מאת: שוקי רביב
עריכה: יעל הלפמן כהן
לאחרונה יצאתי לראות עם אחותי את הפריחה המטורפת של הרקפות. ואז היא גילתה לי משהו שהתביישתי שלא הכרתי וזה טביעת האצבע של הרקפות. החלטתי לחקור את הנושא ולפניכם מה שלמדתי.
כאשר מדברים על טביעת אצבע אנושית, אנחנו מתייחסים לדפוס מורכב שנוצר כבר בשלבי ההתפתחות העוברית – שילוב של גנטיקה והשפעות מקריות מהרחם (כמו זרימת נוזלים ולחצים מכניים). התוצאה היא תבנית שאין לה אח ורע* גם בין תאומים זהים. זהו מנגנון ביולוגי יציב ובלתי הפיך.
לעומת זאת, אצל פרחים כמו רקפות, "טביעת האצבע" נוצרת בעקבות שילוב בין גורמים גנטיים לבין תנאי הסביבה המשתנים – כמו כמות אור, לחות, והרכב הקרקע. דפוסי העלים או עלי הכותרת עשויים להשתנות מעט לאורך זמן, אך עדיין ניכרת ייחודיות בין פרטים שונים. תופעה זו מוכרת בעיקר במשפחת הרקפת, אך תועדו מופעים דומים גם בצמחים אחרים, כך שאין מדובר בתופעה ייחודית לאזור גאוגרפי מסוים בלבד.
בקרב מיני רקפות, נמצא שבדיוק כמו אצל בני אדם – אין שתיים זהות לחלוטין. הדגם המופיע על עלי הכותרת, העיקולים, הכתמים והגוונים – יוצרים דפוס ייחודי לפרט הבודד, גם בתוך אותו מין. תופעה זו מכונה לעיתים בקרב בוטנאים בשם Floral fingerprinting.
ההסבר לתופעה הייחודית לא לגמרי ברור. הטבע מצטיין במגוון בין מינים, והפעם המגוון הוא גם בין פרטים בני אותו המין. השערה אפשרית היא ששונות בין הפרטים נועדה למזער פגיעות ממזיקים. חרקים שמזהים את הצמח לפי תבנית העלים יתקשו בזיהוי עקבי אם כל פרט נראה שונה מעט.
טבע הצופן: פרח כמערכת אימות / הצפנה
- במקום להשתמש בטביעות אצבע אנושיות או סיסמאות רגילות, אפשר לדמיין מערכות שמבוססות על קודים ויזואליים טבעיים – כמו אלה של הרקפת – לצורך אימות זהות. למשל, טכנולוגיה שכבר זוהתה כטכנולוגייה עתידית, היא שימוש במפת הוורידים הייחודית שיש לכל אדם בכף היד. מפה זו ניתנת לזיהוי ע"י צילום באינפרא אדום והיא נגישה לזיהוי בצורה לא פולשנית.
- ניתן להיעזר באלגוריתמים שמחקים את השונות הטבעית של פרחים כדי לייצר מפתחות הצפנה ייחודיים וקשים לשכפול.
יתרונות:
- שונות גבוהה במיוחד – גם בין פרטים מאותו מין, מה שמגביר את רמת האבטחה.
- קושי בשכפול – הדפוסים אינם ניתנים לניבוי או שכפול פשוט.
אתגרים וחסרונות:
- אי יציבות לאורך זמן – קודים וויזואליים טבעיים (שאינם טביעת אצבע) עשויים להשתנות עם הגיל או תנאי הסביבה, בדומה לעלי הפרח.
- קושי בזיהוי אוטומטי – נדרשת מערכת ראייה ממוחשבת מדויקת מאוד שתדע לקלוט ולהשוות דפוסים מורכבים.
הטביעה הייחודית של עלי הרקפת הפתיע אותי וגרמה ל – BIO-WOW אחד גדול. האם יש עוד דברים מופלאים שנמצאים בטבע מול עיננו אבל אנחנו לא מודעים אליהם או שפשוט לא שמנו לב? ואולי, כמו שדניאלה ספקטור שרה בשיר, כל הדברים היפים באמת מתגלים בזמנם האיטי הבלתי מתחשב.
ועד שתגלו, בפעם הבאה שאתם בטבע ליד רקפת, נסו לזהות בין עיצובי העלים. זה תרגיל מעניין, משעשע ומרגיע.
* לאחרונה נתקלתי בידיעה הטוענת שמערכת AI מערערת על החד משמעיות של השונות בטביעות האצבע של בני האדם. כמובן שזה עלול לערער את האמון בחלק ממנגנוני האבטחה המבוססים על טביעת אצבע ואולי זאת הסיבה לפיתוח מערכות הצפנה אחרות.
העלים דמויי לב, שונות גנטית בין הפרטים מתבטאת בשונות דגמי העלים.
הגן הבוטני בהר הצופים | צילום © מיכל מונוסוב, 2015