אין מנוס לאלמוגים

כדי להגן על עצמן מפני תוקפים, חיות כמו צבאים, ארנבות, או עכברים יכולות לברוח. מאחר שהן ניידות – בעלות יכולת תנועה, חיות אלה יכולות לרוץ. אולם חיות אחרות אינן מסוגלות לזוז, או שהן יכולות לזוז לאט בלבד, על פני מרחקים קטנים. זהו המקרה של אלמוגים. אלמוגים הם חיות זעירות שחיות יחד על מבני סלעים שהן בונות. מבני הסלעים יוצרים שוניות אלמוגים שידועות ביופיין ובכך שהן מספקות מחסה לאלפי מינים ימיים לרבּות דגים, ספוגיים, סרטנאים ותולעים. למרבה הצער, שוניות אלמוגים ידועות גם בשבריריוּתן ובאיומים שמסכנים אותן, בהם בין השאר: מים חמים, טורפים, סופות הוּרִיקָן, זיהום וכן נזק מידי אדם ומסנפירי צלילה. נוסף על חוסר יכולתם לברוח מאיומים, אלמוגים גדלים לאט מאוד – רק מספר מילימטרים בשנה. כיום, שליש ממִינֵי האלמוגים נמצאים בסכנה ועלולים להיכחד בעתיד הקרוב.

מתקפת החלזונות

חלק ממִינֵי הדגים וכוכבי הים מפורסמים בכך שהם ניזונים מאלמוגים, אולם לאחרונה חילזון ימי קטן שנקרא Drupella, מין מקומי באוקיינוסים ההודי והשקט, התגלה גם כטורף אלמוגים פעיל. באזורים מסוימים בעולם, התוקפים האיטיים האלה גדלים במספרם, ולעיתים מתקפותיהם הורגות את האלמוגים.

קבוצת המחקר שלנו ביצעה את מחקרהּ בחוף נה טראנג בווייטנאם. שם, האלמוגים סובלים מאוכלוסייה גדֵלה של Drupella. במספרים קטנים, החילזון הזה אינו גורם נזק רב, אולם בשנים האחרונות שכיחות החילזון גדְלה מאוד. לאלמוגים שהחילזון התיישב בהם יש שני מאפיינים מעניינים. ראשית, האלמוגים נשארים לבנים לגמרי וחסרי חיים לאחר שהחלזונות תוקפים אותם. שנית, עקבות של מחלת אלמוגים נראוֹת גם על חלקים של האלמוגים שהחלזונות עדיין לא נגעו בהם (איור 1). מטרת מחקרנו הייתה ללמוד עוד על הקשרים שבין החלזונות לבין המחלות שהרסו את האלמוגים בנה טראנג. רצינו לבחון אם Drupella גרמו למחלה, או אם האלמוגים כבר היו חולים לפני הַגָּעַת החלזונות. אם כן, החלטנו לצלול לעומק במטרה להתבונן מקרוב יותר על האלמוגים.

ריר אלמוגים – שכבת הגנה שופעת מיקרובים מועילים

הצעד הראשון שלנו היה להבין את מקור מחלת האלמוגים. מאחר שאלמוגים אינם מסוגלים לזוז, הם פגיעים במיוחד למתקפות של טורפים. אולם, יש להם הגנות כנגד פולשים מיקרובים, ולא כל המיקרובים מסוכנים לאלמוגים. נהפוך הוא, חלק מהמיקרובים מסייעים לאלמוגים להישאר בריאים, ונחשבים כרכיבים במערכת החיסון של אלמוגים! הקרב בין מיקרובים מועילים ומזיקים מתרחש בשכבת הריר של אלמוגים. ריר הוא חומר עבה ודביק שמכסה לחלוטין את האלמוגים, ומיוצר על ידי האלמוגים עצמם. שכבת הריר הזו מכילה הרבה מיקרובים מועילים שפועלים כמו חיילים, ומחסלים את כל המיקרובים המזיקים האחרים שפולשים ומנסים לגרום לאלמוגים לחלות. במחקר שלנו, ביקשנו להבין כיצד החיילים הזעירים האלה יגיבו במהלך מתקפת חלזונות. אם כן, אספנו את הריר מחלקים שונים של האלמוגים, עם וללא Drupella, כדי להשוות ביניהם.

בחינת מיקרובים בריר האלמוגים

חיידקים ווירוסים הם קטנים להפליא. כדי שתקבלו קנה מידה של גודל – חיידקים קטנים פי 100 מעובייה של שערה אחת, ווירוסים קטנים פי 10 מחיידקים! לכן, לא ניתן לראות אורגניזמים קטנים שכאלה בעין בלתי מזוינת. כדי לזהותם ולאתרם, אנו משתמשים במכונה לריצוף דנ''א. דנ''א נמצא בכל התאים באורגניזמים חיים. הוא מכיל קוד גנטי של אורגניזם, וקובע את כל המאפיינים של אותו האורגניזם. דמיינו הוראות הפעלה עם 4 אותיות בלבד! ההבדל בין הוראות ההפעלה של בני אדם לאלה של דג זהב טמון רק בַּסֵדֶר של חלק מהאותיות האלה. לכל אחד מהמינים הוראות הפעלה ייחודיות, שהן הדנ''א של אותו מין. במחקרנו הפקנו את מֵרַב הדנ''א האפשרי מֵריר של אלמוגים, במטרה לזהות את כל המיקרובים שחיים בו. לאחר מכן, חיפשנו במאגר נתונים שבו נמצאים כל קודי הדנ''א המוכרים של מינים חיים (איור 2), כדי לאתר את הזהויות של המינים שגילינו בריר האלמוגים.

חלזונות פוגעים בריר אלמוגים

מצאנו כי ריר האלמוגים שהיה מאוכלס על ידי Drupella היה שונה מֵריר של אלמוגים בריאים. החיידקים והווירוסים שנמצאו בריר האלמוגים שאוכלס בחלזונות היו רבים יותר ושונים מאלה שנמצאו באלמוגים בריאים שהחלזונות חסו עליהם. למרבה הצער, רבים מהמיקרובים המועילים הוחלפו על ידי מיקרובים מזיקים שמחוללים מחלות אלמוגים (איור 3).

מדוע המיקרובים המסוכנים גדלו על האלמוגים שהותקפו על ידי חלזונות? האם החלזונות אחראים לכך? אנו מאמינים שבזמן אכילת האלמוגים החלזונות פגעו באופן חמור בשכבת הריר של האלמוגים, ובמיקרובים המועילים שחיים בה. בזמן שהמיקרובים המועילים כבר לא מסוגלים להגן על אלמוגים כנגד מיקרובים מזיקים, האלמוגים הופכים כפופים לשליטתם של המיקרובים המזיקים, ועלולים לחלות.

סיכום ומסקנות

''החילזון הרעב'' Drupella נמצא באופן טבעי בימים של דרום-מזרח אסיה, ואוכלוסייתו גדלה מאוד בשנים האחרונות. עלייה זו נובעת ככל הנראה מדַּיִג עודף, מאחר שהזחלים של חלזונות Drupella בדרך כלל נאכלים על ידי דגים. דיג עודף מפחית את מספר הדגים, והמשמעות היא שיותר זחלי Drupella שורדים והופכים בוגרים. ל-Drupella בוגרים יש שריונות קשים והם לגמרי לא אכילים, לכן הם יכולים לגדול ולהתרבוֹת בבטחה. אם כן, ניתן לראות בבירור כי לדיג עודף יש השלכות על בריאוּת אלמוגים! מצאנו כי לא רק שהחלזונות מקלפים את פני השטח של האלמוגים ופוגעים בהם, מתקפות החלזונות גורמות לאלמוגים השבריריים להיות פגיעים אפילו יותר, בכך שהן מספקות נתיב לפלישה של חיידקים ווירוסים מזיקים.

לבסוף, המחקר המקורי שלנו [1] מצביע על חשיבותם של ריר האלמוגים ושל חיידקים מועילים שחיים בו, המהווים חלק מהמערכת החיסונית של האלמוגים. אורגניזמים מיקרוסקופיים נחקרים על ידי עוד ועוד קבוצות, מאחר שהם נמצאים בכל איבר ומערכת בקרב חיות ימיות: במעיים שלהן, על עורן, ואפילו בתוך מוחותיהן! למיקרובים המועילים האלה יש השלכות חיוביות רבות על המארחים שלהם. זה נכון גם עבור בני אדם – המיקרובים שחיים על גופנו ובתוכו, ממלאים תפקיד חשוב בבריאותנו, בתהליך עיכול המזון שלנו, ואפילו בהתנהגותנו. נדמה שהמיקרובים האלה פועלים כחֶבְרָה מאורגנת להפליא. אולם, מיקרובים מועילים הם כל כך שכיחים ומגוונים שאיננו יודעים עדיין מה כולם עושים. עלינו להמשיך לחקור את התפקידים של מיקרובים מועילים בכל המינים, מאחר שהם יכולים לחשוף סודות כמוסים אחרים שעשויים לסייע לנו להגן על בריאותם של כל האורגניזמים – מאלמוגים שבריריים ועד לבני אדם.

מילון מונחים

מחלת אלמוגים (Coral Disease): ↑ מספר מחלות יכולות להשפיע על אלמוגים ולגרום להלבנה של פני השטח שלהם או להיווצרות פסים בגווני לבן, שחור, או חום על האלמוגים. מחלות אלמוגים נגרמות לרוב על ידי חיידקים, וירוסים, או פטריות קטנות, ולעיתים הן עלולות להוביל למותם של אלמוגים.

מיקרוב (Microbe): ↑ אורגניזם קטן כל כך שלא ניתן לראותו בעין בלתי מזוינת. מיקרובים, אשר כוללים חיידקים ווירוסים, הם האורגניזמים השכיחים ביותר על כדור הארץ; נמצאים בכל מקום – באוויר, במים, ומקושרים לכל האורגניזמים החיים.

מערכת חיסון (Immune System): ↑ מערכת הגוף שמזהה מיקרובים לא ידידותיים ומגינה על אורגניזמים מפניהם.

ריר (Mucus): ↑ שכבה סמיכה שמיוצרת בפני השטח של עורן של מרבית החיות הימיות. היא מכילה כמות גדולה של מיקרובים שימושיים שמעורבים בהגנה על חיות מפני מיקרובים פולשים מהסביבה.

וירוסים (Viruses): ↑ המיקרואורגניזמים הקטנים ביותר בכדור הארץ (קטנים פי עשרה מחיידקים). וירוסים אינם יכולים להתרבוֹת בעצמם, לכן הם צריכים למצוא מארח (שיכול להיות חיידק, צמח, חיה, או בן אדם), להיכנס לתוכו, להתרבוֹת, ובדרך כלל בסוף התהליך יוצאים מהמארח. כמו חיידקים, הם לא תמיד מזיקים וגורמים למחלות. להפך, מרביתם מגינים על המארח שלהם מפני חיידקים מסוכנים!

מכונה לריצוף דנ''א (DNA Sequencing): ↑ מכשיר עוצמתי שמאפשר לפענח את המידע הגנטי (דנ''א) שמכיל כל תא.

הצהרת ניגוד אינטרסים

המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.