ההחתמה בטבע

התנהגות בעלי החיים מתפתחת כתוצאה של האינטראקציה בין גנטיקה והשפעות סביבתיות. התנהגויות מסויימות מושפעות יותר ממאפיינים גנטיים (=מולד), ובהתנהגויות אחרות ההיפך הוא הנכון (=נרכש).

מצד אחד, יש התנהגויות אינסטינקטיביות, אשר מתוכנתות גנטית, ובדרך כלל הן כמעט ולא מושפעות מגורמים סביבתיים. התנהגויות אלה הן חלק מהכישורים אשר חיוניים לחיים והישרדות. קחו למשל את פעולת היניקה, זו אחת מאותן התנהגויות אינסטנקטיביות שאנו נולדים איתן והיא הכרחית על מנת שנשרוד. מצד שני, ישנן התנהגויות שתלויות לחלוטין באופן בו אנו לומדים, כמו לשרוך נעליים.

אולם, קיים ספקטרום שלם של תערובות של התנהגויות שהן מולדות ונרכשות יחדיו. לחתול יש מנגנון במוח על מנת לצוד חולדות, אך הוא חייב ללמוד מאימו כיצד להשתמש בו. אותו הדבר קורה עם ציפורים, הן חייבות לשמוע ציפורים אחרות שרות, אחרת דפוסי השירה שלהן יהיו משובשים ולא מזוהים על ידי בני מינן.

דוגמה מדהימה ומסקרנת מאוד של השפעות גנטיות וסביבתיות על התנהגות בעלי חיים היא ההחתמה. זוהי תופעה שנצפתה על מינים שונים כשהם צעירים, בעיקר ציפורים כמו למשל ברווזים ואפרוחים. לאחר שהם בוקעים מהביצה, הם יעקבו אחרי האובייקט הנע הראשון שבו יתקלו (שהוא בדרך כלל, אך לא בהכרח, אמא ברווזה או התרנגולת). המחקר המדעי הראשון שבוצע על תופעה זו נערך על ידי חוקר טבע אוסטרי בשם קונרד לורנץ (1989-1903), אחד מהמייסדים של האתולוגיה (חקר התנהגות בעלי החיים).

לורנץ גילה שאווזים אפורים שגודלו על ידו משעת בקיעתם, התייחסו אליו כמו אמא ברווזה לכל דבר. הברווזים עקבו אחריו וכשהגיעו לגיל בגרות, חיזרו אחריו והעדיפו אותו על פני אווזים אחרים. הוא הראשון שכינה את התופעה "הטבעה" בגרמנית, שתורגמה מאוחר יותר להחתמה. הסיבה לשם זה היא כי לורנץ חשב שהאובייקט הראשון שנקלט בחושי האווז שרק בקע, נחתם באופן מיידי ונכנס באופן קבע למערכת העצבים שלו. לורנז היה מפורסם בכך ששימש 'אמא' לחבורת אווזים אשר עקבה אחריו לכל מקום. הוא היה שוחה איתם, מהלך איתם, ומשמש כ'הורה' לכל דבר.

בניסויים אחרים הוא הוכיח כי ברווזים יכולים להחתם לא רק על ידי בני אדם, אלא גם על ידי חפצים דוממים כמו כדור לבן. הוא אף החתים קבוצה של אווזים (לזמן קצר) על תמרור צהוב. הוא גילה גם כי קיים חלון זמן קטן מאוד לאחר הבקיעה הקובע את יעילות ההחתמה, והיא יעילה רק סמוך מאוד ללידה, כאשר רשת הנוירונים עוד לא התקבעה. מרגע שהאווז או ברווז התקבע על דמות מסוימת וזמן התקופה עבר, דמות זו תמיד תהיה בשבילו - האם.

ראו בסרטון הבא כיצד מתנהגים ברווזים המוחתמים על ידי בני אדם. אל דאגה! לברווזים נמצאת אם ברווזה.

עבור גילויים אלה ואחרים, היה לורנץ חתן פרס נובל לרפואה ופיזיולוגיה בשנת 1973.

עבודתו של לורנץ היא עדות מדהימה לכך שיש תקופות קריטיות בחייו של הנולד שבו סוג מסויים של גירוי הכרחי להתפתחות נורמלית. מאחר וחשיפה חוזרת לגירויים סביבתיים היא הכרחית, אנו יכולים להניח שהחתמה היא סוג של למידה, למרות נוכחותם של אלמנטים מולדים חזקים מאוד.

אופן ההחתמה
ברגעים הראשונים לאחר הלידה או הבקיעה קיים פרק זמן, השונה בין מין למין, שבו החושים נמצאים במצב של רגישות יתר. במצב זה יש קליטה משופרת של כל הסביבה, דרך מלוא החושים, ובמצב זה מתרחשת, על פי רוב, ההחתמה.

אפרוחי האווז, למשל, מוחתמים על ידי הראשון ההולך לפניהם. אפרוחי הברכיות מוחתמים על ידי קולות געגוע, תנועה, וגודל גוף מסוים. אצל דגי הסלמון ההחתמה באה לידי ביטוי בהקשרות להרכב המים, כך שאותם דגים יחזרו למקור המים בו הושרצו על מנת להתרבות בו מאוחר יותר.

מאפייני ההחתמה "צרובים" באופן גנטי בכל מין. אם מין מסוים מוחתם על ידי ריח, הוא יכיר את הריח הזה כבר מלידתו, ללא כל התנסות פיזית בריח, ובפעם הראשונה שהוא יחוש בריח הזה – הוא יוחתם.

החתמה אצל יונקים נדירה יותר. הפרימיטים הם חיות אשר נולדות חסרות אונים וזקוקות להוריהם על מנת לשרוד, כלומר, הם נולדים במצב לא שלם, עם מוח לא מפותח וייקח חודשים רבים עד שיגיעו לרמת תפקוד מלאה וכל חושיהם יהיו ערניים ופעילים. לכן, האם היא המטפלת והמגן שלהם, והקשר בין האם לצאצאים מתבצע בתהליכים אחרים חוץ מהחתמה. אין מה למהר, אם אפשר לומר כך.

הגורמים להחתמה
כמה מן המאפיינים של ההחתמה יכולים להיות מוסברים על ידי הנטייה של הגוזל לחפש ולהגיב באופן סלקטיבי לדפוס מסויים של גירוי, כמו פרופיל של ציפור מבוגרת. לפני שההחתמה מתרחשת, למוח של הגוזל יש יכולת לזהות סוגים מסויימים של גירויים, וזהו אחד המרכיבים המולדים של ההחתמה.

הלמידה, אם כן, מתקיימת על מצע גנטי במועד האופטימלי מבחינה ביולוגית במחזור החיים של הגוזל. התופעה כולה הופיעה, ללא ספק, כתוצאה מהברירה הטבעית, עם הפונקציה של מתן הכרה לקרובי משפחה לצורך קשרים חברתיים ורפרודוקציה. המאפיינים האינסטנקטיביים שלו הם מאוד חדים כך שברגע שהגוזל הוחתם, זה נשאר לו לכל החיים גם אם האמא שלא היא לא טבעית (כמו כדור וכדומה).

חשיבות ההחתמה בטבע
בסביבה הטבעית, פעולת ההחתמה היא כמו אינסטינקט ההישרדות אצל תינוקות. הצאצאים חייבים לזהות באופן מיידי את הוריהם בגלל אירועים מאיימים כמו טריפה, שיכולה להתרחש מייד לאחר הבקיעה. לפיכך, ההחתמה היא דבר מספיק אמין כדי לגרום להיווצרות קשר חברתי חזק בין הצאצאים להוריהם, גם אם זה לא נכון.

החתמה מינית
זוהי רק צורה אחת של החתמה מתוך רבות שנחקרו. צורה נוספת היא החתמה מינית, שבה הציפורים לומדות את המאפיינים של אחיהם, אשר מאוחר יותר ישפיעו על העדפות ההזדווגות שלהן כמבוגרים. בקרב אווזים אפורים החתמה וההתחמה המינית מתרחשות כמעט באותו הרגע, אך בקרב מינים שונים קיים פרק זמן שונה.

דפוסי פעולה קבועים והחתמה
חלוצים אחרים של אתולוגיה, כמו ניקו טינברגן (שקיבל פרס נובל בשנה זהה לשל לורנץ), למדו עוד תופעה חשובה בהתנהגות בעלי החיים, ואותה כינו דפוסי פעולה קבועים. זהו רצף של פעולות מוטוריות, המהוות תבנית עם פונקציה ברורה בחייהם של בעלי החיים. לדוגמה, כאשר ביצה מתגלגלת אל מחוץ לקן של ברווזים, אמא ברווזה מחזירה אותה על ידי רצף משוכלל של תנועות עם הראש. עם זאת, כאשר הביצה מחליקה לאמא ברווזה באמצע הדרך, אמא ברווזה ממשיכה עם תנועות הראש המיוחדות עד שהיא מגיעה לקן, ורק לאחר מכן חוזרת שוב ומתחילה הכל מהתחלה.

לפיכך, משגילה את ההחתמה, לורנז בעצם הדגים כיצד ניסיון יכול להוביל תבנית פעולה מקובעת. הוא האמין כי החתמה היא התוצאה של דוח שיח בין אינסטינקט ללמידה. בזמנו, התחולל דיון קדחני על חשיבותם של שני הגורמים הללו בהתנהגות בעלי החיים. מה שנקרא מאוחר יותר דיון ה-'טבע מול טיפוח'. לורז סיפק ראיות כי זוהי בעצם דילמה מוטעית: כמעט בכל התנהגות בעל חיים יש ערבוב של שני האלמנטים יחד.

למרות זאת, לורנז חשב כי ההחתמה נבדלת מלמידה אסוציאטיבית (למידה מהסביבה) בכמה דרכים:
ראשית, משום שישנו חלון זמן קצוב, תקופה קבועה, בה היא יכולה להתרחש (עם כמה יוצאי דופן). לא כך עם למידה אסוציאטיבית אמיתית.

שנית, משום שנראה כי אי אפשר להתיר החתמה. למידה אסוציאטיבית בדרך כלל דוהה עם הזמן (תהליך ה'שיכחה').

שלישית, משום שלורנז הציע כי ההחתמה איננה רק תהליך המתרחש בזכרונה של חיה אחת, אלא היא פונה אל ה'סופר-אינדיבידואל' - החתמה של קבוצת אורגניזמים או חיות.

במילים אחרות, ההחתמה היא ייחודית למין מסוים, ואיננה תהליך כללי כמו למידה אסוציאטיבית.