חדשות

המחקר שהתפרסם לאחרונה בכתב עת היוקרתי של האקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב PNAS, נערך בהובלת פרופ' אודי קימרון, ד"ר דור סלומון, ד"ר טרידיב מהאטה, ד"ר עידו יוסף, ד"ר מורן גורן ד"ר מירי מנור-כהן, ד"ר ביסוונאט ג'אנה, ושחר מולשנסקי-מור מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר. כמו כן, במחקר השתתפו פרופ' טל פופקו, ראש בית הספר למחקר ביו-רפואי ולחקר הסרטן ע"ש שמוניס ומהמרכז החדש למדעי המידע, וד"ר אורן אברם מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' וייז.

במסגרת המחקר, חשפו החוקרים לראשונה את המנגנון של השתלטות הבקטריופאג' על החיידק. על פי החוקרים, חלבון של הנגיף מנצל חלבון לתיקון הדנ"א של החיידק, וכך ב"עורמה" חותך את הדנ"א של החיידק במהלך תיקונו. מכיוון שהדנ"א של הבקטריופאג' לא נזקק לחלבון התיקון הזה, הוא עצמו מוגן מפני החיתוך. הבקטריופאג' "הטוב" מצליח באמצעי זה גם להבדיל בין הדנ"א של עצמו לזה של החיידק, גם להרוס את החומר התורשתי של החיידק וגם לעצור את הגדילה והחלוקה שלו.

כלים חדשים לטיפול בחיידקים מחוללי מחלות

החוקרים גילו את התהליך על ידי חיפוש ואיתור סוגים של חיידקים אשר אינם נפגעים ממנגנון הפעולה הנגיפי הזה, כלומר שהחיידק אותו הם תוקפים פיתח "חסינות" או "עמידות" נגד המנגנון הנגיפי. "הבקטריופאג' מנצל את העובדה שהדנ"א החיידקי זקוק לתיקון מסוים, בעוד שהוא עצמו אינו זקוק לתיקון כזה. בכך הוא מחסל את החיידק ללא פגיעה בעצמו", מסביר פרופ' קימרון ומוסיף "האבחנה בין עצמי לזר חשובה מאין כמוה בטבע וביישומים ביולוגים שונים. כך לדוגמה, כל מנגנוני האנטיביוטיקה מבחינים ומנטרלים חיידקים בלבד, תוך פגיעה מינימלית בתאי האדם. גם מערכת החיסון שלנו מכוונת לפגיעה מירבית בגורמים חיצוניים תוך פגיעה עצמית מינימלית".

"גילינו שהווריאנטים החיידקיים הללו פשוט הפסיקו לתקן את הדנ"א שלהם בצורה הרגישה לפגיעה, וכך חמקו ממנגנון ההרס. הממצאים שופכים אור נוסף על הדרכים בהם נגיפים חיידקיים תוקפים חיידקים, ועשויים לשמש כלי נוסף במלחמה האינסופית נגד חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה", מסכם פרופ' קימרון. לדבריו, זיהוי מנגנוני ההשתלטות שלהם על חיידקים עשויים לייצר כלים חדשים לטיפול בחיידקים מחוללי מחלות.

ההכחדה המואצת של המגוון הביולוגי ברחבי העולם נחשבת כיום לאחד האתגרים הבוערים ביותר העומדים בפני האנושות. לדברי פרופ' שי מאירי מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס. וויז, הבנת הגורמים המניעים את תהליך ההכחדה נמצאת בראש סולם העדיפויות עבור מדענים בעידן שינויי האקלים והרס מואץ של בתי גידול.

תאוריית ההכחדה שהייתה שלטת עד כה בעולם המדע גרסה כי בעלי חיים גדולים מצויים בסכנת הכחדה גבוהה יותר – גישה הנתמכת על ידי מספרם הרב של בעלי חיים גדולים ומוכרים שאכן נתונים בסכנת הכחדה, כמו קרנפים ולווייתנים. נתון יוצא דופן שלא הוסבר על ידי תאוריה זו הוא העובדה שמעל ל-40% ממיני הדו-חיים, כמו צפרדעים, קרפדות, סלמנדרות וטריטונים, שהם בע"ח קטנים יחסית, נמצאים בסכנת הכחדה על אף גודלם – רמת סיכון גדולה יותר מכל בעל חיים בעל חוליות אחר.

מחקר בינלאומי חדש בהשתתפות חוקרים מאוניברסיטת תל אביב מציע עדכון לתיאוריה המקובלת על הכחדת בעליי החיים: החוקרים סבורים כי יש להעביר את הדגש מגודל החיה לכושר הרבייה שלה. החוקרים מצאו פערים ואי-ההתאמות בין יונקים לדו-חיים, בכל הנוגע ליחס בין גודל לבין סכנת הכחדה. יונקים גדולים ממליטים מספר קטן יותר של צאצאים בכל המלטה, ולכן סכנת ההכחדה גוברת. בדו-חיים, לעומת זאת, נקבות גדולות יותר מטילות יותר ביצים, ולכן סכנת ההכחדה דווקא יורדת ככל שהאם גדולה יותר.

בקביעתם, החוקרים הסתמכו על ניתוח נתונים ממאגרי מידע על סכנת ההכחדה וכושר הרבייה של מיני דו-חיים שונים (כגון צפרדעים וסלמנדרות). במחקר השתתפו חוקרים ממספר אוניברסיטאות ברחבי העולם: פרופ' שי מאירי מאוניברסיטת תל אביב, ולצדו חוקרים מאוניברסיטת קווינ'ס בבלפסט, אוניברסיטת טרנט בנוטינגהם, אוניברסיטת אקסטר ואוניברסיטת לינקולן. המאמר פורסם בכתב העת Global Ecology and Biogeography.

בעוד שבבעלי חיים אחרים מספר הצאצאים מצטמצם עם גודל הגוף של בעל החיים, זהו לא המצב בדו-חיים. החוקרים מצאו כי הנקבות של מיני הדו-חיים הקטנים יותר, לדוגמה צפרדעי הגשם (Eleutherodactylus) מייצרות פחות צאצאים בכל הטלה, לעומת מינים גדולים יותר, דוגמת צפרדעי מים אמריקניות (Lithobates), שמטילות עד 80,000 ביצים בכל הטלה. כך, פגיעה בדור צאצאים אחד של מיני הדו-חיים הקטנים על ידי הרס סביבת המחיה מצמצמת את האוכלוסייה שלהם בצורה דרסטית ומעלה את סכנת ההכחדה שהם נתונים לה.

דגש חדש על מספר הצאצאים

"שמירה על הטבע מתחילה ממדע בסיסי, כמו המחקר הזה שנותן לנו עוד כלים להבנת תהליכי ההכחדה." אומר פרופ' שי מאירי. "ככל שנבין יותר את התהליכים האלו, נוכל למקד את מאמצי השימור ולהאיר כיוונים חדשים שלא נוסו עד כה. שימת דגש על מספר הצאצאים ולאו דווקא על גודלו של בעל החיים, תסייע לנו לבחון אילו מינים ו/או אזורים זקוקים להגנה. בכך עשוי המחקר להוות בסיס לפעילות אפקטיבית יותר של האדם במאבקו נגד אובדן המגוון הביולוגי".

ד"ר דניאל פינצ'יירה-דונוסו, מרצה לביולוגיה אבולוציונית ומקרו-אקולוגיה בבית הספר למדעי הביולוגיה באוניברסיטת קווינ'ס מוסיף: "מספר גדול יותר של צאצאים להטלה פירושו רבגוניות גדולה יותר בין הצאצאים. במידה מסוימת זה דומה להגרלת לוטו – ככל שתרכשו יותר כרטיסים, כך גדלים הסיכויים שתזכו. במקרה זה, מספר גדול יותר ומגוון רחב יותר של צאצאים מגדילים את הסיכויים שלפחות חלקם ישרדו את לחצי השינויים הסביבתיים, כמו שינויי האקלים ההולכים וגוברים".