אלמוגים

היווצרות האלמוּגים

קבוצות האלמוּגים הראשונות החלו להתפתח כבר בתקופת האורדוביק (לפני כ־450 מיליון שנה). היו אלו הסדרות Tabulata ו-Rugosa. אלמוגים אלה חיו והגיעו לתפוצתם המרבית באוקיינוסים חמים ורדודים של תקופות הסילור והדבון (לפני 400 מיליון שנה). אלמוגים אלה היו מאבני הבניין החשובים של השוניות הקדומות עד היעלמותם. סדרות אלו החלו לדעוך לקראת סוף תקופת הפרם, לפני כ־250 מיליון שנה, ונעלמו בין תקופת הפרם והטריאס, באחת ההכחדות ההמוניות הגדולות ביותר (הכחדת פרם-טריאס), בה למעלה מ-95% מכל בעלי החיים, בהם אלמוגים אלה, נעלמו.
בעת בה נעלמו אלמוגים קדומים אלה החלה להתפתח סדרת אלמוגי האבן (Scleractinia). מוצאם הקדמון היה ככל הנראה משושנות־ים שחיו בעידן הפלאוזואיקון המאוחר ועברו תהליך של יצירת שלד. במהלך האבולוציה של האלמוגים התפתחו הצורות המושבתיות ועלו במספרן על הצורות היחידאיות. כמו כן התפתח הקשר עם האצות השיתופיות. משפחות האלמוגים נאלצו להתמודד עם שינויים בתנאי האקלים ורבות נכחדו. בעידן המזוזואיקון היו ארבעה אירועים של הכחדות המוניות, אך הכחדת הקרטיקון-שלישון לפני כ־66 מיליון שנה (שבה נכחדו כל הדינוזאורים למעט העופות) הייתה הגדולה שבהם והוכחדו בה משפחות רבות של אלמוגי אבן.
במהלך שני מיליון השנים האחרונות (הפליסטוקן) חלו סדרה של תקופות קרח וכתוצאה מכך נוצרו שינויים בגובה מפלס מי הים. עקב כך ניתן לראות שוניות אלמוגים המורמות כ-40 מטר מעל פני הים, או שוניות השקועות 100 מטר מתחת לפני הים.

הפוליפ

יחידת המבנה הבסיסית של האלמוג קרויה "פוליפ" (Polyp). הפוליפ הוא גוף דמוי גליל הקשור למצע באמצעות רגל שרירית. הפוליפ מכיל את כל מערכות החיים הדרושות ליצור חי על מנת להתקיים: תזונה, הפרשה, נשימה ורבייה ויכול, עקרונית, לתפקד כיחידת חיים עצמאית. גודל הפוליפ נע בין 1 מ"מ ל-12 מ"מ באלמוג מושבתי ועד 25 ס"מ בסוג האלמוג היחידני "פיטרה"(Fungia אלמוג הפטרייה).
מבנה גופו הפשוט של הפוליפ מעיד על דרגה התפתחותית נמוכה מבחינה אבולוציונית. הפוליפ בנוי שתי שכבות של רקמת תאים, שביניהן מפרידה שכבת חיבור של חומר ג'לטיני הקרויה "מזוגליאה" (Mesoglea). שתי השכבות החיצוניות הן בעובי של תא בודד.
שכבת התאים החיצונית קרויה "אפידרמיס" (וגם "אקטודרם") עשויה תאי חפייה אפיתליאליים. בשכבה זו נמצאים התאים הצורבים (nematocysts), שהם מסימניה האופייניים של מערכת הצורבים ואין למוצאם במערכה אחרת של היצורים הרב תאיים. בשכבה זו קיימים גם תאים דמויי תאי שריר, שהם תאי אפיתל שעברו המרה לתאי חישה. תאים אלה מתפקדים גם כתאי עצב שסיביהם המעוגנים בתוך המזוגליאה מאפשרים את התכווצות הפוליפ כתגובה לגירויי חיצוני כגון גירוי מגע, טמפרטורה, "טעימת" המים ועוד.
שכבת התאים הפנימית קרויה "גסטרודרמיס" (וגם "אנדודרם") בנויה תאי אפיתל גדולים הקרויים תאי תזונה-שרירים משום שמבסיסיהם יוצאות שלוחות המכילות סיבים מתכווצים לכיוון שכבת החיבור בין שתי הרקמות, המזוגליאה. שכבת הגסטרודרמיס מכילה גם תאי בלוטה ותאי חישה הדומים לאלו שבאפידרמיס. היא עשירה בתאי בנייה ובמספר גדול של מינים מכילה אף אצות חד־תאיות הקרויות זואוקסנטלות (zooxanthellae), החיות חיי שיתוף (מוטואליזם) עם האלמוג. שכבה זו מכילה בעיקר תאי תזונה ומהווה חלל עיכול מרכזי (gastrovascular cavity).
כאמור, בין שתי שכבות אלו נמצאת שכבה של חומר ג'לטיני הנקראת מזוגליאה. שכבה זו יכולה להיות דקה או עבה, ענייה באלמנטים תאיים או עשירה בהם. אצל האלמוגים הרכים, למשל, המזוגליאה מכילה בנוסף לתאים גם רקמת חיבור סיבית ומחטי שלד.
הפוליפ מצויד בזרועות ציד (tentacles), המעטרות את פתח הפה (pharynx) הפונה כלפי מעלה. מספר זרועות הציד משתנה בין הקבוצות הסיסטמטיות, אך בכל מקרה גדול מארבע. מבנה השכבות בזרועות הציד דומה למבנה השכבות בגוף הפוליפ, אלא שבשכבה החיצונית ישנם יותר תאים צורבים, בהתאם לתפקידן של הזרועות כלוכדות מזון.
גופו של הפוליפ מסודר בצורה סימטרית רדיאלית (סימטריה סביב ציר מרכזי). חלל גופו של הפוליפ מחולק על ידי מחיצות רקמתיות (mesenteries) שמספרן משתנה. באלמוגי השש (הששאים, Zoantharia) מספר המחיצות וזרועות הציד הוא שש וכפולותיו ובאלמוגי השמונה (השמונאים, Octocorallia) המספר קבוע, שמונה.
השלד באלמוגי אבן מושקע על ידי שכבת תאי האפידרמיס בחלקו התחתון של הפוליפ והוא שלד חיצוני גירי (פחמת הסידן CaCO₃). בהתאם למחיצות הרקמתיות האנכיות, נוצרות מחיצות שלד (septa) בצורת לוחות אנכיים. המחיצות האנכיות מזדקרות אל תוך חלל הפוליפ ובדרך כלל יוצרות בליטות משוננות היוצרות מבנה מסובך (columella). בתהליך השקעת השלד נוצר גביע גירי (calyx) המוקף קירות (theca), המפרידים בין פוליפ לפוליפ. במושבה, גביעים סמוכים מחוברים זה לזה על ידי לוחות אופקיים.
באלמוגים רכים (אלמוגי השמונה) מחטי השלד עשויות מינרל גירי הנקרא קַלְצִיט ומושקעים בעיקר במזוגליאה, כלומר רק בתוך הפוליפ עצמו ולא מחוץ לו.
לאלמוגים גוונים בכל צבעי הקשת. מקור צבעיו של האלמוג באצות השיתופיות או במחטי הגיר שבו.

צורות גידול באלמוּגי השמונה

לאלמוגי השמונה צורות גידול מגוונות: שיחים מסועפים כדוגמת הסוג ססגונית, פטרייה הנישאת על גבעול עקר (שאינו מכיל פוליפים), כדוגמת הבַּצְקָנִית, צורת אצבעות על גבעול עקר, כמו בסוג גִּלְדִּית וצורות קרומיות מרפדות, כמו בסוג מַרְבַדָּן.
הפוליפים ערוכים על גבי המושבות בסידור שונה לכל סוג של אלמוג. בגורגונאים הצורה הנפוצה היא של "פרגול" בהם השלד עשוי ציר מרכזי חזק וענפי האלמוג ארוכים, אך אינם מסועפים, לדוגמה, בסוג פַּרְגּוֹל (Ellisella). צורה אחרת נפוצה היא צורת המניפה (sea fan) כמו במְנִיפְתָן עֲנָק (Suberogorgia hickson). לאלמוגים מסדרת הנוצתאים מבנה מורכב דמוי נוצה (sea pen). המושבה מורכבת מפוליפ ראשי מוארך המנץ פוליפים משניים.

זוהר אלמוּגים

אחת התופעות המעניינות הקשורה באלמוגים מתרחשת כשמקרינים עליהם אור אולטרה־סגול. עין האדם אינה מסוגלת להבחין בקרינה קצרת גלים כמו הקרינה אולטרה סגולה, אך בהשפעתה זוהרים חומרים שונים: גבישים, תמיסות וגם קבוצות אחדות של בעלי חיים שאין ביניהם קרבה, התופעה הקרויה פלוּאוֹרֶסצֶנציָה. אלמוגים חיים זוהרים בגוונים מדהימים בשעה שמקרינים עליהם אור אולטרה סגול. אין לדעת מראש מה יהיו הגוונים שיופקו והמדענים עדיין מחפשים את הסיבה לתופעה.

תזונה

רבים מהאלמוּגים בוני השונית חיים בסימביוזה עם האצות החד־תאיות המכונות זואוקסנטלות. מיני אלמוגים אחרים ניזונים מזואופלנקטון (פלנקטון מן החי), או אף דגים קטנים. יש גם שניזונים משיירים אורגנים הצפים במים. הפוליפ ניזון לרוב בלילה. במהלך היום נחבאים הפוליפים של אלמוג האבן בכיס הגירי שייצרו, ובלילה הם מתרחבים, פורשים את זרועות הציד ולוכדים טרף באמצעות התאים הצורבים. אלמוגים מסוימים מפרישים גדילים של ריר דביק על מנת לאסוף חלקיקים אורגניים זעירים. המזון מועבר לחלל המרכזי של הפוליפ המתפקד כקיבה ושם הוא מעוכל. חומרי הפסולת מורחקים דרך אותו פתח. חללי העיכול של אלמוגים מושבתיים מחוברים ביניהם. מזון המושג על ידי פוליפ אחד מועבר לעיתים לפוליפים אחרים במושבה.

נשימה

הנשימה בפוליפ נעשית על ידי פעפוע חמצן דרך כל שטח גופו ואין איברים מיוחדים לכך. הפחמן הדו-חמצני המשתחרר בתהליכי הנשימה מנוצל על ידי האצות השיתופיות לתהליך הפוטוסינתזה.

חיי שיתוף אלמוג־דגים

בין ענפי האלמוגים שוהים דרך קבע מיני דגים קטנים כגון אלמוגית השוליים, אלמוגית הפסים מנדרין וכרומית ירקרקת, המאורגנים בקבוצות חברתיות של 2–20 פרטים והמצויים סביב אלמוג מסוים. ממעקב אחר הדגים היה ברור כי הרווח שמקבלים הדגים הוא שהאלמוג נותן מחסה להם בפני טורפים. רק בשנת 2004 הצליחה קבוצת חוקרים מהמכון לחקר ימים ואגמים באילת לגלות את התועלת שמפיק האלמוג מקשר זה.
בשעות הלילה, כאשר נפסק תהליך הפוטוסינתזה באצות שבתוך האלמוג, הן האלמוג והן האצות מקבלות את החמצן לו הם זקוקים ישירות ממי הים. אלא שבשל מבנה האלמוג המים שבין ענפיו כמעט ואינם מתחלפים, אפילו כאשר יש זרמים במי הים סביב האלמוג. לכן, ריכוז החמצן במים יורד בהדרגה. לפיכך, יש בממוצע 30% מכמות החמצן במים שבתוך ענפי האלמוג בהשוואה למי הים שמחוץ לו. כאן נכנסים לפעולה הדגים, מסתבר שדגים אלה נוהגים להתפזר בלילה בין ענפי האלמוג. כל דג בוחר אזור מסוים, ושם הוא מנפנף במהירות בסנפיריו במהלך כל הלילה, ובכך מוזרמים מים טריים לבין ענפי האלמוג. פעולה זו מעלה את אחוז החמצן ל-80% בהשוואה למי הים שמחוץ לענפים. רווחים נוספים שמקבל האלמוג מפעולה זו הם: אספקת חומרי דשן לאצות שבתוכו, סילוק חומרי פסולת וחול, והגברת הסיכוי של האלמוג שהוא טורף לילי למגע עם טרף. מסיבה זו, אלמוג שבין זרועותיו מתגוררים דגים גדל הרבה יותר מאשר אלמוג שחי ללא דגים.

רבייה

שונית האלמוגים היא בית גידול צפוף ומורכב, וגדלים בה יצורים רבים, ובהם גם כאלה המהווים תחרות על מקום ההתיישבות לאלמוג, כגון אלמוגים אחרים, ספוגים ואצות. כאשר מתפנה מקום על פני המצע כתוצאה מתמותה של הדייר הקודם או כתוצאה מגורם פיזיקלי כלשהו, הוא הופך מיידית למקום התיישבות פוטנציאלי. לפיכך, קיימת בשונית תחרות עזה בין יושביה על משאבים, ובמיוחד על מקום להתיישבות ולהתבססות. האלמוגים עומדים בתחרות זו בכמה דרכים. אחת מהן היא באמצעות תהליכי רבייה מפותחים.
הרבייה מתבצעת בשתי דרכים: רבייה מינית ורבייה אל מינית.

תחרות ותוקפנות באלמוּגים

תחרות כזו מתקיימת כאשר בני אותו מין, או מינים שונים, זקוקים למחייתם למשאבים דומים, המוגבלים בסביבתם מבחינה כמותית. משאב המצוי בצמצום בשונית הוא למשל המצע הקשה המשמש כמקום להתיישבות. שונית האלמוגים היא בית־גידול צפוף ובין האלמוגים קיימת קרבה פיזית הדוקה. תוצאת לוואי לכך היא תוקפנות בין אלמוגי השונית.
תחרות בין אלמוגים יכולה להיות ישירה על ידי מגע ביניהם, או עקיפה באמצעות כיסוי־מעל או הצללה על מושבות שכנות.
בתחרות ישירה יש שימוש בגדילים המחיצתיים (mesenterial filaments). גדילים אלה מוחזקים בדרך כלל בתוך גופו של הפוליפ ונשלפים החוצה לצורכי הגנה או טריפה דרך פיו או דרך נקבים קטנים ברקמתו. בנוסף נעשה שימוש במנגנון זרועות סורקות (sweeper tentacles) שהן זרועות שונות וארוכות יותר מזרועות הצייד. במיני אלמוגים מסוימים מתפתחים פוליפים ארוכים מן הרגיל (לפעמים עד 10 ס"מ כשהפוליפ הרגיל נמדד במילימטרים בודדים) הקרויים פוליפים סורקים. הזרועות הסורקות מתפתחות כתוצאה ממגע בין אלמוגים שכנים. קצותיהן מכילות ריכוז גבוהה של תאים צורבים. באזור המגע בין שתי המושבות נגרם הרס רקמתי, איבוד האצות השיתופיות ותמותה חלקית.
תחרות עקיפה מתרחשת כאשר אלמוגים מכסים או מצילים על אלמוגים אחרים. למשל אלמוגים שצורתם שיחנית או מרפדת וקצב גידולם מהיר עשויים להצל על אלמוגים מסיביים שקצב גידולם איטי. מניעת תאורה מהאלמוג גורמת בסופו של דבר לתמותה של הרקמה. שיטה נוספת של תחרות עקיפה מתבטאת בשיחרור חומרים כימיים למים בתגובה לזיהוי של מושבה סמוכה, תופעה הקרויה אללופתיה, והיא תופעה נפוצה באלמוגי השמונה.
החומרים הכימיים המצויים באלמוגי שמונה ובבעלי חיים ימיים אחרים התגלו כבעלי פוטנציאל רב בחקר התרופות. כיווני המחקר בתחום זה הם במציאת חומרים אנטיביוטיים או כאלה הפועלים נגד מחלת הסרטן והאיידס.

אטימולוגיה

ריבוי המילה אַלְמֹג הוא אַלְמֻגִּים. במקרא מצויה צורה דומה, בשיכול עיצורים: אלגוּמים (ומכאן היחיד אַלְגֹּם), אולם שם הכוונה לסוג עץ משובח שגדל, לפי המסופר בתנ"ך, בַּלבנון ואשר שימש את שלמה המלך בבניית בית המקדש. בגמרא מצויה המילה אלמוגין, ומסופר כיצד היו מעלים אותם מהים.