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".

לצד היתרונות הרבים של חיים בלהקה, כמו הגנה קבוצתית מפני טורפים, קרבה פיזית שמרגיעה במצב עקה, שמירה על חום גוף והעברת מידע על גילוי מקורות מזון חדשים, קיימים גם סיכונים, בהם העברת טפילים ומחלות בין הפרטים שמרכיבים אותה. נכון להיום, מספר המחקרים והמאמרים שעונים על השאלה כיצד מתמודדים בעלי החיים החברתיים עם הסיכון - מצומצם. ד"ר קלסי מורנו וד"ר מאיה ויינברג, בתר דוקטורנטית ודוקטורנטית במעבדתו של פרופ' יוסי יובל, ראש בית הספר סגול למדעי המוח, וחוקר מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, בשיתוף עם ד"ר לי הרתאן, עקבו אחר הדינמיקה הקבוצתית של מושבת העטלפים בגן הזואולוגי שבאוניברסיטת תל אביב, ומצאו התנהגות שלא נצפתה עד כה בקרב בעלי חיים חברתיים - ריחוק חברתי מתוך בחירה. המחקר החדש פורסם לאחרונה בכתב העת Annals of the New York academy of Science.

"הרעיון החל מתצפית סטנדרטית בבעלי החיים שאנחנו חוקרות", מסבירה ד"ר ויינברג. "שם עלתה השאלה האם העטלפים מוציאים את עצמם מהקבוצה".

"השערה המרכזית שלנו היא שהתנהגות בזמן מחלה מסייעת במניעת העברתה לפרטים אחרים", אומרת ד"ר הרתאן ומרחיבה "מדובר למעשה בסדרת שינויים התנהגותיים שהפרט מפתח ככל שהמחלה מתקדמת, שכוללים חרדה, דיכאון, איבוד תיאבון, ישנוניות, הפסקת ניקוי וטיפוח הגוף, צמצום התנועה למינימום ואיבוד עניין בסביבה. כל אלו משמשים כמנגנון, שהוא  הכרחי וחשוב לריפוי העצמי וגם למניעת הדבקה כשמדובר בקבוצות גדולות, ממש כמו אצל בני אדם. עם זאת, ההתנהגות הזו עלולה לעלות לפרט המתבודד בחייו".

"מה שמעניין הוא שעד כה, הבידוד חברתי אצל חולייתנים (כל בעלי החיים בעלי החוליות), הוגדר כך שפרטים בריאים הם אלה שנמנעים ממגע ומאינטראקציה עם פרטים חולים. אצל מינים רבים, נצפתה התנהגות של פרטים בריאים שממש יודעים להבחין באלו החולים ולהתרחק מהם. ואנחנו הוכחנו שאצל עטלפי הפירות החולים הם אלו ש'עושים צעד אחורה' ומתרחקים בעצמם מהקבוצה שלהם, וזו הייתה הפתעה גדולה, מפני שהרצון בא מהפרט ולא מהקבוצה", מסבירה ד"ר ויינברג.

^{ד"ר ויינברג וידיד}

שומרים על ריחוק חברתי

החוקרות עקבו אחר תגובות התנהגותיות ופיזיולוגיות של שתי קבוצות עטלפי פירות מצריים: קבוצה אחת נבדקה במתחם סגור והקבוצה השנייה פעלה בסביבה הטבעית שלה, במושבה פתוחה בגן הזואולוגי, המאפשרת כניסה ויציאה חופשית של פרטים. כמו כן, כדי לבדוק את ההתנהגות של העטלפים החולים, החוקרים הזריקו למספר עטלפים בכל קבוצה חלבון המדמה בקטריה, במטרה לעורר את המערכת החיסונית מבלי לסכן את העטלפים בהדבקה בקטריאלית עצמה.

בבדיקות דם שהחוקרים ביצעו לעטלפים "החולים" התגלו סימפטומים של מחלה, כגון עלייה בחום גוף, תשישות וירידה במשקל, ובאמצעות מגוון שיטות, בהן מכשירי GPS מובנים, חיישני תאוצה למעקב אחר תנועה, וידאו אינפרא אדום להקלטת התנהגות חברתית ועוד, בחנו את התגובות ההתנהגותיות של העטלפים "החולים".

התברר כי העטלפים "שנדבקו במחלה" בחרו להתבודד ולהתנתק מהקבוצה. בקבוצה הראשונה  הם עזבו את הקבוצה עצמונית, התבודדו ושמרו על מרחק מחבריהם ללהקה. בקבוצה השנייה הם נשארו במערה ולא יצאו עם ערב לשחר מזון במשך שני לילות ברציפות, ובכך צמצמו את העברת מחלתם למושבות שכנות.

חיסון עדר? לא תודה

"הבחירה המודעת של העטלפים להתרחק מהכלל היא התנהגות מאוד לא נורמלית בשבילם, שכן מדובר בבעל חיים מאוד חברתי שחי במערות בצפיפות גדולה", אומרת ד"ר ויינברג ומוסיפה כי "ההתנהגות שלהם מזכירה מאוד את ההתנהגות שלנו, בני האדם, כאשר אנחנו מתאוששים ממחלה. מסתבר שכמו שאנחנו מעדיפים כשאנחנו חולים לשכב בבית בשקט מתחת לשמיכה כך גם העטלפים, שמעדיפים להיות לבד ולחפש שקט כדי שיוכלו להתאושש".

ממצאי המחקר מעלים לא מעט שאלות וכיווני מחקר חדשים. "למשל, לא ברור לנו עדיין אם העטלפים לוקחים צעד אחורה מתוך התחשבות בקבוצה, כלומר האם מדובר בהתנהגות אלטרואיסטית, או שזו פשוט הדרך שלהם להתמסר לתהליך החלמה באורח חיים של להקה", אומרת ד"ר הרתאן.

פרופ' יובל מוסיף כי ממצאי המחקר מרמזים שהסיכוי להעברה של פתוגנים מעטלפים לאדם נמוכים מאוד, בגלל ההתנהגות של עטלפים חולים שנוטים להתבודד ולא לצאת מהמערה. "ראינו כי בזמן מצב של מחלה העטלפים בוחרים לבדל את עצמם מהסביבה ולא לצאת כלל מהמושבה. זה אומר שכדי להיתקל בעטלף חולה האדם צריך ממש לפלוש לסביבתם הטבעית של העטלפים או לחסל את שטחי המחייה שלהם. כלומר, אם נשמור עליהם, הם גם ישמרו עלינו".

^{מאות ואלפי פרטים. להקת עטלפים טיפוסית.}