מערכת ניווט מופלאה: הסוד שהתגלה במוחם של צבי הים

אריק קאסל הוא מהנדס ניווט, יש דבר כזה. במשך שנים רבות שימש כיועץ הנדסי לנאס"א, בהקשר של מערכות ניווט של חלליות. במשך למעלה מארבעים שנה עסק במערכות ניווט ובטיחות של מטוסים, ופיתח אלגוריתמים מיוחדים לניווט, אך מעבר לתארים שלו בהנדסת חשמל, למד קאסל גם ביולוגיה וגם פילוסופיה, שכן לאורך השנים הבין שאצל בעלי חיים אנחנו מוצאים מנגנונים משוכללים יותר מאשר הטופ מודל האחרון המשמש בנאס"א, ואם נעקוב אחריהם בפתיחות, ובלי לחזור על המילה "אבולוציה" כמנטרה בלתי מוסברת שאינה תורמת כלום, גם נוכל לשכלל את הטכנולוגיה שלנו, כאשר נלמד מבעלי החיים, וגם נבין כי מערכות כאלו לא נוצרו במקרה, והן פרי עבודתו של מתכנן מופלא. על כך הוא כתב בספרו "אלגוריתמים של בעלי חיים", שהתפרסם בשנת 2021, וכן במאמר חדש שפרסם בחודש האחרון, שבו הוא מפרט, לדוגמא, על הניווט של צבי הים.

יצורים רבים בעולם מנווטים את דרכם בצורות מתוחכמות מאד, וגומעים מרחקי ענק שאף בן אנוש אינו יכול להבין, לקלוט ולזכור, והם נבראו עם מנגנונים מתוחכמים מאד לכך: נדידת הציפורים, דגי הסלמון ועוד רבים. לכל בעל חיים ישנו מנגנון ייחודי שמתאים לצרכיו.

אך במחקר שפורסם לאחרונה במגזין המפורסם נייצ'ר, התברר כי לצב הים ישנם שני מנגנונים! תנסו לדמיין נהג שנוסע עם וייז דרך חברת הסלולר, המסתמכת  על אותות GPS, וביד השנייה מחזיק גם טלפון לוויני שעובד בשיטת ניווט אחרת. למה? לשם מה הצב צריך שתי מערכות? הרי הוא בסך הכל צב, לא קפטן של ספינת חלל, לא?

ובכן, הצב, ככל הנראה, משוכלל יותר מקפטן של ספינת חלל, ואפילו יותר מהציפורים הנודדות. יש לציין כי הפלא של הציפורים הנודדות, למרות היותו ידוע מזה שנים רבות, לא פוענח כל צרכו, ויתכן שהוא מופלא יותר מיכולת התפיסה שלנו, אבל ההשערה המקובלת היא כי הציפורים מזהות את השדה המגנטי של כדור הארץ, ופועלות לפיו: בדיוק כמו המצפן, המתנועע על פי משיכת השדה המגנטי של כדור הארץ, כך הציפור מרגישה איכשהו את הצפון במקום כלשהו בגופה, שרגיש למגנטיות, וכך יודעת את הכיוון שאליו היא רוצה להמשיך.

אך כדי לנווט באמצעות כיוון השדה המגנטי, צריכים לשמור על המשכיות. אפילו אדם, חוקר מדופלם, אם ננחית אותו במקום לא ידוע לו, המצפן לא יעזור לו. הוא ידע היכן הצפון, אבל לא ידע האם הוא בישראל, וממילא צפונה זה ללבנון, או שהוא בשוודיה, וממילא צפונה זה לקוטב. הציפור רואה הכל ממעוף הציפור, והמצפן, יחד עם מזג האויר, מספרים לה את סיפור המשך המסע שלה. אבל לצב אין הפריבילגיה הזו. בזרמים שבהם הוא מסתובב מתחת למים ובאיים, אין המשכיות. הוא עשוי, במשך חדשים, להסתובב בצורות שלא מאפשרות לזכור את כל הכיוונים. האם אדם שהתרוצץ על מגרש במשך חודש, יכול לשחזר את כל המהלכים שלו כדי לדעת איפה הוא הצפון? הוא חייב סימן חיצוני, משהו שלצב אין.

כאן גילו החוקרים שהצב מזהה לא רק את השדה המגנטי, אלא גם חתימה מגנטית, זיהוי משוכלל מאד שטובי המהנדסים חותרים אליו בשנים האחרונות. לכל מקום בעולם ישנה חתימה מגנטית, שילוב מיוחד של המצב המגנטי הנותן את אותותיו בכל חפץ שנמצא בו, והוא ייחודי לכל מקום. כיום אנחנו יכולים להרכיב "קו אורך מגנטי" ו"קו רוחב מגנטי". ובכן, הצב עושה את זה מאז בריאת העולם. אפשר לדמיין צג דמיוני שנמצא לו בתוך הראש, עם רשימה ארוכה מאד של מספרים, שקובעת לו נ.צ. מדויקת לכל מקום שבו ביקר. הוא מגיח מתוך מערה בתחתית האי, מנער את טיפות המים מהשריון שלו, ועורך חישוב שנותן לו את המקום שלו במדויק, בלי אות GPS. אנחנו, באותה נקודה, בלי קליטה סלולרית, לא נדע כלום, אבל הצב ידע. על הצג הדמיוני שלו תהיה מפה, ובאיזשהו מקום במפה נעוצה סיכה, ועליה כתוב "אתה נמצא כאן", הקלד יעד... הצב מקליד יעד, ושוחה אל מקום מדויק ספציפי שאליו הוא רוצה להגיע.

טוב, אנחנו יודעים שאין לו צג בתוך הראש, ושאין לו אנטנות, אז איך? איך הוא יכול לזהות חתימה מגנטית?

בשאלה זו בדיוק עוסק המאמר האחרון שהזכרנו. החוקרים סבורים כי ישנו חלבון מיוחד המכונה "קריפטוכרום". החלבון הזה משגר אלקטרונים זעירים ש"בוחנים" את המצב המגנטי, אבל צילום המצב הזה לא מספיק, מבחינה טכנולוגית חייבים להצליב את המצב המגנטי עם מיקום, ולכן יש לצב מנגנון נוסף, שמזהה את שדות הרדיו המושפעים מהשדה המגנטי. הצב מצליב את הנתונים, החתימה המגנטית עם שדות הרדיו, ומקבל תמונה מדויקת של מיקום, בלי להפעיל את כפתור המיקום בסלולרי, תוך שמירה על הפרטיות, בלי עזרים חיצוניים... מערכת ניווט ישירות מבורא העולם.