ההתקפה הביולוגית על הסלעים

החוליה החסרה
את עיצוב פני הסלעים ואת היווצרותם של טרשים, חידודים וחורים הסבירו הגיאומורפולוגים עד שנות השמונים בכושר ההמסה של הגשם, בתנועה של תמיסות בסלעים רטובים, בשחיקת הרוח ובתהליכים של התפשטות והתכווצות. את נוף הטרשים הקרסטי, המחודד והמחורר, המוכר לנו כל כך בסלעי גיר קשים בחלקיו הגשומים של כדור הארץ, מקובל היה לייחס למסיסותו החלקית של הגיר בגשם החומצי. את הצְנִירִים שנפערו במצוקים רבים שבמדרונות ההרים ייחסו לגליו המתנפצים של ים מסתורי בעבר, או למי השטפונות ששצפו באפיקי הנחלים. לגורמים ביולוגיים בקרקע, כמו שורשים ותולעים, ייחסו המסת סלעים, ואת תוצרי פעילותם שיבצו בקירות אבן דקורטיביים. רק חוקרים בודדים שיערו שגם לעיצוב הסלעים החשופים על פני השטח ולכרסום הצנירים שותפים, ואולי אף אחראים, יצורים חיים שאינם נראים לעין.
ההסברים של הגיאומורפולוגים נראו לי ולאחרים העוסקים באקולוגיה בלתי מספקים, משהו היה חסר שם. את החוליה החסרה במודל הכימי־פיסיקלי המוכר של תהליכי הבליה המתרחשים על פני השטח פניתי לחפש בשדה הביולוגיה.
בניסויי מעבדה מיקרוביולוגיים נמצא, שיכולת ההמסה של יצורים חיים שגודלם כגודל חיידקים עשוי לעלות על זה של הגדולה בסערות. גישה בין־תחומית זו, המביאה בחשבון את פעולתם הכימית והפיסיקלית של המים והרוח יחד עם פעילותם של חיידקים, הביאה סוף סוף תשובה קבילה יותר לפיסול בתבניות עקביות, לקירוי צנירים ולכרסום חללים גם בתקרותיהם של סלעי מדבר, הזוכים בכמות זעומה של משקעים בעלי אופי בסיסי. ההסבר המיקרוביאלי לתהליכי בליה מתאים במיוחד לסלעים שמסיסותם במים נמוכה מאוד, כמו גרניט וסלעי יסוד נוספים. מי ששוטט בהרי הגרניט של סיני הבחין בוודאי, שדווקא בתחתיתם של בולדרים (סלעים שניתקו מצלע ההר והתגלגלו במדרונות) נפערו חללים ההופכים אותם למחסה אידיאלי. אפשר להבחין גם בחירור נקודתי ועמוק, הנוצר במדרונות הסלעיים במקום שעומק ההרטבה של הגשם אמור להיות אחיד. ודבר זה אינו מסביר את הפיזור הבלתי אחיד של החורים.

ליליפוטים
שימוש באמצעים אופטיים מתקדמים מלמד שרוב שטחי הפנים של עולמנו (סלעים, קרקע, דיונות ואפילו שדות שלג) מאוכלסים על ידי מיליוני יצורים זעירים. כאשר פועלים אותם יצורים יחד בנקודות מסוימות, הם הופכים לכוח משמעותי מאוד. אפשר להשוות זאת להשתלטות הליליפוטים הקטנים על גוליבר. במקרה זה כמו בטבע, הכמות הופכת לאיכות.
בין היצורים המיקרוסקופיים, החיים בדרך כלל במושבות, יש מפונקים ובררנים, אך יש גם יצורים "קשוחים" ושרדניים המסוגלים להוציא מתוק מעז, תרתי משמע. לו חידדנו את אוזנינו היינו שומעים את גניחותיהם של מיליוני חיידקים אותם אנו רומסים בכל צעד על הקרקע תחתינו. גם סלעים הנראים חשופים מרופדים, למעשה, באלפים רבים של יצורים מסוגים שונים ומגוונים. חלקם הגדול חי מתחת לפני הסלע, במקום שבו הם גם מוגנים יותר מלהט החמה, מצינת הלילה ומיובש האוויר. ל"העדפה" זו, מתברר, תפקיד חשוב ביותר בעיצוב פני הסלעים על סוגיהם השונים, מהגרניט הקשה ועד אבן החול המתפוררת. בחתך של אבנים שאך זה נשברו אפשר להבחין גם בעין חדה אך בלתי מזוינת בפס ירוק ודק, בעומק של מילימטרים ספורים.
לכל סוג סלע סיפור שונה: קבוצות שונות של מתיישבים זעירים, חלקם חיצוניים (אפיליטים) וחלקם חודרניים (אנדוליטים), מאכלסים את פני הסלעים השונים. סלעים קשים כמו גיר קשה או מינים רבים של סלעי יסוד אינם מתפוררים בנקל תחת "מקדחיהן" של מושבות חיידקים. במקרים כאלה, נוצר חירור ממוקד או מתהוות קליפות. חיידקים המשכילים ליצור חללים בעומק הסלע או לעוטפו בקליפות פריכות עשויים למצוא בתוכם או תחתיהם תנאי מחיה נוחים. שם, בתוך הסלע, משׂרעת (טווח) הטמפרטורות תהיה קטנה יותר, הלחות גבוהה יותר, והקרינה מתונה יותר. ככל שהסלע עמיד וקשה יותר, עשויים ניקובי החיידקים להיות ממוקדים יותר.
בסלעים רכים, לעומת זאת, כדוגמת אבן חול או קירטון, קשה, ליצור ניקבה צרה בשל התפוררות הסלע סביב ציר הקידוח. תנאי הכרחי, לכן, להתהוות חללים בסלעי חול רכים הוא היווצרות ציפוי חיצוני קשה, המאופיין בדרך כלל במראה כהה של הסלע. האמייל של השיניים מדגים היטב את תפקידו של ציפוי קשה העומד מול גורמי הריקבון (בליה). בלעדיו, היו חיידקי העששת מפוררים מהר את השן כולה. כאשר נוצרת פטינה קשה על סלעים רכים, אפשר למצוא בהם חירור ממוקד בעל תבנית עקבית. פיצוחה של תבנית בליה זו דורש מחקר מיקרוביולוגי מאומץ.

החיידקים באים
גם בפטינות, הנפוצות בעיקר באזורי מדבר ומעניקות לסלעים רבים צבע כהה ועמידות טובה יותר מפני בליה, מצוי מרכיב ביולוגי. תופעת החימצון או "השיזוף" המדברי – המכונה באנגלית DESERT VARNISH – מוכרת היטב באבני החמדות (רֶגים) הכהות ובמצוקי החול הזקופים, שאינם מתפוררים בנקל. חוקרים רבים סבורים היום שפטינות אלה אינן אלא תוצר לוואי של פעילות מיקרוביאלית. חשוב לציין, כי עד היום יש המייחסים את התופעה לקרינת השמש ולתנועת התמיסות בסלע.
זיהוי מרכיביה ויוצריה של הפטינה הכהה, המאפיינת סלעי מדבר מסוגים שונים, הוא משימה מורכבת וקשה. הציפוי הקשה, שעשוי להגיע לעובי של כמה מילימטרים, עשוי מגרגירי חרסית זעירים שהתלכדו בעזרת תחמוצות ברזל ומנגן. יש מקרים שבהם מרכיבים אלה אינם מצויים כלל באבנים המצופות. במקרים אלה אחראית לתהליך הליכוד והציפוי בעיקר קבוצת חיידקים המכונים "מיקסוטרופים", המותאמים לתנאי יובש קיצוניים. את האנרגיה הדרושה להם מפיקים חיידקים אלה מתרכובות לא־אורגניות, המכילות מנגן וברזל. את המינרלים האלה הם קולטים מהאבק ומחמצנים אותם. את הפחמן לצורך הביו־סינתזה הם מקבלים מהמרכיב האורגני של האבק, שמקורו בשברי צמחים ובעלי חיים. האפשרות לשלב משאבים א־אורגניים לאנרגיה ומשאבים אורגניים לביו־סינתזה העניק לקבוצה זו את שמה. גרגירי החרסית שבאבק, הנקלעים במקרה ל"שדה הקרב", הופכים לחלק ממרכיבי הציפוי ומסייעים אחר כך באיסוף מים. בחינה מיקרוסקופית של הציפוי אינה מסגירה בקלות את יוצריו, הנמצאים שם בחברת חיידקים אחרים; אבל נוכחות מסיבית של חיידקים מיקסוטרופיים על פני שטחים יובשניים והכרת הפיסיולוגיה שלהם ותוצריה בתנאי מעבדה רומזות על קשר נסיבתי בינם לבין פטינות מדבריות. את יצירתו של "השיזוף" המדברי קשה להסביר בדרכים אחרות.
לפטינות מדבריות יש תפקיד היסטורי חשוב. הן מצליחות לשמר לאורך זמן את פניהם החלקים של מצוקים שנוצרו בעיקר באבני חול לאחר התמוטטויות לאורך סדקים. בזמנים קדומים נהגו בני האדם לכתוב ולצייר על מחשופים חלקים וכהים אלה, עד שתהליכי הבליה שמו קץ לפני השטח החלקים.
הקבוצה השנייה של חיידקים המשתתפת בתהליכי בליה כוללת בעיקר חיידקים או חזזיות של פטריות וחיידקים המנצלים את אור השמש להפקת אנרגיה ומקבעים פחמן וחנקן מהאוויר לביו־סינתזה. החיידקים הפוטוסינתטיים, המכונים היום כחוליות (CYANOBACTERIA), אינם תלויים בשום יצור אחר ליצירת אנרגיה או כמקור פחמן, ולפיכך הם משתייכים לקבוצת היצרנים הראשוניים. אלא שכדי לבצע את התהליך הפוטוסינתטי, הם זקוקים ליותר מים מהחיידקים המיקסוטרופיים. את הלחות הדרושה להם הם מוצאים ביתר קלות מתחת לפני הסלע, בחורים, בסדקים או בחללים שכמות האור המבליחה לתוכם מועטה. זוהי למעשה המוטיבציה העיקרית שלהם לקידוח חורים בסלע. את חירור הסלע הם מאיצים על ידי שחרור תוצרי לוואי מטאבוליים, בדרך כלל חומציים, הממיסים אותו. הפרשותיהם ותנאי המיקרו־סביבה שהם יוצרים מסוגלים לפרק גם מינרלים עמידים כמו קוורץ, הנפוצים בגרניט למשל.
הסבר מעניין למנגנון הכרסום של כחוליות בסלעים השונים קשור בג'לטין שקוף המרכיב את מעטפתן. בשל מבנהו העשוי משלד משולב של חלבון ורב־סוכר, מכונה חומר זה פרוטאגליקן. ג'לטין זה מסייע למושבות החיידקים להיצמד לשטחי פנים בסביבת חייהם. כאשר הוא מתייבש, הוא מתכווץ ומאבד מנפחו, כשהוא מושך וקורע פירורי סלע שבהם דבק. תהליך זה קורה אינספור פעמים, וכך מתנתקים עוד פירורי סלע זה מזה.
הגומחה המתהווה מצילה עליהם מהשמש הקופחת ומהרוח המייבשת ומאפשרת להם להתרבות מהר יותר. בעקבות זאת הם ממשיכים להעמיק אותה עוד ועוד. תבנית החירור עוקבת לעיתים אחרי סדקים בסלע המקילים על חדירת הלחות. יש בכך מידה מסוימת של סיכון, משום שאם החירור עמוק מדי – תקרת הגומחה עלולה להתמוטט. אז מתחיל כל התהליך מחדש: החיידקים הפוטוסינתטיים מוצאים להם פני סלע ישרים ומתחילים לחורר אותם.

חוויה צבעונית
הפטינות (בדומה לאמייל של השיניים) והחללים הנפערים בהן (תוצאות פעולת העששת) הם, אם כן, תוצר ביולוגי של קבוצות שונות של מיקרובים. במלים אחרות, יש בין "העמלנים והטרחנים" הזעירים כאלה המחזקים ומייצבים את פני הסלעים, ואחרים החופרים תחתם ומנצלים את התקרה הקשה כחומת מגן מפני היקום האכזר. בסלעים כמו גיר קשה או גרניט, מאפשר הקושי הטבעי של הסלע את חירורם של ניקבות וחללים, או לחלופין – את היווצרותן של קליפות המגינות על מושבות רבות של חיידקים.
מערכת יחסי הגומלין המורכבת ותהליך הגדילה וההתחדשות של קבוצות חיידקים וחזזיות אינם קלים לפענוח; אלא שתצפיות בשטח מחזקות את ההשערה, שהיצורים האנדוליטים (החודרניים) נהנים מעמלם של קרוביהם האפיליטים, יוצרי הפטינות. ייתכן גם שהיצורים החודרניים משיבים ליוצרי הפטינות כגמולם, בכך שפעולת החירור שלהם ממוטטת בסופו של דבר את הקרום הקשה  וחושפת שטחי פנים חדשים ובלתי מיושבים, המאפשרים ליוצרי הפטינות להקים מושבות חדשות.
עניין מיוחד מעוררת הבליה המדברית של סלעים רכים. פיסול טבעי באבני חול רכות מהווה זירה אקולוגית שבה מתגוששות – תוך ספק עזרה הדדית ספק תחרות – שתי קבוצות החיידקים, אחת עם רעותה, כאשר האחת מחזקת ומשמרת שטחי פנים בעוד השנייה מכרסמת לתוכם. תמונת המצב בכל רגע נתון אינה אלא בבואה של יחסי הכוחות בין שתי הקבוצות, המשתנים ממקום למקום ומנקודת זמן אחת לאחרת.
ביטוי נוסף ליחסי הגומלין בין קבוצות מיקרוביאליות ותלותן בזמינות המים והאבק מהדהד מקירות האבן הירושלמיים. הבוטנאי פרופ' אבינועם דנין הציע כבר בשנות השבעים, שיצירת הציפוי בגון החלודה של קירות הבתים הירושלמיים הפונים מזרחה  (לשטח פנים יובשני) מסתייעת רבות בחיידקים.
בקירות אלה קולטות האבנים יותר אבק המכיל את מקור האנרגיה והמזון של החיידקים המיקסוטרופיים ומאפשר להם יתרון תחרותי על מיקרובים אחרים, הזקוקים ליותר מים. קירות הפונים למערב נרטבים, לעומתם, מגשם ישיר השוטף מהם גם את האבק; ולפיכך שולטים בהם חיידקים פוטוסינתטיים וחזזיות, המעניקים להם גוון כהה. התבוננות בקירות ירושלים מיד לאחר הגשם עשויה להיות חוויה צבעונית. קירות רבים הפונים מערבה, שבהם משובצות אבנים ממחצבות שונות, מקבלים מראה של פאזל מגוון, כאשר מידת הנקבוביוּת של האבן – כלומר, יכולתה לאחוז את המים – קובעת את מידת הכהוּת של צבעה, שהיא למעשה סימן לכמות הכלורופיל החיידקי.
לכל המפקפקים בתרומה הביולוגית לבליית סלעים בכלל ולבליית סלעי מדבר בפרט, הייתי מציע לבחון את המודל הישן, המסתפק בפעולתם של גורמים פיסיקליים ואינו מסוגל להסביר את המכניזם המורכב של תהליך הבליה. אינני אומר כי לגורמים הפיסיקליים אין תפקיד, מטרתי רק להציע לגיאוגרפים להביא בחשבון גם את מידת מעורבותם של מיקרובים בעיצוב נופים בטבע ובעיצובם של נופים אורבניים.