטוסינתזה היו כנראה חיידקי האנטנות ולאורך השנים בלעו אותם חיידקים יותר גדולים ממש כמו שראינו בפרקים הקודמים. הם התחילו לחיות ביחד, כשחיידקי האנטנות, שהפכו עכשיו לאברונים קטנים בתאים, סיפקו את האנרגיה.

ציף ציף: ואלה היו הצמחים הראשונים, שראינו עכשיו! שטיחים גדולים של תאים ירוקים! אבל… למה הם ירוקים?

דובר עובדה מגניבה: אור השמש הוא אור לבן, אבל הוא מכיל בתוכו המון צבעים שאנחנו לא רואים בד"כ. כשקרן שמש נשברת, למשל כשהיא עוברת דרך טיפות מים, הצבעים השונים מתפזרים ואז אפשר לראות את כולם. לזה קוראים קשת בענן. אבל קשת הצבעים עובדת בצורה מאוד מיוחדת: כשקרן אור פוגעת בחפץ מסוים, חלק מהצבעים נבלעים בתוכו וחלק לא נבלעים וקופצים בחזרה החוצה ישר לתוך העיניים שלנו. זה הצבע שהחפץ מציג לנו. למשל, אם נסתכל על עגבנייה, רוב הצבעים של האור נבלעים בתאים שלה, אבל הצבע האדום דווקא נחסם וקופץ חזרה החוצה. לכן העגבנייה נראית לנו אדומה. לאנטנה הקטנה שמבצעת פוטוסינתזה קוראים כלורופיל. בכלורופיל, שנמצא בתאים של כל הצמחים, נבלעים רוב הצבעים, אבל הצבע הירוק דווקא לא נבלע וקופץ החוצה. לכן, החלקים של הצמח שעושים פוטוסינתזה - כלומר העלים - הם בעלי צבע ירוק.

ד"ר פוזניאק: אז הצמחים הראשונים על פני כדור הארץ היו בעצם תאים ירוקים, שהיום אנחנו קוראים להם אצות. סוגים שונים של אצות חיו בעיקר באוקיינוסים והתרבו על ידי חלוקת תאים. לאורך השנים, ובעקבות שינויים גם בכדור הארץ, חלק מהאצות מצאו את עצמן על האדמה והסתגלו לחיים באדמה. הם יצרו מעין שטיחים ירוקים גדולים על גבי האדמה, והיום אנחנו קוראים לשטיחים האלה טחב. טחבים הם אחת מצורות הצמחים העתיקות ביותר שעדיין איתנו.

ציף ציף: ואז נוצר העץ שלי?

ד"ר פוזניאק: רגע ציף ציף, סבלנות. אנחנו עדיין רחוקים מעצים. בתוך מיליונים רבים של שנים, הטחבים מתחילים לפתח צינורות בתוכם שמסוגלים להעביר חומרים ממקום למקום בתוך הצמח. מערכת הובלה כזאת היא מערכת מאוד חשובה, ממש כמו דרכים וכבישים שמאפשרים לבני האדם להעביר סחורות ממקום למקום. הפיתוח של מערכת ההובלה איפשר נקודת ציון חשובה מאוד שמאפיינת את הצמחים של ימינו: הגידול למעלה. עד אז, כל צמחי היבשה היו מרוחים על הקרקע, כי ממנה הם קיבלו את רוב החומרים שהם צריכים. לצמחים החדשים, שנקראו שרכים, היו צינורות קטנים ודקים שחדרו אל מתחת לאדמה, ונקראים עכשיו שורשים. השורשים קולטים מים וחומרי מזון מהאדמה, ומעבירים אותם בצינורות לחלקים אחרים של הצמח. הצינורות האלה היו בעצמם בתוך צינור יותר גדול, שקיבל את השם גבעול. לשרכים גם היו עלים מובחנים שיצאו מהגבעול, והם החלקים של הצמח שביצעו פוטוסינתזה. כמו שהשורשים מעבירים מים וחומרים מהאדמה לעלים בחלק העליון של הצמח, העלים העבירו את הסוכר ואת האנרגיה שנוצרו בפוטוסינתזה לשורשים שנמצאים מתחת לאדמה ולא נחשפו לשמש. ממש עסקה טובה!

(מוזיקה עד 12:36)

ד"ר פוזניאק: הטחבים והשרכים התרבו באמצעות גופיפים קטנים שנקראים נבגים. הנבגים הגיעו למקומות שונים בעיקר באמצעות מים או רוח. בהתחלה, כל נבג שנוצר נשא את המטען הגנטי של הצמח שיצר אותו, ובעצם ייצר עותקים של אותו צמח במקום שאליו הוא הגיע. בהמשך, נוצרו תאי רבייה שדומים לתאי הזרע והביצית שלנו, בני האדם, ולמעשה השילוב שלהם יצר צמחים בעלי תכונות אחרות. גם אלה הופצו בעיקר באמצעות רוח ומים. כמו אצל בני האדם, גם אצל הצמחים שילוב של תאי הרבייה יוצר עובר קטן, עובר של צמח חדש, כשהעובר הזה מגיע לאדמה חדשה ונחשף למספיק מים, הוא מתחיל לפתח שורשון קטן ולגדול. בשלב הבא בהתפתחות הצמחים, העובר קיבל מעטפת קשיחה שהגנה עליו, וגם שם חדש: זרע. הזרעים האלה היו חשופים ובדרך כלל גדלו בחלקים של הצמח שהגנו עליהם קצת, כמו גג. הדוגמה הכי טובה להגנה כזאת היא האצטרובל שכולכם מכירים. בתוך הקשקשים של האצטרובל נמצאים הזרעים, חפשו אותם. בשלב הזה היו על פני האדמה כבר בעלי חיים, שגם הם עזרו להעביר את הזרעים ממקום למקום ולהפיץ את הצמחים. למשל, אם אי פעם הלכתם עם גרביים בסביבה מלוכלכת, ודאי שמתם לב שאתם מעבירים את הלכלוך ממקום למקום. ככה בדיוק בעלי החיים הצליחו להפיץ את הזרעים ממקום למקום. עם הזמן, כאשר הצמחים הלכו ונהיו גבוהים יותר, היה צורך בגבעול יותר חזק כדי שהצמח לא יתמוטט תחת המשקל שלו. הגבעול הלך והתעבה, נהיה קשיח ורחב, וקיבל שם חדש - 'גזע'.

ציף ציף: ואז נוצר העץ שלי!

ד"ר פוזניאק: ואז סוף סוף נוצרו העצים. ההתרחבות של הגזעים איפשרה לכמויות גדולות של מים להגיע לראש הצמח, והתפתחות של הרבה מאוד ענפים ועלים. על עץ יחיד יכולים להיות מאתיים אלף עלים! וגם העצים, כמו כל הצמחים, מגיעים במגוון שלם של צורות, גבהים וצבעים. כשבעלי החיים התחילו לקחת חלק משמעותי בהפצה של זרעים ובהעברה של תאי רבייה ממקום למקום, נוצרו חלקים מיוחדים בצמחים שהתפקיד שלהם היה למשוך את בעלי החיים אל הצמח כדי שיוכלו לסייע בתהליכים האלה. רוב הצמחים שהיו קיימים עד אז, ובעצם גם היום, הם רובם ירוקים או חומים. אבל החלקים האלה הופיעו בצבעים עזים ובצורות מושכות, והיו להם ריחות חזקים ולפעמים אפילו טעם טוב. אלה היו פרחים. הפרחים מושכים אליהם חרקים כמו למשל דבורים. הדבורים מגיעות לפרח, ובזמן שהן שותות צוף מתוק, נדבקים אליהן תאי הרבייה של הצמח, והן מעבירות אותם בלי לשים לב בכלל לצמח. אחר כך הן מאפשרות לשני הצמחים להתרבות אחד עם השני. התהליך הזה נקרא האבקה.

ציף ציף: רגע! עכשיו אני רוצה לספר מה קורה! ברגע שפרח של צמח אחד מקבל תאי רבייה מצמח אחר, קורה דבר ממש מעניין! העלים של הפרח לאט לאט נעלמים, ובמקומם מתחיל להתנפח משהו. זה מין גוף כזה שלפעמים הוא ארוך, לפעמים הוא עגול, לפעמים חמוץ ולפעמים מתוק, לפעמים אדום ולפעמים ירוק, והוא מכיל בתוכו את כל העוברים הקטנים שאנחנו כבר יודעים שקוראים להם זרעים. זה בעצם פרי!

ד"ר פוזניאק: נכון מאוד ציף ציף. הפירות הם דרך של הצמחים להפיץ את הזרעים שלהם. למשל, אם פעם פתחתם פלפל, שהוא פרי שהתפתח מפרח של צמח הפלפל, בטח ראיתם שם הרבה זרעים לבנים וקטנים. גם בתפוחים ואגסים יש זרעים, בענבים, בדובדבנים, במלפפונים ובמה לא.

ציף ציף: גם אני אוהב מאוד לאכול דובדבנים. אבל אני רוצה לגלות לך סוד: לפעמים אני רואה שהזרעים שלהם יוצאים לי בקקי חיח חיחי

ד"ר פוזניאק: וזאת בדיוק המטרה של הפירות, ציף ציף! כשבעל חיים אוכל את הפרי, הזרעים הקשיחים עוברים דרך מערכת העיכול שלו ויוצאים מהגוף שלו. בדרך כלל, בעל החיים כבר יהיה במקום אחר, הזרעים יפלו לאדמה, וכשיגיעו מספיק מים הם ינבטו, ויצמח מהם צמח חדש.

משימת מחקר!: [מוזיקה] נסו להנביט בעצמכם זרע כלשהו. זרעי שעועית הם גדולים ומתאימים לניסוי, אבל תוכלו להשתמש גם בזרעים אחרים. קחו צנצנת בגודל בינוני, ומלאו אותה במגבות נייר. מומלץ להיעזר במבוגר. קחו מים והרטיבו את המגבות, רק תיזהרו לא להציף את הצנצנת - רק עד שהמגבות תהיינה ספוגות במים. עכשיו קחו כמה זרעי שעועית והכניסו אותם בין המגבת לצנצנת, כך שתוכלו לראות אותם על הדופן. ודאו שהם מכוסים בנייר לח מכל הכיוונים. עכשיו השאירו אותם כמה ימים וחזרו לבדוק כל יום מה קורה. אל תשכחו לשמור את המגבות לחות כל הזמן. בהתחלה, הזרע סופח מים ומתנפח. זה גורם למעטפת החיצונית שלו להתבקע. בהמשך, תוכלו לראות שורשון קטן מתפתל לו מהזרע כלפי מטה. השורשון הזה ממשיך לספוח את המים מנייר המגבת. מהצד השני של הזרע אתם תראו חלק שנקרא נצרון, שהוא בעצם גבעול קטן. אם הניסוי יצליח מאוד, ייתכן שתוכלו לראות בתוך כמה ימים עלים קטנים נוצרים בקצה הנצרון. עד ליצירת העלים, הזרע השתמש בחומרי אנרגיה שהיו בתוכו על מנת להתפתח. מהרגע שנוצרו עלים ירוקים, הם מתחילים לבצע את תהליך הפוטוסינתזה ולייצר את המזון עבור הזרע המתפתח. באותה צורה תוכלו לגדל אצלכם בבית צמחים מסוגים שונים, צמחי תבלין ואפילו צמחי פרי כמו פלפלים או עגבניות!

הניסוי שלכם עבד? בקשו מההורים לצלם את הצמח שיצרתם או לעשות סרטון קטן שמציג את ההתפתחות שלו העלו לאינסטגרם בצירוף שמכם, גילכם ומהיכן אתם ותייגו אותי - dryairpozniak.

אולי הצמח שלכם יופיע בסטורי שלי!

אז מה למדנו היום? צמחים הם צורת החיים החשובה ביותר בכדור הארץ. הם אחראים לייבא את האנרגיה מאור השמש, ולייצר ממנה מולקולות של סוכר בתהליך שנקרא פוטוסינתזה. זה מהווה את הבסיס לאנרגיה שכל היצורים החיים צורכים במזון שלהם. בנוסף, החמצן שאנחנו נושמים מגיע גם הוא מתהליך הפוטוסינתזה.

הצמחים עברו תהליך אבולוציוני מורכב מאוד, וכיום רוב הצמחים בעולם שלנו מייצרים זרעים ופרחים, ומפיצים את הזרעים באמצעות פירות, בסיוע של רוח, מים ובעלי חיים.

ציף ציף: נשתמע בפרק הבא של מסע אל גוף האדם.

---

לעוד פרקים של הפודקאסט לחצו על שם הפודקאסט למטה